Изучена экофизиологическая реакция Arbutus andrachne L. на воздействие глубокой почвенной засухи, определены зоны оптимума и пороговые значения влажности почвы, температуры и освещенности, лимитирующие фотосинтез и транспирацию данного вида в условиях Южного берега Крыма. Выявлены генотипические особенности Arbutus andrachne L. для поддержания оптимального в соответствии с условиями среды водного баланса. Найдены оптимумы исследуемых параметров: Wn = 55-75% HB, I = 1000-1200 мкмоль/м2с, Pn = 14-17,5 мкмоль/м2с. Изучен экофизиологический ответ растений на водный дефицит, получена информация о влиянии интенсивности и длительности водного стресса. Снижение влажности почвы до 20-17% HB (первая волна засухи) приводит к угнетению растения: фотосинтез снижается до Pn = 9-12,5 мкмоль/м2с, транспирация до E = 55-65 мг/м2с, листья начинают перегреваться (разность температур листа опытного и контрольного растений в полуденные часы составляет ΔТЛ = 2-4°С). После полива растение быстро восстанавливается. В результате глубокой засухи (вторая волна), когда влажность почвы достигла Wn = 15-13% HB, фотосинтез Pn снижается практически до нуля, а при Wn ≤ 13% HB листья увядают. Транспирация сокращается до E = 15-25 мг/м2с, листья перегреваются (разность температур листа опытного и контрольного растений доходит в полуденные часы до ΔТЛ = 100C), диаметр побега сократился на Δd = 1,1 мм, что составляет 16% по сравнению с исходным значением толщины побега. При длительной засухе прекращается верхушечный рост, падает тургор. При снижении влажности почвы до Wn = 17-13% HB происходит перегрев листьев на ΔТЛ = 5-100C по сравнению с контрольным растением, находящемся в нормальных условиях увлажнения. A. andrachne обладает относительно высоким потенциалом фотосинтеза для акклиматизации к повышенной температуре. При температуре листа выше оптимальной, интенсивность фотосинтеза резко падает, оптимальным её значением является Тл = 28-30°С.
The ecophysiological response of Arbutus andrachne L. to the impact of deep soil drought was studied, optimum zones and thresholds of soil moisture, temperature and illumination limiting photosynthesis and transpiration of this species under the conditions of the Southern coast of the Crimea were determined. Genotypic features of Arbutus andrachne L. have been revealed to maintain optimal water balance in accordance with environmental conditions. The optima of the studied parameters were found: Ws = 55-75% FC, I = 1000- 1200 pmol / m2s, Pn = 14-17, 5 pmol / m2s. The ecophysiological response of plants to water deficiency was studied, information on the influence of intensity and duration of water stress was obtained. Reducing soil moisture to 20-17% FC (the first wave of drought) leads to the oppression of the plant: photosynthesis is reduced to Pn = 9-12. 5 pmol / m2s, transpiration to E = 55-65 mg/m2s, the leaves begin to overheat (the temperature difference between the leaf of the experimental and control plants in the midday hours is ΔTl = 2- 4°C). After watering the plant quickly recovers. As a result of a deep drought (the second wave), when soil moisture has reached Ws = 15-13% FC, photosynthesis Pn is reduced to almost zero, and at Ws ≤ 13% FC leaves wither. Transpiration is reduced to E = 15-25 mg / m2s, the leaves overheat (the temperature difference between the experimental and control plants reaches ΔTl = 100C in the afternoon hours), the diameter of the shoot was reduced by ∆d=1.1 mm, which is 16% compared to the initial value of the shoot thickness.
With prolonged drought, apical growth stops, turgor falls. With a decrease in soil moisture to Ws = 17- 13% FC, leaves overheat at ∆Tl = 5-10°C compared to the control plant, which is in normal humidification conditions.
A. andrachne has a relatively high photosynthetic potential for acclimatization to elevated temperatures. When the leaf temperature is above the optimum, the intensity of photosynthesis drops sharply, its optimal value is Tl = 28-30°C.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.