ИСТИНА

В состоянии покоя (dormancy) многолетние растения — обитатели регионов с выраженной сезонностью климата могут переживать длительные периоды неблагоприятных условий. Выделяют периоды предварительного, физиологического и вынужденного покоя. В период предварительного покоя завершаются генетические, физиолого-биохимические и морфологические перестройки, увеличивающие стресс-толерантность растения. Физиологический или глубокий покой характеризуется неспособностью меристем к возобновлению деления клеток даже в благоприятных условиях. Под действием сигналов окружающей среды растения переходят от глубокого покоя к вынужденному, в котором деление клеток и рост сдерживается неблагоприятными условиями среды. Участившиеся климатические флуктуации приводят к аномальному выходу из покоя, повышая риск повреждения растений, особенно культурных, неблагоприятными факторами среды. В этой связи важны методы неинвазивного объективного мониторинга состояния покоя растений в реальном времени. Однако исследования в этой области сдерживаются отсутствием автоматизированных неинвазивных методов мониторинга состояния покоя растений. Разработана простая автоматическая система для непрерывного онлайн-мониторинга состояния покоя листопадных древесных растений. Система основана на непрерывном измерении фотосинтетической активности побегов с помощью датчиков индукционных кривых флуоресценции хлорофилла (ФХ) с амплитудно-импульсной модуляцией, подключенных по радиоканалу к серверной системе обработки данных. Полученные в течение трехлетнего мониторинга временные ряды параметров ФХ с высоким разрешением, были подвергнуты частотному анализу с применением вейвлет-преобразования. Установлено, что временная динамика удельного потока поглощенной фотосинтетическим аппаратом энергии света, рассеянной в виде тепла (параметра DI0/RC) связана с глубиной зимнего покоя растений. Предлагаемый подход позволяет устранить помехи для наблюдений, связанные с суточными изменениями инсоляции, и позволяет обнаружить переход в состояние вынужденного покоя. Метод апробирован в течение трех сезонов в яблоневом (Malus × domestica Borkh.) саду путем сопоставления неинвазивных оценок с результатами традиционных методов (отращивание черенков, срезанных с деревьев, пребывающих в разных фазах покоя, и прогнозных моделях, основанных на метеоданных). Обсуждаются преимущества предлагаемой системы мониторинга, в том числе для обнаружения аномалий зимнего покоя и выявление повреждения побегов заморозками.