Ключи к солеустойчивости деревьев нашли в их естественной среде обитания и признаках листьев

Растения в городских ландшафтах часто подвергаются условиям, далёким от их естественной среды. Различия в осадках и стресс от повышенной засолённости из-за орошения солоноватой регенерированной водой могут губительно влиять на деревья. Использование солеустойчивых видов и правильных стратегий управления может снизить стресс и гибель растений. Исследователи из Юты изучили естественные места обитания растений, чтобы найти способы выявления солеустойчивости среди видов деревьев, используемых в городских ландшафтах засушливых и полузасушливых районов Межгорного Запада США.

Учёные сравнили солеустойчивость двух близкородственных видов клёна: клёна каньонного (Acer grandidentatum) и клёна крупнолистного (Acer macrophyllum). Их целью была оценка того, насколько солеустойчивость можно вывести из естественной среды обитания и признаков листьев, чтобы предложить де-факто скрининг на солеустойчивость других местных видов для ландшафтов с низким водопотреблением и засолением.

Эти два вида клёна сравнили с Eucalyptus camaldulensis (эвкалипт камальдульский) — австралийским деревом, естественно растущим на засолённых низинах, с вечнозелёной листвой и задокументированной устойчивостью к соли и засухе. Для оценки роста и внешнего вида в ландшафтах исследование сосредоточилось на показателях повреждения листьев, газообмена и водного режима, которые быстро реагируют на засоление.

Деревья подвергли пяти уровням обработки солью. Учёные измерили повреждение листьев, устьичную проводимость, водный потенциал листьев и фотосинтез. Эвкалипт показал ключевой механизм солеустойчивости, исключая поглощение солей, тогда как оба вида клёна этого не делали. Клён каньонный оказался более устойчивым к повреждению листьев, чем клён крупнолистный, но при более высокой концентрации соли пострадал сильнее, чем эвкалипт. Площадь листьев эвкалипта не пострадала ни при одном уровне засоления, без признаков повреждений. Оба вида клёна показали повреждения листьев и ожоги краёв при разных уровнях засоления.

Эвкалипт и клён крупнолистный также превзошли клён каньонный по газообмену и водному режиму. Клён каньонный занял промежуточное положение между ними по гидрическому поведению — степени, в которой внутренний водный потенциал меняется с дефицитом воды в почве и атмосфере.

Исследователи сделали вывод, что солеустойчивость клёна каньонного возникла из-за его естественной среды — полузасушливых лесов Межгорного Запада, для которых характерно сезонное высыхание почвы. Это контрастирует с приречной средой обитания клёна крупнолистного, где сезонное высыхание почвы случается редко и не вызывает никакого уровня солеустойчивости. Эвкалипт из влажно-засолённой среды обитания демонстрирует гораздо более высокий уровень солеустойчивости по внешнему виду листьев, газообмену и гидрическому поведению.

Результаты показывают, что клён каньонный можно использовать в городских ландшафтах Межгорного Запада, орошаемых регенерированной водой с электропроводностью, классифицируемой как умеренная или меньше. Это при условии достаточной доли промывки и минимального попадания поливной воды на листву, так как соль на листьях в жарком климате с высоким испарением, таком как в этом регионе, более губительна, чем засолённая почва.