Большой научный и практический интерес представляют виды рода лещина (Corylus L.). Они известны как орехоплодные деревья и кустарники. Всего около 20 видов лещины, которые распространены в умеренной зоне Евразии и Северной Америке. В агролесоландшафтах Нижнего Поволжья отсутствуют орехоплодовые древесные виды. Только в частном садоводстве можно встретить сорта и гибриды лещины обыкновенной [4].
В последние годы Всероссийским научно-исследовательским институтом цветоводства и субтропических культур изучены и отобраны новые сорта, не восприимчивые к неблагоприятным условиям среды и устойчивые к болезням и вредителям [3]. К ним относятся морозостойкие сорта фундука (Президент, Черкесский-2 и Футкурами), представляющие интерес для возделывания в северных районах.
Цель исследований - выявить особенности развития крон интродуцированных видов рода Corylus и разработать модели, необходимые для прогноза перспективности растений в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья.
Материал и методы исследования
Объектами исследований являлись виды рода Corylus (лещина обыкновенная - Corylus avellana L., л. американская - С. аmericana W., л. понтийская - С. pontica C. Koch.). Сорта Corylus pontica (Президент, Футкурами, Черкесский-2) впервые проходят испытания в ФГУП «Волгоградское» с 1998 года. Изучение особенностей роста побеговых систем лещины понтийской (фундука) проводилось на материале маточных растений, полученных из Всероссийского НИИ цветоводства и субтропических культур. Коллекционный участок был заложен на светло-каштановых почвах, с глубоким залеганием грунтовых вод. Исследование особенностей роста и сезонного развития проводилось с использованием методов визуальных фенологических наблюдений и биометрических измерений по общепринятым методикам [3]. Развитие систем жизненных форм в процессе онтогенеза определялось по структурно-биологическим элементам по М.Т. Мазуренко [2]. Комплексный анализ всех показателей и параметров позволил получить объективные результаты. Полученный в ходе исследований цифровой материал обработан статистически с использованием компьютерных программ MS Excel.
Результаты исследований и их обсуждение
Представители рода Corylus имели короткий период роста и весной начинали рано вегетировать. Испытываемые растения фундука в новых условиях проходили полный цикл развития [7; 8]. Вегетационный период составил 205-215 дней. При быстром нарастании положительных температур отмечается незначительная разница в ритме развития между сортами.
Рост растений фундука зависит от влагообеспеченности почвы, поэтому ростовые процессы интенсивно протекают в весенне-летний период, когда в почве имеются достаточные запасы влаги [5; 6]. Рост побегов у фундука начинается при переходе среднесуточных температур через +10 °C, и продолжительность роста составляет 60-75 дней (таблица 1).
Таблица 1
Рост боковых побегов Corylus pontica (среднее за 5 лет)
|
Сорт |
Начало роста |
Окончание роста |
Период роста, дни |
Прирост побегов, см |
|
Черкесский-2 |
16.IV-27.IV 22.IV |
02.VI-22.VI 12.VI |
48-60 |
23,90±1,0 |
|
Президент |
12.IV-26.IV 19.IV |
04.VI-30.VI 18.VI |
53-66 |
19,45±0,8 |
|
Футкурами |
16.IV-30.IV 23. IV |
04.VI-05.VII 20.VI |
50-73 |
18,81±0,6 |
В пределах куста было выделено 2 группы побегов по интенсивности и продолжительности ростовых процессов. К первой группе относятся побеги, заканчивающиеся женским соцветием; отток пластических веществ для образования плюски и орехов приводит к более раннему затуханию роста побегов. Вторая группа побегов по интенсивности ростовых процессов превышает первую в 2-2,5 раза [5].
По структуре морфологических органов и экологическим свойствам Corylus avellana, С. аmericana, C. pontica - геоксильные кустарники. Эксперимент ВНИАЛМИ по интродукции орехоплодных кустарников показал, что в засушливых условиях они имеют высоту, как в естественном ареале [6].
Многолетние наблюдения показали, что при хорошей освещенности и дополнительном увлажнении интенсивно идут этапы формирования побеговых систем у Corylus avellana. Обследование C. avellana в насаждениях Новоаннинского лесничества и Нижневолжской станции по селекции древесных пород выявило, что растения имеют хорошие таксационные показатели и состояние (таблица 2).
Таблица 2
Рост и состояние Corylus avellana в различных условиях произрастания
|
Вид |
Высота, м |
Состояние кустов, % |
Жизненность, балл* |
Плодоношение, балл** |
||||||
|
хорошее |
удовлет. |
суховерш. |
сухие |
|||||||
|
Corylus avellana L. |
Нижневолжская станция по селекции древесных пород, каштановые почвы |
|||||||||
|
3,85±0,2 |
75,3 |
19,0 |
5,7 |
- |
2,0 |
3,1 |
||||
|
Новоаннинское лесничество, южные черноземы |
||||||||||
|
6,33±0,2 |
81,2 |
15,8 |
3,0 |
- |
1,3 |
3,4 |
||||
*1 - хорошая жизненность - растение хорошо развито, имеет здоровый вид, хорошо развитые побеги, почки и листья, нормальную их окраску, обильно или хорошо цветет и плодоносит; 2 - удовлетворительная или средняя жизненность - общее развитие растения несколько слабее; прирост побегов, облиствление, цветение и плодоношение не достигает максимума; ** 3 - удовлетворительное плодоношение - 50%; 4 - хорошее плодоношение - урожай полноценных плодов около 75%, считая от полного плодоношения растений данного вида или формы.
Текущий прирост C. avellana по диаметру стабилен и не имеет резких колебаний, а также тенденции к снижению с возрастом.
Более подробное изучение морфогенеза было проведено у сортового разнообразия Corylus pontica. В течение первых 3-4 лет у фундука образуется побег продолжения главной оси. Со 2-3 года интенсивно растущие сеянцы начинают ветвиться. Последующие 2-3 года прирост главной оси достигает до 0,5 м. Главная ось четко выделяется из системы побегов, и отличается от слабее растущих наклоненных в стороны боковых ветвей вертикальным положением и толщиной.
В годы благоприятные в гидрологическом отношении до 5-7 летнего возраста у лещины понтийской был отмечен пик интенсивности роста главного побега. В связи с последующим ослаблением роста главной оси из спящих пазушных почек у ее основания возникают побеги боковых осей. Нарастание их в течение первых 3-4 лет идет по моноподиальному типу, затем они образуют группу побегов высшего порядка, превосходящую главную ось по высоте и толщине. Быстрый рост боковых осей надземных частей из спящих почек приводит к тому, что к 6-летнему возрасту достигают высоты и толщины главной оси, а затем превосходят ее. В будущем спящие почки боковых осей дают начало подобным же осям более высокого порядка - осям возобновления. Развитие кроны сортов фундука с пятилетнего возраста в последующие 10 лет описывается соответствующими уравнениями регрессии и подтверждено коэффициентами корреляции (таблица 3).
Таблица 3
Уравнения регрессии, описывающие изменения высоты и диаметра кроны фундука с возрастом
|
Сорт |
Взаимосвязь возраста (х) с |
Уравнение регрессии |
R2 |
|
Черкесский-2 |
высотой (у) |
у = 0,5004 Ln (x) + 1,3478 |
0,9466 |
|
диаметром (у) |
у = 1,3063 Ln (x) + 1,5599 |
0,8881 |
|
|
Президент |
высотой (у) |
у = 0,3157 Ln (х) + 1,6717 |
0,9010 |
|
диаметром (у) |
у = 2,0921 Ln (х) + 1,2378 |
0,9724 |
|
|
Футкурами |
высотой (у) |
у = 0,5593 Ln (x) + 1,2673 |
0,9296 |
|
диаметром (у) |
у = 1,2084 Ln (x) + 1,5821 |
0,8726 |
Годичные побеги стареющих осей возобновления представляют базальную часть годичного побега тех же осей в период кульминации их роста, но отмерших в их верхней части. Существует зависимость изменения длин осевых побегов. Коэффициенты вариации соотношения длин ветвей главной оси составляют 20,1-25,3%. Каждый период характеризуется определенным местом на побеге и продолжительностью (интервал междоузлий), характером изменения длин междоузлий и характером появления боковых побегов и их качеством. В условиях освещения развиваются более мощные, а в затененных участках кроны - слабые побеговые системы.
Исследования по наличию и характеру просветов между побегами и в кронах фундука показали, что они образуют преимущественно плотную конструкцию. Высокая порослеобразовательная способность фундука представляет интерес при создании противоэрозионных насаждений. Сорт Черкесский, как наиболее зимостойкий и пластичный, пригоден для озеленения и лесоразведения, применим для закрепления откосов во всех агролесомелиоративных районах засушливой зоны.
Заключение
Во флористическом составе дикорастущих популяций засушливых районов Нижнего Поволжья орехоплодные кустарники отсутствуют. Изучение фенологических явлений и реакций растений рода лещина на условия среды позволили выявить их способность изменяться приспособительно к новому месту произрастания. Изученные представители Corylus L. проходят полный цикл развития в условиях Нижнего Поволжья.
Лещина обыкновенная в Нижнем Поволжье отличается сравнительно хорошими таксационными показателями на южных черноземах. Сорта фундука также показали хороший рост на светло-каштановых почвах, они достигают тех же высот, что и в естественном ареале произрастания. Наибольшие значения прироста отмечаются у сорта Черкесский-2.
В сухостепных условиях при хорошей освещенности и дополнительном увлажнении более интенсивно происходят этапы формирования побеговых систем, и характерной особенностью их развития является сокращение длительности роста главной оси и более ранний переход от моноподиального к симподиальному типу ветвления побегов. Показатели возраста, диаметра и высоты кустарников удовлетворяют требованиям полного учета в моделях закономерностей роста и формирования кроны.
Анализ роста и развития видового и сортового разнообразия Corylus L. в засушливых условиях позволил выявить закономерности развития крон, которые необходимо знать при проектировании защитных и озеленительных насаждений; а также при подборе лучших вариантов смешения с другими древесными видами.
Рецензенты:
Литвинов Е.А., д.с.-х.н., профессор, заведующий кафедрой агроэкологии и защиты растений ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет», г. Волгоград;
Балашов В.В., д.с.-х.н., профессор кафедры садоводства, селекции и семеноводства ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет», г. Волгоград.