Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,972

МОДЕЛИ РАЗВИТИЯ КРОН ВИДОВ И СОРТОВ ЛЕЩИНЫ В ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТЕ

Хужахметова А.Ш. 1
1 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский агролесомелиоративный институт»
Многолетний опыт интродукции деревьев и кустарников в засушливые регионы показал, что наиболее адаптивными из жизненных форм к ксеротермическим условиям среды проявили себя кустарники. Научный и практический интерес представляют виды рода лещина (Corylus L.). В статье приведены экспериментальные данные по росту, развитию, состоянию и морфологическим особенностям строения кроны видов Corylus avellana L., С. аmericana W., С. pontica C. Koch. в разных условиях произрастания (каштановые почвы, южные черноземы Волгоградской области). Установлено, что все изученные виды и сорта в новых условиях проходят полный цикл развития. Выявлены различия между сортами по продолжительности и интенсивности ростовых процессов и приведены уравнения регрессии, описывающие изменения высоты и диаметра кроны кустарников с возрастом. Полученные материалы по морфогенезу фундука на светло-каштановых почвах Волгоградской области необходимы для обоснования их применения в лесомелиоративных, декоративных и лесоплодовых насаждениях региона. 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.
интродукция
Лещина
засушливые условия
модели
уравнения регрессии
развитие
рост
1. Дендрофлора лесомелиоративных комплексов / А.В. Семенютина. – Волгоград : ВНИАЛМИ, 2013. – 266 с.
2. Мазуренко М.Т. Структура и морфогенез кустарников / М.Т. Мазуренко, А.П. Хохряков. – М. : Наука, 1977. – 160 с.
3. Махно В.Г. Использование рода Corylus в декоративном и промышленном садоводстве // Субтропическое и декоративное садоводство. – 2014. – Т. 50. – С. 232-235.
4. Методические указания по семеноведению древесных интродуцентов в условиях засушливой зоны / А.В. Семенютина [и др.]. – М. : Россельхозакадемия, 2010. – 57 с.
5. Научно-методические рекомендации по выращиванию фундука в засушливых условиях Нижнего Поволжья / А.В. Семенютина А.В. Рындин, В.Г. Махно, А.Ш. Хужахметова, И.А. Кравцов. – Сочи : ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозакадемии, ГНУ ВНИАЛМИ Россельхозакадемии, 2011. – 56 с.
6. Хужахметова А.Ш. Перспективы использования видов и сортов рода Corylus L. в защитных лесонасаждениях Нижнего Поволжья : автореф. дис. … канд. с.-х. наук. – Волгоград, 2008. – 23 с.
7. Хужахметова А.Ш. Научные принципы подбора сортов и исследования их роста и развития с учетом специфики климата // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Сер. Естественные и технические науки. – 2014. – № 9-10. – С. 48-54.
8. Хужахметова А.Ш. Адаптационные возможности и эколого-хозяйственная перспектива применения орехоплодных культур в Нижнем Поволжье / А.Ш. Хужахметова, А.В. Богданов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2012. – № 2 (26). – С. 74-79.
9. Хужахметова А.Ш. Оптимизация лесомелиоративных насаждений засушливого региона видами родовых комплексов Corylus и Juglans / А.Ш. Хужахметова, С.С. Таран // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2013. – № 3 (31). – С. 106-111.
Для защитного лесоразведения актуальной задачей является поиск хозяйственно ценных деревьев и кустарников для оптимизации качественного состава защитных лесных насаждений. Засушливые районы Нижнего Поволжья характеризуются жесткими лесорастительными условиями, которые лимитируют рост и развитие деревьев и кустарников. Наиболее адаптивными из жизненных форм к ксеротермическим условиям среды проявили себя кустарники [1].

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.


Библиографическая ссылка

Хужахметова А.Ш. МОДЕЛИ РАЗВИТИЯ КРОН ВИДОВ И СОРТОВ ЛЕЩИНЫ В ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 3. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=18068 (дата обращения: 30.11.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074