Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Иозус А.П. 1 Морозова Е.В. 1

---

1 Камышинский технологический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный технический университет»

Изложены основные результаты исследования морфологических и анатомических особенностей хвои сосны обыкновенной разного географического происхождения в географических культурах, заложенных в 1976 году в Камышинском лесхозе Волгоградской области. Установлено, что признак длины хвои в географических культурах сильно варьируется в зависимости от климатических и экологических условий, а также наследственных факторов. Различия между средними показателями по длине хвои климатических экотипов больше чем между подобными показателями по лесорастительным зонам. При этом варьирование признака длины хвои в тяжелых почвенно-климатических условиях географических культур Нижнего Поволжья меньше, чем в зоне экологического оптимума. Изучение анатомического строения хвои климатипов показало наличие средних смоляных каналов, что считаем приспособительной реакцией к тяжелым лесорастительным условиям аридного региона.

Статья в формате PDF

85 KB

хвоя

климатип

сосна обыкновенная

смоляные каналы

морфологические и анатомические особенности

1. Вересин М.Н. Ефимов Ю.П., Арефьев Ю.Ф. Справочник по лесному селекционному семеноводству. М.: Агропромиздат. 1985. – 245 с.

2. Иозус А.П., Крючков С.Н. Перспективные климатипы сосны для защитного лесоразведения в условиях сухой степи. Бюллетень ВНИАЛМИ. Вып.(2/54). 1988. С. 30–33.

3. Иозус А.П., Зеленяк А.К., Маттис Г.Я. Селекция и семеноводство сосны для защитного лесоразведения в Нижнем Поволжье. «Доклады Российской Академии сельскохозяйственных наук». 2003. № 4. – С. 54–62.

4. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. М.: Наука. 1964. – 191 с.

5. Сидорова Н.С. Влияние географического происхождения семян на рост и развитие сосны обыкновенной в Северном Казахстане. Автор. дисс…канд. с.-х. наук. Алма-Ата. 1976. – 23 с.

6. Хиров А.А. Исследование географических прививок сосны обыкновенной в Бузулукском бору // Генетика, селекция, семеноводство и интродукция древесных пород: сб. науч. тр. М.: ВНИИЛМ, 1975. – С. 188–204.

7. Шутяев А.М. Географическая изменчивость древесных пород и ее использование при лесовыращивании. «Генетика и селекция в лесоводстве». М.: Агропромиздат. 1991. – С. 24–138.

8. Юрченко В.В. Иозус А.П. Изменчивость сосны обыкновенной в географических культурах Камышинского лесхоза Волгоградской области // Селекция, генетические ресурсы и сохранение генофонда лесных древесных растений (Вавиловские чтения): cб. Науч. тр. – Гомель, 2003. – Вып. 59 – С. 253–255.

Изучение длины хвои климатипов проводилось в географических культурах Камышинского лесничества на текущих побегах.

Цель исследования

Выявить анатомические и морфологические особенности хвои климатипов сосны обыкновенной, установить их связь с адаптационной способностью климатипов сосны вне ареала их естественного произрастания в условиях сухой степи Нижнего Поволжья и выделить наиболее перспективные климатипы для дальнейшего культивирования в регионе.

Результаты исследования и их обсуждение

Сильная изменчивость длины хвои сосны обыкновенной отмечалась многими авторами. Л.Ф. Правдин [4] на большом материале показал, что ее длина неуклонно увеличивается с севера на юг, от одной природно-климатической подзоны к другой. А.А. Хиров [6], Н.С. Сидорова [5] установили, что в географических культурах подобная закономерность сохраняется, хвоя южных климатипов обычно длиннее, чем северных. Ввиду того что в наших опытах места заготовки семян располагаются в широтном направлении, такую закономерность достаточно отчетливо проследить не удалось [2, 7]. Однако отмечено, что отдельные климатипы всегда имеют длинную хвою. Сюда относятся Камышинский, Оренбургский, Воронежский, Прикарпатский, Тамбовский. У других хвоя в годы наблюдений была короткой – Курганский, Кустанайский, Красноярский, Львовский. У Тувинского климатипа хвоя резко изменялась в сторону уменьшения с 10,0 см в 1998 г. до 6,03 и 6,12 в 1999–2000 гг. У остальных климатипов наблюдалось колебание длины хвои по годам в сторону уменьшения или увеличения (табл. 1).

Таблица 1

 Динамика длины хвои сосны в географических культурах Камышинского лесхоза на приростах текущего года

На основании полученных данных можно сделать общий вывод, что длина хвои у климатических экотипов и лесорастительных зон в целом варьирует в зависимости от климатических и экологических условий, а также наследственных факторов. А.А. Хировым [6] была установлена тесная связь (0,92) между длиной хвои и высотой географических привоев, на основании чего автор рекомендует считать длинную хвою признаком, сопутствующим интенсивному росту. В наших опытах связь между средней длиной хвои на дереве и его высотой была слабой (0,16). Также слабой была связь между годичным приростом побега и длиной хвои на нем (0,18). Для степной зоны это можно объяснить сильным влиянием экологических и климатических факторов. Это мнение разделяют Л.Ф. Правдин [4], А.М. Шутяев [7] и ряд других исследователей [1, 5, 6, 8].

Авторами, изучавшими географическую изменчивость свойств сосны обыкновенной, большое внимание уделялось изучению анатомического строения хвои сосны. Обычно во внимание принимались следующие особенности: форма хвои, покровные ткани, ассимиляционная ткань, смоляные каналы, центральная проводящая система. Подробно рассмотрено строение и расположение смоляных каналов.

Анатомическое строение хвои изучалось нами у 9 наиболее типичных представителей различных лесорастительных зон (табл. 2).

Таблица 2

Анатомическое строение хвои разных климатических экотипов

У большинства изученных климатипов встречались в основном периферические смоляные каналы. Однако у Камышинского и Кустанайского климатипов обнаружилось наличие средних смоляных каналов. Возможно, что образование средних каналов является приспособительной реакцией растения на очень тяжелые почвенно-климатические условия районов произрастания этих климатипов. Подобное для степных боров отмечали Л.Ф. Правдин [4], А.М. Шутяев [7]. Соколовский в Польше [4] на большом материале доказал наличие значительной положительной корреляции между длиной и наличием смоляных каналов (0,559). Очень тесная корреляция установлена А.А. Хировым [6] между количеством смоляных каналов и длиной хвои (0,89), количеством смоляных каналов и поверхностью хвои (0,85), количеством смоляных каналов и площадью срединного сечения (0,86). В нашем опыте между количеством смоляных каналов и длиной хвои наблюдалась слабая обратная зависимость (–0,22), также слабая обратная зависимость отмечалась между количеством каналов и поверхностью хвои (–0,27), количеством смоляных каналов и площадью поперечного сечения хвои (–0,26). Наименьшее количество смоляных каналов обнаружено у Минусинского и Курганского (7,0–8,0) климатипов, а наибольшее — у Прикарпатского и Кустанайского (14,86–11,50). У Камышинского климатипа их число было сравнительно небольшим (8,43). Как видно, этот признак очень неустойчив и сильно варьируется в пределах климатипа и между ними. По-видимому, решающее влияние на этот признак оказывают экологические условия места заготовки семян. Об этом пишет Л.Ф. Правдин [4].

Поверхность хвои больше всего у Прикарпатского климатипа (358,36 мм2) из Юго-Западной зоны, Житомирского климатипа (327,1 мм2) из Лесостепной зоны, Камышинского (317,84 мм2) из Степной зоны, Воронежского (300,28 мм2) из Лесостепной зоны Центрально-черноземной области. Меньшую поверхность хвои имеют Новосибирский, Курганский климатипы из Лесостепной зоны Сибири и Красноярский климатип из Лесной зоны Центральной Сибири. Довольно тесной оказалась связь между поверхностью хвои и приростом текущего года (0,64). Связь между длиной хвои и приростом этого года оказалась гораздо слабее (0,32).

В хвое всех климатипов центральная проводящая система имеет два проводящих пучка. Наименьшие размеры у проводящего пучка оказались у Камышинского климатипа, наибольшие – у Донецкого, оба представители Степной зоны. Остальные климатипы занимали промежуточное положение. Следовательно, связь между лесорастительной зоной заготовки семян и данным признаком не прослеживается. Связь между годичным приростом и размерами проводящего пучка отсутствует (–0,11). У Камышинского климатипа по сравнению с другими лучше развиты покровные ткани, что, по-видимому, является реакцией растения на тяжелые почвенно-климатические условия.

Выводы

Признак длины хвои в географических культурах сильно варьируется в зависимости от климатических и экологических условий, а также наследственных факторов. По лесорастительным зонам отличие по длине хвои меньше, чем по климатическим экотипам. Однако часть климатипов имели постоянно длинную, а часть — постоянно короткую хвою.

Число смоляных каналов — очень изменчивый признак, однако по нему наблюдаются отличия между климатипами.

Связи между морфологическими, анатомическими признаками хвои и особенности роста и состояния климатипов в условиях сухой степи Нижнего Поволжья слабые.

Установлено, что анатомические и морфологические особенности биотипов в аридном регионе проявляются в меньшей степени, чем в зоне экологического оптимума.

Рецензенты:

Васильев Ю.И., д.с.-х.н., профессор, главный научный сотрудник Всероссийского НИИ агролесомелиорации Российской академии наук, г. Волгоград;

Рулев А.С., д.с.-х.н., заместитель директора по науке Всероссийского НИИ агролесомелиорации Российской академии наук, г. Волгоград.

Библиографическая ссылка