CC BY
39
А.Ш. Хужахметова
Изучение и отбор сортов фундука для защитных лесонасаждений деградированных ландшафтов Нижнего Поволжья
Обобщены экспериментальные материалы по изучению и отбору сортов рода Согу!из I. (Президент, Черкесский-2, Футкурами) в сухой степи и установлена специфика их роста и развития в экстремальных условиях. На основе исследований выявлены эколого-биологические особенности растений и определены пути их адаптации к лимитирующим факторам. Дано обоснование целесообразности введения орехоплодных кустарников в защитные лесонасаждения деградированных ландшафтов.
Ключевые слова: адаптация растений, деградированные ландшафты, Нижнее Поволжье, защитные лесонасаждения, фундук, сорта фундука, сорт Президент, сорт Черкесский-2, сорт Футкурами.
Во флористическом составе дикорастущих популяций сухостепной зоны Нижнего Поволжья орехоплодные кустарники отсутствуют [7].
Значительный теоретический и практический интерес для Волгоградской области представляют виды и сорта кустарников рода Согу1и Ь. семейства Согу1асеае МгтЬ., которые являются ценными лесомелиоративными, орехоплодными и декоративными растениями [8].
Отбор наиболее адаптированного ассортимента Согу1и Ь. открывает возможности повышения биоразнообразия защитных лесонасаждений засушливого региона, что и определяет актуальность интродукции орехоплодных растений [1;3; 9].
Целью работы являлось изучение эколого-биологических способностей и выявление наиболее перспективных видов и сортов Согу1и Ь. для создания многофункциональных защитных лесонасаждений на малопродуктивных землях Нижнего Поволжья.
В Нижнем Поволжье интродуцированы виды рода Согу1и Ь. - обыкновенная, американская и сорта лещины понтийской (фундук): Президент, Черкесский-2, Футкурами, которые произрастают в коллекциях Федерального научного центра агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН (Волгоградская область) и испытыва-ются в ФГУП «Волгоградское».
^ о'
п 1 ^
ф
5 ^о
± О' Ею
о х ^
ё Ф § I-
т
О
и
к >< s
i í к Результаты интродукции видов и сортов Corylus L. и их мелиоративное
о í 5 влияние на состояние почв оценивались по общепринятым методикам
ч ш о
^ Р m [2-5]. Полученные материалы обрабатывались статистическими метода-о ми с использованием компьютерных программ MS Excel, Statistica 5.0. 5 В условиях эксперимента растения Corylus pontica (фундук) проходят g полный цикл развития. Вегетационный период составил 205-215 дней. н Разница в ритме развития между сортами незначительная, что связано с быстрым нарастанием положительных температур. Общей закономерностью является рост побегов по типу одновершинной кривой. До шестилетнего возраста прирост по высоте у фундука увеличивается, в первый год он незначителен, что обычно связано с приживаемостью и засушливостью вегетационного периода. Ослабление роста главной оси в последующие годы связано с возникновением побегов боковых осей из спящих пазушных почек.
Большая часть годового прироста вегетативных побегов приходится на самый благоприятный для их роста весенне-летний период, когда в почве находится достаточное количество влаги, на что указывает логарифмическая зависимость.
Лещина обыкновенная (C. avellana L.) в Волгоградской области отличается сравнительно хорошими таксационными показателями. Наибольшей высоты (до 7,5 м) она достигает на южных черноземах. Сорта C. pontica (Черкесский-2, Президент, Футкурами) на светло-каштановых почвах достигают тех же высот, что и в естественном ареале произрастания. Наибольшие значения прироста отмечаются у сорта Черкесский.
Выявлены различия между сортами по продолжительности и интенсивности ростовых процессов и приведены уравнения регрессии, описывающие изменения высоты и диаметра кроны кустарников с возрастом (таблица 1).
Полученные материалы по морфогенезу фундука на светло-каштановых почвах Волгоградской области необходимы для обоснования их применения в лесомелиоративных, декоративных и лесоплодовых насаждениях региона.
Эколого-физиологическая оценка Corylus L. позволила вскрыть механизмы адаптации и выявить перспективные виды, сорта и образцы с целью создания устойчивых защитных лесонасаждений в засушливых условиях. Сорта, у которых показатели водного дефицита в засушливый период не превышали 26%, сохраняли нормальный ритм развития и не проявляли видимых признаков повреждения; у сортов, водный дефицит которых составлял 28-35%, имело место снижение тургора. Явные повреждения от подсыхания имелись у растений сорта Футкурами.
Таблица 1 1Е ^
Уравнения регрессии, описывающие изменения высоты | § ^
и диаметра кроны фундука с возрастом о х ™
Сорт Взаимосвязь возраста (х)... Уравнение регрессии R2
Черкесскии-2 с высотой (у) у = 0,5004 Ln(x) + 1,3478 0,9466
с диаметром (у) у = 1,3063 Ln(x) + 1,5599 0,8881
Президент с высотой (у) у = 0,3157 Ln(x) + 1,6717 0,9010
с диаметром (у) у = 2,0921 Ln(x) + 1,2378 0,9724
Футкурами с высотой (у) у = 0,5593 Ln(x) + 1,2673 0,9296
с диаметром (у) у = 1,2084 Ln(x) + 1,5821 0,8726
По устойчивости клеточных мембран к обезвоживанию интродуциро-ванные виды и сорта Corylus L. делятся на две группы. В первую группу входят виды и сорта, перспективные для защитного лесоразведения. Они имеют низкий водный дефицит и относительный выход электролитов 1,81-1,90, в условиях Волгоградской области отличаются лучшим ростом, развитием и регуляцией водного обмена. К этой группе относятся лещина обыкновенная, лещина американская, лещина понтийская (сорта Черкесский и Президент).
В условиях Волгоградской области Corylus avellana, C. americana достаточно устойчивы к неблагоприятному комплексу зимних факторов. Степень зимостойкости различных сортов C. pontica позволили выявить суровые зимы 1998/99, 1999/2000, 2005/06 гг., которые характеризовались резкими температурными перепадами. Так, в зиму 2005/2006 гг. при снижении температуры до -37 °С мужские соцветия оказались полностью неспособными к цветению, а женские сохранили жизнеспособность.
Сорта C. pontica в условиях сухой степи имеют различную энергию цветения. У сорта Черкесский - 52,5 тычиночных и 28,9 пестичных соцветий (шт./пог. м), у сорта Президент - 40,8 и 22,3, у Футкурами -17,8 тычиночных и 16,7 пестичных соцветий (шт./пог. м). Качественные и количественные показатели плодовой продуктивности варьируют в зависимости от сортовой принадлежности. Лучшие показатели имеют сорта Президент и Черкесский-2. В условиях сухой степи отмечены легкая извлекаемость, хорошие вкусовые достоинства и неплохая выполненность ядра орехов (таблица 2).
сс х 5
1 I к Таблица 2
со Х ^
о у Характеристика плодоношения различных сортов фундука
ё | т в условиях сухой степи (возраст 7 лет)
У о _
Сорт Масса плодов на куст, кг Масса одного ореха, г Выход ядра, % Количество ядра в 1 см3 объема ореха, г
Президент 2,0 2,80 ± 0,07 48 0,42
Черкесский-2 2,5 2,12 ± 0,03 54 0,53
Футкурами 2,0 2,10 ± 0,07 51 0,44
В зависимости от особенностей цветения и плодоношения Corylus L. в сухой степи и закономерностей влияния погодных условий на прохождение этих процессов осуществляется подбор ассортимента для насаждений многоцелевого назначения (декоративные, лесомелиоративные, плодовые). Для создания насаждений орехоплодных культур на светло-каштановых почвах предпочтение следует отдать самоплодным сортам фундука (Черкесский-2 и Президент).
Выявление закономерностей накопления опада и гумуса в условиях южных черноземов Волгоградской области (Новоаннинский район) показало, что за 32-летний период роста насаждений с участием Corylus avellana изменилось содержание гумуса в корнеобитаемом слое почвы.
На южном черноземе чистое насаждение лещины обыкновенной в возрасте 32 лет имеет равномерно распределенную лесную подстилку мощностью до 2,0 см со средней массой 11,8 т/га. Содержание в ней органического вещества - 39,75, золы - 20,50%. Установлено, что количество опада в насаждениях C. avellana увеличивается с возрастом.
Таким образом, впервые обобщены экспериментальные материалы по интродукции видов и сортов Corylus L. в сухой степи и установлена специфика их роста и развития в экстремальных условиях. На основе исследований выявлен биологический потенциал сортов C. pontica и определены пути их адаптации к лимитирующим факторам. Дано обоснование целесообразности введения орехоплодных культур в защитные лесонасаждения, выявлен адаптированный ассортимент Corylus L. для засушливого региона.
Библиографический список ^
^ —
1. Каталог древесных растений для питомниководства Волгоградской обла- 55 о сти / Семенютина А.В. и др. Свидетельство о гос. регистрации базы дан- § ^ ных РФ № 2015620060. 13.01.2015. т
2. Методические указания по семеноведению древесных интродуцентов ° в условиях засушливой зоны / Семенютина А.В. и др. М., 2010. ^
3. Методология использования биоразнообразия кустарников в «зеленых =§■ технологиях» аридных регионов / Семенютина А.В. и др. // Современ- и ная наука: актуальные проблемы теории и практики. Сер. «Естественные
и технические науки». 2014. № 11-12. С. 36-45.
4. Научные основы интродукции методом родовых комплексов с целью подбора древесных видов для зеленых технологий / Семенютина А.В., Хужах-метова А.Ш., Подковыров И.Ю., Свинцов И.П. // Фундаментальные исследования. 2015. № 2 (ч. 21). С. 4687-4692.
5. Научные основы семеноведения генофонда деревьев и кустарников в засушливых условиях / Семенютина А.В., Свинцов И.П., Хужахмето-ва А.Ш., Семенютина В.А. // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Сер. «Естественные и технические науки». 2015. №1/2. С. 40-52.
6. Принципы формирования фонда посадочного материала биоразнообразия древесных видов для улучшения экологической ситуации малолесных регионов / Семенютина А.В. и др. // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Сер. «Естественные и технические науки». 2014. № 7-8. С. 56-74.
7. Семенютина А.В. Дендрофлора лесомелиоративных комплексов: Монография. Волгоград, 2013.
8. Хужахметова А.Ш. Перспективы использования видов и сортов рода СогуЫ Ь. в защитных лесонасаждениях Нижнего Поволжья: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Волгоград, 2008.
9. Хужахметова А.Ш., Семенютина В.А. Сортоизучение субтропических культур для их многоцелевого использования // Плодоводство и ягодовод-ство России. 2015. Т. 42. С. 380-384.
