CC BY
15
русевич, П.А. Зелез // Материалы VI съезда Украинского общества генетиков и селекционеров им. Н.И. Вавилова. - Полтава, 1992. - С. 113-114.
5. Яцык Р.М. Повышение продуктивности и качественного состава лесов Украинских Карпат путем введения в них интродуцентов / Р.М. Яцык, Т.Н. Олексив, В.И. Ступар и др. // Лесоводство, лесоразведение, лесные пользование : экспресс-информация. - М., 1988. - С. 13-20.
6. Яцык Р.М. Биоекологичиские особенности некоторых интродуцентов семейства сосновых на северном макросклоне Украинских Карпат / Р.М. Яцык, Т.Н. Олексив, О.И. Кучир-ко // Лесоводство и агролесомелиорация. - К., 1988. - Вып. 77. - С. 80-84.
7. Яцик Р.М. Селекцшно-формова структура та деяю лiсiвничi особливосп модрини европейсько'1 в карпатських культурбюценозах / Р.М. Яцик, М.Р. Яцик // Лхавництво i аг-ролюомелюращя. - Харюв : РВП "Орипнал", 2000. - Вип. 97. - С. 72-77.
Сищук Н.М., Яцык Р.М., Сищук М.М. Характеристика насаждений лиственницы европейской и опыт их создания в лесах северного мегас-клона Украинских Карпат
Приведена лесоводственно-таксационная характеристика насаждений лиственницы европейской и проанализирован опыт выращивания ее лесокультур в лесах северного мегасклона Украинских Карпат и прилегающих территорий.
Ключевые слова: лиственница европейская, лесоводственно-таксационные показатели, лесные культуры, выращивания.
Sischuk N.M., Yatsyk R.M., Sischuk M.M. Characterization of plantations of European larch and experience of their creation in the forests of north megaslope of the Ukrainian Carpathians
Forestry-taxational characterization of plantations of European larch is resulted and experience of growing of its forest cultures is analyzed in the forests of north megaslope of the Ukrainian Carpathians and adjoining territories.
Keywords: European larch, Forestry-taxational indices, forest cultures, growing.
УДК 539:575:635 Ст. наук. ствроб. К. О. Скварко, канд. бюл. наук;
зав. лабор. Б.М. Паляниця; мол. наук. ствроб. О.П. Кальмук -
Львiвський НУ ím. 1вана Франка
МАТЕМАТИЧНИЙ АНАЛ1З ДИНАМ1КИ РОСТУ INULA MAGNIFICA L. ТА CENTAUREA CARPATICA (PORC.) PORC. В УМОВАХ СВIТЛОЛАЗЕРНОÏ СТИМУЛЯЦП
Застосовано бюметричш методи дисперсшного та порiвняльного аналiзу для дослщження динамши росту Inula magnifica L. та Centaurea carpatica (Porc.) Porc. за контрольованих умов тсля свгглолазерно'1 фотоактивацп насшня. Дiя сканованого випромшювання е сильшшою ^píb^to з неперервним i червоним свгглом.
Ключов1 слова: Inula magnifica L., Centaurea carpatica (Porc.) Porc., лазерна стимулящя, червоне св^ло, бюметричний аналiз.
Фiзiологiчним методам тдготовки насшня до поЫву притаманш рiзнi чинники впливу на зародок, як шщдають його рют: свгглове та температур-не оброблення, дiя фiзiологiчно активних речовин й rnmi. Експериментально дослщжено вплив рiзних лазерiв на рют, розвиток, продуктившсть та вро-жайшсть сшьськогосподарських рослин [3]. Останшм часом прюритетною стае екологiчно чисте оброблення насшня, яке забезпечуе низькоенергетичне гелш-неонове лазерне випромшювання [4, 9, 10]. Проростання насшня im-щюе фiзiологiчно активний фiтохром (Фдч) [2, 13]. Переведення фiзiологiчно
неактивного фггохрому (Фч) в його активну форму (Фдч) здшснюеться за дп природного свiтла. Фотоперетворення фiтохромiв може здiйснюватись i за низько! зволоженостi (18-20 %), коли проростання насшня неможливе [8]. Накльовування насшня вщбуваеться пiд впливом пускового фактора (Фдч) тiльки пiсля досягнення порогових рiвнiв зволоженостi. Це дае змогу оброб-ляти насiння лазерним промшням заздалегiдь перед посiвом. Ефективнiсть лазерного свггла зростае внаслiдок сканованого опромшення [10], або якщо опромiнювати насшня у перервному режимi [4].
Мета дослщження полягала у з,ясуваннi ефективност передпосiвного оброблення насiння сканованим i неперервним лазерним випромшюванням та червоним свгглом деяких дикорослих рослин природно! флори, штродуко-ваних у Боташчному саду Львiвського нацiонального унiверситету iм. 1вана Франка. Вивчали схожiсть та проростання насшня на початкових етапах онтогенезу двох видiв рослин, а саме: Inula magnifica L. та Centaurea carpatica (Poro.) Poro.
Inula magnifica L. - (оман розюшний, дев'ясил могутнш) - багаторiч-ник, поширений у горах вщ середнього до альпiйського поясу. Батьювщина -Кавказ. Це розлогi кушд багаторiчних рослин, у яких кв^и зiбранi в кошики щитоподiбних жовтих суцвггь, дiаметром до 18 см. Висота рослин - до 200 см. Насшня достигае в серпш. Цв^уть у липш близько 30 дшв, з 1 по 15. VII масово. Розмножуеться насшням i подшом куща. Пошкодження - грибко-вими захворюваннями. Груповi посадки - нашвтшь. Росте в Gвропi, Ази (на Кавказi), Африцi [1].
Centaurea carpatica (Poro.) Poro - (волошка карпатська, Asteraoeae) -багаторiчна трав'яна рослина, заввишки 60-120 см з галузистими стеблами, ендемiчний вид третьо! категори рiдкостi, зростае на прських луках до суб-альпiйського поясу, трав'яних мiсцях серед скель, на узлюсях, у долинах рь чок. У Боташчному саду волошка карпатська штродукована у 2002 р. з насшня, зiбраного в урочишд Джорджева Прилука околиць с. Кваси, Рахiвського р-ну Закарпатсько! область Вид занесено до Червоно! Книги Укра!ни. Волошка карпатська - рослина декоративна [7].
Для фотостимуляци вказаних рослин застосовано низькоенергетичне гелш-неонове лазерне опромшення насшня у неперервному та сканованому режимах [4, 10] ПоЫвш властивост насшня рослин ощнювали за загальноп-рийнятою методикою [12], отримаш данi опрацьовували зi застосуванням ме-тодiв бiометричного аналiзу [5, 6].
Лазерне опромшення у неперервному режимi дозою 0,6 Дж (10 хв) здшснювали за допомогою гелш-неонового квантового генератора ЛГ-75-1, а розгортку промешв у горизонтальнiй плошинi забезпечували призмою ВК-1 (Р = 1,0-1,2 мВт/см ) [11]. Опромшення в сканованому режимi дозою 0,04 Дж (2 хв) (Р = 0,8-1,0 мВт/см2; Е = 0,024 Дж/см2) виконували лазером ЛГН-104 у комплекс з пристроем СУ-1 ВО "Полярон" (Львiв); який забезпечував дис-кретнiсть променiв (Лгстр = 85; ^др = 17 Гц). Частину насшня опромшювали червоним свiтлом протягом 60 хв (свггильник "Розсада" X = 668 нм, Р = 0,6-0,8 мВт/см2)
В уЫх серiях експериментiв фотоактивоване опромiнене та штактне насiння переносили на зволожений фшьтрувальний папiр у чашки Петрi i за-лишали у термостат за температури 20-22 0С до появи схожость
Морфометричним показником росту була довжина коршщв пророс-тюв у однi i тi ж моменти часу. Первинне статистичне оброблення вибiрок не менше 30 вимiрiв полягала в обчисленнi середнiх значень та 1'хтх стандар-тних похибок (М±т). Отриманi таким чином узагальнеш результати схожостi насiння представлено на рис. 1.
а) Час, доба б) Час, доба
Рис. 1. Динамша схожостi настня Centaurea carpatica (а) Inula magnifica (б) за dii лазерного опромшення та червоного cвiтлa
Результати аналiзу свщчать, що лазерне опромшення у неперервному i сканованому режимах неоднаково впливають на схожють насшня. Як перше, так i друге шдвищують схожють насiння у дослiджуваних видiв рослин. В окремих випадках (Inula magnifica) неперервне опромшення не сприяло достовiрному збшьшенню швидкостi проростання насiння на початку досль ду. Рiзниця мiж сумарною схожiстю насiння, фотоактивованого червоним свгглом i лазерним випромiнюванням, залишалась в межах 5-6 % (P<0.05). Однак, це практично не вплинуло на подальший рiст проросткiв - середня довжина корешв у кшщ дослiджуваного перiоду достовiрно перевищуе вщ-повiдний показник контрольних (неопромiнених) рослин, що сильшше про-являеться за ди сканованого лазерного випромiнювання.
Однак велика шдив^альна мiнливiсть вимiрiв ростових параметрiв у кожнiй сери дослщв призводить до того, що результати безпосереднього по-рiвняльного аналiзу синхронних середшх значень вказаного ростового показ-ника (двовибiрковий t-тест) здебiльшого виявляються недостовiрними (Р>0,05). Тому до часових рядiв вказаних середнiх значень було застосовано парний порiвняльний аналiз (t-тест), а також однофакторний дисперсшний аналiз (F-тест) [5, 6].
Для вилучення ефекту природного збшьшення проросткiв у процес !хнього росту (часового фактора ростових змш), усi змiни, спричинеш фото-активацiею, оцiнювали вiдносно часового тренду росту контрольних (штак-тних) рослин у природних свгглових умовах. Шсля видалення такого тренду з експериментальних даних (з ростових кривих, отриманих для кожного виду опромшення), залишковi вiдхилення вiд регреси росту контрольних рослин
були шддаш однофакторному дисперсшному aHanÍ3y. Це дало змогу ощнити i порiвняти дда дослiджувaних стимуляцiйних чинникiв - ртзних способiв i режимiв опромiнення. Отримаш результати обох видiв aнaлiзу ефективносл фотоактиваци росту i розвитку рослин наведено на рис. 2 i табл. 1, 2.
Час, доба
Рис. 2. Динамка росту кореня Inula magnifica (а) i Centaurea carpatica (б) за dii лазерного опромтення та червоного ceimna. (Наведено такожрiвняння та лшт регресиросту контрольнихрослин цих eudie)
Табл. 1. Результати бюметричного aнaлiзу ефекmiв фотостимуляцП
Inula magnifica
Ростов! параметры Контроль Лазерне опромшення Червоне свттло
скановане Неперервне
Початковий перюд:
Схож1стъ настня (%) Р1зниця з контролем (%) 59,5 80,4±1,2 2О,9±1,3 (P<0,001) 69,5 10,0±u (P<0,001) 76,5 17,0±0'7 (P<0,001)
9-21 доба росту:
середня довжина кортця (мм) р1зниця з контролем (мм) 4,1 6,0 2,0±0'41 (P<0,05) 5,6 1 5±о,5О (P<0,05) 5,5 1 1±0,42 (P<0,05)
Частка впливу фотостимуляцП в1дносно контролю (%) 30,0 (P<0,05) 22,0 (P<0,05) 34,5 (P<0,01)
Табл. 2. Результати бюметричного aнaлiзу ефекmiв фотостимуляцП
Centaurea carpatica
Ростов1 параметри Контроль Лазерне оп ромшення Червоне свттло
скановане неперервне
Початковий перюд:
Схож1стъ настня (%) Пзниця з контролем (%) 49,0±05 51,9±10 2,9±1,2 (P<0,001) 69,6±0'5 20,0±0'4 (P<0,001) 64,0±0'5 15,0±0'4 (P<0,001)
9-21 доба росту:
середня довжина кортця (мм) р1зниця з контролем (мм) 2,1 3,1±0'15 1,0±0>4 (P<0,05) 2,6±0'21 0,5±0'3 (P<0,05) 2,2 0,1±0>4 (P<0,05)
Частка впливу фотостимуляцП в1дносно контролю (%) 33,4 (P<0,05) 27,9 (P=0,09) 34,3 (P<0,05)
Кiлькiсною ощнкою впливу саме фотостимуляци на штенсившсть ростових процесiв е внесок цього чинника у спостережуваш змiни динамжи росту вiдносно росту контрольних проростюв. За результатами дисперсшно-го анашзу (табл. 1, 2), частка впливу неперервного опромшення становить 22-28 % у загальних вщхиленнях довжини коршщв (зокрема й випадкових) вщ цього показника в контрол^ е недостатньо достовiрною (Р<0,05; Р=0,09). У разi сканованого опромiнення вплив цього фактора збшьшуеться до 33,4 % i в уЫх випадках е достовiрним (Р<0,05).
Пiсля фотоактиваци насiння в уЫх серiях дослiдiв у кшщ дослщжува-ного перiоду середнi вимiри проросткiв виявилися вiдповiдно в 1,5-2,0 разiв бiльшими за вимiри контрольних (рис. 2).
Результати виконаного бюметричного аналiзу пiдтверджують, що для покращення насiнневих та ростових показникiв тд час штродукци певних видiв рослин можна рекомендувати застосування передпошвного лазерного опромшення насшня в сканованому режим^ як найбшьш ефективного з опи-саних вище способiв фотостимуляци початкових стадш росту рослин.
Л1тература
1. Былов В.Н. Методика изучения биолого-хозяйственных свойств перспективных видов / В.Н. Былов, Р. А. Карписонова // Бюллетень Главного Ботанического сада АН CCCP. -1978. - Вып. 107. - С. 77-82.
2. Волотовский И.Д. Фитохром - регуляторный фоторецептор растений / И.Д. Воло-товский. - Минск : Изд-во "Наука и техника". - 1992. - 186 с.
3. Инюшин В.М. Лазер - стимулятор развития с/х растений / В.М. Инюшин, Г.И. Ильясов, Н.Н. Федорова. - Алма-Ата : Кайнар. - 1973. - 112 с.
4. Китлаев Б.Н. Теоретические и прикладные аспекты фотоэлектрического воздействия на семена и растения / Б.Н. Китлаев // Механизация и электрификация с/х. - 1982. - № 2. - С. 21-25.
5. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1990. - 352 с.
6. Любищев А.А. Дисперсионный анализ в биологии / А. А. Любищев. - М. : Изд-во МГУ, 1990. - 232 с.
7. Могиляк М.Г. Деяю особливост онтогенезу Centaurea carpatica (Poro.) Poro. (As-teraoeae) в культур! // М.Г. Могиляк, С.Б. Павлишин, М.1. Скибщька, К.О. Скварко // Матер1али ХХ11 з'!зду Укр. бот. тов. - Одеса. 2006. - С. 374.
8. Обручева Н.В. Физиология инициации прорастания растений / Н.В. Обручева, О.В. Антипова // Физиология растений. - 1997. - 44, № 2. - С. 287-302.
9. Рубин А.В. Об использовании лазеров в биологических исследованиях / А.В. Рубин // Сельскохозяйственная биология. - 1977. - Т. 12, № 5. - С. 757-767.
10. Скварко К.О. Лазерна фотоактиващя насшня. Перспективи, рекомендаци / К.О. Скварко. - Льв1в : Вид. Льв1в ун-ту, 1994. - 52 с.
11. Скварко К.О. А01Н1/00. Споаб стимуляци проростання насшня рододендрошв. Пат 7935 Укра!ни, A01G7/00 / К О. Скварко, А.1. Прокотв, 1.Д. Скрипа. - Опубл. 15.07.05. -Бюл. № 7. - 4 с.
12. Фирсова М.К. Методы определения качества семян / М.К. Фирсова. - М. : Изд-во "Сельхозизд", 1959. - 352 с.
13. Fine S. Biologioal effeots of laser radiation / S. Fine, E. Klein // Biol. Med. Physios. -1965. - Vol. 10. - P. 149-159.
Скварко К.О., Паляныця Б.М., Кальмук О.П. Математический анализ динамики роста Inula magnifica L. и Centaurea carpatica (Porc.) Porc. в условиях светолазерной стимуляции
Применены биоматематические методы дисперсионного и сравнительного анализа для исследования динамики роста Inula magnifica L. и Centaurea carpatica
(Porc.) Porc. при контролируемых условиях после светолазерной фотоактивации семян. Действие сканируемого излучения является сильнее сравнительно с непрерывным и с красным светом.
Ключевые слова: Inula magnifica L., Centaurea carpatica (Porc.) Porc., лазерная стимуляция, красный свет, биоматематический анализ.
Skvarko K.A., Palyanica B.M., Kalmuk O.P. Mathematical analysis of Inula magnifica L. and Centaurea carpatica (Porc.) Porc. growth dynamics to depend of conditions of laser and red light stimulation
The biometrics methods such as ANOVA and comparative analysis were applied to investigation of growth dynamics for Inula magnifica L., Centaurea carpatica (Porc.) Porc. under control conditions after photo-activation of its seeds. The effect of scanned irradiation is more strong than uninterrupted one and red light.
Keywords: Inula magnifica L., Centaurea carpatica (Porc.) Porc., laser stimulation, biometrical analysis. _
