CC BY
69
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.524:581.526
ОЦЕНКА БИОЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
И.П. Свинцов, академик Россельхозакадемии Российская академия сельскохозяйственных наук
В.А. Семенютина, аспирант
Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации
Приведены характеристики биоэкологического потенциала по росту, развитию, цветению и плодоношению, отношению к факторам среды шести сортов унаби (Zizyphus}П}иЪа Mill.) в засушливых условиях Нижнего Поволжья с целью выявления перспективных растений для многофункциональных лесонасаждений.
Ключевые слова: биоэкологический потенциал, рост, развитие, адаптация, Zizyphus]и]иЪа, многофункциональные лесонасаждения.
Нижнее Поволжье отличается частым повторением засух, суховеев, морозных зим, недостаточным количеством осадков и бедным видовым составом древесных растений. В связи с этим, следует уделять все большее внимание обогащению деградированных ландшафтов хозяйственно ценными видами и сортами [1, 2].
Морозостойкие сорта Zizyphus ]щиЪа представляют научно-практический интерес в качестве лесомелиоративной, декоративной, плодовой и лекарственной культуры для интродукции в условиях деградированных ландшафтов южных районов Нижнего Поволжья.
Zizyphus]щиЪа Mill. - листопадное растение до 5 м высотой, отличается ско-роплодностью и высокой урожайностью. Унаби широко распространено в Индии, Афганистане и Иране, Таджикистане, на юге Туркмении и успешно введена в культуру в Ставропольском крае [7, 8]. В Китае площади промышленных насаждений достигают 200 тыс. га. Первые сортовые растения в Сочи были завезены из Китая в 1955 г. [3].
Объектами исследований являлись сортовые растения унаби (крупноплодные -Та-ян-цзао, Южанин; среднеплодные - Дружба, Финик, мелкоплодные - Сочинский, Темрюкский), полученные из Всероссийского научно-исследовательского института цветоводства и субтропических культур и возделываемые на коллекционном участке ФГУП «Волгоградское» ВНИАЛМИ Россельхозакадемии. Почвы коллекционного участка - светло-каштановые, среднемощные, среднесуглинистые, сформированные на делювиальном наносе, состоящем из песков, залегающих однородной массой с глубины одного метра, характеризуются небольшим количеством гумуса (0,7-1,2 %). Засоление почвенно-грунтовой толщи отсутствует.
Экспериментальные исследования выполнялись в лабораторных условиях и в полевых, где главным действующим фактором являлись погодные условия, а также эколого-биологические особенности сортов унаби. Наблюдения за фенологией, ростом и развитием велись за одними и теми же экземплярами каждого сорта по методике сортоизучения [4]. На фоне изменяющихся метеорологических условий и влажности почвы ежемесячно с июня по сентябрь изучался водный режим и состояние растений.
Оводненность листьев и их водоудерживающая способность в засушливые периоды определялись в 3-х кратной повторности, в % от сырого веса [5].
Период исследований характеризовался неустойчивыми погодными условиями, что позволило выявить диапазон толерантности различных сортов к низким и высоким температурам по эколого-биологическим особенностям (росту, развитию, цветению и плодоношению). Результаты действия системы - листового аппарата, корней и проводящих тканей - визуально воспринимались через ростовые процессы [6].
При изучении сортов унаби в Нижнем Поволжье важно знать ритм их сезонного развития, поскольку он дает основные представления об отношении растений к новым условиям. Как показали наши наблюдения, мелкоплодные и среднеплодные сорта заканчивают вегетацию на 10 дней раньше. Сроки прохождения фенологических фаз всех сортов сближены, особенно в начальный период вегетации, что связано с быстрым нарастанием положительных температур весной и летом (табл. 1).
У крупноплодных сортов (Та-ян-цзао) унаби есть опасность повреждения осенними заморозками из-за более длительного периода вегетации.
Таблица 1 - Сроки прохождения фенофаз Zizyphus_ щиЪа в условиях интродукции
Сорта Массовое набухание почек Распускание почек Зеленение Завершение облиствления
Крупноплодн ые (Та-ян-цзао, Южанин) 27. IV 22.ГУ-02^ 01^ 26. ^-07^ 12.У 08.У-16.У 24.У 20.У-28.У
Среднеплодные (Дружба, Финик) 23. IV 20. ГУ-26. IV 27.IV 24. ^-30. IV 10.У 08.У-12.У 19.У 16.У-22.У
Мелкоплодные (Сочинский, Темрюкский) 23.IV 19. ^-27. IV 27.IV 22. ^-01^ 10.У 05.У-15.У 19.У 14.У-24.У
В числителе - средняя дата, в знаменателе - - крайние даты
Однолетние растения имеют продолжительный рост и в зиму уходят с неодревесневшими побегами. Максимальный прирост растения имели в июле. Для набухания почек и их распускания требовалась большая сумма температур, чем для местных растений (яблоня, груша). Весной следующего года унаби успешно отрастают, нормально развиваются, годовой прирост побегов в благоприятные в гидрологическом отношении годы составил в среднем по сортам: крупноплодные - 79,7 см, среднеплодные -73,4 см, мелкоплодные - 62,4 см (табл. 2).
Таблица 2 - Динамика сезонного прироста побегов Zizyphus щ]пЪа
Сорта унаби Сумма положительных температур на О/'Ч начало роста, С Прирост
по месяцам, % годовой, см
VI VII VIII-IX
Крупноплодные 475 18,5 58,0 23,5 79,7 ±3.5
(Та-ян-цзао, Южанин) 483 23,3 54,8 21,9 49,7 ±3.2
Среднеплодные 408 17,0 58,2 24,8 73.4 ±2,9
(Дружба, Финик) 402 20,5 53,9 25,6 43,4 ±3,7
Мелкоплодные 372 18,0 55,5 25,5 62,4 ±2,0
(Сочинский, Темрюкский) 380 21,9 50,8 27,3 32,5 ±1,2
В числителе - приросты в 2011, в знаменателе - в 2012 годы.
Высота растений в 10-летнем возрасте варьирует от 2,5 до 3-х метров.
Ответная реакция на факторы нового места обитания визуально определялась весной по наличию поврежденных побегов. Уровень адаптации растений к низким температурам повышался с увеличением возраста (табл. 3).
Повреждение стволиков над уровнем снегового покрова проявлялось в виде трещин и морозобоин. Отрастание растений наблюдалось в мае от корневой шейки, у некоторых особей чуть выше. Подмерзание верхушечных почек в период их развертывания или расправления листочков, повреждения развернувшихся листьев весенними заморозками не наблюдалось. Регенерационная способность боковых спящих почек всех сортов достаточно хорошо развита.
Таблица 3 - Адаптация Zizyphus щ]пЪа по зимостойкости
Сорт (возраст, лет) Экстремально низкие температуры Степень адаптации по зимостойкости*
Та-ян-цзао (3) -37 °С 0,24-0,34
— " - (10) 0,77-0,80
Финик (3) 0,21-0,37
- " — " - (10) 0,75-0,83
Сочинский (3) 0,26-0,40
- " — " - (10) 0,80-0,86
Растение не повреждается зимними условиями 1,0
Повреждаются эпизодически однолетние побеги до 50 % 0,8
Полностью отмирают побеги текущего года и частично 0,6
повреждаются более старые ветви
Обмерзают 2-3-летние побеги и скелетные ветви 0,4
Полностью погибают надземная часть растений 0,2
(или выше уровня снежного покрова)
Для растений унаби в условиях Нижнего Поволжья характерны осенние и зимние повреждения, которые носят термический характер, т.е. объясняются низкими температурами или резкими колебаниями температур. В основе повреждений лежат градиентные нарушения температуры и оводненности побегов, которые происходят вследствие незавершения вегетационного процесса.
В период интенсивного роста сорта унаби имели стабильную оводненность листьев, несмотря на высокие летние температуры (300-38 0С) и падения влажности воздуха (до 25 %). Изученные сорта унаби обладали высокой засухоустойчивостью и способностью регулировать свой водный обмен в засушливое время года.
Изучение особенностей цветения и плодоношения унаби показало, что цветение их приурочено к периоду со среднесуточной температурой воздуха 22-24 оС. Продолжительность цветения - от 10 до 15 дней. Опыление цветков проходит благополучно при относительной влажности воздуха 35-45 %. Заложение цветочных почек происходит в год цветения, в период роста годичных побегов в длину, обычно в июне-июле.
В условиях сухой степи при хорошем световом и тепловом режимах закладывалось большое количество генеративных почек, что имело влияние на дальнейшую плодовую и семенную продуктивность (табл. 4).
Чем продолжительней вегетационный период и выше среднесуточные температуры, тем более вероятна высокая урожайность. Наблюдения показали, что для высокой продуктивности унаби в Нижнем Поволжье требуется сумма активных температур (выше 10 °С) в период от цветения до созревания плодов в зависимости от сорта от 2200° до 2500 °С. Период созревания плодов в зависимости от сорта длится с первой декады октября до начала ноября. Есть опасность повреждения плодов осенними заморозками. Унаби формируют урожай как на плодоносящих побегах, размещенных на старой многолетней древесине, так и на приростах текущего года. Основная часть урожая у всех сортов созревает на 2-3 недели раньше, чем плоды поздноцветущего прироста. Урожай поздних сортов (Та-ян-цзао, Южанин) следует использовать для приготовления цукатов или маринованных плодов.
Таблица 4 - Характеристика плодоношения Zizyphus щ]пЪа
Показатели Та-ян-цзао Темрюкский
Нш * X±s С. V., % Нш X±s С. V., %
Масса плодов на куст, кг 6,15-7,25 - 4,52-8,12 -
Масса одного плода, г 13,11-17,92 10 6,09-10,5 12
15,32±0,51 8,43±0,31
Масса одного семени, г 0,82-1,16 12 0,38-0,65 15
0,93±0,04 0,51±0,03
Выход мякоти, % 89-94 - 90-95 -
Ширина плода, см 2,61-3,13 8 1,79-2,28 7
2,91±0,08 1,98±0,05
Длина плода, см 3,55-3,93 6 3,01-3,97 9
3,77±0,07 3,57±0,1
Ширина семени, см 0,82-1,27 11 0,68-0,83 13
1,01±0,04 0,73±0,03
Длина семени, см 2,58-2,83 12 1,83-2,54 14
2,69±0,11 2,17±0,11
* Нш - минимальное и максимальное значение признака, X±s - среднее и его ошибка, е.у., % -коэффициент вариации
Плоды в биологической продуктивности надземной массы унаби достигают значительных величин - от 30 до 40 %. В варьирующих метеорологических условиях растения устойчиво формируют высокий урожай. Плоды имеют различную форму и величину. Масса плодов крупноплодных сортов около 20 г, а мелкоплодных - 3-4 г, они содержат значительное количество аскорбиновой кислоты (413-740,3 мг%), железо, кобальт, йод и Р-активные соединения, а также белки, легкоусвояемые соли, сахара (рис. 1).
□ сухое вещество, % □ общий сахар, %о |
Рисунок 1 - Химический состав плодов ІііурИиз ]щиЬа
На высокие адаптивные возможности мелкоплодных сортов и сортосмеси указывает наличие самосева. Таким образом, под экологической пластичностью унаби понимается адаптивная реакция растений на изменения условий внешней среды (рис. 2).
Характер повреждений
Изучение Выявление защитно-восстановительных свойств против летальных факторов
растительного организма в коллекциях Амплитуда пластичности, выявление формового разнообразия
Выявление приспособительной изменчивости и типов приспособительных свойств
Выявление основных лимитирующих факторов, ограничивающих рост и развитие растений
Изучение экологических Анализ критических периодов для роста и развития
условий произрастания Разработка адаптивных технологий возделывания и размещения культуры
Выявление наиболее перспективных типов ландшафтов для внедрения
Рисунок 2 - Схема изучения биоэкологического потенциала растений в системе «генотип - среда»
Среднеплодные и мелкоплодные сорта с более ранними сроками созревания и более высокими адаптационными способностями пригодны для более широкого использования. Растения сорта Дружба благодаря хорошим декоративным свойствам рекомендуются в озеленительные насаждения. Полученные материалы по оценке биологического потенциала Zizyphus jujuba в условиях Волгоградской области дают возможность рекомендовать как наиболее устойчивые, мелкоплодные сорта (Сочинский, Темрюкский) для многофункциональных насаждений деградированных ландшафтов засушливого региона.
Библиографический список
1. Кулик, К.Н. Эколого-экспериментальная интродукция хозяйственно-ценных растений для агролесомелиорации [Текст] / К.Н. Кулик, И.П. Свинцов, A^. Семенютина // Доклады РACХН. - 2004. - № 3. - С. 19-24.
2. Кулик, К.Н. Обогащение лесомелиоративных комплексов интродукционными ресурсами [Текст]/ К.Н. Кулик, A^. Семенютина // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2008. - № 1 (9). - С. 3-11.
3. Ксенофонтова, Д.В. Перспективы возделывания унаби в условиях Краснодарского края [Текст]/ Д.В. Ксенофонтова, Л.В. Первицкая // Сб. статей. - Майкоп, Сочи, 1994. - С. 96-111.
4. Моисейченко, В.Ф. Основы научных исследований в плодоводстве, овощеводстве и виноградарстве [Текст] / В.Ф. Моисейченко, A.X. Заверюха, М.Ф. Трифонова. - М., 1994. - 383 с.
5. Методические указания по семеноведению древесных интродуцентов в условиях засушливой зоны [Текст]/ A^. Семенютина [и др.]. - М.: Россельхозакадемия, 2010. - 57 с.
6. Научно-методические указания по оптимизации дендрофлоры лесомелиоративных комплексов [Текст] / A. В. Семенютина [и др.]. - Волгоград, 2012. - 40 с.
7. Сапиев, AM. Субтропическое растениеводство России [Текст]/ A.M. Сапиев, В.В. Воронцов, В.В. Кобляков. - М.: Aграрная наука, 1997. - 184 с.
8. Сурхаев, Г. A. Интродукция и перспективы использования унаби, миндаля и хурмы в западном Прикаспии [Текст] : автореф. дис. канд. с.-х. наук: 06. 03.01 / Г. A. Сурхаев. - Волгоград, 2006 - 22 с.
E-mail: vnialmi@yandex.ru
