CC BY
23
Литература.
1. Уваров Г.И., Соловиченко В.Д. Деградация и охрана почв Белгородской области. Белгород: «Отчий край», 2010. 180 с.
2. Шатилов И.С., Силин А.Д., Полев Н.А. Состояние и перспективы повышения плодородия почв в Центрально-Чернозёмном экономическом районе РСФСР//Повышение эффективности земледелия и агропромышленного производства Белгородской области: материалы совместного заседания президиума ВАСХНИЛ и президиума Всероссийского отделения ВАСХНИЛ (6-7 июня 1989 г., г. Белгород). М.: Росагропромиздат, 1990. С. 33-43.
3. Крупенников И.А. Почвенный покров Молдовы: прошлое, настоящее, управление, прогноз. Кишинёв: «Штиница», 1992. 264 с.
4. Четверикова Н.С. Экологическая оценка влияния интенсивной сельскохозяйственной деятельности на состояние агроэкосистем в условиях лесостепной зоны Центрально-Чернозёмного района: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. М.: ТСХА, 2013. 23 с.
5. Прянишников Д.Н. Агрохимия. М., 1952. 735 с.
6. Акулов П.Г. Воспроизводство плодородия и продуктивность чернозёмов. М.: Колос, 1992. 223 с.
7. Лукин С.В., Авраменко П.М. Закономерности изменения содержания подвижного фосфора и обменного калия в почвах Белгородской области //Агрохимия. 2007. № 6. С. 22-26.
8. Плодородие чернозёмов России / под ред. Н.З. Милащенко. М.: Агроконсалт, 1998. 688 с.
9. Лукин С.В., Четверикова Н.С. Мониторинг плодородия пахотных почв лесостепной зоны Центрально-Черноземного района // Вестник Россельхозакадемии. 2010. №1. С. 71-73.
10. Лукин С.В. Содержание органического вещества в пахотных почвах Белгородской области // Достижения науки и техники АПК. 2010. №4. C. 44-45.
11. Завьялова Н.Е. Методические подходы к изучению гумусного состояния пахотных почв // Плодородие. 2006. №1. С. 11-15.
12. Лукин С.В., Соловиченко В.Д. Результаты мониторинга плодородия почв государственного заповедника «Белогорье»// Достижения науки и техники АПК. 2008. №8 С. 15-17.
13. Лукин С.В., Авраменко П.М. Микроэлементы в почвах Белгородской области//Земледелие. 2008. №7. С. 21-22.
14. Лукин С.В. Агроэкологическое состояние почв Белгородской области. Белгород: КОНСТАНТА, 2008. 176 с.
DYNAMiOS oF FERTiLiTY oF ARABLE cHERNoZEMS iN FoREST-STEppE ZoNE of cOR N.S. Ohetverikova
Summary. The article summarizes the materials, which characterize the long-term dynamics of the main agrochemical indices of the fertility of arable chernozem. The materials of complete agrochemical inspection of arable soils in Ivnya district of Belgorod region, which is a part of CCR, were used. The soil cover in the region is mainly represented by typical and leached chernozems. The dynamics of organic and mineral fertilizers utilization was analyzed. High positive correlation (r = 0.96) between mineral fertilizer application and tillage productivity was established. As a result of long-term agricultural use arable soils in forest-steppe zone acidify. During the period of 1976-2010 the portion of acid arable soils increased from 35.4 to78.4 %, including the portion of medium acid soil - from 1.9 to 36.9 %. The weighted mean value of pHKCl decreased from 5.6 to 5.2. According to the results of inspection in 2010 the weighted mean content of organic matter in arable layer was 5.4. %, the content of easy hydrolysable nitrogen was 174 mg/kg. During 1964-1995 the weighted mean content of mobile forms of potassium in arable soils increased from 76 to 115 mg/kg, and the content of mobile forms of phosphorus grew from 56 to 160 mg/kg. During 1995-2010 the value of these indices decreased by 7.8 and 23.1 %, correspondingly. Keywords: agrochemical inspection, soil acidity, soil organic matter, organic fertilizers, mobile forms of phosphorus and potassium, chernozem.
УДК: 630*271:581.14/16(571.14)
оценка репродуктивных способностей интродуцентов в лесостепи ПРИОБья
H.H. ЛИХЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией A.П. БОРОHИHA, аспирант
Сибирский научно-исследовательский институт растениеводства и селекции Россельхозакадемии E-mail: lihenko.n@yandex.ru
Резюме. Исследования проведены на коллекции, сохраняемой и изучаемой в дендрарии Сибирского НИИ растениеводства и селекции, расположенном в лесостепи Новосибирской области. Для выявления особенностей видовой адаптации интродуцентов к росту и развитию в новых условиях существования проведена оценка репродуктивных способностей по шкале Mалеева В.П. (1933) с дополнениями. Ддаптивную способность оценивали у 39 видов, два из которых (Fraxinus oregona Nutt., Robinia pseudoacacia L.) были отнесены к группе не цветущих в зрелом состояние (0 баллов). К группе слабо цветущих, но неплодоносящих или образующих невсхожие семена (1 балл), отнесены Populus David L., Acer mandshu-ricum Max.и др. Семенная репродуктивность Shepherdia argentea Nutt., Amygdalus nana L. и др. оценена в 2 балла.
Эти растения не цветут или цветут весьма умеренно. Семян образуется мало, или они имеют низкую всхожесть, преобладает вегетативное размножение. Растения, семенная репродуктивность которых оценена в 3 балла, полностью проходят свой жизненный цикл, но не способны поддерживать самовоспроизводящие популяции в богарных условиях (Pyrus ussuriensis Maxim., Padus ssiori Schneid и др.). К группе обильно плодоносящих и регулярно дающих самосев на участках без полива (4 балла) относятся Quercus robur L, Acer platanoides L. и др. Группа видов, семенная репродуктивность которых оценена в 5 баллов, представлена видами Padus grayana Maxim, Crataegus almaatensis Pojark, Rosa rugosa Thunb. И др. Наиболее высокий показатель (6 баллов) получили Acer ne-gundo L., Padus pensylvanica (L. f.) Sok, Hippophaё rhamnoides L, Elaeagnus argentea Pursh. Высокий репродуктивный потенциал отдельных интродуцированных видов, позволяющий формировать полноценные семена в новой среде, - одна из основных предпосылок к самостоятельному существованию и расселению растений, ранее не произраставших в какой-либо местности.
Ключевые слова: семенная репродуктивность, самосев-ность, вегетативное размножение, дендрарий, расселение растений, репродуктивный потенциал.
Роль вида в фитоценозе определяется его биологическими особенностями. Среди интродукционных растений, привлекаемых в искусственно создаваемые биоценозы, существуют формы, которые особенно хорошо приспосабливаются к новым почвенно-климатическим условиям. Растительный организм сам участвует в создании благоприятного микроклимата, который способствует его росту и развитию в новых условиях существования. Например, ежегодно сбрасывая листья, растения постепенно изменяют почвенную подстилку, которая становится более соответствующей их биологии [1...4]. Важный показатель адаптивности видов - наличие разновозрастного самосева. Способность к самовозобновлению, росту и развитию относится к приспособительным функциям и закрепляется в последующих поколениях.
Высокой способности адаптироваться к внешней среде благоприятствует как большое количество семян, так и интенсивное вегетативное размножение, которые увеличивают вероятность расселения вида, расширения его фундаментальной ниши, то есть потенциальной способности заселения различных мест обитаний и географических ареалов на «новой родине» [5].
Эти свойства могут также проявлять некоторые ранее занесенные в регион виды с длительным латентным периодом. Выход из него способствует быстрому расширению вторичных ареалов таких растений и адаптации к новым типам местообитаний [5.7]. Свойства, помогающие видам внедряться в новые для них сообщества, выявляются достаточно легко, но они весьма разнообразны и общего синдрома у разных видов нет [5, 8].
Цель наших исследований - выделение из коллекции, поддерживаемой на постоянной основе в дендрарии Сибирского НИИ растениеводства и селекции, видов, обладающих высокими репродуктивными способностями, обусловливающими их высокую адаптивность в местных условиях.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на коллекции, сохраняемой и изучаемой в дендрарии Сибирского НИИ растениеводства и селекции, расположенном в лесостепи Новосибирской области. Климат региона резко континентальный. Годы исследований (2011-2012 гг.) характеризовались засушливостью.
Формирование фонда древесных растений в дендрарии было начато в 1983 г. Их сгруппировали по типу фитоценозов с учетом биологических особенностей и жизненных форм, а затем разместили по ареалам естественного географического произрастания. В 90-е гг. в силу ряда причин растения развивались без комплекса мероприятий по уходу и некоторые из видов оказались вполне приспособленными к условиям лесостепи
Приобья. В частности, выделилась группа, которая зимует почти без повреждений, цветет и плодоносит, дает самосев, размножается вегетативно на участках без полива, что послужило материалом для изучения динамики расселения интродуцентов.
При выявлении особенностей видовой адаптации к росту и развитию в новых условиях существования мы провели оценку репродуктивных способностей растений. Для этого использовали шкалу Малеева В.П. (1933), в которую были внесены некоторые изменения, предложенные Ростовским ботаническим садом [9], а также наше дополнение, касающееся оценки видов, которые хорошо плодоносят, дают необильный самосев, но характеризуются вегетативным размножением на участках без полива. Действительно, часто на фоне слабой семенной продуктивности основным способом закрепления растений в новых сообществах служит вегетативное размножение. Оно играет большую роль, так как клонирование в принципе резко повышает конкурентную способность видов [5]. Всего было оценено 39 видов.
Результаты и обсуждение. Среди изученных видов 2 (5,1 % от общего числа) - Fraxinus oregona Nutt., Robinia pseudoacacia L. - были отнесены к группе не цветущих в зрелом состоянии (0 баллов). У этих растений не наблюдалось прохождения генеративной фазы развития, которая, как известно, служит важным показателем успешной интродукции (см. табл.).
К группе слабо цветущих, но неплодоносящих или образующих невсхожие семена (1 балл), отнесено 7,7 % от общего количества исследуемых видов. Возможно, адаптационные процессы у этих растений еще не полностью развиты, что предполагает необходимость продолжения соответствующих наблюдений.
Семенная репродуктивность Shepherdia argentea Nutt., Amygdalus nana L., Prunus spinosa L., Cerasus fruticosa Pall., Ribes alpinum L., Robinia pseudoacacia L. оценена в 2 балла. Группа составляет 15,4% изученного набора. Эти растения не цветут или цветут весьма умеренно. Семян образуется мало, или они имеют
Таблица. оценка семенной репродуктивности и самосевности
Балл
Характеристика репродуктивных способностей
Наименование растений
не цветут, достигнув зрелого возраста Fraxinus oregona Nutt., Robinia pseudoacacia L.
цветут слабо, не плодоносят или се- Populus David L., Acer mandshuricum мена невсхожие Max., Acer tegmentosum Maxim.
не цветут или цветут умеренно, семян Shepherdia argentea Nutt., Amygdalus мало или они с низкой всхожестью, nana L., Prunus spinosa L., Cerasus но могут размножаться вегетативным fruticosa Pall., Ribes alpinum L, Robinia путем pseudoacacia L.
цветут и плодоносят хорошо, ино- Pyrus ussuriensis Maxim., Padus ssiori гда обильно, но самосева в богарных Schneid, Ulmus laevis Pall., Sibiraea условиях не дают altainsis (Laxm.) C. K. S., Euonymus
verrucosa Scop., Acer spicatum Lam., Juglans mandschurica Maxim., Elae-agnus angustifolia L., Syringa amuren-sis Rupr., Tilia amurensis Rupr. плодоносят обильно и регулярно дают Quercus robur L., Acer platanoides самосев на участках без полива L., A. tataricum L., A. ginnala Maxim.,
Viburnum lantana L., Ulmus parvifolia Koidz, Tilia cordata Mill., Euonymus bungeanus, Maackia amurensis Rupr. хорошо плодоносят, дают необильный Padus grayana Maxim, Crataegus al-самосев, размножаются вегетативно maatensis Pojark, Rosa rugosa Thunb., на участках без полива Crataegus pinnatifida Bunge, Alnus fru-
ticosa Rupr
плодоносят обильно и регулярно дают Acer negundo L., Padus pensylvanica самосев на участках без полива, а так-(L. f.) Sok, Hippophaë rhamnoides L., же размножаются вегетативно_Elaeagnus argentea Pursh._
0
1
2
3
4
5
6
низкую всхожесть. Но главная особенность этой группы - преобладание вегетативного размножения. Так, Robinia pseudoacacia L. посредством интенсивного вегетативного размножения формирует обильные, трудно проходимые заросли. При этом образование генеративных органов не наблюдается.
Растения, семенная репродуктивность которых оценена в 3 балла, полностью проходят свой жизненный цикл, но не способны поддерживать самовоспроизводящиеся популяции в богарных условиях. Они составляют 25,6% исследуемой коллекции.
К группе обильно плодоносящих и регулярно дающих самосев на участках без полива (оценка - 4 балла) относятся 8 видов (23,1% от общего количества изученных). Они сформировали на территории дендрария полноценные разновозрастные самовоспроизводящие популяции.
В 5 баллов оценили семенную репродуктивность 5 видов - 12,8%. У них отмечено как генеративное, так и вегетативного размножение. Подобное сочетание повышает эффективность освоения новых мест обитания.
Наиболее высокую оценку (6 баллов) получили Acer negundo L., Padus pensylvanica (L. f.) Sok, Hippophaë rhamnoides L, Elaeagnus argentea Pursh (10,3 % от общего числа видов). Растения этой группы зимуют практически без повреждений, цветут и плодоносят, дают самосев в естественных условиях и способны к активному вегетативному размножению. Таким образом, они легко распространяются, образуя самостоятельные популяции за пределами отведенных участков.
Один из представителей этой группы - Elaeagnus argentea Pursh., который завезен из Северной Америки, культивируется как декоративное растение, его серебристая листва эффектна в группах древесных растений с зелеными листьями. Приспособившись
к местным условиям, этот вид регулярно и обильно плодоносит, хорошо возобновляется корневыми отпрысками, конкурирует с другими видами. Так, в центральной части дендрария растения этого вида, обойдя плотным кольцом куртину розы морщинистой, жестко притесняя ее, образовали одновидовые заросли. При этом травянистый покров в плотных зарослях очень изреженный, порой отсутствует.
Выводы. Таким образом, по результатам оценки растительных сообществ в дендрарии СибНИИРС Россельхозакадемии, расположенном в лесостепи Новосибирской области, произраставших в течение длительного времени на фоне отсутствия лесохозяй-ственных мероприятий и защиты от неблагоприятных факторов среды, установлено, что виды интродук-ционных растений, привлеченные в искусственно созданные биоценозы, по-разному приспособились к новым почвенно-климатическим условиям. Выделившиеся виды максимально адаптированы к окружающей среде, дают устойчивый самосев и способны к активному вегетативному размножению, что свидетельствует об их высокой приспособленности как об общем свойстве.
В эколого-географических сообществах появились самостоятельные популяции, которые успешно возобновляются вегетативным путем и выходят за пределы искусственно созданных ценозов. Одной из основных предпосылок к самостоятельному существованию и расселению растений, ранее не произраставших в данной местности, служит высокий репродуктивный потенциал отдельных интродуцированных видов, позволяющий формировать полноценные семена в новой среде. К таковым относятся Elaeagnus argentea Pursh., Padus pensylvanica (L. f.) Sok, Acer negundo L., Quercus robur L., Tilia cordata Mill., Hippophaё rhamnoides L., Rosa rugosa Thunb.
Литература.
1. Алехин B.B. География растений. М.: Учпедгиз, 1938. 328 с.
2. Васильевич В.И. Очерки теоретической фитоценологии. Л., 1969. 232 с.
3. Ипатов В.С., Кирикова Л. А. Фитоценология: учебник. СПБ.: Изд-во С. Петербург, ун-та, 1997. 316 с.
4. Работнов Т. А. Фитоценология. М., 1992. 352 с.
5. Миркина Б. М., Наумово Л.Г. Адвентивизация растительности в призме идей современной экологии //Журнал общей биологии. 2002. № 6. Т.63. С. 500-508
6. Акатов В.В., Акатова Т.В. Видовой пул, видовое богатство, эффект компенсации плотностью и инвазибельностью растительных сообществ //Российский журнал биологических инвазии. 2012. № 3. С. 2-9
7. Виноградова Ю.К., Майоров С.Р., Хорун Л.В. Черная книга флоры Средней России (Чужеродные виды растений в экосистемах Средней России). М.: ГЕОС, 2009. 494 с.
8. Малеев В.П. Теоретические основы акклиматизации. Изд-ние Ленинград. 1933, 168 с.
9. Цветковые древесные растения Ботанического. сада Ростовского университета (экология, биология, география) / Б.Л. Козловский, А.Я. Огородникова, Т.К. Огородникова, М.В. Куропятников, О.И. Федоринова. Ростов н/Д, 2000. 144 с.
ASSESSMENT OF REPRODUCTiVE ABiLiTiES OF iNTRODUCED SPECiES iN FOREST-STEPPE OB REGiON
N.N. Likhenko, A.P. Boronina
Siberian Institute of Plant Growing and Selection
Summary. The studies are conducted on the collection kept and studied in the arboretum of the Siberian Institute of plant cultivation and breeding, located in the forest of Novosibirsk region. To reveal the peculiarities of species adaptation to growth and development under new conditions of existence the assessment of the reproductive abilities using the scale of Maleeva VP (1933) with additions was carried on. An adaptive capacity was estimated at 38 species, of which 2 - Fraxinus oregona Nutt. and Robinia pseudoacacia L. were referred to the group of plants that do not bloom when they are mature (0 points). To the group of slightly blooming, but not giving seeds or forming non-germinating seeds (1 point), are referred Populus David L., Acer mandshuricum Мах. and other. Seed reproductivity of Shepherdia argentea Nutt., Amygdalus nana L. and other is estimated as 2 points. These plants do not bloom or blossom very moderately. They produce little seeds, or the seeds have low germinating capacity. The plants have predominantly vegetative propagation. The plants whose seed fertility is estimated at 3 points, fully go through their life cycle, but are not able to support the self-reproductive population under rainfed conditions (Pyrus ussuriensis Maxim., Padus ssiori Schneid and others). The group that abundantly gives fruit and is regularly self-sowing for the areas without irrigation (4 points) is represented by the species such as Quercus robur L, Acer platanoides L. and other. The group of species, whose seed fertility are estimated at 5 points, is represents by the species such as Padus grayana Maxim, Crataegus almaatensis Pojark, Rosa rugosa Thunb. and other. The highest rate (6 points) have Acer negundo L., Padus pensylvanica (L. f.) Sok, Hippophae rhamnoides L, Elaeagnus argentea) Pursh. High reproductive potential of some introduced species of plants, allowing the formation of fully functional seeds in the new environment, is also one of the main preconditions for independent existence, and settling of plants, that have not previously grown in the area. Keywords: seed fertility, self-sowing, vegetative propagation, arboretum, the settling of plants, reproductive potential.
