Влияние светового режима на продуктивность и сезонное развитие Convallaria majalis в дубравах среднего Дона Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 582.572.8:630*181.21(470.61)

ВЛИЯНИЕ СВЕТОВОГО РЕЖИМА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И СЕЗОННОЕ РАЗВИТИЕ СОМУЛЬЬЛЕЫ ИЛМЬШ В ДУБРАВАХ СРЕДНЕГО ДОНА

© 2013 г. Т.Ю. Баранова, Н.В. Куринская

Баранова Татьяна Юрьевна - аспирант, Новочеркасская государственная мелиоративная академия, ул. Пушкинская, 111, г. Новочеркасск, 346428, e-mail: [email protected].

Куринская Надежда Викторовна - кандидат биологических наук, доцент, Новочеркасская государственная мелиоративная академия, ул. Пушкинская, 111, г. Новочеркасск, 346428, e-mail: [email protected].

Baranova Tatjana Yurievna - Post-Graduate Student, Novocherkassk State Meliorative Academy, Pushkinskay St., 111, Novocherkassk, Russia, 346428, e-mail: [email protected].

Kurinskaya Nadezhda Victorovna - Candidate of Biological Science, Novocherkassk State Meliorative Academy, Pushkinskay St., 111, Novocherkassk, Russia, 346428, e-mail: rekngma@magnet. ru.

Изучены освещенность в смешанных насаждениях с доминированием дуба черешчатого, распределяющихся по группам возраста: молодняк, средневозрастные, приспевающие и спелые, и продуктивность ландыша майского (СопуаНапа та;аИ.:) на восьми пробных площадях в Верхнедонском районе Ростовской области. Рассмотрено влияние светового режима на плотность, продуктивность и сезонное развитие ландыша майского на каждой пробной площади. На плотность, продуктивность и сезонное развитие ландыша майского, произрастающего в смешанных насаждениях с доминированием дуба черешчатого, влияет освещенность.

Ключевые слова: ландыш майский (Convallaria majalis), дубравы, пробная площадь, освещенность, плотность, фенофа-за, продуктивность, сезонное развитие.

Degree of lighting in mixed stands whre common oak dominates, distributed on the groups of age: the young, middle-aged, ripening u ripe and productivity of lily (Convallaria majalis) of the valley are studied on eight test areas in Upper Don district of Rostov Region. Intluence of light regimen on density, productivity and seasonal growth scason of lily of the valley is considered on every trial area. On density, productivity and seasonal growth of lily of the valley is considered, vegetation in mixed planting stands whre common oak dominates influence light.

Keywords: may lily (Convallaria majalis), oaks, lighting, productivity, seasonal development.

Ландыш майский является широко известным ценным лекарственным растением. С лечебной целью используют надземную часть растения (траву) (Herba Convallariae), листья (Folium Convallariae) и цветки (Flores Convallariae). Заготавливают сырье в фазе начала цветения растений. В листьях ландыша наибольшее количество действующих веществ отмечено в фазе появления и распускания, в цветках - в период бутонизации и начала цветения, в корневищах - в период плодоношения. Наибольшей биологической активностью обладает цветонос с цветками, наименьшей - мякоть плодов [1]. Потребность в сырье ландыша постоянно растет. Проблема сохранения естественных мест произрастания и рационального использования ландыша актуальна, требует широкого изучения его биоэкологических особенностей [2, 3].

Цель и задачи исследования - изучение влияния освещенности в насаждениях дуба черешчатого на продуктивность и сезонное развитие ландыша майского.

Исследования проводились в Верхнедонском районе, на северо-востоке Ростовской области в 2009 -2010 гг.

Лесорастительные условия, в которых произрастает дуб черешчатый, представлены тремя группами типов леса: сырыми, свежими и сухими дубравами.

Почвы - чернозем обыкновенный (гумус - 5,0, рН -5,5-6,0).

В свежих дубравах из дуба черешчатого ландыш произрастает в насаждениях различных возрастных групп - от молодняка до спелых.

На объекте исследования было заложено 8 пробных площадей в смешанных насаждениях с доминированием дуба черешчатого, распределяющихся по группам возраста: молодняк, средневозрастные, приспевающие и спелые (рис. 1).

На каждой пробной площади было измерено освещение, определены продуктивность и ритм сезонного развития ландыша майского.

Замеры освещенности осуществлялись в условиях безветренной погоды в дневные часы на высоте 1,3 м люксметром «ТКА-Люкс». На каждой пробной площади в ясную погоду и при переменной облачности измерения проводили в 20-кратной повторности, в пасмурную погоду ограничивались 10 измерениями.

На всех пробных площадях нами закладывалось по 10 учетных площадок размером 1x1 м2. На учетных площадках проводили подсчет побегов и определяли их высоту. Затем для каждой учетной площадки вычисляли среднюю высоту побега (табл. 1), по разрабо-тайному экспресс-методу Г.Н. Гуниной и Э.А. Сиро-тюк определяли величину надземной фитомассы [4].

Рис. 1. Схема расположения пробных площадей

Таблица 1

Продуктивность вычисляли как произведение числа побегов на среднюю массу побега.

У ландыша существует тесная корреляционная зависимость между высотой и надземной фитомассой побегов [5]. Поэтому определение массы побегов по высоте является наиболее удобным способом для практического применения в полевых условиях, что позволяет сократить время по определению показателя продуктивности.

В ходе исследований наблюдали за ритмом сезонного развития ландыша майского. Были выделены следующие фенофазы: вегетативная (начало роста побега, развертывание листьев), бутонизация, цветение (раскрытие первого цветка, массовое цветение, увядание цветков, окончание цветения), плодоношение (начало завязывания плодов, массовое завязывание плодов, массовое созревание плодов), окончание вегетации (появление первых изменений в окраске листьев, полное засыхание). Наблюдения проводились ежедневно, после окончания цветения - один раз в неделю [6].

Полученные данные обрабатывались статистическими методами с помощью программы Excel. Достоверность показателей определяли с помощью t-критерия Стьюдента для нормального распределения. С помощью корреляционного анализа устанавливалась зависимость между параметрами.

Световому режиму принадлежит наиболее важная роль в формировании структуры и видового состава нижних ярусов насаждений, т. е. травянистой растительности. Мы наблюдали за влиянием светового режима на продуктивность ландыша майского в насаждениях дуба черешчатого (табл. 2).

Таблица 2

Расчет массы побегов ландыша майского по высоте надземных побегов

Высота Масса Высота Масса

побега, см (сырая), г побега, см (сырая), г

19 1,1 27 2,7

20 1,3 28 2,9

21 1,5 29 3,1

22 1,7 30 3,3

23 1,9 31 3,5

24 2,1 32 3,7

25 2,3 33 3,9

26 2,5 34 4,1

Освещенность в насаждении дуба черешчатого и продуктивность ландыша майского

Пробная площадь Освещенность, 103 лк Плотность, экз/м2 Продуктивность, г/м2 (сырой вес)

Молодняк ПП1 5,8±0,33 82,0±2,79 187,1±5,7

Молодняк ПП2 5,4±0,3 79,2±2,69 185,4±6,1

Средневозрастные насаждения ПП3 1,9±0,11 17,0±0,96 39,3±1,67

Средневозрастные насаждения ПП4 2,1±0,12 23,1±1,4 57,3±2,6

Приспевающие насаждения ПП5 2,7±0,15 27,9±1,6 69,3±3,9

Приспевающие насаждения ПП6 2,4±0,14 35,0±1,1 86,5±4,2

Спелые насаждения ПП7 3,5±0,20 36,1±1,4 87,2±4,1

Спелые насаждения ПП8 3,8±0,21 21,3±1,3 47,2±2,2

Из табл. 2 видно, что в процессе перехода биоценоза от молодняка к спелым насаждениям продуктивность варьирует от 39,3 до 187,1 г/м2: возрастает в молодых насаждениях, снижается в средневозрастных до 39,3 г/м2 и вновь возрастает в последующих возрастных группах.

Аналогичная динамика отмечена для освещенности, которая в молодых насаждениях составляет 5,8-103 лк, в средневозрастных - 1,9-103-лк, в приспевающих и спелых - 2,4^3,5-103 лк.

Таким образом, в смешанных насаждениях с доминированием дуба черешчатого участие ландыша

майского при переходе от средневозрастных к приспевающим насаждениям заметно повышается, что можно объяснить снижением степени сомкнутости крон, т.е. увеличением освещенности.

Изменение освещенности, плотности и продуктивности ландыша в зависимости от возраста насаждения представлено на рис. 2.

В ходе исследований рассмотрено влияние освещенности на сезонное развитие ландыша майского, т.е. на некоторые фенологические фазы (табл. 3).

Рис. 2. Динамика освещения, плотности и продуктивности ландыша майского по пробным площадям

Фенологическая характ

ППЙ

ПП7

ППй Продуктивность, г/м2 (сырой вес) ■ ПЛОТНОСТЬ, ЭКЗ./М2

ПП5

ППЗ ■ освещенность, тыс. лк

ПП2

П П1

50 100 150 200

Таблица 3

Convallaria majalis

Фенологическая фаза Подфазы Год

2009 2010 2011

Вегетативная Начало роста побега 25.03 - 30.03 3.04 - 7.04 28.03 - 1.04

развертывания листьев 6.04 - 28.04 15.04 - 3.05 10.04 - 1.05

Бутонизация Начало 19.04 - 2.05 17.04 - 3.05 15.04-30.04

Цветение Начало 12.05 15.05 9.05

Массовое цветение 17.05 19.05 14.05

Увядание единичных цветков 22.05 24.05 19.05

Окончание 24.05 - 31.05 26.05 - 2.06 20.05 - 27.05

Плодоношение Начало завязывания плодов 23.05 26.05 22.05

Появление первого зрелого плода 7.09 21.09 16. 09

Массовое созревание плодов 30.09 1.10 29.09

Окончание вегетации Появление первых изменений в окраске листьев 3.08 9.08 1.08

Полное засыхание 2.10 4.10 1.10

Продолжительность периода вегетации, мес. 6 - 6,5 5 - 5,5 5,5 - 6

Вегетацию ландыш начинает в 3-й декаде марта £ср = +16 °С) - 1-й декаде апреля ^ср = +18 °С). Побеги отрастают в конце марта - начале апреля. Во время вегетативной фенофазы плотность произрастания побегов уменьшается от молодняка к спелым насаждениям, таким же образом - освещенность, т.е освещенность способствует обильной всхожести и росту побегов ландыша майского. Первая реакция на чрезмерное затенение у ландыша проявляется в уменьшении количества генеративных побегов и в дальнейшем - полное их исчезновение.

Обильное цветение ландыша майского наблюдается через 40-45 дней после начала вегетации при хорошей освещенности (3,8^5,8 лк), т.е. в молодняке и спелых насаждениях, следовательно, и плодоношение снижается с учетом снижения освещенности.

Результаты исследования показали, что на плотность, продуктивность и сезонное развитие ландыша майского, произрастающего в смешанных насаждениях с доминированием дуба черешчатого, влияет освещенность (1,9^5,8 лк), возрастая в молодых насаждениях, снижаясь в средневозрастных до 1,9 лк и вновь возрастая в последующих возрастных группах. Плотность и продуктивность также возрастает в молодых насаждениях (82,0 экз/м2, 187,1 г/м2), снижается в средневозрастных (17,0 экз/м2, 39,3 г/м2) и затем возрастает (36,1 экз/м2, 87,2 г/м2). Установлено, что высокая освещенность (3,8^5,8 лк) способствует обиль-

Поступила в редакцию_

ным всхожести, цветению, плодоношению ландыша майского, но при освещенности 1,9^2,1 лк увеличиваются рост побегов и листовая пластинка. Оптимальная освещенность для ландыша майского - в дубравах, где сомкнутость крон уменьшается. Для этого необходимо прореживать насаждения.

Литература

1. Гаммерман А.Ф., Кадаев Г.Н., Яценко-Хмелевский А.А.

Лекарственные растения (Растения-целители). М., 1990. 544 с.

2. Черных Н.А. Ландыш и вопросы, связанные с его изучением // Растительные ресурсы. 1965. Т. 1, вып. 2. С. 278-283.

3. Черных Н.А. К таксономии рода Convallaria L. // Бот. журн. 1968. Т. 53, № 10. С. 1475-1477.

4. Гунина Г.Н., Сиротюк Э.А. Оценка массы лекарственно-

го сырья Convallaria transcaucasica Utkin ex Grossh. экспресс-методом // Наука-XXI в.: материалы четвертой Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых. Майкоп, 2003 а. С. 91-92.

5. Баранова Л.П., Блинова М.П., Комарова М.Н. Использо-

вание корреляционных связей для оценки продуктивности зарослей лекарственных растений (на примере видов ландыша) // Науч. тр. ВНИИ фармации. 1991. Т. 29. С. 8-12.

6. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений

и растительных сообществ. Новосибирск, 1974. 155 с.

6 февраля 2013 г.