Проводится анализ результатов интродукции родового комплекса Gleditsia L. Выявлены закономерности роста и развития, адаптации, плодоношения и отношения к лимитирующим факторам среды 7 видов рода Gleditsia L., разного географического происхождения.
Введение интродуцированных видов ограничивается, с одной стороны уровнем пластичности в новых экологических условиях, а с другой его биологическими особенностями. Климатические условия относятся к наиболее верхнему иерархическому уровню. От степени приспособления к климатическим условиям в первую очередь зависит общая адаптация интродуцента.
Род Gleditsia L. (гледичия) является хозяйственно ценным и перспективным для интродукции в условия деградированных ландшафтов засушливого региона. Род Gleditsia L. включает 12 видов, распространенных в северной и Южной Америке, восточной Азии и в тропической Африке. В культуре Европы и Азии нашли применение 8 видов, из них наиболее распространены – гледичия обыкновенная (трехколючковая) и её формы [1, 2].
Гледичия хорошо растет на Кавказе, юге Украины, в Ставропольском крае и Ростовской области, в республиках Средней Азии, где широко используется в озеленении и при создании защитных лесных полос. Из нее получаются полосы ажурно-продуваемой конструкции (рисунок 1).
Рис. 1. Лесная полоса гледичии обыкновенной (G. triacanthos L.)
Опыт интродукции показал, что в условиях Волгоградской области большинство видов гледичий сохраняют свою жизненную форму, но не достигают высоты как в естественном ареале. Наибольший прирост наблюдается в 5-10-летнем возрасте (60-70 см в год). Анализ хода роста модельных деревьев показал скачкообразный характер текущего прироста в высоту с амплитудой колебаний в 0,9-1,0 м с первых лет жизни особи, снижение прироста до 20 см отмечено в возрасте 25 лет.
Лучшим ростом в условиях сухой степи отличаются североамериканские виды (G. triacanthos, G. texana), которые в возрасте 35 лет достигают высоты от 7,6-8,2 м при диаметре ствола 16,1-20,4 см. Своей видоспецифичной высоты G. japonica и G. sinensis (дальневосточные виды) в условиях интродукции не достигают.
Неблагоприятные условия среды сказываются на росте и развитии растений, а, следовательно, и на переход от вегетативной к репродуктивной стадии. Возраст, в котором растение вступает в репродуктивный период, важен для интродукции, селекции и декоративного садоводства.
Первое цветение у гледичии обыкновенной и техасской, водяной наблюдалось в возрасте 5 лет, японской – 6, каспийской и китайской – 8 лет. Единичное завязывание плодов происходит в основном на второй или третий год после начала цветения. Плоды созревают в октябре, одновременно с окончанием вегетации, и висят до весны [3]
Гледичия не имеет специальных генеративных побегов. С появлением на побегах листьев появляются и соцветия. Соцветия постепенно удлиняются, и бутоны становятся крупнее. Продолжительность периода от раскрытия почек до цветения зависит от погодных условий года. Начало цветения на юго-востоке Волгоградской области происходит в первой декаде июня; массовое цветение – в начале второй декады (таблица 1).
С момента оплодотворения начинается усиленный рост плодов. Уже на пятый день после оплодотворения они у гледичии обыкновенной и бесколючковой формы достигают 2 см длины, а через месяц – нормальных размеров. Плоды гледичии каспийской и техасской растут гораздо медленнее, чем остальные виды, у различных видов гледичий отличаются по форме и размерам.
В зависимости от возраста изменяется интенсивность плодоношения. Стабильное плодоношение наблюдается через несколько лет после вступления в генеративную фазу. Будущий урожай во многом определяется погодными условиями во время цветения и завязывания плодов. Исследованиями установлено, что масса семян гледичии положительно коррелирует с количеством выпавших осадков и суммой активных температур в период их созревания (таблица 2).
Таблица 1
Календарь цветения и созревания семян видов Gleditsia (2014)
|
Названия видов |
Сроки цветения |
Среднемноголетние сроки цветения |
Продолжительность цветения, дни |
Сроки созревания семян (средняя дата) |
||
|
начало |
массовое |
конец |
||||
|
triacanthos |
7.06 |
10.06 |
17.06 |
10.06* 30.05-20.06 |
4-6 |
16.10 |
|
texana |
6.06 |
11.06 |
17.06 |
11.06 29.05-23.06 |
6-10 |
17.10 |
|
aquatica |
8.06 |
16.06 |
21.06 |
10.06 06.06-22.06 |
12-18 |
11.10 |
|
sinensis |
6.06 |
9.06 |
14.06 |
10.05 05.06-15.06 |
7-10 |
16.10 |
|
japonica |
3 .06 |
6.06 |
12.06 |
06.06 26.05-15.05 |
4-6 |
11.10 |
|
caspica |
4.06 |
9.06 |
16.06 |
05.06 23.05-18.06 |
7-12 |
17.10 |
* – в числителе – средняя дата, в знаменателе – крайние.
Таблица 2
Морфологические признаки плодов и семян Gleditsia triacanthos
|
Показатели |
2013 год |
2014 год |
||||
|
М ср. |
min-max |
C % |
М ср. |
min-max |
C % |
|
|
Длина черешка, см |
2,9* |
1,8-3,7 |
16,0 |
2,6 |
1,3-3,6 |
16,2 |
|
Длина плода, см |
29,8 |
23,9-37,0 |
13,6 |
25,3 |
20,0-32,6 |
13,0 |
|
Ширина плода, см |
3,3 |
2,4-4,5 |
14,8 |
2,8 |
2,2-3,7 |
14,3 |
|
Количество семян, шт. |
17,9 |
11-23 |
17,9 |
14,3 |
10-18 |
12,9 |
|
Длина семян, см |
9,5 |
7,4-11,5 |
12,3 |
9,8 |
8,5-11,5 |
7,6 |
|
Ширина семян, см |
5,9 |
4,5-7,5 |
11,7 |
6,7 |
5,8-7,3 |
6,3 |
|
Масса 100 семян, г |
14,1 |
6,0-23,1 |
17,3 |
16,4 |
12,2-19,5 |
12,2 |
* М ср. – среднее значение признака, min, max – минимальные и максимальные значения показателей, C % – коэффициент вариации.
Таблица 3
Адаптация видов рода Gleditsia L. по зимостойкости и засухоустойчивости
|
Название видов |
Экстремально низкие температуры |
Экстремально высокие температуры |
Степень адаптации по |
|
|
зимостойкости |
засухоустойчивости |
|||
|
caspica |
-37°С |
+40°С |
0,61-0,79 |
0,75-0,98 |
|
aquatica |
0,78-0,87 |
0,74-0,91 |
||
|
triacanthos |
0,81-0,95 |
0,77-0,95 |
||
|
texana |
0,91-1,00 |
0,73-0, 94 |
||
|
japonica |
0,59-0,79 |
0,70-0,85 |
||
Формирование более крупных плодов и семян наблюдается в раннем возрасте (до 15 лет). В Волгоградской области виды гледичии стабильно цветут и плодоносят. Для производства большое значение имеет качество семян, которое является одним из критериев акклиматизации видов в новом районе. Лучшей всхожестью отличаются семена гледичии техасской (46-64%) и обыкновенной ф. бесколючковой (48-62%). У остальных видов всхожесть в пределах 33,5-55,8%.
Интродуцированные виды рода Gleditsia L. в условиях светло-каштановых почв отличаются засухоустойчивостью. Эколого-физиологическая оценка показала, что оводнённость листьев у всех изученных видов в течение вегетационного периода изменялась незначительно, что указывает на засухоустойчивость представителей этого родового комплекса. Наиболее засухоустойчивые виды Gleditsia (G. caspica, G. triacanthos, G. texana) способны резко снижать процессы водообмена при недостаточном водообеспечении и максимально увеличивать в оптимальных условиях. Они хорошо переносят летние температуры воздуха 40-44°С, что очень важно для продвижения Gleditsia L. в засушливые регионы.
Виды рода Gleditsia L. распространены преимущественно в теплом климате. Температурный режим зимних месяцев зачастую лимитирует рост этой культуры севернее ареала. Лучше остальных перезимовывают в коллекциях североамериканские виды, которые имеют высокий балл адаптации по зимостойкости. Ареал их естественного распространения находится на тех же географических широтах, что и Нижнее Поволжье. Гледичия каспийская и японская страдают от морозов больше, чем остальные виды, так как они заканчивают вегетацию относительно позже других – в октябре. Гледичия японская отнесена к группе неперспективных – ежегодно сильно обмерзает и требует селекционного отбора.
В условиях холодного и влажного лета и ранней осени побеги не успевают подготовиться к перенесению холодного времени года и в сильные морозы подмерзают (таблица 3).
Способность давать доброкачественные семена и образовывать самосев указывает на возможность успешного выращивания культур гледичии на малопродуктивных землях. Семенная продуктивность у видов различного географического происхождения варьирует по годам.
Изучение плодоношения гледичий показало возможность получения в Волгоградской области семян хорошего качества. Семенное размножение обеспечивает лучший рост и развитие растений. Растения, выращенные из семян, более долговечны и устойчивы к неблагоприятным условиям. Для создания лесомелиоративных комплексов необходим стандартный посадочный материал. Технические требования к сеянцам регламентируются соответствием их размера, параметрам предусмотренным ГОСТ 3317-90. При выращивании на питомниках Волгоградской области сеянцы гледичии по своим биометрическим показателям соответствуют саженцам, но второго сорта, так как имеют толщину стволика у корневой шейки не менее 3,0 мм и высоту 25 см.
В результате оценки биологического потенциала интродуцированных видов рода Gleditsia L. выявлено, что они являются ценными для озеленения населенных пунктов и создания лесных полос в засушливых южных районах с засоленными почвами. Наиболее перспективны для зеленых насаждений (уличных посадок, парковых аллей и ажурных групп) бесколючковые формы. Из колючих форм гледичии рекомендуется создавать высокие живые изгороди. Виды родового комплекса Gleditsia L. – гледичия являются хозяйственно ценными древесными видами для обогащения дендрофлоры деградированных ландшафтов засушливого региона.
Библиографическая ссылка
Климов А.Д., Семенютина А.В. ИЗУЧЕНИЕ РОДОВОГО КОМПЛЕКСА GLEDITSIA С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ПЕРСПЕКТИВНОСТИ ДЛЯ ЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫХ И ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ НАСАЖДЕНИЙ // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 2-3. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=12311 (дата обращения: 03.12.2024).