CC BY
77
6. Ильницкий О.А., Лищук А.И., Ушкаренко В. А. Фитомониторинг в растениеводстве.- Херсон, 1987.-
235c
7. Капелев О.И. Биологические особенности семян котовника лимонного // Бюл. Никит. ботан. Сада.-1984.-Вып. 53.-С. 46-51.
8. Казакова А.М., Крамаренко Н.А. Влияние минеральных удобрений на формирование листовой поверхности и продуктивность фотосинтеза у эспарцета. Тр. Ставропольск. с.-х. ин-т,-1975.- Вып.38, т.1,-С 122-127.
9. Клейман Э.И. Водный режим растений при резких изменениях факторов среды- Автореф. дис... . канд. биол. наук.-Кишинев, 1988.- 17 с.
10. Козловский Т. Водный обмен растений-М.: Колос,1969-247с.
11. Работягов В. Д., Ушкаренко В. А., Федорчук М. И. Эфиромасличные и пряновкусовые растения в народной медицине .-Херсон, .- Айлант, -1998 .-78с.
12. Тон Ю. Д., Клейман Э. И. Способ определения устьичного сопротивления листьев .- А. С. №1639497 .- 1991 .- Б. И. №40.
13. А. С. №1337645 Устройство для контроля относительного изменения тургесцентности- Балашов А.Н., Рубинштейн Д.С., Тон Ю.Д.-1987 - Б.И. №34.
14. Чернавин А. С. Руководство по применению удобрений под лекарственные и эфироносные растения .- М.- Л.- 1933 .- 82с.
15. Эфиромасличные и пряноароматические растения в народной медицине / Работягов В.Д., Ушкаренко В.А., Федорчук М.И. и др.- Херсонес: Айлант.- 1998.- 78 с.
Water regime dynamic model of Nepeta cataria L.
Paliy I. N., Ilnitsky O. A.
The reseaches, conducted by us, on water regime dynamic model of Nepeta cataria L. in constant condition and in conditions of vegetation experience have allowed to study transpiration rate relation to main factors of an environment. This makes it possible to construct dynamic model of the process with a time period at 1 hour. The error of model has compounded 15-20%. This has prognostic value. The dividing of all vegetative season for Nepeta cataria L. for 16 decades and finding relations between average meaning of an environment main factors for one decade and transpiration rate has allowed to construct water regime dynamic model with above said step. The exactness of model, naturally, is lower (20%), however for biological objects it can also have prognostic value.
ХАРАКТЕР ПОВРЕЖДЕНИЯ ПОЧЕК И ПОБЕГОВ ДЕКОРАТИВНЫХ КУСТАРНИКОВ ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ ТЕМПЕРАТУРАМИ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО БЕРЕГА КРЫМА
Д.А.САКОВИЧ Никитский ботанический сад - Национальный научный центр
В Никитском ботаническом саду собрана большая коллекция декоративных кустарников, изучением которых в разные годы занимались А.И. Анисимова, Р.В. Галушко, Ф.К Калайда, Е.В. Эггерс, Г.В. Войнов, Н.М.Чернова, А.И. Колесников [1,5,6,8]. На основе полученных данных указанными авторами были выделены морозостойкие в условиях южнобережной зоны виды: Cotoneaster glaucophyllus serotinus Hutchins Stapf., Spartium junceum L., Euonymus japonica Thumb., Lonicera fragrantissima Lindl., а также для других, более суровых климатических зон Крыма: Deutzia scabra Thunb., Forsythia viridissima Lindl., Crataegus cruss - galli L., Exochorda alberti Reg., Laburnum anagyroides Med., Pyracantha coccinea Roem., Cotoneaster microphylla Wall., C. horizontalis Decne. Была показана определенная перспективность использования в озеленении Крыма Spirea vanhuttei Lab., Jasminum nudiflorum Lindl., Laburnum anagyroides Med. [3,7].
Наблюдения, проведенные в условиях лесостепной зоны Украины, где температура зимой не опускается ниже -20°С, позволили рекомендовать для озеленения таких районов Deutzia scabra Thunb. и Forsythia viridissima Lindl. [2,10]. Анализ характера перезимовки растительности терриконов (Восточный Донбасс) и редких для Кривбасса декоративных вечнозеленых растений показал возможность рекомендовать для озеленения в этих районах ряд видов, в том числе и Pyracantha coccinea Roem. [4,11]. В этих районах зимой температура снижается до -25° С. Однако, все эти данные были получены на основании визуальной оценки и не могут служить показателем потенциальных возможностей адаптации данных видов к действию низких температур.
Знание эколого-физиологических особенностей этой группы интродуцируемых видов позволит научно обоснованно подбирать ассортимент для озеленения различных климатических районов Украины. Поскольку основным лимитирующим фактором для интродукции растений здесь являются отрицательные температуры, то
целью наших исследований было изучение характера повреждений зимующих органов и степени их потенциальной морозостойкости у кустарников разных сроков цветения.
Объекты и методы исследования
Характер повреждений низкими температурами почек и побегов кустарников изучали в течение зимне -весеннего периода 2003-2005 гг. методом искусственного промораживания в холодильной камере" Grunland". Объектами исследования служили 19 видов кустарников, относящихся к трем группам:1) зимне- и ранневесеннецветущие виды: Mahonia aquifolium Pursh Nutt., Jasminum nudiflorum Lindl., Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai., Lonicera fragrantissima Lindl, Forsythia viridissima Lindl., 2) средне- и поздневесеннецветущие виды: Cotoneaster horizontalis Decne., C. glaucophyllus serotinus Hutchins Stapf., C. microphylla Wall., Pyracantha coccinea Roem., Spirаea vanhuttei Lab., Crataegus cruss - galli L., Exochorda alberti Reg., Laburnum anagyroides Med., 3) летнецветущие виды: Deutzia scabra Thunb., Symphoricarpus alba Blake., Euonymus japonica Thumb., Hibiscus syriacus L., Cotoneaster salicifolia Franch., Spartium junceum L. Указанные виды произрастают в Никитском ботаническом саду и его окрестностях.
При установлении режима промораживания учитывали сезонную динамику низких температур на Южном берегу Крыма (ЮБК) и этапы морфофизиологического развития [9] выбранных видов на дату взятия проб. Срезанные ветки тестировались в декабре при температуре -8° и -13°C, в январе при -17° и -19°C, в феврале при -16° и -19°C, в марте при -7° и -10°C, в апреле при -3° и -5°C. Тестирование указанными температурами проводили с предварительным закаливанием в течение 12 часов при 0° и 4 часов при -2°С. Понижение и повышение температуры осуществляли на 2° в час, экспозиция при заданных температурах 12-15 часов. Оценку повреждений проводили визуально с помощью бинокуляра МБС-1 по степени побурения тканей почек или побегов. Морозоустойчивость выражали в процентах живых, неповрежденных почек или для побегов - в процентах неповрежденных участков от общего среза побега.
Результаты исследования
В результате проведенных исследований установлено, что у генеративных и генеративно-вегетативных почек в начале зимы менее устойчивы клетки основания почки, в январе и феврале - клетки зачатков цветков или всего соцветия, а у видов, цветущих зимой, клетки андроцея и гинецея. Среди изученных видов слабая адаптация к отрицательным температурам этих типов почек характерна для группы зимне- и ранневесеннецветущих.
У вегетативных почек в начале зимы сначала повреждается паренхима основания почки, а затем конус нарастания и кроющие чешуйки, а после распускания почек у таких рано вегетирующих видов, как Spirea vanhuttei Lab., Pyracantha coccinea Roem., отмечено побурение молодых листочков.
У вечнозеленых видов отмечено два типа первичных повреждений листьев: повреждение жилки и черешка; повреждение листовой пластинки. У видов с первым типом повреждения вначале замерзают ткани листовых жилок и черешка. При более низкой температуре повреждения распространяются и на паренхимную часть листа (Euonymus japonica Thumb.). У видов, для которых характерен второй тип, наблюдается либо верхушечное повреждение листовой пластинки (Cotoneaster salicifolia Franch.), либо точечный некроз (Mahonia aquifolium Pursh Nutt.), а при температурах, близких к летальной, повреждаются ткани всей листовой пластинки и черешка.
Повреждение однолетних побегов отмечается при более низкой температуре, чем для почек или листьев, и распространяется в пределах побега сверху вниз. При этом в начале зимы менее устойчивы клетки коры, а в середине зимы - клетки древесины и сердцевины. Весной наряду с повреждением коры наблюдается повреждение и камбия.
Низкотемпературная устойчивость у всех видов увеличивается с октября (-6°C) по февраль (-19°C). Весной она составляет от -10°C до -3°C.
Вычисление средних оценок повреждений по 10 - ти балльной системе за два года у кустарников -интродуцентов показало, что степень повреждения генеративных органов у видов в группе зимне- и ранневесеннецветущих составила от 6,6 до 3,2 балла, вегетативных почек - от 3,3 до 0,6 балла и побегов от 2,5 до 0,5 балла.
В группе средневесеннецветущих и поздневесеннецветущих видов только Pyracantha coccinea Roem., Exochorda alberti Reg., Laburnum anagyroides Med., Crataegus cruss - galli L., имеют генеративные структуры в почках, и степень повреждения этих почек составила от 5,3 у Pyracantha coccinea Roem., до 0,1 балла у Crataegus cruss - galli L. Повреждение вегетативных почек составило от 5,5 до 0,3 балла, побегов - от 5,3 до 0 баллов в зависимости от видовой принадлежности.
В группе летнецветущих видов в зимне-весеннее время почки с генеративными элементами были только у 2 видов, и их повреждение составило у Deutzia scabra Thunb. 4,6 балла, у Euonymus japonica Thumb. 3,7 балла.
Из этого следует, что наиболее морозостойкая генеративная сфера у видов средне- и поздневесеннецветущих. В пределах группы зимне- и ранневесеннецветущих по убыванию устойчивости почек с генеративными элементами виды распределились следующим образом: Mahonia aquifolium Pursh Nutt., Forsythia viridissima Lindl., Lonicera fragrantissima Lindl, Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai., Jasminum nudiflorum Lindl.
Морозостойкость вегетативных почек и побегов у изучаемых видов не имела четких межгрупповых различий. Особенно разнородна по этому показателю была группа 2. Наиболее перспективными по устойчивости вегетативных почек к низким температурам в зимнее время в первой группе является Mahonia aquifolium Pursh Nutt., во второй группе - Laburnum anagyroides Med., Crataegus cruss - galli L., Exochorda alberti Reg., и в третьей группе - Symphoricarpus alba Blake. Очень низкой устойчивостью вегетативных органов характеризуются виды Cotoneaster glaucophyllus 'Serotinus'Hutchins Stapf., Cotoneaster salicifolia Franch., Cotoneaster horizontalis Decne, Cotoneaster microphylla Wall.
На рисунке представлена
потенциальная морозостойкость
генеративных почек Crataegus cruss - galli L. и Chaenomeles speciosa (Sweet.) Nakai. в условиях Южного берега Крыма. Мы попытались сопоставить изменение минимальной температуры воздуха в осенне-зимне-весенний период на территории Никитского ботанического сада [12] с потенциальной
морозоустойчивостью двух видов кустарников (Crataegus cruss - galli L. и Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai.), различающихся по срокам цветения и степени морозостойкости. У Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai, по многолетним данным, начало цветения наступает в I декаде января, и полное цветение отмечается в марте - I декаде апреля.
Растянутый срок цветения связан с неравномерностью морфофизиологи-ческого развития почек. У Crataegus cruss-galli L. начало цветения отмечается в первой декаде мая. В зимне-весенний период в почках этого вида, которые являются вегетативно-генеративными, наблюдается формирование оси соцветия и цветков на ней (III - V этапы органогенеза по Ф.М. Куперман).
Как видно, величина абсолютного минимума температуры воздуха значительно отличается от величины среднего из абсолютных годовых минимумов, что указывает на то, что такие температуры для ЮБК явление довольно редкое. В последние 70 лет они наблюдались дважды. Более
показательной характеристикой является среднее значение абсолютных
минимумов. Оно представляет собой минимальную температуру, которую можно наблюдать почти ежегодно. Cопоставление наших данных по морозостойкости с величинами средних и абсолютного минимумов температуры свидетельствует о том, что в зимний период вероятность повреждений в условиях Никитского сада у обоих видов равна или близка к нулю, чего нельзя сказать о весеннем периоде. Морозы в марте до -10°C могут вызвать значительные повреждения генеративных почек. Так у Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai по результатам промораживания
месяцы
Рис. Потенциальная морозо-стойкость генеративных почек Crataegus cruss-galli L. и Chaenomeles speciosa (Sweet.) Nakai в условиях ЮБК.
Условные обозначения:
1 - морозостойкость Crataegus cruss - galli L.,
2 - морозостойкость Chaenomeles speciosa (Sweet.) Nakai,
3 - абсолютный минимум температур воздуха с 1930 по 2000,
4 - средний из абсолютных минимумов температуры воздуха с 1930 г. по 2000 г.
15 и 22 марта 2005 года устойчивость генеративных почек была в пределах-8°С, а у Crataegus cruss - galli L. в пределах -10°С, но у обоих видов она ниже, чем абсолютный минимум в марте (-11°С). Другие виды в указанные выше сроки по морозоустойчивости распределились так: в группе зимне - и ранневесеннецветущих отмечалось значительное повреждение цветков у Mahonia aquifolium Pursh Nutt. и Jasminum nudiflorum Lindl.уже при -8°С, в группе средневесеннецветущих и поздневесен-нецветущих низкая устойчивость генеративных почек наблюдалась у Cotoneaster horizontalis Decne., Pyracantha coccinea Roem.
Наиболее устойчивые генеративные почки в марте у Exochorda alberti Reg., Laburnum anagyroides Med. (2 группа) и у Deutzia scabra Thunb. (3 группа).
Согласно метеонаблюдениям, бывают годы, когда даже в апреле отмечаются морозы до -5°С . Так 2-3 апреля 2004 года был заморозок -5°С, в результате которого полностью повредились соцветия у Spirea vanhuttei Lab. Большой процент повреждений цветковых примордиев был отмечен у Cotoneaster horizontalis Decne. У видов 1 группы, которые были в фенофазе «конец цветения», повредились пестики у Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai. и лепестки у Mahonia aquifolium Pursh Nutt. Вегетативные почки во время апрельского заморозка значительно повредились у Cotoneaster glaucophyllus serotinus Hutchins Stapf., а листья - у Cotoneaster horizontalis Decne., Pyracantha coccinea Roem. Побеги у всех видов были без повреждений.
Выводы
1. В модельных исследованиях с искусственным промораживанием побегов при температуре от -8° до -19°С и количественным визуальным анализом уровня низкотемпературных повреждений побегов и почек разной специализации у всех изучаемых видов установлено снижение морозостойкости в ряду однолетние побеги - вегетативные почки - почки с генеративными структурами. Сравнительный микроскопический анализ повреждений низкими температурами тканей побегов выявил снижение морозостойкости в ряду сердцевина - древесина - камбий - кора. Это означает, что декоративные качества изучаемых видов кустарников в первую очередь зависят от адаптивных возможностей зимующих генеративных или потенциально генеративных почек.
2. Определены параметры осенних, зимних и весенних критических температур для почек у видов, объединенных в группы по срокам цветения. Сопоставление этих параметров с многолетними данными по изменению минимальных температур в осенне- зимне-весенний период показало, что на ЮБК критическим для большинства видов кустарников является весна, когда минимальные температуры воздуха бывают ниже, чем их потенциальная морозоустойчивость. Особенно это характерно для : Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai, Mahonia aquifolium Pursh Nutt., Cotoneaster horizontalis Decne., Pyracantha coccinea Roem., Spirea vanhuttei Lab.
Список литературы
1. Анисимова А.И. Итоги интродукции в Никитском ботаническом саду за 30 лет (1922-1955) // Труды Никит. ботан. сада. - 1957. - Т. 27. - C. 238-296.
2. Билык О.В., Гарбуз В.Ф. Красивоцветущие кустарники дендропарка «Софиевка» // Ботанические сады - центры сохранения разнообразия мировой флоры. Тез. докл. сессии Совета ботанических садов Украины (13 -
16 июня 1995 года). - Ялта, 2002. - С. 12-13.
3. Волошин М.И. Деревья и кустарники для озеленения // Виноградарство и садоводство Крыма. - 1958. -№9 (11). - С. 38-41.
4. Волошин М.И Деревья и кустарники для озеленения Донбасса // Бюл. Глав. ботан. сада - 1962. - Вып 45. - С. 34-37.
5. Галушко Р.В. Каталог декоративных интродуцентов арборетума Никитского ботанического сада, рекомендуемых для размножения на ЮБК. - Ялта, 1988. - 24 с.
6. Калайда Ф.К., Чернова Н.М., Войнов Г.В., Эггерс Е.В. Деревья и кустарники Никитского ботанического сада им. Молотова // Труды Никит. ботан. сада. - 1948. - Т. 22. - Вып. 3 и 4. - С. 5-295.
7. Коверга А.С., Анисимова А.И. Деревья и кустарники для озеленения Северо-Крымского канала, водоемов, населенных пунктов и курортов Крыма. - Симферополь: Крымиздат, 1951. - 280 с.
8. Колесников А.И. Декоративная дендрология. - М. : Лесная промышленность, 1974. - 704 с.
9. Куперман Ф.М, Ржанова Е.И. Биология развития растений - М.: Высшая школа - 1963. - 424 с.
10. Счепицкая Т.С. Интродукция родов Deuzia Thunb. и РЫМе^ш L. на Украине и их практическое значение для озеленения // Тез. докл. Междунар. конф. молодых ученых «Проблемы дендрологии, садоводства и цветоводства» 24-26 октября 1994 г. - Ялта,1994. - С.18-19.
11. Терлыга Н.С. К вопросу о зимостойкости некоторых редких вечнозеленых лиственных интродуцентов в условиях Кривбасса. // Тез. докл. Междунар. конф.. молодых ученых «Проблемы дендрологии, садоводства и цветоводства» 24-26октября 1994г. - Ялта,1994.- С.35-45.
12. Фурса Д.И., Корсакова С.П., Фурса В.П. Агроклиматическая характеристика морозоопасности территории Никитского ботанического сада по данным агрометеостанции «Никитский сад» // Труды Никит. ботан. сада. - 2004. - Т. 124. - С.113-116.
The character of shoots and buds' damages in some ornamental shrubs by negative temperatures in the conditions of the South Coast of the Crimea
Sakovich D.A.
The character and peculiarities of buds and shoots damages by negative temperatures have been described for 19 species. Potential parameters of cold resistance in the conditions of the South Coast of the Crimea have been determined.
БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЛОДОВ СОРТОВ НЕКТАРИНА СЕЛЕКЦИИ ИКИТСКОГО БОТАНИЧЕСКОГО САДА
Г.В. КОРНИЛЬЕВ, В.Н. ЕЖОВ, доктор технических наук;
А.К. ПОЛОНСКАЯ, кандидат биологических наук;
А.А. РИХТЕР, кандидат биологических наук;
Е.П. ШОФЕРИСТОВ, доктор биологических наук.
Никитский ботанический сад - Национальный научный центр
Введение
Для решения сложных экологических проблем, возникших в результате возрастающего антропогенного воздействия на окружающую среду и человека, крайне необходимы в питании дополнительные источники биологически активных веществ (БАВ), которые содержатся в плодово-ягодной продукции.
С ухудшением экологической ситуации значение плодов и ягод как высококачественных продуктов потребления постоянно возрастает. Ученые-диетологи настойчиво рекомендуют потреблять плоды и ягоды перед основной пищей, поскольку при этом улучшается ее усвоение. В связи с этим плоды и ягоды постепенно переходят из обычного для них третьего блюда в первое, что значительно повышает их эффективность. Тем не менее в последние годы в Украине наблюдается значительное уменьшение потребления плодов и ягод. Поэтому большинство населения страдает от авитаминоза, что является одной из причин развития многих болезней, сокращения продолжительности жизни людей, роста смертности. В связи с этим нормы потребления плодов и ягод, разработанные Украинским научно-исследовательским институтом гигиены питания, имеют важное социальное значение.
Научно обоснованным нормативом является показатель фактических объемов потребления плодов и ягод в развитых странах, который находится в пределах 100 кг и более на человека в год. Сбалансированое потребление плодово-ягодной продукции обеспечивает массовую профилактику болезней: улучшает работу кровеобразующих органов, пищеварительной, кровеносной и нервной систем [15].
В этом плане перспективной культурой можно считать нектарин — Persica vulgaris subsp. nectarina (Ait.) Shof. Нектарин — сравнительно новая для юга Украины, и в частности для Крыма, культура. В Никитский ботанический сад нектарины впервые интродуцированы 140 лет назад (с 1866). За последние годы здесь было интродуцировано свыше 70 лучших отечественных и зарубежных сортов нектарина и создано селекционным путем около 40 его новых сортоформ. Согласно литературным данным [5], нектарины являются продуктом отдаленной гибридизации алычи, сливы китайской и персика. Однако по основным биохимическим показателям нектарины выгодно отличаются от плодов других пород, имеющих общих с ними прародителей.
Так, в плодах нектарина по сравнению со столовыми сортами персика и алычи крымской накапливается больше сухих веществ (17,8%), аскорбиновой кислоты (в среднем - 14,3 мг/100 г сырого вещества), моно- и дисахаридов (13,7 г/100 г), пектинов (1,35 г/100 г) [13]. В отличие от плодов персика, в плодах нектарина среди органических кислот лимонная кислота (0,48%) преобладает над яблочной (0,45% от сырой массы мякоти плода) [13]. В составе фенольных соединений С6-С3-С6 - природы (флавоноидов) велика доля лейкоантоцианов (до 500 мг/100 г) [13]. Остальная часть флавоноидов представлена катехинами (до 30 мг/100 г) и флавонолами (до 65 мг/100 г сырой массы) [14]. Плоды нектарина богаты как витаминами (в - каротин, Е, В1, В2, В6, РР), так и микроэлементами (K, Na, Mg, Fe, P, S, Si, Cl) [4]. Таким образом, как следует из литературных данных [4,13,14], плоды нектарина отличаются значительным содержанием БАВ.
Вместе с тем, в зависимости от сорта и погодных условий количественная характеристика этих веществ значительно варьирует. Исходя из этого, целью настоящей работы является характеристика плодов нектарина 10 сортов селекции Никитского ботанического сада (НБС) по основным биохимическим показателям.
Объекты и методы исследования
В качестве объектов исследования были отобраны 10 сортов нектарина селекции НБС -ННЦ, которые относятся к различным группам созревания (II - V).
