CC BY
56
УДК 582.736:581.14:58.006:470.325 ОСОБЕННОСТИ РИТМОВ РАЗВИТИЯ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ И сортов мпнип.
И.В. Князева, ОД. Сорокопудова
Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Россия, 308015, г. Белгород, ул. Победы, 85
E-mail: [email protected]
В данной статье освещены результаты исследований ритмов развития видов Lupinus albus, L. succulentus и 14 сортов L. polyphyUus в условиях Белгородской области. Установлено, что цветут виды и сорта люпинов с середины мая до октября, наиболее разнообразны сроки цветения у сортов L. polyphyUus. Многолетние растения вида L. polyphyUus зацветали и образовывали цветоносные побеги в первый вегетационный период, при этом продолжительность фенофаз слабо отличалась при осенних и весенних сроках посева, цветение начиналось у сортов в июле-сентябре, в зависимости от сорта, однако при осенних сроках посева цветение в первый год начиналось на 2 недели раньше, чем при весенних сроках. Во второй и последующие годы цветение у растений L. polyphyUus начиналось раньше почти на 2 месяца, чем в первый год развития. Все изученные виды и сорта имели устойчивый ритм развития, регулярно цвели и плодоносили.
Ключевые слова: Lupinus albus, L. succulentus, L. polyphyUus, период вегетации, ритмы развития, цветение, плодоношение.
Введение
Род Lupinus Ь. по различным данным включает от 100-200 до 800-1000 видов, отличающихся большим разнообразием [1, 2]. Среди них выделяют травы, кустарники и полукустарники, однолетние и многолетние, высокорослые и низкорослые виды [3-6]. Одни из них произрастают в низменных местах, другие предпочитают верхние горизонты на высоте 2-3 тыс. м над уровнем моря [3].
Виды Lupinus занимают обширную территорию в обоих полушариях Земли. В Восточном полушарии ареал люпина охватывает почти все страны Средиземноморского бассейна и страны северо-восточной части Африки. В Западном полушарии дикорастущие виды люпина широко расселены в Северной и Южной Америке от Аляски до Чили и Аргентины [1, 7].
Фенологические наблюдения позволяют дать комплексную оценку сезонному развитию растений в определенных почвенно-климатических условиях. Согласно литературным данным у люпинов отмечают следующие фазы роста и развития: всходы (и отрастание побегов у многолетних люпинов), бутонизация, цветение и плодообразование. Однако некоторые исследователи предлагают более дробную фенологическую шкалу, отмечая кроме вышеперечисленных фаз появление первых настоящих листьев; период плодообразования одни исследователи подразделяют на сизые, блестящие бобы, созревание, или полную спелость [6, 8], другие - на зеленые, выполненные, желтые и спелые (бурые) бобы [9].
В настоящее время ведутся многочисленные исследования по изучению видов и сортов люпина прежде всего как кормовой культуры, а L. polyphyllus Ыпй. - и как сидеральной, и как садовой культуры во многих научно-исследовательских учреждениях Российской Федерации. Одними из ведущих специалистов в области селекции и генетики люпинов являются Н.С. Купцов, И.П. Такунов - ГНУ ВНИИ люпина (г. Брянск), Г.Г. Гатаулина - лаборатория белого люпина РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева (г. Москва). В условиях средней полосы России установлено, что продолжительность вегетации люпинов в культуре от посева до созревания при весеннем посеве изменяется в широких пределах - от 80 до 140 дней [9], в целом вегетационный период люпинов продолжается от 90 до 180 дней в зависимости от вида, сорта, их особенностей, года и условий выращивания [10]. По данным И.П. Такунова в условиях Брянской области при посеве семенами в первый год жизни растения L. polyphyllus развиваются очень медленно, образуя лишь розетку длинночерешковых листьев. Цветение во второй и последующие годы наступает в мае [4]. Во Владимирской области в первый год у L. polyphyllus также формируется лишь розетка листьев, в единичных случаях - цветочная кисть и вызревшие позже семена [11].
В Белгородской области с целью семеноводства изучают сорта однолетних видов люпинов ^Ьш Ь., L. angustifolius Ь.), перспективных для данных климатических условий, в ГНУ БелНИИСХ, в БелГСХА им. В.Я. Горина. Выявлено, что наиболее пригодными для Центрально-Черноземного региона являются сорта ‘Деснянский’ и ‘Дега’ вида L. albus и сорта ‘Кристалл’
!"!U>!"!"> >>?P7>UU
и ‘Радужный’ вида L. angustifolius [12-14]. В НИУ БелГУ изучены эффективность обработки семян L. Qlbus и других видов семейства Fabaceae Lindl. некоторыми стимуляторами роста растений и симптомы поражения альтернариозом [15-16].
Несмотря на изученность многих аспектов семеноводства и растениеводства сортов L. albus, L. angustifolius, ритмы их сезонного развития, как и ритмы развития L. polyphyllus, L. succulentus Douglas в Белгородской области исследованы недостаточно. Цель данной работы - изучить особенности ритмов развития некоторых видов и сортов Lupinus в условиях лесостепи Белгородской области, имеющие важное значение для оценки перспективности их использования в качестве декоративных растений.
Материал и методы исследования
Фенологические исследования представителей Lupinus проводились в условиях Белгородской области в 2012-2013 гг. Объектами изучения являлись однолетние и многолетние виды и сорта люпинов: L. polyphyllus - сорта ‘Аристократ’, ‘Графиня’, ‘Галерея’, ‘Подсвечник’, ‘Замок’, ‘Правитель’, ‘Рассела’, ‘Минерат’, ‘Месье Шарль’, ‘Месье Мешель’, ‘Месье Виктор’, ‘Месье Александр’, ‘Месье Пьер’, ‘Благородный рыцарь’; L. succulentus; L. albus - сорт ‘Дега’.
Посевы семян люпинов осуществляли в апреле 2012 и 2013 гг. (весенний посев), L. polyphyllus - в ноябре 2011 и 2012 гг. (предзимний посев). Сроки прохождения фенологических фаз отмечали согласно методике фенологических наблюдений в ботанических садах [17]. Объем выборки составлял 30-50 растений сортов L. albus, L. succulentu, 10 растений - каждого сорта L. polyphyllus.
Результаты и их обсуждение
По данным изучения представителей рода Lupinus в 2012-2013 гг. установлено, что в условиях Белгородской области изученные виды и сорта проходят полный цикл развития, являются весенне-летнезелеными (однолетники L. succulentus, L. albus) или весенне-летне-зимнезелеными растениями (поликарпик L. polyphyllus), отличающимися темпами развития.
При весенних сроках посева всходы появляются через 8-12 суток в конце апреля (у L. succulentus) - начале мая (у L. albus, L. polyphyllus). При подзимнем посеве L. polyphyllus появление всходов отмечается раньше, как и отрастание побегов во второй и последующие годы жизни растений, - при стабильном переходе среднесуточных температур через +6...+8°С в начале-середине апреля в зависимости от метеорологических особенностей весны.
Фаза бутонизации у люпинов длится 27-120 суток, максимальная продолжительность этой фазы характерна для позднецветущих сортов L. polyphyllus ‘Правитель’, ‘Месье Пьер’, ‘Графиня’. Период от начала вегетации до начала цветения у видов-однолетников составляет от 32 (L. succulentus) до 49 (L. albus) суток, у L. polyphyllus - от 42 суток у растений со второго года жизни до 79 суток у растений в первый вегатационный период - у данного вида в Белгородской области в отличие от средней полосы России в первый вегетационный период на растениях всех сортов формировались соцветия (рис. 1).
Рис. 1. Цветение Lupinus polyphyllus ‘Галерея’: а - в первый вегетационный период, б - во второй вегетационный период
а
б
Фаза цветения длится от 29 albus) до 98 суток polyphyllus, смесь сортов) (табл. 1). Цветут изученные виды люпинов с середины мая до октября. Среди видов-однолетников наиболее раннецветущим является L. succulentus, цветение которого наблюдается в начале июня. Растения L. albus зацветают позже на 10-15 дней, их период цветения короче на 5 дней. Самым продолжительным периодом цветения отличаются растения сортов L. polyphyllus, которые при смеси сортов разных сроков цветения со второго года вегетации цветут в течение всего летнего сезона; в первый вегетационный период в условиях Белгородской области растения зацветают с начала-середины июля и цветут около 80 дней. При осенних сроках посева в первый вегетационный период растения зацветают в среднем на 2 недели раньше, чем при весенних сроках, однако общая продолжительность цветения отличается незначительно при отсутствии ранних осенних заморозков (рис. 2).
Таблица 1
Продолжительность фенофаз у представителей рода Lupinus в Белгородской области
в среднем за 2012—2013 гг. (в сутках)
Вид Год жизни Период от начала вегетации до начала цветения Период цветения Период от начала плодообразования до начала побуре-ния плодов Период вегетации
L. succulentus Первый (однолетник) 32.0±3.48 34-0 39-5±1.50 102
L. albus Первый (однолетник) 49-°±7-95 29.0 32.0±1.0 115
L. polyphyllus (смесь сортов) Первый (В)1 79.0±11.20 77-0 36.0±3.50 187
Первый (О)2 74-5±6-52 83-5 34.0±3.01 189
Второй 42.5±2.48 98.0 32-5±2.50 183
Примечание: *В - весенний посев, 2О - осенний (предзимний) посев.
Наибольшее число изученных сортов многолистного люпина цветет в средние сроки -со второй половины июля до середины августа; первыми зацветают растения сортов ‘Аристократ’, ‘Месье Мешель’, ‘Месье Шарль’, в самые поздние сроки - сортов ‘Правитель’ и ‘Месье Пьер’ (табл. 2).
Таблица 2
Характеристика цветения сортов Lupinus polyphyllus в Белгородской области в первый год вегетации в среднем за 2012—2013 гг.
Сорт Срок цветения1 Дата начала цветения Период от начала вегетации до начала цветения (сутки) Период цветения соцветий главных побегов (сутки) Окраска цветков
Аристократ Р1 04.07 66.0±2.01 1б.5±1.50 Белая
Месье Шарль Р 07.07 б9.0±2.01 14.0±0.50 Белая
Месье Мешель Р 12.07 66.5±1.50 11.5±0.50 Красная
Подсвечник СР2 14.07 74-5±3-51 14.5±1.50 Желтая
Минерат СР 13.07 74.5±1.50 12.5±1.50 Сиреневая
Галерея Сз 15.07 78.5±1.50 14.0±1.0 Красная
Месье Александр С 18.07 80.5±1.50 15.0±1.0 Розовая
Благородный рыцарь С 21.07 85.0±1.0 13.0±1.0 Красная
Замок С 25.07 84.5±3.51 18.5±2.50 Красная
Месье Виктор СП4 03.08 101.0±2.01 14.5±1.50 Красная
Рассела СП 10.08 103.0±1.0 17.0±1.0 Фиолетовая
Графиня СП 17.08 115.0±2.01 1б.5±1.50 Розовая
Месье Пьер П5 19.09 133-5±1.50 11.0±1.0 Оранжевая
Правитель П 22.09 144.0±2.01 10.0±2.01 Синея
Среднее значение 15.4±0.71 НСР05=2.16
Примечание: Ф - ранние, 2СР - среднеранние, 3С - средние, 4СП - среднепоздние, 5П - поздние сроки цветения.
Рис. 2. Феноспектры некоторых представителей рода Ьиртш I.. в Белгородской области (в среднем за 2012-2013 гг-)
- бутонизация,
цветение,
- плодообразование
Примечание: 43 - весенний посев, Ю - осенний посев; сроки цветения Ь. рок/ркцПив указаны для совокупности изученных сортов
60 НАУЧНЫЕ ВЕДОМОСТИ \ ^\ Серия Естественные науки. 2014. № 10 (181). Выпуск 27
По продолжительности цветения и плодообразования виды-однолетники Ь. а1Ъиз и Ь. зисси1епШз раньше отцветают и плодоносят (см. рис. 2). Время цветения одного соцветия у видов Ь. а1Ъиз и Ь. зисси1епШз длится 8-12 дней, у сортов Ь. ро1урку11ш - 12-21 день в зависимости от погодных условий и числа цветков в соцветии. У растений сорта ‘Галерея’ среднего срока цветения на второй год жизни может развиваться до 4.81±0.18 соцветий, что примерно в 1.5 раза больше, чем в первый год жизни как при осеннем (2.82±0.19), так и при весеннем (2.б5±0.1б) способе посадки. Меньше всего соцветий развивается у растений Ь. зисси1епШз -1.7б±0.0б штук, у растений сорта ‘Дега’ Ь. а1Ъиз образуется в среднем 2.б9±0.09 соцветий. Выявлена сильная прямая связь между числом цветков в соцветии, способных к зацветанию, и длиной соцветий - чем больше на кистях развивается цветков, тем они длиннее. Так, у Ь. зисси1еШиз коэффициент парной линейной корреляции между этими признаками (г) равен 0.91, у сорта ‘Дега’ Ь. а1Ъш г=0.86, у сорта ‘Галерея’ Ь. ро1урку11ш в первый год вегетации г=0.74, во второй - г=0.б9, причем уменьшение этой зависимости у Ь. ро1урку11из можно объяснить наличием на верхушках соцветий бутонов, не способных к зацветанию до конца вегетационного периода.
Самые длинные кисти на главных и боковых побегах у вида Ь. ро1урку11из -19.06±0.54 см - формировались у сорта ‘Галерея’ в первый год вегетации при осенних сроках посева, средняя длина соцветий у побегов второго порядка составляла 11.48±0.48 см. У растений второго года жизни того же сорта длина соцветий побегов возобновления составляла в среднем 1б.28±0.55 см. У растений Ь. зисси1еШиз средняя длина соцветий главных побегов зафиксирована 14.6з±0.з6 см, боковых - 6.37±0.55 см. Самые короткие кисти формировались у Ь. а1Ъиз‘Дега’ - в среднем 11.з8±0.40.
Плодообразование в условиях Белгородской области у видов-однолетников длится от 65 (Ь. зисси1еп1ш) до 72 (Ь. а1Ъш) дней и завершается к середине-концу августа; у Ь. ро1урку11ш эта фаза может длиться до середины-конца октября при наличии сортов разных сроков цветения.
В годы исследований естественное семенное размножение не наблюдалось из-за быстрого подсыхания верхних слоев почвы весной. Спонтанное распространение люпинов в условиях Белгородской области сдерживается и благодаря крупным семенам, которые не способны разбрасываться на большие расстояния при вскрытии бобов. Таким образом, ввиду длительной привлекательности люпины, особенно сорта вида Ь. ро1урку11из, являются ценным материалом для озеленения на юго-западе Черноземья.
Заключение
В Белгородской области, расположенной на юго-западе Черноземья, в условиях нестабильного увлажнения в течение вегетационного периода у растений видов Ьиртиз а1Ъиз, Ь. зисси1епШз и 14 сортов Ь. ро1урку11из активная вегетация начинается с начала апреля и длится около 115 дней у однолетних растений видов Ь. а1Ъиз и Ь. зисси1еШиз и почти до 190 дней - у сортов Ь. ро1урку11из. Цветут виды и сорта люпинов с середины мая до октября; сорта Ь. ро1урку11из отличаются разнообразными сроками цветения - от самых ранних до поздних. Массовое цветение у большинства изученных сортов Ь. ро1урку11из - ‘Благородный рыцарь’, ‘Минерат’, ‘Месье Александр’, ‘Галерея’, ‘Подсвечник’, ‘Замок’ - проходит в средние сроки: со второй половины июля до середины августа.
Многолетние растения вида Ь. ро1урку11из в Белгородской области зацветают и образуют цветоносные побеги в первый вегетационный период, при этом фенофазы по продолжительности не сильно отличаются при осенних и весенних сроках посева, однако при осенних сроках в первый год наблюдается более раннее цветение - на 2 недели раньше, чем при весенних, и начинается у сортов в июле-августе (сентябре) в зависимости от сроков цветения сорта. В последующие годы цветение начинается раньше почти на 2 месяца, чем в первый год развития. В отличие от средней полосы России у большинства изученных сортов этого вида отмечается цветение в первый год вегетации.
К наиболее перспективным для озеленения относятся сорта вида Ь. ро1урку11из ввиду длительной привлекательности растений; однолетние растения Ь. зисси1епШз, сорта Ьиртиз а1Ъиз ‘Дега’ в условиях Белгородской области менее пригодны для этой цели, однако вид Ь. зисси1еШиз, благодаря оригинальности, можно рекомендовать для культивирования садово-дам-любителям.
Список литературы
1. Курлович Б.С., Репьева С.И. Генофонд и селекция зерновых бобовых культур - СПб., 1995- -
324 с.
2. Купцов Н.С., Такунов И.П. Люпин - генетика, селекция, гетерогенные посевы. - Брянск: Клин-цы, 2006. - 576 с.
3. Санаев Н.Ф. Индуцированная изменчивость в интродукции растений (на примере видов рода Lupinus). - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1992. - 92 с.
4. Такунов И.П. Люпин в земледелии России. - Брянск.: Придесенье, 1996. - 372 с.
5. Жуковский П.М. К познанию рода Ьиртиз // Тр. по прикл. Ботанике, генетике и селекции. -1929. - Т. 21. - Вып. 1. - С. 241-292.
6. Фирсов И.П., Соловьев А. М, Трифонова М.Ф. Технология растениеводства - М.: Колос, 2006. - 472 с.
7. Атабекова А.И. Географические группы люпина // Вестник сельскохозяйственной науки. -1962. - №8. - С. 120-122.
8. Кононов А.С. Люпин: технология возделывания в России - Брянск, 2003. - 211 с.
9. Кошкин Е.И., Гатаулина Г.Г., Дьяков А.Б. Частная физиология полевых культур - М.: Колос, 2005. - 344 с.
10. Степанова С.И., Назарова Н.С. / / Научно-технический бюллетень. - 1984. - №139. - С. 3-7.
11. Новиков М.Н., Тысленко А.М., Тамонов А.М. Многолетний люпин - перспективная культура для Владимирской области / / Актуальные темы. - 2012. - №3 (61). - С. 4-6.
12. Наумкин В.Н., Наумкина Л.А. Сроки посева и урожайность зерна люпина в условиях Белгородской области / / Достижения науки и техники АПК. - 2010. - № 04. - С. 47-48.
13. Наумкин В.Н., Наумкина Л.А. Продуктивность люпина однолетнего и перспектива его выращивания в Белгородской области / / Кормопроизводство. - 2008. - №1. - С. 13-16.
14. Перспективы культуры люпина в Центрально-черноземном регионе // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - №1. - С. 27-29.
15. Куркина Ю.Н. Начальный рост Уса/аЪа Ь. и Ьиртиз а1Ъиз Ь. после обработки семян регуляторами роста // Флора и растительность Центрального Черноземья - Курск, 2010. - С. 174-176.
16. Куркина, Ю.Н. Проявление альтернариоза на кормовых бобах и белом люпине // Защита и карантин растений. - 2012. - №6. - С. 43-46.
17. Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР // Бюл. Гл. ботан. сада. -1979. - Вып. 113. - С. 3-8.
THE PHENOLOGICAL PHASES OF CERTAIN REPRESENTATIVES OF LUPINUSL. IN THE BELGOROD
This article presents the results of studies rhythms of development species Lupinus albus, L. succulentus and 14 varieties of L. polyphyllus in conditions of Belgorod region. Found that bloom species and varieties of lupins lasts from mid-May to October, varieties of L. polyphyllus had the most diverse calendar dates of the flowering. Perennials species L. polyphyllus blossomed and formed flowering shoots in the first growing season, flowering began in July-September in different varieties, however flowering began 2 weeks earlier when seeds are sown in autumn than in spring. In the second and subsequent years, flowering plants of L. polyphyllus started earlier for almost 2 months than in the first year of development. All known species and varieties had a steady rhythm of development, regularly bloomed and fruited.
Key words: Lupinus albus, L. succulentus, L. polyphyllus, vegetation period, rhythms development, flowering, fructification.
I.V. Knyazeva, O.A. Sorokopudova
Belgorod State National Research University University, 85 Pobedy St., Belgorod, 308015, Russia
E-mail: [email protected]
