Насіннєва продуктивність та якість насіння Picea abies та P. Pungens в насадженнях Кривого Рогу

Оцінка адаптаційного потенціалу рослин. Дослідження морфометричних параметрів шишок, насіннєвої продуктивності та якості насіння у Рісеа аbies та P. pungens в насадженнях. Техногенний вплив на рослини в умовах промислового міста степової зони України.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 16.04.2020
Размер файла 587,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Криворізький ботанічний сад НАН України

Насіннєва продуктивність та якість насіння Picea abies та P. Pungens в насадженнях Кривого Рогу

Е.Р. Гусейнова

Анотація

Репродуктивну здатність вважають одним із показників успішності інтродукції, що дозволяє оцінити адаптаційний потенціал рослин, особливо в техногенних умовах. Мета роботи дослідження морфометричних параметрів шишок, насіннєвої продуктивності та якості насіння у Рісеа аbies та P. pungens в насадженнях із різним рівнем аеротехногенного впливу в умовах промислового міста степової зони України. Об'єктом вивчення були шишки 30-40-річних дерев P. аbies та P. pungens з восьми насаджень, які були розташовані приблизно по всій довжині м. Кривого Рогу (126 км) з різним рівнем техногенного забруднення. Виявлено, що максимальна довжина шишки у двох досліджених видів становить (108,4 та 88,7 мм), ширина (28,6 та 24,7 мм); найвища енергія проростання (41,0 та 7,2 %), лабораторна схожість (54,2 та 20,6 %), маса насіння (6,9 та 4,2 г), довжина проростка (18,5 та 13,8 мм) відмічені у рослин з насаджень ботанічного саду. Мінімальні розміри довжини шишки у цих обох видів, відповідно (92,3 та 73,9 мм), ширина (26,2 та 22,4 мм), найнижча енергія проростання (2,4 та 1,4 %), лабораторна схожість (5,0 та 2,0 %), маса насіння (5,4 та 3,4 г), довжина проростка (12,6 та 5,4 мм) встановлені для дерев Р. abies та P. pungens, що зростають біля металургійного комбінату «АрселорМітал Кривий Ріг». Загальна кількість насіння в одній шишці у P. аbies та P. pungens у всіх типах насаджень в середньому коливалась від 203,9 до 217,2 шт. та 198,6-204,3 шт. відповідно. Найменша частка повного насіння (11,5-13,3 %) та найбільша доля пустого (56,5-58,7 %) і недорозвиненого (29,8-30,1 %) була у рослин P. pungens, що підпадають під прямий вплив викидів промислових підприємств, а у P. аbies за тими ж показниками відповідно 20,2-22,5 %; 51,5-52,6 % та 26,0-27,2 %. Таким чином, збільшення рівня техногенного забруднення середовища аерополютантами, що спостерігається протягом останніх років, пригнічує генеративну сферу видів роду Рісеа в умовах степової зони України.

Ключові слова: насіннєва продуктивність, енергія проростання, лабораторна схожість, урботехногенне середовище, степова зона.

Аннотация

Э. Р. Гусейнова

Криворожский ботанический сад НАН Украины

СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЯН PICEA
ABIES ТА P. PUNGENS В НАСАЖДЕНИЯХ КРИВОГО РОГА

Репродуктивную способность считают одним из показателей успешности интродукции, что позволяет оценить адаптационный потенциал растений, особенно в техногенных условиях. Цель работы исследование морфометрических параметров шишек, семенной продуктивности и качества семян Рісеа abies и P. pungens в насаждениях с разным уровнем аэротехногенного влияния в условиях промышленного города степной зоны Украины. Объектом изучения были шишки 30-40-летних деревьев P. abies и P. pungens из восьми насаждений, которые расположены примерно по всей длине г. Кривого Рога (126 км) с различным уровнем техногенного загрязнения. Выявлено, что максимальная длина шишки в двух исследованных видов составляет (108,4 и 88,7 мм), ширина (28,6 и 24,7 мм); наивысшая энергия прорастания (41,0 и 7,2 %), лабораторная всхожесть (54,2 и 20,6 %), масса семян (6,9 и 4,2 г), длина проростка (18,5 и 13,8 мм) отмечены у насаждений ботанического сада. Минимальные размеры длины шишки в этих двух видов соответственно (92,3 и 73,9 мм), ширина (26,2 и 22,4 мм), наиболее низкая энергия прорастания (2,4 и 1,4 %), лабораторная всхожесть (5 0 и 2,0 %), масса семян (5,4 и 3,4 г), длина проростка (12,6 и 5,4 мм) установлены для деревьев Р. abies и P. pungens, произрастающих возле металлургического комбината «АрселорМиттал Кривой Рог». Общее количество семян в одной шишке у P. abies и P. pungens во всех типах насаждений в среднем колебалось от 203,9 до 217,2 шт. и 198,6-204,3 шт. соответственно. Наименьшая доля полнозернистых семян (11,5-- 13,3 %) и наибольшая доля пустых (56,5-58,7 %) и недоразвитых (29,8-30,1 %) была у растений P. pungens, подпадающих под прямое влияние выбросов промышленных предприятий, а в P. abies по тем же показателям соответственно 20,2-22,5 %; 51,5-52,6% и 26,0-27,2 %. Таким образом, увеличение уровня техногенного загрязнения среды аэрополютантами, которое наблюдается в последние годы, подавляет генеративную сферу видов рода Рісеа в условиях степной зоны Украины.

Ключевые слова: семенная продуктивность, энергия прорастания, лабораторная всхожесть, урботехногенная среда, степная зона.

Annotatіon

E. R. somova

Kryvyi Rih Botanical Garden, National Academy of Sciences of Ukraine

SЕED PRODUCTIVITY AND QUALITY OF PICEA ABIES
AND P. PUNGENS IN THE KRIVIY RIH PLANTATIONS

Reproductive capability is considered as one of indicators of successful introduction; it helps to evaluate adaptation potential of plants, especially in techogenic conditions. The aim of our work is to research morphometric parameters of cones, profitability and seed quality of Рісеа abies та P. pungens in the plantations with various levels of aerotechnogenic influence in conditions of an industrial city in the steppe zone of Ukraine. The objects of the studying were the cones of 30-40-year-old trees of P. abies та P. pungens from eight different plantations situated along the whole city of Kryvyi Rih (126 km) and having various levels of technogenic pollution. We revealed that the maximal length of cone in two investigated species (108,4 and 88,7 mm respectively), width (28,6 and 24,7 mm); the highest seedling vigour (41,0 and 7,2 %), laboratory germination (54,2 and 20,6 %), seed mass (6,9 and 4,2 g), and length of germ (18,5 and 13,8 mm) are noted in the trees from Botanical Garden. The minimal values of all the same indices were ascertained for the trees growing near the metallurgical combine “ArcelorMittal Kryvyi Rih”: length of cones 92,3 and 73,9 mm; width of cones 26,2 and 22,4 mm; as well as the lowest seedling vigour (2,4 and 1,4 %); laboratory germination (5,0 and 2,0 %), seed mass (5,4 and 3,4 g), and length of germ (12,6 and 5,4 mm). The general seed quantity for a cone of P. abies Ta P. pungens, in all the plantation types, varied from 203,9 to 217,2 seeds and from 198,6 to 204,3 ones respectively. The least part of fertile seeds (11,5-13,3 %), and the biggest part of sterile (56,5-58,7 %) and underdeveloped (29,8-30,1 %) ones were noted in the plants of P. pungens directly exposed to emissions of industrial enterprises; for the plants of P. abies the same indices were 20,2-22,5 %; 51,5-52,6 % Ta 26,0-27,2 % respectively. Therefore, increasing level of techogenic pollution by air pollutants, which is observed during some last years, oppresses the generative sphere of species of genus Picea in conditions of the steppe zone of Ukraine.

Key words: seed productivity, seedling vigour, laboratory germination, urbotechnogenic environment, steppe zone.

З невпинним процесом урбанізації в останні роки особливо гостро постало питання оптимізації міського середовища. Поліпшити екологічну ситуацію в значній мірі можна за рахунок більш широкого використання рослин зі значними фітомеліоративними здатностями. Зокрема, такими рослинами є хвойні, які здатні поглинати шкідливі гази та осаджувати пил. Останнім часом саме види родини Ріпасеае пропонують використовувати як біоіндикатори аеротехногенного забруднення [11, 24]. В тому числі і на сході України, де вони інтродуковані 3040 років тому [14]. Їх біоекологічний потенціал дещо змінений, тому генеративна сфера більш чутлива до змін навколишнього середовища порівняно з аборигенами, особливо при антропічному навантаженні. Вплив цих факторів в поєднанні зі спадковістю відбивається на насіннєвій продуктивності насаджень.

В процесі розвитку генеративних органів та дозрівання насіння в несприятливих екологічних умовах у хвойних, як в природних [22, 23], так і в інтродукованих, іноді спостерігаються аномалії, що негативно впливають на якість насіння або призводять до повної втрати їх життєздатності [8, 9, 26]. Це підтверджується літературними джерелами вітчизняних і зарубіжних авторів з питань репродуктивного розвитку ялин в умовах інтродукції [3, 8, 11, 13] та їх розмноження в умовах in vitro [24, 26].При цьому встановлено, що насіннєва продуктивність залежить від життєздатності пилку та впливу техногенних факторів. Тому насіннєва продуктивність в нових умовах вирощування, особливо, в техногенних є першочерговим показником успішності інтродукції рослин, що дозволяє оцінити їх адаптаційний потенціал [11].

Не є винятком м. Кривий Ріг, яке по праву вважають одним із великих промислових центрів України. Щорічно тисячі викидів надходять в атмосферу, як зі стаціонарних джерел, так і з пересувних, які негативно впливають на стан довкілля [5].

В м. Кривий Ріг поширеними представниками хвойних є Picea abies (L.) Karst. та Picea pungens (Engelm.), які зростають в поодиноких, рядових, групових та куртинних типах насаджень та є зручними тест-системами для біоіндикації в промислових умовах міста. Ці два види цікаві не тільки як перспективні індикатори стану повітряного середовища, а й як такі, що очевидно відрізняються за проявами реакції на різноякісне аерополютантне забруднення. Зазвичай це може відобразитись і на розвитку жіночої генеративної сфери. Дослідження якості насіння і насіннєвої продуктивності рослин актуально як теоретично: для розуміння механізмів пошкодження та процесів адаптації рослин в умовах урбосередовища, так і практично: для визначення потенційної здатності рослин до формування повноцінного насіння та оптимізації біомоніторингу.

Мета роботи дослідження морфометричних параметрів шишок, насіннєвої продуктивності та якості насіння у P. аbies та P. pungens в насадженнях із різним рівнем аеротехногенного впливу в умовах промислового міста степової зони України.

Рис. 1 Картосхема розташування досліджених насаджень Рісеа abies та Рісеа pungens на території Кривого Рогу

Матеріали та методи досліджень.

Матеріалом для досліджень слугувало насіння і шишки рослин Р. abies та Р. pungens в період масового дозрівання насіння восени 2017 р. У останнього виду досліджували форму з голубувато-зеленою хвоєю, яку визначають як Р. ри^єт ^Іаиса', оскільки в насадженнях Кривого Рогу (як і по всій Україні) вона набула значного поширення в озелененні та відзначається високою стійкістю до умов урботехногенного середовища [2], і для моніторингу забруднення її вважають одним із найперспективніших об'єктів [13]. Збір шишок проводили по 3 зразки з 10 дерев Р. abiєs та Р. pungєns 30-40-річного віку з восьми насаджень, що були розташовані приблизно по всій довжині м. Кривого Рогу в трьох районах: Тернівському, Покровському та Металургійному (рис. 1). Це насадження, які зазнають гострого впливу викидів металургійних комбінатів, знаходяться біля ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» (№8) та ПрАТ «Північний гірничо-збагачувальний комбінат» (ПівнГЗК-№7); біля проїзної частини міських автошляхів з інтенсивним автотранспортним рухом: проспект Металургів (№6), по вул. Ватутіна (№5), по вул. Черкасова (№4); а також на відносно малозабруднених аерополютантами ділянках (фоновий рівень): парк Героїв АТО (№3), парк Шахтарський (№2), дендрарій Криворізького ботанічного саду НАН України (КБС-№1). Останнє розглядали як контроль.

Морфометричні параметри шишок (довжина і ширина) та довжина проростків насіння вимірювались за допомогою штангенциркуля (точність вимірювання 0,1 мм). Підраховували загальну кількість лусок та окремо стерильного і фертильного шару, в останньому випадку визначали кількість повного, порожнього і недорозвиненого насіння. Для вивчення якісних показників насіння проводили дослідження лабораторної схожості та енергії проростання [4]. Перед пророщуванням в чашках Петрі насіння піддавалося стандартній обробці (стратифікація і знезараження 0,01 % розчином перманганату калію). Точність зважування на електротронних вагах до 0,001 г (KERN ABJ 220-4M). Статистичну обробку даних проводили за допомогою пакету програм МС Ехсеї, істотність різниць було визначено за /-критерієм Стьюдента.

Результати досліджень та їх обговорення.

Нормально розвинені жіночі шишки з насаджень КБС мали максимальні розміри довжини та ширини серед макростробілів всіх досліджуваних насаджень та в середньому складали у дерев Р. abies 108,4 мм та 28,6 мм, а у P. pungens - 88,7 мм та 24,7 мм відповідно (табл. 1). Для порівняння: довжина шишок на відносно чистих територіях у рослин P. abies та P. pungens на сході України коливається в межах 83,5-102,7 мм та 85,3-91,2 мм відповідно [8, 9].

В ході досліджень нами виявлено шишку довжиною 116,9 мм у Р. abies та 111,5 мм у P. pungens, в насадженнях контролю, що значно перевищували розміри шишок навіть в умовах природного ареалу, де їх довжина варіювала в межах 100,0-115,0 мм та 50,0-100,0 мм [18]. Коефіцієнт варіації для всіх морфометричних показників шишок в рослин обох видів із контрольного насадження (№1) знаходився в межах 5,6-12,1 %, що відповідає низькому рівню мінливості. Найменші за розмірами шишки були відмічені в рослин Р. abies та P. pungens, що зростають недалеко від промислових підприємств, особливо, біля «АрселорМіттал Кривий Ріг»: довжина та ширина шишки відповідно, була у Р. abies та P. pungens на 14,9 %, 8,4 % та 16,7 %, 9,3 % менша, ніж у дерев з контролю. У насадженнях біля міських автошляхів морфометричні показники шишок у Р. abies та P. pungens за такими ж параметрами в середньому були на 8,5 %, 5,6 % та 10,1 %, 6,5 %, менші порівняно з КБС. Показник ширини шишки менш мінливий і в будь-яких умовах зростання не перевищує 2-3 см [20]. Зниження розмірів жіночих шишок під дією несприятливих чинників середовища відзначається багатьма дослідниками [1, 12]. Ослаблені дерева не можуть задовільно забезпечувати постачання живильними речовинами бруньок з зачатками макростробілів, що і призводить до зменшення їх розмірів [1]. Зі збільшенням рівня забруднення у ялин спостерігалось зменшення кількості шишок і вони були розміщені на верхівці крони.

Слід зазначити, що у аборигенного виду Р. abies та інтродукованого P. pungens довжина шишки в умовах м. Іжевськ із насаджень біля автодоріг була більшою на 5,7 % та 23,4 % порівняно з відносно чистими ділянками. Це протилежні показники розмірів макростробіл до наших даних. Такі значення автори [3] пояснюють дією зовнішніх факторів та мінливістю даного показника в природо-кліматичних зонах.

З довжиною шишки тісно пов'язана кількість лусок, як загальна, так і фертильних, відповідно, і кількість насіння в шишці. Середній показник загальної кількості лусок в жіночій шишці Р. abies та P. pungens варіював у всіх насадженнях від 159,9 до 170,8 шт. та 157,9-164,3 шт. Найменша кількість лусок фертильного шару у рослин Р. abies та P. pungens встановлена у дерев, що зростають біля металургійного комбінату «АрселорМіттал Кривий Ріг», що на 10,2 % та 8,2 % відповідно менше порівняно з КБС. Найбільше лусок стерильного шару було в дерев Р. abies та P. pungens біля ПівнГЗК 56,1 шт. та 57,7 шт., що на 5,6 % та 5,9 % більше порівняно з рослинами КБС. Загальна кількість лусок в жіночій шишці, кількість лусок стерильного і фертильного шарів в різних типах насаджень характеризувалися середнім рівнем мінливості.

У фертильному шарі, де зазвичай знаходиться нормально сформоване насіння, відмічено повне, недорозвинене та пусте. Наявність останнього можна пояснити як результат ембріональної смертності та партеноспермії [11]. Загальна кількість насіння була максимальною у рослин Р. abies (337 шт.) та у P. pungens (298 шт.) з ботанічного саду. Тоді як загальна кількість насіння у Р. abies

Таблиця 1 Морфометричні показники генеративних органів рослин Р. abies та Р. pungens з різних типів насаджень Кривого Рогу

Розташування насаджень

Довжина

Ширина ШИШКИНЫМ

Кількість лусок

Кількість насінин

ШИШКИ, мм

ВСЬОГО

фертильних

стерильних

ВСЬОГО

ПОВНИХ

ПуСТИХ

недорозвинених

Picea abies

КБС НАН України (к)

108,4±2,4

28,6±0,3

170,8±3,2

117,7±3,3

53,1±2,1

217,2±4,6

67,7±3,4

96,9±3,4

52,6±1,9

парк Шахтарський

105,Ш,7

28,1±0,4

170,1±3,5

116,5±3,3

53,6±2,0

213,5±4,4

61,2±3,5

99,5±3,5

52,8±1,6

парк Героїв АТО

103,6±2Д

27,8±0,3

169,2±3,4

114,5±3,2

54,7±1,8

210,9±4,1

57,3±2,9*

100,2±3,1

53,4±1,9

вул. Черкасова

99,5±2,4**

26,9±0,4**

164,1±3,4

109,3±2,9

54,8±1,7

208,5±4,1

53,4±3,1**

100,4±3,2

54,7±1,8

вул. Ватутіна

100,3±2,3*

27,3±0,4*

167,3±3,1

111,4±2,9

55,9±1,6

214,5±3,8

56,5±2,4**

102,8±2,7

55,2±2,1

проспект Металургів

97,8±2,5**

26,8±0,5**

162,8±3,5

107,4±2,8*

55,4±1,9

209,2±3,7

49,9±2,5**

105,7±2,8

53,6±2,0

ПрАТ ПівнГЗК

94,6±2,6***

26,5±0,5***

163,2±3,7

107Д±2,8*

56Д±1,7

206,8±3,6

46,5±2,7**

106,5±2,9

53,8±2,2

ПАТ «АрселорМітал Кривий Ріг»

92,3±2,7***

26,2±0,6***

159,9±4,5*

105,7±2,6**

54,2±1,9

203,9±3,4*

41,2±2,2**

107,3±2,9

55,4±2,1

Picea рип gen s `Glauca'

КБС НАН України (к)

88,7±1,9

24,7±0,4

164,3±3,4

109,8±2,8

54,5±1,8

204,3±4,6

38,7±2,4

108,5±2,7

57,1±2,0

парк Шахтарський

86,9±2Д

24,2 ±0,3

162,7±3,1

107,1 ±2,5

55,6±1,7

202,9±4,2

35,6±2,2

110,4±2,8

56,9±2,0

парк Героїв АТО

87,3±1,9

23,9±0,4

161,3±2,9

106,1±2,2

55,2±1,6

202,6±4,1

34,7±2,1

109,6±2,7

58,3±1,8

вул. Черкасова

82,4±1,9*

23,2±0,4**

162,1±2,8

105,4±2,1

56,7±1,5

200,9±3,7

29,9±1,8**

112,3=1=3,0

58,7±1,7

вул. Ватутіна

79,6±2,4**

23,3±0,3*

159,4±2,3

102,6±1,8

56,8±1,5

203,2±3,9

31,4±1,8*

114,1±3,1

57,7±1,9

проспект Металургів

77,3±2,5**

22,8±0,3***

161,4±2,2

104,3±1,9

57,Ш,4

197,1±3,8

29,6±1,6**

109,3±2,8

58,2±1,8

ПрАТ ПівнГЗК

75,83=2,2***

22,6±0,4***

160,3±2,4

102,6±2,0*

57,7±1,4

200,2±4,2

26,7±1,7**

113,2±3,2

60,3±1,7

ПАТ «АрселорМітал Кривий Ріг»

73,9±2,5***

22,4±0,4***

157,9±2,3

100,8±1,8**

57,1±1,6

198,6±4,1

22,9±1,2**

116,5±3,5

59,2±1,5

Примітка для табл. 1--2: відмінності достовірні за /-критерієм Стьюдента: * -- при Р <0,05; ** -- Р <0,99; *** -- Р <0,999. М±т. -- середнє значення з помилкою та Р. pungens з насаджень Польщі складала від 93 до 116 шт. [21]. Частка повного насіння у Р. abies та Р. pungens варіювала в межах 20,2-31,2 % та 11,5-18,9 %. Вихід такого насіння у рослин Р. abiеs з насаджень КБС на 39,4 % більше порівняно з Р. ри^єт. Кількість повного насіння у обох видів на відносно чистих територіях достовірно відрізнялась від показників рослин, що зростають біля автомагістралей та промислових підприємств. Так, найменша кількість цього насіння була відмічена у Р. pungеns та Р. abiеs з насаджень біля «АрселорМіттал Кривий Ріг» 22,9 шт. та 41,2 шт., що на 40,8 % та 39,1 %, відповідно менше порівняно з контролем. Вплив аеротехногенного забруднення у дерев обох видів призводить до зменшення відносної кількості повноцінного та до збільшення рівня недорозвиненого і пустого насіння.

Максимальна кількість пустого насіння була відмічена у рослин 116,5 шт. та у Р. abiеs 107,3 шт. біля «АрселорМіттал Кривий Ріг», що на 7,4 % та 10,7 % менше порівняно з насадженнями КБС. Частка пустого насіння у Р. аЬiєs на малозабруднених ділянках, біля автомагістралей та біля промислових підприємств в середньому становила 46,2 %, 48,9 %, 52,1 %, а у Р. pungєns ці показники, відповідно, були такими: 53,9 %, 55,9 %, 57,6 %. За даними зарубіжних вчених значна кількість порожнього насіння спостерігається і в природних популяціях Р. abiєs, при цьому воно може варіювати від 12,3 до 80 % [16, 19]. Подібні дані отримані в Україні І.В. Макогон та С.Н. Приваліхіним [9]. При цьому показники фертильності і життєздатності пилку у обох видів в умовах інтродукції в різні роки у середньому були досить високими, що сприяє подальшому успішному заплідненню та формуванню повноцінного насіння [8, 10]. Кількість недорозвиненого насіння у Р. abiеs та Р. pungens у насадженнях Кривого Рогу коливалась від

24,2 % до 27,2 % та 27,9-30,1 % відповідно. Дещо менші показники недорозвиненого насіння відмічено у Р. abiеs 11,1-23,3 % та в Р. pungеns 14,1-23,1 % в умовах інтродукції на сході України [8, 9], хоча для Р. abiеs в природних насадженнях частка такого насіння складає 4,8-41,5 % [16]. У нашому випадку значна частка порожнього і недорозвиненого насіння у видів роду Рісеа в умовах інтродукції зумовлена негативною дією аерополютантів на рослини та, можливо, є наслідком їх самозапилення.

Надмірний рівень техногенного забруднення значно впливає на показники маси насінин, що виявляється в зниженні її абсолютного значення і у збільшенні індивідуальної мінливості відносно малозабруднених насаджень і фонових умов (табл. 2). В ході дослідження встановлено, що у Р. pungens у всіх типах насаджень маса 1000 шт. насінин достовірно менша, ніж у Р. abiеs та варіює від 3,4 до 4,2 г та 5,4-6,9 г відповідно. Найбільша маса насіння у рослин двох видів зафіксована також із контрольних насаджень, а найменша у дерев Р. abiеs та Р. pungens біля промислових підприємств та автошляхів, що в середньому нижча на 18,8 %, 10,1 % та 17,9 %, 11,9 % відповідно, порівняно з контролем. Таке зниження маси насіння у ялин біля промислових підприємств та автошляхів, ймовірно, пов'язано із загальним ослабленням деревостану під впливом дії аерополютантів. В природних насадженнях маса насіння Р. abiеs складає 7,7 г [23], що на 11,6 % більше порівняно з рослинами ботанічного саду, тоді як у інтродукованих умовах дендрарію Алматинської області у Р. abiеs цей показник 4,0 г, що менше на 42,0 % відповідно [15]. Аналогічні результати маси насіння до наших досліджень для Р. аЬiєs та Р. ри^єт наведені у роботі Kaliniewicz (2018). Слід зазначити, що від маси та розмірів насіння в значній мірі залежать життєздатність сходів та подальший розвиток сіянців [25].

Таблиця 2 Посівні якості насіння рослин Р. аЬе та Р. pungens `Glauca' з різних типів насаджень Кривого Рогу

Розташування насаджень

Маса 1000 шт. насінин, г

Енергія проростання, %

Лабораторна схожість, %

Довжина проростка (мм) за температури, 25°C

Рісеа abies

КБС НАН України (к)

6,9±0,1

41,0±1,8

54,2±2,0

18,5±1,3

парк Шахтарський

6,5±0,1

28,6±1,2

39,2±2,1

16,9±1,2

парк Героїв АТО

6,7±0,2

27,2±1,3

36,8±2,1

15,5±1,4

вул. Черкасова

6,2±0,2*

20,8±0,8**

29,8±1,5**

14,6±1,3*

вул. Ватутіна

6,4±0,3

23,6±1,2*

32,2±1,6*

15,2±1,3

проспект Металургів

6,0±0,2*

18,2±0,8**

23,8±1,1***

14,1±1,2**

ПрАТ ПівнГЗК

5,8±0,1***

7,6±0,3***

14,2±0,6***

13,7±1,2**

ПАТ «АрселорМітал Кривий Ріг»

5,4±0,3***

2,4±0,1***

5,0±0,2***

12,6±0,7***

Рісеа pungens `Glauca'

КБС НАН України (к)

4,2±0,1

7,2±0,4

20,6±0,5

13,8±0,4

парк Шахтарський

4,0±0,2

5,6±0,3

13,8±0,2**

10,6±0,3*

парк Героїв АТО

4,1±0,2

4,4±0,3

10,2±0,6***

10,3±0,3*

вул. Черкасова

3,9±0,1

5,0±0,3

11,2±0,5***

9,9±0,3**

вул. Ватутіна

3,7±0,2**

3,4±0,2*

7,4±0,2***

9,5±0,2***

проспект Металургів

3,5±0,2***

3,8±0,2*

6,6±0,3***

8,4±0,3***

ПрАТ ПівнГЗК

3,5±0,1***

2,6±0,2**

4,8±0,2***

6,3±0,2***

ПАТ «АрселорМітал Кривий Ріг»

3,4±0,1***

1,4±0,1***

2,0±0,1***

5,4±0,2***

Показники енергії проростання та лабораторної схожості насіння у Р. abies з насаджень контролю були достовірно вищими, ніж у цих рослин з насаджень парків, автомагістралей та біля промислових підприємств в середньому у 1,5; 2,0; 8,2 та 1,4; 1,9; 5,6 разів відповідно. А у P. pungens ці показники, були вищими у 1,4; 1,8; 3,6 та 1,7; 2,5; 6,1 разів. Чим нижча лабораторна схожість насіння, тим слабкіше їх життєздатність, вони легше піддаються впливу несприятливих умов. У Р. аbies, що зростають в КБС, значення енергії проростання та лабораторної схожості насіння були у 5,7 та 2,6 рази більшими відповідно порівняно з P. pungens.

Слід зазначити, що енергія проростання та лабораторна схожість насіння у P. рungens в парковій зоні в умовах м. Іжевськ мала нульові показники, а у Р. аbies 20-46 % [3]. Тоді як в насадженнях дендрарію Алматинської області ці показники, навпаки, у P. рungens складають до 12-63 %, а у Р. аbies 0-12 % [15]. В насадженнях селітебної та магістральної зони енергія проростання та лабораторна схожість насіння складали 24-74 % та 35-61 % відповідно [3]. Схожі показники лабораторної схожості виявлені у насіння у Р. abies, зібраного з не автохтонних рослин біля видобувної фабрики, яке проросло до 83,0 % навіть після 29 років зберігання [27]. Такі показники мають значні розбіжності з отриманими нами даними. На нашу думку, це спричинено негативною дією аерополютантів та кліматичними умовами степової зони України. Це підтверджується даними

О. Л. Зєнкової та М. М. Казанцевої [6]., які проводили дослідження насіння іншого представника хвойних сосни звичайної (Pinus sylvestris L.), що зростає в умовах урбанізованого середовища та приміських ділянок м. Тюмень. У першому випадку насінини мали нижчі показники енергії проростання і схожості, а також достовірно менші розміри коренів, ніж у другому.

Схожі показники довжини проростка були більшими у Р. abies з контрольного насадження, ніж у рослин, що зростають в парках, біля автомагістралей та біля промислових підприємств в середньому на 12,4 %, 20,9 % та 28,9 %, а у P. pungens відповідно за такими параметрами на 24,3 %; 29,7 %; 57,6 %. Отже, насіння Р. abies та P. pungens з відносно чистих насаджень мають більш ранній розвиток проростків і швидше переходять до стадії зростання і розвитку сім'ядолі, ніж рослини біля автошляхів із високою інтенсивністю руху та біля промислових підприємств.

Висновки. Отже, на формування і розвиток морфологічних показників шишок Р. abies та P. pungens негативно впливають викиди промислових підприємств та вихлопні гази автотранспорту, що проявляється у достовірному зниженні показників довжини і ширини шишки порівняно з відносно чистими ділянками. Виявлено, що зі збільшенням рівня техногенного навантаження у Р. abies та P. pungens достовірно зменшується кількість повноцінного насіння у 4,9 та 8,7 разів відповідно. Встановлено, що показники енергії проростання та лабораторної схожості насіння у Р. abies, що зростають в КБС, були більшими в середньому у 8,2 та 5,6 разів порівняно з промисловими підприємствами. А у P. pungens ці показники, відповідно, були вищими у 3,6 та 6,1 разів. Отже, зі зменшенням техногенного навантаження збільшується частка проростків насіння на момент визначення схожості, що свідчить про їх більш ранній розвиток.

Таким чином, дослідження насіннєвої продуктивності Р. abies та P. pungens показали, що в екологічних умовах степової зони спостерігається регулярне формування у жіночих шишок повних насінин, що свідчить про їх високий адаптаційний потенціал. При цьому відмічено біля промислових підприємств та автошляхів достовірне зменшення морфометричних показників, кількості повноцінного та життєздатності насіння та його маси, , що можуть слугувати інформативними показниками негативної дії аерополютантів на насіннєву продуктивність ялин.

шишка насіннєвий продуктивність техногенний

Бібліографічні посилання

1. Аникеев Д. Р. Состояние репродуктивной системы сосны обыкновенной при аэротехногенном загрязнении. Екатеринбург: УГЛА. 2000. 81 с.

2. Білик О. В., Грабовий В. М. Ялина колюча (Piceapungens Engelm.) у насадженнях Національного дендропарку “Софіївка” НАН України (інтродукція, розмноження, культивування). Науковий вісник НЛТУ України. м. Львів. 2006. Вып. 16(1). С. 44-48.

3. Ведерников К. Е. Бухарина И. Л., Журавлева А. Н., Загребин Е. А., Красноперова В. В. К вопросу изучения показателей качества семян хвойных растений, произрастающих в городских насаждениях (на примере г. Ижевска) // Успехи современной науки и образования. 2016. Т. 7. № 10. С. 113-116.

4. ГОСТ13056.6-97. Семена деревьев и кустарников. Методы определения всхожести. М. 1997. 31 с.

5. Екологічний паспорт міста Кривого Рогу. Кривий Ріг. 2017, 56 с.

6. Зенкова Е. Л., Казанцева М. Н. Влияние техногенного загрязнения города Тюмени на репродуктивную способность сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.). Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Урбоэкосистемы и перспективы развития». Ишим. 2008. С. 59-62.

7. Кіщенко І. Т. Рост и развитие аборигенных и интродуцированных видов семейства Pinaceae Lindl в условиях Карелии. Петрозаводск: Издательство Петрозаводского гос. ун-та. 2000. 211 с.

8. Макогон И. В., Коршиков И. И. Качество пыльцы ели европейской (Picea abies (L.) Karst.) и ели колючей (Piceapungens Engelm.) в условиях интродукции на юго-востоке Украины // Інтродукція рослин. К., 2010. Вип. 4. С. 9-13.

9. Макогон И. В., Привалихин С. Н. Семенная продуктивность Picea abies (L.) Karst. в условиях интродукции в степной зоне Украины. Промышленная ботаника, Донецк, 2013. Вип. 13. С. 228-134.

10. Макогон И. В., Привалихин С. Н. Сравнительный анализ семенной продуктивности Picea abies (L.) Karst. в естественном и искусственном древостоях. Промышленная ботаника. Донецк, 2010. Вып. 10. С. 106-109.

11. Некрасов В. И. Актуальные вопросы семеноведения интродуцентов. Бюл. гл. ботан. сада, 1978.М. Вып. 110. С.76-79.

12. Орехова Т. П., Шихова Н. С. Оценка плодоношения и качества семян как один из критериев устойчивости деревянистых растений в урбоэкосистемах г. Владивостока. Материалы XI съезда Русского ботанического общества. Владивосток. 2005. С. 213-215.

13. Поляков А. К. Интродукция древесных растений в условиях техногенной среды. Донецк: «Ноулидж». 2009. 268 с.

14. Поляков А. К., Суслова Е. П. Итоги интродукции видов рода Pinus L. на юговостоке Украины. Промышленная ботаника.Донецк 2009. Вып. 9. С. 101-104.

15. Сарсекова Д. Н., Исмаилов В. Ю. Качество семян хвойных интродуцентов в условиях арборетума АО «Лесной питомник» Алматинской области. GISAP: Biology, Veterinary Medicine and Agricultural Sciences. Алма-Ата 2015. № 6. С. 22-24. DOI: http://dx.doi. org/10.18007/gisap:bvmas.v0i6.1016

16. Сурсо М. В. Фенология репродуктивных циклов и качество семян хвойных (Pinaceae Cupressaceae) в северной тайге. Arctic Environmental Research. Архангельск.2017. Т. 17. № 4. С. 355-367. DOI: 10.17238/issn2541-8416.2017.17.4.355

17. Третьякова И. Н., Носкова Н. Е. Пыльца сосны обыкновенной в условиях экологического стресса. Экология. Москва. 2004. № 1. С. 26-33.

18. Чернышов М. П., Арефьев Ю. Ф., Титов Е. В., Беспаленко О. Н., Дорофеева В. Д., Кругляк В. В., Пятых А. М. Хвойные породы в озеленении Центральной России. М.: Колос. 2007. 328 с.

19. Andersson E. Cone and seed studies in Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.). Stud. For. Suec. 1965, 278.

20. Bongarten B. C., Hanover J. W. Genetic parameters of blue spruce (Picea pungens) at two locations in Michigan. Silvae Genetica. 1986. 35(2-3). P. 106-112.

21. Kaliniewicz Z.; Zuk Z.; Kusinska E. Variations and correlations between the physical properties of seeds of eleven Spruce species. Preprints. 2018. P. 1-13. DOI: 10.20944/preprints201808.0400.v1.

22. Krakowski J., El-Kassaby Y.A. Lodgepole Pine and White Spruce germination: effects of stratification and simulated aging. Silvae Genetica.2005. 54(3). P. 138-144. DOI:10.1515/sg2005-0021

23. Kunes I., Ba^s M., Linda R., Gallo J., Novаkovа O. Effects of brassinosteroid application on seed germination of Norway spruce, Scots pine, Douglas fir and English oak. iForest. 2016, 10: 121-127. DOI: 10.3832/ifor1578-009

24. Mosseler A., Major J.E., Simpson J.D., Daigle В., Lange K., Park Y.-S., Johnsen K.H., Rаjora О.Р. Indicators of population viabllity in red spruce, Picea rubens. I. Reproductive traits and fecundity. Canadian Journal of Botany. 2000. Vol. 78. P. 928-940.

25. Mtambalika K.; Munthali Ch.; Gondwe D.; Missanjo E. Effect of seed size of Afzelia quanzensis on germination and seedling growth. Int. J. For. Res. 2014. P. 1-5. DOI. org/10.1155/2014/384565

26. Sharma C.M., Khanduri V.P., Ghildiyal S.K. Reproductive ecology of male and female strobili and mating system in two different populations of Pinus roxburghii. The ScientificWorld Journal Volume. 2012. P. 1-3. DOI:10.1100/2012/271389

27. Suszka B., Ohmielarz P., Walkenhorst R. How long can seeds ofNorway spruce (Picea abies (L) Karst.) be stored Annals of Forest Science. 2005. 62(1). P. 73-78.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Головні методи захисту рослин. Вплив протруювання насіння на врожайність. Огляд конструкцій машин для навантаження та протруювання насіння. Методи знезаражування насіння сільськогосподарських культур. Охорона праці при роботі з комбінованою машиною.

    дипломная работа [4,4 M], добавлен 26.04.2014

  • Значення сорту та якості насіння в сільськогосподарському виробництві. Районовані сорти сої та їх господарсько-біологічна характеристика. Причини погіршення сортового насіння та способи його попередження. Технологія вирощування репродукційного насіння.

    курсовая работа [681,9 K], добавлен 15.11.2011

  • Вплив регуляторів росту на продуктивність, структуру врожаю озимої пшениці, врожайність і якість зерна. Вплив регуляторів росту на польову схожість насіння і коефіцієнт кущення озимої пшениці. Економічна ефективність застосування регуляторів росту рослин.

    научная работа [2,8 M], добавлен 29.12.2007

  • Технологічний процес післязбиральної обробки і передпосівної підготовки насіння. Затарювання та складування, протруювання, очищення і сортування. Боротьба з хворобами, шкідниками та бур’янами. Відпуск готової продукції. Документування сортового насіння.

    реферат [30,9 K], добавлен 16.06.2014

  • Особливості формотворчого процесу віддаленої гібридизації. Сучасні досягнення та подальші перспективи гетерозисної селекції. Класифікація методів добору. Сортові якості та врожайні властивості насіння. Вплив умов вирощування на строки сортооновлення.

    контрольная работа [24,6 K], добавлен 26.07.2011

  • Строки та способи збирання насіння подорожника блошиного, чорнушки посівної і дурману фіолетового з позиції особливостей розвитку рослин і формування насіння. Характер накопичення сухої речовини в насінні при його формуванні, його урожайні властивості.

    автореферат [35,5 K], добавлен 12.04.2009

  • Класифікація газонів, еколого-біологічна характеристика родів (костриця, мітлиця, тонконіг, пажитниця, житняк). Створення газонів за допомогою висіву насіння рослин, розбризкування розчину з насінням і добривами, висадки вегетативних частин рослин.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.04.2012

  • Загальна характеристика олійних культур України (соняшник, льон-кудряш, гірчиця, озимий ріпак, рицина, арахіс, рижій). Ринок насіння соняшнику. Скорочення витрат насіння соняшнику в процесі збирання. Післязбиральна обробка та зберігання насіння.

    контрольная работа [27,7 K], добавлен 07.10.2010

  • Ґрунтово-кліматичні умови господарства. План виробництва та врожайність овочевих рослин. Система обробітку ґрунту та удобрення в сівозміні. Сорти і гібриди овочевих рослин. Потреба в насінні та садівному матеріалі. Підготовка й обробка насіння до сівби.

    курсовая работа [44,8 K], добавлен 25.04.2012

  • Розробка проекту створення лінії по переробці насіння соняшника в господарстві. Вибір та обґрунтування методу виробництва, схеми технологічного процесу та обладнання. Характеристика компонентів, що отримуються в процесі переробки насіння соняшника.

    дипломная работа [378,8 K], добавлен 23.01.2015

  • Ботанічна характеристика та морфобіологічні особливості тритикале озимого. Характеристика господарства: кліматичні та ґрунтові умови. Проектування біологічної врожайності культури. Обробіток ґрунту, підготовка насіння. Догляд за посівами, збирання врожаю.

    курсовая работа [79,1 K], добавлен 11.03.2015

  • Місцезнаходження, площа, коротка характеристика Маслівського лісництва. Опис кліматичних умов району, лісорослинна зона господарства. Сегетальні екосистеми Київської області. Трапляння вищих заносних видів рослин, оцінка їх насіннєвої продуктивності.

    курсовая работа [75,6 K], добавлен 28.12.2012

  • Господарсько-біологічна характеристика жита. Вивчення біологічних особливостей культури. Необхідні фактори формування високоякісного насіння. Організація насінництва культур в Україні. Планові і фактичні строки проведення сортозаміни та сортооновлення.

    курсовая работа [66,8 K], добавлен 26.08.2014

  • Класифікація і сутність агротехнічних заходів: агротехнічні передумови вирощування культур, агротехнічні роботи, матеріально-речовинні поточні вкладення. Показники, що характеризують використання добрив та наявність і якість насіння сільськогоспкультур.

    реферат [45,7 K], добавлен 19.01.2012

  • Досліди з вивченням впливу ширини міжрядь та густоти посіву на продуктивність кукурудзи на зерно у віддалених грунтово-кліматичних умовах, ріст, розвиток і формування продуктивності рослин кукурудзи. Фенологічні спостереження за ходом росту кукурудзи.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 17.01.2008

  • Характеристика червоної степової породи корів як породи молочної продуктивності. Основні характерні ознаки і якості тварин, фактори поширення. Жирність молока і продуктивність його виробництва. Оцінка витрат на утримання худоби, рентабельності розведення.

    презентация [167,3 K], добавлен 26.12.2013

  • Оцінка вартості земельних ресурсів ДП "Чайка". Планування витрат на насіння та мінеральні добрива. Аналіз проекту по закупівлі зерносушилки. Визначення потенціалу та напряму розвитку галузі кукурудзи на зерно на підприємстві. Засоби захисту рослин.

    отчет по практике [739,8 K], добавлен 14.03.2015

  • Важлива роль науково-обґрунтованих норм садіння і способів сівби, за допомогою яких створюються оптимальні площі живлення рослин та забезпечується одержання великого врожаю. Технологічні властивості та норми висіву насіння зернових та польових культур.

    реферат [57,4 K], добавлен 18.05.2011

  • Технології довгострокового зберігання пилка і насіння за азотних температур. Відновлення повноцінних рослин після довготривалого зберігання. Визначення впливу стимуляторів росту на активність коренеутворення та подальшого розвитку деконсервованих живців.

    курсовая работа [5,6 M], добавлен 02.04.2014

  • Біологічні основи вирощування високих урожаїв якісного зерна та насіння озимої м’якої пшениці, її адаптивні властивості (зимостійкість, стійкість проти вилягання і хвороб). Економічна оцінку ефективності застосування різних строків сівби озимої пшениці.

    дипломная работа [153,1 K], добавлен 03.02.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.