Інтродукція видів роду карія (carya nutt.) в Україні

Размещено на http://www.allbest.ru/

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ЛІСОТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття

наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

ІНТРОДУКЦІЯ ВИДІВ РОДУ КАРІЯ (CARYA NUTT.) В УКРАЇНІ

Божок Володимир Олександрович

Львів - 2003

Анотація

Божок В.О. Інтродукція видів роду Карія (Carya Nutt.) в Україні. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.01 - лісові культури та фітомеліорація. - Український державний лісотехнічний університет, Львів, 2003.

У дисертаційній роботі розглядаються теоретичні та практичні проблеми впровадження карії в лісові культури. Проаналізовано видовий склад, плодоношення та якість насіння різних видів карії.

Ключові слова: карія, інтродукція, плодоношення, стратифікація, лісові культури, якість деревини.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Впровадження перспективних інтродуцентів у лісове господарство є одним з шляхів покращення якості лісів і розширення біорізноманіття.

Проте ряд інтродукованих порід, що зростають у ботанічних садах і лісових насадженнях, ще недостатньо вивчені і не використовуються в практиці лісового господарства. До таких порід належать види роду Карія (Carya Nutt.), екологічний оптимум яких пов'язаний з вологим помірним кліматом. В Україні у ботанічних садах, парках зростають 6 видів карії, деякі з них подекуди трапляються у лісових насадженнях, однак майже зовсім не досліджені. Деякі літературні дані про окремі види є суперечливі і мають здебільшого описовий характер.

Тому питання таксономічного уточнення цих видів у лісових культурах і парках, дослідження еколого-біологічних особливостей росту та розвитку, їх репродуктивної здатності є актуальними, оскільки мають значне теоретичне і практичне значення. Ясність у цьому питанні необхідна для ширшого впровадження їх в культуру, розробки агротехніки вирощування та визначення особливостей формування деревостанів і декоративних насаджень. Важливо знати, в яких типах лісу слід очікувати високої продуктивності насаджень тих чи інших видів карії, як створювати та вирощувати лісові культури, яким садивним матеріалом користуватись тощо.

Зв'язок із науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводились протягом 1998-2002 рр. відповідно до держбюджетної теми кафедри ботаніки, деревинознавства та недеревних ресурсів лісу Українського державного лісотехнічного університету в рамках теми: “Генетико-селекційні основи формування лісових насаджень високої продуктивності та господарської цінності в умовах західного регіону України” (№ державної реєстрації 0100U001485).

Мета та завдання дослідження. Мета роботи ^__ вивчити сучасний штучний ареал видів карії на території України, дослідити їх еколого-біологічні особливості, репродуктивну здатність та онтогенез молодого покоління, обґрунтувати технологію створення і впровадження в культуру. Зокрема перед дисертаційною роботою було поставлене вирішення таких наукових завдань:

- виявити види карії у парках, ботанічних садах і лісових насадженнях України, уточнити їх таксономічну належність і морфологічні особливості;

- вивчити особливості розвитку карії у порівнянні з породами із її природного ареалу, що набули поширення в лісових насадженнях України;

- дослідити особливості плодоношення й якість насіння різних видів карії;

- вивчити особливості росту, будови та фізико-механічні властивості деревини карії стосовно її використання в господарстві України;

- розробити технологію підготовки насіння до сівби та вирощування садивного матеріалу;

- узагальнити досвід вирощування лісових культур за участю карії та розробити типи їх створення у різних лісорослинних умовах;

- обґрунтувати варіанти догляду за лісовими культурами з урахуванням їх біолого-екологічних особливостей.

Об'єктом дослідження є види карії у парках, ботанічних садах і лісових насадженнях України.

Предметом дослідження є вплив умов середовища на ріст і розвиток карії у штучному ареалі її вирощування.

Методи дослідження: порівняльної ботанічної ідентифікації за морфологічними ознаками, лісівничо-таксаційні, фенологічні, лісокультурні, деревинознавчі, індуктивно-дедуктивні методи порівняльного аналізу.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено інвентаризацію та ідентифікацію видів карії у парках, ботанічних садах та лісових насадженнях України. Здійснено фенологічні спостереження та вивчена життєздатність окремих видів карії, їх репродуктивний потенціал. Уперше в штучному ареалі карії досліджено особливості росту, розвитку, будови та фізико - механічних властивостей її деревини.

Практичне значення. Розроблено і науково обґрунтовано рекомендації щодо збору насіння, агротехніки вирощування садивного матеріалу різних видів карії та створення лісових культур за їх участю у різних лісорослинних зонах.

Особистий внесок автора. Наукові результати дослідження, викладені в дисертації, отримані автором особисто. З опублікованих у співавторстві наукових праць у роботі використані лише ті ідеї та положення, що є результатом особистих досліджень здобувача.

Дисертація базується на матеріалах експериментальних досліджень, зібраних, опрацьованих і проаналізованих особисто автором протягом 1998-2002 років.

Апробація роботи. Основні положення та результати досліджень були представлені на науково-технічних конференціях УкрДЛТУ (1998-2001 рр.), на III та IV Міжнародних науково-практичних конференціях студентів, аспірантів та молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство” (К.: НТУУ “КПІ”, 2000-2001 рр.), на ІІІ Міжнародному симпозіумі “Строение и качество древесины” (Петрозаводск, 2000 г.), на Міжнародній науково-практичній конференції “Природно-заповідний фонд Розточчя і перспективи розвитку природно-заповідної мережі в регіоні” (Яворів, 2000 р.)

З метою ознайомлення якнайбільшої кількості працівників лісового господарства та населення з результатами досліджень здійснювалися публікації у періодичній пресі (“Високий замок” за 11.03.1998 р. і за 27.08.2001 р., “Освіта лісівнича”, №7-8 за 1998 р., №1-2 і №13-14 за 2000 р. ) та бралася участь у виробничих нарадах в об'єднаннях “Хмельницькліс” і “Вінницяліс”.

Публікації. За темою дисертаційної роботи автором опубліковано 11 наукових праць загальним обсягом ^__ 1,5 д.а., з них 5 праць у фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, шести роз-ділів, висновків, списку використаних джерел із 193 найменувань, чотирьох додатків. Повний обсяг дисертації ^__ 189 сторінок комп'ютерного тексту.

2. Основний зміст

У вступі обґрунтовано актуальність теми дослідження, визначено мету та завдання, конкретизовано об'єкт, предмет і методи дослідження, сформульовані практичне й теоретичне значення основних положень дисертації, її новизна та форми апробації.

У першому розділі дисертаційної роботи “Історія та стан вивчення проблеми” наведені історичні аспекти розвитку та становлення сучасного природного ареалу видів карії на Американському континенті, етапи інтродукції окремих її видів в Європу (у т.ч. й на територію України).

Новий рід, уперше виділений Томасом Нутталом у 1818 році (С.Г. Жілін, 1980), до сьогоднішнього дня має багато спірних питань як щодо систематики, так і самих ботанічних назв. Ідентифікація видів карії ускладнена великою різноманітністю форм і гібридів, які буває важко віднести до того чи іншого виду. С.Я. Соколов (1951) вказує на наявність у роді 22 видів, А.Л. Липа (1955) ^__ 20, W.M. Harlow та E.S. Harrar (1968) ^__ 17, С.Г. Жілін ^__ 16-18. Є випадки, коли під однією назвою різні автори подають різні види: Carya alba K.Koch = Carya tomentosa Nutt., a Carya alba Nutt. = Carya ovata K. Koch. Ще W. Tyniecki (1897) зазначав, що карію яйцеподібну (овальну) в Німеччині всюди називають білою. Тому назви карія біла слід уникати, користуючись пріоритетними назвами, як це роблять W.M. Harlow (1968) та R.C. Hosie (1990): карія овальна (Carya ovata (Mill.) K. Koch) до синонімічної (Carya alba Nutt.) та карія опушена (Carya tomentosa (Lam.) Nutt.) до (Carya alba (L.) K. Koch). Для території Північної Америки ці дані мають більш конкретизований характер (FNA, 1993).

Багато суперечливих даних наведено в літературних описах щодо будови плодів, листя та маси насіння. Такі непорозуміння вимагають уточнення як видових назв, так і самої класифікаційної схеми поділу роду на види, зведення ботанічних описів до єдиної ботанічної термінології.

Ще більше неузгоджених даних є в характеристиці морозостійкості видів карії. Н.А. Болотов (1976), А.Л. Липа (1955), В.І. Добровольський (1946), П.Г. Кроткевич (1954), А.І. Колєсніков (1974) та інші вчені подають різні відомості щодо можливостей інтродукування карії у тих чи інших районах України.

Більшість досліджень плодоношення, підготовки насіння до сівби та агротехніки вирощування садивного матеріалу мають регіональний характер, виконані за різними методиками, а тому іноді є суперечливими. Зовсім не вивченими є питання впливу кліматичних умов на ріст і генеративну здатність карії. У більшості виконаних робіт наводяться дані щодо початку плодоношення, кількості зібраних горіхів з 1 га і т.д., але в умовах України карія росте в умовах, де значна кількість плодів є не визрілими, й оцінка врожайності за шкалою В.Г. Каппера (1930) не відповідає якості насіння.

Кінцевою метою вирощування карії є отримання якісної деревини. У зв'язку з малим її розповсюдженням, дослідження якісних характеристик деревини карії в Україні не проводились. Тому певним орієнтиром у цьому питанні можуть бути дані зарубіжних авторів: L. Graebener (1911), F. Kollman (1955), H. Knuchel (1954), D. Magic (1958), H. Mayr (1890), A. Regder (1949), R.A. Jaunes (1969) та ін. Незважаючи на належність до одного роду, між видами карії є суттєва різниця в будові та якості деревини, що відзначають багато вчених.

Попередні дослідження підтверджують лише доцільність інтродукції карії, зважаючи на цінність її деревини. Проте різні думки щодо морозостійкості, відношення до світла, вологості та родючості ґрунту вимагають комплексних підходів до її вивчення.

Програма, методика та об'єкти досліджень. Для досягнення поставленої мети було передбачено дослідити інтродуковані на територію України види карії, а саме: провести їх інвентаризацію та уточнити видовий склад, організувати фенологічні спостереження, дослідити процес плодоношення та якість насіння, вивчити особливості росту сіянців карії, розробити районування території України з метою її впровадження в лісові культури з урахуванням біолого-екологічних особливостей окремих видів та дослідити фізико-механічні властивості її деревини.

Теоретичні та експериментальні роботи проведені з використанням загальноприйнятих лісівничих, екологічних, таксаційних і математичних методик. У зв'язку з тим що карія на території України зростає невеликими біогрупами та поодинокими деревами в парках, ботанічних садах, скверах, на присадибних ділянках і т.д., за винятком більш компактної групи дерев у Соболівському лісництві Гайсинського ДЛГ на площі 0,2 га, ми відмовились від традиційної методики закладання пробних площ із визначенням складу, повноти та запасу насаджень. Інші таксаційні показники (висота, діаметр, об'єм стовбура, діаметр крони) наведені лише для карії. Тип лісорослинних умов (а також і тип лісу) визначали за наявністю оточуючих дерев, присутністю в складі підросту, підліску, трав'яного покриву, рельєфу місцевості та родючості ґрунту. Перед проведенням інвентаризації особливу увагу звертали на інформаційні матеріали: літературні джерела, таксаційні описи, каталоги, періодичні видання і т.д. На вперше виявлених ділянках зростання карії уточнювався видовий склад, вивчалась історія створення цієї біогрупи. Такі роботи проводились у літній та осінній періоди. Це давало можливість не лише уточнити видовий склад, але й відзначити плодоношення та зібрати насіння для наступних досліджень.

Дослідженнями було охоплено тридцять одну ділянку за участю карії в різних районах України, що дало змогу виявити вплив кліматичних умов на стан і розвиток карії та розробити схему районування території України для її впровадження в лісові культури. Щоб не припускатися помилок в ідентифікації 6 видів карії, що були нами виявлені, розроблена і запропонована схема їх поділу за морфологічними ознаками, яка включає в себе характеристику листя, плодів, бруньок, кори, опушення листя і т.д.

Назви видів карії в розділі “Історія та стан вивчення проблеми” подані в тій інтерпретації, що трапляється в літературі з часів їх виділення та обґрунтування окремими авторами, а далі користувались українськими та латинськими назвами з новітніх академічних видань як вітчизняних, так і зарубіжних авторів (Д.М. Гродзинський, 2001; R.C. Hosie, 1990).

Спостереження за проходженням карією, горіхом грецьким, горіхом чорним і дубом північним окремих фенофаз росту та розвитку проводилось нами протягом чотирьох років за методикою Н.Е. Булигіна (1979,1982) та І.Н. Бейдеман (1974). При аналізі результатів фенологічних спостережень використані також матеріали Г.Е. Мисника (1960, 1976, 1982) щодо окремих видів карії для умов південних і східних районів України.

Здатність карії у повному об'ємі здійснювати цикли сезонного й онтогенетичного розвитку оцінювали показниками життєздатності за методикою П.І. Лапіна та С.В. Сіднєвої (1973). Плодоношення оцінювали за шкалою В.Г. Каппера (1930); якість насіння контролювали шляхом його занурення у воду. При цьому порожнє насіння піднімалось на поверхню, повнозернисте ^__ опускалось на дно посудини.

Під час підготовки насіння до сівби були взяті до уваги рекомендації В.І. Добровольського (1951) та D. Magic (1958), а при розробці схем садіння ^__ рекомендації П.С. Погребняка (1993).

Відбір взірців і проведення фізико-механічних досліджень деревини карії проведено відповідно до діючих стандартів із використанням розривної машини ІР-5057-Р-50.

При аналізі результатів досліджень були використані стандартні комп'ютерні програми та методики Б.О. Доспєхова (1973), Н.Н. Свалова (1977).

Еколого-біологічні особливості росту карії. Порівнюючи кліматичні умови території США з кліматом України, зазначимо, що між ними є багато спільного: майже однакова довжина світлового дня, що зумовлено розміщенням на одній географічній широті, помірно континентальний клімат з достатнім зволоженням у вегетаційний період. Більш витягнутий у північно-східному напрямку природний ареал карії на території Північної Америки свідчить про те, що для карії важливішим є показник вологості, який зростає вздовж Атлантичного узбережжя порівняно з центральними районами. Гідро-термічний коефіцієнт Т.Т. Селянінова (1968) для природного ареалу карії коливається від 2,0 до 1,1 а для території України ^__ від 1,9 до 0,6. Усе це свідчить про те, що такі регіони України, як Закарпаття, Буковина, Прикарпаття, Поділля та Придніпрянська лісостепова зона, мало відрізняються за цим показником від місць природного зростання карії. Підтвердженням успішного інтродукування карії в цих районах є ріст порід-супутників карії у природному ареалі ^__ горіха чорного (Juglans nigra L.), дуба північного (Quercus borealis Michx.), платана західного (Platanus occidentalis L.), клена цукристого (Acer saccharum Marsh.) та інших порід.

Результати інвентаризації свідчать, що найкраще карія росте на родючих і достатньо зволожених ґрунтах. У лісі це переважно вологі бучини та діброви, вологі ялицеві діброви, вологі кленово-липові діброви. У парках, ботанічних садах і присадибних ділянках ^__ типи лісорослинних умов D₃. У цих умовах високими таксаційними показниками характеризуються всі види карії, проте у свіжих типах лісорослинних умов карія гола (Carya glabra Sweet.) та серцеподібна (Carya cordiformis K.Koch) переважають в одновікових насадженнях карію овальну (C. ovata (Mill.) K.Koch), бахромчату (C.laciniosa Sarg.) та опушену (C. tomentosa Nutt.). Вологість і родючість ґрунту є тими лімітуючими факторами, що впливають на продуктивність і поширення карії.

У старшому віці вона є досить стійкою до низьких температур. У процесі інвентаризації нами не виявлено випадків пошкоджень її пагонів чи листя весняними заморозками порівняно з горіхом грецьким.

Результати фенологічних спостережень свідчать, що всі види можна вважати породами із пізнім початком і закінченням вегетації. Ріст пагонів у них починається в кінці квітня і завершується у карії овальної, карії бахромчатої та в карії серцеподібної у другій половині травня. Найбільш інтенсивний ріст пагонів спостерігається в період з 5 до 11 травня. Масове цвітіння у трьох згаданих видів карії відбувається у період з 7 до 15 травня. Опадання плодів починається з кінця вересня і продовжується до листопада.

Надзвичайно важливим моментом у забезпеченні якості плодів є температурні умови вересня. Різке зниження температури у вересні нижче 5С може спричинити дострокове пожовтіння листя, що веде до сповільнення процесів фотосинтезу й притоку органічних речовин до плодів, які відразу починають опадати. Погожі й теплі осінні дні сприяють не лише продовженню вегетації, але й кращому визріванню плодів, а водночас і підвищенню їх повнозернистості.

Оцінка життєздатності за методикою П.І. Лапіна та С.В. Сіднєвої (1973) свідчить, що карія овальна, серцеподібна, бахромчата та гола належать до групи цілком перспективних, а карія-пекан ^- до групи менш перспективних.

У розділі “Особливості плодоношення та підготовки насіння карії до сівби” встановлені залежності повнозернистості насіння карії овальної та серцеподібної від тривалості вегетаційного періоду та величини врожайності. Рівняння множинної регресії для карії овальної та серцеподібної, відповідно, становлять:

у = -61,1+12,05х+0,43z;

у = -50,9+11,61х+0,43z;

де у - повнозернистість, %;

х - врожайність, бали;

z - тривалість вегетаційного періоду, дні.

Для карії овальної та бахромчатої найкращим періодом збору насіння є середина жовтня і до перших чисел листопада, для карії серцеподібної - із перших днів опадання до кінця жовтня.

Питання величини й маси плодів і насіння різних видів карії має практичне значення для розрахунку потреб і норм при сівбі.

У зв'язку з тим що карія схильна утворювати міжвидові гібриди при груповому зростанні, немає єдиної думки щодо величини плодів і маси насіння. Такі суперечливі дані стосовно розміру плодів і насіння більш властиві європейським джерелам. Їх дані повністю не характеризують особливості окремого виду і можуть мати лише практичне значення для певного району інтродукування карії.

Дослідження, проведені нами протягом 1998-2001 рр., свідчать, що маса плодів і насіння кожного року змінюються. Маса плодів карії бахромчатої коливається від 38,50,77 г у 1999 р. до 50,50,16 г у 2000 р., а маса самих горіхів - від 10,00,16 у 1999 р. до 12,50,17 г у 2000 р. Маса окремих плодів у 2000 р. перевищувала 60 г. Це при тому, що їх заготовляли з тих же дерев.

Маса плодів карії овальної коливалася від 20,60,43 г у 1998 р. у м. Львові до 27,30,33 г у 2001 р. на ділянці Кам'янецького лісництва Ужгородського ДЛГ. Маса самих горіхів становила 2,370,06 г у 1999 р. на ділянці дендропарку “Березинка”, що поблизу м. Мукачево, і 4,150,07 г у 2000 р. в дендропарку УкрДЛТУ.

Маса плодів карії гіркої (серцеподібної) виявилася найменшою на ділянці дендропарку “Березинка” і становила у 1999 р. лише 5,850,18 г проти 8,80,30 г на ділянці Гайсинського лісництва Гайсинського ДЛГ у 1998 р. Маса горіхів коливалась від 2,90,08 до 5,20,1 г.

Варто відзначити, що на величину плодів і насіння різних видів карії впливає індивідуальна мінливість дерев. Іноді сама форма плодів може служити ознакою місця збору. Горіхи карії овальної, що зібрані у м. Львові, мають серцеподібну форму, горіхи того ж виду з м. Сторожинця більш округлі, а з Кам'янецького лісництва більш видовжені з чіткіше вираженими бічними ребрами.

Дані досліджень свідчать про те, що в трьох видів карії (бахромчатої, овальної та серцеподібної) повнозернисті плоди відрізняються більш високими біометричними показниками.

Величини цих кореляційних зв'язків вплинули на значення коефіцієнтів для рівнянь множинної регресії. Графіки зростання маси горіхів залежно від біометричних показників плода свідчать про те, що при поступовому зростанні їх маси вирішальну роль відіграють такі показники як маса плода та його ширина, інші коефіцієнти рівнянь мають несуттєве значення.

Опадання плодів починається одночасно з пожовтінням та опаданням листя. Іноді це створює незручності при зборі плодів. Краще збір плодів проводити відразу після вітряних днів, інакше повнозернисте насіння можуть пошкодити гризуни та інша лісова фауна. Плоди слід відокремити від перикарпію і розстелити тонким шаром для просихання.

Обов'язковою умовою для проростання горіхів карії є проходження ними довготривалої стратифікації при понижених температурах. Найкращих результатів можна досягнути при стратифікації в спеціальних кліматокамерах, де підтримується постійна температура 0-5С та висока вологість повітря. У виробничих умовах стратифікацію здійснюють у спеціальних траншеях глибиною до 50 см, змішуючи горіхи з очищеним піском у співвідношенні 1:2, або в ящиках з піском, заносячи їх у підвали, де температура не піднімається вище 10С.

Низькою схожість при осінній сівбі була тому, що частина горіхів протягом зими була знищена гризунами.

Лісові культури карії. У природних лісах США карія входить до складу змішаних деревостанів і добре поновлюється природним шляхом. Цьому сприяє її тіневитривалість у молодому віці та зростання світлолюбності після 10-20 років. В умовах України створення штучних насаджень за участю карії можливе шляхом сівби добре простратифікованого насіння або садінням спеціально вирощених сіянців. Перший спосіб частково використовується в Кам'янецькому лісництві Ужгородського ДЛГ, коли на площадках розміром 50х50 см висівається кілька горіхів карії овальної. Цей спосіб рекомендується на лісосіках після зимового рубання, де ще слабке задерніння, що дає можливість робити біогрупове розміщення площадок, беручи до уваги вологість і родючість ґрунту. У подальшому на площадці залишається один найкращий сіянець. Такий спосіб дає змогу сіянцям добре розвивати кореневу систему і вже з перших років підвищує їх конкурентну здатність. Недоліком при цьому є те, що нераціонально витрачається насіння, яке буває важко заготовити та підготувати до сівби.

Другий спосіб передбачає вирощування сіянців у розсаднику. Стратифіковане насіння висівають навесні в розсадник на початку квітня, щойно зійде сніг. Використовують рядковий спосіб сівби через 5-10 см у ряду, та 30-40 см між рядами на глибину 5-7 см. Насіння карії бахромчатої, з великим насінням, висівають глибше; інші види ^__ на глибину 4-6 см. Для того щоб насіння лягло в землю на однакову глибину, необхідно борозенку для сівби робити клиноподібною дошкою, ширина якої дорівнює глибині висівання. При сівбі слід брати до уваги біологічні особливості будови самих горіхів: їх укладають на бік шириною до дна борозенки та вершиною в один бік. За дотримання цих вимог сіянці в рядах будуть на одній лінії і при догляді менше буде пошкоджуватись коренева система.

Щоб легше було прополювати ділянку від бур'янів, ряди при сівбі слід загортати розпушеною землею і вкривати згори тирсою або піском, можна також використовувати і рослинний маркер (морква, редиска, буряк). У посушливе літо посіви слід часто поливати, розпушувати землю, а при появі перших паростків ділянку доцільно дещо притінити. Це краще збереже вологу, і паростки будуть рівномірніші за висотою.

Як свідчать результати досліджень, на легких супіщаних ґрунтах карія в перший рік розвиває глибоку кореневу систему. Співвідношення між довжиною стебла та кореня в цьому випадку становить 1:3,5. При пересаджуванні такі сіянці пошкоджуються і важко відновлюють кореневу систему, до того ж вони є слабо конкурентними порівняно з контролем.

Вирощування сіянців карії на важких глинистих ґрунтах стримує розвиток кореневої системи в глибину, вона має більше бічних корінців і забезпечує вищу приживлюваність після пересадки.

При пересаджуванні на ділянку з глибокими родючими ґрунтами такі саджанці добре відновлюють кореневу систему і будуть конкурентноздатнішими.

Ростом, відношенням до тепла при вирощуванні карія є наближеною до дуба звичайного, з яким і рекомендуємо створювати лісові культури за типом ^__ 3 ряди дуба та 1 ряд карії. Можливі й інші типи лісових культур, навіть такі, коли дуб висаджують з липою, кленом, ясенем та іншими супутніми породами, але в кінцевому наслідку карія не повинна займати більше 25% складу насадження, беручи до уваги її особливість краще рости в змішаних насадженнях.

Важкими для карії є лише перші 6-8 років, коли приріст у висоту є відносно малим порівняно із супутніми породами, внаслідок чого вона залишається на тривалий час під наметом цих порід. Для прискорення її росту землю біля неї слід розпушувати та робити обжинку від бур'янів. Найчастіше конкурентом молодих дерев карії можуть бути граб, осика, береза, клен та інші породи. Там, де граб стрімко її переростає, слід проводити доглядові рубання за верховим методом. У подальшому, коли карія збільшуватиме приріст у висоту, граб вона пригнічуватиме, а він сприятиме очищенню її стовбура.

Біологічною особливістю карії є її рівномірний ріст протягом тривалого періоду, що відповідає породам із довгим ростовим ритмом, тому після 30-40 років карія в кращих умовах росту випереджає дуб звичайний за висотою та діаметром, формуючи деревину сталого приросту.

На нашу думку, для успішної інтродукції карії з урахуванням біолого-екологічних особливостей її видів потрібна схема районування, що базувалася б на поділі території України на агрокліматичні зони, де б відображались такі фактори, як вологість і температура. Поділ території України на 5 агрокліматичних зон бере до уваги ці фактори і виражається через гідротермічний коефіцієнт (ГТК) Т.Т. Селянінова (1968). Якщо в першій зоні рекомендуємо всі 6 видів карії не лише для впровадження в лісові культури, але і створення спеціальних лісонасіннєвих плантацій, то в другій зоні (з ГТК від 1,3 до 1,0) для лісокультурного вирощування рекомендуємо карію голу, серцеподібну та овальну. Вибагливіші до вологості карія бахромчата, опушена та пекан можуть бути рекомендовані для паркових насаджень і зелених зон. У третій-четвер-тій зонах (з ГТК від 1,0 до 0,5), що відзначаються посушливим літом, всі види карії рекомендуються лише для озеленення в парках, у ботанічних садах та біля водойм.

У розділі “Будова, властивості та перспективи використання деревини карії” наведені результати досліджень мікроскопічної будови деревини карії овальної та серцеподібної, їх фізико-механічні властивості. Як свідчать результати досліджень, між видами карії є суттєва різниця в мікроскопічній будові: у карії овальної деревна паренхіма формує суцільні лінії до межі річного шару, у карії серцеподібної вона розташована навколо дрібних судин в пізній зоні. Деревина всіх видів карії має чітко виражені річні кільця завдяки великим судинам, що розміщені в ранній зоні деревини. Така деревина за будовою більше нагадує кільцесудинні породи, хоча навколо цього існують суперечливі думки.

Серцевинні промені у карії вузькі, але багаточисленні. Разом з тяжами деревної паренхіми вони поділяють волокна лібриформу на окремі пучки, які під навантаженням здатні зміщуватись, але не руйнуватись. Надзвичайно дрібні, але з товстими стінками, волокна лібриформу містять до 56,2% целюлози, тоді як в інших листяних порід її вміст не перевищує 47,0%.

Вперше в Україні нами дослідження фізико-механічних властивостей деревини карії свідчать, що деревина карії овальної та серцеподібної з 40-60-річних дерев відзначається високою щільністю, яка мало змінюється в межах стовбура за висотою та радіусом. Вона має надзвичайно високі показники міцності на стиск уздовж волокон, на статичний згин, а за статичною твердістю деревина карії характеризується тим, що її твердість на торці, радіальній і тангентальній площині є практично однакова, що відрізняє її від інших порід.

Порівнюючи деревину карії овальної та дуба звичайного, зауважимо, що деревина карії є міцнішою на стиск уздовж волокон на 6,6%, при статичному згині - 43,2%, на торцеву твердість - 79,2%, на тангентальну твердість - 144,9%.

Вирощування карії в експлуатаційних лісах вимагає певних затрат, які легко можуть окупитись якістю та цінністю деревини, отриманої у віці рубання. Найкращі сортименти можна використати для лижного виробництва, виготовлення якісного спортивного інвентарю: ключок, гімнастичних снарядів, луків, більярдних київ. Менш цінна деревина придатна для виготовлення ручок столярних інструментів, деталей сільськогосподарських машин і меблів. Внаслідок значної гнучкості, її можна використовувати для виготовлення гнутих елементів меблів, коліс тощо.

Додатки включають документи про впровадження результатів дослід-ження і додаткові розрахункові та статистичні матеріали.

Висновки і рекомендації виробництву

У дисертації теоретично узагальнено та проаналізовано експериментальні дані щодо біологічної стійкості, плодоношення та можливостей впровадження різних видів карії в умовах її штучного ареалу. Узагальнено їх відношення до умов середовища, здатність до генеративного відновлення та використання в практиці лісового господарства. Описано технологію вирощування садивного матеріалу та створення лісових культур у відповідних районах України. Основні висновки, що випливають із проведеного дослідження, такі:

1. Із 22 видів роду Карія на території України трапляються 6 видів: карія овальна, гірка, гола, біла, бахромчата та пекан, які чітко відрізняються за морфологічними ознаками -- кількістю листочків та їх опушенням, особливостями будови пагонів. Перші два види характерні для всієї території України, а в окремих місцях їх почали впроваджувати і в лісове господарство, інші види трапляються переважно в парках і ботанічних садах.

2. Порівняльні показники клімату України та природного ареалу роду Карії на території США свідчать про те, що більшість районів України цілком придатні для інтродукції окремих її видів. Усі види карії найкраще ростуть у вологих грабових і кленово-липових дібровах на деградованих темно-сірих і сірих лісових суглинках в умовах лісостепу. Тут усі види карії знаходять свій екологічний оптимум, і досягають максимальної продуктивності і навіть перевищують за цим показником дуб звичайний.

3. Беручи до уваги дані фенологічних спостережень за ростом і розвитком трьох видів карії та порід-супутників карії в природних деревостанах США - дуба північного та горіха чорного ^__ можна зробити висновок, що рід Карія належить до порід із пізнім початком розвитку та пізнім завершенням вегетації.

4. Пізні терміни завершення вегетації в окремих випадках негативно впливають на дозрівання плодів. За цим показником між окремими видами карії є суттєва різниця в їх життєздатності для впровадження в лісове господарство. Найбільш вразливим видом є карія пекан, а найбільш пристосованими ^__ карії овальна та гірка.

5. Плодоношення, визрівання і якість плодів видів роду Карія залежать від походження й особливостей росту материнських дерев, їх освітлення, віку та погодних умов року, едафотопічних умов. Повнозернистість плодів карії овальної та гіркої перебуває у прямій залежності від урожайності та тривалості вегетаційного періоду. Якщо повнозернистість плодів в умовах Закарпаття коливається в межах 76 - 95%, в Чернівецькій області - 70-80%, у м. Львові - близько 54,5%, у Вінницькій області - 65,9%, то в м. Києві - 12-27%.

6. Зважаючи на залежність повнозернистості насіння карії від довжини вегетаційного періоду ( r =0,446 ^__ 0,654 ), доцільним є створення спеціальної лісонасіннєвої бази перспективних видів карії в умовах Закарпатської та Чернівецької областей.

7. В умовах лісостепової зони України найбільш поширений вид ^__ карія овальна ^__ зберігає притаманні йому цінні особливості деревини: наявність товстостінних волокон лібриформу, що перериваються вузькими серцевинними променями в радіальному та тяжами деревної паренхіми в тангентальному напрямках. Це зумовлює особливу міцність та в'язкість деревини. Незважаючи на неоднорідність будови деревини всіх видів карії, слід вважати, що вона належить до групи кільцесудинних порід, беручи до уваги схильність великих судин формуватись у ранній зоні та забезпечувати чіткість рисунку річних кілець.

8. Завдяки рівномірній будові деревини за радіусом, майже однаковими показниками фізико-механічних властивостей як ядрової, так і заболонної частин, деревина багатьох видів карії за показниками міцності, твердості та в'язкості майже в 1,5 рази перевищує деревину дуба та ясена і є особливо цінною для виготовлення високоякісного спортивного інвентарю та гнутих деталей у машинобудуванні та меблевому виробництві.

9. Ріст молодих особин (карія овальна та бахромчата) віком до 30 років характеризується меншим приростом за діаметром і висотою порівняно з дубом звичайним. Після 30 років приріст помітно зростає, відзначається стабільністю протягом наступних 40 років.

10. Обов'язковою умовою для проростання насіння видів карії є проходження ним довготривалої стратифікації при пониженій температурі (0-10С). У виробничих умовах це може бути стратифікація в ящиках з вологим піском у холодних підвалах, у спеціально виритих траншеях у суміші з вологим піском або тирсою.

11.Способами створення культур карії є сівба стратифікованого насіння безпосередньо в лісі на площадках розміром 50х50 см на глибину 4-6 см або попереднє вирощування сіянців у розсаднику і наступне садіння їх на лісокультурній ділянці. Перший спосіб передбачає біогрупове створення культур карії при достатньому забезпеченні насінням, оскільки на кожну площадку слід висівати по кілька горіхів. Другий спосіб передбачає вирощування сіянців у розсаднику та їх пересадку на ділянку лісу після відповідного формування кореневої системи.

12. Беручи до уваги здатність карії формувати на легких ґрунтах глибоку кореневу систему, котра значно пошкоджується при пересадці, ділянку під розсадник слід вибирати на важких глинистих ґрунтах із малою товщиною родючого шару. Вирощені в таких умовах сіянці будуть мати меншу кореневу систему і краще перенесуть пересадку та дадуть вищу приживлюваність.

13. Супутніми породами при створенні культур карії можуть бути: дуб звичайний, липа дрібнолиста, граб звичайний, клен-явір, бук лісовий, горіх чорний та інші породи, що характерні для умов вологих і свіжих дібров чи бучин. Схеми змішування повинні передбачати економію сіянців карії та створення оптимальних умов для її вирощування. Для цього два-три ряди дуба чи бука слід чергувати з одним рядом карії, доводячи доглядовими рубаннями її участь у складі насаджень до 10-20%. З метою економії сіянців карії рекомендуємо в рядах її садіння додавати чагарники: ліщину, калину, свидину та інші породи.

14. В перші роки посадки догляд за лісовими культурами слід робити тих же видів і в тій же послідовності, що і для дуба звичайного. Внаслідок здатності карії витримувати притінення в молодому віці її слід вирощувати до 12-15 років “у шубі”, вибираючи супутні породи при доглядових рубаннях за верховим методом. За таких умов вирощування вона буде розвивати вузьку крону і формувати якісний стовбур.

15. При інтродукції карії важливим моментом є дотримання агрокліматичного районування території України та досягнення мети лісовирощування. Беручи до уваги біологічні особливості росту та продуктивності окремих її видів в умовах центральних районів України, слід перш за все зміцнити насіннєву базу карії голої, передбачивши при цьому завіз нової партії її насіння з північних районів США.

16. Оскільки за щільністю деревини види карії належать до групи середньоважких і важких порід, що характеризуються значним всиханням при втраті вологи, заготівлю спецсортиментів рекомендуємо проводити в зимовий період, що запобігає різкому випаровуванню вологи і зменшенню внутрішніх напруг, які призводять до виникнення тріщин. Для запобігання їх виникнення доцільно торці кряжів зафарбовувати або білити вапном.

17. Беручи до уваги декоративні особливості видів роду Карія, зокрема будову кори, крони та осіннє забарвлення листя, їх слід ширше використовувати в ландшафтному будівництві у вигляді окремих біогруп і солітерних посадок.

карія біологічний насіння сівба

Список опублікованих праць за темою дисертації

Статті у наукових фахових виданнях

Божок О.П., Божок В.О., Вінтонів І.С. Винниківський дендропарк ^__ історична пам'ятка розвитку лісівничої науки на Львівщині // Науковий вісник: Зб. наук.-техн. праць ^__ Львів: УкрДЛТУ, 1998, вип. 9.1. ^_ С. 191-193.

Божок О.П., Божок В.О. Винниківському дендропарку ^__ 100 років // Науковий вісник: Зб. наук.- техн. праць. ^__ Львів: УкрДЛТУ, 1999, вип. 9.9. ^__ С. 107-110.

Рябчук В.П., Божок В.О., Божок О.П., Золотий П.С. Біологія та впро- вадження карії в лісові культури України // Лісовий та мисливський журнал. ^__ 2001. ^__ №4-5. ^__ С. 30.

Рябчук В.П., Божок В.А. Особенности плодоношения карии в условиях Украины // Лесной журнал. ^__ 2001, - № 5-6. ^__ С. 188-191.

Божок В.О. Особливості плодоношення та підготовки насіння карії до висіву // Науковий вісник: Зб. наук.-техн. праць. ^__ Львів: УкрДЛТУ, 2002, вип. 12.2. ^__ С. 93-96.

Статті та тези наукових конференцій

Божок В.А. Физико-механические свойства древесины карии в условиях Украины // Материалы III Международного симпозиума “Строение, свойства и качество древесины” ^__ Петрозаводск, 2000. ^__ С. 118-121.

7. Рябчук В.П., Божок В.О., Божок О.П. Морфологічні особливості видів роду Карія та можливості їх впровадження в лісові культури Розточчя // Матеріали наук.-практич. конференції “Природно-заповідний фонд Розточчя і перспективи розвитку природно-заповідної мережі в регіоні”. ^__ Яворів, 2000. ^__ С. 222-226.

Божок О.П., Божок В.О. Вирощування карії в Україні // Тези міжнародної наук.-практич. конференції “Проблеми та перспективи розвитку лісівничої освіти, науки та виробництва”.^__ Львів, 1999. ^__ С. 14-15.

Божок О.П., Божок В.О., Вінтонів І.С. Винниківський дендропарк ^__ база розвитку лісового насінництва // Тези міжнародної наук.-практич. конференції “Проблеми та перспективи розвитку лісівничої освіти, науки та виробництва”. ^__ Львів, 1999. ^__ С. 15-16.

Божок В.О., Божок О.П. Екологічні особливості різних видів карії // Тези доповіді III Всеукраїнської наук.-практич. конференції студентів та молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство”.^__ К., 2000. ^__ С. 13-14.

11. Божок В.О. Оцінка життєздатності та перспективи інтродукції карії за да- ними візуальних спостережень // Тези доп. учасників IV Міжнародної наук.-практич. конференції студентів, аспірантів та молодих вчених “Еколо-гія. Людина. Суспільство”. ^__ К., 2001. ^__ С. 12-14.

Размещено на Allbest.ru