Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ БОТАНІЧНИЙ САД ім. М. М. ГРИШКА

УДК 635.005 (474)

БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ІНТРОДУКЦІЇ ВИДІВ РОДУ PLATANUS L. В ПРАВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ

ВИКОРИСТАННЯ В КУЛЬТУРІ

03.00.05 - ботаніка

автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

ГРАБОВИЙ Володимир Миколайович

Київ - 2003



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у відділі дендрології, паркобудівництва та екології Дендрологічного парку "Софіївка" НАН України

Науковий керівник -- доктор біологічних наук, старший науковий співробітник, КОСЕНКО Іван Семенович, Дендрологічний парк "Софіївка" НАН України, директор

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор ГОРДІЄНКО Михайло Іванович, Національний аграрний університет, професор кафедри лісових культур

кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник, ТРОФИМЕНКО Надія Михайлівна Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України, старший науковий співробітник відділу дендрології та паркознавства

Провідна установа: Нікітський ботанічний сад - Національний науковий центр УААН, Крим, м. Ялта

Захист дисертації відбудеться "21" листопада 2003 року о 10⁰⁰ год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К. 26.215.01 при Національному ботанічному саду ім. М. М. Гришка НАН України за адресою: 01014, м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного ботанічного саду ім. М. М. Гришка НАН України.

Автореферат розісланий "21" жовтня 2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат біологічних наук Горєлов О.М.



Грабовий В.М. Види роду Platanus L. в Правобережному Лісостепу України, їх інтродукція та перспективи використання в культурі. -- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.05 -- ботаніка. -- Дендрологічний парк „Софіївка” НАН України. -- Умань, Черкаська область, 2003.

В дисертаційній роботі з'ясовано актуальні теоретичні і практичні питання біології розвитку з узагальненням досвіду інтродукції видів роду Platanus L. в Правобережному Лісостепу України.

Проведено аналіз морфологічних особливостей усіх відомих за літературою видів роду Platanus L. На основі аналізу та узагальнення палеоботанічних даних вивчено особливості філогенезу роду Platanus L. Проаналізовано результати інтродукції платанів в Україні та їх господарського використання. Оцінено успішність інтродукції та акліматизації досліджуваних видів платана в Правобережному Лісостепу України. платан філогенез акліматизація інтродукція

Вперше в умовах інтродукції Правобережного Лісостепу України всебічно досліджено особливості росту і розвитку, цвітіння та плодоношення, зимостійкість, морозостійкість, посухостійкість та газостійкість трьох видів платана.

Викладено теоретичні і практичні аспекти насіннєвого й вегетативного розмноження інтродукованих у Правобережний Лісостеп України видів роду Platanus L., та рекомендації щодо використання їх для створення художніх рослинних композицій у парках і при озелененні населених місць.

Ключові слова: платан, Platanus, інтродукція, акліматизація, біологічні особливості, морозостійкість, розмноження.



Грабовой В.Н. Биологические основы интродукции видов рода Platanus L. в Правобережной Лесостепи Украины и перспективы использования в культуре. -- Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.05 -- ботаника. -- Дендрологический парк ”Софиевка„ НАН Украины.-- Умань, Черкасская область, 2003.

Диссертация посвящена выяснению актуальных теоретических и практических вопросов биологии развития с обобщением опыта интродукции видов рода Platanus L. в Правобережной Лесостепи Украины.

Проведен анализ морфологических особенностей всех известных по литературе видов рода Platanus L. На основе анализа и обобщения палеоботанических данных отечественных и зарубежных ученных, изучены особенности филогенеза рода Platanus L. Изложена история интродукции видов рода Platanus L. в Украину. Проанализированы результаты интродукции платанов в Украине и их хозяйственное использование. Оценена успешность интродукции и акклиматизации исследованных видов платана в Правобережной Лесостепи Украины.

Изучены сезонные стадии развития трех видов рода Platanus L. и установлено, что глубокий и вынужденный покой у них составляет 159-156 дней, а вегетационный период -- 206-209 дней, что соответствует фенологическим ритмам роста и развития растений в Правобережной Лесостепи Украины.

Изучены вопросы цветения и плодоношения, указаны сроки созревания семян и дана их характеристика. Одно плодоносящее дерево, с балом плодоношения 2-3, имеет 600-700 соплодий, что обеспечивает выход 4-5 кг полноценных семян.

Установлено, что для платанов наиболее благоприятны свежие, влажные и сырые относительно богатые, нейтральные и щелочные почвы.

Выяснено, что культивируемые виды платанов достаточно морозостойки и в отдельные годы выдерживали понижение температуры до -30єС. Наиболее неблагоприятными для культуры платанов являются поздние веснянке заморозки.

Установлено, что в условиях Правобережной Лесостепи Украины все интродуцированные виды рода Platanus L. достаточно засухоустойчивы.

На основании визуальных наблюдений и проведенных лабораторных исследований по динамике содержания пластид в листьях платанов подтверждена их высокая гозоустойчивость.

Установлено, что исследованные виды платана в условиях данного региона Украины относительно мало повреждаются вредителями и возбудителями болезней.

Освещены теоретические и практические аспекты семенного и вегетативного размножения интродукцированных в Правобережную Лесостепь Украины видов рода Platanus L.

Определены оптимальные сроки посева семян исследованных видов платана в условиях данного региона. Подтверждена требовательность сеянцев платана на ранних этапах онтогенеза к влажности почвы.

Выявлена зависимость положительных результатов черенкования платанов от размеров и сроков заготовки одревесневших черенков.

Изложены рекомендации относительно использования их для создания художественных растительных композиций при озеленении населенных мест.

Ключевые слова: платан, Platanus, интродукция, акклиматизация, биологические особенности, морозоустойчивость, размножение.



Grabovyy V.M. Biology bases of introduction of species of Platanus L. genus in to Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine and use perspective in the culture. -- Manuscript.

The thesis for a scientific degree of on gaining candidate's of biology sciences from specialty 03.00.05 -- botany. -- Dendrology park of ”„Sofiyivka” of the National Academy of Ukraine. -- Uman, Cherkasy Region, 2003.

The thesis was dedicated to the elucidation of actual theory and practical questions of development biology with summarizing an experience of introduction of species of Platanus L. genus in to Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine.

The analysis of morphology features of all types known after literature of Platanus L. genus. On the basis of the analysis and summarizing paleobotany information is conducted the trained features of Platanus L. genus phylogenesis are analysed results of introduction of sycamores in Ukraine and them economic use. Successful of introduction and acclimatization of the explored species of sycamore is appraised in to Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine.

First in the conditions of introduction of Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine the features of growth and development, flowering and fruitful, winter-proof, frost-resistance, drought-resisting and gas resistance of three types of sycamore are comprehensively explored.

The theory and practical aspects of seminal and vegetative reproduction of introducted in Right-Bank Forest-Steppe of Ukraine of species of Platanus L. genus are expounded., that recommendations in relation to the use them for creation of artistic vegetable compositions in the parks and in case of planting of greenery settlement.

Key words: sycamore, Platanus, introduction, acclimatization, biology features, frost-resistance, reproduction.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Внаслідок інтенсивної урбанізації життя, що характеризується посиленим антропогенним навантаженням на біосферу, зростанням промислового забруднення атмосферного повітря й ускладненням екологічної ситуації взагалі, особливо актуальною стала проблема охорони оточуючого людину середовища. Для її розв'язання великого значення надається інтродукції рослин, яка збагачує біорізноманіття рослинного світу нашої держави й сприяє оздоровленню довкілля. Першочергового значення набуває послаблення негативного антропогенного впливу, поліпшення якості і загального стану зелених насаджень усіх категорій за рахунок деревних інтродуцентів, які найбільшою мірою відповідають сучасним вимогам за можливістю зростання у складних умовах урбогенного і техногенного середовища. До таких рослин поправу можуть бути віднесені види роду Platanus L.

Рід Platanus L. налічує 11 листопадних та вічнозелених видів поширених в Середземномор'ї, Північній Америці, Середній та Малій Азії, а також у Південно-Західній та Центральній Європі. Ці рослини є одними з небагатьох представників орнаментальних листяних дерев, які завдяки чудовій, густій кроні, гарному й своєрідному світлоплямистому забарвленню стовбура і гілок та оригінальним кулястим супліддям вважаються декоративно цінними. Завдяки цінності платанів у декоративному відношенні та високій стійкості проти атмосферних забруднень наразі відбувається процес заміни ними в містах Європи менш стійких порід, таких як каштани, клени, липи, тополі та ін.

У США, Великобританії, країнах Південно-Західної Європи та Середньої Азії платани широко використовують у лісовому господарстві. Деревина платана завжди цінувалася завдяки своїм фізико-механічним властивостям і використовується для виготовлення коштовних меблів та для виконання різноманітних оздоблювальних робіт.

У лісовому господарстві Причорноморського узбережжя платани вирощують переважно в чистих культурах в Сочинському, Геленджинському, Новоросійському та Анапському лісгоспах.

В Правобережному Лісостепу України платани культивують поки що досить обмежено. В значній мірі це пов'язано з недостатньою обізнаністю фахівців з їх видовою та формовою різноманітністю, біологією, екологічними властивостями та методами масового розмноження. Тому всебічне дослідження цих питань та розширення тут культури платанів є безумовно актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась в рамках науково-дослідних тем Дендрологічного парку “Софіївка” НАН України (1999-2003) “Збереження і збагачення різноманіття рослин в паркових ценозах Правобережного Лісостепу України” -- № держреєстрації 0199U003053.

Фактичний матеріал отримано внаслідок стаціонарних, польових і лабораторних досліджень у Дендрологічному парку “Софіївка” НАН України (м. Умань, Черкаська обл.), експедиційних досліджень в Україні та за її межами -- у Польщі та Німеччині.

Мета і завдання досліджень. З'ясування актуальних теоретичних і практичних питань біології розвитку інтродукованих в Україну видів роду Platanus L. з узагальненням досвіду їх інтродукції та розробка методів розмноження в культурі в Правобережному Лісостепу України.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

– провести аналіз морфологічних особливостей усіх відомих за літературою видів роду Platanus L.;

– проаналізувати та узагальнити палеоботанічні дослідження філогенезу роду Platanus L.;

– узагальнити досвід інтродукції видів роду платан в Правобережному Лісостепу України;

– вивчити сезонний ритм росту, особливості цвітіння та плодоношення, визначити зимостійкість, морозостійкість та посухостійкість видів роду Platanus L., їх відношення до ґрунтів, вологи, світла та біотичних факторів в умовах Правобережного Лісостепу України;

– розробити методи розмноження та рекомендації для раціонального господарського використання платанів в культурі у Правобережному Лісостепу України.

Об'єкт дослідження -- інтродуковані в Правобережному Лісостепу України види роду Platanus L.: Platanus orientalis L., Platanus occidentalis L. та Platanus acerifolia Willd.

Предмет досліджень -- теоретичне та експериментальне обґрунтування інтродукції видів і форм роду Platanus L. в умовах Правобережного Лісостепу України.

Методи досліджень: біоекологічні, біоморфологічні, експедиційні, візуальні, статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах Правобережного Лісостепу України всебічно досліджено особливості росту й розвитку всіх інтродукованих в цьому регіоні видів платана та на підставі вивчення їх біологічних та екологічних властивостей доведено можливість широкого їх використання в культурі в цьому регіоні. Проведено оцінку успішності їх акліматизації. Подано рекомендації щодо використання видів платана у декоративному садівництві та зеленому будівництві у Правобережному Лісостепу України.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено способи насіннєвого та вегетативного розмноження видів платана з врахуванням насіннєвої бази інтродуцентів. Розроблено рекомендації щодо використання видів платана для створення художніх рослинних композицій у парках та при озелененні населених міст.

Особистий внесок здобувача. Робота є самостійним дослідженням здобувача.

Опрацьовано необхідну для досліджень ботанічну літературу, проведено стаціонарні експериментальні дослідження. Проведено обробку і аналіз отриманих результатів та сформульовано висновки за наслідками досліджень.

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень, основні положення і висновки з дисертації викладено в доповідях на: І Міжнародній конференції молодих дослідників „Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин та зеленого будівництва” (Київ, 2000), Міжнародній науковій конференції “Парки магнатських резиденцій ХVIII -ХІХ ст. у Центральній та Східній Європі та проблеми їх захисту, в м. Умані (2000), ІІ Міжнародній конференції молодих дослідників „Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин та зеленого будівництва” (Умань, 2002), ІІІ Міжнародній конференції молодих дослідників „Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин та зеленого будівництва” (Біла Церква, 2003),

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 статей, з яких 4 у фахових наукових журналах та збірниках.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 166 сторінках машинопису й складається із вступу, 5 розділів, висновків, списку використаної літератури (228 джерел) та 5 додатків. Робота містить 21 таблицю та 44 рисунки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Морфологічна Характеристика роду платан (Platanus L.). На основі літературного аналізу подано загальну морфологічну характеристику роду Platanus L., який представлений листопадними та вічнозеленими однодомними деревами, переважно сильного росту, з широкою кроною. Перший науковий опис роду Platanus L. зроблено шведським натуралістом К. Ліннеєм у 1737 році і опубліковано у 1753 р. в його праці “Species plantarum”.

Філогенез роду Platanus L. Палеоботанічним дослідженням роду Platanus L. присвячені роботи багатьох дослідників: A. Hollick (1930), O.M. Ball (1931), А.Н. Криштофович (1933, 1959), В.Л. Комаров (1948), R.V. Chaney та D.I. Axelrod (1959), А.Н. Криштофович та Т.М. Бойновська (1960), В.А. Красилов (1989), Н.П. Маслова та Л.І. Фотьянова (1990), A. Williams (2001), S.R. Manchester та Z. Kvacek (2002) та інших. На основі аналізу палеоботанічних досліджень встановлено наявність викопних платанів на частині території сучасної України.

Перші представники роду Platanus L. виникли в крейдову епоху в пізньому альбі - на початку сеноману. Зараз сліди роду Platanus L. широко представлені у відкладеннях крейдяного періоду на Далекому Сході, в Сибіру, Казахстані, країнах Європи, в Північній та Південній Америці. Найбільший видовий склад та поширення рід Platanus L. мав у неогеновий період. Серед платанів неогенового періоду існували види, що мали багато спільних морфологічних ознак з сучасними видами. Так, Platanus academia Gaud., P. schimperi (Herr) Sap. et Mar. та P. lineariloba Kol. мають спільні морфологічні риси з платаном східним (P. orientalis L.), P. aceroides Geopp. з сучасним платаном західним (P. occidentalis L.), P. wyomingensis Will. -- з платаном Райта (P. wrightii Wats.). Спільні морфологічні ознаки в будові листя та суцвіть мають також олігоценовий P. neptuni Ettinghausen (Buzek) Holy & Kvacek, палеогеновий P. bella (Herr) Kvacek & Manchester та сучасний вічнозелений вид -- платан Керра (P. kerrii Gagnep.). Не мають аналогів серед сучасних видів такі вимерлі платани, як Platanus mabutii Oishi et Huzioka, P. disecta Lesq., P. asymmetrica N. Maslova, P. integrifolia N. Maslova, Р. stenocarpa N. Maslova, P. newberryana Herr.

Місце роду Platanus L. в сучасній філогенетичній системі квіткових рослин та його видовий і формовий склад. Рід платан (Platanus L.) -- єдиний представник родини платанових (Platanaceae Lindl.), яка є характерним прикладом монотипної родини. У філогенетичній системі квіткових рослин А.Л. Тахтаджяна (1987), рід Platanus L. належить до відділу Magnoliophyta (Angiospermae), класу Magnoliopsida (Dicotyledones), підкласу Hamamelidae Takht., надпорядку Hamamelidanae Takht., порядку Hamamelidales Takht., родини Platanaceae Lindl.

Таксономічний склад роду Platanus L. представлений такими видами, гібридами та декоративними формами: Platanus kerrii Gagnep., P. orientalis L. (синоніми: P. vulgaris Spaсh., P. orientalior Dodd., P. insularis Kotshy ex Koehne, P. undulata Steud., P. umbrosa Salisb., P. umbraculifera Hort. ex C. Koch, P. hispanica Tenore, P. elongata Steud., P. digitata Hort. ex Steud., P. cuneata Willd., P. algeriensis Hort. ex C. Koch, P. reuteri Hort. ex C. Koch, P. macrophylla Cree ex W. Baxt., P. nepalensis Hort. ex W. Baxt., P. nana Hort. ex C. Koch, P. pyramidalis Bolle ex Koehne, P. palmata Moench.), P. occidentalis L., P. racemosa Nutt. (синонім: P. californica Benth.), P. wrightii Wats., P. mexicana Moric., P. lindeniana Mart. et Gal., P. acerіfolia Willd. (синоніми: Platanus orientalis var. acerifolia Ait., P. intermedia Hort., P. damascena Dode., P. х acerofolia (Ait.) Willd., P. x hispanica Mill. ex Moench., P. hybryda Brot.), P. glabrata Fernald., P. cantabrigiensis A. Henry, P. parviloba A. Henry, P. orientalis `Digitata', P. orientalis `Cuneata', P. orientalis `Liquidambariofolia', P. orientalis `Mirkovec', P. orientalis `Cretica' (синонім: P. Cretica Dode.), P. occidentalis `Howard', P. acerifolia `Suttneri', P. acerifolia `Pyramidalis', P. acerifolia 'Vitifolia', P. acerifolia `Yarwood', P. acerifolia `Liberty', P. acerifolia `Columbia', P. acerifolia `Hispanica', P. `Autumn Glori', P. `Alphen's Globe'.

Природний ареал роду Platanus L. У Старому світі, в природних умовах, нині зростає лише два види платана -- Platanus orientalis та Platanus kerrii. Природний ареал Platanus orientalis зосереджений: на Балканському півострові (Албанія, Греція), островах Кіпр та Кріт, на островах Егейського моря, в Малій та Середній Азії, на Східному березі Середземного моря (Сирія, Ліван) та окремі місцезростання на території Ірану та Афганістану. Природний ареал Platanus kerrii -- Індокитай (В'єтнам, Лаос). У Новому світі в природних умовах зростають північноамериканські Platanus racemosa (Каліфорнія), P. wrightii, P. mexicana, P. lindeniana (Мексика), P. occidentalis (США). Згідно з флористичним поділом суші за А.Л. Тахтаджяном (1974), природні ареали видів роду Platanus L. знаходяться в межах Голарктичного флористичного царства і лише один вид Platanus kerrii в Індокитайській області Палеотропічного царства. Ареали видів роду Platanus L. територіально розділені сушею та океаном.

Географічне поширення видів роду Platanus L. За даними низки дослідників, види роду Platanus L. досить широко використовуються в культурі у США, країнах Європи та Азії. Північна межа ареалу проходить близько 46° пн. ш. по континенту Північної Америки, у Великобританії вона переходить за 65° пн. ш., у Європі проходить близько 55° пн. ш., в Азії тримається близько 40° пн. ш. Південна межа ареалу проходить близько 20° пн. ш. у Північній Америці, до 30° пн. ш. в Азії та Африці, до 15° пн. ш. в Індокитаї, в Австралії 10-15є пд. ш. Аналізуючи сучасне географічне поширення роду Platanus L., слід зауважити, що не всі види цього роду в однаковій мірі використовуються в культурі. Так, наприклад: Platanus kerrii практично невідомий в культурі за межами В'єтнаму та Лаосу, P. mexicana, P. lindeniana -- за межами Мексики, Platanus wrightii, P. racemosa відомі в культурі лише у США та Мексиці. Серед усіх нині існуючих видів платана найширше географічне розповсюдження має платан кленолистий (P. acerifolia). На думку багатьох вчених світу, перший екземпляр платана кленолистого виник від випадкового або навмисного схрещування платана західного та платана східного у Англії. Завдяки своїй витривалості та високій екологічній пластичності протягом XVIII століття цей вид широко розповсюдився на території Європи. Зараз платан кленолистий широко культивується від Середземномор'я до побережжя Північного моря у Євразії, а також на Північноамериканському материку в США та Мексиці і на Австралійському материку.

Історія та досвід інтродукції видів роду Platanus L. в Україні. В Україну платани інтродуковано наприкінці XVIII - на початку ХІХ століть. На сьогодні на території Криму, Українського Полісся та Лісостепу України зростають понад вікові дерева Platanus orientalis, P. occidentalis, P. acerifolia, які є живими свідченнями можливості ширшого використання цих видів у культурі в Україні. Найпоширеніший на території України Platanus acerifolia.

У цьому підрозділі наведено місць зростання та подано біометричні показники окремих понад вікових дерев досліджуваних видів платана.

Природні умови району досліджень. У підрозділі наведено фізико-географічні умови Правобережного Лісостепу України та дендропарку „Софіївка” НАН України, які у своїй більшості є сприятливими для культивування великої кількості видів деревних рослин із інших регіонів світу переважно помірної зони.

Об'єкти і методика досліджень. Об'єктом наших досліджень були інтродуковані в Правобережному Лісостепу України види роду Platanus L. Таксономічний склад їх представлений трьома видами: Platanus orientalis -- Балкано-малоазійсько-середньоазійсько-середземноморського походження, Platanus occidentalis -- Північноамериканського походження та Platanus acerifolia -- з Великобританії та Західної Європи.

Свої дослідження ми проводили шляхом стаціонарного та експедиційного вивчення видів Platanus L. Ми вивчали результати інтродукції роду Platanus L. у Правобережному Лісостепу України та видовий склад роду Platanus L. в Україні, Польщі, Німеччині з метою визначення потенційних регіонів для добору рослин платанів придатних для розширення їх культури в Правобережному Лісостепу України.

Експедиційними дослідженнями були охоплені Українські Карпати, Лісостеп та Степ України і Південний берег Криму, Польща та Німеччина.

Стаціонарні дослідження проводили у дендропарку „Софіївка” НАН України (м. Умань Черкаської обл.). В наших дослідженнях ми користувалися такими методиками.

Тривалість періоду глибокого і вимушеного спокою видів Platanus L. визначали за методикою Я.С. Нестерова (1971) та розробками М.А. Кохна (1968).

Визначаючи тривалість вегетаційного періоду об'єктів дослідження, за початок вегетації приймали початок розпускання бруньок, а кінець вегетації -- час масового листопаду.

Сезонний фенологічний ритм розвитку рослин вивчали за методикою, рекомендованою Радою ботанічних садів СРСР (1975).

Суму ефективних температур, необхідну для цвітіння видів роду Platanus L., вираховували від моменту настання температури повітря +10єС, а входження в інші фази розвитку -- від моменту настання температури +5єС.

Динаміку росту пагонів протягом вегетації визначали шляхом вимірювання лінійного приросту через кожні 10 діб.

Зимостійкість об'єктів дослідження визначали за методикою С.Я. Соколова (1957), а рівень пошкоджень морозами -- за М.О. Соловйовою (1982). Коефіцієнт зимостійкості визначали за методикою І.С. Косенка (2002).

Посухостійкість рослин оцінювали за шкалою C.C. П'ятницького (1961).

Ступінь проростання насіння Platanus L. щодо кислотності субстрату визначали за методикою А.Ф. Іванова (1970).

Стійкість проти атмосферних забруднень видів роду Platanus L. оцінювали за шкалою Г.М. Ількуна (1978) та В.Г. Антипова (1979).

Динаміку вмісту хлорофілу в листках Platanus L. визначали за методикою Т.М. Годнєва (1952).

При виконанні досліджень з вегетативного розмноження користувалися методикою З.Я. Іванової (1982).

Статистичну обробку даних проводили за методиками Б.А. Доспєхова (1965) і В.Ф. Мойсейченка (1992).

Ріст і розвиток. У цьому підрозділі подано ґрунтовний аналіз річного циклу розвитку інтродукованих у Правобережний Лісостеп України видів роду Platanus L.

На підставі лабораторних досліджень нами встановлено, що період спокою інтродукованих у Правобережному Лісостепу України видів платана триває 159-156 днів, а період вегетації -- 206-209 днів. Найкоротший глибокий спокій у P. orientalis (90 днів), найдовший -- у P. occidentalis (95 днів), а P. acerifolia за тривалістю періоду глибокого спокою займає проміжне положення між попередніми видами (93 дні).

Фази набухання та розпускання бруньок залежать від кількості тепла -- суми ефективних температур вище +5єС. В середньому за 4 роки досліджень у P. orientalis бруньки набухають при сумі ефективних температур -- 129,8±3,3єС, а розпускаються -- 214,6±8,6єС, у P. occidentalis -- відповідно 107,0±3,5єС і 166,6±5,0єС, у P. acerifolia -- 117,0±3,5єC і 180,6±5,0єС.

Майже одночасно з розпусканням бруньок розпочинається лінійний ріст пагонів у довжину, який, залежно від виду, триває 108-113 днів. Характеризуючи лінійний ріст пагонів, слід зазначити, що характерною особливістю платанів є формування подовжених ростових, вкорочених плодових та „жирових” (порослевих) пагонів. У інтродукованих в Правобережному Лісостепу України платанів спостерігається одна хвиля росту пагонів. Річний приріст у висоту, залежно від віку дерев платанів та умов зростання, становить 0,16-0,73 м. Однорічні саджанці досліджуваних видів платана ростуть повільно і мають розтягнутий період лінійного росту, який триває 132-140 днів. Період росту дво- і трирічних саджанців становить 110-120 днів. Найбільша його інтенсивність в умовах Правобережного Лісостепу України спостерігається в червні-липні.

Листки інтродукованих видів платана в умовах Правобережного Лісостепу України залишаються зеленими аж до настання перших осінніх заморозків. Як правило, зміна забарвлення листків відбувається у другій половині жовтня, а інколи навіть на початку листопада. Опадання листків розпочинається в другій половині листопада і триває до початку зими.

Цвітіння і плодоношення. При вивченні характеру розподілу репродуктивних органів нами встановлено, що на деревах досліджуваних видів платанів генеративні органи в переважній більшості розміщені в трьох ярусах. У верхньому ярусі переважають маточкові суцвіття, у середньому -- маточкові й тичинкові і в нижньому -- переважають тичинкові суцвіття. У молодих дерев платанів переважна більшість генеративних органів розташована у середньому та нижньому ярусах, а з віком спостерігається зміщення їх до верхнього ярусу.

За нашими спостереженнями у роки проведення досліджень, цвітіння платанів в умовах м. Умані Черкаської області та дендропарку „Софіївка НАН України розпочинається у третій декаді квітня -- першій декаді травня, майже одночасно з початком розпускання бруньок та розгортання листя, коли відбувається стійкий перехід середньодобової температури повітря через +10єС. Сума ефективних температур вище +10єС, необхідна для початку цвітіння P. orientalis, P. occidentalis, P. acerifolia становить 165,4±10-188,5±20єС. Тривалість періоду цвітіння цих видів платана в умовах Правобережного Лісостепу України залежить від погодних умов і складає 10-21 день.

Плоди P. orientalis, P. occidentalis, P. acerifolia досягають розмірів зрілих у кінці другої на початку третьої декади жовтня. Дозрівання плодів триває до середини листопада.

Протягом періоду наших досліджень періодичності у плодоношенні не спостерігалося. Супліддя зі зрілими плодами залишаються на деревах протягом всієї зими і лише наприкінці квітня -- на початку травня опадають і розсипаються.

Зимостійкість та морозостійкість. У підрозділі зроблено детальний аналіз літературних джерел щодо зимостійкості та морозостійкості досліджуваних видів роду Platanus L. Так, за даними Я.І. Мулкіджаняна (1961), P. orientalis в умовах Закавказзя здатний без ушкоджень витримувати зниження температури до -20єС. М.І. Лобаєв (1950) у своїх роботах зазначає, що у Краснодарі платани без ушкоджень витримують зниження температури до -35єС. Наш аналіз кліматичних показників і місць зростання платанів показав, що на Україні є дерева платанів досліджуваних видів, які за останнє сторіччя витримали пониження температури до -28-31єС. Однак у історії інтродукції платанів у Правобережний Лісостеп України є і випадки вимерзання платанів у холодні зими 1928-1929, 1939-1940, 1941-1942 рр.

У роки проведення наших досліджень зимостійкість P. orientalis, P. occidentalis, P. acerifolia була цілком задовільною і становила І-ІІ бали за шкалою зимостійкості деревних рослин С.Я. Соколова (1957). У результаті проведення статистичної обробки даних про зимостійкість досліджуваних видів платана, та за допомогою використання коефіцієнта зимостійкості, запропонованого І.С. Косенком (2002), нами підтверджено і той факт, що зимостійкість P. occidentalis та P. acerifolia є дещо вищою порівняно з P. orientalis.

Посухостійкість. У підрозділі зроблено аналіз положень щодо посухостійкості видів роду Platanus L. та наведено приклади елементів ксероморфності у мезоморфних листках досліджуваних видів платанів. Оцінка посухостійкості інтродукованих видів платанів виконана за 6-бальною шкалою С.С. П'ятницького (1961). Дослідженнями установлено, що дорослі дерева P. orientalis, P. occidentalis та P. acerifolia в Правобережному Лісостепу України мають посухостійкість 5 балів, а молоді рослини цих же видів (віком до 2-х років) за посухостійкістю оцінені в 3 бали.

Відношення до родючості, вологості та кислотності ґрунту. На основі проведеного нами аналізу літературних даних та власних досліджень досліджувані види платанів за потребою в елементах живлення і родючості ґрунту -- мезо-мегатрофи; щодо відношення до вологості ґрунту -- мезофіли.

Результати досліджень, проведених нами щодо відношення до кислотності субстрату свідчать, що оптимальна кислотність субстрату для проростання насіння та подальшого росту і розвитку сіянців платанів знаходиться в межах рН 6,5-8,0.

Світловибагливість. Виходячи з того, що всі види Platanus L. навіть в природних ареалах ніколи не зустрічаються в зімкнутих насадженнях і в лісовому господарстві не висаджуються під пологом інших деревних порід, безумовно, є світловибагливими. Досвід вирощування платанів у дендропарку „Софіївка” НАН України також свідчить, що під пологом інших деревних порід дерева платанів мають значно менший габітус, нижчу зимостійкість, а, отже, і нижчу життєздатність. Хоча, слід зазначити, що бокове затінення істотного впливу на стан дерев платанів не має.

Стійкість проти атмосферних забруднень. Внаслідок досліджень газостійкості рослин, проведеними В.Г. Койловим та О.М Колесніковою (1986), О.К. Поляковим, І.Є. Малюгіним, В.П. Тарабріним, В.В. Корольовим (1992) платани віднесено до дуже стійких проти пилу і газу рослин. За шкалою оцінки газостійкості деревних рослин (Г.М. Ількун, 1978; В.Г. Антипов, 1979) платан теж відноситься до дуже газостійких.

Внаслідок наших візуальних спостережень на території України та за її межами, а також лабораторних досліджень динаміки вмісту хлорофілів „а” та “b” і каротиноїдів, ми дійшли висновку про повну газостійкість вивчених видів Platanus L.

Відношення платанів до біотичних факторів. У підрозділі висвітлено дані про всі відомі захворювання і шкідники P. occidentalis, P. acerifolia та P. orientalis, а також наведено приклади захворювань, виявлених під час експедиційних досліджень в Україні та за її межами.

В цілому види роду Platanus L. відносно мало потерпають від шкідників і хвороб. Найпоширенішим захворюванням платанів є антракноз, яке спричиняється патогенним грибом Apiognomia venta Hohn. Серед шкідників найпоширенішими є платанова попелиця, березові та кленові п'ядуни, платанова брунькова міль та різні точильники деревини.

Розширення культури інтродукованих у Правобережному Лісостепу України платанів у значній мірі залежить від вибору оптимальних способів їх розмноження.

Насіннєве розмноження. Проблемі насіннєвого розмноження деревних та кущових рослин, і зокрема видів Platanus L., присвячено роботи багатьох дослідників. У підрозділі наводяться отримані нами результати досліджень насіннєвого розмноження інтродукованих у Правобережний Лісостеп України видів роду Platanus L. з насіння місцевої репродукції. Згідно з нашими дослідженнями, оптимальним строком для збирання насіння платанів є період з грудня по березень, а кращим строком для посіву у відкритий ґрунт є кінець квітня -- початок травня, коли майже минула загроза пізньовесняних заморозків і встановилась температура на поверхні ґрунту 16-18єС.

Оскільки, при зберіганні, насіння платанів за рік втрачає схожість, зберігати його більше цього терміну не рекомендуємо.

Нами відзначено, що на ранніх етапах розвитку сіянці досліджуваних видів платана особливо вибагливі до вологості ґрунту, тому збільшенню виходу посадкового матеріалу сприяють щоденні поливи.

Вирощування сіянців першого року у теплицях та холодних парниках збільшує вихід та покращує якість посадкового матеріалу.

Вегетативне розмноження. Про високу регенераційну здатність живців платанів зазначається в роботах В.І. Цулої (1952), В.І. Грубова (1954), І.Є. Пшеничного (1960), В. Хаскіна (1960), О.І. Колеснікова (1974), Н.Є Булигіна (1985) та багатьох інших дослідників.

Результати наших досліджень з вегетативного розмноження видів Platanus L. здерев'янілими живцями свідчать, що строки заготівлі та якість живців істотно впливають на їх здатність до ризогенезу. Найбільший відсоток укорінення (78,9-74,4%) у живців діаметром 1,0-1,5 см, 30-35 см завдовжки із порослевих (жирових) пагонів, заготовлених на початку зими (в грудні) та перед початком вегетації (в березні). Також, відносно великий відсоток укорінення (72,3-67,5%) у живців аналогічних розмірів та строків заготівлі з крони молодих, 15-25-річних дерев. Здерев'янілі живці, заготовлені у лютому, мають нижчу здатність до ризогенезу.

Дрібні живці платанів (0,5-0,7 см -- діаметр, 15-20 см -- довжина), заготовлені у березні під час весняної обрізки, укорінюються задовільно (21,5-29,2%), але виражений процес утворення калюсу у них майже відсутній на відміну від живців заготовлених у грудні. В таких живців у процесі укорінення в базальній частині сильно розростається кіркова частина, паренхіма розходиться окремими витягнутими до периферії ділянками. Одночасно за рахунок променевої паренхіми сильно розширюється частина серцевинних променів. Кореневі зародки з'являються як у камбії, який розташований з краю форми, утвореної променевою паренхімою, так і в самій паренхімі. Активну участь у процесі утворення коріння також бере і перемедулярна зона.

На поверхні здерев'янілих живців платанів корені з'являються на 25-30 день. Перші корені на живці утворюються переважно під базальною брунькою.

Істотної різниці в здатності до укорінення здерев'янілих живців P. occidentalis, P. acerifolia та P. orientalis нами не виявлено.

Оптимальним строком для укорінення здерев'янілих живців платанів у Правобережному Лісостепу України є кінець квітня -- початок травня. Процес укорінення відносно добре проходить як в умовах закритого, так і відкритого ґрунту.

Враховуючи високу регенераційну здатність здерев'янілих живців платанів, останні доцільно розмножувати саме цим способом і в стислі строки отримувати стандартні саджанці.

Оцінка успішності інтродукції видів роду Platanus L. в умовах Правобережного Лісостепу України. Оцінку успішності інтродукції видів Platanus L. ми провели на основі візуальних спостережень в дендрологічному парку „Софіївка” НАН України, Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України та Синицькому дендрарії (поблизу Умані) методом інтегральної числової оцінки життєздатності і перспективності інтродукції дерев і кущів П.І. Лапіна та С.В. Сіднєвої (1973).

Результати, отримані методом числової інтегральної оцінки життєздатності і перспективності рослин, за середніми даними чотирирічних спостережень, свідчать, що всі досліджені нами види Platanus L. віднесені до групи перспективних рослин для інтродукції в умови Правобережного Лісостепу України. Але, потрібно зауважити, що така оцінка стосується лише тих рослин, які вже зростають на цій території та певною мірою акліматизувалися і наразі є чудовим маточним матеріалом для їх розмноження.

Оцінку успішності акліматизації ми провели методом акліматизаційних чисел М.А. Кохна (1968) і прийшли до висновку, що P. occidentalis, P. acerifolia та P. orientalis добре акліматизувалися.

Використання видів роду Platanus L. у зеленому будівництві. Серед інтродукованих в Україні деревних порід помітно виділяється рід Platanus L. Сьогодні інтерес до видів цього роду значно зростає майже у всіх країнах Західної Європи. Основою цінності платанів для зеленого будівництва є їх декоративні якості. Для оцінки декоративності видів роду Platanus L. ми скористалися 5-бальною шкалою оцінки архітектоніки крони та стовбура, декоративності листя, суцвіть, квіток та плодів, а також кольору та фактури кори, стовбура, пагонів протягом року за методикою Н.В. Котелової та О.Н. Виноградової (1974) в модифікації І.В Тарана та А.М. Агопової (1981). Декоративність інтродукованих видів платанів оцінена в 5-балів.

В результаті проведених досліджень ми дійшли висновку, що P. occidentalis, P. acerifolia та P. orientalis та їх декоративні форми потенційно придатні для використання в озелененні населених пунктів Правобережного Лісостепу України, а також для реконструкції старовинних парків та створення нових садово-паркових композицій.

Питання охорони та збагачення видового різноманіття роду Platanus L. у культурі в Україні. У підрозділі розкривається проблема охорони і збереження екзотичної, цінної інтродукованої деревної рослинності, особливо вікових дерев платанів та вперше нами інтродукованих.



ВИСНОВКИ

1. У дисертації з'ясовано актуальні теоретичні і практичні питання біології розвитку інтродукованих в Правобережному Лісостепу України видів роду Platanus L., які є дуже цінними, декоративними, стійкими проти засухи та атмосферного забруднення рослинами, узагальнено досвід їх інтродукції та встановлено, що на родючих ґрунтах за умови достатнього освітлення і зволоження вони швидко ростуть, відносно мало ушкоджуються шкідниками та хворобами і придатні для створення довговічних насаджень.

2. Аналіз палеоботанічних даних про поширення видів роду Platanus L. від часу його зародження в рослинному світі й до наших днів свідчить, що найбільшого розвитку рід досяг у неогені, а нинішній його ареал є рештками колишнього великого ареалу. Серед викопних видів платанів є прототипи сучасних видів. У Старому світі в природних умовах зараз зростають лише два види: P. orientalis L. та P. kerrii Gagnep. На частині території сучасної україни вявлено залишки викопних платанів.

3. Аналіз географічного поширення роду Platanus L. свідчить, про велику екологічну пластичність P. orientalis L., P. occidentalis L. та P. acerifolia Willd. Найбільшою екологічною пластичністю відзначається P. acerifolia Willd.

4. Вегетаційний період видів Platanus L., інтродукованих у Правобережному Лісостепу України, триває при сумі ефективних температур вище +5єС 2369±69,7-2389,1±73,3 -- 206-209 днів, а період спокою -- 159-156 днів. Ритміка вегетації відповідає кліматичному ритму Правобережного Лісостепу України і є показником пристосованості до умов даного регіону.

5. В умовах України репродуктивна зрілість інтродукованих видів Platanus L. настає у 10-20-річному віці. Всі досліджені нами види плодоносять щорічно. Дозрівання плодів триває до середини листопада. Одне доросле дерево з балом плодоношення 2-3 має 600-700 суплідь, що забезпечує вихід 4-5 кг повнозернистого насіння.

6. Встановлено, що інтродуковані види платана відносно морозостійкі, оскільки окремі дерева витримували зниження температури до -30єС. Найбільшої шкоди деревам платанів наносять пізньовесняні заморозки.

7. Встановлено, що інтродуковані у Правобережному Лісостепу види Platanus L. достатньо посухостійкі. Екологічний ареал роду Platanus L. по відношенню до ґрунтів окреслюється такими параметрами: свіжі, вологі та сирі відносно багаті ґрунти, іноді відносно бідні свіжі, вологі та сирі ґрунти. Щодо відношення до вологості ґрунту платани -- мезофіли. Потребують рН ґрунту в межах 6,5-8,0. Експериментальним шляхом доведено високу стійкість платанів проти атмосферних забруднень.

8. Доведено можливість розмноження платанів в умовах культури як насіннєвим, так і вегетативним шляхом. Експериментально підтверджено, що швидкість проростання насіння залежить від температури субстрату. При вирощуванні сіянців обов'язковою умовою є підтримання відносно високої вологості ґрунту шляхом щоденних поливів.

9. Виявлено залежність позитивних результатів живцювання платанів від розмірів живців та строків їх заготівлі. Вегетативне розмноження платанів дає змогу отримати чистий посадковий матеріал у більш стислі строки порівняно з насіннєвим.

10. За проведеною оцінкою успішності інтродукції усі досліджувані види платанів віднесено до групи перспективних, проте найперспективніший з них P. acerifolia Willd.

11. Культивовані в Правобережному Лісостепу України види Platanus L. придатні для створення алей, композиційних груп та солітерних посадок. Велике значення для успішного впровадження у насадження має вибір експозиційного місця з відповідним мікрокліматом.

Практичні рекомендації

1. Перед посівом насіння платанів необхідно ретельно очищати від покривних волосків. Найкраще очищається насіння під час механічного змішування з вологим піском. Замочування насіння у проточній воді прискорює його проростання. Висівати насіння у ґрунт слід на глибину не більше 0,5 см. До початку утворення першого справжнього листка необхідно підтримувати відносно високу вологість ґрунту.

2. При вегетативному розмноженні доцільніше використовувати живці з порослевих пагонів діаметром 1,0-1,5 см, довжиною -- до 35 см. Заглиблення живців у субстрат для укорінення проводиться на глибину 15-20 см так, щоб над поверхнею ґрунту залишилося дві бруньки. Хоча найкраще укорінюються живці, заготовлені у грудні, краще для укорінення застосовувати живці, заготовленні у березні, які мають теж високу регенераційну здатність, бо в даному випадку не виникає питання про тривале зберігання живців та менше шкоди наноситься маточним рослинам.

3. Садити платани на постійне місце можна 3-4-річними сіянцями і саджанцями, краще 4-річними саджанцями в пізньоосінні строки. Обов'язковим є інтенсивний полив після висаджування. Завдяки високій регенеративній здатності платанів при посадці можна застосовувати заглиблення, що сприяє кращому розвитку кореневої системи.

4. Саджанці платанів придатні для пересадки у 14-15-річному віці. Пересаджування у такому віці проводиться з грудою землі зі створенням відповідних опор для зменшення парусності рослин до моменту закріплення у ґрунті.

5. Для подальшої інтродукційної роботи та перспектив використання в регіоні пропонується асортимент декоративних форм видів платанів, поширений у країнах Західної Європи.

6. Слід ретельно охороняти понадвікові дерева платанів, що зростають на території України.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Грабовий В.М. Екзоти роду Platanus L. в насадженнях дендропарку „Софіївка” і міста Умань // Бюлетень Державного Нікітського ботанічного саду. -- Ялта, 1999. -- Вип. 79. -- С. 41-44.

2. Грабовий В.М. Перспективи використання видів роду Platanus L. в зеленому будівництві // Інтродукція рослин, 2000. -- № 1. -- С. 72-75.

3. Грабовий В.М. Інтродукція видів роду платан (Platanus L.) у парках і ботанічних закладах України // Інтродукція рослин, 2000. -- № 2. -- С. 97-100.

4. Грабовий В.М. Схожість і динаміка проростання насіння платанів західного та кленолистого // Інтродукція рослин, 2002. -- № 1. -- С.89-93.

5. Грабовий В.М. Особливості розвитку змішаних бруньок, цвітіння та плодоношення платана кленолистого (Platanus acerifolia Wiild.) в умовах дендропарку „Софіївка” НАН України // Збірник наукових праць УСГА. -- Умань: УСГА, 1999. -- С.517-519.

6. Грабовий В.М. Найстаріші дерева платана на Україні // Arboretum Bolestraszyce, 2001. -- Zeszyt 8. -- S. 71.

7. Грабовий В.М. Розмноження платана кленолистого здерев'янілими живцями // Матер.ІІ Міжнарод. конф. Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва. -- Умань, 2002. -- С. 72-74.

8. Грабовий В.М. Стійкість видів Platanus L. проти атмосферних забруднень // Матер.ІІІ Міжнарод. конф. Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва. -- Біла Церква, 2003. -- С. 89-92.

Размещено на Allbest.ru

...