Зимостойкость восточноазиатских груш в условиях предгорий Республики Адыгея
Ознакомление с современным состоянием изученности зимостойкости древесных растений. Анализ влияния абиотических факторов на годичный цикл развития и адаптацию восточноазиатских груш к предгорному климату. Изучение биохимических аспектов резистентности.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | диссертация |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.03.2018 |
Размер файла | 6,6 M |
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.
41
207
102,6
12.04
136
1883
873,8
16.07
2010
2
23
23.03
33
326
113,1
23.04
117
1846
867,0
16.07
Корреляционная связь признаков
r = 0,789
tr=4,641
t05=2,16
Связь прямая сильная существенная
r = 0,329
tr=1,251 t05=2,16
Связь число дней периода-? t >5°С
несущественная.
r = -0,669
tr= 3,25 t05=2,16
Связь число дней периода-? t эффективн.
обратная сильная
существенная
r = 0,612
tr=2,795 t05=2,16
Связь число дней периода-? t >5°С
прямая средняя существенная.
r = 0,782
tr= 4,52 t05=2,16
Связь число дней периода-? t эффективн.
прямая сильная существенная
Весеннее развитие груши начинается с распускания генеративных почек, цветения, а затем развиваются вегетативные почки и начинается активный рост побегов. Поэтому фазу начала вегетации отмечали при набухании почек и появлении у 75% генеративных почек зеленого конуса листьев на 1/3 длины почки. На повышение весенних температур раньше других видов реагируют P. ussuriensis Maxim. и P. bretschneideri Rehd. Начало вегетации у них отмечается через 2-4 дня после перехода среднесуточных температур воздуха через 5°С. Однако в условиях поздней весны все различия в наступлении фенологических фаз у наблюдаемых видов сглаживаются. Следом вегетация начинается у P. pyrifolia (Burm.) Nakai, а затем у P. ovoidea Rehd. У последнего ростовые процессы активизируются даже позже местного вида P. caucasica Fed.
По мнению ряда авторов, изучавших зависимость развития генеративных почек от суммы температур, накопленных растением за межфазный период [Ряднова, Еремин], потребность различных сортов в тепле неодинакова, отсюда и возникают различия в наступлении вегетации. Другие исследователи склоны считать зависимость начала вегетации и цветения от суммы холодных температур в предшествующий зимний период, которые определяют степень развития цветка и его готовность к цветению при благоприятных условиях [Тревиранус, Вегис, Ашкенаси, Мороз, Черни].
По нашим данным за годы наблюдения корреляционная связь между числом дней от начала перехода через 5°С до начала вегетации и суммой температур, накопленных растением за этот период сильная (r=0,789) и существенная. Кроме того отмечено, что при раннем наступлении вегетации (условия 2008 г.) продолжительность межфазного периода значительно увеличивается, дальнейший рост растений после набухания почек затормаживается, что связано с действием ночных низких положительных температур и сохраняющейся недоступностью почвенной влаги. При позднем наступлении весны, напротив, отмечается резкий набор сумм активных температур, и растения сокращают период начала вегетации и наступления цветения.
В период от начала вегетации (переход через 5°С) до цветения растения в меньшей степени зависели от сумм температур выше 5°С (r=0,329 при tф<t05), а продолжительность этого периода находились в обратной зависимости от от сумм эффективных температур (r= -0,669; tф>t05). Вероятно, в этот период растения нуждаются в активных температурах, но не предъявляют требований к высоким температурам. В среднем по годам для начала цветения требовалось от 159° (P. ussuriensis Maxim. и P. bretschneideri Rehd.) до 376° (P. ovoidea Rehd.) сумм температур выше 5°С.
На продолжительность цветения, качество оплодотворения и завязываемость плодов существенно влияют условия погоды. В среднем один цветок изучаемых образцов груши цветет от 2 до 6 дней. В соцветии формируется от 2 до 11 цветков, и общая продолжительность цветения соцветия составляет от 5 до 8 дней.
Одновременно с окончанием цветения активно распускаются листья вегетативных почек и начинается рост побегов. В этот период растения нуждаются в больших суммах среднесуточных температур, поэтому корреляционная связь фазы развития с температурным фактором снова возрастает, причем, большая сопряженность отмечена с суммами эффективных температур воздуха, то есть суммами температур выше 8°С (биологический минимум культуры) - r=0,782, чем с суммами температур выше 5°С (r = 0,612). Все различия существенны на 5% уровне значимости.
Формирование устойчивости генеративных почек к стресс-факторам зимнего периода во многом связано с условиями вегетации, а именно с формированием достаточного количества ассимилянтов, отложения их в запас и своевременного вызревания тканей побегов. Поэтому нами определялись сроки окончания активного роста побегов, и закладки почек на плодовых образованиях (прутиках, копьецах или кольчатках).
Руководствуясь «Программой и методикой изучения…», мы использовали в корреляционном анализе суммы температур за период от устойчивого перехода через 5°С до начала фазы, а не за определенный межфазный период. Такой способ установления зависимости определяется тем, что видимому проявлению фазы развития всегда предшествуют подготовительные этапы, и при этом установить долю потребного количества термического ресурса не представляется возможным. Учитывая сумму температур за весь период роста и развития, приостанавливающийся летом, нами отмечено, что закладка почек восточноазиатских груш может происходить в значительном диапазоне получаемого тепла в различные годы: от 1714 до 2005°С. По срокам закладки почек выявлены межвидовые различия. Так, почти на неделю раньше местного вида P. caucasica формируются почки у P. ovoidea, P. ussuriensis и P. bretschneideri, происходящих из северо-восточноазиатского и восточнокитайского геотипов. Это обстоятельство указывает на больший потенциал зимостойкости данных видов по сравнению с аборигенным видом. Потребность в суммарном тепле у них также несколько ниже. Напротив, P. pyrifolia, проявляет большую потребность в тепле в фазе роста побегов и позже закладывает верхушечные почки.
Таким образом, наступление описанных фенофаз у видов восточноазиатских груш, как и у местного вида, находится в прямой корреляционной зависимости от температурного фактора, имеющего экологическое значение, так как отражает связь растений-интродуцентов со средой обитания.
Наблюдения за фенологическим развитием сортов и гибридов восточноазиатских груш из коллекции МОС ВИР (всего 45 образцов) и районированных сортов Нарт (St.) и Киффер (St.) с 2000 по 2011 г. показало, что в целом группа характеризуется ранним началом вегетации (таблица 10), их почки начинают реагировать на повышение температур и набухают уже в февральские оттепели, что дает возможность быстрого развития при наступлении устойчивых среднесуточных температур, благоприятных для вегетации. В тоже время в пределах группы имеются различия в сроках наступления фаз развития, связанных с происхождением и биологическими особенностями различных сортов и гибридов. На рисунке 2 графически отражено распределение сортов по срокам цветения.
В пределах одного года разница в наступлении фазы цветения составляет 9-12 дней и имеет тенденцию к уменьшению продолжительности при более высоких среднесуточных температурах воздуха. Вариации сроков наступления фазы по годам с различными метеоусловиями могут быть в пределах 32-37 дней. Последовательность вступления в фазу цветения в различные годы изучаемых сортов и гибридов сохранялась с несущественными отклонениями, что вероятно связано с биологическими особенностями образцов.
Таблица 10 Влияние температурного фактора на сроки цветения восточноазиатских груш
Группа |
Сорт, гибрид |
Всего образцов в группе |
% от общего кол-ва |
Дата цветения |
? t активных |
|||
самая ранняя (2004 г.) |
самая поздняя (2005 г.) |
при раннем цветении |
при позднем цветении |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Нарт (St.) |
- |
- |
28.03 |
01.05 |
243 |
263 |
||
Киффер (St.) |
- |
- |
23.03 |
28.04 |
229 |
251 |
||
Раннее цветение |
Аньли |
22 |
48,9 |
23.03 |
27.04 |
214 |
241 |
|
Байли |
23.03 |
27.04 |
214 |
241 |
||||
Баочжули |
23.03 |
26.04 |
202 |
241 |
||||
Груша Ганзена |
25.03 |
28.04 |
229 |
251 |
||||
Даншансуи |
24.03 |
30.04 |
239 |
251 |
||||
Деканка Новая |
25.03 |
30.04 |
239 |
251 |
||||
Китайская 4 |
25.03 |
28.04 |
229 |
251 |
||||
Китайская 5 |
25.03 |
27.04 |
214 |
241 |
||||
Китайская 14 |
25.03 |
29.05 |
239 |
251 |
||||
Китайская 15 |
22.03 |
26.04 |
202 |
241 |
||||
Китайская 17 |
23.03 |
26.04 |
202 |
241 |
||||
Лесная Красавица |
25.03 |
26.04 |
202 |
241 |
||||
Наньголи |
24.03 |
28.04 |
229 |
251 |
||||
Ольга |
26.03 |
28.04 |
229 |
251 |
||||
Поли |
23.03 |
27.04 |
214 |
241 |
||||
Уссурийская Отборная |
21.03 |
28.04 |
229 |
251 |
||||
Фоцзянсили |
24.03 |
25.04 |
202 |
241 |
||||
Цзынмули |
25.03 |
28.04 |
229 |
251 |
||||
Цыли |
24.03 |
30.04 |
239 |
251 |
||||
Шинсуи |
24.03 |
26.04 |
202 |
241 |
||||
Энли |
23.03 |
27.04 |
214 |
241 |
||||
Этоули |
23.03 |
26.04 |
202 |
241 |
||||
Среднее цветение |
Гимринская |
12 |
26,7 |
26.03 |
03.05 |
276 |
274 |
|
Дружба |
26.03 |
02.05 |
259 |
274 |
||||
Китайская 7 |
27.03 |
01.05 |
243 |
263 |
||||
Китайская 13 |
26.03 |
01.05 |
243 |
263 |
||||
Пинли |
27.03 |
02.05 |
259 |
274 |
||||
Сидминская |
26.03 |
02.05 |
259 |
274 |
||||
Сули |
28.03 |
03.05 |
276 |
274 |
||||
Сянли |
28.03 |
02.05 |
259 |
274 |
||||
Сяохэбайли |
26.03 |
02.05 |
259 |
274 |
||||
Уайбацзыли |
27.03 |
02.05 |
259 |
274 |
||||
Цзынбайли |
26.03 |
02.05 |
259 |
274 |
||||
Чанбайли |
26.03 |
01.05 |
243 |
263 |
||||
Позднее цветение |
Восточная Золотистая |
11 |
24,4 |
03.04 |
08.05 |
375 |
332 |
|
Дунголи |
31.03 |
07.05 |
355 |
314 |
||||
Душистая |
02.04 |
04.05 |
298 |
274 |
||||
Китайская 6 |
31.03 |
07.05 |
355 |
314 |
||||
Китайская 9 |
31.03 |
06.05 |
341 |
298 |
||||
Китайская 10 |
31.03 |
08.05 |
375 |
332 |
||||
Китайская 16 |
01.04 |
04.05 |
298 |
274 |
||||
Китайская 18 |
01.04 |
06.05 |
341 |
298 |
||||
Козуи |
31.03 |
06.05 |
341 |
298 |
||||
Минюэли |
31.03 |
06.05 |
341 |
298 |
||||
Яли |
31.03 |
06.05 |
341 |
298 |
||||
Корреляционная связь даты цветения с ? t активных |
2004 г.: r = 0,911 tr = 15,2 t05=2,01 - связь прямая сильная существенная. 2005 г.: r = 0,583 tr = 4,63 t05=2,01 - связь прямая средняя существенная |
По данным таблицы, через 107-123 дня после устойчивого перехода температуры воздуха через 5°С у всех образцов груши приостанавливается рост побегов и закладываются почки. Для этой фазы требуется накопление более 1547°С активных температур (t>10°), но при условии более резких кривых набора сумм среднесуточных температур в 2005 г., все образцы начинали закладывать почки при сумме температур выше 1700°С. Начало цветения для раннецветущих сортов и гибридов отмечалось на уровне стандартного сорта Киффер, а для растений среднего срока цветения - на уровне стандартного сорта Нарт. Статистическим методом была установлена прямая корреляционная связь начала наступления фазы с суммой активных температур воздуха (выше 10°С), накопленных к данной фазе, причем для ранней весны (2004 г.) эта связь усиливается (r=0,911), а при поздних сроках начала весны - слабеет (r=0,583).
Наиболее раннее цветение свойственно преимущественно сортам, происходящих от P. ussuriensis (66,7%) и P. pyrifolia (60,0%); средний срок цветения имеют в основном сорта P. ovoidea (75,0%); позднецветущие сорта относятся к видам P. pyrifolia и P. bretschneideri, соответственно 40,0 и 33,3% (рисунок 2).
Сорта, происходящие от P. ussuriensis Maxim.
Сорта, происходящие от P. ovoidea Rehd.
Сорта, происходящие от P. pyrifolia (Burm.) Nakai
Сорта, происходящие от P. bretschneideri Rehd.
Раннее цветение Среднее цветение Позднее цветение |
Рисунок 2. Распределение сортов с различным происхождением на группы по срокам цветения (в % от общего числа)
Активный, но не чрезмерный рост побегов и формирование ассимиляционного аппарата, по мнению ряда авторов, является одним из условий хорошей подготовки к зимовке [Ряднова, Еремин, 1964, И.П. Петухова, А.Ф. Климаченко]. Своевременное окончание активного роста в соответствии с ходом метеоусловий, присущих данной местности, может свидетельствовать о степени адаптации интродуцентов.
В наших наблюдениях за динамикой роста побегов сортов и гибридов в годы с максимальным отклонением от нормы температурных режимов, было отмечено, что приостановка активного роста приходится на июль-август. У гибридов, как и у видов груши, рост побегов приостанавливается при заложении почек именно на плодовых образованиях, тогда как побеги с верхушечными почками еще продолжают рост. В начальном периоде формирования различий между вегетативными и генеративными почками нет. В таблице 11 приведены данные продолжительности периода от устойчивого перехода через 5°С до закладки и начала дифференциации в зависимости от температурного фактора и сортовых особенностей.
Таблица 11 Продолжительность периода развития побегов до закладки почек в зависимости от температурного фактора
Период Сорт, гибрид |
Длина периода переход через 5°С - закладка и начало дифференциации почек, число дней |
? t активных за период |
|||
2004 г. |
2005 г. |
2004 г. |
2005 г. |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Нарт (St.) |
120 |
112 |
1695 |
1795 |
|
Киффер (St.) |
118 |
110 |
1650 |
1748 |
|
Аньли |
114 |
110 |
1579 |
1748 |
|
Байли |
118 |
113 |
1650 |
1817 |
|
Баочжули |
118 |
112 |
1650 |
1795 |
|
Восточная Золотистая |
114 |
110 |
1579 |
1748 |
|
Гимринская |
114 |
112 |
1579 |
1795 |
|
Груша Ганзена |
114 |
112 |
1579 |
1795 |
|
Даншансуи |
114 |
116 |
1579 |
1885 |
|
Деканка Новая |
114 |
112 |
1579 |
1795 |
|
Дружба |
114 |
110 |
1579 |
1748 |
|
Дунголи |
116 |
116 |
1617 |
1885 |
|
Душистая |
116 |
113 |
1617 |
1817 |
|
Китайская 4 |
114 |
114 |
1579 |
1838 |
|
Китайская 5 |
117 |
114 |
1638 |
1838 |
|
Китайская 6 |
114 |
119 |
1579 |
1955 |
|
Китайская 7 |
117 |
121 |
1638 |
1997 |
|
Китайская 9 |
117 |
116 |
1638 |
1885 |
|
Китайская 10 |
114 |
116 |
1579 |
1885 |
|
Китайская 13 |
117 |
121 |
1638 |
1997 |
|
Китайская 14 |
117 |
110 |
1638 |
1748 |
|
Китайская 15 |
121 |
119 |
1721 |
1955 |
|
Китайская 16 |
117 |
114 |
1638 |
1838 |
|
Китайская 17 |
123 |
115 |
1780 |
1861 |
|
Китайская 18 |
114 |
113 |
1579 |
1817 |
|
Козуи |
114 |
110 |
1579 |
1748 |
|
Лесная Красавица |
116 |
110 |
1617 |
1748 |
|
Минюэли |
114 |
113 |
1579 |
1817 |
|
Наньголи |
116 |
111 |
1617 |
1772 |
|
Ольга |
114 |
115 |
1579 |
1861 |
|
Пинли |
121 |
114 |
1721 |
1838 |
|
Поли |
114 |
116 |
1579 |
1885 |
|
Сидминская |
116 |
114 |
1617 |
1838 |
|
Сули |
114 |
116 |
1579 |
1885 |
|
Сянли |
114 |
115 |
1579 |
1861 |
|
Сяохэбайли |
117 |
116 |
1638 |
1885 |
|
Уайбацзыли |
114 |
113 |
1579 |
1817 |
|
Уссурийская Отборная |
112 |
107 |
1547 |
1703 |
|
Фоцзянсили |
117 |
116 |
1638 |
1885 |
|
Цзынбайли |
117 |
119 |
1638 |
1955 |
|
Цзынмули |
118 |
119 |
1638 |
1955 |
|
Цыли |
114 |
113 |
1579 |
1817 |
|
Чанбайли |
114 |
119 |
1579 |
1955 |
|
Шинсуи |
117 |
115 |
1638 |
1861 |
|
Энли |
117 |
113 |
1638 |
1817 |
|
Этоули |
114 |
112 |
1579 |
1795 |
|
Яли |
116 |
116 |
1617 |
1885 |
|
Корреляционная связь |
r = 0,993 tr = 55,2 t05=2,01 |
r = 0,998 tr = 99,8 t05=2,01 |
По данным таблицы 11, через 107-123 дня после устойчивого перехода температуры воздуха через 5°С у всех образцов груши приостанавливается рост побегов и закладываются почки. Для этой фазы требуется накопление более 1547° активных температур (t>10°). Однако, при условии более резких кривых набора сумм среднесуточных температур в 2005 г., все образцы начинали закладывать почки при сумме температур выше 1700°С. При этом отмечено, что продолжительность периода весенне-летнего развития побегов сохраняется с незначительными колебаниями по годам. Отмечена сильная зависимость наступления данной фазы от температурного фактора в оба года наблюдений (коэффициент корреляции достоверен, корреляция прямая сильная, r=0,99). Таким образом, для нормального роста побегов важно чтобы на протяжении 107-123 дней после перехода температуры воздуха через 5°С температура воздуха была выше 10°С.
Наиболее продолжительным летним ростом характеризовались образцы: Цзынмули, Сяохэбайли, Цзынбайли, Дунголи, Китайская 6, 7, 9, 13, 15, 17, Яли (116-123 дня).
В таблице 12 приводятся сроки окончания весенне-летнего роста побегов и закладки почек у различных сортов и гибридов восточноазиатских груш.
Таблица 12 Сроки окончания роста побегов и закладки почек различных сортов и гибридов груши
Период Сорт, гибрид |
Дата закладки почек |
||
самая ранняя (2004 г.) |
самая поздняя (2005 г.) |
||
1 |
2 |
3 |
|
Нарт (St.) |
18.07 |
26.07 |
|
Киффер (St.) |
16.07 |
24.07 |
|
Аньли |
12.07 |
24.07 |
|
Байли |
16.07 |
27.07 |
|
Баочжули |
16.07 |
26.07 |
|
Восточная Золотистая |
12.07 |
24.07 |
|
Гимринская |
12.07 |
26.07 |
|
Груша Ганзена |
12.07 |
26.07 |
|
Даншансуи |
12.07 |
30.07 |
|
Деканка Новая |
12.07 |
26.07 |
|
Дружба |
12.07 |
24.07 |
|
Дунголи |
14.07 |
30.07 |
|
Душистая |
14.07 |
27.07 |
|
Китайская 4 |
12.07 |
28.07 |
|
Китайская 5 |
15.07 |
28.07 |
|
Китайская 6 |
12.07 |
02.08 |
|
Китайская 7 |
15.07 |
04.08 |
|
Китайская 9 |
15.07 |
30.07 |
|
Китайская 10 |
12.07 |
30.07 |
|
Китайская 13 |
15.07 |
04.08 |
|
Китайская 14 |
15.07 |
24.07 |
|
Китайская 15 |
19.07 |
02.08 |
|
Китайская 16 |
15.07 |
28.07 |
|
Китайская 17 |
21.07 |
29.07 |
|
Китайская 18 |
12.07 |
27.07 |
|
Козуи |
12.07 |
24.07 |
|
Лесная Красавица |
14.07 |
24.07 |
|
Минюэли |
12.07 |
27.07 |
|
Наньголи |
14.07 |
25.07 |
|
Ольга |
12.07 |
29.07 |
|
Пинли |
19.07 |
28.07 |
|
Поли |
12.07 |
30.07 |
|
Сидминская |
14.07 |
28.07 |
|
Сули |
12.07 |
30.07 |
|
Сянли |
12.07 |
29.07 |
|
Сяохэбайли |
15.07 |
30.07 |
|
Уайбацзыли |
12.07 |
27.07 |
|
Уссурийская Отборная |
10.07 |
21.07 |
|
Фоцзянсили |
15.07 |
30.07 |
|
Цзынбайли |
15.07 |
02.08 |
|
Цзынмули |
15.07 |
02.08 |
|
Цыли |
12.07 |
27.07 |
|
Чанбайли |
12.07 |
02.08 |
|
Шинсуи |
15.07 |
29.07 |
|
Энли |
15.07 |
27.07 |
|
Этоули |
12.07 |
26.07 |
|
Яли |
14.07 |
30.07 |
По данным таблицы 12, отклонения дат закладки почек по годам составили для одних и тех же видов от 9 (Китайская 14) до 21 дня (Чанбайли, Китайская 6). Напротив, стандартные сорта проявляют меньшую вариацию - 8 дней между крайними сроками закладки почек. В пределах одного года различия между сортами были незначительны. Более ранним окончанием роста характеризуются сорта: Аньли, Уссурийская Отборная, Поли, Этоули, Груша Ганзена, Деканка Новая, Лесная Красавица, Гимринская, Дружба. Наиболее позднее - у сортов Китайская 7, 17, Цзынбайли.
Таким образом, у интродуцированных сортов и гибридов восточноазиатских груш наблюдается большая зависимость от температурных условий вегетации и связанные с этим сроки наступления закладки и дифференциации почек, чем у местных сортов.
Рост растений, отмечаемый обычно по величине прироста побегов, характеризует физиологическое состояние и адаптационную способность к неблагоприятным условиям внешней среды обитания. Как отмечают некоторые авторы [Петухова, Сергеев] рост является интегральной функцией растительного организма, на которую оказывают влияние все процессы его жизнедеятельности, поэтому в сезонной ритмике роста и развития растений проявляется их реакция на условия внешней среды. Наблюдения за сезонной жизнью интродуцентов дают информацию для выяснения адаптационного потенциала различных культиваров.
Так работами А.Ф. Климаченко, К.А. Сергеевой, проведенными в разных зонах с интродуцированными растениями, показано немаловажное значение интенсивности и продолжительности периода роста побегов. По их данным, наиболее близкое соответствие ритма роста с сезонными изменениями климата характерно лишь для местных устойчивых пород и видов растений. У интродуцированных растений этого соответствия в большинстве случаев не наблюдается.
После окончания роста побегов начинается их вызревание, которое включает следующие процессы: заложение верхушечной почки, вызревание древесины побегов, опробковение (суберинезация), физиолого-биохимические изменения в протоплазме клеток, накопление в них запасных и защитных веществ. Чем раньше растение закончит рост, тем более подготовленным окажется оно к неблагоприятным условиям перезимовки, и тем приспособленнее будет оно к новым условиям.
Изучая динамику роста побегов восточноазиатских груш в 2004 и 2008 гг., было отмечено, что наибольшим темпом роста растения характеризуются в мае-июне, затем интенсивность недельных приростов постоянно снижается. Окончание весенне-летнего роста побегов отмечали по заложению почек на плодовых образованиях и по сравнению длины побегов с результатами предыдущего измерения. Интересно отметить, что развитие ростовых побегов, несмотря на заложение верхушечной почки, в отдельные годы может продолжаться и осенью, во время продолжительной вегетации и достаточного количества атмосферной и почвенной влаги (вторая волна роста). Такое явление было отмечено у всех наблюдаемых образцов, и вероятно связано с климатическими особенностями региона и значительным увеличением в последнее десятилетие числа теплых дней осенью.
Динамика роста побегов представлена в таблице 13 и иллюстрируется рисунком 3. Приведенные данные (таблица 13, рисунок 3) характеризуют некоторые различия в приросте побегов в разные годы, что вероятно, связано с метеоусловиями: лучшие условия теплообеспеченности в период вегетации 2008 г. (таблицы 4-5), увлажнение было примерно одинаковым (таблица 6). В 2008 г. раньше началась вегетация, поэтому на первую дату измерений приросты несколько превышали аналогичный показатель 2004 г.
Таблица 13 Динамика весенне-летнего роста побегов
Вид |
Год |
Средняя длина ростового побега, см |
||||||
30.04. |
14.05. |
28.05. |
11.06. |
25.06. |
20.07. |
|||
P. caucasica Fed. (St.) |
2004 |
0,9 |
2,4 |
7,8 |
9,2 |
10,4 |
11,2 |
|
P. bretschnei-deri Rehd. |
0,5 |
8,3 |
16,5 |
23,1 |
25,3 |
26,5 |
||
P. ovoidea Rehd. |
0,3 |
2,3 |
9,2 |
10,7 |
11 |
11,5 |
||
P. pyrifolia (Burm.) Nakai |
0,9 |
6,2 |
15,5 |
20,0 |
24,0 |
25,0 |
||
P. ussuriensis Maxim. |
1,1 |
2,9 |
6,0 |
6,5 |
7,2 |
7,8 |
||
Межвидовая изменчивость длины побега* |
Fф>F05=76,9 |
|||||||
96,2% |
||||||||
НСР05=3,12 |
||||||||
P. caucasica Fed. (St.) |
2008 |
1,2 |
2,9 |
6,0 |
9,0 |
9,5 |
9,7 |
|
P. bretschnei-deri Rehd. |
2,4 |
14,6 |
20,0 |
28,7 |
29,4 |
31,2 |
||
P. ovoidea Rehd. |
2,1 |
6,8 |
14,7 |
18,1 |
20,0 |
22,7 |
||
P. pyrifolia (Burm.) Nakai |
3,0 |
9,6 |
21,1 |
25,0 |
27,0 |
28,0 |
||
P. ussuriensis Maxim. |
1,7 |
4,0 |
9,1 |
10,3 |
10,9 |
11,7 |
||
Межвидовая изменчивость длины побега* |
Fф>F05=26,024 |
|||||||
89,3% |
||||||||
НСР05=5,855 |
* - дисперсионный анализ приводится в приложении 1
За нулевую точку принимали начало роста побегов. Большим приростом характеризовались виды P. bretschneideri и P. pyrifolia (25,0-31,2 см), что превышало значения длины побега местного вида в 2-3 раза. У этих видов, по сравнению с P. caucasica, формирровались более тонкие и длинные междоузлия, крупные листовые пластинки при небольшой облиственности побега. Более низкие темпы прироста побегов в апреле-мае в 2004 г. могут быть связаны не только с метеоусловиями и видовыми особенностями, но и со значительной степенью подмерзания основания почек у P. ussuriensis и P. bretschneideri в предыдущий зимне-весенний период, что могло затормозить рост их побегов.
Рисунок 3. Динамика роста побегов
Результаты дисперсионного анализа длины побега к окончанию весене-летнего роста (20.07) в зависимости от особенностей вида показали статистически достоверную изменчивость. Доля факторной изменчивости в оба года была высокой и составила 96,2 и 89,3% соответственно. Для сравнения средних показателей была вычислена наименьшая существенная разность: для 2004 г. НСР05=3,12, следовательно существенными можно считать различия между видами P. caucasica, P. bretschneideri и P. pyrifolia; для 2008 г. НСР05=5,86, что указывает на существенные различия между всеми видами, за исключением P. ussuriensis, у которого отклонение длины ростового побега от стандарта не вышло за пределы НСР.
Проводя наблюдения за развитием побегов в весене-летний период и зимостойкостью груш, было отмечено влияние особенностей роста растений на показатели степени повреждений побегов и генеративных почек в последующий зимний период (таблица 14).
По данным таблицы 14 у всех видов суммарный весене-летний прирост в 2008 г. был выше, чем в 2004 г., причем, при меньшем количестве формируемых плодушек, прутиков и кольчаток. Одновременно с приростом побегов развивалось несколько большее число листьев. Благоприятные условия перезимовки в 2007 г. и условия цветения и оплодотворения в 2008 г. способствовали формированию хорошего урожая плодов изучаемых видов. Вместе с тем, эти условия привели к продолжительной вегетации и несвовременной подготовке растений к будущей зиме.
Анализируя данные таблицы 14, можно отметить, что на устойчивость генеративных почек восточноазиатских груш большое значение оказывает длительность периода роста (r=0,671; tr>t05=2,56). Установлено, что плодонагрузка может снижать зимостойкость растений (r=0,79; t r>t05 = 3,64). Это согласуется со многими литературными данными, где указывается, что при длительном росте летом и обильном урожае синтезируемые органические вещества расходуются на формирование биомассы и не откладываются в запас в необходимом количестве.
При сравнении признаков: степень повреждения генеративных почек и величина прироста, связь оказалась несущественной (tr<tтеор=0,39). Генеративные почки оказываются более подверженными воздействию стресс-факторов, чем побеги. Степень повреждений побегов несущественно зависит от продолжительности роста побегов (r=0,324, tr<tтеор).
Различия в зимостойкости почек и побегов, их связь с особенностями роста и развития связаны с эндогенным регулированием биохимических процессов в клетках, определяющих количество и качество пластических веществ, особенности их транспорта и локализацию.
Таблица 14 Влияние прироста побегов на формирование зимостойкости восточноазиатских груш
Вид |
Длитель-ность весенне-летнего роста, число дней |
Средний весенне-летний прирост ростового побега, см |
Среднее число листьев на 1 ростовой побег, шт. |
Число однолетних прутиков и плодушек на 1 росто-вой побег, шт. |
Урожайность, балл |
Степень повреждений в начале вегетации следующего года |
||
побегов, балл |
генеративных почек, % |
|||||||
2004 г. ? t акт. = 3342°С, ? t эффект. = 2450°С |
||||||||
P. caucasica Fed. (St) |
99 |
11,2 |
4,3 |
1-2 |
0 |
2,0 |
36,4 |
|
P. bretschneideri Rehd. |
112 |
26,5 |
9,6 |
3-5 |
0 |
3,0 |
52,0 |
|
P. ovoidea Rehd. |
87 |
11,5 |
4,0 |
1-2 |
0 |
3,0 |
12,1 |
|
P. pyrifolia (Burm.) Nakai |
108 |
25,0 |
8,3 |
4-6 |
0 |
4,0 |
48,0 |
|
P. ussuriensis Maxim. |
102 |
7,8 |
3,5 |
5-6 |
0 |
4,0 |
56,8 |
|
2008 г. ? t акт. = 3183°С, ? t эффект. = 2200°С |
||||||||
P. caucasica Fed. (St) |
97 |
9,7 |
4,0 |
1-2 |
3 |
1,0 |
10,5 |
|
P. bretschneideri Rehd. |
98 |
31,2 |
9,8 |
3-4 |
5 |
1,0 |
9,0 |
|
P. ovoidea Rehd. |
93 |
22,7 |
8,0 |
1-2 |
4 |
0,0 |
1,2 |
|
P. pyrifolia (Burm.) Nakai |
105 |
28,0 |
9,4 |
3-4 |
3 |
0,5 |
8,6 |
|
P. ussuriensis Maxim. |
95 |
11,7 |
4,2 |
3-4 |
3 |
2,0 |
15,0 |
|
Корреляционная связь |
Повреждений почек от прироста r = -0,137 t r = 0,39 t05 = 2,31 Повреждений почек от длительности роста r = 0,671 t r = 2,56 t05 = 2,31 Повреждений побегов от длительности роста r = 0,324 t r = 0,97 t05 = 2,31 Повреждений почек от плодонагрузки r = 0,79 t r = 3,64 t05 = 2,31 |
Полученные данные роста и развития восточноазиатских груш дают основания полагать, что протекание фенологических фаз весенне-летнего периода вегетации соответствует сезонным изменениям в регионе. Некоторые видовые и сортовые различия связаны с индивидуальными морфофизиологическими ритмами, определяющими адаптивность к местным условиям. Довольно короткий и интенсивный период роста большинства изученных образцов восточноазиатских груш может указывать на большой потенциал зимостойкости растений.
Приостановка роста побегов в летний период сопряжена с формированием урожая, вызреванием тканей, дифференциацией почек, и подготовкой к зимнему периоду. По данным И.Н. Эсауловой, первыми вступают в период летнего покоя укороченные плодовые побеги, на которых и происходит дифференциация генеративных почек, эти побеги не образуют вторичного прироста. Ростовые побеги приостанавливают рост значительно позже, поэтому при определении начала органического покоя по распусканию почек на срезанных ветвях, мы учитывали раскрытие почек отдельно на ростовых и плодовых побегах (раздел 3.2). Окончание «летнего периода покоя» плавно переходит в фазу листопада.
Известно, что своевременный листопад не только обеспечивает зимующие органы растения метаболитами, но и создает условия для синтеза высокомолекулярных органических соединений, ограничивая доступ кислорода в ткани [Сергеева, Проценко, Генкель]. Наступление фазы листопада, по мнению ряда исследователей, коррелирует с температурным режимом, фотопериодизмом, изменением соотношения ростовых гормонов и ингибиторов в тканях растений. Поэтому наблюдение за сроками наступления листопада, влияющего на реализацию потенциала зимостойкости, в наших исследованиях имело определенное значение.
Начало листопада отмечали с изменения окраски листьев и опадения около 25% листвы, его окончание - при опадении более 75% листвы, затем провели корреляционный анализ, устанавливающий взаимосвязь данной фазы с изменением температуры воздуха. По наблюдениям некоторых авторов [Помология груши], листопад груши начинается при устойчивом понижении среднесуточной температуры воздуха до 8-9°С. Поэтому в нашем анализе мы использовали среднесуточную температуру воздуха, приходящуюся на период листопада. Результаты наблюдений по наиболее типичным растениям в 2004-2008 гг. сведены в таблицу 15.
Таблица 15 Зависимость фазы листопада от среднесуточной температуры воздуха
Происхождение |
Сорт |
Всего в группе, шт. |
Дата начала и окончания листопада |
Средняя температура воздуха за период, °С |
|||
2004 г. |
2008 г. |
2004 г. |
2008 г. |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Неизв. |
Киффер (St.) |
1 |
25.09-9.10 |
20.10-4.11 |
6,4 |
7,8 |
|
P. bretschneideri Rehd. |
Китайская 4 |
3 |
5.09-20.09 |
5.10-20.10 |
9,4 |
10,5 |
|
Китайская 10 |
|||||||
Сянли |
|||||||
Байли |
3 |
15.09-30.09 |
11.10-26.10 |
7,0 |
8,1 |
||
Китайская 6 |
|||||||
Китайская 17 |
|||||||
Дунголи |
9 |
25.09-9.10 |
21.10-5.11 |
6,4 |
7,8 |
||
Китайская 5 |
|||||||
Китайская 7 |
|||||||
Китайская 16 |
|||||||
Китайская 18 |
|||||||
Цыли |
|||||||
Энли |
|||||||
Этоули |
|||||||
Яли |
|||||||
P. ovoidea Rehd. |
Гимринская |
1 |
15.09-30.09 |
11.10-26.10 |
7,0 |
8,1 |
|
Китайская 13 |
2 |
25.09-9.10 |
21.10-5.11 |
6,4 |
7,8 |
||
Пинли |
|||||||
P. pyrifolia (Burm.) Nakai |
Баочжули |
3 |
15.09-30.09 |
11.10-26.10 |
7,0 |
8,1 |
|
Козуи |
|||||||
Шинсуи |
|||||||
Даншансуи |
2 |
25.09-9.10 |
21.10-5.11 |
6,4 |
7,8 |
||
Минюэли |
|||||||
P. ussuriensis Maxim. |
Сидминская |
2 |
5.09-20.09 |
5.10-20.10 |
9,4 |
10,5 |
|
Уссурийская Отборная |
|||||||
Аньли |
4 |
25.09-9.10 |
21.10-5.11 |
6,4 |
7,8 |
||
Китайская 15 |
Подобные документы
Жизненный цикл древесных растений. Выражение приспособленности к условиям среды. Фенологическое развитие древесных растений. Программа фенологических наблюдений. Растения на ювенильном этапе онтогенеза, на виргинилъном и последующих этапах онтогенеза.
реферат [33,0 K], добавлен 24.02.2009Факторы среды, влияющие на рост и развитие растений. Основные этапы органогенеза. Физиологическая сущность покоя растений, методы повышения зимостойкости. Способы уменьшения предуборочного опадания плодов. Физиология накопления белков в зерне злаковых.
контрольная работа [97,2 K], добавлен 05.09.2011Обзор изученности фауны и экологии водных жесткокрылых насекомых Северо-западного Кавказа. Анализ распределения жуков надсемейства Hydrophiloidea по типам пресных водоемов Адыгеи. Характеристика водных жуков данного семейства и их трофических связей.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 28.06.2015Типы и роль пластид в жизни растений. Значение лубяных, древесных волокон. Способы питания и размножения грибов. Жизненный цикл сосны обыкновенной. Характеристика семейства астровых. Влияние климатических факторов на распределение растительности по зонам.
контрольная работа [601,3 K], добавлен 03.11.2009Характеристика лиан как растений, не способных самостоятельно сохранять вертикальное положение стебля и использующих в качестве опоры другие растения, скалы и постройки. Сезонный ритм развития, фазы вегетации, зимостойкость и практическая ценность лиан.
реферат [6,0 M], добавлен 07.09.2012Рассмотрение и анализ основных групп факторов, способных вызвать стресс у растений. Ознакомление с фазами триады Селье в развитии стресса у растений. Исследование и характеристика физиологии стрессоустойчивости растений с помощью защитных систем.
контрольная работа [194,8 K], добавлен 17.04.2019Розоцветные: подсемейства Spiraeoideae, Rosoideae, Maloideae, Prunoideae и роды Rubus, яблок, слив, груш, вишен. Их отличительные признаки, особенности строения цветоложа, семяпочек, плодолистиков, плодов, цветков и листьев, вегетационные свойства.
презентация [1,9 M], добавлен 25.11.2015Биоценоз как совокупность живых компонентов. Определение абиотических факторов смешанного леса. Изучение растений и животных смешанного леса, их приспособления к окружающей среде. Исследование климатических особенностей и структуры почв смешенного леса.
презентация [8,0 M], добавлен 24.02.2014Понятие ареала, его значение в процессе интродукции растений и экономическая эффективность внедрения. Эколого-биологические основы акклиматизации древесных растений в Республике Беларусь. Комплексный анализ интродуцентов и экзотов Пружанского района.
курсовая работа [48,5 K], добавлен 09.07.2015Изменение химического состава сельскохозяйственных растений под влиянием почвенно-климатических условий. Применение гиббереллина и цитокининов. Глубокий покой у растений, основные методы повышения их зимостойкости. Способы ускорения созревания плодов.
контрольная работа [49,0 K], добавлен 05.09.2011Флуктуирующая асимметрия как способ оценки стабильности развития организма (популяции). Влияние различных факторов на уровень флуктуирующей асимметрии. Характеристика тополя черного, его ботаническое описание, способы размножения и распространения.
дипломная работа [706,0 K], добавлен 26.02.2014Исследование роли зелёных насаждений в условиях урбоэкосистем. Определение видового состава древесных растений парков. Диагностика жизненного состояния дендрофлоры парков. Изучение объектов дендрофлоры ключевых парковых зон города Приморско-Ахтарска.
дипломная работа [982,4 K], добавлен 18.07.2014Определение и анализ главных особенностей и сущности эпифитной микрофлоры – микроорганизмов, обитающих на поверхности надземных частей растений и в зоне их ризосферы. Ознакомление с характерными чертами, присущими представителям эпифитной микрофлоры.
дипломная работа [49,0 K], добавлен 01.02.2018Понятие жизненной формы в отношении растений, роль внешней среды в ее становлении. Габитус групп растений, возникающий в результате роста и развития в определенных условиях. Отличительные черты дерева, кустарника, цветковых и травянистых растений.
реферат [18,9 K], добавлен 07.02.2010Схема стадий симбиогенеза. Разнообразие клеток высших растений. Направления эволюции в строении тела низших первичноводных растений - водорослей. Схема эволюции высших растений. Жизненный цикл равноспорового папоротника. Преимущества цветковых растений.
презентация [47,5 M], добавлен 05.05.2012Рассмотрение основных функций тканей высших растений. Изучение места обитания, строения, питания и способов размножения водорослей, их роль в природе и в жизни человека. Ознакомление с разнообразием растений тундры и их адаптивными особенностями.
контрольная работа [22,9 K], добавлен 26.10.2011Обзор особенностей автотрофного питания высших цветковых растений. Описания паразитов, полностью или частично лишенных хлорофилла. Изучение наиболее известных корневых полупаразитов. Анализ влияния цветковых паразитов на качества урожая растений-хозяев.
реферат [12,7 K], добавлен 19.03.2014Особенности биологии лишайников. Видовой состав лишайников ботанических садов Российской Федерации. Характеристика отдела дендрологии. Широколиственные породы деревьев, находящиеся в условиях Карелии на северном ареале. Интродукция древесных растений.
курсовая работа [961,9 K], добавлен 06.05.2014Среда обитания растений и животных. Плоды и семена растений, их приспособленность к размножению. Приспособление к передвижению разных существ. Приспособленность растений к разным способам опыления. Выживаемость организмов в неблагоприятных условиях.
лабораторная работа [13,4 K], добавлен 13.11.2011Виды деревьев, используемых в озеленении, интродуцированные растения. Особенности древесных растений. Особенности использования растений в качестве биоиндикаторов. Биологические индексы и коэффициенты, используемые при индикационных исследованиях.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.09.2013