Сезонні ритми окремих видів рослин захищеного ґрунту ботанічного саду дніпровського нащонального уншерситету iменi Олеся Гончара

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сезонні ритми окремих видів рослин захищеного ґрунту ботанічного саду Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара

I.Л. Домницька

Ботанічний сад Дніпровського національного університету

імені Олеся Гончара, м. ДНІПРО, Україна

Анотація

Актуальність наших досліджень зумовлено необхідністю розуміння особливостей змін сезонного росту та розвитку тропічних та субтропічних видів рослин з врахування змін довжини дня та мінливість ґрунтових умов при вирощуванні рослин у штучних умовах -- оранжереях. Мета роботи -- проаналізувати вплив зміни умов зростання на фенологічні ритми рослин у захищеному ґрунті ботанічного саду Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара. Польові та камеральні етапи досліджень проведено за загальноприйнятими методиками з використанням 260 таксонів тропічних та субтропічних рослин захищеного ґрунту ботанічного саду з урахуванням ритмів цвітіння та періодів повного і відносного спокою.

Встановлено, що більшість з досліджених таксонів є мезофільними рослинами, батьківщиною яких є тропічні вічнозелені ліси Америки, Південно-Східної Азії, екваторіальної Африки, північно-східної області Австралії та островів Тихого океану. Показано, що періодичність розвитку окремих таксонів, окрім «генетичної» пам'яті, також пов'язана із умовами їх вирощування, терміном розмноження та додатковими агротехнічними прийомами, які здатні істотно змінювати феноритми багатьох тропічних і субтропічних рослин. Знання фенології, а також добір видів і сортів дозволить досягнути безперервного квітування колекції покритонасінних в умовах закритого ґрунту впродовж всього року.

Ключові слова: рослини захищеного ґрунту, ріст, розвиток, квітування, плодоношення.

SEASONAL RHYTHMS OF SOME PLANTS SPECIES AT BOTANICAL GARDEN PROTECTED GROUND OF OLES HONCHAR DNIPRO NATIONAL UNIVERSITY

I.L. Domnitskaya

Botanical Garden of Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, Ukraine

Abstract. The relevance of our research is due to the need to understand the main features of changes in seasonal growth and development of tropical / subtropical plant species. It is also important to take into account changes in day length and variability of soil conditions when growing plants in greenhouses. The object of our paper to analyze the impact of changes in growth conditions on the phenological rhythms of plants in greenhouses of the botanical garden of the Oles Honchar Dnipro National University. Field and in-house stages of our research were carried out according to generally accepted methods using 260 taxa of tropical and subtropical plants, taking into account the rhythms of flowering and periods of complete and relative rest.

It has been established that most of the taxa we studied are mesophilic plants.

Their homeland is the tropical evergreen forests of America, Southeast Asia, equatorial Africa, the northeastern region of Australia and the Pacific Islands. In the greenhouse of the Botanical Garden of the Oles Honchar Dnipro National University, the growth and development of these plants is very difficult. The results of our research have convincingly proved that all species of tropical and subtropical plants have a determined periodicity of their development. With the frequency of development of individual species is associated with the conditions of their cultivation, the period of reproduction and additional agronomic techniques. These factors can significantly change the phenorhythms of many species of tropical and subtropical plants. Analysis of observations of tropical and subtropical plants allows to distinguish phenologically stable and phenologically unstable plant species. The first group (phenological runoff) includes plant species that have maintained the same rhythm of development as in the country of origin. The second group (phenologically unstable) is represented by plant species that have changed the rhythm of development in the new conditions. They have strong deviations of certain phenological phases of development from the average dates.

In general, the frequency of development of individual taxa, in addition to “genetic” memory, is also associated with the conditions of their cultivation, the period of reproduction and additional agronomic techniques. They are able to significantly change the phenorhythms of many tropical and subtropical plant species. Knowledge of phenology, as well as the selection of species and varieties will achieve continuous flowering of the angiosperm collection in closed soil throughout the year.

Keywords: plants of protected soil, growth, development, flowering, fruiting.

Вступ

Екологічні наслідки непродуманої господарської діяльності та оптимізація стану довкілля в усьому світі є важливою проблемою [10, 12, 19], що актуалізує використання зелених насаджень задля оптимізації умов життєдіяльності людини у промислових регіонах [11, 13, 19, 21]. На відміну від рослин відкритого ґрунту, які безпосередньо зазнають впливу кліматичних умов конкретного регіону [1, 6, 8, 18] та особливостей ґрунту, на якому вони зростають [14, 20], ТРОПІЧНІ та деякі субтропічні рослини зберігаються в умовах мікроклімату оранжерей. Проте погода, як i клімат в ЦІЛОМУ, а також його ЗМІНИ значною МІРОЮ коректують ЄКОЛОГІЧНІ умови теплиць і оранжерей [5, 7, 16, 17].

Тропічні рослини, подібно до представників флори субтропіків та помірних широт, мають ритми росту та розвитку. Зазвичай вони менш виражені та пов'язані з вологими та посушливими періодами [3, 4, 9]. Важливо враховувати зміни довжини дня та мінливість ґрунтових умов при вирощуванні рослин в оранжереях, які також мають значення для періодичності росту [2-4, 16]. Ще в минулому столітті багато дослідників прийшло до висновку, що ритм росту та розвитку рослин у першу чергу обумовлений внутрішніми спадковими закономірностями рослинних організмів [3, 4, 6, 8]. Зі зміною умов зовнішнього середовища змінюються і ритми життя рослин. Шляхом спрямованого впливу на рослини чинників довкілля можна деякою мірою змінювати феноритми їх розвитку у бажаному для людини напрямку. Проте на наш час наукової інформації щодо поведінки тропічних і субтропічних рослин в умовах захищеного ґрунту ботанічного саду Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара є недостатньо. рослина ґрунт ботанічний сад

Мета -- проаналізувати вплив зміни умов зростання на фенологічні ритми рослин у захищеному ґрунті ботанічного саду Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара.

Матеріали та методи досліджень

Дослідження проводились у 2016-2018 рр. в експозиційній оранжереї навчальної лабораторії тропічних і субтропічних рослин ботанічного саду Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара.

Ботанічний сад знаходиться майже в центрі великого промислового міста Дніпро, у межах Степового Придніпров'я [15]. Оранжерея, де проводилися дослідження, на відміну від багатьох споруд такого типу, має два поверхи. Температуру вимірювали на нижньому поверсі, підраховували середньомісячну у тропічному і субтропічному відділенні. Провели порівняння з такими покажчиками за 1964-1966 роки (рослини утримувалися в одноповерховій оранжереї) [9].

Об'єктами фенологічних спостережень були 260 таксонів тропічних і субтропічних рослин. Серед них -- 190 видів із різних родин, у тому числі 25 видів з родини Gesneriaceae Dumort., 70 культиварів (60 із них -- сорти Saintpaulia ionantha H. Wendl.). Спостерігали виключно за рослинами, що вирощувалися в оранжереї ботанічного саду ДНУ не менше трьох років [15].

Результати та їх обговорення

Досліджені феноритми 260 таксонів у захищеному ґрунті ботанічного саду Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара, а також вплив змін клімату та температурного режиму оранжереї на них. Вивчені умови, за яких можливо керувати ритмами квітування для подовження його строків та покращення загального декоративного стану тропічних і субтропічних рослин.

При опрацюванні літературних джерел виявлено, що сезонні ритми, зокрема квітування Araceae Juss., Gesneriaceae Dumort., Myrtaceae Adans. та інших, так званих, кімнатних рослин у природі та культурі досліджені недостатньо [2-4, 6, 17, 18]. При цьому за останні 20 років у захищеному ґрунті ботанічного саду Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара і деяких інших садів України дещо змінився температурний режим. В умовах ботанічного саду Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара факторами, що найбільш впливають на рослини колекції і при цьому найменш регулюються, є освітлення і температура в експозиційній оранжереї.

Оскільки м. Дніпро знаходиться в промисловому регіоні, на рослини захищеного ґрунту впливають не тільки погодні й кліматичні умови, а й значною мірою промислові викиди в повітря [8, 10, 13, 14, 20], що негативно діють на всі елементи екосистем, у тому числі на здоров'я людини [14].

Експозиційна оранжерея побудована та введена в експлуатацію у 1975 р. Є дані, що вже за 10 років скло таких споруд мутнішає, що відбивається на кількості освітлення, а відтак і на температурному режимі у приміщенні [3]. У 2007-2009 рр. була проведена реконструкція даху із заміною скла на непрозорий полікарбонат, що також мало свій негативний вплив на екологічні умови і стан колекції.

Останні десятиліття в Степовому Придніпров'ї спостерігаються кліматичні зміни з підвищенням температур порівняно з нормою. За даними літературних джерел і Гідрометеослужби у Дніпропетровській області найбільші середні показники температури впродовж року спостерігаються в серпні [10, 14]. З 2014 р. опалення в оранжерею поступає з середини, або кінця листопада. Хоча завдяки флуктуаціям температур в місті тепліше за умовну норму, у тропічному відділенні оранжереї середньо добова температура становила +10,7°С (Рис. 1).

У лабораторії тропічних і субтропічних рослин упродовж багатьох років ведуться спостереження за найбільш суттєвими покажчиками екологічного середовища приміщень захищено ґрунту. Установлено, що найменші середні температури повітря (+15 °С) в 1999-2004 роках закономірно виявлені в СІЧНІ, лютому, листопадi i ГРУДНІ.

Рис. 1. Річна динаміка температур в експозиційній оранжереї ботанічного саду Дніпровського національного університету імєні Олеся Гончара і у відкритиму ґрунті м. Дніпро

Figure 1. Annual dynamics of temperatures in the exposition greenhouse of the Botanical Garden of Oles Honchar Dnipro National University and in the open ground at Dnipro City

На нашу думку, температура нижнього поверху оранжереї, де в ґрунті та горщиках розміщене коріння більшості рослин, а також менша за норму для багатьох видів кількість освітлення є головними обме-жуючими факторами для нормального росту та розвитку експонатів колекції (Табл. 1). Так, у 1964-1966 рр. критичні температури також спостерігались з листопада по лютий. Проте у тропічному відділу оранжереї температура повітря не була меншою за допустиму норму (+16,2 °С). У 2016-2018 рр. екологічні умови оранжереї ботанічного саду Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара дещо погіршилися. За нашими спостереженнями, лише п'ять місяців на рік рослини отримують необхідне для них тепло з атмосферного повітря. У той час як, сім місяців -- з жовтня по квітень -- навіть для декотрих субтропічних культур температура повітря занадто прохолодною (до +15 °С). також слід зазначити, що середня відносна вологість повітря в тропічному відділі оранжереї становить 85-90%, у субтропічному -- 73-80%.

Таблиця 1. Середньомісячні температури експозиційної оранжереї ботанічного саду Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара за періоди 1964--1966 рр. та 2016-2018 рр., °С

Table 1. Average monthly temperatures іп the exposhьon greenhouse of Botarncal Garden of Oles Honchar Drnpro National Umvershy during 1964-1966 and 2016-2018, °С