Горные местообитания чрезвычайно разнообразны по условиям среды, что в определенной степени сказывается на видовом разнообразии растительности [1]. В свою очередь, в зависимости от экспозиции горных склонов, их высотного пояса и места произрастания по элементам водосборной площади отмечаются существенные фенотипические различия параметров надземной части и корневой системы практически у всех видов кустарниковых и древесных растений горных зон. Выявление вектора фено- и генотипических изменений в зависимости от перечисленных факторов представляет собой важную сторону теоретического и практического вопросов в области выбора земель, пригодных для освоения под определенные культуры, особенно дикоплодовых и определения степени их влияния на расселение отдельных видов. С другой стороны, выявление иных факторов, вызывающих изменения морфологических и хозяйственных свойств плодов, особенно дикоплодовых растений, позволяет вести направленную работу в области селекции и последующего хозяйственного использования ценных форм и клонов. В числе таких факторов особую роль играет способ опыления растений [3,4].
Изучение разнообразия морфологических и хозяйственных качеств у плодов дикорастущих ягодных растений отвечает запросам потребительского рынка продуктов с ценными питательными, лечебными и иными свойствами. В свою очередь, выявление действенности отдельных факторов на морфологические и хозяйственные показатели плодов ценных ягодных дикоросов, является актуальной работой по управлению их качеством и продуктивностью даже в естественных условиях их произрастания.
В связи с высказанными положениями, связанными с увеличением разнообразия качественных и количественных характеристик, нами ставилась цель: изучить разнообразие форм и клонов дикорастущих ягодных кустарников и определить степень влияния на их образование различных факторов среды для управления продуктивностью и потребительскими свойствами. Объектами для исследований, направленных на достижение поставленной цели, выбраны заросли облепихи крушиновой, шиповника, барбариса и калины, сформировавшиеся в условиях бассейна реки Баксан в высотном поясе 600-1800 м над уровнем моря. Заросли барбариса и шиповника распространены, преимущественно на склонах, а облепихи и калины на пойменных, преимущественно равнинных землях с не глубоким залеганием не минерализованных грунтовых вод.
Для выявления зависимости формообразования от способа опыления проводили учеты средней массы плодов, их морфологических характеристик, включая цвет ягод, их структуру и плотность образования на 1 дм длины плодоносных побегов. Последний показатель характеризует продуктивность растений. Выборки из вышеперечисленных видов ягодных кустарников, выделяли в естественных зарослях, состоящих из 50-100 и больше плодоносящих экземпляров одного вида, расположенных на однотипных формах горных ландшафтов. В пределах выделов отмечали по 10-15 особей, однотипных по морфологическим показателям плодов. Из отмеченных особей отбирали по 12 соцветий с плодами (по 3 с каждой стороны кроны кустов) на которых измеряли параметры ягод, описывали их морфометрические характеристики, учитывали массу кожицы (у шиповника гипантия), семян и сока. Измерения проводили с использованием линейных измерительных приборов, а массу и структуру ягод – весовым методом. Достоверность различий определяли методом дисперсионного анализа с вычислением наименьшей существенной разницы для 95% уровня вероятности по t-критерию Стьюдента [2,5].
Одним из важных показателей влияния способа опыления на морфологические и хозяйственные характеристики плодов ягодных растений является степень формирования полноценных, типичных для вида (генотипа) плодов. Естественно, что этот показатель варьирует в зависимости от погодных условий, складывающихся в период цветения. Так, по нашим наблюдениям, доля полноценных ягод в сложных соцветиях анемофильных растений превосходит аналогичный показатель у энтомофильных видов (табл. 1). При этом разница между полученными значениями в год с «сухой» весной оказалась меньше, чем с дождливой.
Таблица 1.
Формирование ягод в соцветиях растений с различным способом опыления цветков
| Виды растений | Способ опыления | Годы наблюде-ний | Доля полноценных ягод в соц-ветии**, % | Доля полно-ценных ягод в соцве-тии***,% | Средняя масса 100 полноцен-ных ягод, г |
| Барбарис | Самоопыление | 2013 | 96,2 | 99,3 | 23,2 |
| 2015 | 97,4’ | 99,7 | 21,6 | ||
| Калина | Энтомофильный | 2013 | 96,8 | 99,4 | 45,8 |
| 2015 | 91,5 | 98,2 | 43,8 | ||
| Облепиха | Анемофильный | 2013 | 98,8” | 99,8 | 81,4 |
| 2015 | 97,3’ | 99,6 | 80,9 | ||
| Шиповник* | Энтомофильный | 2013 | 95,5” | 98,4 | 108,4 |
| 2015 | 90,4’ | 97,7 | 107,1 | ||
| НСР05 | 2013 | 2,7 | 1.6 | — | |
| 2015 | 3.1 | 2.2 | — | ||
*цветки одиночные; **по количеству ягод в соцветии; ***по массе всех ягод в соцветии
Исходя из данных математического анализа доли полноценных ягод по соотношению их количества в среднем в одном соцветии (для облепихи на одном концевом побеге прошлого года), можно видеть, что разница между цветками с энтомофильным опылением (калина, шиповник) по сравнению с анемофильным (облепиха) существенная на 95% уровне вероятности. Отмечено, что в 2015 году с дождливой весной существенно меньше доля полноценных ягод в соцветиях энтомофильной калины по сравнению с анемофильной облепихой.
Нами выявлено, что различия в соотношении количества полноценных ягод в соцветиях зависимости от способа опыления в значительной степени определяются местом формирования соцветий по частям кроны растений: наветренной и подветренной. Выявлено, что у облепихи с наветренной стороны кустов количество полноценных ягод на 1,5-2,1% больше, чем с подветренной. В свою очередь у энтомофильных растений такая закономерность не прослеживается.
У всех изучаемых растений, ввиду позднего созревания плодов, из-за острозасушливых второй половины июля и всего августа месяцев наблюдалась стабильно меньшая масса 100 ягод по сравнению с достаточно влагообеспеченным периодом 2013 года. В целом, доля полноценных ягод по их массе в оба года наблюдений выше, чем по соотношению их количества в отобранных образцах соцветий или концевых частей однолетних побегов.
На примере калины и облепихи с сочными плодами, установлено, что у анемофильных растений выход сока оказался незначительно меньше, чем у энтомофильных (рис.1).
В свою очередь, массовая доля семян в ягодах калины существенно меньше, чем у облепихи. Такая закономерность проявилась в оба года наблюдений. Естественно, что ведущую роль в соотношении масс кожицы, сока и семян играют биологические особенности растений, тем не менее, заметен факт влияния способа опыления на эти показатели. Этот факт подтверждается устойчивыми количественными параметрами выхода каждого из компонентов ягод во все годы проведения учетов. Так, коэффициент вариации выхода сока из ягод облепихи, собранных с северо-восточной (наветренной стороны кустов) в среднем за 2013-2015 годы составил 4,6%, а с подветренной – 7,3%. У калины эти показатели составили соответственно 2,7 и 4,1%.
Показательны данные по качеству семян у энтомофильных и анемофильных растений в ягодах калины и облепихи. Учетами выявлено, что масса 1000 воздушно сухих (влажностью 13%) семян, собранных с наветренной и подветренной сторон этих растений существенно разнится у анемофильной облепихи и не существенно – у калины (рис. 2).
Рис. 2. Масса 1000 семян калины и облепихи (г) из ягод, собранных с наветреной и подветренной сторон кустов
Параметры средней массы 1000 семян у энтомофильных и анемофильных растений находятся в обратной зависимости с их всхожестью, так как коэффициент корреляции между этими показателями в среднем за 2013 и 2015 г.г. составил: r = -0,61 + 0,17. Поскольку, ошибка коэффициента корреляции оказалась в 3,6 раза меньше самого значения “r”, можно утверждать о значимой тесной связи между названными свойствами семян.
Выявленная закономерность изменений морфологических и хозяйственных показателей плодов и семян у энтомофильных и анемофильных растений позволяет заключить, что при сборе плодов для заготовки семян ветроопыляемых растений, целесообразно в первую очередь собирать урожай с наветренной стороны кустов. Порядок сбора плодов у калины практически не имеет значения. При заготовке плодов на выработку сока облепихи первоочередной сбор следует начинать с подветренной стороны кустов. Такой порядок сбора урожая исключает излишние потери ягод, при обеспечении более качественных компонентов плодов.
Список литературы:
- Вавилов Н.И. Избранные сочинения, М.-Л.: Наука, 1985. – 412 с. 2.
- Егорова Е.М., Саракуева Ф.Ж., Цороев А.Х. Определение продуктивности дикоплодовых колючих кустарников/Методы изучения продукционного процесса растений и фитоценозов. Нальчик: Полиграфсервис и Т., 2009. – С. 74-75.
- Канцалиева З.Л. Дикоплодовые растения Кабардино-Балкарии и их хозяйственное использование. Нальчик: Полиграфсервис и Т., 2013. — 126 с.
- Пельменев В.К., Винокурова З.И. Эффективность энтомофилии в растениеводстве/М.: ВНИИТЭИСХ, 1985. – 53 с.
- Фисун М.Н., Егорова Е.М., Якушенко О.С. Оценка биоразнообразия ягодных кустарников в естественных зарослях/Актуальные проблемы лесного комплекса/ Сб. научн. тр. вып. 44. Брянск: БГИТУ, 2016. – с. 75-78.[schema type=»book» name=»ИЗМЕНЧИВОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ПЛОДОВ У ЭНТОМОФИЛЬНЫХ И АНЕМОФИЛЬНЫХ ЯГОДНЫХ КУСТАРНИКОВ» description=»Приведены материалы по изменению доли полноценных плодов в выборке урожая ягодных кустарников с анемофильным и энтомофильным опылением цветков. На примере ветроопыляемой облепихи и насекомоопыляемой калины показано, что в зависимости от условий весны, энтомофильные растения обладают большей изменчивостью морфологических и хозяйственно ценных признаков, чем анемофильные. В годы с дождливой весной доля количества полноценных ягод в образце плодов у анемофильных растений существенно выше, чем у энтомофильных. При сравнении массовой доли полноценных ягод в зависимости от способа опыления существенных различий не выявлено. Параметры средней массы 1000 семян у энтомофильных и анемофильных растений находятся в обратной зависимости с их всхожестью.» author=»Канцалиева Залина Леоновна, Егорова Елена Михайловна, Якушенко Ольга Семеновна» publisher=»Басаранович Екатерина» pubdate=»2016-12-13″ edition=»euroasia-science_28_28.07.2016″ ebook=»yes» ]