Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биоэкологические особенности произрастания и плодоношения калины обыкновенной в ycловиях Прикарпатья

ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Биоэкологические особенности произрастания и плодоношения калины обыкновенной в ycловиях Прикарпатья"

? о

Український державний лісотехнічний університет

На правах рукопису

ЗАЯЧУК ВАСИЛЬ ЯРЕМОВИЧ

БЮЕКОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЗРОСТАННЯ ТА ПЛОДОНОШЕННЯ КАЛИНИ ЗВИЧАЙНОЇ В УМОВАХ ПРИКАРПАТТЯ

Сі. СЗ. сз

Ч)6НЮгШ- лісознавство та лісівництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Робота виконана в Українському державному лісотехнічному університеті в 1990-1995 рр.

Науковий керівник доктор сільськогосподарських наук,

професор Рябчук Василь Петрович Офіційні опоненти - доктор сільськогосподарських наук,

Леонтяк Григорій Прокопович кандидат сільськогосподарських наук, Зарубенко Ріта Георгієвна Провідна установа - Львівське державне лісогосподарське

об'єднання "Львівліс"

Захист дисертації відбудеться " " О 9 1996 р. о П_ год.

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 04.03.03 при Українському державному лісотехнічному університеті за адресою:

290057, Львів-57, вул.Пушкіна, 103.

З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Українського державного лісотехнічного університету.

Автореферат розісланий " 12."_______О 1_________1996 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

Зеленський М.Н.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Широке використання плодів, щитків, кори, листя калини в харчовій промисловості та медицині свідчить про доцільність вивчення особливостей її плодоношення. В цілому еколого-біологічні властивості калини добре відомі. Проте цілий ряд питань щодо комплексного впливу екологічних, лісівничих, таксаційних факторів на плодоношення калини не знайшли належного відображення в науковій літературі. До теперішнього часу теоретичне обгрунтування динаміки плодоношення внаслідок впливу екологічних умов, лісівничо-таксаційних факторів, морфометричних показників самих чагарників на підставі вивчення біолого-лісівничих особливостей популяцій калини, наявності корелятивних зв'язків між ними у літературі висвітлено недостатньо. Відсутні дані по вдосконаленню шляхів підвищення продуктивності популяцій калини за рахунок оптимізації умов зростання, проведення лісогосподарських заходів.

Загальна потреба збільшення об'ємів заготівлі дикорослої сировини калини визначила основні напрямки досліджень щодо вирішення ряду наукових та практичних питань стосовно поглибленого вивчення плодоношення її популяцій, визначення оптимальних екологічних умов та лісівничо-таксаційних факторів для їх росту і розвитку, а також очікуваної врожайності, підвищення продуктивності, відтворення ресурсів.

Мета та задачі досліджень. Мета роботи полягає у вивченні передумов плодоношення калини звичайної в умовах Прикарпаття при суміснії! дії екологічних, лісівничо-таксаційних факторів і морфометричних показників самих рослин, визначенні шляхів підвищення врожайності її популяцій і способів відтворення її ресурсів, можливостей ефективного використання плодів калини як джерела біологічно активних речовин.

Для досягнення поставленої мети вирішували такі питання:

- вивчення фенології калини звичайної в регіоні досліджень;

- прогнозування термінів цвітіння і плодоношення, урожаю плодів;

- встановлення залежності плодоношеня калини від сумісного впливу екологічних, лісівничих і таксаційних факторів, морфометричних показників рослин;

- визначення нормативної урожайності калини;

З

- обгрунтування заходів з підвищення врожайності особин

калини; ;

- оптимізація способів сприяння природному поновленню;

- дослідження хімічного складу плодів калини; ,

. - визначення анатомічної будови та фізико-механічних

властивостей деревини калини. .

• Наукова новизна роботи. На підставі аналізу значного експе-

риментального матеріалу вивчено і охарактеризовано плодоношення дикорослих особин калини на. Прикарпатті залежно від екологічних, лісівничих і таксаційних факторів. Вперше встановлено чіткий зв'язок між фенологічним розвитком калини і основними екологічними факторами.... Прогнозуються терміни . цвітіння та плодоношення калини./ Складено і -теоретично обгрунтовано нормативно-довідкові дані про плодоношення популяцій калини залежно від лісівничих' і • таксаційних показників. Вперше в умовах Західних областей України вивчено анатомічну будову і фізико-механічні властивості деревини калини. ’ ! •

Практична цінність та реалізація наслідків роботи. Розроблені методи прогнозування термінів цвітіння і плодоношення та урожаю плодів дикорослих особин калини. Складено фенологічні прогнози і фенопрогностичні календарі. Розроблена нормативна таблиця запасів плодів. Досліджено вплив стимуляторів росту на вкорінення зелених живців калини. Одержані дані про хімічний . склад плодів. Визначено фізико-механічні властивості деревини. Обгрунтовані заходи щодо сприяння природному поновленню та підвищення продуктивності дикорослих популяцій калини.

Основні положення, які виносяться на захист. На підставі , польових досліджень і теоретичних узагальнень у дисертації розглянуто та обгрунтовано наступні наукові положення і рекомендації, які виносяться на захист:

- залежність плодоношення особин калини від сполучених екологічних, лісівничих і таксаційних факторів; ’

- прогнозування термінів цвітіння та плодоношення калини;

- нормативна таблиця запасів плодів;

- визначення анатомічної будови та фізико-механічних властивостей деревини калини;

- дослідження хімічного складу плодів калини;

- оптимізація способів сприяння природному поновленню;

- шляхи підвищення продуктивності популяцій калини.

Достовірність результатів досліджень підтверджена багаточи-сельним експериментальним матеріалом, використанням сучасних методів досліджень. Оцінка їх достовірності проведена методами математичної статистики з використанням ЕОМ.

У цілому було обстежено 275 особин калини, зроблено 7155 фенологічних спостережень, виконано 2450 зважувань плодів для визначення врожайності, 1370 зважувань деревини, кори, пагонів, листя для визначення вологості.

Апробація роботи та публікації. Основні положення, висновки та результати досліджень доповідались і обговорювались на

науково-технічних конференціях УкрДЛТУ (1993,1994,1995 рр.),

на міжнародній конференції "Лісотехнічна наука і освіта на

рубежі XXI століття: сучасний стан, проблеми і перспективи" (Львів, 1995).

За матеріалами дисертації опубліковано 5 робіт.

Структура і об'єм роботи. Дисертація складається із вступу, 6 розділів, загальних висновків та рекомендацій, списку використаної літератури, який включає 240 найменувань. Основний матеріал викладений на 185 сторінках машинописного тексту, має 45 таблиць, 7 рисунків.

ЗМІСТ РОБОТИ

РОЗДІЛ 1 ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМИ, МЕТОДИКА ТА ОБ'ЄКТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Історія та стан вивчення питання. З сивої давнини основним джерелом продуктів харчування та лікувальних засобів були дикорослі плодові рослини. Калина, зокрема, користувалась великою популярністю через свої лікувальні властивості в Київській Русі, а пізніше і у всій Європі.

Вичерпну інформацію про еколого-біологічні властивості калини звичайної, закономірності її розвитку, способи розмноження й особливості використання можна знайти у роботах С.И.Ивченка и др. (1976), П.Н.Федорова (1985), А.Д.Бурмистрова (1985), С.П.Божковой (1988), В.Ф.Сотника (1988), В.П.Рябчука (1991). Морфометричну характеристику вегетативних та генеративних органів калини наводять Е.Д.Солодухин (1985), Г.А.Шевелева (1991). Визначенню хімічного складу плодів

присвячено роботи П.М.Жуковского (1964), Д.К.Шапиро и др. (1984, 1989, 1992), В.П.Петровой (1986), А.В.Киселевой (1991). Пошуком заходів, що сприяють підвищенню продуктивності плодових рослин, зокрема калини, займались К.О.Вербовий (1964), Г.П.Фрейзер (1971), В.Ф.Сотник (1988). В літературних джерелах даних з анатомічної будови та фізико-механічних властивостях калини, окрім щільності, не ^ виявлено, оскільки практично всі дослідження в цій області (Н.Л.Леонтьев, 1970; Б.Н.Уголев, 1986;

А.М.Боровиков, 1989) виконані для деревних та деяких супутніх і підліскових порід.

Аналіз літературних джерел свідчить, що в них відсутні або недостатньо глибоко висвітлені питання комплексного впливу екологічних, лісівничих і таксаційних гЬактопір ня вг^жя.йніеть

' * і 1 X

калини, прогнозування термінів цвітіння та плодоношення і врожаю плодів калини, визначення нормативної врожайності, анатомічної будови та фізико-механічних властивостей.

Методика досліджень. Теоретичні й експериментальні роботи проведені з використанням лісівничих, таксаційних, фізіологічних, екологічних, фенологічних, ресурсознавчих та математичних методик протягом 1990-1995 рр.

Фенологічні спостереження проводили згідно з загальноприйнятими методиками (ІПиманкж, 1962; Щеголева, 1967; Серебряков, 1976; Зайцев, 1981). Для визначення впливу освітленості на врожайність особини калини поділяли на' три групи: 1 - повністю освітлені (освітленість понад 90%), 2 -напівосвітлені (освітленість становила 40-60%), 3 - під наметом (освітленість не перевищувала 30%).

Прогнозування термінів цвітіння та плодоношення здійснювали за допомогою явшц-індикаторів, які їм передували (Булыгин, Довгулевич, 1969; Булыгин, 1971, 1978; Щульц, 1981). В основу термофенологічних прогнозів покладено припущення, що швидкість настання фенофаз пропорційна сумі температур повітря (Давитая, 1964; Щеголева, - 1967; Рябчук, 1985 та ін.). Кількість плодів буде залежати від продуктивності цвітіння (Молчанов, 1964; Пайбердин, 1960; Данилов, 1974; Шевелева, .1991). ,

Висоту, об'єм і площу проекції крони кожного піддослідного чагарника визначали відомими в лісовій таксації методами. Лісівничо-таксаційні показники (бонітет, повнота, тип лісорослин-них умов, склад, вік тощо) пробних площ встановлювали згідно методик, прийнятих для користування (Погребняк, 1968;

Горшенин, Швыденко, 1977; Герушинский, 1988).

Для визначення запасу плодів відбирали 10-15 дослідних рослин у різних лісорослинних умовах. На кожній рослині підраховували кількість щитків та плодів у щитку.Для визначення маси плодів з кожного куща зважували у свіжозібраному та повітряно-сухому стані 35-50 шт.

З кожної дослідної рослини брали 25-30 листків, зважували в польових умовах; після висушування в сушильній шафі масу визначали вдруге. Вологість визначали аналогічно (Смирнов, 1967; Лир и др., 1974; Рябчук, 1981,1988 та ін.).

Для з'ясування впливу приросту пагонів на врожайність рослин на кожній дослідній рослині робили 35-40 замірів приросту пагонів за передостанній та останній роки (Дворецкий, 1964; Молчанов, Смирнов, 1967; Рябчук, 1988 та ін.). Протягом вегетаційного періоду з кожної дослідної рослини щомісяця відбирали з пагонів 15-20 зразків завдовжки 2,0 см. Зразки зважували, потім висушували у сушильній шафі до постійної маси. Відбір зразків і визначення їх вологості проведено згідно методик, викладених у роботах И.П.Ремезова, 1963; Г.И.Редько, 1968; В.П.Рябчука, 1981,1988 та ін.

Визначення вмісту' сухої речовини, цукрів, органічних кислот, гірких глікозидів здійснювали за загальноприйнятими методиками (Шапиро, 1976; Ермаков и др., 1987). Для кількісного визначення аскорбінової кислоти, каротиноїдів застосовували модифікований фотоелектроколориметричний метод (Петрова, 1989). Кількісний вміст антоціанів визначали за методом Л.О.ІПнайдмана і В.С.Афанасьевой (1965), флавонолів - за методом Д.К.Шапіро з співавт. (1974), катехінів - фотометричним методом (Запрометов, 1964). Мінеральний склад плодів досліджували за П.Я.Ринькісом і В.Ф.Нолендорфом (1982).

Основними критеріями, що визначали стимулюючий ефект різних речовин при зеленому живцюванні, були відсоток вкорінення живців, кількість, сира маса та сумарна довжина коріння вкоріненого живця (Жолобова, 1968; Кисилевский, 1989). Для живцювання відібрано живці різної степені здерев'янілості (здерев'янілі, напівздерев'янілі, зелені) та різного положення на зрізаному пагоні (нижнє, середнє, верхнє).

Анатомічну будову деревини вивчали згідно з методикою, викладеною в роботі А.О.Яценко-Хмелевского (1954), фізико-механічні властивості визначали за стандартами (Древесина, 1986).

Результати дослідів обробляли методом математичної статистики на ЕОМ (Довгулевич, 1972; Доспехов, 1979; Зайцев, 1981).

Об'єкти досліджень. Польові дослідження проводили протягом 1990-1994 pp. на 27 пробних площах на території підприємств лісової галузі Івано-Франкіської та Львівської областей.

Характеристика природних умов Прикарпаття. Прикарпаття характеризується різноманітністю природних умов і багатством природних ресурсів. Клімат помірно-континентальний, відзначається м’ягкістю та високою зволоженістю. За рік випадає 600-800 мм опадів. Середня температура повітря у липні - 19°С, у ' січні - мінус 5°С. Середня тривалість безморозного періоду- 150155 днів.

Аналіз кліматичних умов Прикарпаття свідчить про наявність сприятливого режиму для зростання дикорослих деревно-чагарникових рослин, зокрема, калини звичайної.

РОЗДІЛ 2 ЕКОЛОГО-БІОЛОПЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА КАЛИНИ-ЗВИЧАЙНОЇ

Калина звичайна (Viburnum opulus L.) - це гіллястий кущ 2 -4м заввишки родини жимолостевих з супротивними листками, плоскими щиткоподібними суцвіттями. Цвіте в травні-червні. Плоди - яскраво-червоні ягоди. Порода світлолюбна, росте у підліску листяних і мішаних лісів. Розмножується насінням, відводками, пеньковими паростками. Використовують квіти, плоди, листя, кору. Калина - харчова, лікарська, вітамінозна, фарбувальна, декоративна рослина.

Анатомічна будова та фізико-механічні властивості деревини. Деревина калини ядрова з жовтувато-білою заболонню і жовтувато-червонуватим, рідше темно-бурим ядром. Порода розсіяносудинна. За даними наших спостережень, середня ширина річних кілець 1,45 мм, максимальна - 1,80 мм. Кількість річних кілець в 1 см становить 6,8 шт. Відсоткове співвідношення ядра і заболоні приблизно постійне і мало змінюється з віком рослини та становить відповідно 24,3 і 75,7%.

Показники фізико-механічних властивостей деревини калини звичайної наведені в табл.1. Деревина калини належить до другої групи (із середньою щільністю), міцна, тверда, має сильновсихаючу структуру (Уголев, 1989). '

Таблиця 1

Показники фізико-механічних властивостей деревини калини (при вологості 12 %)

Показники Статистичні показники

властивостей деревини п М+гп У,% Р,%

Щільність, кг/м3 Коефіцієнт усушки, %: ЗО 0,21±2,9 12,34 2,0 0,5

- радіальної зо 0,21±0,02 0.04 20.7 4.5

- тангентальної зо 0,26±0,02 0.07 18.9 4.7

- об'ємної Межа міцності, МПа зо 0,49±0,02^ 0.08 17.6 3.9

- при стиску вздовж волокон 36 51,3±1,02 ' 4.05 11.9 2.0

- при статичному згині Ударна твердість, Дж/см 36 94,5±1,43 7.45 9.1 1.5

- на радіальній поверхні зо 0,93±0,03 0.04 9.2 2.9

- на тангентальній поверхні зо 1,15±0,03 0.06 8.2 2.6

РОЗДІЛ З V

ВПЛИВ ЕКОЛОГІЧНИХ УМОВ НА ПЛОДОНОШЕННЯ КАЛИНИ

Фенологія калини. Набухання бруньок зареєстровано 2 березня. Цвітіння триває з 10 травня по 12 червня. Перший стиглий плід з’являється 17 серпня. Середня тривалість розвитку (набухання бруньок-опадання всього листя) становить 240 діб. Складені феноспектри основних фаз розвитку в поєднанні з кліматичними умовами їх проходження.

Вппив освітлення на плодоношення. При зниженні рівня освітленості втричі кількість щитків на рослині зменшується в 1,5

- 2,1 раза, кількість плодів в щитку 1,3 - 1,4 раза, маса повітряно-

сухого плоду - 1,2 раза, зміна вологості плоду неістотна. Форма плодів змінюється від правильної кулькоподібної до еліпсовидної, сплюснутої за діаметром. При затіненні під наметом деревостану запас плодів зменшується на 77,2 - 80,0%. Збільшуючи освітлення особин калини, можна покращити їх плодоношення.

Вплив температури повітря та грунту на плодоношення. В різні фази вегетації рослина вимагає неоднакового температурного режиму. Коефіцієнти множинної кореляції між запасом плодів і температурними показниками повітря (сума середньодобових температур і середньодобова температура) коливаються в межах 0,94-0,96; аналогічний показник між урожайністю і температурними показниками грунту - 0,89-0,93. Коефіцієнти детермінації становлять відповідно 0,88 - 0,92 і 0,79 - 0,86. Значення коефіцієнтів множинної кореляції та детермінації свідчать про суттєву залежність урожайності від температурних режимів повітря і грунту. . -

Вплив вологості повітря та опадів на плодоношення. Вологість повітря, грунту та сума опадів, змінюючи до певних умов інтенсивність життєвих процесів, проявляють істотний вплив на плодоношення. Множинний коефіцієнт кореляції між урожайністю і середньодобовою вологістю повітря становить 0,97, коефіцієнт детермінації - 0,94. Аналогічні коефіцієнти між урожайністю та кількістю опадів становлять відповідно 0,93 і 0,86. їх величини свідчать про суттєвий вплив даних факторів на врожайність.

Щорічна динаміка плодоношення. Показники плодоношення мають суттєву щорічну мінливість під впливом екологічних факторів. Щорічні коливання від середньорічного показника такі: маси одного плоду - в межах 77,4 - 117,4%, діаметра плоду - 86,9

- 112,6%, кількості плодів у щитку - 57,6- 137,9%, кількості щитків на рослині - 72,2 - 121,4%, запасу плодів - 57,3 - 149,4%.

Залежність урожайності від сполучених екологічних Факторів плодоношення. Плодоношення калини відбувається під дією складних внутрішніх процесів та сукупності екологічних факторів, що діють одночасно, змінюючи один одного. Для вивчення характеру їх впливу серед математичних методів кількісної оцінки нами вибрано кореляційно-регресивний і дисперсійний аналізи.

Рівняння регресії між урожайністю калини та екологічними факторами має наступний вигляд:

Yj= -5,34 - 0,02Ті + l,09tc„i - 0,32tcrpl + 0,03WC[n + 0,02 Еощ

Y2= -2,89 + 0,12Т2 - 0,40tcn2 - 0,32tcrp2 + 0,18Wcn2 - 0,004 IOn2

Значення коефіцієнта множинної кореляції (0,91-0,95) вказує на високу тісноту зв'язку, його значимість за F-критерієм свідчить про високу достовірність отриманих даних.

Прогнозування термінів цвітіння та дозрівання плодів. Прогнозування початку цвітіння та дозрівання врожаю необхідне при заготівлі лікарсько-технічної сировини. Фенологічні прогнози базуються на відомій узгодженості термінів настання фенологічних явищ (Мельник, 1972; Булыгин, 1976). .

Суть методу фенологічних явищ-індикаторів полягає в тому, що початку цвітіння калини (10.05) передує поява більш раннього явища-індикатора - розкриття квіток яблуні (06.05); поява 1-го стиглого плоду - початок дозрівання плодів малини. Прогнозування дати початку цвітіння калини (Кпр) методом фенологічного лагу ведемо за формулою: Кпр=Кінд+Л, де Кі„д -дата настання явища-індикатора, JI - середній багаторічний інтервал (лаг). 1

Інша група прогнозів виходить з фенологічної інтерпретації прогнозів погоди. Термофенологічні прогнози базуються на наростанні сум середньодобових температур повітря (Шиголев, 1957; Давитая, 1964; Рябчук, 1987, 1988). За відомою сумою середньодобових температур повітря (£ісд) за вегетаційний період чи фази плодоношення та прогнозованою середньо-добовою

*) Примітка: 1) У ^урожайність, кг; 2) Т, - тривалість фенофази:

розбухання бруньок-поява першого стиглого плоду; 3) Т2 - тривалість, фенофази: початок зав'язування гілодів-поява першого стиглого плоду; 4) ЇСІІ т середньодобова темпери тура повітря, °С; 5) ^р- середньодобова температура фунту, °С; 6) ^УСІІ- середньодобова вологість повітря, %;

7) ІОп- сума опадів, мм; 8) Індекс "1" - фенофаза: розбухання бруньок-поява першого стиглого плоду; 9) Індекс "2" .- фенофаза: початок зав'язування плодів поява першого стиглого плоду.

температурою повітря (1;сд). можна визначити тривалість (Т) періоду за формулою:

її ~ Е^сдАсд-

Знаючи дату набухання бруньок або початок зав'язування плодів і тривалість фаз до появи першого стиглого-плоду, можна визначити дату початку необхідної фази. Прогнозування термофенологічним методом характеризується високою точністю (похибка 3 дні при завчасності прогнозу в 37 днів).

На підставі встановлених закономірностей сезонного розвитку калини на Прикарпатті для прогнозування дат настання основних її фенофаз використано метод фенологічних кривих (Подольский, 1974; Бедарев, 1978; Коробова, 1978).

З використанням вищеописаних методів фенологічних прогнозів складено фенопрогностичні календарі, за якими можна встановити дати початку цвітіння і дозрівання плодів за вихідними датою початку вегетації і прогнозованою температурою повітря з врахуванням можливих температурних аномалій в ±3°С.

РОЗДІЛ 4

ВПЛИВ ЛІСІВНИЧО-ТАКСАЦІЙНИХ ФАКТОРІВ НА ПЛОДОНОШЕННЯ КАЛИНИ ЗВИЧАЙНОЇ

Поширення і плодоношення калини залежно від типу лісорос-линних умов. Приуроченість калини до певних типів лісорослин-них умов на Прикарпатті та характер їх впливу на формування запасу плодів характеризують наступні дані:

ТЛУ В3 С2 С3 С4 Б2 Б3 Б4 Інші •

% 2,4 12,2 29,5 3,4 9,7 23,2 4,5 15,1

У,кг 0,47 1,69 3,15 2,03 4,16 7,96 3,79 -

Нами встановлено, що найбільш оптимальними для зростання калини звичайної на Прикарпатті е вологі сугруди і груди (відповідно 29,5 і 23,2%). Максимальний запас плодів (У) нами / зареєстровано у свіжих і вологих грудах (відповідно 4,16 і 7,96%).

Залежність плодоношення від морФомєтричних показників

стовбура та крони. Вивчаючи продуктивність рослин,

В.Ф.Морозов (1959), Ф.Н.Харитонович (1963), зв'язали її з освітленістю крони. При зниженні рівня освітленості втричі протяжність крони зменшується в 2,3 - 2,8 раза, площа проекції крони - в 5 раз, об'єм крони - в 6 - 7 раз. Зміна висоти рослини менш суттєва.

Між кількістю щитків та морфометричними показниками рослини виявлено досить тісний кореляційний зв'язок (г = 0,83 -0,96). Між масою повітряно-сухого плоду і висотою калини існує зв'язок помірної тісноти (г = 0,46).

Аналіз рівнянь регресії та коефіцієнтів кореляції між уро- . жайністю та морфометричними показниками калини свідчить про наявність досить тісного та достовірного зв'язку (г = 0,84-0,94).

Морфометричні параметри вегетативних органів і плодоношен- . ня. Освітлення, впливаючи на інтенсивність життєвих процесів, зумовлює зміну параметрів вегетативних органів рослини. Із зниженням освітленості втричі маса повітряно-сухої листової пластини зменшується на 23%. Одночасно спостерігається збільшення її вологості на 25%, що,можливо, пов’язано із зменшенням інтенсивності транспірації- Встановлено зменшення річного приросту пагонів на 12% при падінні освітлення, зростання їх вологості несуттєве.

Між показниками плодоношення (кількість щитків, маса повітряно-сухого плоду, запас плодів) і масою листкової пластинки коефіцієнт кореляції коливається в межах 0.37-0.47. Більш тісний зв’язок (г =0,59-0,62) виявлено між показниками плодоношення і приростом пагонів.

Залежність плодоношення від сполучених морФомєтричних показників. Виявлено, що між урожайністю та сполученими морфометричними показниками існує досить тісний (г = 0,96 -

0,99) кореляційний зв'язок (табл.2).

Високе значення детермінації (0,92 - 0,98) свідчить про правильність вибору морфометричних показників плодоношення.

Використання дисперсійного аналізу для встановлення чинників, під впливом яких формується урожай плодів калини, дало змогу визначити найвагоміші з них. Ними виявились: кількість щитків на рослині - його частка становить 35,8%, об'єм крони - 16,0%, кількість плодів у щитку - 14,7%, висота рослини -12,8%. Достовірність отриманих результатів висока (табл.3).

ІЗ

Прогнозування урожаю плодів. Кількісні показники урожаю плодів залежать від продуктивності цвітіння. Залежність кількості плодів (ппл) від кількості квітів (пкв) виражено рівнянням:.

- при освітленні 90% пш = 0,75 пга;

- при освітленні 40-60% ппл = 0,51 пкв; ' ,

- при освітленні 30% ' Ппл = 0,16 пкп.

Таблиця 2

- Рівняння регресії

між урожайністю та морфометричними показниками калини

Проб- на площа Степінь освіт- леності Рівняння множинної регресії Коефіцієнт множинної кореляції, її Коефі- цієнт детер- мінації її2 Значення множинного коефіцієнта кореляції за Р-критерієм

2 90?о У= -73.89+3.6У+ +0.62П„+0.52та+0.26пущ+ +0.1тл+1.9пщ 0.98 0.96 18.1ф>3.48т

3 40-60% У= -75.28+5.52У--4.09Пп-4.09тп+3.5п,щ+ +0.08т,+2.0пІВ 0.99 0.98 20.0ф>3.48т

4 30% У= -25.58- 14.6У+ +4.67Пп+0.14тц+5.56пуи)--0.5тл+0.1пщ 0.96 0.92 11.2ф>3.37т

Примітка: У - урожайність, г, V - об'єм крони, м1*; Пв - приріст пагонів, см; т„ -маса плодів, м^, - маса листової пластинки, м2; пщ - кількість щитків, шт; пущ- кількість плодів у щитку, шт. .

Нормативний запас плодів. Наслідки наших досліджень свідчать, що врожайність калини зазнає впливу цілого ряду кліматичних, лісівничих і таксаційних факторів. Розроблено таблицю - нормативної врожайності, де за основу взяті висота рослини і повнота насадження, що відображає умови освітлення особин (табл.4). Запас плодів коливається в межах 0,29 - 3,70 кг сухої речовини із розрахунку на 10 рослин. Розроблено таблиці

нормативної врожайності, де за основу взяті тип лісорослинних умов, висота рослини, кількість щитків на рослині і плодів у щитку, що досить точно відображає тенденції формування урожаю.

Таблиця З

Участь основних факторів у формуванні урожайності калини

Фактори Тіснота зв’язку Частка впливу Відносні межі Значимість за ї’-критеріем

Кліматичні: ,

- температура повітря ' 0.34 11.5 9.3 3.36 > 2.81

- температура грунту 0.33 11.3 9.4 3.35 > 2.81

- вологість повітря 0.31 9.6 4.9 3.63 > 2.81

- кількість опадів 0.30 8.9 3.3 3.71 > 2.81

Таксаційні:

- висота рослини 0.35 12.5 3.4 3.74 > 2.23

- об’єм крони 0.40 . 16.0 2.9 3.16 > 2.23

- приріст пагонів 0.27 7.2 4.3 4.42 > 2.23

- кількість щитків . 0.75 35.8 6.8 12.00 > 2.23

- кількість плодів 0.38 14.7 3.1 4.46 > 2.23

- маса сухого плоду 0.27 7.2 4.3 3.22 > 2.23

- маса сухого листка 0.27 7.2 4.3 3.22 > 2.23

Таблиця 4

Нормативний запас плодів калини в повітряно-сухому стані, '

кг (із розрахунку 10 рослин)

Висота рослини, м Повнота Середній запас плодів

відкриті місця 0.2-0.3 0.4-0.5 0.6-0.8

2.0 1.21 0.93 0.55 0.42 0.78

■ 3.0 2.87 2.11 0.99 0.60 1.64

4.0 3.70 2.99 1.71 0.88 2.32

РОЗДІЛ 5

БІОХІМІЧНИЙ СКЛАД ПЛОДІВ ФОРМ КАЛИНИ

На підставі вивчення урожайності особин калини виділені наступні форми (із розрахунку свіжозібраних плодів 10 особин): 1) низькоурожайні (50 - 100 кг); 2) середньоурожайні (101 - 250 кг); 3) високоурожайні (251 - 350 кг). За масою одного плоду в свіжозібраному стані виділено форми: 1) дрібноплідні ( 0,30 - 0,40 г); 2) середньоплідні (0,41 - 0,60 г); 3) крупноплідні (0,61 - 0,90 г); 4) дуже крупноплідні (більше 0,91 г). За забарвленням стиглих плодів виділяються форми: 1) яскраво-червоні; 2) червоні; 3) темно-червоні; 4) оранжеві. За формою плоду розрізняємо форми: 1) кулькспедібні; 2) ;сулілсоподі5кі з загостреною вершиною; 3) еліпсовидні; 4) еліпсовидні з загостреною вершиною. За термінами дозрівання вирізняються ранні форми (дозрівання плодів проходить за період з 10 по 31 серпня); середні (з 1 по 20 вересня); пізні (з 21 вересня по 10 жовтня).

Вміст смакоутворюючих речовин. В плодах форм калини сума цукрів коливається в межах 8,75 - 17,87 %, вміст органічних кислот - 3,04 - 4,72 %, гірких глікозидів - 9,54 - 15,51 %. .

Вміст біологічно-активних речовин. Виділено форми калини за вмістом аскорбінової кислоти: 1) із незначним (до 30 мг/%); 2) істотним (31 - 80 мг/%); 3) високим (81 - 120 мг/%). Виділен’ форми містять каротиноїдів - 0,65 - 0,95 мг/%, антоціанів перерахунку на ціанідін) - 1,15 - 2,07 %, флавонолі? (в

перерахунку на кверцетин) - 0,75 - 1,83 %, катехінів - 67,4 - 97,0 мг/%. Виділено форми за вмістом Р-активних речовин.

Мінеральний склад плодів Форм калини. Плоди містить калію

- 1380; кальцію - 2,35; магнію - 1,47 мг/100 г сухої речовини, заліза - 84,0; алюмінію - 47,1; цинку - 18,3 мг/кг сухої речовини.

РОЗДІЛ 6

ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ПОПУЛЯЦІЙ КАЛИНИ

Вегетативне розмноження. Спосіб вертикальних відводків дозволяє отримати 11 - 23 пагони поновлення з одного куща. Наступного року їх висота сягає 40,2 - 65,1 см.

При вкоріненні зелених живців для біохімічної стимуляції ризогенезу застосовували стимулятори - індолілоцтову, нафтил-

оцтову (25, 50, 100 мг/л) й індолілолійну (у тальковому препараті) кислоти. Максимальну кількість вкорінених живців (83 - 86%), кількість коріння одного живця (29 - 34 шт.), їх масу (1,91 - 2,79 г), загальну довжину (220 - 296 см) отримали при використанні ІОК та НОК (50 мг/л). Найвищою здатністю до вкорінення характеризуються верхні зелені та напівздерев'янілі живці - 94 -98%. Найбільш сприятливим терміном зеленого живцювання калини є кінець вегетації (серпень - вересень).

Насіневе розмноження. Режим освітлення справляє суттєвий вплив на проростання насіння калини. При збільшенні освітленості втричі схожість насіння підвищується з 14 до 43%л Розпушування грунту перед висіванням дає змогу підвищити схожість з 16 до 40%. Промивання насіння у проточній воді протягом 10 діб перед висіванням підвищує схожість з 27 до 43%. Розглянуті типи лісорослинних умов суттєвого впливу на польову схожість насіння калини не виявляють.

Омолоджування плодових кущів калини. При сприятливому режимі освітлення природне поновлення посаджених на пень 10-Іорічних особин калини сягає до 20 пагонів заввишки 0,41-0,95 м.

Найрозвинутіші з них другого року сягають висоти 2,17 м, третього - 2,95 м. Під наметом деревостану поновлення проходить вкрай незадовільно. Пагони сягають висоти 8 - ^8 см при їх кількості 2-7 шт. Трирічного віку досягають лише поодинокі з них.

Формування й обрізування крон. Обрізування є важливим заходом, який регулює ріст і плодоношення рослин, впливає на їх продуктивність і якість плодів. Обрізка покращує водозабезпеченість листків (63,0%) і пагонів (51,3%) проти 57,3% і 49,4% в контролі. Зростає приріст пагонів з 12,8 до 19,0 см і об'єм крони в цілому. Завдяки вирівняному за роками плодоношенню, запас плодів особин, що піддавались проріджуванню і вкорочуванню приростів, зростає на 27 - 43% в порівнянні з контрольними.

Регулювання освітлення особин калини. Зниження повноти насадження з 0.6 до 0.3 покращує світловий режим рослин, що проявляється у збільшенні запасу плодів у 2,9 р. При зменшенні повноти з 0.8 до 0.3 запас плодів зростає у 4.1 р.

Економічна ефективність лісогосподарських заходів по підвищенню урожайності популяцій калини. При проведенні догляду за кронами дикорослих особин калини виявлено зростання запасу плодів на 2,40 - 2,96 кг. Проведення освітлення призводить до збільшення прибутку від заготівлі плодів на 139,2%, догляду за їх кронами - на' 127,4 - 142,9%.

ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ

Внаслідок критичного аналізу проведених досліджень можна зробити наступні висновки та рекомендації виробництву:

1. Встановлені чіткі кількісні зв'язки в сезонному розвитку калини з температурою повітря; зв'язок між настанням фенологічних фаз і температурою повітря, як правило, досить тісний (коефіцієнти кореляції коливаються в межах 0,65 - 0,99). Найбільша чутливість калини до тепла спостерігається до початку цвітіння.

2. Встановлено істотний вплив екологічних факторів (температури повітря і грунту, опадів, освітленості) на формування врожаю ягід калини. При зниженні освітленості втричі кількість щитків на рослині зменшується ь 1,5-2,1 раза, плодів в щитку - в 1,3-1,4 раза, маса плоду - 1,2 раза. При затінення рослини запас плодів зменшується на 77,2-80,0%. Встановлено значну мінливість показників плодоношення за роками - маси і діаметру одного плоду, кількості плодів в щитку, щитків на рослині, запасу плодів. Між запасом плодів калини та розглянутими екологічними факторами існує, як правило, тісний кореляційний зв'язок. Коефіцієнти множинної кореляції між запасом плодів і температурою повітря коливаються в межах 0,83-0,95, температурою грунту - 0,88-0,93, кількістю опадів -

0,86-0,90.

3. Погіршення режиму освітленості призводить до зменшення морфометричних показниів (висоти рослини, об'єму і площі проекції крони). Вологість листової пластини збільшується, зміна вологості плоду неістотна. Запас плодів калини знаходиться в прямій кореляційній залежності від висоти рослини, параметрів

- крони (об'єму, окружності, площі проекції). Між урожайністю калини та сполученими морфометричиними показниками рослини (об'єм крони, приріст пагонів, параметри плодів) існує “ тісний кореляційний зв'язок. Коефіцієнти множинної кореляції знаходять в межах 0,96-0,99. Встановлено частки кліматичних і таксаційних факторів у формуванні урожаю плодів калини. Найвагоміші з них

- кількість щитків на рослині - 35,8%, об’єм крони - 16,0%, кількість плодів у щитку - 14,7%, висота рослини - 12,5%.

4. На підставі виявлених закономірностей розроблені методи „ прогнозування термінів цвітіння та плодоношення способами

фенологічних явищ- індикаторів, термофенологічних прогнозів, фенологічних кривих. З використанням вказаних методів побудовано фенопрогностичні календарі. Прогнозування термофенологічним методом через зіставлення потреб калини в теплі з середньою температурою повітря дає досить високу точність. Середня похибка прогнозу початку дозрівання плодів становить 1-3 дні при середній завчасності в 37 днів. Визначені зміни кількості квіток, зав'язей, зелених і стиглих плодів дають змогу з достатньою надійністю прогнозувати можливий урожай плодів калини. Імовірний відпад у період між фазами цвітіння і стиглих плодів становить у середньому 30% для урожайного року і 70-80% для слабоурожайного.

5. Розроблено нормативний запас плодів калини: залежно

від висоти рослини і повноти деревостану (освітленості) він коливається в межах 0,91-2,32 кг в повітряно-сухому стані, а залежно від висоти рослини та кількості щитків на рослині і плодів в щитку - 0,21-25,12 кг. Розроблену нормативну

врожайність калини можна використовувати при проведенні лісовпорядкувальних робіт, плануванні промислової заготівлі дикорослих плодів.

6. Вивчено анатомічну будову (в 1 см - 6.8 шт. річних кілець, відсоткове співвідношення ядра і заболоні відповідно 24,3 і 75,7%0, визначено фізико-механічні властивості деревини калини (щільність 639,0 кг/м3, коефіцієнт об'ємної усушки 0,49, межа міцності при стиску вздовж волокон 51,3 МПа, при статичному згині 94,5 МПа). Встановлені рівняння їх залежності від щільності.

7. Виділено форми калини звичайної за урожайністю, масою, забарвленням, формою плоду, термінами дозрівання. Форми містять цукрів- 8,75 - 17,87 %, органічних кислот - 3,04 - 4,72 %, гірких глікозидів - 9,54 - 15,51 %. Визначено вміст біологічно активних речовин - аскорбінової кислоти, каротиноїдів, антоціанів, флавонолів, катехінів та мікроелементів. Виявлено форми з високим вмістом аскорбінової кислоти, Р-активних сполук.

8. Розроблено способи сприяння природному поновленню калини насіневим шляхом. Рихлення грунту і промивання насіння у проточній воді підвищує його всхожість з 27 до 43%. При зниженні освітленості втричі всхожість зменшується з 43 до 14%. Рекомендовано підсівати калину в молодняках штучного походження в оптимальних лісорослинних умовах. Використання стимуляторів росту підвищує вкорінення зелених живців калини до 83-89%. Найбільш оптимальний термін зеленого живцювання -кінець вегетації (серпеньвересень). Висока порослева здатність особин калини, окрім тих, що знаходяться під наметом деревостану, дає змогу рекомендувати омолоджування рослин з згасаючим плодоношенням.

9. Проведення освітлення через зниження повноти деревостану дає можливість збільшити запас плодів калини в 1,4 раза, прибуток від їх заготівлі зростає на 139,2%. Догляд за кронами плодових особин калини призводить до збільшення запасу плодів в 1,3 раза, прибутку від їх заготівлі - на 127,4-142,9%.

10. Для збереження та відтворення запасів калини рекомендовано заготовляти не більше 75% запасу плодів, залишаючи можливість для природного обнасінення ділянок, до 70% листків як лікарської сировини, кору - на кущах, зрубаних при рубках догляду. Створювати лісові культури з участю калини як підліскової породи в міжряддях та крайніх рядах полезахисних і придорожніх смуг на землях, непридатних для сільськогосподарського використання, під лініями електропередачі з експлуатацією до повноти 0.5 протягом 10-15 р.

11. Розроблені і впроваджені в об'єднанні "Прикарпатліс" рекомендації з підвищення урожайності дикорослих популяцій калини звичайної.

СПИСОК РОБІТ ОПУБЛІКОВАНИХ З ТЕМИ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Заячук В.Я, Щорічна динаміка плодоношення калини звичайної на Прикарпатті //Український ліс. -1995. -№2.

' 2. Заячук В.Я. Шляхи сприяння поновленню дикорослих

популяцій калини звичайної //Матер, міжн. конф. "Лісотехнічна наука і освіта на рубежі XXI століття: сучасний стан, проблеми і перспективи", - Львів, 25-30 вересня 1995 р.

3. Рябчук В.П., Заячук В Я., Штокало М.Р. Урожайність калини звичайної // Матер. 46-ї наук-техн. конф. Укр. держ. лісотехн. ун-ту, - Львів, 12-19 квітня 1994 р. -с.192-194.

4. Рябчук В.П., Заячук В.Я., 'Постоловський Д.О. Вплив освітлення на плодоношення бузини чорної та калини звичайної // Лісовий журнал. -1995. -№2. -с.24-25.

Заячук В.Я. Биоэквлогические особенности произрастания и плодоношения калины обыкновенной в условиях Прикарпатья.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.00.20 - лесоведение и лесоводство. Украинский государственный лесотехнический университет. Львов, 1995.

Представлены результаты изучения особенностей произрастания и плодоношения калины обыкновенной в зависимости от сопряженных экологических, лесоводственно-таксационных и морфометрических показателей растений. Установлена зависимость плодоношения от температуры воздуха и почвы, влажности воздуха, осадков, освещенности, параметров растений, разработаны методы прогнозирования сроков цветения и плодоношения. Изучено анатомическое строение, определены физико-механические свойства древесины. Изучен химический состав плодов. Разработаны способы содействия естественному возобновления. Обоснованы пути повышения продуктивности. Разработаны и внедрены в производство рекомендации по повышению урожайности дикорастущих популяций калини обикновенной.

Zaiachouk V.J. Bioecological peculiarities of growth and craping of snowball bushes in conditions of Prykarpattya. Dissertation for conferring on a Ph.D. degree, agricultural science, specification 06.00.20 - forestry. Ukrainian state University of forestry and wood technology. Lviv,1995.

It's given results of studi of growth and croping peculiarities of snowball busnes in dependence on given ecological, forest-dendrometry and morphological plant indices. It's determined relation ship between croping and air and soil temperature, air moisture, precipitation, lighting, plant parameters. It's elaborated methods of forecasting of blossoming terms and croping. It's studied anatomical structure, wood physic - mechanical properties. It's analyzed fruit chemical content. It's elaborated measures of stimulation of natural regeneration. It's substantiated ways of productivity increase. Recomendations on crop increase of wild drawing snowball populations are elaborated and put into practice.

Ключові слова: Запас плодів калини, прогнозування, анатомічна будова, фізико-механічні властивості, біохімічний склад плодів, розмноження, поновлення, підвищення врожайності.

Підписано до друку 29.12.95 р. Формат паперу 60 х 84 >/н. Друк офсетний. Ум. друк, арк.: 1,0. Тираж 100 прим. Зам № 1695.

Український державний лісотехнічний університет м. Львів, вул. Пушкіна, 103.