Морфобиологическая оценка сортов барбариса, дерена, пузыреплодника и особенности их вегетативного размножения в условиях лесостепи Алтайского Приобья

Пугач, Вадим Алексеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Морфобиологическая оценка сортов барбариса, дерена, пузыреплодника и особенности их вегетативного размножения в условиях лесостепи Алтайского Приобья
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Морфобиологическая оценка сортов барбариса, дерена, пузыреплодника и особенности их вегетативного размножения в условиях лесостепи Алтайского Приобья"

На правах рукописи

ПУГАЧ Вадим Алексеевич

МОРФОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ БАРБАРИСА, ДЕРЕНА, ПУЗЫРЕПЛОДНИКА И ОСОБЕННОСТИ ИХ ВЕГЕТАТИВНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ АЛТАЙСКОГО ПРИОБЬЯ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

005044427

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул - 2012

1 7 МАЙ 2012

005044427

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Научно-исследовательском институте садоводства Сибири имени М.А. Лисавенко Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ НИИСС Россельхозакаде-мии) в 2007-2012 гт.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Усенко Владимир Иванович

Официальные оппоненты: Соколова Галина Геннадьевна

доктор биологических наук, профессор, декан биологического факультета Алтайского государственного университета

Бочарова Татьяна Артемьевна

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующая кафедрой растениеводства Алтайского института повышения квалификации руководителей и специалистов АПК

Ведущая организация - ГНУ Алтайский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства Россельхозакадемии

Защита состоится «24» мая 2012 г. в «12.00» часов на заседании диссертационного совета Д.220.002.01 при ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Адрес: 656049, г. Барнаул, проспект Красноармейский, 98 Факс: (3852) 62-83-93

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Автореферат диссертации разослан «23» «апреля» 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Б.Г. Пивоварова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Барбарисы, дерены и пузыреплодники ценятся за неприхотливость и разнообразие морфологических признаков. В Алтайском крае произрастают в диком виде барбарис сибирский и дерен белый (Лучник, 1964; Колесников, 1974; Современное декоративное..., 2010 и др.).

В мире создано множество декоративно-лиственных сортов этих пород, однако основные исследования по ним проведены в регионах, где температура зимнего периода не является лимитирующей для их введения в озеленительный ассортимент (Протопопова, 1983).

Формирование современного ассортимента декоративных растений представляет актуальную проблему, которую можно решить путем интродукции. Однако в новых условиях интродуценты вынуждены изменять сроки и характер протекания фаз развития, что сказывается на подготовке растений к перезимовке (За-рубенко, Антонюк, 2009).

Фактором, расширяющим рамки акклиматизации растений, является возможность их быстрого размножения (Мейер, 1937; Гартман, Кестер, 1963; Мак-Миллан Броуз Ф., 1987). Для сохранения сортовых признаков наиболее перспективным считается размножение зелеными черенками (Вехов, Ильин, 1934; Комиссаров, 1946; Северова, 1958; Иванова, 1979), а использование при этом регуляторов роста в оптимальных концентрациях позволяет активизировать процессы образования и развития корневой системы, существенно увеличить выход и качество саженцев (Турецкая, 1961; Иванова, 1964, 1974, 1991; Мюллер и др., 1978; Ермаков, 1981; Тарасенко, 1982; Шкутко, 1988; Пальгов, 1990; Аладдина, Акимова, 2004; Морозов и др., 2005; Каракулов, Белых, 2006; Упадышев, 2008; Цепляе-ва, 2010 и др.).

Коллекция декоративных растений ГНУ НИИСС Россельхозакадемии в 2003 и 2005 гг. пополнилась новыми сортами барбариса, дерена и пузыреплодника, что обусловило необходимость изучение их морфологии, биологии и особенностей вегетативного размножения.

Цель исследований: дать морфобиологическую оценку сортов барбариса, дереиа, пузыреплодника и выявить особенности их размножения зелеными черенками в условиях лесостепи Алтайского Приобья.

Задачи исследований:

1) определить степень зимних повреждений сортов барбариса, дерена и пузыреплодника;

2) выявить календарные даты наступления фенологических фаз развития растений;

3) оценить декоративные качества кустарников;

4) установить оптимальные концентрации стимуляторов корнеобразования при размножении растений зелеными черенками и экономическую эффективность их применения.

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Алтайского Приобья дана характеристика новых сортов барбариса, дерена и пузыреплодника по степени зимних повреждений, фенологическим фазам развития, декоративным качествам растений и установлены оптимальные концентрации растворов стимуляторов

корнеобразования, обеспечивающие наибольший выход качественных однолетних саженцев при размножении зелеными черенками.

Положения, выносимые на защиту:

1) результаты оценки степени зимних повреждений, сезонного развития, декоративных качеств сортов барбариса дерена и пузыреплодника;

2) влияние стимуляторов корнеобразования на выход и качество однолетних саженцев барбариса дерена и пузыреплодника и экономическая эффективность их применения для обработки зеленых черенков.

Практическая значимость работы. Выделены за высокую декоративность листьев, цветков и соцветий и, в зависимости от степени проявляющихся зимних повреждений, предложены для использования в озеленении населенных пунктов: без ограничений к месту посадки - не подмерзающие сорта дерена белого Argen-teomarginata, Variegata и Spaethii; при защите основными породами - подмерзающие в суровые зимы сорта дерена отпрыскового Flaviramea и пузыреплодника ка-линолистного Diabolo; при обязательном укрытии на зиму - регулярно подмерзающие сорта барбариса Тунберга Grin Carpet и барбариса оттавского Superba. Установлены оптимальные концентрации использования ИМК, и варианты замены другими стимуляторами корнеобразования с целью получения наибольшей прибыли и достижения максимального выхода качественных однолетних саженцев при размножении зелеными черенками.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Декоративное садоводство Сибири: проблемы и перспективы», посвященной 100-летию со дня рождения З.И. Лучник (Барнаул, 2010), Ш Всероссийской научно-практической конференции «Коняевские чтения», посвященной памяти Н.Ф. Ко-няева (Екатеринбург, 2010), X региональной научной конференции аграрных вузов Сибирского федерального округа «Научные основы развития АПК» (Барнаул, 2011), заседаниях ученого совета ГНУ НИИСС Россельхозакадемии и его секции «Декоративное садоводство» (Барнаул, 2009-2012).

Публикации. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в четырех научных работах, в том числе одна в журнале, рекомендованном ВАК.

Объем и содержание диссертации. Диссертация изложена на 141 страницах, содержит 18 таблиц, 19 рисунков, 6 приложений. Работа состоит из введения, 3 глав, выводов и рекомендаций производству. Библиографический список включает 292 наименования, в том числе 9 на иностранном языке.

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ

БАРБАРИСА, ДЕРЕНА, ПУЗЫРЕПЛОДНИКА И ОСОБЕННОСТИ ИХ ВЕГЕТАТИВНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ

В данной главе рассмотрены систематика барбариса, дерена и пузыреплодника, их значение в озеленении населенных пунктов, реакция растений на новые условия внешней среды при интродукции, особенности их вегетативного размножения.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в 2007-2011 гг. на территории экспериментально-производственного отделения № 1 ГНУ НИИСС Россельхозакадемии (г. Барнаул). Опытный участок представлен темно-серыми лесными почвами. Климат - резко континентальный с длиной суровой зимой и коротким жарким летом.

Годы проведения исследований различались между собой по температурному режиму и условиям увлажнения. Осенне-зимние переходные периоды во все годы характеризовался постепенным спадом температуры при обилии осадков в 2009 г. За зимний период суммы отрицательных температур изменялись от -1232 (2006/2007) до -2353 (2009/2010 г.) при среднем многолетнем значении -1723 °С. Высота снежного покрова на дату минимальной температуры зимы составляла от 71 (2009/2010) до 98 (2008/2009 г.) см. Зимне-весенние переходные периоды были теплее обычного, за исключением 2007 г., с постепенным подъемом температуры при обилии осадков в 2008,2010 и 2011 гг.

Продолжительность периода с устойчивой температурой воздуха выше +5 °С изменялась от 149 (2006) до 192 (2011 г.), а с температурой выше +10 °С -от 111 (2010) до 137 (2011 г.) при средних многолетних значениях соответственно 165 и 129 дней. Теплее обычного было лето 2007, 2008 и 2011 гг. при дефиците осадков в 2006 и особенно в 2011 гг.

Объектами интродукции выступали 9 сортов барбариса Тунберга, 2 сорта барбариса оттавского, 3 сорта дерена белого, 1 сорт дерена отпрыскового и 1 сорт пузыреплодаика калинолистного. Растения высажены осенью 2003 (сорта дерена и пузыреплодаика) и 2005 гг. (барбариса) Молостовой C.B. Наблюдения в 2007 г. проведены Молостовой C.B., в 2008 г. - Крапивко E.H., а с 2009 г. - нами на 3-х модельных растениях каждого сорта.

Эффективность стимуляторов корнеобразования изучали в двухфакторном опыте, закладываемом в 2009-2011 г. в крупногабаритной пленочной теплице с автоматическим регулированием полива по следующей схеме: Фактор А - сорт: 1) барбарис Тунберга Grin Carpet; 2) барбарис оттавский Superba; 3) дерен белый Variegata; 4) дерен отпрысковый Flaviramea; 5) пузыреплодник калинолистный Diabolo; Фактор В - стимулятор корнеобразования: 1) вода (контроль); 2) индо-лилмасляная кислота (ИМК), 25 мг/л; 3) ИМК, 50 мг/л; 4) ИМК, 75 мг/л; 5) Эпин экстра, 0,25 мл/л; 6) Эпин экстра, 0,50 мл/л; 7) Эпин экстра, 0,75 мл/л; 8) Циркон, 0,5 мл/л; 9) Циркон, 1,0 мл/л; 10) Циркон, 1,5 мл/л.

Зимние повреждения растений оценивали по методике З.И. Лучник (1964), фенологические наблюдения вели по И.Н. Бейдеману (1974), обработку результатов фенологических наблюдений - по Г.Н. Зайцеву (1974), декоративность растений оценивали по Г.Е. Мисник (1976), Ю.Н. Карпун (2010) и H.A. Коляда (2011), изучение корневой системы - по В.А. Колесникову (1971), статистическую обработку данных - методами дисперсионного и корреляционного анализа (Б.А. Доспехов, 1979), экономическую эффективность применения стимуляторов корнеобразования устанавливали по величине прибыли и уровню рентабельности.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Устойчивость растений сортов барбариса, дерена и пузыреплодннка к низким температурам в период перезимовки

Степень зимних повреждений сортов барбариса имела положительную корреляционную связь с высотой растений, усиливавшуюся с их возрастом от средней (г=0,48-0,61) к сильной (г=0,85). Меньшими повреждениями характеризовались низкорослые сорта барбариса Тунберга Bonanza Gold, Grin Carpet, Goldalita, Kobold и сорт барбариса отгавского Aurikoma, которые раньше других оказывались под защитой снега (табл. 1). Так, степень их повреждения была незначительной, не превышая даже в суровую зиму 2009/2010 г. 3 баллов, и лишь у сорта Bonanza Gold в умеренно холодную зиму 2008/2009 г. достигала 4 баллов вследствие не полного вызревания побегов. Связи между степенью зимних повреждений этих сортов и суровостью зимы не установлено, большее влияние оказывали условия осенне-зимнего и зимне-весеннего переходных периодов.

Таблица 1 - Высота растений и зимние повреждения ветвей сортов барбариса

Сорт Высота растений осенью, см Максимальная степень повреждения, балл Максимальная длина подмерзшей части, см

2008 1 2009 1 2010 | 2011 2009 1 2010 1 2011 2009 1 2010 1 2011

Барбарис Тунберга

Bonanza Gold 15 21 19 - 4 1 0 7 0 0

Grin Carpet 43 55 62 68 2 2 2 20 40 10

Goldalita 14 18 22 - 2 0 0 13 0 0

Kobold 13 16 21 24 3 3 2 7 6 4

Maria 53 62 68 73 3 6 3 19 55 28

Red Pillar 96 100 103 101 3 5 5 20 89 84

Red Chif 54 64 67 71 3 4 4 54 69 54

Helmond Pillar 82 93 89 99 3 5 5 27 92 73

Erecta 94 110 106 103 5 5 5 68 100 92

Барбарис оггавский

Aurikoma 33 46 38 42 3 3 3 43 73 75

Superba 148 168 123 176 4 4 4 38 103 109

Более высокорослые растения сортов барбариса Тунберга Maria и Red Chif меньше были защищены снегом, в сравнении с низкорослыми формами, поэтому более продолжительное время подвергались действию низких отрицательных температур воздуха, вследствие чего степень их повреждения составляла 3-4 балла, а в суровую зиму 2009/2010 г. при неравномерном распределении снежного покрова на участке отдельные экземпляры вымерзали до уровня почвы (6 баллов).

Растения сортов барбариса Тунберга Red Pillar, Helmond Pillar, Erecta и барбариса отгавского Superba, отличавшиеся наибольшей высокорослостью, во все годы под полной защитой снежного покрова не находились, в результате чего верхняя часть их кроны испытывала действие низких отрицательных температур всю зиму и степень ее подмерзания была значительно (до 4-5 баллов) выше.

У растений сортов барбариса, имевших подмерзания интенсивностью более 2 баллов, удалялась (до 40 см - у низкорослых и до 109 см - у высокорослых форм) поврежденная часть ветвей для того, чтобы их развитие в течение вегетации не затягивалось, вследствие чего их высота после зимних повреждений и последующих отрастаний изменялась незначительно.

Сорта дерена белого в годы исследований зимовали без повреждений, степень подмерзания сорта дерена отпрыскового Flaviramea достигала 3-4 баллов, а пузыреплодника калинолистного Diabolo лишь в суровые зимы 2009/2010 и 2010/2011 гг. составляла 1 балл. Благодаря интенсивному росту, высота растений этих сортов, несмотря на повреждения, ежегодно увеличивалась.

3.2. Фенологическая характеристика декоративно-лиственных кустарников

В среднем за годы исследований сорта барбариса, дерена и пузыреплодника начинали вегетацию с 23 по 28 апреля с варьированием от 3 до 12 дней при сумме эффективных температур от 38 до 115 °С (табл. 2).

Вместе с тем отмечено, что начало распускания вегетативных почек на растениях сортов барбариса, в отличие от дерена и пузыреплодника, в большей степени зависело от условий перезимовки.

При корреляционном анализе данных установлено, что чем выше степень повреждения растений барбариса в предшествующий зимний период, тем выше потребность в сумме эффективных температур для начала вегетации. Положительная зависимость между этими показателями усиливалась (г от 0,42 до 0,88) с возрастом растений.

У сорта пузыреплодника калинолистного Diabolo после суровых зим 2009/2010 и 2010/2011 гг. наблюдалось запаздывание развития большей части кроны, которая находилась выше уровня снежного покрова.

Для всех сортов барбариса, дерена и пузыреплодника установлена сильная прямая (г=0,81-0,99) зависимость продолжительности периода от начала вегетации до появления первого свободного листа от суммы отрицательных температур за предшествующий зимний период, за исключением сорта барбариса Тунберга Red Chif, для которого она носила сильный обратный (г=-0,81) характер, и сорта Kobold, у которого продолжительность этого периода не зависела (л=-0,02) от температурных условий предшествующей зимы.

Первыми (24-29 мая с варьированием от 0 до 8 дней) начинали цветение растения барбариса, причем данная фаза наблюдалась не у всех сортов, вторыми (4-5 июня с варьированием от 4 до 9 дней) - сорта дерена, и последними (19 июня с варьированием в 2 дня) - растения сорта пузыреплодника калинолистного Diabolo. Отмечено, что сумма эффективных температур, необходимая для начала цветения сортов дерена белого варьирует незначительно и составляет 325-399 °С, тогда как для сортов барбариса, пузыреплодника и дерена отпрыскового сумма активных и эффективных температур изменяется в широких пределах - соответственно 237-355, 496-600 и 260-511 °С, что свидетельствует о влиянии других факторов.

Таблица 2 - Календарные фоки и температурные условия наступления фенологических фаз у сортов барбариса, дерена и пузыреплодника, 2009-2011 гг._

Сорт Распускание вегетативных почек Начало роста побегов Цветение

начало окончание продолжительность

дата 1 У t >5 °С дета |St>10°C

Барбарис Тунберга

Bonanza Gold 23.04±7 38-75 29.04±7 не цвел - не цвел -

Grin Carpet 23.04±5 26-65 30.04±5 24.05±8 237-325 12.06±14 20

Goldalita 23.04±7 26-75 29.04±7 не цвел - не цвел -

Kobold 25.04±9 38-93 01.05±8 29.05±5 339-355 06.06±4 9

Maria 24.04±7 38-76 01.05±10 27.05±5 281-325 08.06±7 13

Red Pillar 26.04±9 38-96 02.05±10 25.05±7 250-325 14.06±13 21

Red Chif 26.04±8 44-93 04.05±8 не цвел - не цвел -

Helmond Pillar 26.04±9 38-96 02.05±10 25.05±7 250-325 12.06±13 19

Erecta 26.04±9 38-96 03.05±10 24.05±7 250-325 08.06±7 17

Барбарис отгавский

Aurikoma 28.04±12 38-115 05.05±15 24.05±0 281-318 02.06±3 10

Superba 26.04±8 38-96 03.05±11 28.05±4 296-339 09.06±7 12

Дерен белый

Argenteomargi-nata 26.04±3 44-83 15.05±9 04.06±4 330-399* 30.06±24 27

Variegata 26.04±3 44-83 15.05±9 04.06±5 325-379* 11.07±30 38

Spaethii 26.04±3 44-83 14.05±9 05.06±4 350-379* 10.07±27 36

Дерен отпрысковый

Flaviramea | 25.04±4 | 44-82 | 13.05±10 | 05.06±9 | 260-511* | 28.06±22 | 24

Пузыреплодник калинолисгный

Diabolo | 24.04±5 | 26-106 | 13.05±10 | 19.06±2 | 496-600* | 03.07±1 | 15

*-It>5°C.

Продолжительность цветения наблюдаемых таксонов напрямую зависела от погодных условий - при обилии атмосферных осадков и невысоких температурах воздуха цветение было более продолжительным. Так, в среднем за годы исследований растения сортов барбариса цвели от 9 до 21 дня, пузыреплодника калино-лисгаого Diabolo - от 14 до 18 дней, а дерена - от 24 до 38 дней с повторным цветением.

Массовый листопад (окончание вегетации) отмечен у сортов дерена и пузыреплодника в первой половине октября, а у сортов барбариса наблюдалось лишь его начало во второй половине месяца в благоприятные годы. Основными причинами отсутствия листопада являлись короткий вегетационный период, обилие осадков во второй половине лета, что затягивало развитие растений, и ранние осенние заморозки с резкими похолоданиями.

3.3. Декоративные качества изучаемых таксонов

Сорта барбариса, дерена и пузыреплодника различались по окраске листьев, которая у многих из них изменяется в течение вегетации, что расширяет возможности их использования при формировании композиций (табл. 3).

Таблица 3 - Окраска листьев сортов кустарников в период вегетации

Сорт Весна Лето Осень

Барбарис Тунберга

Bonanza Gold зеленая в основании, оливково-желтая по периферии куста зеленая в основании, с легкой краснотой или желтизной по периферии куста

Grin Carpet зеленая светло-зеленая темно-зеленая, желто-красная

Goldalita светло-зеленая зеленая в основании, оливково-желтая по периферии куста зеленая в основании, с легкой краснотой или желтизной по периферии куста

Kobold зеленая светло-зеленая желтая с красными вкраплениями

Maria зеленая в основании, желтая по периферии куста сапатно-зеленая салатно-зеленая в основании, желтая и красная по периферии куста

Red Pillar зеленая в основании, красновато-пурпуровая по периферии куста зеленая в основании, рубиново-красная по периферии куста зеленая в основании, темно-пурпуровая по периферии куста

Red Chief фиолетово-пурпуровая

Helmond Pillar зеленая в основании, пурпуровая по периферии куста зеленая в основании, рубиново-красная по периферии куста зеленая в основании, темно-пурпуровая по периферии куста

Erecta зеленая желто-оранжевая в основании куста, с легкой краснотой или желтизной по периферии

Барбарис оттавский

Aurikoma зеленая в основании, пурпуровая по периферии куста пурпуровая темно-пурпуровая

Superba зеленая в основании, фиолетово-пурпуровая по периферии куста зеленая в основании, глицшшевая по периферии куста золотисто-желтая в основании, фуксиново-розовая по периферии куста

Дерен белый

Argenteo-marginata зеленая с мимозово-желтым окаймлением аттическая розовая

Variegata зеленая с мимозово-желтым окаймлением зеленая со снежно белым окаймлением темная с желтым окаймлением и грязно желтая

Spaethii зеленая с оливково-желтым окаймлением цвета крови быка (красная)

Дерен отпрысковый

Havira-mea зеленая темно-зеленая и желтая

Пузыреплодник калинолистный

Diabolo фиолетово-пурпуровая фуксиново-розовая и красная

В весенний и летний периоды листьями зеленого цвета характеризовались сорта барбариса Тунберга Grin Carpet, Kobold, Erecta и дерена отпрыскового Flavi-ramea, а также все сорта дерена белого, листья которых имели выраженные неравномерные окаймления белых и желтых оттенков. Преобладанием листьев желтого цвета отличались сорта барбариса Тунберга Bonanza Gold, Goldalita и Maria, для которых отмечена положительная зависимость интенсивности желтой окраски от количества дней солнечного сияния. Остальные сорта барбариса Тунберга (Red Pillar, Red Chief и Helmond Pillar), барбариса оптавского (Aurikoma и Superba) и пузыреплодника калинолистного (Diabolo) были с листьями пурпурного цвета (см. табл. 3).

В осенний период у большинства изучаемых сортов, имевших в летний период зеленые или желтые листья, цвет последних изменялся на желтый и красный, а у сортов с пурпуровой окраской листьев цвет не изменялся.

Дополнительный декоративный эффект растениям придавала окраска ветвей, которые у сортов барбариса и пузыреплодника в летний период были практически скрыты плотным расположением листьев, а у сортов дерена с меньшей облиственностью хорошо просматривались стебли кораллово красного или желтого цвета, сохранявшегося и в зимний период.

В период цветения исключительно высокой декоративностью отличались растения сорта барбариса отгавского Superba, высокой - пузыреплодника калинолистного Diabolo, посредственной - сорта барбариса Тунберга Grin Carpet, Red Pillar и Helmond Pillar, слабой - все сорта дерена, нулевой - сорта барбариса Тунберга Kobold, Maria, Erecta и барбариса оптавского Aurikoma. У остальных сортов цветения в годы исследований не отмечено.

Декоративность цветения возрастала в случаях повторного наступления этой фазы, когда наряду с цветками на растениях начинали созревать плоды, что наблюдалось у всех сортов дерена.

Плоды сортов барбариса Тунберга Grin Carpet, Red Pillar и Helmond Pillar, барбариса отгавского Superba, всех сортов дерена характеризовались высокой декоративностью, барбариса Тунберга Maria и пузыреплодника калинолистного Diabolo - средней, а барбариса Тунберга Kobold, Erecta и барбариса оптавского Aurikoma — низкой декоративностью.

Для кустарниковых растений большое значение имеет форма кроны, которая различалась по сортам. Так, сорта барбариса Тунберга Bonanza Gold, Goldalita и Kobold характеризовались шаровидной, Grin Carpet - расплющенной (подушкообразной), Maria, Red Pillar, Helmond Pillar и Erecta - колонновидной, Red Chief и сорта барбариса отгавского Aurikoma и Superba, все сорта дерена и пузыреплодника - раскидистой формой куста.

По высоте растений выделялись высокие (более 2 м) формы - все сорта дерена и пузыреплодника, средние (1-2 м) - сорт барбариса оптавского Superba, и низкие (до 1 м) - все сорта барбариса Тунберга и барбариса оптавского Aurikoma.

Результаты комплексной оценки декоративности изученных сортов, выполненной в соответствии с методиками Г.Е. Мисник (1976), Ю.Н. Карпун (2010) и H.A. Коляда (2011), приведены в табл. 4.

Таблица 4 - Результаты оценки декоративности сортов барбариса, дерена и пузыреплодника

Вид, сорт Признак Сумма баллов

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13.

Барбарис Тунберга Bonanza Gold 5 5 5 1 3 0 0 0 0 0 0 0 1 20

Барбарис Тунберга Goldalita 5 5 5 1 3 0 0 0 0 0 0 0 1 20

Барбарис Тунберга Grin Carpet 3 3 5 1 3 1 1 1 3 5 5 5 1 37

Барбарис Тунберга Kobold 3 3 5 1 3 1 1 1 1 1 2 1 1 24

Барбарис Тунберга Maria 5 5 5 1 3 1 1 1 3 1 2 3 1 32

Барбарис Тунберга Red Pillar 1 1 3 1 3 1 1 1 3 3 5 5 1 29

Барбарис Тунберга Red Chief 1 1 1 3 3 0 0 0 0 1 10

Барбарис Тунберга Helmond Pillar 1 1 3 1 3 1 1 1 3 3 5 5 1 29

Барбарис Тунберга Erecta 3 3 5 3 3 1 1 1 3 1 2 1 1 28

Барбарис оттавский Aurikoma 1 1 1 3 3 1 1 1 1 1 2 1 1 18

Барбарис оттавский Superba 1 1 3 3 3 1 1 3 5 7 5 3 41

Дерен белый Argenteomarginata 5 5 3 3 5 1 1 1 5 5 4 5 5 48

Дерен белый Variegata 5 5 3 3 5 1 1 1 5 5 4 5 5 48

Дерен белый Spaethii 5 5 3 3 5 1 1 1 5 5 4 5 5 48

Дерен отпрысковый Flaviramea 3 3 5 5 3 1 1 1 5 5 4 5 5 46

Пузыреплодник калинолистный Diabolo 3 3 3 3 3 1 1 3 3 5 6 3 5 41

Примечание. 1 - весенняя окраска листьев, 2 - летняя окраска листьев, 3 - осенняя окраска листьев, 4 - размер листьев, 5 - фактура и окраска коры, 6 - размер цветка, 7 размер соцветия, 8 - аромат цветка, 9 - продолжительность цветения, 10 - обильность цветения, 11 - декоративность цветения, 12 — декоративность плодов, 13- высота кроны.

По совокупности всех признаков наиболее высокой (37-48 баллов) декоративностью характеризовались сорта барбариса Тунберга Grin Carpet, барбариса отгавского Superba, дерена белого и отпрыскового, и пузыреплодника калиноли-стного, средней (28-32 балла) - сорта барбариса Тунберга Maria, Red Pillar, Heimond Pillar и Erecta, низкой (10-24 балла) - сорта барбариса Тунберга Bonanza Gold, Goldalita, Kobold, Red Chief и барбариса оттавского Aurikoma.

3.4. Особенности вегетативного размножения некоторых представителей барбариса, дерена и пузыреплодника

При обработке черенков водой первые корни у сортов барбариса появлялись через 25-28, а у сортов дерена и пузыреплодника - через 14-18 дней (табл. 5). На черенках сортов пузыреплодника калинолистного Diabolo и дерена белого Va-riegata наибольшее сокращение продолжительности периода корнеобразования достигалось в результате применения ИМК в концентрациях соответственно 50 и 75 мг/л, на сорте дерена отпрыскового Flaviramea положительного влияния препарата не отмечено, а на сортах барбариса уже при минимальной концентрации продолжительность образования корней сокращалась на 3-4, при средней - на 6-8 и при максимальной - на 9-10 дней.

Таблица 5 - Влияние стимуляторов корнеобразования на продолжительность (дни) периода окоренения черенков, 2010-2011 г.___

Стимулятор Барбарис Тунберга Grin Carpet Барбарис сптавский Superba Дерен белый Variegata Дерен отпрысковый Flaviramea Пузыреплодник калинолистный Diabolo

Вода (контроль) 25 28 18 14 14

ИМК, 25 мг/л 22 24 16 16 14

ИМК, 50 мг/л 19 20 16 14 12

ИМК, 75 мг/л 16 18 13 14 12

Эпин экстра, 0,25 мл/л 22 24 16 16 16

Эпин экстра, 0,5 мл/л 20 24 14 14 12

Эпин экстра, 0,75 мл/л 22 25 13 12 14

Циркон, 0,5 мл/л 19 20 22 14 14

Циркон, 1,0 мл/л 22 22 24 14 14

Циркон, 1,5 мл/л 22 24 24 16 16

Использование препарата Эпин экстра в концентрациях 0,25,0,5 и 0,75 мл/л, как и ИМК, в большинстве случаев обеспечивало сокращение периода корнеобразования у черенков исследуемых сортов. Однако, если при обработке черенков сорта барбариса оттавского Supeiba наибольший эффект достигался при минимальной, а сортов барбариса Тунберга Grin Carpet и пузыреплодника калинолистного Diabolo — при средней, то для сортов дерена — при максимальной концентрации препарата.

Применение Циркона, в отличие от предыдущих препаратов, при всех (0,5, 1,0 и 1,5 мл/л) концентрациях приводило к увеличению продолжительности периода образования корней у черенков сортов дерена и пузыреплодника, а при об-

работке черенков сортов барбариса - к сокращение, причем в наибольшей степени в вариантах с минимальной концентрацией.

При обработке водой степень окореняемости черенков составляла 80,983,4% у сортов пузыреплодника калинолистного и барбариса оттавского, 93,995,5% - у барбариса Тунберга, дерена белого и дерена отпрыскового, и в большинстве случаев возрастала за счет применения стимуляторов корнеобразования.

При использовании ИМК наибольшая окореняемость черенков дерена белого и отпрыскового достигалась при минимальной, барбариса Тунберга и оттавского - при средней, а пузыреплодника калинолистного - при максимальной концентрации препарата. При использовании Эпина экстра наибольшая окореняемость черенков барбариса оттавского, дерена отпрыскового и пузыреплодника калинолистного достигалась при минимальной, барбариса Тунберга - при средней и дерена белого - при максимальной концентрации препарата. При использовании Циркона наибольшая окореняемость черенков всех сортов достигалась при средней концентрации препарата.

В целом, применение Эпина экстра и Циркона обеспечивало близкое к ИМК влияние на окореняемость черенков, за исключением сорта пузыреплодника калинолистного Diabolo, у которого на фоне новых препаратов окореняемость была на 10-21% ниже.

Применение стимуляторов корнеобразования в большинстве случаев оказывало положительное влияние на рост и развитие корневой системы (табл. 6). Применение ИМК во всех концентрациях не оказывало положительного влияния на объем корневой системы черенков дерена белого, а дерена отпрыскового - было эффективным лишь в концентрации 25 мг/л, тогда как у черенков пузыреплодника калинолистного, барбариса Тунберга и барбариса оттавского с увеличением концентрации препарата объем корневой системы возрастал в 1,5-2,8 раза.

Таблица 6 - Влияние стимуляторов корнеобразования на объем (см3) корневой системы однолетних саженцев, 2009-2011 гг.___

Стимулятор Барбарис Тунберга Grin Caipet Барбарис оттавский Superba Дерен белый Variegata Дерен отпрысковый Flaviramea Пузыреплодник калинолистный Diabolo

Вода (контроль) 1,00 0,60 3,00 1,93 0,80

ИМК 25 мг/л 0,98 1,09 1,97 3,45 1,47

ИМК 50 мг/л из 1,70 2,74 1,98 2,25

ИМК 75 мг/л 1,47 1,44 2,86 2,07 2,04

Эпин экстра 0,25 мл/л 1,02 0,90 2,91 2,24 0,76

Эпин экстра 0,5 мл/л 1,49 0,81 1,77 2,24 0,83

Эпин экстра 0,75 мл/л 1,20 0,69 2,79 2,32 1,15

Циркон 0,5 мл/л 1,42 1,04 1,05 2,38 1,08

Циркон 1,0 мл/л 1,22 1,25 1,29 2,3 0,93

Циркон 1,5 мл/л 1,25 0,95 1,34 3,17 0,65

НСРо,05 0,47 0,58 1,08 1,24 0,59

Использование Эпина экстра также не оказывало положительного влияния на объем корневой системы черенков дерена белого, но обеспечивало (на 20-50%) ее увеличение у черенков барбариса отгавского при минимальной, у барбариса Тунберга - при средней, а у дерена отпрыскового и пузыреплодника калинолист-ного - при максимальной концентрации препарата.

Применение Циркона не оказывало положительного влияния на объем корневой системы черенков дерена белого, но обеспечивало (в 1,4-2,1 раза) ее увеличение у барбариса Тунберга и пузыреплодника калинолистного при минимальной, у барбариса отгавского - при средней и у дерена отпрыскового - при максимальной концентрации препарата.

3.5. Экономическая эффективность применения стимуляторов корнеобразования

Расчет экономической эффективности применения стимуляторов роста для окоренения зеленых черенков показал, что затраты по вариантам изменялись незначительно - от 690 до 750 руб./м2 (табл. 6).

Таблица 6 - Экономическая эффективность применения стимуляторов корнеобразования

Вариант Выход саженцев, ШТ./КВ.М. Всего затрат, рубУкв. м Стоимость саженцев, рубУкв. м Прибыль, рубУкв.м. Уровень рен- табель-ности, %

Барбарис Тунберга Grin Carpet

Вода (контроль) 268 690 4020 3330 483

ИМК 50 мг/л 286 700 4290 3590 513

Эпин экстра 0,5 мл/л 286 710 4290 3580 504

Циркон 1,0 мл/л 286 730 4290 3560 488

Барбарис оттавский Superba

Вода (контроль) 238 690 3570 2880 417

ИМК 50 мг/л 283 700 4245 3545 506

Эпин экстра 0,25 мл/л 277 700 4155 3455 494

Циркон 1,0 мл/л 277 730 4155 3425 469

Дерен белый Variegata

Вода(контроль) 272 690 4080 3390 491

ИМК 25 мг/л 277 695 4155 3460 498

Эпин экстра 0,75 мл/л 286 720 4290 3570 496

Циркон 1,0 мл/л 286 730 4290 3560 488

Дерен отпрысковый Иатаашеа

Вода (контроль) 273 690 4095 3405 493

ИМК 25 мг/л 286 695 4290 3595 517

Эпин экстра 0,25 мл/л 286 700 4290 3590 513

Циркон 1,0 мл/л 286 730 4290 3560 488

Пузыреплодник калинолистный Diabolo

Вода (контроль) 231 690 3465 2775 402

ИМК 75 мг/л 283 705 4245 3540 502

Эпин экстра 0,25 мл/л 253 700 3795 3095 442

Циркон 1,0 мл/л 257 730 3855 3125 428

Стоимость продукции с учетом выхода окорененных черенков изменялась от 3570 до 4290 руб/м по сортам барбариса, от 4050 до 4290 руб/м2 - дерена и от 3330 до 4245 руб/м2 - пузыреплодника.

Наибольшая прибыль на сортах барбариса Grin Carpet и Superba получена при использовании ИМК в концентрации 50 мг/л (соответственно 3590 и 3545 рубУм2 при уровне рентабельности 513 и 506%), на сорте дерена белого Va-riegata - при использовании препарата Эпина экстра в концентрации 0,75 мл/л (3570 руб./м2 при уровне рентабельности 496%), на сорте дерена отпрыскового Flaviramea - при использовании ИМК в концентрации 25 мг/л (3595 руб./м2 при уровне рентабельности 517%), на сорте пузыреплодника Diabolo - при использовании ИМК в концентрации 75 мг/л (3540 руб./м2 при уровне рентабельности 502%).

ВЫВОДЫ

1. Исследуемые кустарники существенно различались по степени зимних повреждений. Практически не повреждались (до 1 балла) во все годы сорта дерена белого и пузыреплодника калинолистного, незначительно (до 3 баллов) - барбариса Тунберга Grin Carpet, Goldalita, Kobold и барбариса отгавского Aurikoma, сильно (до 4-6 баллов) - барбариса Тунберга Bonanza Gold, Maria, Red Pillar, Red Chif,

Helmond Pillar и Erecta, дерена отпрыскового Flaviramea и барбариса отгавского Superba.

2. Сорта барбариса, дерена и пузыреплодника начинали вегетацию с 23 по 28 апреля с варьированием дат от 3 до 12 дней. Для большинства сортов барбариса, всех сортов дерена и пузыреплодника установлена сильная прямая, для сорта Red Chif - обратная, а для Kobold - отсутствие, зависимости продолжительности периода от начала вегетации до начала роста побегов от суммы отрицательных температур за предшествующую зиму.

3. Первыми (24-29 мая с варьированием до 8 дней) начинали цветение сорта барбариса, затем (4-5 июня с варьированием 4-9 дней) - дерена, и последними (19 июня с варьированием 2 дня) - пузыреплодника. Продолжительность цветения возрастала при обилии атмосферных осадков и невысоких температурах воздуха. Сорта барбариса цвели от 9 до 21, пузыреплодника - 14-18, а дерена - 24-38 дней с повторным цветением.

4. Семена созревали на всех закончивших цветение таксонах, за исключением сорта барбариса Тунберга Kobold. Растения сортов барбариса сбрасывают листья частично, а у сортов дерена и пузыреплодника в более благоприятные годы отмечается массовый листопад.

5. Выделены: высоко декоративные сорта - барбарис Тунберга Grin Carpet, барбарис отгавский Superba, все сорта дерена и пузыреплодника; средне декоративные - барбарис Тунберга Maria, Red Pillar, Helmond Pillar и Erecta; мало декоративные - барбариса Тунберга Bonanza Gold, Goldalita, Kobold, Red Chief и барбариса отгавского Aurikoma.

6. Исследуемые виды различались по продолжительности образования корней, составлявшей у сортов барбариса 25-28, дерена - 14-18 и пузыреплодника -14 дней. Окореняемость зеленых черенков, составлявшая без применения стимуляторов корнеобразования от 81-83% у пузыреплодника и барбариса оттавского до 94-96% у барбариса Тунберга и дерена при их использовании возрастала до 97-100%.

7. Использование стимуляторов корнеобразования для обработки черенков при посадке большинства сортов оказывает положительное влияние на развитие корневой системы саженцев исследуемых кустарников. Максимальный объем корневой системы на однолетних саженцах барбариса Тунберга достигнут в результате применения Эпина экстра в концентрации 0,5 мл/л, барбариса оттавского и пузыреплодника калинолистного - ИМК в концентрации 50 мг/л, дерена отпрыскового - ИМК в концентрации 25 мг/л.

8. Прибыль при выращивании однолетних саженцев барбариса, дерена и пузыреплодника из зеленых черенков без применения стимуляторов корнеобразования составляла 2775-3405, а при их использовании на лучших вариантах достигала 3595 руб./м2 при уровне рентабельности соответственно 402-493 и 517%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Сорта дерена белого Argenteomarginata, Variegata, Spaethii, отличающиеся устойчивостью к зимним повреждениям, высокой декоративностью листьев и цветков в летний, а стеблей - в зимний период, рекомендуются для широкого использования в озеленении населенных пунктов лесостепи Алтайского Приобья путем создания ландшафтных композиций разного стиля.

2. Сорта дерена отпрыскового Flaviramea и пузыреплодника калинолистного Diabolo, повреждающиеся только в суровые зимы, целесообразно использовать для озеленительных мероприятий, преимущественно под защитой основных пород в групповых посадках.

3. Сорта барбариса Тунберга и барбариса оттавского, имеющие постоянные зимние повреждения, могут применяться в озеленении при условии обязательного размещения в местах со своевременным формированием снежного покрова или укрытия растений на зиму.

4. Сорта дерена и пузыреплодника с интенсивным ростом рекомендуются для создания высоких (до 2,5 м и выше) регулярно подстригаемых живых изгородей, а барбариса - невысоких (до 0,6 м) бордюров или низких (0,6-1,0 м) живых изгородей.

5. Для получения наибольшей прибыли и достижения максимального выхода высококачественных однолетних саженцев рекомендуется обработка зеленых черенков дерена препаратом ИМК в концентрации 25, барбариса - 50, пузыреплодника - 75 мг/л. Для дерена белого возможна замена ИМК препаратами Эпин экстра и Циркон в концентрациях 0,75 и 1,0 мл/л, а для дерена отпрыскового -Эпин экстра в концентрации 0,25 мл/л.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Пугач В.А. Интродукция рода Cornus L. в условиях умеренно засушливой и колочной степи Алтайского края / В А. Пугач // Научные основы развития АПК. Сборник трудов X региональной научной студенческой конференции аграрных вузов Сибирского федерального округа. - Барнаул, 2011. - С. 35-37

2. Пугач В.А. Эффективность применения стимуляторов корнеобразования при размножении сортов Cornus L. зеленым черенкованием / В.А. Пугач // Научные основы развития АПК. Сборник трудов X региональной научной студенческой конференции аграрных вузов Сибирского федерального округа. - Барнаул, 2011.-С. 34-35

3. Пугач В.А, Усенко В.И. Интродукция сортов Cornus L. и Berberís L. в условиях лесостепи Алтайского края / В.А. Пугач, В.И. Усенко // Достижения науки и техники. - Москва, 2012 — № 2 - С. 43-45.

4. Усенко В.И., Пугач В.А. Сравнительная оценка зимостойкости видов и сортов барбариса в условиях Алтайского края / В.И. Усенко, В.А. Пугач // Декоративное садоводство Сибири: проблемы и перспективы. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения З.И. Лучник - Барнаул, 2010. - С. 73-76.

Подписано в печать 19.04.2012 г. Формат 60x84/16.

Бумага для множительных аппаратов. Печать ризографная. Гарнитура «Times New Roman». Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 22.

Издательство АГАУ 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98 62-84-26

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Пугач, Вадим Алексеевич, Барнаул

61 12-6/599

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ САДОВОДСТВА СИБИРИ ИМЕНИ М.А. ЛИСАВЕНКО (ГНУ НИИСС Россельхозакадемия)

На правах рукописи

ПУГАЧ Вадим Алексеевич

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор с.-х. наук, профессор В.И. Усенко

Барнаул-2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ БАРБАРИСА, ДЕРЕНА, ПУЗЫРЕПЛОДНИКА И ОСОБЕННОСТИ ИХ

ВЕГЕТАТИВНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ 6

ГЛАВА 2. 2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ 35

2.1. Почвенно-климатические условия места проведения исследований 35

2.2. Погодные условия в годы проведения исследований 40 2.3 . Объекты и методика исследований 48 2.4. Почва опытного участка и уход за растениями 54 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 56

3.1. Устойчивость растений сортов барбариса, дерена и пузыреплодника к низким температурам в период перезимовки 56

3.2. Фенологическая характеристика декоративно-лиственных кустарников 63

3.3. Декоративные качества изучаемых таксонов 79

3.4. Особенности вегетативного размножения некоторых представителей барбариса, дерена и пузыреплодника 94

3.5. Экономическая эффективность применения стимуляторов корнеобразования 99 ВЫВОДЫ 101 РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 103 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 104 ПРИЛОЖЕНИЯ 133

ВВЕДЕНИЕ

Фактором, расширяющим рамки акклиматизации растений, является возможность их быстрого размножения (Мейер, 1937; Гартман, Кестер, 1963; Мак-Миллан Броуз Ф., 1987). Для сохранения сортовых признаков наиболее перспективным считается размножение зелеными черенками (Вехов, Ильин, 1934; Комиссаров, 1946; Северова, 1958; Иванова, 1979), а использование при этом регуляторов роста в оптимальных концентрациях позволяет активизировать процессы образования и развития корневой системы, существенно увеличить выход и качество саженцев (Турецкая, 1961; Иванова, 1964, 1974; Мюллер и др., 1978; Ермаков, 1981; Тарасенко, 1982; Шкутко, Антонюк, 1988; Пальгов, 1990; Аладдина, Акимова, 2004; Морозов и др., 2005; Каракулов, Белых, 2006; Упадышев, 2008; Цепляева, 2010 и др.).

биологии и особенностей вегетативного размножения.

Цель исследований: дать морфобиологическую оценку сортов барбариса, дерена, пузыреплодника и выявить особенности их размножения зелеными черенками в условиях лесостепи Алтайского Приобья.

Задачи исследований:

1) определить степень зимних повреждений сортов барбариса, дерена и пузыреплодника;

2) выявить календарные даты наступления фенологических фаз развития растений;

3) оценить декоративные качества кустарников;

Положения, выносимые на защиту:

дерена отпрыскового Flaviramea и пузыреплодника калинолистного Diabolo; при обязательном укрытии на зиму - регулярно подмерзающие сорта барбариса Тунберга Grin Carpet и барбариса оттавского Superba. Установлены оптимальные концентрации использования ИМК, и варианты замены другими стимуляторами корнеобразования с целью получения наибольшей прибыли и достижения максимального выхода качественных однолетних саженцев при размножении зелеными черенками.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Декоративное садоводство Сибири: проблемы и перспективы», посвященной 100-летию со дня рождения З.И. Лучник (Барнаул, 2010), III Всероссийской научно-практической конференции «Коняевские чтения», посвященной памяти Н.Ф. Коняева (Екатеринбург, 2010), X региональной научной конференции аграрных вузов Сибирского федерального округа «Научные основы развития АПК» (Барнаул, 2011), заседаниях ученого совета ГНУ НИИСС Россельхозакадемии и его секции «Декоративное садоводство» (Барнаул, 20092012).

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ БАРБАРИСА, ДЕРЕНА, ПУЗЫРЕПЛОДНИКА И ОСОБЕННОСТИ ИХ ВЕГЕТАТИВНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ

Взаимосвязь архитектуры и природы исторически обусловлена. Одной из важнейших сторон благоустройства населенных пунктов является их озеленение (Озеленение населенных ..., 1987; Ландшафтное проектирование ..., 2010). Садово-парковый строитель создает художественные композиции, используя декоративные качества и биологические свойства форм растительного мира (Рубцов, 1977).

Растения не только облагораживают среду нашего обитания, но и поглощают пыль и вредные вещества из воздуха, уменьшают шум, защищают от излишней солнечной радиации, обогащают воздух кислородом и фитонцидами (Антипов, Ваверова, 1978; Плотникова, 1990).

Зеленые насаждения (леса, парки, скверы и др.), окружающие населенные пункты, и присутствующие в жилых районах создают особый микроклимат и формируют свою экосистему (Грачева, 2009). Они защищают от ветров и суховеев, от снежных бурь. Накапливая равномерный снеговой покров, способствуют увлажнению почвы. Зеленые стены предотвращают распространение огня во время пожара, защищают водоемы от заиливания и испарения, а корни деревьев и кустарников закрепляют пески и останавливают разрушительную деятельность оврагов (Лучник, 1974а; 1990).

В самом деле, декоративные растения улучшают санитарно-гигиенические и эстетические условия - способствуют оптимизации окружающей среды.

Однако следует помнить, что растения по-разному реагируют на городские условия (Грачева, 2009). В городских насаждениях древесные и кустарниковые растения чаще всего находятся в малоблагоприятных для роста и развития условиях. Почвы в таких посадках обычно бесструктурные или засорены строительным мусором (Фролов, Мельникова, 1989; Сродных,

Денеко, 2003). Повышенное содержание углекислого газа в летнее время вызывает ожоги листьев. Промышленные и автотранспортные выбросы закупоривают устьица, нарушают процесс дыхания и фотосинтеза в растениях, тем самым снижая жизнестойкость деревьев и кустарников. В этом случае растения начинают болеть и легко повреждаются вредителями (Газоустойчивость растений, 1980; Грачева, 2009).

Поэтому необходимо тщательно подбирать ассортимент растений для озеленения городов. По мнению ученых, обеспечить долговечность и декоративность зеленых насаждений могут виды, толерантные к воздействию абиотических факторов (Хлонов, 1976; Коропачинский, 1983; Лоскутов, 1985, 1993; Лоскутов, Евдокименко, 1998; Встовская, 1986; Коляда, 1999; Чиндяева, 2002). Так, Э.И. Якушина (1990) указывает, что наиболее перспективными для городского озеленения являются растения, совмещающие высокую газопоглотительную способность и устойчивость к токсикантам.

Барбарисы, дерены и пузыреплодники относятся к группе древесных пород, отличающихся устойчивостью в условиях городской среды к пыли, дыму и копоти. Они не требовательны к почвам и выдерживают затенение (Деревья и кустарники ..., 1954, 1968; Лучник, 1970; Шиманюк, 1974; Колесников, 1974; Богданов, 1974; Лесная энциклопедия, 1985, 1986; Виноградова, 1988; Бондорина, Сапелин, 2004; Встовская, Коропачинский, 2005; Валягина-Малютина, 2007; Сапелин, 2007; Современное декоративное ..., 2010).

Кроме того, кустарники этих родов считаются наиболее привлекательными по текстуре и форме кроны, окраске листьев и стеблей. Они очень пластичны в стилистике и широко используются в озеленении городов и сел (Куклина, Якушина, 1991; Соколова, 2004; Деревья, кустарники ..., 2006). Т.Н. Дьякова (2001) отмечает, что форма, величина и особенно окраска листа могут не только усилить архитектурные качества растений, но и быть главным фактором при планировке древесно-

кустарниковых насаждений. Окраска листьев подчеркивает эффект всей кроны, характеризуя ее размер и структуру, и очень важна при создании контрастных цветовых композиций.

Барбарисы, дерены и пузыреплодники, как отмечает автор, являются одними из лучших декоративно-лиственных форм. Н.К. Вехов, (1957), О.Н. Аладдина (1998), А.Ю. Сапелин (2008а, 20086) и М. Кадилова (2009) отмечают данные кустарники лучшими объектами для создания живой изгороди. При этом последняя может выполнять не только декоративную, но и ограждающую функцию - препятствовать затаптыванию газона, отделять цветники и другие площадки.

Кусты барбариса покрыты острыми иголками, за счет чего изгороди из данного кустарника практически не преодолимы (Карписонова, Черняева, 2010). Т.Н. Дьякова (2001) рекомендует использовать барбарис Тунберга и барбарис оттавский для создания бордюров, низких и средних живых изгородей, а долгоживущие кусты пузыреплодника, дерена и их пестролистные формы, которые характеризуются быстрым ростом, для создания средних и высоких живых изгородей. Причем, из последних двух пород они получаются более плотными, а кусты дерена, кроме того, остаются декоративными даже в зимний период, сохраняя яркую окраску коры (Катц, 1959; Лучник, 1974а; Френкина, 2008; Флора средней 2010).

Цветки на кустарниках барбариса, дерена и пузыреплодника являются источником нектара, поэтому привлекают многих насекомых. Некоторые формы этих кустарников имеют медоносное значение (Гутникова, 1947; Гроздов, 1964; Лапин, 1983; Виноградова, 1988; Дубовицкая, 2007; Суханова, 2007; Куклина, Якушина, 1991; Беляева, 2010).

Барбарис является ценной ягодной культурой. Его листья и плоды содержат яблочную и аскорбиновую кислоты (больше чем у цитрусовых), из-за чего имеют кислый вкус (Аладдина, 1998). Содержание витамина С в зависимости от вида барбариса колеблется от 50 до 172 мг%. Ягоды используются в пищевой и кондитерской промышленности. Плоды часто

используют для подкисления чая, различных напитков и соусов. Почти все части растения барбариса содержат лекарственные вещества и используются в официальной и народной медицине. Древесина барбариса декоративна и применяется в мебельном производстве (Павильонов, Рожков, 1986; Виноградова, 1988; Трубин, 2004; Кортиков В.Н., Кортиков A.B., 2005; Меженский, 2005; Исаева, Самылина, 2006; Шевырева, 2008; Жиленко и др., 2010; Amin и др., 1969; Conner, 1976; Xu и др., 1989; Richling, 2000).

Листья пузыреплодника калинолистного являются источником биологически активных веществ фенольного характера и могут использоваться для создания лекарственных препаратов и биологически активных добавок (БАДов) (Кадилова, 2009; Сафонова и др., 2009).

Кустарники применяются в защитном лесоразведении для посадки вдоль дорог, в полезащитных лесных полосах совместно с другими древесными растениями (Харитонова, 1988; Булыгин, 1991). Дерен часто используется для закрепления крутых склонов, берегов рек и озер (Колесников, 1974; Древесные растения ..., 2005;).

Род Berberís (барбарис) является самым крупным в семействе Berberidaceae Torr et Cray (барбарисовые). По различным сведениям насчитывается от 175 до 500 видов этого кустарника (Колесников, 1974; Шиманюк, 1974; Тахтаджян, 1980а, 19806; Лучник, 1988; Чаховский и др., 1988; Булыгин, 1991; Абаимов, 2009; Карпун, 2010; Современное декоративное ..., 2010; Флора средней полосы..., 2010). Представители этого рода распространены в Северном полушарии, а также в Южном, доходя по горным хребтам Южной Америки до юга Чили (Карпун, 2010).

Род Cornus (дерен) семейства Cornaceae Link (дереновые) включает в себя около 50 видов (Качалов, 1970; Колесников, 1974; Кулиев, 1979; Рубаник, Жеронкина, 1980; Валягина-Малютина, 2007; Абаимов, 2009). Виды этого рода распространены главным образом в зонах умеренного и холодного климата земного шара.

Род Physocarpus (пузыреплодник) семейства Rosaceae Juss (розанные) содержит около 14 видов (Деревья и кустарники ..., 1954; Качалов, 1970; Колесников, 1974; Сафонова и др., 2009; Исмагилов, 2011), распространенных в умерено-теплых широтах Северного полушария (Карпун, 2010).

Различные виды и сорта барбариса, дерена и пузыреплодника имеют разное территориально-географическое происхождение. К примеру, барбарис обыкновенный и его темнопурпуровая форма в природе растет в Средней и Южной Европе, в Крыму и на Кавказе; родиной барбариса Тунберга и оттавского являются Япония и Китай. Вид дерена белого в естественном состоянии произрастает в северной лесной зоне европейской части и в Сибири, в Маньчжурии и в Северной Корее. Родиной дерена отпрыскового и пузыреплодника калинолистного является Северная Америка (Малютин, 1961; Деревья и кустарники ..., 1968; Колесников, 1974; Лоскутов, 1993; Трубин, 2004; Френкина, 2008; Жиленко и др., 2010; Современное декоративное ..., 2010; Денисов и др., 2011).

Селекционерами Европы и Америки сформирован современный ассортимент декоративных древесных и кустарниковых пород, однако его использование, как и опыта садоводства Европы или других южных территорий в Сибири затруднено из-за суровых условий климата (Лучник, 1970).

По мнению A.B. Скворцовой (1969), основу для озеленения в сибирских городах и селах должны составлять местные породы, а инорайонные нужно использовать как элементы оформления. Однако местный перечень деревьев и кустарников в Сибири, хотя и содержит интересные для зеленого строительства виды, сравнительно беден.

Поэтому формирование нового ассортимента древесных и кустарниковых пород представляет собой актуальную проблему. И одним из действенных методов решения названной проблемы является интродукция растений (Лучник. 1970; Шестак, 2003).

Целенаправленная деятельность человека по выращиванию таксонов (родов, видов, подвидов, сортов и форм) в культуре в новом регионе, ранее в нем не произраставших, или перенос их в культуру из местной флоры получила название интродукция (Аврорин, 1956; Шлыков, 1963; Соколов, 1969; Цицин, 1970; 1971; Некрасов, 1971, 1980; Лапин, 1972, 1986; Шиманюк, 1974; Холявко, Глоба-Михайленко, 1976; Скворцов, 1986; Булыгин, 1991; Соболевская, 1991; Абаимов, 2009).

Интродукция растений является одним из главнейших направлений экспериментальной экологии растений, имеющая не только глубокое научно-познавательное, но и важное хозяйственное и социально-экологическое значение (Былов, 1986; Абаимов, 2009; Байтулин, 2011).

Выбор источников интродукции для Алтайского края очень затруднителен. Более суровыми условиями, чем Алтайский край, отличаются лишь Восточная Сибирь и более северные районы Западной Сибири.

Г. Майром (Мауг, 1909) был

Информация о работе

Пугач, Вадим Алексеевич
кандидата сельскохозяйственных наук
Барнаул, 2012
ВАК 06.01.01

Диссертация

Морфобиологическая оценка сортов барбариса, дерена, пузыреплодника и особенности их вегетативного размножения в условиях лесостепи Алтайского Приобья - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы