Введение интродуцированных видов ограничивается, с одной стороны уровнем пластичности в новых экологических условиях, а с другой его биологическими особенностями. Климатические условия относятся к наиболее верхнему иерархическому уровню. От степени приспособления к климатическим условиям в первую очередь зависит общая адаптация интродуцента.
Род Gleditsia L.(гледичия) является хозяйственно ценным и перспективным для интродукции в условия деградированных ландшафтов засушливого региона. Род GleditsiaL. включает 12 видов, распространенных в северной и Южной Америке, восточной Азии и в тропической Африке. В культуре Европы и Азии нашли применение 8 видов, из них наиболее распространены – гледичия обыкновенная (трехколючковая) и её формы [1, 2].
Гледичия хорошо растет на Кавказе, юге Украины, в Ставропольском крае и Ростовской области, в республиках Средней Азии, где широко используется в озеленении и при создании защитных лесных полос. Из нее получаются полосы ажурно-продуваемой конструкции (рисунок 1).
Рисунок 1 – Лесная полоса гледичии обыкновенной (G. triacanthosL.)
Опыт интродукции показал, что в условиях Волгоградской области большинство видов гледичий сохраняют свою жизненную форму, но не достигают высоты как в естественном ареале. Наибольший прирост наблюдается в 5-10-летнем возрасте (60-70 смв год). Анализ хода роста модельных деревьев показал скачкообразный характер текущего прироста в высоту с амплитудой колебаний в 0,9-1,0 м с первых лет жизни особи, снижение прироста до 20 см отмечено в возрасте 25 лет. Лучшим ростом в условиях сухой степи отличаются североамериканские виды (G. triacanthos, G. texana), которые в возрасте 35 лет достигают высоты от 7,6-8,2 м при диаметре ствола 16,1-20,4 см. Своей видоспецифичной высоты G. japonicaи G. sinensis(дальневосточные виды) в условиях интродукции не достигают.
Неблагоприятные условия среды сказываются на росте и развитии растений, а, следовательно, и на переход от вегетативной к репродуктивной стадии. Возраст, в котором растение вступает в репродуктивный период, важен для интродукции, селекции и декоративного садоводства.
Первое цветение у гледичии обыкновенной и техасской, водяной наблюдалось в возрасте 5 лет, японской – 6, каспийской и китайской – 8 лет. Единичное завязывание плодов происходит в основном на второй или третий год после начала цветения. Плоды созревают в октябре, одновременно с окончанием вегетации, и висят до весны [3]
Гледичия не имеет специальных генеративных побегов. С появлением на побегах листьев появляются и соцветия. Соцветия постепенно удлиняются, и бутоны становятся крупнее. Продолжительность периода от раскрытия почек до цветения зависит от погодных условий года. Начало цветения на юго-востоке Волгоградской области происходит в первой декаде июня; массовое цветение - в начале второй декады (таблица 1).
Таблица 1 – Календарьцветения и созревания семян видов Gleditsia (2014)
Названия видов |
Сроки цветения |
Среднемного- летние сроки цветения |
Продолжи- тельность цветения, дни |
Сроки созревания семян (средняя дата) |
||
начало |
массовое |
конец |
||||
triacanthos |
7.06 |
10.06 |
17.06 |
10.06* 30.05-20.06 |
4-6 |
16.10 |
texana |
6.06 |
11.06 |
17.06 |
11.06 29.05-23.06 |
6-10 |
17.10 |
aquatica |
8.06 |
16.06 |
21.06 |
10.06 06.06-22.06 |
12-18 |
11.10 |
sinensis |
6.06 |
9.06 |
14.06 |
10.05 05.06-15.06 |
7-10 |
16.10 |
japonica |
3 .06 |
6.06 |
12.06 |
06.06 26.05-15.05 |
4-6 |
11.10 |
caspica |
4.06 |
9.06 |
16.06 |
05.06 23.05-18.06 |
7-12 |
17.10 |
– в числителе – средняя дата, в знаменателе – крайние.
С момента оплодотворения начинается усиленный рост плодов. Уже на пятый день после оплодотворения они у гледичии обыкновенной и бесколючковой формы достигают 2 см длины, а через месяц - нормальных размеров. Плоды гледичии каспийской и техасской растут гораздо медленнее, чем остальные виды, у различных видов гледичий отличаются по форме и размерам.
В зависимости от возраста изменяется интенсивность плодоношения. Стабильное плодоношение наблюдается через несколько лет после вступления в генеративную фазу. Будущий урожай во многом определяется погодными условиями во время цветения и завязывания плодов. Исследованиями установлено, что масса семян гледичии положительно коррелирует с количеством выпавших осадков и суммой активных температур в период их созревания (таблица 2).
Таблица 2 – Морфологические признаки плодов и семян Gleditsiatriacanthos
Показатели |
2013 год |
2014 год |
||||
М ср. |
min -max |
C % |
М ср. |
min-max |
C % |
|
Длина черешка, см |
2,9* |
1,8-3,7 |
16,0 |
2,6 |
1,3-3,6 |
16,2 |
Длина плода, см |
29,8 |
23,9-37,0 |
13,6 |
25,3 |
20,0-32,6 |
13,0 |
Ширина плода, см |
3,3 |
2,4-4,5 |
14,8 |
2,8 |
2,2-3,7 |
14,3 |
Количество семян, шт. |
17,9 |
11-23 |
17,9 |
14,3 |
10-18 |
12,9 |
Длина семян, см |
9,5 |
7,4-11,5 |
12,3 |
9,8 |
8,5-11,5 |
7,6 |
Ширина семян, см |
5,9 |
4,5-7,5 |
11,7 |
6,7 |
5,8-7,3 |
6,3 |
Масса 100 семян, г |
14,1 |
6,0-23,1 |
17,3 |
16,4 |
12,2-19,5 |
12,2 |
* М ср. – среднее значение признака, min, max – минимальные и максимальные значения показателей, C % – коэффициент вариации.
Формирование более крупных плодов и семян наблюдается в раннем возрасте (до 15 лет). В Волгоградской области виды гледичии стабильно цветут и плодоносят. Для производства большое значение имеет качество семян, которое является одним из критериев акклиматизации видов в новом районе. Лучшей всхожестью отличаются семена гледичии техасской (46-64 %) и обыкновенной ф. бесколючковой (48-62%). У остальных видов всхожесть в пределах 33,5-55,8 %.
Интродуцированные виды рода Gleditsia L. в условиях светло-каштановых почв отличаются засухоустойчивостью. Эколого-физиологическая оценка показала, что оводнённость листьев у всех изученных видов в течение вегетационного периода изменялась незначительно, что указывает на засухоустойчивость представителей этого родового комплекса. Наиболее засухоустойчивые видыGleditsia(G. caspica, G. triacanthos, G. texana) способны резко снижать процессы водообмена при недостаточном водообеспечении и максимально увеличивать в оптимальных условиях. Они хорошо переносят летние температуры воздуха 40-44°С, что очень важно для продвижения Gleditsia L. в засушливые регионы.
Виды рода Gleditsia L. распространены преимущественно в теплом климате. Температурный режим зимних месяцев зачастую лимитирует рост этой культуры севернее ареала. Лучше остальных перезимовывают в коллекциях североамериканские виды, которые имеют высокий балл адаптации по зимостойкости. Ареал их естественного распространения находится на тех же географических широтах, что и Нижнее Поволжье. Гледичия каспийская и японская страдают от морозов больше, чем остальные виды, так как они заканчивают вегетацию относительно позже других – в октябре. Гледичия японская отнесена к группе неперспективных – ежегодно сильно обмерзает и требует селекционного отбора.
В условиях холодного и влажного лета и ранней осени побеги не успевают подготовиться к перенесению холодного времени года и в сильные морозы подмерзают (таблица 3).
Таблица 3 – Адаптация видов рода GleditsiaL. по зимостойкости
и засухоустойчивости
Название видов |
Экстремально низкие температуры |
Экстремально высокие температуры |
Степень адаптации по |
|
зимо- стойкости |
засухо- устойчивости |
|||
caspica |
-37°С |
+40°С |
0,61-0,79 |
0,75-0,98 |
aquatica |
0,78-0,87 |
0,74-0,91 |
||
triacanthos |
0,81-0,95 |
0,77-0,95 |
||
texana |
0,91-1,00 |
0,73-0, 94 |
||
japonica |
0,59-0,79 |
0,70-0,85 |
Способность давать доброкачественные семена и образовывать самосев указывает на возможность успешного выращивания культур гледичии на малопродуктивных землях. Семенная продуктивность у видов различного географического происхождения варьирует по годам.
Изучение плодоношения гледичий показало возможность получения в Волгоградской области семян хорошего качества. Семенное размножение обеспечивает лучший рост и развитие растений. Растения, выращенные из семян, более долговечны и устойчивы к неблагоприятным условиям. Для создания лесомелиоративных комплексов необходим стандартный посадочный материал. Технические требования к сеянцам регламентируются соответствием их размера, параметрам предусмотренным ГОСТ 3317-90. При выращивании на питомниках Волгоградской области сеянцы гледичии по своим биометрическим показателям соответствуют саженцам, но второго сорта, так как имеют толщину стволика у корневой шейки не менее 3,0 мм и высоту 25 см.
В результате оценки биологического потенциала интродуцированных видов рода Gleditsia L.выявлено, что они являются ценными для озеленения населенных пунктов и создания лесных полос в засушливых южных районах с засоленными почвами. Наиболее перспективны для зеленых насаждений (уличных посадок, парковых аллей и ажурных групп) бесколючковые формы. Из колючих форм гледичии рекомендуется создавать высокие живые изгороди. Виды родового комплекса Gleditsia L. – гледичия являются хозяйственно ценными древесными видами для обогащения дендрофлоры деградированных ландшафтов засушливого региона.
Литература
Semenyutina A.V. Comprehensive assessment of species of Gleditsia in Volgograd region / A.V. Semenyutina, A.D. Klimov // The role of botanical gardens in conservation of plant diversity: proceeding of the international scientific practical conference Dedicated to 100th Anniversary of Batumi Botanical Garden. Part I. – Batumi, Georgia, 2013. – P. 210-211.
Климов А.Д., Кулик Д.К. Репродуктивная способность интродуцированных видов рода Gleditsia L. в условиях светло- каштановых почв / А.Д. Климов, Д.К. Кулик // Интеграция науки и производства – стратегия успешного развития АПК в условиях вступления России в ВТО: междунар. науч.-практ. конф. – Волгоград, 2013. – С. 307-311.