Фенологическое развитие Corylus avellana L. в условиях г. Брянска
Фенологическое развитие Corylus avellana L. в условиях г. Брянска
Аннотация
Целью работы является проанализировать фенологический ритм Corylus avellana L. с целью выявления наиболее перспективных форм для озеленения. Фенологические наблюдения за лещиной обыкновенной проводили по методике Н.Е. Булыгина «Фенологические наблюдения над древесными растениями». За начало вегетации была принята фаза набухания почек, а за конец вегетации – конец листопада.
Ранним сроком по созреванию плодов отличаются кустарники лещины, произрастающие на УП 1 в Ботаническом саду (18.09±2), при ∑ эф. t⁰ = 2626⁰. Среднюю позицию по срокам созревания плодов лещины обыкновенной занимают растения на УП 5 и УП 7 (22.09±1), при ∑ эф. t⁰ = 2669⁰ и УП 3, УП 6 и УП 9 (23.09±1). Самым поздним сроком по созреванию орехов отличаются экземпляры лещины обыкновенной Purpurea; – 2.10±1 (при ∑ эф. t⁰ = 2818,7⁰). Изменение окраски листьев деревьев и кустарников в осеннее время является важным декоративным свойством растений, которое учитывают в процессе проектирования ландшафтных композиций в садово-парковой среде. В условиях г. Брянска лещина обыкновенная проходит полный цикл сезонного развития, при сумме эффективных температур за год – 3145,3⁰ и сумме осадков – 559 мм. Установлено, что продолжительность фенологических фаз находится в обратной связи с суммой эффективных температур.
1. Введение
Фенологическое развитие деревьев и кустарников является важнейшим интегральным показателем их биологических особенностей, закрепленных в генотипе, и отражает экологическую реакцию растений на сезонные и суточные изменения тех факторов внешней среды, которые прямо или косвенно воздействуют на биологический ритм , .
Выращивание растений в новых природно-климатических условиях сопровождается изменением сезонного развития растений, характера цветения и плодоношения, семенного и вегетативного возобновления и других биологических особенностей.
Фенологические особенности в жизни растений достаточно полно и наглядно отражают ход их жизнедеятельности в течение всего сезонного цикла в конкретных экологических и географических условиях произрастания. Поэтому фенологическим наблюдениям придается большое значение во всех ботанико-географических исследованиях, в том числе связанных с интродукцией растений, декоративным садоводством и озеленением населенных мест. Особенности сезонного развития видов и культиваров растений помогают создавать наиболее успешные, длительно декоративные ландшафтные композиции для городской и парковой среды , .
2. Обзор литературы
Род Лещина (Corylus L.) относится к отделу цветковых (Anthophyta) растений, семейству Лещиновые (Corylaceae) , . Род объединяет до 22 видов, распространенных в умеренных широтах лесной зоны Европы, Восточной Азии и Северной Америки.
Имя рода происходит от греческого 'korys' – шлем, чехол (плоды заключены в шлемовидную обертку).
Кустарники или деревья с темно-серой, гладкой или трещиноватой корой; ветви длинные прутьевидные. Листья двурядно-очередные, опадающие, простые, широкоовальные, часто не симметричные, неравномерно удвоено-зубчатые и большей частью с крупными лопастевидными зубцами в верхней половине, больше или меньше опушенные, с совершенно перистым жилкованием (главные боковые жилки оканчиваются в зубцах), в почкосложении складчатые, с мелкими опадающими прилистниками.
Почки сидячие, овальные и тупые, чешуйчатые. Цветки раздельнополые, распускаются до появления листьев; тычиночные цветки в повислых цилиндрических сережках, развивающихся с осени. Каждый цветок состоит из сросшихся с кроющей чешуей четырех раздвоенных тычинок с одногнездными, волосистыми на верхушке пыльниками и двух прицветных чешуй; пестичные – в мелких почках, между чешуй которых во время цветения выставляются только красные рыльца, сидят попарно под кроющими чешуями, каждый состоит из двугнездной завязи с двумя нитевидными рыльцами и приросшего к завязи незаметного околоцветника с маленьким зубчатым отгибом и окружен разрастающейся вместе с плодом оберткой.
Плоды – одногнездный, односемянный орех с деревянистой скорлупой, окруженный трубчатой или ширококолокольчатой, цельной или рассеченной, листоватой оберткой , .
В настоящее время насчитывается несколько десятков сортов, культивируемых в промышленных масштабах с мировым сбором плодов в несколько десятков тысяч тонн ежегодно.
Лещину используют и культивируют с древнейших времен как орехоплодную культуру. Ее орехи содержат около 65% жиров, около 16% белков, около 3,5% сахара. Плоды используются в кондитерской и пищевой промышленности; из них приготовляются халва, конфеты, шоколад и др.; из сухих – питательная мука; из орехов жмут масло, напоминающее миндальное и идущее не только в пищу, но и для приготовления красок и лаков.
Древесина имеет значение как поделочный и строительный материал.
В декоративном садоводстве лещина интересна совей густой и крупной листвой, летом темно-зеленой, а осенью окрашивающейся, в яркие желтые или красные тона.
3. Объекты исследования
Для фенологической оценки лещины обыкновенной в условиях г. Брянска нами были подобраны 9 учетных площадок (УП).
В таблице 1 представлена инвентаризация исследуемых растений лещины обыкновенной и ее культивара Purpurea.
Таблица 1 - Таксационная характеристика лещины обыкновенной и ее культивара на объектах исследования в г. Брянске
Вид / культивар | Возраст, лет | Количество растений, шт. | Высота, м | Диаметр куста, м | Число побегов, шт. | |
однолетних | многолетних | |||||
Ботанический сад им. Б.В. Гроздова | ||||||
УП 1 Лещина обыкновенная | 40-45 | 4 | 5,8±0,2 | 2,9±0,2 | 11,3±2,3 | 18,6±1,1 |
УП 2 Лещина обыкновенная Purpurea | 15–20 | 2 | 3,8±0,1 | 2,8±0,2 | 7,3±2,1 | 13,3±2,1 |
Центральный парк культуры и отдыха им. 1000-летия | ||||||
УП 3 Лещина обыкновенная | 20-25 | 8 | 4,3±0,1 | 3,5±0,2 | 26,3±2,1 | 14,0±2,6 |
ул. Малыгина, д.49 (дворовая территория) | ||||||
УП 4 Лещина обыкновенная Purpurea | 10 | 3 | 2,3±0,1 | 3,2±0,3 | 16,3±1,5 | 9,3±1,5 |
ул. Карачижская, д.106 (дворовая территория) | ||||||
УП 5 Лещина обыкновенная | 15-20 | 3 | 3,4±0,1 | 3,5±0,1 | 18,6±1,1 | 14,1±1,7 |
ул. Спартаковская, д.118 (дворовая территория) | ||||||
УП 6 Лещина обыкновенная | 15–20 | 3 | 3,7±0,2 | 3,6±0,3 | 19,3±1,2 | 15,7±1,5 |
ул. Советская, д.34 (дворовая территория) | ||||||
УП 7 Лещина обыкновенная | 25-30 | 3 | 4,1±0,1 | 3,4±0,2 | 18,3±1,5 | 12,1±1,1 |
ул. Малыгина, д.9 (приусадебная территория) | ||||||
УП 8 Лещина обыкновенная Purpurea | 15 | 2 | 3,4±0,1 | 3,0±0,1 | 28,1±1,7 | 18,7±2,1 |
ул. Бежицкая, д.8 | ||||||
УП 9 Лещина обыкновенная | 25-30 | 7 | 4,5±0,9 | 3,3±0,7 | 31,1±3,2 | 22,6±2,4 |
В Ботаническом саду им. Б.В. Гроздова в г. Брянске для исследований отобраны 4 экземпляра лещины обыкновенной и 2 экземпляра лещины обыкновенной Purpurea высаженные в качестве группы.
В Центральном парке культуры и отдыха им. 1000-летия нами отобраны 8 экземпляров лещины обыкновенной, представляющие собой чистую группу.
На улице Малыгина, дом 49, на дворовой территории для исследований взяты 3 шт. лещины обыкновенной Purpurea.
На улице Малыгина, дом 9, на территории приусадебного участка, для исследований взяты 2 шт. лещины обыкновенной Purpurea, на улице Бежицкая, дом 8 – 7 экземпляров лещины обыкновенной.
Таким образом, общее количество исследуемых кустарников составило 35 экземпляров.
4. Материалы и методы
Фенологические наблюдения за лещиной обыкновенной проводили по методике Н.Е. Булыгина «Фенологические наблюдения над древесными растениями» . За начало вегетации была принята фаза набухания почек, а за конец вегетации – конец листопада.
Наступление фенологических фаз выявляли глазомерно, по следующим фазам сезонного развития растений:
1) набухание почек отмечали в период увеличения почки, кроющие чешуи начинают немного раскрываться (Пб1);
2) распускание почек отмечали в период выдвижения зеленого конуса листьев (Пб2);
3) развертывание листьев фиксировали в период формирования молодых листьев (Л1);
4) окончание роста листьев отмечали в период достижения максимальной величины и прекращения роста самого листа (Л2);
5) изменение окраски листьев отмечали в период появления золотистых, бурых и оранжевых окрасок на листьях (Л3);
6) начало листопада отмечали первым опадением сменивших свою окраску листьев (Л4);
7) окончание листопада отмечали в период 100% опадения всех листьев (Л4);
8) начало цветения – у тычиночных цветков (сережек) отмечалось тогда, когда созревшие пыльники начинают растрескиваться и выделяют пыльцу, у пестичных цветков – рыльца раскрываются и становятся клейкими (Ц4);
9) окончание цветения наблюдали в период, когда пыление прекратилось, рыльца подсыхают и опадают (Ц5);
10) заложение плодов наблюдали в период роста самой завязи и появление маленьких плодов (Пл1);
11) созревание плодов отмечали при визуальном наблюдении (изменение окраски ореха) (Пл2-3).
Календарные даты наступления фенологических фаз записывались в полевой журнал.
5. Результаты
Начало вегетационного периода у исследуемых растений лещины обыкновенной наблюдается после устойчивого перехода среднесуточных температур воздуха отметки +5ºС и схода снежного покрова. На начало вегетации большое влияние оказывают погодные условия в конце марта – начале апреля, когда после отрицательных температур марта идет постепенное потепление.
С февраля по ноябрь 2020 г. на территории Ботанического сада им. Б.В. Гроздова и на объектах ландшафтной архитектуры г. Брянска нами проведены исследования фенологического развития лещины обыкновенной.
Фенологические особенности Corylus avellana L. в условиях г. Брянска представлены в таблице 2.
Анализ таблицы 2 показывает, что набухание почек начинается раньше на учетных площадках, на которых произрастает видовая лещина обыкновенная. Набухание вегетативных почек у лещины обыкновенной отмечали в период увеличения самой почки (кроющие чешуи начинают постепенно раскрываться). Данная фенологическая фаза зафиксирована 17,04±1 (при ∑ эф. t⁰ = 175,9⁰) на УП 5 и 6, а через один день (18,04±1) на УП 1, 3, 7 и 9.
На несколько дней позднее набухание почек наблюдается у формы лещины обыкновенной – Purpurea. Так, на УП 2 данная фаза зафиксирована – 22.04±1 (при ∑ эф. t⁰ = 184⁰), на УП 8 – 23,04±2, на УП 4 – 25,04±1 (при ∑ эф. t⁰ = 213,8⁰).
Распускание почек у исследуемых растений лещины обыкновенной началось в соответствии с их биологическими особенностями. Данную фазу отмечали в период выдвижения зеленого конуса листьев лещины обыкновенной и ее формы. Раньше остальных распускание почек также зафиксировано у видовой лещины, произрастающей на УП 1, УП 5 и УП 9 (25,04±1), при ∑ эф. t⁰ = 213,8⁰. На УП 3, 6 и 7 данная фаза отмечена на один день позднее (26 апреля). Самое позднее распускание почек выявлено у лещины обыкновенной Purpurea (с 28,04±1 по 30,04±1), при ∑ эф. t⁰ = 257,6⁰. Развертывание листьев фиксировали в период формирования молодых листочков. Самым ранним развертыванием листьев (27,04±1) отличились экземпляры лещины обыкновенной с УП 1, УП 5 и УП 9 (при ∑ эф. t⁰ = 228,3⁰).
Таблица 2 - Фенологические особенности Corylus avellana L
Фенологическая фаза | УП 1 Лещина об. | УП 2 Лещина Purpurea | УП 3 Лещина об. | УП 4 Лещина Purpurea | УП 5 Лещина об. | УП 6 Лещина об. | УП 7 Лещина об. | УП 8 Лещина Purpurea | УП 9 Лещина об. |
Набухание почек (Пб1) | 18,04±3 | 22,04±1 | 18,04±2 | 25,04±1 | 17,04±1 | 17,04±2 | 18,04±1 | 23,04±2 | 18,04±2 |
Распускание почек (Пб2) | 25,04±1 | 28,04±1 | 26,04±1 | 30,04±1 | 25,04±1 | 26,04±2 | 26,04±1 | 29,04±1 | 25,04±2 |
Развертывание листьев (Л1) | 27,04±2 | 1,05±1 | 28,04±1 | 2,05±1 | 27,04±1 | 29,04±1 | 28,04±1 | 1,05±1 | 27,04±1 |
Начало цветения мужских цветков (Ц4) | 15,04±2 | 17,04±1 | 16,04±2 | 17,04±1 | 15,04±1 | 15,04±1 | 16,04±1 | 17,04±1 | 15,04±1 |
Начало цветения женских цветков (Ц4) | 12,04±2 | 15,04±1 | 13,04±2 | 15,04±1 | 12,04±1 | 13,04±1 | 13,04±1 | 15,04±1 | 12,04±1 |
Окончание цветения мужских цветков (Ц5) | 29,04±1 | 30,04±1 | 30,04±1 | 30,04±1 | 29,04±1 | 30,04±1 | 29,04±1 | 30,04±1 | 30,04±1 |
Окончание цветения женских цветков (Ц5) | 1,05±2 | 1,05±1 | 1,05±2 | 2,05±1 | 2,05±1 | 1,05±1 | 1,05±1 | 2,05±1 | 1,05±1 |
Заложение плодов (Пл1) | 24,05±2 | 30,05±1 | 24,05±1 | 2,06±1 | 27,05±1 | 26,05±1 | 26,05±1 | 2,06±1 | 27,05±1 |
Созревание плодов (Пл2-3) | 18,09±2 | 2,10±1 | 23,09±2 | 2,10±1 | 22,09±1 | 23,09±1 | 22,09±1 | 2,10±1 | 23,09±1 |
Изменение окраски листьев (Л3) | 1,10±2 | 1,10±1 | 8,10±1 | 13,10±1 | 5,10±1 | 2,10±1 | 2,10±1 | 5,10±1 | 28,09±1 |
Начало листопада (Л4) | 8,10±3 | 11,10±1 | 11,10±1 | 23,10±1 | 12,10±1 | 10,10±1 | 8,10±1 | 12,10±1 | 3,10±1 |
Окончание листопада (Л4) | 4,12±2 | 16,11±2 | 3,12±1 | 15,11±1 | 23,11±1 | 26,11±1 | 28,11±1 | 16,11±1 | 23,11±1 |
Через один день данная фенологическая фаза была отмечена у лещины обыкновенной на УП 3 и УП 7, а на следующий день на УП 6 (29.04±1), при
∑ эф. t⁰ = 250,6⁰. На УП, где произрастает лещина обыкновенная Purpurea, развертывание листьев наблюдалось позднее (1 и 2 мая), при ∑ эф. t⁰ = 475,6⁰. Начало цветения лещины обыкновенной у тычиночных цветков (сережек) отмечалось тогда, когда созревшие пыльники начинают растрескиваться и выделять пыльцу, а у пестичных цветков в тот момент, когда рыльца раскрываются и становятся клейкими. Окончание цветения лещины обыкновенной отмечали тогда, когда пыление прекратилось, рыльца подсохли и опали.
Начало цветения женских цветков у лещины обыкновенной в среднем установлено 13 апреля (при ∑ эф. t⁰ = 164,1⁰). На два дня позднее (15,04±1) данная фаза зафиксирована у лещины обыкновенной Purpurea (при ∑ эф. t⁰ = 175,9⁰). Начало цветения мужских цветков у лещины обыкновенной зафиксировано – 15,04±2 (на УП 1, 5, 6 и 9), при ∑ эф. t⁰ = 175,9⁰. Было отмечено характерное увеличение многоцветковых сережек у лещины обыкновенной и ее формы.
Растрескивание пыльников и выделение пыльцы мужских цветков лещины обыкновенной Purpurea было зафиксировано 17,04±1 (при ∑ эф. t⁰ = 184⁰).
Окончание цветения мужских цветков у лещины обыкновенной на УП 1, 5 и 7 было установлено – 29,04±1 (при ∑ эф. t⁰ = 250,6⁰), а на 1 день позднее на УП 3, 6 и 9, а также на всех УП с лещиной Purpurea. Окончание цветения женских цветков наблюдалось 1 мая (на УП 1, 2, 3, 6, 7 и 9) и 2 мая (на УП 4, 5 и 8), при ∑ эф. t⁰ = 263,7⁰ и 275,6⁰ соответственно.
Заложение плодов у лещины обыкновенной на учетных площадках наблюдалось в разные даты. Самая ранняя дата формирования завязи отмечена у лещины обыкновенной на УП 1 в Ботаническом саду им. Б.В. Гроздова, а также на УП 3 (24 мая), при ∑ эф. t⁰ = 506,4⁰. Через два дня начало заложения плодов зафиксировано на УП 6 и 7. Самым поздним заложением плодов отличились кустарники лещины Purpurea на УП 4 и УП 8 (2.06±1), при ∑ эф. t⁰ = 623,5⁰. Формирование плодов лещины обыкновенной Purpurea.
Молочный орех лещины обыкновенной Purpurea имеет характерный нежно-розовый цвет и восковой налет у околоплодника и самого плода.
Начало созревания плодов лещины обыкновенной отмечали тогда, когда зеленая часть околоплодника начинала растрескиваться, а сам орех спокойно отделяется от него.
Ранним сроком по созреванию плодов отличаются кустарники лещины, произрастающие на УП 1 в Ботаническом саду (18,09±2), при ∑ эф. t⁰ = 2626⁰. Среднюю позицию по срокам созревания плодов лещины обыкновенной занимают растения на УП 5 и УП 7 (22,09±1), при ∑ эф. t⁰ = 2669⁰ и УП 3, УП 6 и УП 9 (23,09±1). Самым поздним сроком по созреванию орехов отличаются экземпляры лещины обыкновенной Purpurea – 2,10±1 (при ∑ эф. t⁰ = 2818,7⁰).
Изменение окраски листьев деревьев и кустарников в осеннее время является важным декоративным свойством растений, которое учитывают в процессе проектирования ландшафтных композиций в садово-парковой среде.
Первые изменения окраски листьев были зафиксированы на УП 9 (28,09±1), а через три дня на УП 1 и УП 2 – 1 октября. На УП 1 и УП 9 у лещины обыкновенной отдельные листья стали приобретать характерный золотистый оттенок, а на УП 2 у формы Purpurea листья стали более насыщенного темно-бурого окраса. Поздними сроками по началу изменения окраски листьев отличаются растения произрастающие на УП 3 и УП 4.
Фенологическая фаза начала листопада раньше всех отмечена у лещины обыкновенной на УП 9 (3,10±1). Среднюю позицию по срокам начала данной фазы занимают растения на УП 2 и УП 3 (11,10±1) и УП 5 и УП 8 (12,10±1). Самыми поздними по началу фазы опадения листьев отличаются растения с УП 4 (лещина обыкновенная Purpurea) – 23,10±1, однако, у данных кустарников раньше всех было отмечено окончание листопада (15,11±1). Позднее всех окончание листопада было зафиксировано на УП 1 (4,12±2) и УП 3 (3,12±1).
Рисунок 1 - Фенологическое развитие Corylus avellana L. в условиях г. Брянска
6. Заключение
Средняя продолжительность вегетационного периода для лещины обыкновенной составляет 216 дней, а для лещины обыкновенной Purpurea – 202 дня. По продолжительности вегетационного периода наиболее перспективными являются экземпляры лещины обыкновенной, произрастающие на УП 1 в Ботаническом саду им. Б.В. Гроздова (период вегетации составляет 229 дней).
Средняя продолжительность периода цветения для лещины обыкновенной составляет 18 дней, а для лещины обыкновенной Purpurea – 16 дней.
Средняя продолжительность периода плодоношения для лещины обыкновенной составляет 118 дней, а для лещины обыкновенной Purpurea – 121 день.
В условиях г. Брянска лещина обыкновенная проходит полный цикл сезонного развития, при сумме эффективных температур за год – 3145,3⁰ и сумме осадков – 559 мм. Установлено, что продолжительность фенологических фаз находится в обратной связи с суммой эффективных температур.