Specifics of shoot growth rate of Syringa sweginzowii Koehne & Lingelsh. and Syringa komarowii C.K.Schneid. in the collection of the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
Specifics of shoot growth rate of Syringa sweginzowii Koehne & Lingelsh. and Syringa komarowii C.K.Schneid. in the collection of the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences
Abstract
The article is devoted to the study of the growth rate of two species of lilac, Chengtu lilac and Komarof lilac, in the collection of the UrB Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences. The sequence of apical growth of vegetative and generative shoots has been identified. It was found that the seasonal dynamics of shoot growth in the studied taxa is not linear. It is characterised by fluctuations in the form of extremes on the growth rate graphs and has specific traits in different taxa. At the same time, the dynamic growth indicators of vegetative and generative shoots are similar. Small differences in growth rates are observed in certain periods. The duration of the growing season and the timing of the onset of phenophases of lilac taxa are subject to the natural climatic conditions of the year.
1. Введение
Благодаря разнообразию цветовой гаммы и габитусу из растений сирени можно создать неповторимые ландшафтные композиции, используя их и в качестве акцента на газоне, и живой изгороди, и группы вдоль дорожек или как контейнерную культуру, кроме того, устойчивы к загазованности и задымлению воздуха , . Усиливающееся загрязнение окружающей среды все настоятельнее требует увеличения объема озеленительных работ, поэтому в сложившейся ситуации актуальным становится пополнение ассортимента не менее декоративными, неприхотливыми и устойчивыми видами сирени , . Род сирени принадлежит к семейству маслиновых (Oleaceae Lindl.) и включает 30 видов, распространенных в основном в Центральной и Восточной Азии. К настоящему времени в коллекции Ботанического сада УрО РАН насчитывается 17 видов и 49 сорта сирени. К числу актуальных задач изучения коллекции относятся выяснение отличий в росте и развитии у разных видов и сортов сирени и соответствующая оценка их перспективности при интродукции. Для того чтобы судить о перспективности тех или иных видов, необходима их всесторонняя оценка. Один из важнейших показателей успешности интродукции — степень соответствия ритмики роста и развития растения динамике экологических факторов , , , . Именно сезонный ритм роста является тем интегральным показателем, который характеризует адаптацию растений к условиям среды и соответствие последних биологии вида . Физиологические реакции растений, в том числе и ростовые, определяются диапазоном толерантности вида к факторам среды . В специальной литературе выяснению особенностей сезонного роста и развития лиственных видов уделено сравнительно мало внимания , .
2. Методы и принципы исследования
Цель работы — определить сезонную динамику скорости и ускорения прироста вегетативных и генеративных побегов у различных таксонов рода Syringa.
Работа проведена в течение вегетационного периода 2023 года на территории Ботанического сада УрО РАН г. Екатеринбурга. Объекты являлись два вида из секции Villosae — Syringa sweginzowii Koehne & Lingelsh. и Syringa komarowii C.K.Schneid., в возрасте 8 лет произрастающие в однородных условиях в коллекции Ботанического сада УрО РАН. Использовали морфофизиологический метод изучения сиреней, основанный на систематических наблюдениях за органообразовательными процессами. На каждом растении на скелетных ветвях было отобрано 15 вегетативных и генеративных побегов ветвления первого порядка, растущих из верхушечной почки. В течение вегетационного периода 2023 г. проводили измерения ростовых показателей с периодичностью два раза (в период активного роста) и один раз в неделю (в период замедления роста) , , . Для определения скорости апикального роста у побегов измеряли высоту (длину от основания побега до верхней почки, H). Измерения длины проводили с точностью 1 мм. Были выделены фенофазы: распускание почек, начало роста вегетативных побегов, пик роста вегетативных побегов, окончание роста вегетативных побегов, начало роста генеративных побегов, пик роста генеративных побегов, окончание роста генеративных побегов, начало цветения, продолжительность цветения, созревание плодов и семян. Данные обрабатывали статистическими методами в пакетах Microsoft Excel и Statsoft Statistica 8.0. На графиках приведена динамика средних величин прироста (скорости) и ускорения апикального роста со стандартными ошибками, соответствующие кривые — стандартные сглаживающие кривые пакета Excel. Величину скорости и ускорения определяли независимо для каждого измерения, после чего проводили стандартную процедуру статистической обработки данных. По оси абсцисс на графиках обозначены номера дней с начала года.
3. Основные результаты и обсуждение
У сиреней — Syringa sweginzowii и Syringa komarowii — после открытия почек (115 день) через 13 дней начинается рост вегетативных побегов в течение 49 дней (рис. 1).
Рисунок 1 - Апикальный прирост вегетативных побегов Syringa sweginzowii и Syringa komarowii за 2023 год
Максимальный прирост вегетативных побегов достиг на 124 день и составлял у сирени Звегинцова 5,7см / 6 дней, у сирени Комарова 3,8 см / 6 дней. Снижение приростов также, как и у сирени обыкновенной совпал с понижением температуры воздуха в период на 130–132 дней года. Затем вновь было установлено возрастание прироста у двух видов, но имелись отличительные особенности. У Syringa sweginzowii рост происходил до 135 дня, затем небольшое до 137 дня понижение и вновь возрастание до 144 дня, в то время как у Syringa komarowii рост был до 144 дня. Затем было выявлено плавное снижение прироста, не превышающее 1 см/ 6 дней и полная остановка роста примерно на 167 день.
Увеличение ускорения происходит с 118 дня и ритмичность его полностью совпадает с ускорением вегетативных побегов сирени обыкновенной с небольшими отличиями среди видов (рис. 2).
Рисунок 2 - Апикальный прирост вегетативных побегов Syringa sweginzowii и Syringa komarowii за 2023 год
Рост генеративных побегов совпадает с ростом вегетативных побегов (118 день), который длился у побегов Syringa sweginzowii 69 дней, у Syringa komarowii 56 дней (рис. 3).
Рисунок 3 - Апикальный рост генеративных побегов сирени Звегинцова и Комарова
Начало роста генеративных побегов приходится на 118 день с максимальным приростом у Syringa sweginzowii на 124 день, у Syringa komarowii на 130 день. Пик роста генеративных побегов Syringa sweginzowii совпадает с пиком роста вегетативных побегов. Снижение скорости приходится на 130-132 день как у всех видов сирени. С 132 дня начинается плавное повышение (135 день) с небольшим понижением (137 день) и вновь максимальное увеличение на 144 день. Ритмичность сезонного прироста генеративных побегов практически аналогичен с вегетативными побегами.
Такая же закономерность наблюдается при ускорении генеративных побегов (рис. 4). У сирени Комарова прирост генеративных побегов почти в 2 раза превышает прироста вегетативных.
Рисунок 4 - Ускорение апикального прироста сиреней
Происходит одновременное цветение видов, в течение 10 дней цветет сирень Звегинцова (рис. 5), в то время как у сирени Комарова продолжительность цветения установлена 15 дней (рис. 6).
Рисунок 5 - Начало цветения Syringa sweginzowii
Рисунок 6 - Цветение Syringa komarowii
Рисунок 7 - Семена сирени Звегинцова
4. Заключение
Установлено, что ритмика сезонного развития изучаемых видов сирени имеет свои специфические особенности, тем не менее ритмичность вегетативных и генеративных побегов совпадают. Сезонные динамики видов отличаются по скорости и ускорении в отдельные периоды. Длительность вегетационного периода сиреней различна и зависима от природно-климатических условий. Разные виды сиреней имеют сходства и отличия по срокам наступления фенофаз и по их продолжительности. Наступление начальных и заключительной фенофаз у сиреней зависимы от природно-климатических условий изучаемого года, при этом начиная с фенофазы цветения и до конца вегетационного периода роль генетических особенностей видов сирени существенно увеличивается.