Перспективность применения представителей рода Acer L. в рекреационно-озеленительных насаждениях (на примере Ростовской агломерации) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.03.03, кандидат наук Колганова Ирина Сергеевна

• Колганова Ирина Сергеевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Колганова Ирина Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1. 1 Интродукция представителей рода Acer L. для целей озеленения

1.2 Анализ биоэкологического потенциала древесных растений Acer L.

в условиях городской среды

2 ОЦЕНКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Общие сведения о Ростовской агломерации

2.2 Климатические условия городов Ростовской агломерации

2.3 Почвы

2.4 Гидрография, гидрология и растительность

2.5 Урбаноэкологические условия городов Ростовской агломерации

3 ПРОГРАММА, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3. 1 Программа работ

3.2 Объекты и методика исследований

4 КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ РОДА

ACER L. В ЗЕЛЁНЫХ НАСАЖДЕНИЯХ РОСТОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ

4.1 Инвентаризация древесных видов на объектах озеленения

4.2 Сравнительная характеристика роста клёнов в разных типах

посадок и в смешении с древесными видами

4.3 Ритмы сезонного развития и декоративные свойства

древесных видов в городских посадках

4.4 Световой режим под пологом кленовых насаждений в зависимости

от возраста и типов посадок

5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ОЗЕЛЕНЕНИЯ

5.1 Оценка кинетики процессов прорастания семян Acer pseudoplatanus L. методом акустической эмиссии

5.2 Влияние этапов органогенеза на интенсивность роста и развития

сеянцев

5.3 Совершенствование базовых мелиоративных и агротехнических

приёмов выращивания посадочного материала

6 ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИДОВ РОДА ACER L.

НА ОБЪЕКТАХ ОЗЕЛЕНЕНИЯ РОСТОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ

7 ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫРАЩИВАНИЯ

ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ОЗЕЛЕНЕНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Фенологические наблюдения

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Изменения среднего и периодического приростов в опытах

с акустической эмиссией

ПРИЛОЖЕНИЕ В - Средние показатели сеянцев клёна к концу вегетационного

периода по вариантам опыта

ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Морфологическое описание почвенного разреза

ПРИЛОЖЕНИЕ Д - Кластерный анализ

ПРИЛОЖЕНИЕ Е - Акт о внедрении результатов НИР в учебный процесс

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж - Акты о внедрении результатов НИР в производство

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Перспективность применения представителей рода Acer L. в рекреационно-озеленительных насаждениях (на примере Ростовской агломерации)»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В районах с низкой лесистостью и бедным видовым составом естественной дендрофлоры озеленительные насаждения имеют важное эколого-экономическое, социальное и рекреационное значение (Е.С. Павловский [142], В.И. Ивонин [76], К.Н. Кулик, И.П. Свинцов, А.В. Семенютина [103], Б.Л. Козловский [83], О.Л. Похилько [149], Е.О. Гудзенко [60]).

В составе зелёного фонда урбанизированных территорий Ростовской области в общей массе послевоенного озеленения преобладают недолговечные быстрорастущие и не формирующие плотной тени древесные виды: робиния лжеакация (Robinia pseudoacacia L.), гледичия обыкновенная (Gleditsia triacanthos L.), вязы (Ulmus L.), тополя (Populus L.) (более 60%). На долю более долговечных растений, таких как клён (Acer L.), липа (Tilia L.), дуб (Quercus L.) приходится менее 18%. В то же время именно эти виды за счёт плотной кроны, создают более комфортные условия для отдыха в степной зоне (В.С. Теодоронский, Е.Д. Сабо, В.А. Фролов [181]). Причинами столь низкого участия клёнов в городском озеленении являются недостаточная изученность их биоэкологического потенциала и адаптационных возможностей в условиях засушливого региона, сложности выращивания посадочного материала.

Актуальной задачей является биоэкологическое обоснование возможности расширения биоразнообразия в озеленении объектов общего пользования (парки, скверы, проспекты, уличные посадки) и уточнение рекомендаций производству по осуществлению озеленительных работ с участием видов рода Acer L.

Работа является составной частью научных исследований кафедры лесных культур и лесопаркового хозяйства Новочеркасского инженерно-мелиоративного института им. А.К. Кортунова - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный

аграрный университет» (03.05.03.02 Разработка биоэкологического обоснования ассортимента видового, формового и сортового разнообразия хозяйственно ценных деревьев и кустарников для создания лесомелиоративных комплексов многофункционального назначения в условиях деградированных ландшафтов).

Степень разработанности темы. Клёны являются одними из лучших декоративных деревьев, использующихся в озеленении населённых пунктов в России и за рубежом (Л.И. Расторгуев [155], А.И. Колесников [84], Н.А. Аксёнова, Е.С. Аксёнов [5], А.В. Семенютина и др. [170], D.M. Gelderen, C.J. Gelderen [215], A.Le Hardy, A.L. Mechelynck [219] и др.). Они характеризуются высокой устойчивостью к загрязнению воздуха городов (В.С. Николаевкий [43], В.Г. Антипов [16], С. Динёва [63] и др.).

При исследованиях выявлено, что клёны обладают фитонцидными свойствами, а пыльца Acer negundo L. является аллергеном (Н.А. Аксёнова [7], А.Д. Букштынов [31]). Засухо- и ветроустойчивость клёнов позволяют применять их в мелиорации агро- и урболандшафтов, имеются сведения о том, что клёны хорошо улучшают водные и мелиоративные свойства почв (П.Н. Красовский [97], А.Д. Букштынов [31], А.А Баталов [20], Ю.Ф. Косоуров [95], А.В. Семенютина [168] и др.). Однако недостаточно обоснованы вопросы комплексной оценки состояния древесных видов рода Acer L. и отсутствуют базовые и агротехнические технологии выращивания посадочного материала для целей озеленения.

Цель исследований - комплексная оценка состояния древесных видов рода Acer L. и разработка путей повышения устойчивости и декоративной долговечности кленовых насаждений на объектах озеленения общего пользования Ростовской агломерации.

Задачи исследований:

- провести инвентаризацию кленовых насаждений на объектах озеленения общего пользования и определить их устойчивость и степень адаптации;

- определить сроки наступления фенологических фаз клёнов и суммы эффективных температур, им соответствующие;

- изучить возрастную динамику биометрических показателей видов рода Acer L. в различных типах озеленительных посадок;

- исследовать световой режим под пологом насаждений клёнов и его влияние на плотность газонного покрытия;

- определить возможность использования метода акустической эмиссии для определения кинетики процессов прорастания семян клёна ложноплатанового;

- исследовать влияние мелиоративных и агротехнических приёмов на выращивание сеянцев клёна остролистного и ложноплатанового;

- определить эколого-экономическую эффективность выращивания посадочного материала.

Научная новизна. Дано биоэкологическое обоснование и проведена комплексная оценка кленовых насаждений на объектах озеленения общего пользования с учётом типов посадок. Проанализирован опыт создания кленовых озеленительных посадок в условиях засушливого климата, выявлены закономерности роста и развития древесных видов. Установлены факторы и показатели климатических условий, определяющих ритмы сезонного развития и проявления декоративных свойств видов Acer L. в условиях урбанизированных ландшафтов. Получено уравнение регрессии, характеризующее связь архитектоники кроны с градиентами светового режима и развитием газонного покрытия под пологом насаждений. Предложена оригинальная методика исследования акустической эмиссии семян. Дано эколого-экономическое обоснование выбора стимуляторов роста при выращивании посадочного материала для целей озеленения.

Теоретическая значимость работы обоснована тем, что изложены факторы и показатели, определяющие степень адаптации представителей рода Acer L. к ксеротермическим условиям городской среды. Получена взаимосвязь фенологических фаз развития растений с суммой эффективных температур для уточнения критериев подбора видов. На основе этапов органогенеза сеянцев раскрыты теоретические положения технологии выращивания посадочного материала для целей озеленения. В исследованиях использован кластерный подход по определению перспективности видов рода Acer L. для озеленения объектов общего пользования.

Практическая значимость работы заключается в повышении декоративных качеств и долговечности объектов общего пользования путём обоснованных критериев подбора ассортимента. Результаты исследований используются при составлении программ перспективного развития озеленения урболандшафтов озеленительными организациями, садово-парковыми и проектными предприятиями Ростовской агломерации. Подготовлены нормативные документы: Научно-обоснованные рекомендации по использованию видов рода Acer L. в ландшафтном озеленении Ростовской агломерации. - Новочеркасск: НИМИ ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет», 2017 (И.С. Колганова, С.С. Таран), а также целесообразностью использования материалов инвентаризации и мониторинга комплексной оценки состояния видов рода Acer L. на разных объектах. Разработаны приёмы повышения качества посадочного материала и сокращения срока выращивания растений с использованием стимуляторов роста. Результаты исследований используются при чтении курса обучающихся по направлению 35.03.10 «Ландшафтная архитектура» в НИМИ им. А.К. Кортунова ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет».

Методология и методы исследования. Методология базируется на системном подходе и комплексных принципах оценки. Использовались типовые и усовершенствованные методики, применяемые в дендрологии, таксации, почвоведении, физиологии и экологии, методические и нормативные документы.

Положения, выносимые на защиту:

- комплексная оценка современного состояния зелёных насаждений общего пользования с участием видов рода Acer L. (на примере Ростовской агломерации);

- закономерности роста и проявления возрастной динамики декоративных достоинств видов рода Acer L.; связь архитектоники кроны с градиентами светового режима под пологом насаждений и развитием газонного покрытия;

- зависимости сезонной динамики декоративных признаков видов рода Acer L. от суммы эффективных температур;

- приёмы совершенствования мелиоративных и агротехнических технологий выращивания посадочного материала с учётом результатов акустической эмиссии семян и этапов органогенеза растений;

- рекомендации по использованию видов рода Acer L. в различных типах посадок на объектах озеленения Ростовской агломерации;

- эколого-экономическая эффективность мероприятий по выращиванию посадочного материала различных видов Acer L. для целей озеленения.

Степень достоверности полученных результатов обеспечена и подтверждена многолетними комплексными экспериментальными исследованиями с применением современных методов компьютерной обработки данных биометрических, метеорологических, лабораторных и натурных наблюдений. Исследовано более 4600 деревьев, обследовано 25 объектов общего пользования, подготовлено и посеяно 14300 семян, выращено 8900 сеянцев, выполнено 26000 замеров. Рекомендуемые результаты исследований статистически достоверны на 9599% уровней значимости.

Личный вклад. Диссертационная работа выполнена автором. Исследования проводились в 2012-2017 годах на базе кафедры лесных культур и лесопаркового хозяйства Новочеркасского инженерно-мелиоративного института им. А.К. Кортунова - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» в соответствии с тематическим планом НИР (03.05.03.02 Разработка биоэкологического обоснования ассортимента видового, формового и сортового разнообразия хозяйственно-ценных деревьев и кустарников для создания лесомелиоративных комплексов многофункционального назначения в условиях деградированных ландшафтов). В 2017 году результаты НИР внедрены в учебный процесс на основании решения кафедры лесных культур и ЛПХ (протокол № 2 от 6.09.2017 г.) и утверждены учебно-методической комиссией лесохозяйственного факультета (протокол № 2 от 3.10.2017 г.). Автором лично выполнена постановка проблемы, сформулированы цель и задачи исследований, разработаны программные вопросы, проведена инвентаризация объектов озеленения общего пользования г. Ростов-на-Дону, Батайск, Аксай, Новочеркасск, Шахты. Дана комплексная оценка

состояния древесных видов рода Acer L. в зелёных насаждениях. Разработана технология выращивания посадочного материала для целей озеленения и научно-обоснованные рекомендации по подбору и использованию видов рода Acer L. в ландшафтном озеленении Ростовской агломерации. Обоснованы выводы и предложения производству.

Апробация результатов. Результаты исследований были доложены на IV международных чтениях памяти Т.Б. Дубяго «Опыт восстановления исторических садов и парков», ГЛТА, в г. Санкт-Петербурге (2012); Международной научно-практической конференции «Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения» в г. Липецке (2013); Международной научно-практической конференции «Проблемы природоохранной организации ландшафтов», НГМА в г. Новочеркасске (2012, 2013, 2014); Международной научно-практической конференции «Парадигма» в г. Варна, Болгария (2016); Международной научно-практической конференции «Защитное лесоразведение, мелиорация земель, проблемы агроэкологии и земледелия в РФ» в г. Волгограде (2016); Международной научно-практической конференции молодых ученых «Экология и мелиорация агроландшафтов» в г. Волгограде (2017).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ объёмом 5 п.л., в том числе с долей автора 3,6 п.л. В журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, опубликовано 3 статьи с участием автора 1п.л.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 189 страницах стандартного компьютерного набора, состоит из введения, 7 глав, заключения и предложений производству, списка сокращений и списка литературы (224 наименования, из них 13 иностранных авторов), 7 приложений. Основной текст диссертации содержит 83 рисунка и 26 таблиц.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Интродукция представителей рода Acer L. для целей озеленения

Интродуцентами, или экзотами называют интродуцированные растения, а местные виды относят к аборигенам (автохтонные виды) [84].

Термин интродукция применяется со 2-й половины XIX в. Интродукция растений зародилась вместе с земледелием, так как перед тем как культивировать какой-либо вид растения, его необходимо было изначально внедрить в данный регион. Для древесных растений - это сложный, крайне длительный с древесными растениями процесс.

Представители рода Acer L. получили широкое признание за свои декоративные качества, ценную древесину и другие полезные свойства. Деревья Acer L. применяются для создания зелёных насаждений в парках, живых изгородей, полезащитных полос, лесных берегоукрепительных посадок.

Многие отечественные и зарубежные учёные (А.В. Альбенский [13], Н.М. Андронов [15], К.А. Андреев [14], В.А. Аксёнова [7], Н.Е. Булыгин, Г.А. Фирсов [34], Б.Н. Замятин [74], И.А. Бородина [30], В.А. Морякина [127], P.R. Erlich [215], J. Vertrees [223]) уже давно обратили внимание на положительные свойства клёнов и проводили активные интродукционные испытания с представителями данного рода. З.И. Лучник [115] изучал интродукционные возможности 20 видов Acer L.

Общие сведения об опыте интродукции и характеристики древесных растений рода Acer L. для озеленения урболандшафтов изучали (В.С. Холявко, Д.А. Глоба-Михайленко [196], Н.И. Хижняк, А.В. Семенютина, В.А. Шутилов

[194], В.И. Ерохина и др. [69], А.В. Семенютина и др. [167, 169], М.М. Фатиев, В.С. Теодоронский и др. [188]).

По данным Г.И. Воробьёвой, ботанический род Acer L. включает свыше 100 видов, распространённых на территории Европы, Азии, Северной Африки и Северной Америки [42].

Семейство Acer L. насчитывает около 120 видов. Они произрастают преимущественно в умеренном климате и насчитывают 25 дикорастущих и 45 интродуцированных видов [84].

1.2 Анализ биоэкологического потенциала древесных растений Acer L. в условиях городской среды

Клёны (Acer L.) - это листопадные, реже вечнозелёные деревья и кустарники. Листья супротивные, черешчатые, простые и обычно дланевидные или сложные из 3-4 листочков. Цветки (обоеполые или раздельнополые) собраны в щитки или метёлки; чашелистиков 4-5 чешуйчатых лепестков венчика. Чешуек 4-10, чаще 8 шт. Плод - две объединённые плоские семенные крылатки [84].

Почти все виды представляют собой декоративные растения, многие с ценной древесиной имеют промышленное и агролесомелиоративное значение [7]. Ниже дана подробная характеристика Acer platanoides L., Acer pseudoplatanus L., Acer saccharinum L.

Клён остролистный (Acer platanoides L.) относится к секции Platanoides Pax., произрастает на европейском континенте от Скандинавии и далее к югу до Азии и Кавказа. Встречается также по всей территории Великобритании, куда был интродуцирован с континента в 1863 году [42]. Acer platanoides L. - один из видов, внесённых в Красную книгу РФ и Красную книгу Ростовской области.

А.И. Колесниковым приводится следующее описание Acer platanoides L.- это листопадное дерево с цилиндрическим стволом и плотной широкоокруглой кроной, достигает высоты до 30 м (Рисунок 1.1). Долговечен, живёт до 300 лет [84].

Рисунок 1.1 - Acerplatanoides L^ аллейных посадках г. Новочеркасска

По данным А.Д. Букштынова, A. platanoides L. имеет развесистую крону и достигает высоты 20-30 м, диаметра ствола до 100 см. Живёт 120-180 лет. Растёт быстро и доживает до 150-200 лет и более [32]. Высота его составляет 30 м, диаметр ствола 1 м. Е.С. Павловский [142] и Л.С. Савельева [165] отмечали, что долговечность семенного поколения на чернозёмах южных и предкавказских составляет 30-35 лет.

Ю.И. Никитинский и Т.А. Соколова относят A. platanoides L. к деревьям первой величины, с диаметром кроны более 10 м [133].

В благоприятных местообитаниях деревья достигают высоты 21 -25 м и диаметра ствола 0,6 м, но часто они значительно меньше, высотой около 9 м [130].

По классификации А.И. Колесникова, естественная форма кроны раскидистая, неправильная. Однако помимо неё выделяют ряд разновидностей и сортов, отличных от естественных форм. По форме и характеру роста крона подразделяется на шаровидную (Acer platanoides 'Globosum') и колонновидную f columnare Carr.). В.С. Теодоронский [181] относит Acer platanoides L. к деревьям с крупной естественной формой кроны (площадь листвы более 200 м2) [84].

Анализ воздействия техногенных факторов урболандшафтов на рост и развитие растений проводили (Е.Г. Мозолевская [126], Л.П. Рысин и др. [161];

В.П. Путенихин [150, 151], Т.Г. Цюпко и др. [200], В.В. Кругляк, Е.И. Гурьева [100], Е.В. Головань [48], Э.И. Трещевская и др. [185]).

По данным С.Н. Кружилина, площадь листьев клёна в расчёте на 1 га (714 деревьев) составляла 14829 м2, листовой индекс равен 1,48 га/га [99].

К.А. Васильевой и Г.А. Зайцевым отмечается, что в условиях нефтехимического загрязнения происходит уменьшение размеров листовой пластинки (длины и ширины) A. platanoides L., соответственно отмечается уменьшение площади и массы листа в условиях загрязнения. Так масса листовой пластинки в условиях сильного загрязнения изменяется в течение вегетационного периода с 0,294 до 0,317 г, в условиях среднего загрязнения - 0,353 до 0,425 г [38].

Листья простые, кожистые, супротивные, 5-7 - лопастные, с обеих сторон блестящие, дланевиднолопастные, длиной 6-18 см, лопасти длиннозаострённые, черешок листа 6-15 см, снизу светлее [84]. Листья голые, иногда снизу вдоль жилок или в их углах волосистые, с красным длинным черешком. Осенью листья принимают красноватую, жёлтую и светло-золотистую окраску [31].

По форме листьев выделяются следующие декоративные формы Acer platanoides L.: клубочковидная (f. ^cullata hort.), Лорберга (f. lorbergii Vanhoutte), рассечённая (f. dissecta Jacq), разрезная (f. laciniata Ait.), дланенадрезная (f. palmatifida Tausch.). Окраска листьев: бело-пёстрая (f. albo-variegate Nichols), золотистоокаймлённая (f. aureo-marginata Pax), красная (f. rubra Herd), Шведлера (f. Schwedleri Nichols), Столля (f. Stollii Spaeth), Друммонда (f. Drummondii Drumm) [84].

А.Д. Букштынов также отмечает большое декоративное значение искусственно созданных садовых форм Acer platanoides L., отличающихся различной окраской листьев. К таким формам, по его мнению, принадлежат Acer platanoides f. Schwedleri Nichols, Acer platanoides f. Drummondii Drumm и Acer platanoides 'Globosum' [31]. Н.Е. Булыгин выделяет Acer platanoides f. Schwedleri Nichols как наиболее декоративный садовый культивар [32].

Кора бурая или черновато-серая, с продольными трещинами, к старости с многочисленными трещинами; кора молодых ветвей красно-бурая, гладкая [84, 31].

Однолетние побеги красновато-красные с чечевичками, заканчивающиеся одной верхушечной почкой и двумя боковыми супротивными, покрытыми чешуями. Верхушечные почки яйцевидные, тупые, 7-10 мм длины, покрыты 6-8 парами крестообразно расположенных тёмно-коричневато-пурпурных реснитчатых чешуй. Боковые почки обратнояйцевидные с 4-6 парами чешуек. Листья простые, кожистые, 5-7-лопастные, с обеих сторон блестящие, голые иногда снизу вдоль жилок или в их углах волосистые, с красным длинным черешком [7].

Цветки зеленовато-жёлтые, собраны в щитках. Мужские и женские (ложнообоеполые) располагаются на одном дереве, реже - на разных деревьях. Чашелистиков и лепестков венчика по 5, тычинок 5-10 шт; в ложно-обоеполых цветках тычинки короче околоцветника. Цветёт Acer platanoides L. в апреле-мае. В Москве начало массового цветения приходится на первую декаду мая [24].

По данным А.А. Кулыгина, сроки цветения и созревания семян находятся в тесной зависимости от суммы эффективных температур, которая составляет 84,4 °С. В условиях города Новочеркасска и его окрестностей A. platanoides L. начинает цвести с середины апреля (17.04) [106].

Плод - крупная двукрылатка с горизонтально расположенными крыльями (3,5-5 см), после созревания распадается на две половинки, в каждой из них заключается семя. Плоды созревают в сентябре-октябре. Созревшие крылатки буро-коричневые. Зрелое семя заполняет весь объём семенной камеры. Внутри семени ярко зелёный зародыш, состоящий из двух узких семядолей, подсемядольного колена и корешка с блестящей поверхностью (рисунок 1.2) [84].

Рисунок 1.2 - Крылатки Acer platanoides L. (г. Новочеркасск)

Зародыш изогнут, и сложенные семядоли образуют складки. Масса 1000 штук плодов составляет 130 г.

Масса 1000 семян составляет от 100 до 190 г; в 1 кг их 7-15 тысяч штук, характеризуются повышенной всхожестью [31]. Н.Е. Булыгин указывает, что масса 1000 односеменных крылаток от 125 до 150 г [32].

По Л.И. Савельевой, A. platanoides L. корни от ствола не образует. Отмечены дополнительные корни, отходящие от скелетных вверх, в нанос [165].

В условиях нефтехимического загрязнения отмечаются изменения в строении корневых систем A. platanoides L. Усиленно формируются скелетные корневые системы по сравнению с контролем: на долю поглощающих корней приходится 15,05% всей массы корней, а скелетных 77,94%, тогда как в условиях относительного контроля - 30,14% и 49,78% соответственно [38].

Размножается семенами, отводками и формирует обильную поросль от пня, прививкой декоративных видов на типичной форме. Хорошо переносит пересадку до 10-15-летнего возраста [25, 84].

По данным Н.А. Рязановой и В.П. Путенихина, в условиях Урало-Поволжского района A. platanoides L. успешно размножается путём самосева (68% составляет самосев, 31,2% подрост). Численность самосева - 11,1-27,9 тысяч [163].

По данным М.Г. Николаевой, A. platanoides L. характеризуется глубоким покоем, осложнённым присутствием околоплодника, и нуждается в 3-5 месячной холодной стратификации, при температуре 0-3 °С. В основе покоя семян лежит сильный физиологический механизм торможения. Формула покоя В3 [134].

В то же время Л.И. Расторгуев рекомендует стратифицировать семена в течение 110 дней [155].

Для преодоления покоя семян клёна остролистного используют следующие способы подготовки семян к посеву: стратификация, намачивание в воде, намачивание семян в растворах физиологически активных веществ.

А.А. Кулыгин указывает, что осенью посев можно производить без подготовки. Для весеннего посева семена готовят следующим образом:

1. Стратифицируют в песке при температуре 0-3 °С 2-3 месяца.

2. Намачивают в тёплой воде до набухания, затем подвергают снегованию в течение 1,5-2 месяцев.

3. Выдерживают в тёплой воде (40 °С) в течение 3-х суток, затем держат в ящиках с песком в помещении с температурой 30 °С в течение 7 суток, ежедневно перемешивая и увлажняя смесь; далее - высевают.

4. Семена насыщают в течение 2-4 часов в вакуумной установке водой с температурой 45 °С, затем первую порцию воды удаляют и вторично насыщают горячей (45 °С) водой (всхожесть семян при этом способе достигла 88%) [105].

По А.И. Колесникову, A. platanoides L. относится к умеренно растущим деревьям, ежегодный прирост составляет до 0,5-0,6 м. Активным ростом в ранний период жизни объясняется более низкая твёрдость древесины по сравнению с A. pseudoplatanus L. [84].

A. platanoides L. - быстрорастущий вид, особенно в первые 10 лет. На обыкновенном чернозёме в 10 лет имеет среднюю высоту 4-5 м, а отдельные экземпляры до 7 м [119]. Таран С.С. приводит также данные: в условиях чернозёмной зоны Нижнего Дона A. platanoides L. перегонял в темпах роста в высоту быстрорастущий орех чёрный [176]. По данным С.Н. Кружилина, на территории ФГУ Учлесхоз «Донское» (Ростовская область) в 25-летнем возрасте A. platanoides L. опережает по высоте Quercus L. на 1,4 м, достигая высоты 13,5±0,10 м [99]. В условиях ботанического сада Вс. М. Крутовского (г. Красноярск) он достигает высоты 5,6 м, диаметр составляет 9,2 см, а максимальный диаметр кроны - 3,5 м. На Урале к 10 годам высота клёна - 2,5-3,5 м [37].

A. platanoides L. почти не повреждается вредителями. На данный момент известно, что его в той или иной степени повреждают следующие болезни: рак, гниль, коралловая пятнистость, мучнистая роса, ведьмина метла, антракноз, смолистая пятнистость клёна, церкоспориоз, усыхание ветвей, вертициллёз. Вредителями его являются заболонники, древесницы, пяденицы, древоточцы, щитовки, тли, шелкопряды [84].

Широкое использование A. platanoides L. в озеленении городов и посёлков заставляет по-новому смотреть на насекомых и клещей, обитающих на них (тлей,

щитовок и др.). Вызываемые ими повреждения нередко приводят к потере декоративных и санитарно-гигиенических свойств клёнов [31].

Ю.И. Никитинский и Т.А. Соколова относят клён остролистный к теневыносливым породам, т.е. клён выносит некоторое затенение, но хорошо растёт при полном освещении. Минимальная освещённость, которой могут довольствоваться листья клёна, в долях от полного солнечного освещения составляет 1/55 [133]. По классификации С.С. Пятницкого, клён относится к относительно теневыносливым породам [153].

Изучением степени адаптации и устойчивости кленов к комплексу воздействий внешней среды занимались (В.А. Черствин [201], П.С. Погребняк [146], А.Л. Бельгард [23], Н.В. Лысова [117], Н.И. Хижняк, А.В. Семенютин [194], В.А. Попов [148], Г.А. Фирсов [36], О.И. Федоринова [189], Потапенко [147], Т.А. Карасева [80], В.В. Слепых [173] и др.)

По классификации А.И. Колесникова, A. platanoides L. относится к морозостойким породам, которые выдерживают до -35 °С -50 °С [84]. А. А. Кулыгин и И.В. Ревяко сообщают, что клён способен переносить морозы до -40 °С, а подмерзание кроны начинается при температуре от -41 °С до -45 °С [107].

Е.Ю. Терехова и С.П. Зуихина оценивали зимостойкость и перспективность представителей рода Acer L. в условиях города Москвы. Проведённые ими исследования показали, что A. platanoides L. имеет первый балл зимостойкости и перспективности (сумма показателей жизнеспособности составила 63-65 баллов -вполне перспективная порода) [183].

Тем не менее Е.М. Авдошиным приводятся данные, что корневая система переносит отрицательные температуры до -14 °С, а уже при -16 °С наблюдается её вымерзание [1]. В.А. Черствин относил клён к третьей группе по степени морозостойкости корневых систем в однолетнем возрасте. Согласно его наблюдениям, при температуре почвы -17-19 °С вымерзает до 75% растений [201].

А.И. Колесников писал, что в степных условиях клён довольно жароустойчив [84]. А.А. Кулыгин отмечал, что высокие летние температуры вызывают «подгорание» листьев, их преждевременное пожелтение и опадание [106].

По мнению З.М. Асадулаева и З.Р. Рамазановой, засухоустойчивость некоторых видов растений определяется особенностями их корневой системы. В условиях Махачкалы Acer platanoides L. переносит засуху благодаря высокой водоудерживающей способности его листьев и глубоко расположенной корневой системе [154].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Колганова Ирина Сергеевна, 2018 год

k> // -

Рисунок 4.38 - Плотность газонного покрытия по центру кроны и у ствола

На Рисунке 4.39 показана взаимосвязь плотности газонного покрытия от уровня освещённости его поверхности под пологом насаждения А. platanoides Ь.

14000 | 12000 i 10000 g 8000 6000 I 4000

J 2000 О0

290 601 791 840

Плотность газона, шт/100см2

Рисунок 4.39 - Зависимость плотности газонного покрытия от уровня

освещённости поверхности

Как видно из графика, зависимость прямая, при этом снижение средней освещённости на 3000 лк от открытого пространства легко переносится газонным покрытием, плотность снижается всего на 5,8%. При дальнейшем снижении

освещённости к середине кроны на протяжении 1,7 м в 1,8 раза, с 13234,4 до 6979,1 лк, плотность газона снижается на 28,5%, при этом он остаётся декоративным. У основания ствола освещённость составляет 37,4% от открытого пространства, при этом плотность газона падает до 290 шт/100 см2 и составляет 34,5% от плотности на открытом пространстве.

Таким образом, A. platanoides L. в процессе своего сезонного развития влияет на уровень освещённости под пологом насаждений, снижая её на 72,6% у ствола и 48,3% по центру кроны, создавая затенённые участи.

Помимо этого, характер освещённости под пологом насаждения Acer L. влияет на такой декоративный признак объектов ландшафтной архитектуры, как плотность газонного покрытия, снижающуюся по мере приближения к стволу дерева. Минимальное значение освещённости под пологом, обеспечивающее сохранение декоративной плотности газона, составляет 6978,1 лк, при этом плотность газона снижается на 28,5%.

5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ОЗЕЛЕНЕНИЯ

5.1 Оценка кинетики процессов прорастания семян Acer pseudoplatanus L. методом акустической эмиссии

Акустическая эмиссия (АЭ) - это испускание объектом контроля (испытаний) акустических волн [54].

Результаты работ В.Ю. Грибовой [57], Д.М. Кузнецова [102], S.I. Builo [213] свидетельствуют о возможности использования метода АЭ для регистрации процессов движения жидкости в простом материале.

В отношении растительных организмов пионерами отслеживания жизненных процессов при помощи упругих волн были Е.П. Богатырёва, А.А. Головко [26], исследовавшие реакции Elodea Canadensis и Hyacinthus на изменение жидких сред.

Для отслеживания процессов развития древесных растений на этапе прорастания семян изучалась возможность использования метода АЭ на примере Acer pseudoplatanus L. С целью разностороннего изучения параметров реакций растений и кинетики процессов, происходящих при прорастании семян, были использованы растворы различных физиологически активных веществ (ФАВ). В качестве опытных вариантов использовались семена Acer pseudoplatanus L. после стратификации как обладающие наиболее простой формой глубокого покоя.

В результате проведения эксперимента была установлена потенциальная возможность регистрации звуковых волн от прорастающих семян. В контрольном варианте уровень ультразвуковых сигналов находился на уровне фонового до 60

часа наблюдения, после чего была отмечена активность звуковых колебаний, свидетельствующая о начале фиксации внутренних ростовых процессов семян с началом резкого всплеска на 72 часу (Рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 - Сумма импульсов АЭ для 1-го опыта с 60 по 75 час

В опыте с гетероауксином регистрация сигналов началась с 0 по 20-е часы. По данным регистрирующей наибольшая активность была с 7 часов 24 минут аппаратуры. Следующий всплеск суммы импульсов наблюдался с 22 по 28 часы (Рисунок 5.2).

Время, час

Рисунок 5.2 - Сумма импульсов АЭ для 2-го опыта с 0 по 28 час

С 28 по 40 час наблюдений активность звуковых колебаний снизилась, но по графику (Рисунок 5.3) видно, что, начиная с 45 часа, появился новый всплеск ростовых процессов в семенах.

Время,час

Рисунок 5.3 - Сумма импульсов АЭ для 2-го опыта с 40 по 50 час

На следующем графике (Рисунок 5.4) мы видим, что наибольшая сумма импульсов приходится на 66-67 часы наблюдений и достигает своего пика. В этот временной промежуток она составляла 24700 мкс/час.

Время, час

Рисунок 5.4 - Сумма импульсов АЭ для 2-го опыта с 60 по 70 час

Помимо суммы импульсов, комплекс A-Line 32D считывает активность (АЭ/время, ч) и энергию (дБ/время, ч) звуковых волн (Рисунок 5.7).

В опыте с гетероауксином наибольшая активность наблюдалась с 40 по 48 час и с 66 по 67 час соответственно (Рисунки 5.5 и 5.6).

m 50 —г- —I— ———п—

<

л

S 40 о

X

m

Рисунок 5.5 - Активность АЭ с 40 по 48 час

О 30i <

л

Рисунок 5.6 - Активность АЭ с 66 по 67 час

Рисунок 5.7 - Энергия АЭ с 50 по 58 час

У семян, замоченных в 0,005% растворе эпина, ультразвуковые сигналы, зарегистрированы уже в первые часы наблюдений. Наиболее активные всплески были отмечены с 25 по 30 часы наблюдений, а также с 48 часа. По графику мы видим, что за 72 часа наблюдений число зарегистрированных импульсами акустической эмиссии превышений установленного уровня дискриминации составило 2420 мкс/час (Рисунок 5.8).

Время, час

Рисунок 5.8 - Сумма импульсов АЭ для 3-го опыта с 0 по 72 час

Семена, замоченные в воде, прослушивались в течение 72 часов. В этот период регистрировались сигналы, схожие по значениям и длительности с опытом 1, достигнув наибольшей активности АЭ в 4000 мкс/час, после чего стабилизировалась до уровня 700 мкс/час. На 72 часу наблюдений в опыт был добавлен гербицид (Рисунок 5.9).

Рисунок 5.9 - Сумма импульсов АЭ для 4-го опыта

Сумма импульсов за первые 20 минут эксперимента достигла значения 2,5 млн мкс/час вместо 2,5 тыс мкс/час в опыте 2. Аналогичная картина прослеживалась и на графике активности АЭ (рисунок 5.10), по которому в интервале от 5 до 10 минут она достигла максимального значения и составила 800 мкс/час вместо 80 мкс/час у гетероауксина.

Время, час

Рисунок 5.10 - Активность АЭ после добавления гербицида

Спустя 10 минут сумма импульсов перестала возрастать, а активность и другие показатели стали снижаться, что свидетельствует о гибели зародышей под действием гербицида.

Для установления причин возникновения АЭ было параллельно проведено исследование изменения линейных размеров семян в тех же опытах и сопоставление результатов с этапами прослушивания. Семена, предварительно очищенные от семенной кожуры, наблюдались в течение 120 часов по схеме с 8 до 20 часов. Ежечасно проводилась фотофиксация (Рисунок 5.11) и снимались линейные размеры (длина семени, его диаметр и длина зародышевого стебелька с точностью до 0,01 мм) у каждого зародыша (Рисунок 5.12).

Рисунок 5.11 - Фотофиксация зародыша Асегpseudoplatanus Ь.

Рисунок 5.12 - Измерение длины семени

В промежутках между измерениями зародыши А. pseudoplatanus Ь. находились в чашках Петри.

В приложении Б представлена динамика изменения среднего и периодического приростов в опытах с гетероауксином, эпином, водой (Таблица Б. 1).

Гетероауксин повлиял на средний прирост растений. В контрольном варианте семена хорошо развивались (0,0088 мм). Семена увеличились в объёме на 98% (0,85 мм3). Семена, замоченные в эпине 0,005%, имели наименьший прирост по сравнению с гетероауксином и контролем.

Таким образом, на основании проведённых исследований было установлено, что использованный метод АЭ позволяет регистрировать акустические параметры процессов, происходящих при прорастании семян. Сопоставление графиков изменения среднего и периодического приростов с графиками АЭ не выявило совпадений. Следовательно, метод АЭ позволяет изучить процессы прорастания внутри семян, связанные с их внутренней перестройкой, поглощением воды и не являются последствием шумовых явлений, возникающих при увеличении размеров семян. На это указывают работы Д.М Кузнецова, В.Л. Гапонова с травянистыми растениями.

Наиболее показательными для определения кинетики процессов прорастания семян являются сумма импульсов, активность и энергия максимально зарегистрированного значения 2,5 млн имп./час, 4000 мкс/час и 80 дБ/час соответственно.

Метод АЭ показал наибольшую активность внутренних процессов при использовании стимуляторов роста, число зарегистрированных превышений импульсами АЭ установленного уровня дискриминации в опыте с гетероауксином составило 24700 мкс/час, с эпином 0,005% - 2420 мкс/час.

5.2 Влияние этапов органогенеза на интенсивность роста и развития сеянцев

В ювенильном периоде присутствуют определённые этапы, связанные с периодичностью роста растений (фазы органогенеза) [96, 158, 176]. Знание сроков наступления фаз органогенеза повышает эффективность агротехнических мероприятий по выращиванию посадочного материала.

Нами учтено изменение внешних размеров растений и массы отдельных органов и установлена их взаимосвязь с числом междоузлий.

Клёну остролистному свойственен первый (надземный) тип прорастания [73]. Ход роста стебля и корня у среднего по размерам однолетнего сеянца показан в Таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Ход роста стебля и корня у среднего по размерам однолетнего сеянца Acerplatanoides L., см

Часть растения Дата

11.04 21.04 28.04 15.05 25.05 15.06 7.07 18.07 24.08 19.09 12.10

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

Стебель 0,50 4,10 4,80 4,90 5,00 5,50 6,60 8,60 9,00 9,60 11,60

Корень 8,00 94,80 9,70 10,50 13,50 13,90 15,80 16,00 19,40 20,00 24,00

Установлено, что наиболее активно растёт корневая система. С третьей декады апреля темпы роста стебля усиливаются. К маю разница сокращается до 5 см, через полмесяца рост корня вновь активизируется, а стебля - замедляется (Рисунок 5.13).

Рисунок 5.13 - Параметры роста стебля и корня среднего по размерам

сеянца Acer platanoides L.

Масса органического вещества отдельных органов и всего растения изменяется одновременно с появлением первых листьев (Таблица 5.2).

Таблица 5.2 - Изменение фитомассы органов однолетнего сеянца в воздушно-сухом состоянии в течение вегетационного периода, г/%

Часть растения Дата наблюдения

11.04 21.04 28.04 15.05 25.05 15.06 7.07 18.07 24.08 19.09 12.10

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

Семядоли 0,08 57,14 0,09 29,03 0,11 16,67 - - - - - - - -

Листья - 0,11 35,48 0,35 53,03 0,37 56,92 0,43 50,00 0,74 60,65 1,01 40,08 1,08 39,42 1,36 35,42 1,42 32,13 1,52 31,81

Стебель 0,03 21,43 0,04 12,91 0,08 12,12 0,14 21,54 0,17 19,77 0,20 16,39 0,47 18,65 0,60 21,90 0,89 23,18 0,96 21,72 1,10 23,01

Корень 0,03 21,43 0,07 22,58 0,12 18,18 0,14 21,54 0,26 30,23 0,28 22,96 1,04 41,27 1,06 38,68 1,59 41,40 2,04 46,15 2,16 45,18

Всё растение 0,14 100 0,31 100 0,66 100 0,65 100 0,86 100 1,22 100 2,52 100 2,74 100 3,84 100 4,42 100 4,78 100

К маю запас питательных элементов в них был исчерпан и растение их сбросило. Первые настоящие листья появились в третьей декаде апреля, с этого момента доля их участия в общей массе постоянно возрастала. Масса корней и стебля постепенно увеличивалась на протяжении всего вегетационного периода, достигнув 2,16 и 1,10 г соответственно к его окончанию.

Анализируя представленные диаграммы, можно сказать, что с 11 по 22 апреля 2012 года основную роль по накоплению фитомассы сеянцами играли семядоли, а листья в этот период были представлены зачатками. К концу апреля доля участия листьев в общей массе растения значительно увеличивается и превышает других частей сеянцев.

К середине июня масса листьев достигает максимальных значений и составляет 60,65% от общей фитомассы сеянцев. С июля наблюдается существенное увеличение массы корня и стебля, а также отмечается снижение массы листьев, так как основные питательные вещества переходят в другие органы.

За показатель продуктивности листьев принято отношение масс органического вещества стебля и корня к массе листьев (Таблица 5.3).

Таблица 5.3 - Продуктивность работы листьев и нагрузка корневой системы

за вегетационный период

Показатели Дата наблюдения

11.04 21.04 28.04 15.05 25.05 15.06 7.07 18.07 24.08 19.09 12.10

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

Продуктивность работы листьев - 1 0,57 0,76 1 0,65 1,50 1,54 1,82 2,11 2,15

Показатель нагрузки корней - 1,57 2,92 2,64 1,65 2,64 0,97 1,02 0,85 0,70 0,70

С усилением продуктивности листьев возрастает нагрузка корней, а с увеличением массы корней повышается продуктивность работы листьев (Рисунок 5.14).

— — — Показатель продуктивности листьев -

Рисунок 5.14 - Сопоставление продуктивности листьев и нагрузки корневой системы

Потребность в воде и элементах питания соответствует периоду интенсивного роста органического вещества (Рисунок 5.15).

0,06

н

о 0,04

I k 0,02

о

S3 и

S 0

sS я

СО

01.апр 01.май 01.июн 01.июл 01.авг 01.сен 01.окт Дата наблюдения

Средний прирост

Средний периодический прирост

Рисунок 5.15 - Изменение приростов органического вещества сеянцев

Отмечено три пика прироста сухого органического вещества (третья декада апреля, первая декада июля и последняя декада августа). В этот период растение больше всего нуждается в воде и питательных элементах.

Максимальный период эффективности питания обеспечивает эффект от агротехнических мероприятий (Рисунок 5.16).

Рисунок 5.16 - Динамика соотношения по массе воздушно-сухого вещества органов однолетних сеянцев Acerplatanoides L., %

В первую половину вегетации корневая система отстаёт от листьев в накоплении органического вещества, затем с июля её доля участия становится наибольшей.

На основании анализа динамики роста отдельных органов у сеянцев Acer platanoides L. выделены следующие фазы роста: семядольная, листовая и корневая.

По данным С.С. Таран [176], Е. М. Романова [158] и др., в семядольной фазе растения нуждаются в тепле, доступе воздуха и света.

Установленные фазы роста растений позволяют диагностировать потребности растений. В качестве диагностического признака наступления фаз предлагается взять число междоузлий. Согласно данным опытов многих исследователей, данный признак не зависит от даты и погодных условий конкретного календарного года [73, 176].

Сопоставление наступления основных фаз с числом междоузлий, указывает, что листовая фаза начинается с момента появления первых настоящих листьев и продолжается до формирования 3 междоузлий, после чего начинается корневая -активная, с продолжающимся активным потреблением воды и элементов минерального питания до формирования 5 междоузлий. Затем следует корневая -пассивная, в которую происходит перераспределение образовавшегося ранее органического вещества.

Сопоставляя данные соотношения быстроты роста отдельных органов фазам роста и числу междоузлий, можно заключить, что наиболее ответственным является период роста сеянцев A. platanoides L^ пределах 2-5 междоузлий с моментом наибольшего накопления органического вещества листьями - 2-3 междоузлий, надземной части - 3-5. Помимо этих периодов, выделяется ещё один, приходящийся на 1-4 междоузлий, в который рост корневой системы отстаёт от роста надземной части. В результате может наступить разрыв между размерами потребности в воде листьев и способностью корней её поставлять. В этот период необходимо поддерживать оптимальную влажность почвы дополнительным орошением. По данным С.С. Таран, проводившим исследования фаз органогенеза с

орехом чёрным, наиболее ответственным является период роста сеянцев в пределах 813 междоузлий с ударным моментом по темпу накопления сухого органического вещества листьями - 9-12 междоузлий, надземной части - 12-13 [176].

У сеянцев Acer platanoides L. были выделены 3 фазы роста (семядольная, листовая и корневая), последовательно сменяющие друг друга и характеризующиеся определёнными потребностями. За диагностический признак их наступления взято число междоузлий: первой фазе соответствует - 1, второй - 4, третьей - 6 междоузлий.

Однако в производственных условиях установление фазы роста по числу междоузлий представляет определённые трудности, вызывающие не просто глазомерное их определение, а необходимость простых научных исследований. В то же время другими учёными была установлена чёткая закономерность в фенологических фазах роста и развития взрослых древесных растений от суммы эффективных температур. Учитывая наличие такой взаимосвязи и удобство пользования ею, проведено сопоставление между сроками наступления фаз органогенеза сеянцев и нарастанием эффективных температур за вегетационные периоды (Таблица 5.4).

Таблица 5.4 - Сопоставление фаз роста сенцев с суммой эффективных температур

Средняя дата наблюдений Средние суммы эффективных температур, °С Фазы роста

1 2 3

29.04 191,7 семядольная

17.06 657,3 листовая

20.09 2031,1 корневая

Суммы температур, соответствующие определённой фазе роста, имеют близкие значения, что позволяет рекомендовать использовать в производстве этот метод вместо метода количества междоузлий для определения фазы роста.

5.3 Совершенствование мелиоративных и агротехнических приёмов выращивания посадочного материала

Семена A. platanoides L. и A. pseudoplatanus L. обладают эндогенным покоем, вызванным содержащимися в них ингибиторами роста, поэтому перед весенним посевом подвергаются холодной стратификации при температуре 0-3 °С в течение 2-3 месяцев. При 5-7 °С длительность её возрастает [134, 135]. Поэтому для быстрого преодоления действия ингибиторов, стимулирования прорастания семян и последующего роста сеянцев используются физиологически активные вещества (ФАВ) - стимуляторы роста.

В течение 2012-2015 гг. были проведены исследования по изучению влияния предпосевной обработки физиологически активными веществами (ФАВ) семян Acer platanoides L. и Acer pseudoplatanus L. в полевых условиях.

Почвы участка представлены тяжелосуглинистым чернозёмом обыкновенным мицеллярно-карбонатным. Описание почвенных горизонтов и детальное содержание основных элементов питания, выполненное почвенно-аналитической лабораторией ГНУ Донской ЗНИИСХ, представлены в приложение Г.

Схема опытов следующая:

1) посев семян, обработанных ФАВ;

2) посев семян, обработанных ФАВ, с последующим мульчированием посевов.

В каждой серии опытов перед посевом семена были замочены в растворах физиологических веществ в следующих концентрациях: эпин (0,001%, 0,005%, 0,0015%), крезацин (0,001%, 0,002%, 0,003%), САН (0,01%, 0,02%), радифарм (0,01%, 0,02%), гумат (0,01%, 0,02%, 0,03%), гетероауксин (0,02%). Контролем служили сухие семена (контроль 1) и замоченные в воде (контроль 2).

К концу вегетационного периода были определены линейные размеры сеянцев клёна, учёт всхожести, фитомасса в воздушно-сухом состоянии. В качестве физиологически активных веществ (ФАВ) использовались следующие препараты.

Эпин (д.в. эпибрассинолид) - стрессовый адаптоген, обладающий широким спектром стимуляторного и защитного действия; использование эпина приводит к увеличению урожайности и повышению качества продукции; является эффективным иммуномодулятором, увеличивает устойчивость растений к стрессу и болезням [179].

Гумат + представляет собой промышленно выпускаемый гумат, дополненный в авторских дозах микроэлементами. Это рассыпчатая масса тёмно-бурого цвета, содержащая N - 0,05%; Р2О5 - 0,05%; К2О - 0,05%, микроэлементы: цинк, медь, марганец, молибден, бор; рН=6,8-7,0.

В сельском хозяйстве применение обычного гумата приводит к увеличению урожайности на 20-50%, заметному увеличению периода плодоношения [179].

Крезацин является стимулятором роста растений, улучшает корнеобразование; ускоряет рост, развитие и сроки созревания плодов на 7-10 дней; увеличивает урожайность на 15-40% в зависимости от вида и сорта растений; повышает устойчивость растений к болезням и заморозкам, предотвращает опадание цветов и завязей всех видов растений [179].

САН (д.в. парасульфамидобензоламиносульфат натрия) - белый кристаллический порошок, легко доступен растениям, проявляет бактерицидное воздействие на патогенную микрофлору, инактивирует природные ингибиторы и способствует активному усвоению минеральных элементов из окружающей среды, нетоксичен, безвреден, экологически чист [179].

Гетероауксин - тёмно-коричневый порошок со специфическим запахом, хорошо растворим в воде. Химический состав - бета-индолинуксусная кислота, в малых концентрациях стимулирует рост растений [179]. Считается одним из наиболее универсальных стимуляторов роста.

Радифарм - растительный комплекс экстрактов, содержащий полисахариды, стероиды, глюкозиды, аминокислоты и бетаин, обогащён специальными дополнительными витаминами и микроэлементами. Радифарм стимулирует развитие боковых и дополнительных корней [179]. Общее количество органических веществ - w/w 30,0%, полисахариды - 7,00%,

стероиды, глюкозиды - w/w 0,2%, протеиновые полипептиды - w/w 11,0%, свободные аминокислоты - w/w 1,0%, витаминный комплекс - w/w 0,04%, хелатное железо - w/w 0,20%, хелатный цинк - w/w 0,20%.

Вегетационный период 2012 года характеризуется как сложный и неблагоприятный для выращивания сеянцев (Рисунок 5.17), отмечается превышение среднемесячных температур на фоне явной нехватки осадков в самые напряжённые по росту месяцы: апрель, июнь и июль.

апрель май июнь июль август сентябрь октябрь

Месяц

I-1 осадки, мм

I I среднемноголетняя сумма осадков, мм А среднемесячные температуры воздуха, °С многолетние температуры, °С

Рисунок 5.17 - Сопоставление метеорологических данных 2012 года с

многолетними

Осадки, выпавшие в августе-октябре, не влияют на всхожеть и сохранность всходов, способствуя лишь увеличению массы сохранившихся сеянцев.

При использовании физиологически активных веществ для активации прорастания семян и стимулирования роста сеянцев А. platanoides L. первые всходы семян клёна были зафиксированы в начале апреля 2012 года, а уже к середине апреля разница некоторых опытных вариантов с контрольными составляла 50%, достигнув максимума к началу июня. В контрольных же вариантах всхожесть стабильно оставалась невысокой: от 21-22% до 26-32,5% (Таблица 5.5).

Таблица 5.5 - Всхожесть семян А. platanoides Ь. по вариантам опыта, %

Вариант Дата наблюдений

11.04 21.04 28.04 15.05 25.05 15.06 15.07 1.09 12.10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Контроль 1 10,5 22 22 24,5 26,5 26,5 26 25,5 25,5

Контроль 2 4,5 21 21 22,5 27 28,5 31,5 32,5 26

Эпин 0,0015% 14 39,5 39,5 44 51 34,5 27 18 18

Эпин 0,001% 4 41,5 42 46 32,5 29 29 29 23

Эпин 0,005% 11,5 43 44 44,5 51 48,5 30,5 30 25,5

Радифарм 0,02% 35 39,5 39,5 42 53 53,5 44 40,5 40,5

Радифарм 0,01% 8 65 65 67 53,5 45 38 30,5 22,5

Гетероауксин 0,02% 17,5 20 30 46,5 48,5 42 42 38,5 32,5

САН 0,02% 14,5 48 48,5 52 52,5 46,5 40 36,5 32,5

САН 0,01% 12,5 42 43,5 48 51 44,5 37,5 33 29

Крезацин 0,001% 18 47,5 47,5 50 52 55 48 34,5 34,5

Крезацин 0,002% 16,5 49,5 49,5 50 52 52 34,5 27,0 24,5

Крезацин 0,003% 22,5 48 49 50,5 53 56 52,5 40,0 38,5

Гумат 0,03% 8,5 42,5 42,5 46 63 49 43 26,5 25

Гумат 0,02% 17,5 37 37 40,5 59 51,5 43,5 31 22,5

Гумат 0,01% 8,5 36,5 38,5 44,5 63 64 58,5 38,5 25,5

С июня вместе со снижением влажности почвы отмечается активное снижение числа всходов в опытных вариантах. С контрольными вариантами такой зависимости не отмечено (Рисунок 5.18).

70

I 60

й 50

m

40 30 20 10 0

11.04.2012 11.05.2012 11.06.2012 11.07.2012 11.08.2012 11.09.2012 11.10.20 ♦ Контроль 1 И Контроль 2 крезацин 0,001% Дата

)( крезацин 0,002 % Ж крезацин 0,003 % .....ср. влажнось почвы

—I— гумат 0,01% -гумат 0,02% -гумат 0,03%

Рисунок 5.18 - Появление всходов A. platanoides L., в %

Аналогичная картина прослеживается и в опытах с гуматом. В опыте первые всходы семян клёна были зафиксированы в начале апреля 2012 года, но уже к середине апреля разница некоторых опытных вариантов по сравнению с контрольными составила 50%, достигнув максимума к началу июня, когда в почве ещё были запасы продуктивной влаги. В контрольных же вариантах всхожесть стабильно оставалась невысокой: от 21-22% в апреле до 26-32,5% в июле.

Несмотря на отсутствие усиливающих биомассу эффектов, в опыте с эпином (Таблица 5.6) отмечено преобладание доли корней в общей массе сеянцев (от 49,6% в концентрации 0,001% до 56,9% в концентрации 0,005%) по сравнению с контролем -45,8% при уменьшении до 84,85% доли активности корней (в котором доля активных корней колеблется на уровне 96-97%).

При общем положительном превышении опытных вариантов по высоте (Приложение В, Рисунок В 1) контролей статистически достоверная разница на 20% уровне получена в опытах с использованием растворов эпина в концентрации 0,0015%, радифарма 0,02% (t fact 1,86 и 2,04 > t табл. 1,81), а в опытах с использованием крезацина 0,003% и 0,001% лучшим контролем достоверна на 99% уровне (t fact. (3,40 и 3,55) > t табл. (3,17) соответственно.

Таблица 5.6 периода

- Показатели сеянцев A. platanoides L. к концу вегетационного

Опыт Н ср., см D ср., мм Масса одного растения, г

лист черешок стебель корень общая

1 23 4 5 6 7 8 9

Контроль 1 (сухие) 9,75±1,0 3,19±0,2 7,17 0,84 3,49 8,29 19,79

Контроль 2 (вода) 9,25±1,0 2,68±0,2 6,03 0,71 2,69 7,98 17,41

Эпин 0,0015% 12,13±0,7 2,48±0,1 2,86 0,69 2,85 7,21 13,61

Эпин 0,001% 10,82±0,4 2,38±0,2 4,00 0,45 2,96 6,50 13,91

Эпин 0,005% 11,83±0,9 2,40±0,2 2,96 0,30 3,52 8,95 15,73

Радифарм 0,02% 12,26±0,6 2,49±0,2 4,32 0,60 3,11 8,22 16,25

Радифарм 0,01% 10,63±0,6 2,48±0,2 2,70 0,38 2,67 5,12 10,87

Гетероауксин 0,02% 11,87±0,6 2,21±0,1 4,15 0,46 2,43 5,66 12,70

САН 0,02% 9,38±0,3 2,15±0,2 5,69 0,74 2,73 8,40 17,56

САН 0,01% 11,58±0,6 2,47±0,1 12,28 1,30 7,16 16,22 36,96

Крезацин 0,003% 14,10±0,7 2,80±0,3 7,66 1,02 5,21 9,14 23,03

Крезацин 0,002% 10,73±0,5 2,32±0,1 4,13 0,71 4,19 5,53 14,56

Крезацин 0,001% 13,94±0,5 2,84±0,1 10,16 1,35 6,08 11,91 29,50

Гумат 0,03% 10,75±0,9 3,20±0,2 7,63 0,96 4,96 9,77 23,25

Гумат 0,02% 11,0±1,01 3,20±0,2 5,50 0,78 4,10 8,65 19,03

Гумат 0,01% 10,2±0,9 3,20±0,2 10,80 0,75 4,18 10,09 25,82

Сравнивая значения диаметров стволика у корневой шейки (Рисунок 5.23), можно отметить, что существенное превышение контролем не получено ни в одном из опытных вариантов. По накоплению фитомассы в вариантах с семенами, замоченными в растворе САН 0,01% (36,96 г), крезацин 0,001% (29,50 г) и гумат 0,01% (25,82 г), превышают лучший контроль на 86,8%, 49% и 30,5% соответственно.

Как показали наши исследования, стимуляторы роста оказывают положительное влияние на рост и развитие сеянцев А. platanoides Ь. Наилучшие показатели отмечены в опытах с крезацином в концентрациях 0,003% и 0,001%, САН 0,01%. У В.В. Попо-вичева также получены положительные результаты при обработке сеянцев ореха чёрного крезацином (прирост увеличился в 2,13 раза по сравнению с контрольным вариантом).

В отношении использования эпина для ускорения прорастания семян и последующего роста древесных растений имеются ограниченные данные.

Древесные растения в силу своей большей биологической устойчивости менее подвержены влиянию различных стимуляторов роста и адаптагенов.

Из-за сильно засушливого вегетационного периода 2012 года произошло выпадение сеянцев А. р8вМврШапш L., семена которых перед посевом были замочены в следующих стимуляторах: эпин 0,001%, Эпин 0,005%, эпин 0,0015% и радифарм 0,02%.

Крезацин 0,001% и крезацин 0,002% и гумат+ в концентрации 0,02% оказали положительное влияние на всхожеть семян - 59%, 51% и 50% соответственно. Наименьший результат показал гумат 0,01%, в этом опыте всхожесть составила лишь 10%.

Что же касается изменения линейных размеров, то по высоте наилучшие результаты были зафиксированы в вариантах с использованием раствора гетероауксин. Разница статистически достоверна на 99% уровне ф£Ш5,325>: табл. 3,169).

Крезацин в концентрации 0,001% достиг 30% разницы с контролем, а у крезацин 0,002% разница по высоте составила 20,4%. Следует отметить, что такие физиологически активные вещества, как радифарм 0,01%, САН 0,01% и гумат 0,02% показали статистически недостоверные результаты (Приложение В, Рисунок В.2).

Лучших показателей по изменению диаметра сеянцев А. р8вМврШапш L. у корневой шейки достигли гумат 0,01% и крезацин в концентрации 0,002%, значения которых составили 56% и 49,5% соответственно. Контрольный вариант значительно отставал от других опытов (Таблица 5.7).

По накоплению фитомассы наилучших результатов достигли сеянцы, замоченные в растворе гумат 0,01% (18,98 г) и крезацин 0,002% (16,14 г); Радифарм 0,01% (15,35 г). Наихудшие параметры показали крезацин 0,001% и контроль 2.

Таблица 5.7 - Средние показатели сеянцев А. р8вЫорШапш Ь. к концу вегетационного периода

Опыт Всхо-жесть,% Н ср., см О ср., мм Масса одного растения, г

лист черешок стебель корен ь общая

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Контроль 1 (сухие) 21,0±0,2 10,1±0,3 2,02±0,1 1,84 0,32 4,68 6,88 13,72

Контроль 2 (вода) 29,0±0,3 9,48±0,3 2,49±0,1 2,03 0,44 3,68 7,74 13,89

Радифарм 0,01% 20,0±0,3 10,21±0,6 2,49±0,1 2,25 0,40 5,04 7,66 15,35

Гетероауксин 0,02% 39,0±0,4 11,93±0,2 2,41±0,1 1,71 0,48 3,65 5,73 11,57

САН 0,02% 23,0±0,3 11,12±0,4 2,33±0,1 2,25 0,46 4,44 7,65 14,80

САН 0,01% 40,0±0,5 11,24±0,6 2,52±0,1 2,01 0,40 4,45 7,15 14,01

Крезацин 0,003% 40,0±0,3 11,13±0,4 2,52±0,1 2,18 0,41 2,84 5,87 11,30

Крезацин 0,002% 51,0±0,3 12,16±0,6 3,02±0,2 2,62 0,52 4,77 8,23 16,14

Крезацин 0,001% 59,0±0,2 13,03±0,6 2,55±0,3 1,95 0,36 3,69 4,94 10,93

Гумат 0,03% 33,0±0,4 12,00±0,5 2,59±0,1 1,81 0,42 3,87 6,17 12,27

Гумат 0,02% 50,0±0,3 10,53±0,6 2,82±0,2 2,59 0,36 3,52 5,73 12,20

Гумат 0,01% 10,0±0,3 11,63±0,6 3,15±0,2 3,39 0,42 6,54 8,63 18,98

Исходя из того, что А. saccharinum Ь. представляет большую ценность для озеленения южных городов Ростовской области, была проведена серия опытов по определению оптимальных сроков сбора и биометрических параметров семян, обеспечивающих их высокую всхожесть.

В 2013 году были проведены первые опыты по семенному размножению А. 8ас^аппит Ь. на территории учебно-опытного хозяйства «Персиановское». Семена заготавливались сразу по мере их созревания и опадения. Как показали результаты, уже к 14 мая семена внешне полностью соответствовали здоровым и полноразвитым характеристикам вида, но полностью утратили способность к прорастанию. В связи с этим, весной 2014 года опыт был повторён, но по другой методике: семена по мере их формирования, начиная с 1 мая, отбирались, измерялись и анализировались на степень физиологического развития, после чего

высевалась в вегетационные сосуды. У семян измерялись длина крылатки, длина и толщина семени (Рисунок 5.19). Работы проводились с интервалом 2-3 дня.

где L - длина крылатки, мм; I - длина зародыша, мм; Ь - толщина семени, мм. Рисунок 5.19 - Линейные размеры крылатки А. 8ассЬаттит L.

В Таблице 5.8 представлены данные, полученные по результатам проращивания семян А. 8асскагтит L.

Несмотря на то, что 1 мая общая влажность семян составила 58,9%, при посеве семена не дали всходов. На эту дату наибольшей обводнённостью характеризовались крылатки, а зародыш ещё полностью не завершил процесс формирования. Об этом свидетельствует и масса, приходящаяся на его долю, -3,21 г (30%) (Рисунок 5.20).

%

150 100 50 0

vk ч^ ч^ Дата лгг pRT ла4 oSr o^ o^ o^ iSy tly <Sy tTy eSy tSy ¿У tSy tly <Sy ¿ГУ & & .ф &

& ф- ^ О" & О■

Всхожесть, %

Рисунок 5.20 - Всхожесть и влажность семян Acer saccharinum L.

Таблица 5.8 - Параметры семян А. 8ассЬаттит Ь.

Дата наблюдения Средние размеры, мм Масса, г Влажность, % Всхожесть, %

Ь I ь зароды ша крылатки общая зародыша крылатки общая

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1.05.14 65 17,0 7,1 3,21 7,49 10,7 76,57 41,23 58,9 -

4.05.14 66 22,0 9,0 3,18 7,42 10,6 71,76 38,64 55,2 10

6.05.14 75 20,9 6,2 4,6 6,81 11,41 67,55 28,99 48,27 50

9.05.14 76 22,5 7,3 9,41 6,28 15,69 85,72 44,7 65,21 60

14.05.14 68 22,7 6,1 4,22 7,81 6,03 35,1 6,2 20,65 40

16.05.14 81 22,7 10,1 3,28 3,29 6,57 35,21 11,73 23,47 40

22.05.14 65 19,5 6,3 1,84 0,8 2,64 28,06 7,02 17,54 -

Начиная с 6 мая масса зародыша начинает увеличиваться и достигает своего максимума к 9 мая (9,41 г) (Рисунок 5.21). С 12 мая начинается опадение крылаток, наблюдается уменьшение всех биометрических параметров, а также снижение влажности и массы семян.

01.05.2014

■ Зародыш

■ Крылатка

06.05.2014

■ Зародыш ■ Крылатка

09.05.2014

19,56

%

45,65

%

Зародыш ■ Крылатка

Рисунок 5.21 - Изменение влажности зародыша и крылатки в разные

периоды созревания

Клён серебристый успешно размножается посевом семян урожая текущего года. Определяющее значение при этом имеет влажность зародыша. Наибольшая всхожесть отмечалась у семян, собранных в первой декаде мая (9.05.2014 г.) при влажности зародыша 85,7%, масса семян достигала значения 15,7 г. В более поздние сроки общие размеры семян возрастали, масса снижалась, в первую очередь за счёт сокращения влажности зародыша, что способствовало снижению всхожести.

По агроклиматическому районированию Д.И. Шашко, Ростовская область входит в умеренный пояс незначительного увлажнения. Наиболее сильными факторами, ограничивающими выращивание растений, являются сухость воздуха и почвы, а также резкие колебания температуры воздуха и почвы [202]. Кроме того, как показывают результаты исследований Н.Р. Толокова по изменению климата за 120 летний период, общий температурный фон увеличился при средней за 120 лет температуре воздуха +9,5 °С: за последние 10 лет она возросла до +10,6 °С [184].

В таких условиях в неорошаемых питомниках основные агротехнические мероприятия должны быть направлены на сохранение и рациональное расходование почвенной влаги, поддержание её оптимальных значений в почвенных горизонтах. Изменения температурных условий вегетационного периода 2012 года свидетельствуют о повышенном количестве тепла на фоне нехватки осадков.

Для изучения степени положительного влияния мульчирования на рост и размеры сеянцев клёна были заложены опыты с мульчированием, а также проанализирован характер изменения температурного режима и процессов влагосохранения под мульчей и без неё. Анализ влагосохранения необходим, потому что в зоне степи, характеризующейся сильной солнечной инсоляцией, верхний слой почвы быстро теряет влагу, что ухудшает рост сеянцев. Кроме того, степные почвы характеризуются большей плотностью (от 1,1 до 1,4 г/см3 в верхнем десятисантиметровом слое), что затрудняет доступ воздуха и кислорода к корневым системам сеянцев [2].

Мульчирование - поверхностное покрытие почвы мульчей (нем. Mulch) для её защиты и улучшения свойств. Роль мульчи могут выполнять самые разнообразные материалы. Мульчирование является одним из наиболее эффективных способов поддержания здоровья растений [195].

Нами исследовалось влияние данного агротехнического приёма на изменение температурного и водного параметров почв и, как следствие, на прорастание семян и последующий рост сеянцев. Результаты изменения температурного режима и влажности почвы на разной глубине на участке с мульчированием и без представлены в Таблице 5.9.

Таблица 5.9 - Температура и влажность почвы в опытах на разной глубине

Дата наблюдения Без мульчирования С мульчированием

5 см 10 см 15 см Среднее значение 5 см 10 см 15 см Среднее значение

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Темпе ратура почвы, °С

11.04.2012 12 11,4 9 10,8 18 18 17 17,6

21.04.2012 18 18 17 17,7 21,5 19 16,5 19

28.04.2012 23 21,5 18,5 21 18 14,4 14 15,5

15.05.2012 18 15,3 14,7 16 20 16 16 17,3

25.05.2012 25 24 23,5 24,3 22,5 21,5 21 21,7

15.06.2012 24 21,5 21 22,17 23 21 21 21,7

15.07.2012 29 29 28 28,7 29 26,5 25 26,8

01.09.2012 29,7 28 26 27,9 27,7 25,3 24,6 25,9

12.10.2012 16 16 14,5 15,5 15,2 15 13,7 14,6

Влажность почвы, %

11.04.2012 40,55 39,58 67,63 49,3 40,8 41,5 73,5 51,9

21.04.2012 67,13 44 46 52,4 70,1 56,1 53,8 60

28.04.2012 67,63 40 39,58 49,07 72,3 52,5 45,1 56,6

15.05.2012 25,38 28,4 44,9 32,9 28,6 49,1 46,1 41,3

25.05.2012 47,25 48,66 60,06 51,99 48,1 53,5 62,8 54,8

15.06.2012 57,66 76,59 88,85 74,4 60,2 79,5 89,1 76,3

15.07.2012 40,94 41 64,49 48,81 48,9 69,2 78,5 65,5

01.09.2012 14,94 22,43 34,7 24,02 17,5 38,9 47,1 34,5

12.10.2012 33,62 45,93 40,87 40,14 35,2 50,1 56,5 47,3

В первой декаде апреля температура верхних слоев почвы была больше 10 °С, а влажность почвы - всего 40%. Далее, к началу мая, температура почвы резко повышается, адекватным чему отмечалось снижение её влажности, которая уже к 15 маю достигает одного из своих минимумов в 25% на глубине залегания семян (5 см).

В последующем, к середине июня, за счёт выпавших осадков влажность почвы увеличивается, к середине июля снижается до 41%, а к концу вегетации падает до 15% в верхнем пятисантиметровом слое почвы. Стабильно высокая среднесуточная температура поверхности почвы на глубине 15 см сохранилась практически до конца сентября, что приводит к соответствующему снижению влажности почвы до 14-30% соответственно.

В течение всего вегетационного периода график температуры почвы носил более ровный и плавный характер по сравнению с участком без мульчи, стабильно обеспечивая более низкие значения температуры почвы (Рисунок 5.22).

Рисунок 5.22 - Изменение температуры и влажности почвы на участке с

мульчированием (с/м) и без

Наличие мульчирования способствовало более быстрому прогреванию почвы и сохранению влаги уже в апреле, разница с незамульчированным вариантом по температуре составляла +7,6 °С, по влажности +2,6% (на 11.04.), к 28.04 разница во влажности составила больше 6%.

Мульчирование посевов положительно влияет на температурный и водный режим почв, а также на всхожесть семян в условиях степи (Рисунок 5.23).

%

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Контроль Контроль Эпин Эпин 1 (сухие) 2 (вода) 0,005% 0,0015%

Эпин САН САН 0,001% 0,02% 0,01%

□ Без мульчи ОС мульчей

4-с

% 90 % 80 70 60 50 40 30 20 10 0

гр\° гр\°

/ / / ^ ^ ^ «Г «Г

^ ПЬез мульчи ПС мульчей

Рисунок 5.23 - Сравнение всхожести семян в опытах с мульчированием

и без мульчи

Наибольших значений по всхожести достигли сеянцы, семена которых перед посевом были замочены в растворе эпина в концентрации 0,005%, 0,001% и 0,0015% (81%, 76% и 76% соответственно), крезацин 0,001%, 0,002%, 0,003% (79%, 79%, 78%) и САН 0,01 и 0,02% (83% и 76%). В условиях мульчирования большинство ФАВ показали себя как более эффективные стимуляторы прорастания смеян A. platanoides L. по сравнению с традиционным гетероауксином, эффективность которого оказалась ниже большинства других веществ. Полученные разницы в опытах без мульчирования и с мульчированием статистически достоверны на 95% уровне.

Наибольшие показатели роста в высоту были отмечены в вариантах с использованием раствора радифарм 0,01% и 0,02%, разница по высоте с контролем 2 составила 12,5% и 42% соответственно и является статистически достоверной на 99% уровне (t fact. (13,14) > t табл. (3,17) и (t fact. (16,61) > t табл. (3,17)). В опытах с гетероауксин 0,02%, гумат 0,01% разница статистически не достоверна.

Лучшие показатели по изменению диаметра сеянцев A. platanoides L. у корневой шейки получены при использовании радифарма 0,01%, эпина 0,005%, САН 0,01% разница с лучшим контролем (контроль 2) по диаметру составила - 53,3, 46,7 и 43,3% соответственно. Разница по диаметру у корневой шейки почти во всех опытах значима: 99% уровня достоверности. Отличается только гумат 0,03% и 0,02%, который имеет 95% уровень достоверности (t fact. (2,828) > t табл. (2,228).

Павловой Е.Б. при мульчировании посевов дуба черешчатого получены данные: высота сеянцев - 14,3 см, диаметр у корневой шейки - 3,7 мм. В контрольном варианте соответственно 12,3 см и 2,9 мм. Высота сеянцев при мульчировании превысила контрольный вариант на 16%, толщина стволика - 23% [141].

По накоплению фитомассы сеянцы, замоченные в растворах Радифарм 0,02% и 0,01%, САН 0,01%, достигли лучших показателей. Разница по сравнению с контролем составила 32,5 и 3,2, 4,3% соответственно. В Приложении В Таблица В.2 представлены результаты изменения высоты, диаметра у корневой шейки и фитомасса сеянцев A. platanoides L. к концу вегетационного периода.

Графическое сопоставление результатов роста сеянцев по высоте, диаметру и общей биомассе в опытах с мульчированием и без приведено на Рисунке 5.24.

о

25 20 15 10 5 0

1111 В 1II1IIIIII И II11

й\о >®\0 по\° ч»\° по\° Л>\0 пв\° чо\о

VV/ ууУ/ ^ ¿Ууууу у

я* <г ж

Н С мульчированием

•ца л^а

Без мульчирования

50 40 30 20 10 0

Л* ^ ^

¿У ГЙ3 СУ' ^ СУ' <г> С^ с^ с^ ^ ^ ^

^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^

С мульчированием Без мульчирования

Рисунок 5.24 - Сопоставление высоты, диаметра и фитомассы сеянцев к концу вегетационного периода в опытах с мульчированием и без

Из проведённого сравнения видно, что мульчирование как отдельный агротехнический приём положительно отразилось на росте сеянцев в высоту и по диаметру, фитомассе растений и позволило проявиться стимуляторам роста.

6 ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИДОВ РОДА ACER L. НА ОБЪЕКТАХ ОЗЕЛЕНЕНИЯ РОСТОВСКОЙ

АГЛОМЕРАЦИИ

Подбор растений при создании садово-парковых композиций определяется целевым назначением проектируемого ландшафта. Так, растительный ассортимент для городских объектов общего пользования (парк, сквер, бульвар и др.) будет принципиально иным, чем для лесопарка или рекреационных зон охраняемых территорий. В процессе подбора растений соблюдается ряд основополагающих принципов: экологическая комфортность, биоресурсный потенциал, декоративная долговечность, гармонический подбор ассортимента устойчивых и декоративных древесных растений [39, 40, 182].

С ростом урбанизации усиливаются негативные взаимоотношения между обществом и природной средой. Природно-экологический комплекс является одним из главных параметров эколого-социальной оценки комфортности проживания населения. Так как изменение природных условий носит длительный временной промежуток, то можно говорить, что природная среда более значима при поднятии уровня эколого-социальной комфортности проживания населения. Комплексная оценка природно-экологического блока включает в себя такие показатели, как современный рельеф, геологические явления, размещение растительного покрова (парки, скверы, улицы), состояние природной окружающей среды [125].

Растительный покров является главным фактором, влияющим на сохранение природного ландшафта, улучшение воздушной среды, удовлетворение рекреационного спроса населения. Из 7 тыс. га зелёных насаждений на центральную

часть Ростова-на-Дону приходится всего лишь 12%. Исходя из этого резко возрастает значимость парков, скверов, бульваров и других озеленённых объектов.

Самое благоприятное сочетание природных компонентов наблюдается в парковых зонах. В парках, располагающихся в центральной части городов, самые высокие показатели природной комфортности (ПКиО им. Революции, им. 1 Мая, им. Вити Черевичкина (г. Ростов-на-Дону), им. Ленина (г. Батайск), Александровский сад (г. Новочеркасск)).

Дискомфортные условия связаны с зонами загрязнения природной окружающей среды. В основном это дороги (регулируемые перекрёстки), территории промышленных предприятий и зоны возле них. Улица Большая Садовая (г. Ростов-на-Дону), пр-ты Ермака и Баклановский (г. Новочеркасск), на которых по нашим исследованиям, произрастает A. pseudoplatanus L. и A. platanoides L., имеют самый низкий уровень комфортности в связи с высокой транспортной загруженностью [125].

Для выявления биоресурсного потенциала видов рода Acer L. нами использован метод кластерного анализа древесных растений (Таблица 6.1). Кластерный анализ по сходству проявления декоративных качеств даёт возможность обосновать объективность подбора ассортимента древесных растений для создания садово-парковых насаждений (А.В. Семенютина, И.Ю. Подковыров [170]).

Таблица 6.1 - Критерии кластерного анализа [170]

Кластеры Критерии

Агроклиматические факторы городов Ростовской агло-мерации средние многолетние температуры, сумма осадков за год, сумма эффективных температур за вегетационный период, эдафические условия

Таксационная характеристика возраст, высота, диаметр ствола, протяжённость кроны, смыкание крон, высота штамба, размещение растений, густота, сохранность

Адаптация растений зимостойкость, морозостойкость, засухоустойчивость, жаростойкость, устойчивость к вредителям и болезням, жизненное состояние, перспективность

Декоративность растений декоративные свойства (декоративность кроны, окраска листьев, цветение, плодоношение, осеннее расцвечивание листьев)

В связи со значительной протяжённостью Ростовской агломерации имеются различия в почвенно-климатических характеристиках изученных объектов (Рисунок 6.1), что влияет на рост, состояние и декоративность кленовых насаждений.

Древовидная диаграмма для переменных односвязных Евклидовых расстояний

Б ата й ск Ростов-на-Дону Ш ах ты Акса й

О 20 40 60 80 100 120

(О Нп кЮ т ах)* 1 О О

Рисунок 6.1 - Дендрограмма сходства почвенно-климатических характеристик городов Ростовской агломерации

В основу кластерного анализа по трём группам критериев положены следующие показатели: диаметр кроны, декоративная долговечность (возраст проявления декоративных достоинств), декоративные достоинства цветов, плодов, формы и окраски листьев, ствола, кроны, оценка адаптации (морозо-, засухоустойчивость, зимостойкость, устойчивость к болезням и вредителям, репродуктивная способность, состояние озеленительных посадок) (Рисунок 6.2).

*Var 1-8 - Acer platanoides L.; Var 9-16 - Acer saccharinum L.; Var 17-24 - Acer pseudoplatanus L.

Уличные посадки - Var 1; 2; 9; 10; 17; 18

Скверы - Var 3;4;5;11;12;13;19;20;21

Парки - Var 6;7;8;14;15;16;22;23;24

Аллеи - Var 1;3;6;9;11; 14;17;19;22

Декоративные древесные группы - Var 2;4;7; 10;12; 15;18;20;23 Массивы - Var 5;8;13;16;21;24

Рисунок 6.2 - Перспективы применения видов рода Acer L. на объектах озеленения Ростовской агломерации на основе кластерного анализа

Долговечность древесных растений играет важную роль в садово-парковом и ландшафтном строительстве, так как мощные и развитые деревья представляют большую декоративность.

По мнению А.П. Вергунова, различная долговечность составляющих группу и массив растений приводит к разрушению структуры задуманной художественной композиции [39, 40]. Поэтому малодолговечные растения вводят в группы и насаждения только по опушке.

По данным А.И. Колесникова, предельная долговечность клёна остролистного и ложноплатанового составляет 200-300 лет [84].

Однако в ландшафтной архитектуре значение имеет не сама долговечность как таковая, а декоративная долговечность - сохранность декоративного признака в

течение длительного времени. В большинстве случаев за такой признак принимается естественная форма кроны.

Для условий района исследований Л.О. Похилько составлена шкала декоративной долговечности интродуцентов [149].

1. Виды, сохраняющие декоративные качества в возрасте 50 и более лет.

2. Виды, сохраняющие декоративные качества в возрасте от 30 до 50 лет.

3. Недолговечные виды, сохраняющие декоративные качества до 25-30 лет.

Л.О. Похилько относит A. platanoides L. и A. pseudoplatanus L. ко второй группе декоративной долговечности, а A. saccharinum L. - 1 группе [149].

Исследуемые клёны с возрастом не одинаково сохраняют такой основной декоративный признак, как форма кроны. Клёны остролистный и ложноплатановый по результатам наблюдений могут сохранять естественную форму кроны при отсутствии затенения до 50-60 лет и отнесены к 1 группе декоративной долговечности (Таблица 6.2).

Клён серебристый является более быстрорастущим видом и, как следствие, менее долговечным: после 45 лет начинается суховершинность, что требует обрезки и вмешательства в естественную архитектонику кроны, а после 50 он нуждается в замене.

Таблица 6.2 - Декоративная долговечность видов рода Acer L. по форме кроны в различных типах городских насаждений Ростовской агломерации

Вид Форма кроны по Колесникову А.И. (1974) Декоративная долговечность по нашим наблюдениям, лет Группа долговечности*

Парки Скверы Уличные насаждения

1 2 3 4 5 6

Acer platanoides L. широкоокруглая 80±5 60±5 60±5 1

Acer pseudoplatanus L. овальная 50±5 50±5 50±5 1

Acer saccharinum L. широкоокруглая или яйцевидная 45±5 45±5 45±5 2

* определена по шкале Л.О. Похилько (2009)

Для объектов общего пользования Ростовской агломерации на основе проведённых исследований и анализа литературных источников нами разработан ассортимент видов рода Acer L. (Таблица 6.3).