Экологическая оценка и биоресурсный потенциал растений семейства Fabaceae lindl. в условиях ландшафтов Новгородской области

Повышение температуры в июле (2001, 2003, 2007, 2010, 2011гг.) ускоряло период цветения позднелетнецветущих видов в среднем на 12 дней. Отсутствие осадков и высокие температуры в период образования и налива семян привели к образованию щуплых и невыполненных семян. Максимальное количество соцветий (82 шт.) на растение отмечено у Medicago falcata (пойменного экотипа среднего уровня увлажнения). У Medicago falcata (лугово - мезофитного экотипа) количество соцветий может составлять от 10 до 124 шт. Высокий процент завязавшихся бобов отмечен у Trifolium montanum, Anthyllis macrocephala (лугово - мезофитного экотипа), Trifolium medium (экотипа залежи) и Trifolium fragiferum (экотипа соляных отмелей). Обсемененность соцветий изменялась от 14,8% до 64,9%. Популяции сухих мест обитания и в засушливые вегетационные периоды имели низкий процент обсемененных соцветий - не более 10-12 %.

Анализ полученных результатов показал, что низкий процент обсемененности отмечен у Trifolium montanum (лугово - мезофитного экотипа), Trifolium medium (опушечного и залежного экотипа), Trifolium fragiferum (экотипа соляных отмелей), а также у Astragalus danicus, A. arenarius, Trifolium incarnatum. Для вышеперечисленных видов основным способом размножения являются семенной. Больше проростков обнаружено в ценозах, где обильно представлены взрослые генеративные растения. В целом, число всходов обычно невелико, и найти их в луговых травостоях весьма затруднительно. Семена в природных условиях трудно прорастают (не более 5 % от самовысева), следствием этого в последнее время является уменьшение площади, занятой данными видами.

За все годы исследований выявлено, что с увеличением густоты травостоя процент продуктивных стеблей снижается. В условиях вегетационного периода 2005 года процент продуктивных стеблей снижался от 62%, при общей густоте 165 стеблей на 1 м2, до 54% при густоте 322 стебля на 1 м2. Если в 2003 году отмечены незначительные колебания, то в 2006 году процент продуктивных стеблей снижался с 82% до 65% и с 78% до 59%. Так, в 2007 году на загущенном травостое процент продуктивных стеблей колебался от 58,3 до 71,2; в то время как на изреженном травостое от 64,3 до 30,1 или в абсолютном выражении, соответственно, от 136 до 181 и от 200 до 147 стеблей на 1 м2.

Структура семенной продуктивности. Семенное возобновление способствует сохранению вида в естественных ценозах, так как для этих целей образуется достаточно семян. В агрофитоценозах треть видового состава изучаемых бобовых являются высоко - и среднеактивными видами с семенным возобновлением. К высокоактивным относятся Medicago lupulina, Melilotus albus - (экотипы залежи), Trifolium hybridum, Melilotus officinalis - (лугово мезофитный экотип), Trifolium pratense (экотип террас речных долин), к среднеактивным - Medicago falcata - (пойменный экотип среднего уровня увлажнения), Medicago varia -(лугово -мезофитный экотип). У Trifolium pratense (экотипа террас речных долин) и Trifolium hybridum (лугово-мезофитного экотипа) сформировалось от 10 до 44 побегов на особь, причем число генеративных побегов почти в 3 раза превосходило число вегетативных (табл. 4). На соцветиях первого порядка, развивающихся на главном побеге, на 10-20 цветков больше, чем на соцветиях второго порядка, развивающихся на боковых побегах. Выявлено, что количество цветков в головке первого порядка у Trifolium pratense колеблется от 34 до 147, а у Trifolium hybridum от 22 до 92 шт. Завязываемость семян у Trifolium pratense оказалась невысокой и составила 29-38% от потенциала. В итоге, коэффициент продуктивности у раннеспелого и позднеспелого типа Trifolium pratense 11,5-11,9 %, а у Trifolium hybridum (лугово-мезофитного экотипа) в три раза выше - 33 %.

Высокая потенциальная семенная продуктивность (ПСП) выявлена у Trifolium pratense - позднеспелого типа и у Astragalus danicus. У данных видов и максимальное количество соцветий. Низкая ПСП у Astragalus arenarius, семенное возобновление минимальное. Следовательно, данный вид на территории Новгородской области является редким и находится на грани исчезновения. Melilotus officinalis и M. albus отличаются довольно высокой плодовитостью, у них на кисти образуется до 50-77 цветков и только 56 %.

Таблица 4 - Элементы семенной продуктивности дикорастущих бобовых растений (2006-2011 гг.)

Отмечен у Trifolium repens и Medicago falcata (лугово-мезофитного экотипа). Процент семязачатков, давших семена (С/с), изменялся от 12,5% у Astragalus arenarius до 82,3 % у Astragalus glycyphyllus. По этому показателю Medicago falcata (42,1%) пойменный экотип Ильменского глинта на карбонатных обнажениях занимает среднее положение. Корреляционный анализ экспериментального материала позволил установить тесную положительную зависимость (r>0,7) между числом соцветий на генеративный побег и числом семян в соцветии, числом цветков в соцветии и продолжительностью вегетационного периода. Выявлена средняя степень корреляции (r>0,5) между числом соцветий на генеративный побег и числом бобов в соцветии, числом бобов в соцветии и продолжительностью цветения растения Trifolium repens и Medicago falcata (лугово-мезофитного экотипа).

Нами установлено, что наиболее связанными являются признаки: число соцветий на побег и цветков в соцветии, причем эта корреляция отрицательная, то есть, чем больше цветков в соцветии, тем меньше соцветий формируется на генеративном побеге. Эта зависимость закономерна и определяется ограниченными резервами питательных веществ, обеспечивающих развитие генеративных структур.

5. Агроэкологическая оценка условий произрастания ценопопуляции Medicago falcata

Каждый вид растений приспосабливается к определенным условиям обитания. Параметры популяции Medicago falcata обусловлены взаимодействием ее генетического потенциала и сопротивления среды, которая включает локальный комплекс всех абиотических и биотических факторов. Для описания ценопопуляции мы использовали главные признаки - гетерогенность (наличие в ее составе особей, различающихся по возрасту, жизненности и т.д.) и плотность (количество особей на единицу площади).

Возрастная структура популяций Medicago falcata Влияние эколого-ценотических факторов на численность и возрастную структуру ценопопуляций изучалось на Мстинских и Шелонских лугах. Нами установлено, что незначительная разница условий произрастания не вызывает существенных изменений в их возрастной структуре. Большее влияние на возрастное состояние оказывает хозяйственное использование лугов. На Шелонских лугах мы наблюдали тенденцию к снижению численности семенных генеративных особей (рис. 4).

При сенокосном и пастбищном использовании у растений Medicago falcata увеличивается численность вегетативно возникших особей. Урожайность семян у них достигает в отдельные годы до 90 г/ м2, а у генератативно возникших особей до 120 г/ м2. Существенно изменяется и урожайность надземной массы у особей семенного и вегетативного возобновления.

Рис. 4 - Возрастной спектр Medicago falcata на Шелонских лугах

Наиболее резкие отличия появляются в проективном покрытии и структуре пойменного экотипа, произрастающего в долине р. Мста Новгородского района, где ежегодно проводили сенокошение. Сокращается интенсивность семенного возобновления, одновременно усиливается роль старых генеративных (g3) и сенильных особей (s) (рис.5). На Мстинской пойме в Боровичском районе, где отсутствует хозяйственное использование, по сравнению с сенокосным и пастбищным использованием, семенное возобновление более равномерное по частоте и мощности, что отражается на структуре возрастного спектра.

Анализируя данные возрастного состояния Medicago falcata, полученные на Ильменском глинте в Старорусском р-не, мы установили, что максимум приходится на проростки и ювенильные особи, поскольку продолжительность этих возрастных периодов у изучаемых экотипов несколько месяцев (рис. 7). В процессе онтогенетического развития ювенильные особи переходят последовательно в имматурные, взрослые вегетативные и молодые генеративные особи. Возрастные спектры характеризуются несколькими пиками в сторону более старых возрастных состояний по мере онтогенетического развития особей за счет образования корневых отпрысков.

Кроме того, нами отмечено, что при использовании луга под пастбище для мелкого рогатого скота в деревне Илемно Солецкого р-на, семенное возобновление включает повторение пиков. Первый пик приходится на ювенильные особи, что свидетельствует о массовом прорастании семян, возникновении из них проростков и дальнейшем развитии их до имматурных (im) растений, другой - на старые генеративные особи, и их господство может быть объяснено накоплением особей за счет более продолжительного пребывания в этом возрастном состоянии. Данные особи хорошо приспособились в сообществе с очитком едким (Sedum acre L.). Число генеративных особей Medicago falcata на определенной площади зависит от характера использования луга. Чем раньше скашивается луг, тем меньшее число особей способно цвести. Следовательно, способность цвести у половозрелых особей зависит не только от внешних условий, но и от жизненного состояния растений. Нами установлено, что уровень жизненного состояния особи и ее вегетативная масса после достижения половозрелого состояния возрастают до известного предела, а затем, по мере старения растения, отслеживается уменьшение габитуса надземной массы и увеличивается отмирание сердцевины куста. В соответствии с этим, перерывы в цветении случаются, по-видимому, чаще в более молодом и в более старом возрасте, нежели в период максимальной вегетативной мощности растения.

По нашему мнению, прорастание семян Medicago falcata в естественных условиях зависит от метеорологических условий вегетационного периода, и довольно сильно меняется по годам, причем изменения могут быть неодинаковыми в разных ценозах. Между семенной продуктивностью растений и обилием вида в ценозах нет прямой зависимости. Нами отмечено, что если на генеративный побег формируется менее 10 семян, то данная популяция обладает способностью к вегетативному размножению.

Проективное покрытие и пространственная структура Medicago falcata Возобновление фитоценозов основано на использовании не только семян, поступивших для этой цели из урожая данного года, но и на резервный запас семян всегда имеющихся в ценозе (табл. 5).

Для бобовых растений, в том числе для Medicago falcata, имеются так называемые семенные годы, когда формируется максимальное количество семян. Проведенные нами исследования показали, что запасы семян не только всегда значительны, но и расходуются они не сразу, а постепенно, в силу биологических особенностей Medicago falcata и условий среды. Следовательно, семенной резерв обусловливает устойчивое возобновление ценоза в неурожайные годы.

Для создания пространственной модели фитоценоза необходимо определить ярусность растений, их обилие, процент проективного покрытия, фенофазу и характер размещения. Мы подробно остановились на участках, где проективное покрытие Medicago falcata около 50 % и выше. В результате закладок пробных площадок и составления геоботанических таблиц было установлено, что Medicago falcata встречается обильно в сообществе со злаками на Мстинских лугах в Новгородском р-не (проективное покрытие - 69,0 %) и клеверами (65,1%) в Боровичском р-не, долевое участия в разнотравье составило - 45,0 %. Видимо, причина такого явления кроется в конкурентной способности Medicago falcata, способах размножения, чередующихся в течение онтогенеза.

Таблица 5 - Содержание семян Medicago falcata в изучаемых фитоценозах, млн. / га (2000-2011 гг.)

6. Интродукция некоторых бобовых культур и их адаптация в агроланшафтах региона

Вид может быть перенесен для акклиматизации в тот район или область, который является его потенциальным ареалом. При интродукции вида отпадают ограничения, связанные с самостоятельным расселением, кроме того, создаются условия, в которых он не конкурирует с местной флорой. Морфологические изменения вида могут не сопровождаться изменением выносливости, но связь морфологических признаков с физиологическими особенностями не исключается, следовательно, могут быть и случаи одновременного изменения этих двух категорий признаков.

Особенности развития и акклиматизации астрагала нутового (Astragalus cicer) в условиях Новгородской области В коллекционном питомнике, изучались морфологические признаки растений Astragalus cicer и влияние почвенно-климатических условий на их рост и развитие. У изучаемых образцов в первый год жизни высота растений варьирует от 12,7 до 55,8 см, они имеют от 3 до 7 побегов, число междоузлий 4,1-11,5 шт. В зависимости от возраста растений наблюдается значительное нарастание длины побега: от 71,2 см на втором до 125,8 см на третьем году жизни. Морфологический анализ изучаемых образцов показал, что более интенсивным линейным ростом, максимальным числом соцветий, количеством листьев и самыми крупными листьями отличаются растения, репродуцированные из Канады в Новгороде. Растения Astragalus cicer успешно переносили неблагоприятные условия перезимовки, особенно зиму 2005 года, когда температура продолжительное время была ниже - 30°С. Весеннее возобновление вегетации в условиях Новгородской области началось в конце апреля. Растения отличались мощностью и интенсивным отрастанием по сравнению с естественными условиями произрастания. В фазу стеблевания урожай биомассы составил 5,1 т/га, фазу бутонизации - начала цветения (22.06) - 7,5 т/га, цветения - начало плодообразования (17.07) - 9,8 т/га зеленой массы. Растения достигли укосной спелости одновременно с Trifolium pratense. Во все годы исследования оригинальные образцы из США и Канады накапливали биомассу медленнее (9,5-12,2 г/растение), но более равномерно в процессе всего периода роста, а репродуцированные в Новгороде накапливали 14,2 и 15,3 г биомассы на одно растение на второй и третий год жизни.

Интродукция и развитие эспарцета песчаного (Onobrychis arenaria) в условиях Новгородской области В год посева оригинальные семена из США медленно прорастали, всходы появились только на 12 - 18-й день после посева. Более дружному прорастанию семян и появлению всходов способствовало сочетание высоких положительных температур и запасов почвенной влаги весной 2006 года. Метеорологические условия апреля и мая этого года (повышенная температура воздуха и большое количество осадков) благоприятно влияли на появление всходов, которые были отмечены 10 мая.

Высота растений к началу укоса достигала в среднем 98,5 см. интенсивность отрастания весной и после укоса - высокая. Наибольшая изменчивость морфологических признаков изучаемых популяций отмечена в 1-й год жизни: коэффициент вариации по высоте достиг 42%, а по количеству стеблей - 58%. У семян, выращенных в Новгородской области, изменчивость по высоте растений уменьшилась (коэффициент вариации 15%), оставаясь высоким (более 45%) по габитусу надземной массы. До фазы бутонизации динамика среднесуточного прироста составила 1,3 см, максимальный прирост отмечен в фазу бутонизации - начало цветения (3,6-3,8 см). Медленный прирост в начальные фазы развития Onobrychis arenaria связан с низкими температурами в конце апреля и в начале мая. Созревание семян Onobrychis arenaria в условиях Новгородской области наступает в первой декаде июля. Продолжительность вегетационного периода составляет 92-95 дней. Образец пастбищного типа, репродуцированный в Новгороде отличался повышенной облиственностью (57,3%). Урожайность зеленой массы Onobrychis arenaria пастбищного экотипа, выращенного из семян, привезенных из США, при частом скашивании достигала 4,8 кг/м2, а из семян репродуцированных в условиях Новгородской области - 3,7 кг/м2. Количество цветков в соцветии составляло 65 - 84 штуки. Наибольшее количество цветков (84 шт.) в соцветии отмечается у сенокосного образца, репродуцированного в Новгороде. Крупносемянностью отличались пастбищные экотипы. Семенная продуктивность в наших условиях была значительно ниже ( 85 - 125 г/м2 ) по сравнению с естественными условиями произрастания (США) -220 г/м2.

7. Биологическая фиксация азота дикорастущими бобовыми растениями в культуре

Бобовые растения в силу морфологических признаков и биологических особенностей имеют различный потенциал азотфиксации, которая зависит от продуктивного долголетия изучаемых видов, разветвлённости корней и глубины их проникновения в почвенном профиле, аэрации почвы. Оптимальное сочетание этих факторов способствует формированию симбиотического аппарата, позволяющего накопить большое количество азота. Биологический азот, который фиксируется из атмосферы в результате жизнедеятельности свободноживущих и симбиотических микроорганизмов, является значительным добавочным резервом азотного питания растений.

Особенности развития бобово-ризобиального аппарата многолетними бобовыми растениями В течение роста и развития растений мы изучали динамику формирования клубеньков по фазам вегетации и по годам жизни (табл. 5). Клубеньки на корнях растений начинают развиваться очень рано - в фазе всходов, до появления первого листочка. Сеянцы в стадии всходов имеют 3-4 боковых клубенька. Наблюдения за количеством клубеньков на корнях Onobrychis arenaria показывают, что происходит увеличение количества клубеньков по всем годам жизни. Наибольшее количество активных клубеньков наблюдалось в фазу бутонизации. Вместе с тем, наблюдается хорошо выраженная тенденция уменьшения количества активных и увеличения неактивных клубеньков в зависимости от фазы вегетации и года жизни. У Melilotus albus отмечено максимальное количество клубеньков на одно растение; в два раза меньше сформировалось клубеньков у Medicago sativa. У Astragalus cicer, Lotus corniculatus, у которых наиболее крупные клубеньки вытянутой формы располагались по всей корневой системе в радиусе до 20 см от главного корня и были отмечены до глубины 30 см, и до глубины 35 см у Melilotus officinalis. Корневая система Melilotus albus и Medicago sativa второго года жизни характеризовалась большим количеством мелких клубеньков. К третьему году жизни количество клубеньков у Astragalus cicer увеличилось втрое. Наибольшее количество активных клубеньков отмечено в более благоприятные вегетационные периоды, что связано с оптимальным сочетанием температуры и влажности в корнеобитаемом слое почвы.

Существенная корреляционная связь обнаруживается между массой корней одного растения и массой листьев (r =0,6-0,8). Отмечается существенная обратная связь между массой листьев и массой одного клубенька, что свидетельствует о высокой активности мелких клубеньков.

Таблица 5 - Развитие симбиотического аппарата и сухой массы многолетних бобовых трав в фазу бутонизации - начало цветения (2005-2010 гг.)

8. Химический состав дикорастущих бобовых растений

Химический состав растений подвержен значительным колебаниям и изменяется в зависимости от вида, мест произрастания и фазы вегетации. Бобовые растения наиболее питательны в ранние фазы вегетации, содержат не только полноценный белок, витамины, но в небольших количествах клетчатку, где мало лигнина, благодаря чему она хорошо переваривается. Практическое значение имеет изменение химического состава растений в различные фазы вегетации для определения сроков сенокошения или порядка эксплуатации пастбищ.

Динамика химического состава растений семейства Fabaceae по фазам вегетации Изучая динамику химического состава бобовых растений, мы установили, что на ранних фазах вегетации растений наблюдается максимум белка и жира (табл. 6). Данные химического состава растений свидетельствуют о том, что в фазу бутонизации у всех изучаемых бобовых растений наблюдается высокое содержание белка и золы. По мере роста растений происходит уменьшение степени облиственности до 40%, увеличивается содержание клетчатки. Высокое содержание клетчатки отмечено у Melilotus officinalis и M. albus свыше 40%); у Trifolium repens, Medicago lupulina (экотипа залежи), Lotus corniculatus (пойменного экотипа среднего уровня увлажнения) оно не превышало 30%. При этом несколько увеличивалось содержание углеводов и снижалось количество протеина и каротина. Все это свидетельствует о более ценных кормовых достоинствах растений в ранние фазы их развития.

9. Сохранение растительных ресурсов

Предложения по охране отдельных видов растений сем. Fabaceae, в том числе ДРКР, основаны на инвентаризации флоры Новгородской области по гербарным данным и геоботаническим исследованиям с последующим составлением электронной базы данных и точечных карт их распространения. Большинство видов ДРКР широко распространены на изучаемой нами территории, около 10 % из них натурализовались, поэтому при сохранении их генофонда возникает проблема выбора наиболее ценной части биоресурсного потенциала и обоснование мероприятий по сохранению in situ cобщества или экотипа.

Сохранение растительных сообществ Сохранение ДРКР сем. Fabaceae in situ подразумевает как сохранение видов растений, так и следующих растительных сообществ:

- в которые входят редкие и исчезающие виды с уменьшающейся площадью;

- с доминированием или содоминированием редких видов;

- характеризующихся популяционной, видовой, экологической специфичностью для вида Medicago falcata;

- с доминированием ДРКР сем. Fabaceae.

Таблица 6 - Динамика химического состава основных дикорастущих видов бобовых растений по фазам вегетации

Необходимо сохранение не только нетронутых природных сообществ (по берегам рек Ловать, Мста и Молога), в которых произрастает > 65% видов ДРКР, но и в определенной степени антропогенно измененных ( берег озера Ильмень, рек Волхов, Пола, Питьба и Шелонь), на долю которых приходится около 25% видов.

Кроме того, необходимо охранять сообщества с обилием кальцефильных видов в Батецком и Боровичском районах, на территории Ильменского глинта, берега реки Псижи в Старорусском и Шимском районах.

Значительную площадь в Новгородской области занимают луга, которые сосредоточены преимущественно в поймах рек Мшага, Шелонь, Волхов, и озера Ильмень и служат источником видового разнообразия бобовых растений.

Поэтому при выборе особо охраняемых природных территорий (ООПТ) мы учитывали следующие признаки: типичность (репрезентативность), редкость (уникальность), степень видового разнообразия на изучаемой территории, значимость объектов охраны, отсутствие выпаса и сенокошения, наличие угрозы исчезновения видов и устойчивости растительных сообществ.

Создание интродукционных питомников для выделенных нами видов способствует сохранению их численности и последующему расселению в естественных условиях произрастания. Для этих целей выявлены особенности их сезонного ритма развития как в естественных, так и в интродукционных популяциях, проведена комплексная оценка перспективности вида и поведение его в культуре.

В каждом районе Новгородской области существуют учебные и экологические тропы, которые являются перспективной формой природоохранной пропаганды.

Заключение

ВЫВОДЫ.

1. На основе эколого-географического анализа растительности Новгородской области установлено, что ДРКР представлены 33 семействами, 102 родами, 268 видами. Крупнейшие семейства по числу родов Poaceae 24 (23,5%), Fabaceae и Rosaceae по 10 (9,8%) и, соответственно, по количеству видов - 61 (22,7%), 42 (15,7%) и 36 (13,4%). Наиболее богатыми по видовому составу оказались Батецкий, Боровичский и Солецкий районы Новгородской области.

2. Ландшафтно-экологический анализ растений позволил выявить новые места произрастания Astragalus danicus, A. glycyphyllus, Anthyllis macrocephala, Lathyrus palustris, не указанные ранее в «Кадастре флоры Новгородской области» и дать характеристику данных видов.

3. По результатам системного анализа на уровне экотипа выделены растения с уникальными признаками:

- корнеотпрысковые формы Medicago falcata, произрастающие на Шелонских лугах;

- высокорослые с прямостоячей формой куста однолетние и двулетние формы Medicago lupulina на естественных сенокосах д. Крапивно в Солецком районе;

- тонкостебельные, высоко облиственные растения Mellilotus albus на Шелонских лугах;

- многостебельная форма Trifolium pratense (экотип береговых склонов) в Парфинском р-не;

- Trifolium repens, Medicago lupulina (экотип залежи), Lotus corniculatus (лугово-мезофитный экотип) имеют среднесуточный прирост 0,4-0,6 см/сутки, 35-50 шт. генеративных побегов на растении, характеризуются проективным покрытием более 60%, высокой конкурентной способностью, декоративностью и устойчивостью к абиотическим факторам.

4. Установлены основные закономерности изменения чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). Она изменялась по фазам вегетации и зависела от вида растений и экологических условий произрастания,. В фазу бутонизации - начало цветения ЧПФ составила у Lathyrus sylvestris и Lotus corniculatus (лугово-мезофитного экотипа) соответственно 3,2 и 4,4 г/ м2 сут.; у Trifolium prаtense и Trifolium hybridum (пойменного экотипа среднего уровня увлажнения) - 3,1 и 4,2 г/ м2сут.; у Melilotus albus и Trifolium arvense (залежи) - 2,8 и 5,4 г/ м2 сут. Между площадью листьев и ЧПФ наблюдалась достоверная зависимость (r ? 0,7±0,2). Максимальная урожайность сухого вещества отмечена у Lotus corniculatus (3,41 т/га), Medicago falcata (3,41 т/га) (лугово-мезофитный экотип) и T. incarnatum (3,77 т/га).

5. Среднесуточный прирост биомассы зависел от ландшафтно-экологических условий местообитания растений. Максимальный прирост надземной массы в фазу ветвления (1,9-2,7см/ сут.) отмечен у Medicago falcata и Trifolium pratense (пойменного экотипа среднего уровня увлажнения), Melilotus albus (экотипа залежи) и у Astragalus glycyphyllus. У Trifolium hybridum (пойменного экотипа среднего уровня увлажнения), Anthyllis macrocephala и у Trifolium incarnatum, Astragalus danicus (лугово-мезофитного экотипа) нарастание идет более медленно, пик отодвинут на период бутонизации - начало цветения (1,4-4,4 см/сут.). Равномерный прирост в течение всего вегетационного периода у Trifolium repens, Lathyrus pratensis (экотипа залежи), Trifolium fragiferum (экотипа соляных отмелей), Lathyrus sylvestris (опушечного экотипа) и Vicia cracca.

6. В общей продолжительности вегетационного периода у дикорастущих бобовых растений до 50% составляет фаза цветения. По срокам цветения выделены: летнецветущие - 41%, раннелетнецветущие -48% и позднецветущие -11%. Продлить период цветения можно при комбинированном использовании травостоя. Зеленую массу Trifolium hybridum, T. repens, Astragalus cicer, Medicago falcata, M. sativa второго и последующих лет жизни можно скашивать на корм, после чего отрастают боковые побеги, они цветут до заморозков, являясь хорошим источником осеннего медосбора. Для получения позднего взятка меда можно использовать Trifolium hybridum, T. incarnatum и Melilotus. Продолжительность цветения пойменных экотипов на 10 дней длиннее по сравнению с лугово-мезофитными экотипами. Дикорастущие бобовые растения, встречающиеся на сенокосах и пастбищах, посещаются пчелами в 2,5 раза чаще по сравнению с залежными и пойменными экотипами.

7. В Новгородской области выявлены ценозы с доминированием Medicago falcata. При хозяйственном использовании луга увеличивается доля старых генеративных и сенильных особей, увеличивается проективное покрытие, численность особей и их урожайность. Семенная продуктивность положительно и тесно сопряжена с массой растений (r = 0,82±0,2), количеством генеративных стеблей (r = 0,71±0,07) и высотой растений до цветения (r = 0,57±0,08).

8. Выделен моноклон Medicago falcata, который характеризуется образованием большого числа стелющихся побегов (82 шт.). С увеличением густоты травостоя процент продуктивных стеблей снижается до 30,1 % , в то время как на изреженном травостое до 54%. При перенесении в культуру необходимо учитывать численность побегов на один куст для получения максимальной продуктивности растения.

9. Высокая адаптационная способность в условиях Новгородской области выявлена у Astragalus cicer, Onobrychis arenaria, Medicago tianshanica к-34627 и Medicago sativa к-45350. У Medicago tianshanica к-34627 в фазу ветвления прирост надземной массы составил 3,3 кг/м2. Medicago sativa к-45350 имеет высокий процент завязываемости семян, масса 1000 семян составила 1,63 г.

10. У видов - интродуцентов Medicago lupulina, Medicago varia, Melilotus albus, Lotus corniculatus установлено наличие мощного симбиотического аппарата, что приводит к ежегодному накоплению 436- 480 кг/га симбиотического азота и улучшению фитосанитарного состояния почв. Наибольшее количество активных клубеньков отмечено в более благоприятные вегетационные периоды (1992, 1993, 1998, 2003, 2004), что связано с оптимальным сочетанием температуры и влажности почвы в корнеобитаемом слое. Данное свойство указанных видов бобовых растений делает их применение весьма полезным для улучшения экологического состояния почв.

11. Установлено, что по содержанию белка в надземной массе (16,0 -22,2 % СМ) выделяются Astragalus danicus, Lathyrus sylvestris (опушечный экотип) и Trifolium pratense (пойменный экотип среднего уровня увлажнения). Максимальное количество аскорбиновой кислоты 305,3 мг % СВ было отмечено у Trifolium pratense (пойменного экотипа среднего уровня увлажнения), Medicago lupulina (залежного экотипа), Lathyrus palustris (пойменного экотипа) и у Vicia cracca.

12. Комплексный анализ экологического состояния и ценности луговых массивов для сохранения ДРКР сем. Fabaceae по р. Мста показал, что наибольшим числом видов и ассоциаций с доминированием ДРКР и разнообразием типов местообитаний отличаются луга в Боровичском и Новгородском р-нах. Их нужно сохранять на уровне экотипа и групп ассоциаций, в которых произрастают редкие виды и ДРКР.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА.

1. Рекомендуется использование Medicago falcata и Lotus corniculatus (лугово-мезофитный экотип), Trifolium medium (экотип залежи) в производстве для создания высокопродуктивных посевов, которые способны в разных условиях усваивать энергию солнечной радиации с максимально возможным для этих условий КПД ФАР.

2. В качестве исходного материала для включения в селекционный процесс предлагаются изученные коллекционные образцы видов люцерны (К- 15197, К-12820, К-24427, К-34627).

3. Рекомендуется использование корнеотпрысковых форм Medicago falcata, как продуктивного и устойчивого компонента растительного покрова в условиях Новгородской области.

4. При рекультивации земель целесообразно использовать следующие виды бобовых растений: Medicago lupulina, Melilotus albus, Melilotus officinalis, Trifolium repens, произрастающие на нарушенных горными разработками землях.

5. Для укрепления кормовой базы рекомендуем возделывание новых высокобелковых культур Astragalus cicer, Onobrychis arenaria.

6. Astragalus glycyphyllus, A. arenarius, A. danicus, Lathyrus vernus, L. palustris, Anthyllis macrocephala необходимо сохранять in situ, а Astragalus glycyphyllus, A. danicus и Anthyllis macrocephala дополнительно ex situ. За всеми остальными изучаемыми видами следует осуществлять мониторинг.

Литература

1. Митрофанова Е.А., Абдушаева Я.М., Лобова А.В., Логинова С.В., Тошкин А.Г., Чириманова Т.Б. Изучение перспективных для Новгородской области видов и сортов бобовых культур из мировой коллекции ВИРа им. Н.И. Вавилова. // «Вестник НовГУ», 1999. - № 11. - С.26-30.

2. Абдушаева Я.М., Рагимов К.Н., Покровская Е.В. Азотофиксирующая способность многолетних бобовых трав в условиях Новгородской области. // Плодородие, 2008. - № 1. - С. 27-28.

3. Абдушаева Я.М. Фотосинтетическая деятельность дикорастущих бобовых экотипов в условиях Новгородской области. // Естественные и технические науки , 2008. - №2. - С. 97-99.

4. Абдушаева Я.М., Рагимов К.Н. Фотосинтетический аппарат и азотфиксирующая активность Calega orientalis L. в условиях Новгородской области. // Аграрная наука, 2008. - № 4. - С. 8-10.

5. Абдушаева Я.М. Медоносные ресурсы Новгородской области // Пчеловодство, 2008. - № 5. - С.20-21.

6. Абдушаева Я.М. Межпопуляционная изменчивость видов люцерны различного эколого-географического происхождения в условиях Новгородской области. //Известия СПбГАУ, 2008. - № 8. - С. 13-16.

7. Абдушаева Я.М., Штро О.В. Посевные качества семян видов Astragalus L. в условиях Новгородской области. // Аграрная наука, 2009. - № 3. - С. 19-20.

8. Абдушаева Я.М., Рагимов К.Н., Штро О.В. Ботанические исследования луговых ценозов Новгородской области с конца XVIII века по настоящее время.// Фундаментальные исследования, 2011. - №2 - С. 161-165.

9. Абдушаева Я.М. Astragalus arenarius L. во флоре Новгородской области. // Естественные и технические науки , 2011. - №1. - С. 42.

10. Абдушаева Я.М. Сведения о находках Astragalus glycyphyllos L. в условиях Новгородской области.// Естественные и технические науки , 2011. - №1. - С. 43.

11. Абдушаева Я.М., Штро О.В. Анализ флоры Новгородской и Псковской областей. // Естественные и технические науки, 2011.- №1.- С.44-45.

12. Абдушаева Я.М., Штро О.В., Рагимов К.Н. Геоботаническое описание Мстинских лугов в Боровичском районе Новгородской области. // Фундаментальные исследования, 2011. - №4 - С. 49-52.

13. Абдушаева Я.М., Рагимов К.Н. Агробиоценологические исследования суходольных и заливных лугов Новгородской области. //Аграрная наука, 2011. - № 1. - С. 17-18.

14. Абдушаева Я.М. Сведения о находках Astragalus arenarius L. в условиях Новгородской области. // Аграрная наука, 2011. - № 2. - С. 20.

15. Абдушаева Я.М. Анатомо-морфологические особенности дикорастущего клевера ползучего в условиях Новгородской области. // Фундаментальные исследования, 2011. - №8. ч.1, - С. 85-87.

16. Абдушаева Я.М., Кокорина А.Л. Эффективность сохранения экосистем в естественных местах обитания и восстановление их на территории Новгородской области. // Известия СПбГАУ, 2011. - №22 - С. 262-267.

17. Абдушаева Я.М., Кокорина А.Л. Особенности развития и акклиматизация эспарцета песчаного в условиях Новгородской области. // Известия СПбГАУ, 2011. - №23 - С. 32-37.

18. Дзюбенко Н.И., Абдушаева Я.М. Адаптация американских экотипов Onobrychis arenaria (Kit.) Ser в условиях Новгородской области. // Сельскохозяйственная биология, 2012. - №4 - С. 106-112.

19. Абдушаева Я.М. Дикие и одичавшие многолетние бобовые растения Новгородской области. // Монография. НовГУ имени Ярослава Мудрого. - Великий Новгород, 2008. - 138 с.

20. Абдушаева Я.М., Дзюбенко Н.И., Широков А.И. Биологические возможности возделывания малораспространенных бобовых культур в Новгородской области. // Материалы Международной научной конференции «Экологические проблемы интродукции растений на современном этапе: вопросы теории и практики». - Краснодар: КГАУ, 1993. - С. 107-109.

21. Широков А.И., Дзюбенко Н.И., Абдушаева Я.М. Изучение видов донника в условиях Новгородской области. // Материалы Международной научно-производственная конференция «Современные проблемы и перспективы растениеводства и животноводства».- Новгород, 1994.-С. 127-128.

22. Абдушаева Я.М. Изменчивость морфометрических признаков донника. // Сб. научных трудов НГСХА. - Новгород: НГСХА. 1997. - С 37- 41.

23. Дзюбенко Н.И. Абдушаева Я.М. Параметры модели специализированных сортов донника, основанных на регрессионных моделях признаков. // Научно-методические, организационные и инновационные аспекты семеноводства с/х культур в Северо-Западном регионе РФ. Санкт-Петербург, 1999. - С 43-47.

24. Абдушаева Я. М. Параметры модели сорта донника сидерального использования. //Материалы Эколого-экономические принципы эффективного использования мелиорируемых земель Минск, 2000. - С. 309-311.

25. Лепкович И.П., Абдушаева Я.М., Суханов Б.И. Изучение природных экотипов люцерны в условиях Новгородской области. Биологизация интенсификационных процессов - перспективное направление в земледелии и растениеводстве на Северо-Западе РФ, С-Пб-Пушкин, 2001. - С. 159-160.

26. Дзюбенко Н.И., Абдушаева Я. М., Самойленко В.А. Экологическая устойчивость сортов и видов донника в условиях Новгородской области. Вестник МАНЭиБЖ, Великий Новгород, 2001. - № 7 (43). - С.105-109.

27. Абдушаева Я.М., Самойленко В.А., Карбивская У.М. Влияние клевера лугового и клевера гибридного на химический состав корма бобово-злаковых травостоев. // Научные чтения «Белые ночи», СПБ, 2002. - С. 101-102.

28. Абдушаева Я.М., Климов А.Н. Люцерна хмелевидная (Medicago lupulina L.) перспективная кормовая культура. // Материалы IX научной конференции преподавателей, аспирантов и студентов НовГУ. - В. Новгород, 2002. - С. 9- 10.

29. Абдушаева Я.М., Пешина Е.Н., Русаков А.П. Состояние и совершенствование кормовой базы в АОЗТ «Репродуктор-Коммунар» // Ученые записки. ИСХиПР. - т. 9, вып. 2, - Великий Новгород, 2002.- С.112-114.

30. Абдушаева Я.М., Пешина Е.Н., Климов А.Н., Пинахина Ю.А. Анализ и создание зеленого конвейера в условиях Новгородской области. // Материалы 4-ой международной конференции. Актуальные проблемы современной науки Самара, 2003. - С. 37-43.

31. Абдушаева Я.М., Пешина Е.Н., Климов А.Н., Пинахина Ю.А. Разработка элементов по созданию и формированию агрофитоценоза сенокосного использования в условиях Новгородской области.

//Международная конференция. «Эффективность использования природных ресурсов» В. Новгород, 2003. - ч.1. - С. 90-93.

32. Abdushaeva Ya.M., Peshina E.N., S.L. Grishanov, G.D. Jackson. Forage yield and composition of native, improved and flooded meadows of Novgorod region, Russia. // International Annual Meetings of the American Society of Agronomy. Oct. 31 - Nov. 4, Seattle, Washington, 2004. - P. 6235-6240.

33. Абдушаева Я.М., Дзюбенко Н.И. Дикорастущие популяции - исходный материал в селекции многолетних бобовых трав // Фундаментальные исследования, 2005. - № 9. - С.37-38.

34. Пинахина Ю.А., Дзюбенко Н.И., Абдушаева Я.М. Особенности роста и развития различных внутривидовых форм люцерны хмелевидной в условиях Северо-запада РФ. // Фундаментальные исследования, 2005. - № 9. - С.43-45.

35. Абдушаева Я.М., Дегунова Н.Б., Кун С.В. Создание агрофитоценозов люцерны в условиях Новгородской области. //Фундаментальные исследования, 2006. - № 5. - С.21-24.

36. Пинахина Ю. А., Абдушаева Я.М. Динамика побегообразования у люцерны хмелевидной Medicago lupulina L. //Материалы I (IX) Международной конференции молодых ботаников в Санкт-Петербурге 21-26 мая. 2006) СПб: ГЭТУ, 2006. - С.183 -185.

37. Абдушаева Я.М. Биоморфологическая характеристика дикорастущих видов астрагала в условиях Новгородской области. // Успехи современного естествознания, 2008. - № 1. - С. 13-17.

38. Абдушаева Я.М., Матов А. В. Особенности роста и развития лядвенца рогатого в условиях Новгородской области. // Фундаментальные исследования, 2007. - № 12 (часть третья). - С. 439-442.

39. Абдушаева Я.М., Пинахина Ю.А. Растительность естественных лугов, расположенных в пойме реки Волхов. // Материалы 9-й - Международной конференции. Самара, 2008. - С. 7-9.

40. Пинахина Ю. А., Абдушаева Я.М. Некоторые результаты анатомо-морфологического исследования люцерны хмелевидной в условиях Северо-Запада России. // Материалы 9-й - Международной конференции. Самара: 2008. - С. 18-20.

41. Абдушаева Я. М. Сведения о находках Anthyllis macrocephala Wend. в условиях Новгородской области. // Матер. науч.-практ. конф. РАЕ. Фундаментальные исследования, 2008. - № 8. - С. 46-47.

42. Абдушаева Я.М. Антропогенное разрушение естественной растительности Новгородской области. /V всероссийская конференция студентов и молодых ученых с элементами научной школы. Актуальные проблемы инновационного развития агропромышленного комплекса. Астрахань, 2009. - С.56-57.

43. Абдушаева Я.М. Дикорастущие бобовые растения во флоре Новгородской области. /Международная научная конференция, посвященная 120-летию со дня рождения Е.Н. Синской. Проблемы эволюции и систематики культурных растений. Санкт-Петербург, 2009 - С.237-240.

Размещено на Allbest.ru