Первичные интродукционные испытания садовых форм хвойных семейства Cupressaceae Rich. Ex Artl. в Чуйской долине

Размещено на http://www.allbest.ru/

Первичные интродукционные испытания садовых форм хвойных семейства Cupressaceae Rich. Ex Artl. в Чуйской долине

Аннотация

ПЕРВИЧНЫЕ ИНТРОДУКЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ САДОВЫХ ФОРМ ХВОЙНЫХ СЕМЕЙСТВА CUPRESSACEAE RICH. EX ARTL. В ЧУЙСКОЙ ДОЛИНЕ

Научная статья

Мамытова М.Т.¹, Ахматов М.К.^2, *, Абдрашитова Ж.К.³

интродукционный садовый хвойные cupressaceae

Одной из основных целей интродукции является привлечение в культуру растений с разнообразными ценными свойствами, особенно с такими, которые редки или вовсе отсутствуют у растений местной флоры [1].

Вопросы интродукции, озеленения и коллекций хвойных растений, в том числе туй, можжевельников и кипарисовиков изучены рядом авторов в различных регионах России, Армении [6] и Беларуси [7], что свидетельствует об актуальности таких исследований.

В статьях М.К. Ахматова и др. [8], [9] приводятся отдельные результаты исследований интродукции новых видов и форм декоративных растений, в том числе некоторых из садовых форм хвойных семейства Cupressaceae Rich. ex Bartl. В 2018 году одна из авторов данной статьи Мамытова М.Т. выступила с докладом “Интродукция и биологические особеннности садовых форм хвойных семейства Cupressaceae Rich. ex Bartl. в Чуйской долине” на Международном семинаре по изучению биоразнообразия на базе Варзобской горно- ботанической станции «Кондара», но представленные результаты исследований не были опубликованы.

В настоящее время весьма актуальной является задача расширения ассортимента хвойных растений, используемых в озеленении Чуйской долины. Количество видов и садовых форм хвойных, применяемых в практике ландшафтной архитектуры невелико. В посадках встречаются Picea pungens Engelm., Picea pungens “Glauca”, Pinus pallasiana Lamb., Pinus sylvestris L., Picea tianschanica Rupr., Juniperus virginiana L., Juniperus sabina L., Thuja occidentalis “Fastigiata”, Thuja occidentalis “Aurea” и Biota orientalis L. В последнее время их ассортимент расширяется, в связи с распространением сети фирм и садовых центров, специализирующихся на ландшафтной архитектуре. Завозимый посадочный материал в основном из Европы, однако, он не адаптирован к местным природно-климатическим условиям и растения зачастую гибнут. Спрос на культивары хвойных растений с каждым годом возрастает, и восполнить его может Ботанический сад НАН КР, являющийся ведущим интродукционным центром Кыргызской Республики.

Семейство Cupressaceae Rich. Ex Bartl. включает 29 родов. Исследуемые нами объекты входят в такие рода, как Thuja L., Chamaecyparis Spach., Juniperus L. и Cryptomeria D.Don.

Туя западная - популярнейшее в Западной Европе декоративное растение. В Европу интродуцирована предположительно в 1534 г. В настоящее время преимущественно выращиваются ее многочисленные садовые формы, которые по габитусу, характеру и окраске хвои можно подразделить на ряд групп [10].Так как это, пожалуй, наиболее часто используемое в культуре дерево среди всех других хвойных пород, оно имеет большое количество садовых форм (к 2005 году выделено 120 садовых форм).

Благодаря большому количеству высокодекоративных искусственно выведенных форм, зимостойкости, долговечности и устойчивости к городским условиям, туя западная очень широко распространена в декоративном садоводстве по всем континентам во многих климатических зонах.

Значительный практический интерес для озеленения представляют можжевельники, большинство которых отличаются сохранением декоративности на протяжении всего года, проявляя при этом фитонцидную активность и высокие экологические качества. Род насчитывает около 70 видов и огромное количество разнообразных форм (свыше 150), которые отличаются между собой формой и скоростью роста, высотой, формой кроны, направлением роста ветвей, окраской побегов.

Род Chamaecyparis Spach. включает в себя 7 видов, которые в природе произрастают от Аляски до Калифорнии в Северной Америке, Японии, Китае и на острове Тайвань. Известно около 200 культиваров. За рубежом интродуцированы все виды и более 100 наименований декоративных форм. В настоящее время кипарисовики широко используются в ландшафтной архитектуре, озеленении.

Сryptomeria japonica Don.- единственный вид рода Cryptomeria D.Don.

Одной из важных задач питомников является ускорение роста укоренившихся черенков и увеличение выхода декоративного посадочного материала. Среди различных приемов, способствующих повышению качества укоренившихся черенков, особого внимания заслуживают удобрения, которые наряду с другими агротехническими условиями оказывают существенное влияние на формирование хвойных растений, особенно, в первые годы их роста и развития.

Почвенно-климатические и метеорологические условия

Экспериментальные исследования проведены в Ботаническом саду НАН КР, расположенном в предгорной зоне Чуйской долины (г. Бишкек) на конусах выноса рек Аламедин и Ала-Арча, на высоте около 800 м над уровнем моря.

Чуйская долина находится на северной периферии одной из самых высокогорных систем Мира - Тянь-Шане. Она расположена в центральной части огромного материка Евразии, вдали от смягчающего влияния на климат Атлантического океана, что определяет его резко континентальный характер [11], [12].

Климат района исследований резко континентальный. Самый теплый период года - июль, самый холодный - январь. Зима в районе исследования холодная с частыми оттепелями и неустойчивым снеговым покровом. Для весны характерны поздние заморозки. Осень сухая и теплая, с ранним наступлением заморозков. Лето сухое и жаркое, с низкой влажностью воздуха.

Ветры преобладают в основном горно-долинные, вдоль оси долины, и выражены чаще всего двумя направлениями - восточным и западным. Осадков выпадает 400-600 мм в год, из них за период вегетации не более 40%. Среднегодовая относительная влажность - 61%. В летние месяцы относительная влажность воздуха очень низкая - 25-30%. Среднегодовая температура составляет +10,5 ⁰ С. Летом устанавливается жаркая погода с среднесуточной температурой в июне + 21,9⁰ С, июле + 24,1 ⁰ С, августе + 22,7⁰ С. Абсолютные максимумы температуры приходятся на вторую половину лета (июль, август) и достигают + 40,4⁰ С. Заморозки зимой в большинстве случаев бывают при вторжении холодных воздушных масс с запада, наиболее часто они повторяются в марте и апреле, в период распускания почек и цветения плодовых деревьев. Очень часто поздними весенними заморозками повреждаются листья многих древесных пород.

Почвы Ботанического сада НАН КР весьма маломощны. Мощность основной части почв составляла 30 см, местами - всего 5 см, количество гумуса - 1-2%. Почвы северные малокарбонатные сероземы. Им свойственно обилие каменисто - галечниковых отложений и заплываемость при поливе. Полив проводится один раз в неделю арычной системой.

Климатические данные по метеорологической станции г. Бишкек, предоставлены Агентством по гидрометеорологии при МЧС КР за ноябрь - март месяцы в период с 2012 по 2019 г.г.

Среднемесячная температура воздуха (°С) за период 2012-2019гг.

Абсолютный максимум температуры воздуха (°С) за период 2012-2019гг.

Абсолютный минимум температуры воздуха (°С) за период 2012-2019гг.

Самые низкие температуры были 20 декабря (- 23.6°С) и 21 января (- 25.0°С) 2012 г., 5 февраля (- 20.6°С) 2014 г. и 28 января (- 27.1°С) 2018 г. Самые высокие температуры отмечены 20 декабря (19.5^о) 2012 г., 22 февраля (25.4°С) 2016 г. и 24 декабря (20.3°С) 2019 г. Заморозки могут быть ранней весной в марте месяце. Так, в марте самые низкие температуры были 2 марта (- 8.4°С) 2012 г. и 31 марта (-13.2°С) 2015 г. В ноябре абсолютные минимумы температуры могут доходить до - 14.9°С. Приведенные данные еще раз свидетельствуют, что климат района исследований резко континентальный. Зимы, с понижением температур до - 26.6°С чередуются оттепелями.

Объекты, материалы и методика исследований

Объектами исследований служили 9 садовых форм Thuja occidentalis L., 5- Juniperus L., 3 - Chamaecyparis Sрасh. и 2 - Сryptomeria japonica Don.- (Сryptomeria japonica “Globosa nana” и Сryptomeria japonica “Elegans”). Посадочный материал получен саженцами и черенками. Черенки укореняли с помощью стимуляторов роста. В последующем укорененные черенки высаживали в открытый грунт.

Наблюдения проводили за растениями, произрастающими на интродукционном питомнике Ботанического сада НАН КР. Для оценки роста растений измеряли четыре параметра роста: высоту растений (или же длину надземной части растений от корневой шейки до почки верхушечного побега), длину боковых побегов, количество вновь образовавшихся побегов и диаметр корневой шейки (в месте ее контакта с почвой). Измерения проводили один раз в месяц с апреля по октябрь. Для этого использовали линейку и штангенциркуль [13]. В данной статье, представлены результаты измерений только высоты растений. Зимостойкость определяли по 5 бальной шкале [14].

Результаты и обсуждение

Коллекция садовых форм Thuja occidentalis L. формировалась из растений (саженцев) молодого возраста и черенков, в последующем укорененных нами. Они были привезены из Московского Государственного Университета Леса, Университета им. Менделя (Чехия) и частного питомника штата Оклахома, начиная с 2008 года. Так, в 2008 году были привезены черенки Thuja occidentalis “Malonyana”, 2010 году черенки Thuja occidentalis “Smaragd”, а все остальные садовые формы саженцами в 2011 году. Все эти годы проводились исследования морфометрических показателей, зимостойкости, сохранения габитуса и формы, а также скорости роста (табл.1).

Таблица 1 - Состав коллекции и высота садовых форм Thuja occidentalis L. на 2019 г.

Примечание: саж. - саженцы, ч. - черенки

Наиболее интенсивный прирост отмечен у Thuja occidentalis “Malonyana”, так как в настоящее время высота растений достигла 484 см, что свидетельствует о том, что ежегодный прирост около 50 см. К сегодняшнему дню высота садовых форм следующая: “Spiralis” - 370 см, “Ellwangeriana” - 254 см, “Hoveyi ” - 240 см, “Brabant ” - 210 см, “Alba ” - 177 см, “Globosa ” - 92 см и “Globosa nana ” - 66 см. Данные по высоте Thuja occidentalis “Smaragd” не приводятся, так как данная форма туи не выдержала сильных осенних заморозков 2016 г., и на 80% вымерзли. Понадобилось три года для их восстановления.

Садовые формы Juniperus L. были привезены саженцами из Московского государственного университета леса, а также черенками из Университета им. Менделя и частного питомника Германии (табл.2). Juniperus sabina “Depressa Aurea” и Juniperus communis “Hebernica” черенками, соответственно в 2010 и 2011 г.г. Садовые формы Juniperus sabina - “Mas ”, “Tamariscifolia” и “Aurea” в 2012 г. саженцами из Московского государственного университета леса. За восемь лет высота растений Juniperus communis “Hebernica” достигла 283 см. У садовых форм L. измеряли длину побегов первого порядка, так можжевельник казацкий по форме стелющийся или горизонтальный. В настоящее время, эти показатели оказалась следующими: “Mas” - 198 см, “Aurea” - 185 см, “Tamariscifolia” - 139 см и “Depressa Aurea” - 117 см. Наиболее медленным ростом характеризуется “Depressa Aurea”. Визуальные наблюдения показали, что растения сохраняют присущие им формы.

Таблица 2 - Состав коллекции и высота (длина) садовых форм Juniperus L. на 2019 г.

В таблице 3 представлен состав коллекции садовых форм Chamaecyparis Sрасh. Возраст растений 7 и 8 лет. Первые пять лет зимостойкость растений недостаточно высокая, так как в зимний период растения частично подмерзали. И только, адаптировавшись к зимним неблагоприятным условиям, в последние три года растения хорошо переносят зиму. Две формы Chamaecyparis lawsoniana “Alumii Elwoodii” и “White Spot” характеризуются средней скоростью роста, а у Chamaecyparis pisifera “Filifera” ежегодный прирост незначительный. Высота садовых форм “Alumii Elwoodii” - 209 см, “White Spot” - 112 см и “Filifera” - 92 см. Следует также отметить, что особенностью кипарисовиков является медленный рост в первые два-три года и характерную для них форму принимают к 7-8 году.

Таблица 3 - Состав коллекции садовых форм Chamaecyparis Sрасh. на 2019 г.

Результаты исследований зимостойкости садовых форм хвойных семейства Cupressaceae Rich. ex Bartl. представлены в таблице 4. Трехлетние исследования за растениями Сryptomeria japonica “Globosa nana” и Сryptomeria japonica “Elegans” показали, что у них обмерзает вся надземная часть до снегового покрова. Весной ежегодно частично восстанавливаются. При наступлении сильных заморозках погибли. Они оказались не зимостойкими. Следовательно они не пригодны для выращивания в условиях Чуйской долины. Растения Thuja occidentalis “Smaragd” показали себя слабозимостойкими. Остальные садовые формы Thuja occidentalis L. считаются зимостойкими. Представители Chamaecyparis Sрасh. Среднезимостойкие, так как у них отмерзает до 50 % однолетнего прироста, а в отдельные годы возможно отмирание более старых ветвей. Хвойные растения, относящиеся к роду Juniperus L. зимостойки.

Таблица 4 - Зимостойкость садовых форм хвойных семейства Cupressaceae Rich. ex Bartl

С 2018 года начаты исследования по укоренению черенков садовых форм хвойных семейства Cupressaceae Rich. ex Bartl. В экспериментах используются стимуляторы роста. Это, завершающий этап интродукционных испытаний и подведения итогов интродукции.

Заключение

Сryptomeria japonica “Globosa nana” и Сryptomeria japonica “Elegans” оказались не зимостойкими, так как не переносят зимних заморозков и обмерзает вся надземная часть. Весной ежегодно частично восстанавливаются. При наступлении сильных заморозках погибли. Следовательно они не пригодны для выращивания в условиях Чуйской долины. Растения Thuja occidentalis “Smaragd” показали себя слабозимостойкими. Остальные садовые формы можно считать зимостойкими и среднезимостойкими. Высота растений от 66 см у Thuja occidentalis “Globosa nana ” до 484 см у Thuja occidentalis “Malonyana”. А длина побегов первого порядка от 117 см у Juniperus sabina “Depressa Aurea” до 198 см у Juniperus sabina “Mas”. Садовые формы хвойных семейства Cupressaceae Rich. ex Bartl., за исключением двух форм криптомерии и Thuja occidentalis “Smaragd” успешно прошли первичные интродукционные испытания в Чуйской долине.

Список литературы / References

1. Беляева Ю. Э. Интродукция хозяйственно ценных листопадных древесных растений Северной Америки в ГБС РАН / Ю. Э. Беляева // Материалы Международной научной конференции “Проблемы современной дендрологии”. - М., 2009. - С.33-35.

2. Коляда Н. А. Об использовании североамериканских хвойных растений в озеленении городов России / Н. А. Коляда // Вестник КрасГАУ. - 2010. - № 9. - С. 73-76.

3. Мартынов Л. Г. Виды хвойных в коллекции Ботанического сада Института биологии Коми научного центра и перспективы их использования в озеленении / Л. Г. Мартынов / Известия Коми научного центрп УрО РАН. - 2015. - Выпуск 1 (21). - С. 36-43.

4. Фирсов Г. А. Перспективные виды и формы хвойных для зеленых насаждений Санкт-Петербурга / Г. А. Фирсов, В. В. Бялт, Л. В. Орлова, А. Г. Хмерик // Hortus botanicus. - 2017. - Т. 12. , прил. - С. 33-41.

5. Острошенко В. Ю. Интродукция туи западной (Thuja occidentalis L.) на юг Дальнего Востока России / В. Ю. Острошенко, Н. А. Коляда // Вестник ДВО РАН. - 2017. № 5. - С. 97 - 105.

6. Варданян Ж. А. Особенности интродукции и экологической адаптации хвойных растений в условиях Ереванского ботанического сада НАН Армении / Ж. А. Варданян // Ученые записки. - 2014. - № 1. - С. 138 - 149.

7. Холопук Г. А. декоративные формы рода Туя (Thuja L.) в коллекции Центрального ботанического сада НАН Беларуси / Г. А. Холопук, В. И. Торчик, А. Ф. Келько // Научные труды Чебоксарского филиала ГБС РАН. - 2019. Выпуск 13. - С. 97 - 102.

8. Ахматов М. К. Первичные интродукционные испытания новых видов и форм декоративных древесных растений в Чуйской долине / М. К. Ахматов, Ж. К. Абдрашитова, П. Салаш, Э. кызы Качкынбек // Международный научно-исследовательский журнал. 2013- №5 (12). - Часть 1. - С. 36 - 38.

9. Мамытова М. Т. Коллекция садовых форм хвойных растений в питомнике Ботанического сада им.Э. Гареева НАН КР / М. Т. Мамытова, М. К. Ахматов, Ж. К. Абдрашитова // Известия НАН КР. 2018- Специальный выпуск. - С. 58 - 63.

10. Карпун Ю. Н. Классификация садовых форм туи западной (Thuja occidentalis ) / Ю. Н. Карпун, Г. В. Перфильева // Hortus botanicus. - 2004. - №2. - С. 33 - 41.

11. Аламанов С.К. Изменение климата и водные проблемы в Центральной Азии / С.К. Аламанов, В.М. Лелевкин, О.А. Подрезов, А.О. Подрезов. - М.; Бишкек: WWF России: ЮНЕП, 2006. - 188 с.

12. Климат Фрунзе / под ред. Е.С. Скиба, Ц.А. Швер. - Л.: Гидрометеоиздат, 1990 - 136 с.

13. Ахматов М. К. Влияние субстратов на рост укорененных черенков хвойных растений / М. К. Ахматов, Ж. К. Абдрашитова, П. Салаш // Материалы IX Международной научно-практической конференции «Aktualne problemy nowoczesnych nauk - 2013». - Volume - Przemysl, 2013. - P. 22 - 25.

14. Таран, С.С. Методологические аспекты оценки результатов интродукции древесных растений для целей озеленения / С. С. Таран, И. С. Колганова // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 11 (часть 9). - С. 1892-1896.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Belyaeva Yu. E. Introduktsiya khozyaystvenno tsennykh listopadnykh drevesnykh rasteniy Severnoy Ameriki v GBS RAN [Introduction of economically valuable deciduous woody plants of North America in the GBS of RAS] / Yu. E. Belyaeva // Materialy Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii “Problemy sovremennoy dendrologii” [Materials of the International Scientific Conference “Problems of Modern Dendrology”]. - M., 2009. - P.33-35. [in Russian]

2. Kolyada N. A. Ob ispol'zovanii severoamerikanskikh khvoynykh rasteniy v ozelenenii gorodov Rossii [About usage of North American conifers in greening of Russian cities] / N. A. Kolyada // Vestnik KrasGAU [Bulletin of the Krasnoyarsk State Agrarian University]. - 2010. - No. 9. - P. 73-76. [in Russian]

3. Martynov L. G. Vidy khvoynykh v kollektsii Botanicheskogo sada Instituta biologii Komi nauchnogo tsentra i perspektivy ikh ispol'zovaniya v ozelenenii [Species of conifers in collection of Botanical Garden of the Institute of Biology of Komi Scientific Center and prospects for their use in landscaping] / L. G. Martynov / Izvestiya Komi nauchnogo tsentrp UrO RAN [Bulletin of the Komi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences]. - 2015. - Issue 1 (21). - P. 36-43. [in Russian]

4. Firsov G. A. Perspektivnyye vidy i formy khvoynykh dlya zelenykh nasazhdeniy Sankt-Peterburga [Prospective species and forms of conifers for green spaces of St. Petersburg] / G. A. Firsov, V. V. Bialt, L. V. Orlova, A. G. Khmerik // Hortus botanicus. - 2017. - V. 12., App. II. - P. 33-41. [in Russian]

5. Ostroshenko V. Yu. Introduktsiya tui zapadnoy (Thuja occidentalis L.) na yug Dal'nego Vostoka Rossii [Introduction of Western Thuja (Thuja occidentalis L.) to the South of the Russian Far East] / V. Yu. Ostroshenko, N. A. Kolyada // Vestnik DVO RAN [Bulletin of FEB RAS]. - 2017. - No. 5. - P. 97 - 105. [in Russian]

6. Vardanyan, J. A. Osobennosti introduktsii i ekologicheskoy adaptatsii khvoynykh rasteniy v usloviyakh Yerevanskogo botanicheskogo sada NAN Armenii [Features of introduction and environmental adaptation of conifers under conditions of Yerevan Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Armenia] / J. A. Vardanyan // Uchenyye zapiski [Uchenye Zapiski]. - 2014. - No. 1. - P. 138 - 149. [in Russian]

7. Kholopuk G. A. Dekorativnyye formy roda Tuya (Thuja L.) v kollektsii Tsentral'nogo botanicheskogo sada NAN Belarusi [Decorative forms of the Thuja genus (Thuja L.) in collection of the Central Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Belarus] / G. A. Kholopuk, V. I. Torchik, A. F. Kelko // Nauchnyye trudy Cheboksarskogo filiala GBS RAN [Scientific works of the Cheboksary branch of the GBS RAS]. - 2019. - Issue 13. - P. 97 - 102. [in Russian

8. Akhmatov M.K. Pervichnyye introduktsionnyye ispytaniya novykh vidov i form dekorativnykh drevesnykh rasteniy v Chuyskoy doline [Primary introduction tests of new species and forms of decorative woody plants in Chui Valley] / M.K. Akhmatov, J.K. Abdrashitova, P. Salash, E. kyzy Kachkynbek // Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatel'skiy zhurnal [International Scientific Research Journal]. - 2013. - No. 5 (12). - Part 1 - P. 36 - 38. [in Russian]

9. Mamytova M. T. Kollektsiya sadovykh form khvoynykh rasteniy v pitomnike Botanicheskogo sada im.E. Gareyeva NAN KR [Collection of garden forms of conifers in nursery of the Botanical Garden named after E. Gareev of the NAS KR] / M.T. Mamytova, M.K. Akhmatov, J.K. Abdrashitova // Izvestiya NAN KR [Bulletin of NAS KR]. 2018 - Special Edition. - P. 58 - 63. [in Russian]

10. Karpun Yu. N. Klassifikatsiya sadovykh form tui zapadnoy (Thuja occidentalis L.) [Classification of garden forms of western thuja (Thuja occidentalis L.) / Yu. N. Karpun, G.V. Perfilyeva // Hortus botanicus. - 2004. - No. 2. - P. 33 - 41. [in Russian]

11. Alamanov S.K. Izmeneniye klimata i vodnyye problemy v Tsentral'noy Azii [Climate change and water problems in Central Asia] / S.K. Alamanov, V.M. Lelevkin, O.A. Podrezov, A.O. Undercuts. - M.; Bishkek: WWF-Russia: UNEP, 2006. - 188 p. [in Russian]

12. Klimat Frunze [Climate in Frunze] / ed. by E.S. Skiba, C.A. Schwer. - L.: Gidrometeoizdat, 1990 - 136 p. [in Russian]

13. Akhmatov M.K. Vliyaniye substratov na rost ukorenennykh cherenkov khvoynykh rasteniy [Effect of substrates on growth of rooted coniferous plant cuttings] / M.K. Akhmatov, J.K. Abdrashitova, P. Salash // Materialy IX Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Aktualne problemy nowoczesnych nauk - 2013» [Materials of the IX International Scientific and Practical Conference “Aktualne problemy nowoczesnych nauk - 2013”. - Volume 26. - Przemysl, 2013. - P. 22 - 25. [in Russian]

14. Taran, S.S. Metodologicheskiye aspekty otsenki rezul'tatov introduktsii drevesnykh rasteniy dlya tseley ozeleneniya [Methodological aspects of evaluating results of introduction of woody plants for landscaping] / S. S. Taran, I. S. Kolganova // Fundamental'nyye issledovaniya [Fundamental Research]. - 2013. - No. 11 (Part 9). - P. 1892-1896. [in Russian]

Размещено на Allbest.ru