Изучение репродуктивных характеристик лиан в условиях культивирования

Автор: Мехралиев Асиф Дадаш, Касимзаде Тубуханум Эльман

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Рубрика: Биологические науки

Статья в выпуске: 5 т.9, 2023 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты исследований особенностей цветения и плодоношения интродуцированных на Апшероне (Азербайджан) видов лиан. В ходе исследований определен возраст видов, вступающих в репродуктивную стадию, начало и окончание цветения, продолжительность цветения, начало плодоношения, полное созревание плодов, особенности семенной продуктивности и др. Установлено, что все интродуцированные лианы обильно цветут в условиях Апшерона. Цветки некоторых из них, в том числе Bougainvillea glabra Choisy, Campsis radicans (L.) Seem., Convolvulus tricolor L., Clematis vitalba L., Wisteria sinensis (Sims) Sweet и др. декоративны, а некоторые, в том числе виды семейств Araliaceae и Vitaceae, невзрачны. В то же время стало известно, что хотя виды обильно цветут, некоторые из них не дают семян в условиях Апшерона, в частности виды Bougainvillea glabra Choisy, Bougainvillea spectabilis Willd., Hoya carnosa (L. fil.) R. Br., Jasminum officinale L. и др.

Еще

Интродукция растений, воспроизводительная продуктивность, цветение, плодоношение

Короткий адрес: https://sciup.org/14127734

IDR: 14127734   |   DOI: 10.33619/2414-2948/90/05

Текст научной статьи Изучение репродуктивных характеристик лиан в условиях культивирования

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Одним из важнейших факторов интродукции растений является их цветение и получение биологически зрелых семян. Если интродуцированное растение нормально цветет и дает биологически здоровые семена, то скорость интродукции высокая [2, 3].

Как известно, интродукция — это выращивание какого-либо вида растений путем заноса его на территорию, где оно раньше не произрастало. Если оно может адаптироваться к почве и климатическим факторам новой местности, вступить в репродуктивную стадию, дать плоды и семена, значит, интродукция растения прошла нормально. Иногда встречаются интродуценты, которые более интенсивно приспосабливаются к новым условиям и даже подавляют аборигенные виды в условиях культивирования. Среди изученных нами видов такими характеристиками обладают Smilax aspera L., Periploca graeca L. , Clematis vitalba L., Hedera helix L. [1, 3, 5].

На Апшероне пятилетние растения этих видов, размноженных семенами, зацвели и дали качественные семена, но также образовали большое количество корневых побегов и стали подавлять другие растения на исследуемой площади. Однако во многих случаях интродуцированные лианы хотя и цветут в новых условиях, но не дают биологически качественных семян. Скорость интродукции таких видов считается низкой. К видам, интродуцированным на Апшероне относятся Bougainvillea spectabilis Willd., Bougainvillea glabra Choisy, Hoya carnosa (L. fil.) R. Br. [4].

Материал и методы

Материалом для исследований послужили 81 вид, 5 форм лиановых растений, относящихся к 22 семействам, 33 родам, которые различными путями были интродуцированы на Апшерон, начиная с 2006 года. Коллекционный участок лиан, расположенный на северо-западе Центрального ботанического сада в г. Баку, создавался в открытых и крытых условиях, и в основном на этих участках проводились научноисследовательские работы в 2015–2020 гг.

Характеристики цветения интродуцентов проводили на основании методики И. Н. Бейдемана [6], степени цветения Г. Г. Капера [7], а также наших индивидуальных визуальных наблюдений и фенологических исследований в условиях Апшерона [3–5]. В ходе исследований изучали возраст растений, вступающих в репродуктивную стадию, факторы, влияющие на растение, начало и окончание цветения, продолжительность цветения, особенности семеноводства и др. Результаты исследований проводили на 3–5 растениях каждого вида и рассчитывали среднестатистические результаты. Целью проведенных исследований стало детальное изучение особенностей цветения и плодоношения, своевременное и правильное проведение прикладных агротехнических мероприятий, а также эффективное использование видов в ландшафтной архитектуре.

Результаты и обсуждения

В ходе исследований установлено, что переход интродуцированных лиан в репродуктивную фазу во многом зависит от их биологических особенностей, экологических факторов возделываемой среды, способов размножения, качества технологии возделывания и жизненных форм. Даже при возделывании разных видов в одних и тех же почвенноклиматических условиях и проведении одних и тех же агротехнических мероприятий они вступают в фазу цветения в разное время. То есть, исходя из исторически сложившихся биологических особенностей видов, вступление их в репродуктивную стадию начинается в разном возрасте. В то же время растения одного вида выращивались в разных почвенноклиматических условиях, и было установлено, что цветение растений, нормально обеспеченных питательными веществами и климатическими факторами, начинается раньше. Уровень агротехники, используемой при выращивании, также является одним из факторов, влияющих на цветение лианы. Исследованиями доказано, что при высоком уровне техники возделывания (оказание поддержки растениям в первый год посадки, своевременное удаление образовавшихся у растений лишних бутонов, правильное применение системы удобрений, соблюдение режима орошения и др.) они достигают зрелости к 1–2 годам.

В результате других наших исследований было установлено, что у вегетативно размножающихся растений одного и того же вида созревание начинается на 2–3 года раньше, чем у генеративно размножающихся. Результаты проведенных фенологических наблюдений и исследований показали, что наиболее рано вступают в стадию цветения однолетние лианы (Таблица 1). Это относится к видам чужеродной флоры Convolvulus arvensis L., Convolvulus cantabrica L., Convolvulus commutatus Boiss., Luffa cylindrica M. Roem., Momordica charantia L., Phaseolus caracalla L. и др.

Таблица 1

РЕПРОДУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕННЫХ ЛИАН

Виды

S >

S S

g

1

Actinidia kolomikta (Maxim. & Rupr.) Maxim.

+

+

4

2

A. polygama (Siebold & Zucc.) Maxim.

+

+

4

3

Ampelopsis aconitifolia Bunge

+

+

5

4

A. cordata Michx.

+

+

5

5

A. heterophylla (Thunb.) Siebold & Zucc.

+

+

5

6

Asparagus plumosus Baker

+

+

3

7

Bougainvillea glabra Choisy

+

+

1*

8

B. spectabilis Willd.

+

+

1*

9

Campsis radicans (L.) Seem.

+

+

5

10

C. grandiflora (Thunb.) K. Schum.

+

+

4

11

Calystegia sepium (L.) R. Br.

+

+

2

12

C. silvatica (Kit.) Griseb.

+

+

2

13

Convolvulus arvensis L.

+

+

1

14

C. tricolor L.

+

+

1

15

C. cantabrica L.

+

+

1

16

C. commutatus Boiss.

+

+

1

17

C. erinaceus Ledeb.

+

+

1

18

C. lineatus L.

+

+

1

19

C. persicus L.

+

+

1

20

C. pilosellifolius Desr.

+

+

1

21

Clematis vitalba L.

+

+

4

22

C. orientalis L.

+

+

4

23

C. montana Buch.-Ham. ex DC.

+

+

1*

24

C. virginiana L.

+

+

1*

25

C. jackmanii T. Moore

+

+

1*

26

C. viticella L.

+

+

1*

27

C. heracleifolia DC.

+

+

1*

28

Hablitzia tamnoides M. Bieb.

+

+

1*

29

Humulus lupulus L.

+

+

4

30

Hedera helix L.

+

+

9

31

H. pastuchovii Woronow

+

+

9

32

H. colchica (K. Koch) K. Koch

+

+

9

кос)

ф 1

ЦК7д

Тип лицензии CC: Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)

51

Виды

S >  q s

g

mi

33

H. chrysocarpa Walsh

+

+

9

34

Hoya carnosa (L. fil.) R. Br.

+

+

1*

35

Jasminum officinale L.

+

+

1*

36

J. revolutum Sims.

+

+

1*

37

J. sambac (L.) Aiton

+

+

1*

38

Quamoclit coccinea (L.) Moench

+

+

1

39

Q. pennata Bojer

+

+

1

40

Lonicera caprifolium L.

+

+

6

41

L. flava L.

+

+

6

42

L. j'aponica Thunb.

+

+

6

43

L. henryi Hemsl.

+

+

6

44

Luffa cylindrica (L.) M. Roem.

+

+

6

45

Ficus pumila L.

+

+

7

46

Momordica charantia L.

+

+

1

47

Passiflora caerulea L.

+

+

2

48

P. morifolia Mast.

+

+

2

49

P. foetida L.

+

+

2

50

Parthenocissus henryana (Hemsl.) Diels & Gilg

+

+

5

51

P. quinquefolia (L.) Planch.

+

+

5

52

P. inserta (A. Kern.) Fritsch

+

+

5

53

P. tricuspidata (Siebold & Zucc.) Planch.

+

+

5

54

Periploca graeca L.

+

+

4

55

Rosa multiflora Thunb.

+

+

1*

56

R. moschata Mill.

+

+

4

57

R. arvensis Huds.

+

+

4

58

R. sosnovskyana Tamamsch.

+

+

6

59

Rubus idaeus L.

+

+

4

60

R. caucasicus Focke

+

+

4

61

Smilax excelsa L.

+

+

6

62

S. aspera L.

+

+

5

63

Schisandra chinensis (Turcz.) Baill.

+

+

5

64

Tetrastigma voinierianum (Baltet) Pierre ex Gagnep.

+

+

2*

65

Trachelospermum jasminoides (Lindl.) Lem.

+

+

6

66

Wisteria sinensis (Sims) Sweet

+

+

4

67

W. floribunda (Willd.) DC.

+

+

4

68

W. venusta Rehder &  E. H. Wilson

+

+

4

69

W. j'aponica Siebold & Zucc.

+

+

4

70

Vinca minor L.

+

+

2*

71

V. major L.

+

+

2*

72

Vitis vinifera L.

+

+

5

73

V. sylvestris Hegetschw.

+

+

5

74

V. amurensis Rupr.

+

+

5

75

V. labrusca L.

+

+

5

76

V. coignetiae Pulliat ex Planch.

+

+

5

77

V. albida

+

+

5

78

V. aestivalis Michx.

+

+

5

79

V. acerifolia Raf.

+

+

5

80

Phaseolus coccineus L.

+

+

5

81

Caesalpinia japonica Siebold & Zucc.

+

+

5

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

Виды

S >

S s

о

Й 3

°4 §■

Формы

1

Hedera helix bicolor L.

+

+

2*

2

H. helix var. tricolor Rehder

+

+

2*

3

Bougainvillea glabra var. glabra

+

+

1*

4

Masakia japonica nana (Thunb.) Nakai

+

+

2*

5

Campsis radicans (L.) Seem. × Campsis grandiflora (Thunb.) K. Schum.

+

2*

Примечание: * — размножено черенками

Эти растения зацветают через 120–150 дней после посева семян и дают семена хорошего качества. Это многолетние травянистые и некоторые быстрорастущие кустарниковые лианы, через 2 года достигающие зрелости. Среди них Passiflora morifolia Mast., Passiflora foetida L., Calystegia sepium (L.) R. Br., Calystegia silvatica (Kit.) Griseb., принадлежащие к местной флоре.

Из изученных лиан позже всех достигли репродуктивного возраста Hedera helix L., Hedera pastuchovii Woronow , Hedera colchica (K. Koch) K. Koch , Rosa sosnovskyana Tamamsch. , Actinidia kolomikta (Maxim.) Maxim. Период первого цветения начинается через 5–6 лет.

В ходе исследований было установлено, что все изученные нами лианы обильно цветут в условиях Апшерона. Однако многие виды хоть и цветут обильно, но не дают плодов и семян. Поэтому мы объединили лианы в две группы по репродуктивным признакам:

I группа: обильно цветет, но не дает семян. К этой группе относятся Bougainvillea glabra, Bougainvillea spectabilis, Clematis montana, Clematis virginiana, Rosa multiflora, Tetrastigma voinierianum .

II группа: обильно цветет и дает качественные семена. Здесь представлены Actinidia kolomikta (Maxim. & Rupr.) Maxim., Ampelopsis aconitifolia Bunge, Campsis radicans и др. (Таблица 2).

Таблица 2 ДИНАМИКА ЦВЕТЕНИЯ ЛИАН В УСЛОВИЯХ ВЫРАЩИВАНИЯ

Виды

Начало

Конец

Продолжительность(дни)

1

Actinidia kolomikta (Maxim. & Rupr.) Maxim.

01.V±2

20.V±2

20±2

2

A. polygama (Siebold & Zucc.) Maxim.

05.V±2

25.V±2

20±2

3

Ampelopsis aconitifolia Bunge

20.V±3

05.Vl±3

15±3

4

A. cordata Michx.

15.V±3

05.Vl±3

20±3

5

A. heterophylla (Thunb.) Siebold & Zucc.

12.V±3

02.Vl±3

20±3

6

Bougainvillea spectabilis Willd.

01.V±5

30.X±5

210±5

7

B. glabra Choisy*

01.V±5

30.X±5

210±5

8

Campsis radicans (L.) Seem.

15.Vl±5

01.Vlll±5

75±5

9

C. grandiflora (Thunb.) K. Schum.

15.Vl±5

01.Vlll±5

75±5

10

Calystegia silvatica (Kit.) Griseb.

30.Vl±5

10.Vlll±5

70±5

11

C. sepium (L.) R. Br.

20.V±5

30.Vl±5

40±5

12

Convolvulus arvensis L.

20.V±10

30.Vl±10

40±10

13

C. tricolor L.

15.Vl±5

20.Xl±5

155±5

14

Clematis vitalba L.

15.Vl±5

10.Vll±5

25±5

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

Виды

Начало

Конец

Продолжительность(дни)

15

C. orientalis L.

15.Vl±5

10.Vll±5

25±5

16

C. montana Buch.-Ham. ex DC.

25.V±5

15.Vll±5

20±5

17

C. virginiana L.

20.Vl±5

20.Vll±5

30±5

18

C. jackmanii T. Moore

15.Vl±3

10.Vll±5

25±5

19

C. viticella L.

15.Vl±5

10.Vll±5

25±5

20

C. heracleifolia DC.

15.Vl±5

10.Vll±5

25±5

21

Hablitzia tamnoides M. Bieb.

15.V±2

10.V±2

25±2

22

Humulus lupulus L.

20.V±5

10.Vl±5

20±5

23

Hedera helix L.

01.lX±5

20.Xl±5

90±5

24

H. colchica (K. Koch) K. Koch

25.Vlll±5

20.Xl±5

85±5

25

H. chrysocarpa Walsh

25.Vlll±5

25.Xl±5

90±5

26

H. pastuchovii Woronow

30.Vlll±5

01.Xll±5

90±5

27

Hoya carnosa (L. fil.) R. Br.

20.V±5

30.Xl±5

200±5

28

Jasminum officinale L.

15.lV±5

10.V±5

25±5

29

J. sambac (L.) Aiton *

20.lll±5

30.Xl±5

250±5

30

J. revolutum Sims.

15.lV±3

20.lV±5

60±5

31

Quamoclit coccinea (L.) Moench

20.lV±5

10.V±5

20±5

32

Lonicera caprifolium L.

20.lV±5

15.Vl±5

25±5

33

L. flava L.

20.V±5

15.Vl±5

25±5

34

L. japonica Thunb.

15.V±5

15.Vl±5

30±5

35

L. henryi Hemsl.

20.V±5

15.Vl±5

20±5

36

Luffa cylindrica (L.) M. Roem.

15.Vl±10

15.lX±5

90±10

37

Momordica charantia L.

15.V±1

15.Xl±5

100±10

38

Passiflora caerulea L.

30.V±5

30.09±5

30±5

39

P. morifolia Mast.

30.V±5

30.Vl±5

30.V±5

40

P. foetida L.

30.V±5

20.Vl±5

30±5

41

Parthenocissus henryana (Hemsl.) Diels & Gilg

10.Vl±5

25.Vl±5

15±5

42

P. quinquefolia (L.) Planch.

10.Vl±2

25.Vl±2

15±2

43

P. inserta (A. Kern.) Fritsch

15.Vl±2

30.Vl±2

15±2

44

P. tricuspidata (Siebold & Zucc.) Planch.

20.Vl±3

30Vl±3

10±3

45

Phaseolus coccineus L.

15.Vl±3

15.lX±3

90±5

46

Rosa multiflora Thunb.

20.V±5

10.Vl±5

20±5

47

Passiflora morifolia Mast.

20.V±5

20.Vl±5

20±5

48

R. arvensis Huds.

20.V±5

20.Vl±5

30±5

49

Rubus caucasicus Focke

15.V±5

20.Vl±5

35±5

50

R. idaeus L.

15.V±5

15.Vl±5

30±5

51

Tetrastigma voinierianum (Baltet) Pierre ex Gagnep.

10.V±3

20.V±5

10±5

52

Trachelospermum jasminoides (Lindl.) Lem.

30.V±3

15.Vl±3

15±3

53

Wisteria sinensis (Sims) Sweet

20.lV±2

10.V±2

20±2

54

W. floribunda (Willd.) DC.

20.lV±2

10.V±2

20±2

55

W. venusta Rehder & E. H. Wilson

20.lV±2

10.V±2

20±2

56

W. japonica Siebold & Zucc.

20.lV±2

10.V±2

20±2

57

Vitis vinifera L.

10.Vl±2

20.Vl±2

10±2

58

V. sylvestris Hegetschw.

15.Vl±2

25.Vl±2

10±2

59

V. amurensis Rupr.

10.Vl±1

20.Vl±1

10±1

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 9. №5. 2023

Виды

Начало

Конец

Продолжительность(дни)

60

V. labrusca L.

05.Vl±1

15.Vl±1

10±1

61

V. coignetiae Pulliat ex Planch.

30.V±1

10.Vl±1

10±1

62

V. albida

20.V±1

30.V±1

10±1

63

V. aestivalis Michx.

25.V±1

05.Vl±1

10±1

Примечание: * — цветет с перерывами в течение всего года

Причину неспособности интродуцированных лиан давать семена можно объяснить тем, что в новых условиях климатические факторы не подходят растениям для семяобразования. Наблюдения и исследования, проведенные в течение многих лет, показали, что даже при возделывании этих видов в условиях Апшерона при высочайшем агротехническом уходе и нормальных экологических условиях семенной продуктивности все же не наблюдалось. Большинство интродуцированных лиан широко используются как основной элемент вертикального озеленения в декоративном садоводстве. В связи с этим период цветения, его начало и конец у видов с декоративными цветами очень актуально. Исследования проводились на 63 видах лиан, у изучаемых видов определены периоды начала, конца и продолжительность цветения в условиях культивирования (Таблица 2). В результате исследований установлено, что изучаемые лианы цветут в разное время и имеют разную продолжительность. Поэтому виды делятся на следующие группы по особенностям цветения:

  • 1.    Цветущие весной.

  • а)    Раннее начало и ранний конец (15.04-15.05): Jasminum officinale L., Quamoclit coccinea (L.) Moench , Lonicera caprifolium L. , Wisteria sinensis (Sims) Sweet и др.

  • б)    Раннее начало и поздний конец (01.05-01.08): Campsis radicans (L.) Seem., Campsis grandiflora (Thunb.) K. Schum., Calystegia silvatica (Kit.) Griseb., Calystegia sepium (L.) R. Br., Convolvulus arvensis L. и др.

  • в)    Позднее начало и поздний конец (15.06-01.08)): Convolvulus tricolor L., Clematis vitalba L., Phaseolus coccineus L. , Luffa cylindrica (L.) M. Roem. и др.

  • 2.    Цветущие осенью (01.09-01.12): Hedera helix L., H. pastuchovii Woronow, Smilax aspera L. и др.

  • 3.    Прерывистое цветение (круглый год): Bougainvillea spectabilis Willd., B. glabra Choisy, Jasminum sambac (L.) Aiton.

Как видно из Таблицы 2, быстрее всего в условиях Апшерона зацветают виды интродуцированных лиан, выращиваемые в крытых постройках. Цвести эти виды начинают с конца марта, причем массово цветут 4–5 раз в течение года. Каждый период цветения длится 25–30 дней. Наиболее быстро цветущие в открытых условиях лианы: Jasminum officinale L., Lonicera caprifolium L., Wisteria sinensis (Sims) Sweet и др. Эти виды начинают цвести с середины апреля. Однако период цветения короткий (20–25 дней).

В результате исследований установлено, что некоторые виды лиан цветут и плодоносят на протяжении всего вегетационного периода. При этом эти виды имеют как цветки, так и незрелые плоды, а также полностью созревшие плоды и семена. К таким видам относятся Luffa cylindrica (L.) M. Roem., Momordica charantia L. Есть также некоторые вечнозеленые виды, которые выделяются среди лиан особенностями бутонизации и плодоношения, а цветут они в сентябре-октябре в условиях Апшерона. Плоды созревают в феврале-марте следующего года. В годы с мягкой зимой плоды созревают быстрее: Hedera helix L., H. pastuchovii Woronow, H. colchica (K. Koch) K. Koch и др.

Все интродуцированные здесь виды лиан обильно цветут и имеют декоративный вид в период цветения. Большинство интродуцированных видов дают семена хорошего качества, с высокой всхожестью. Некоторые виды обильно цветут, но не дают плодов или семян. Благодаря обильному цветению интродуцированные лианы широко используются в вертикальном озеленении в ландшафтной архитектуре.

Список литературы Изучение репродуктивных характеристик лиан в условиях культивирования

  • İbadlı O. V., Mehrəliyev A. D. Dırmaşan bitkilər məsələsinə dair. Bakı, 2012. 222 s.
  • Qurbanov M. R., İsgəndər E. O. Azərbaycanda nadir ağac bitkilərinin bioekologiyası, çoxalması və mühafizəsi. Bakı: Borçalı. 2015. 275 s.
  • Mehrəliyev A.D. Apşeronda lianaların təqdimatı. Bakı: Vektor. 2019. 209 s.
  • Mehrəliyev A.D., İslamova Z. Bəzi liana bitkilərinin bioekoloji xüsusiyyətləri və örtük şəraitində becərilməsi. İzvestiya AMEA. 2017. №1. S. 69-73.
  • Мехралиев А. Д. Исследование происхождения и некоторых биоэкологических особенностей лиан // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. №7. С. 59-65.
  • Бейдеман И. Н. Методика изучение фенологии растении в растительных сообществах. Новосибирск: Наука, 1974. 155 с.
  • Капер Г. Г. Школа глазомерной оценки цветение и плодоношение взрослого деревья и кустарниколесные культуры. М.: Агропромиздат, 1985.
Статья научная