К вопросу оценки температурно-фенологических связей черемухи обыкновенной (Padus avium Mill.)

Автор: Шмыкова Е.С., Папонов А.Н., Котюков Б.Н.

Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio

Статья в выпуске: 2, 2015 года.

Бесплатный доступ

Биологический минимум - присущий для растения показатель температуры воздуха, при котором начинается его активное развитие. Исходя из значения биологического минимума культуры, рассчитываются суммы активных и эффективных температур, необходимые растениям на разных этапах сезонного развития. Относительно минимума температуры, необходимого для развития черемухи обыкновенной, в литературе приводятся различные данные. Проведенный в работе анализ показал, что изменчивость сумм температур на момент наступления фенофаз черемухи обыкновенной, рассчитанных от 0°С, ниже, чем показатели сумм температур, рассчитанных от 5°С (эффективных), что позволяет считать их более точно отражающими потребность черемухи обыкновенной в тепле и принять биологическим минимумом для черемухи обыкновенной температуру 0°С.

Еще

Черемуха обыкновенная, биологический минимум, активные температуры, эффективные температуры

Короткий адрес: https://sciup.org/147204720

IDR: 147204720

Текст научной статьи К вопросу оценки температурно-фенологических связей черемухи обыкновенной (Padus avium Mill.)

Тепло является важнейшим экологическим фактором, определяющим жизнь растений. Нижний уровень температуры, при котором начинается активное развитие растений, определяется как биологический минимум [Чирков, 1986].

Для холодостойких растений (карликовая береза, голубика) биологическим минимумом принято считать 0°С, для большинства растений умеренного пояса этот показатель составляет 5°C, а для теплолюбивых видов - 10-15°С [Цыганов, 1983].

Для характеристики суммарной потребности растений в тепле используются суммы активных и эффективных температур. Активная температура -температура воздуха, превышающая биологический минимум развития культуры, отсчитанная от 0°С. Сумма активных температур рассчитывается как сумма среднесуточных температур за те дни, когда среднесуточная температура превышает установленный порог (биологический минимум) Эффективная температура - температура воздуха, отсчитанная от биологического минимума При подсчете суммы эффективных температур складываются среднесуточные температуры, уменьшен-

(С Шмыкова Е. С., Папонов А. Н., Котюков Б. Н., 2015

ные на величину биологического минимума [Чирков, 1986].

О роли показателей температурного режима для роста и развития черемухи обыкновенной в литературе нет единого мнения. Н.А. Царенко [1993] использует в своей работе суммы эффективных температур выше 5°C, А. В. Анциферов [2005] определяет биологический минимум для этой культуры - 0°С.

Цель и методика исследований нительную оценку значения для развития черемухи обыкновенной сумм температур, рассчитанных от 0°С (активные температуры) и от 5°C (эффективные температуры).

Работа выполнена на основании 4-летних фенологических наблюдений за развитием черемухи обыкновенной в пригороде г. Перми (табл. 1). Суммы активных и эффективных температур подсчитывались по фазам развития черемухи нарастающим итогом и за отдельные межфазные периоды по данным метеостанции г. Перми.

Задачей исследований являлось провести срав- прсдсления. В целом коэффициент вариации сумм активных температур в 1.2-2.6 раза ниже, чем эффективных. Наиболее значимые различия наблюдаются по степени вариации в первой фазе развития черемухи. Степень вариации на конец вегетации имеет небольшой общий характер. Приведенные данные позволяют считать, что суммы эффективных температур как показатель температуры развития растений менее стабильны.

Таблица 1

Сроки наступления фенологических фаз у черемухи обыкновенной в окрестностях г. Перми

Фенологическая фаза	2009	2010	2011	2012	среднее
Распускание почек	21,04	1804	24.04	15.04	2004
Начало бутонизации	6.05	26 04	6.05	22.04	30,04
Начало цветения	18.05	9.05	16.05	11.05	14.05
Окончание цветения	28.05	16.05	27.05	19.05	23.05
Созревание плодов	10.08	26.07	5.08	24.07	1.08
Начало листопада	29.09	14.09	28.09	29.09	25.09

Результаты исследований

Сопоставление сумм активных и эффективных температур за период вегетации черемухи выявляет естественную разницу’ в этих показателях (табл. 2). Оценка изменчивости этих признаков позволяет отметить существенность их различий. Изменчивость сумм эффективных температур на момент наступления фазы распускания почек ни в коей мере не отвечает показателям нормального рас-

Таблица2

Суммы активных и эффективных температур на момент наступления очередною этапа развит ия черемухи обыкновенной (нарастающим итогом)

Фенофаза	2009	2010	2011	2012	Ср.	v.%
Активная температура (>0°С)
Распускание почек	66	82	104	81	83+7.8	18.8
Начало бутонизации	155	138	210	151	164+15.9	19.5
Начало цветения	300	294	310	346	313111 6	7.5
Окончание цветения	426	400	450	466	436+14.4	6.6
Созревание плодов	1633	1614	1656	1685	1647+15.3	1.9
Начало листопада	2230	2402	2351	2596	2395176.2	6.4
Эффективная температура (>5°С)
Распускание почек	21	18	15	38	2415.6	44.8
Начало бутонизации	52	42	61	57	5314.1	15.5
Начало цветения	137	133	111	169	138112 0	17.4
Окончание цветения	213	204	200	255	218112.6	11.6
Созревание плодов	1043	1076	1093	1159	1093124.4	4 5
Начало листопада	1496	1651	1530	1764	1610161.1	7.6

Оценка значения сумм активных и эффективных температур, накопленных за межфазные периоды, выявила ту же картину. Различия в варьи ровании сумм температур в целом проявились более четко. Изменчивость эффективных температур выражена значительно сильнее. Для первых двух периодов коэффициент вариации не соответствует характеристикам нормального распределения (табл. 3).

1>5°С равен 101.4%, а при t>O°C - 60* 7% за межфазные периоды - 146.7% и 97.4% соответственно. В обоих случаях вариация при t>5°C более чем в 1.5 раза выше, чем при t>O°C.

Суммарный коэффициент вариации при расчете сумм температур нарастающим итогом при

Таблица 3

Суммы активных и эффективных температур за межфазные периоды развития черемухи обыкновенной

Межфазные периоды	2009	2010	2011	2012	Ср.	V_?%
Активная температура (>0°С)
До распускания почек	66	82	104	81	83+7.8	18.8
Распускание почек - бутанизация	89	56	106	70	80+10.9	27.2
Бутонизация - начало цветения	145	156	100	195	149+19.5	26.2
Начало цветения - окончание цветения	126	106	140	120	123+7.1	11.5
Окончание цветения - созревание плодов	1207	1214	1206	1219	1212+3.1	0.5
Созревание плодов - начало листопада	697	788	695	911	748+50.9	13.2
Эффективная темпе		ратура (>5°С)
До распускания почек	21	18	15	38	24+5.1	44.8
Распускание почек - бутанизация	31	24	45	17	29+6.0	40.9
Бутонизация - начало цветения	85	91	50	112	85+12 9	30.5
Начало цветения - окончание цветения	76	71	89	86	81+4.2	10.5
Окончание цветения - созревание плодов	830	872	893	904	875+16.3	3.7
Созревание плодов - начало листопада	453	575	437	605	518+42.4	16.4

К моменту' распускания почек черемухи ежегодно накапливалась небольшая сумма эффективных температур выше 5°C. В то же время в отдельных случаях сама фаза распускания почек наступала раньше даты устойчивого перехода среднесуточной температуры через 5° С. Эго свидетельствует о том, что на этапе начального развития черемухи суммы эффективных температур >5°С недостаточно полно отражают потребность растений в тепле на эту фазу развития.

Заключение

Для развития растений черемухи обыкновенной в условиях Пермского края за период вегетации требуется сумма активных температур (>0°С) 2300-2500°€, эффективных (>5°С)- 1500-2000°€.

Изменчивость сумм активных температур (>0°С) меньше, чем эффективных (>5°С), в связи с чем последние для установления температурнофенологических связей для черемухи обыкновенной являются менее информативными.

Проведенные исследования согласуются с данными А.В. Анциферова - для оценки температурно-фенологических связей черемухи обыкновенной следует использовать суммы активных температур t>O°C.

Список литературы К вопросу оценки температурно-фенологических связей черемухи обыкновенной (Padus avium Mill.)

Анциферов А.В. Фенологические особенности черемухи//Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты: сб. на уч. тр. М., 2005. Вып. 12. С. 118-129
Царенко Н.А. Особенности морфологии и биологии видов рода Padus Mill. Дальнего Востока: автореф. дис.... канд. биол. наук. СПб., 1993. 21 с
Цыганов Д.Н. Фитоиндикация экологических режимов в подзоне хвойно-широколиственных лесов. М., 1983. 198 с
Чирков Ю.И. Агрометеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 296 с

Статья научная