Особенности вегетативного размножения и роста Wolffiaarrhiza и Azolla caroliniana в условиях юга Кыргызстана

Вольфия бескорневая хотя и относится к цветковым растениям, размножается преимущественно вегетативным путем. Она отличается быстрым вегетативным ростом, легко размножается в природе и в культуре [1-4].

Azolla caroliniana маленькое (0,81,9 см), нежное, плавающее на поверхности воды растение. Она обитает в слабо проточных участках коллекторных вод, образуя местами значительные заросли [5]. Так, азоллу каролинскую можно встретить в малопроточных и стоячих водоемах юга Кыргызстана круглый год.

Результаты исследования. Особенности роста и размножения Wolffia arrhiza и Azolla caroliniana мы изучали на органической и органоминеральной питательной среде.

По утверждению Акбаровой и др. в условиях Узбекистана для выращивания Azolla caroliniana оптимальна питательная среда, приготовленная из перепревшего навоза крупного рогатого скота, в концентрации 10 г/л [6].

В исследуемой нами культуре вегетативное размножение Wolffia arrhiza происходило путем отпочковывания дочерних растений, образуемых в специальной полости, расположенной чуть выше от места отделения данной особи от материнской (рис. 1). Наблюдения показали, что дочер- нее тело, как бы выталкивается из материнского следующим дочерним телом. В это время оно уже содержит в выводковом кармане свои дочерние тела, являющиеся "внучатыми" по отношению к первому материнскому.

Рис. 1. Цикл развития Wolffia arrhiza

М-материнское тело, Д 1,2 -дочерние тела, В-внучатое тело.

Дочернее тело, отрываясь от материнского, становится самостоятельным и постепенно, увеличиваясь после 3-5 дней, начинает отделять новые тела в среднем, через 1-1,5 суток.

В исследуемых нами культурах наблюдались, что длительность жизни одной особи Wolffia arrhiza в зависимости от питательной среды варьировала 23-27 дня, независимо от того, которой по счету особь отделилась от материнской. Материнская особь, после прекращения образование новых дочерних листецов в течение 3 дня оставалась в плавающем состоянии на водной поверхности, при этом с каждым днём размер листеца постепенно уменьшалась и погружалась на дно. Однако, на различных питательных средах появление и отчленение новых листецов вольфии были неодинаковыми.

Строение листа Azolla caroliniana указывает на высокую специализацию [7, 8]. Каждый лист состоит из двух лопастей или сегментов. Верхний сегмент, выступающий над водой, зеленый, состоит из нескольких слоев клеток в толщину, с устьицами. Нижний сегмент погружен в воду и служит для всасывания воды и для движения. В этом же месте могут развиваться сорусы. В условиях юга Кыргызстана азолла каролинская размножается вегетативно.

Спорофит Azolla caroliniana представляет собой разветвленное плавающее корневище длиной 5-17 см, на ее верхней стороне в 2 ряда расположены крошечные листья (0,3-0,6 см) подобно черепице или рыбьей чешуе. Они плотно прикрывают ветви. От некоторых узлов свисают в воду длинные, придаточные корни. На нижней части растения образуются ветви длиной 2-2,5 см с хорошо развитыми листьями.

Материнское растение имеет один главный корень, при отрастании боковых ветвей образуется новый корень (рис. 2). При вегетативном размножении от материнского тела отламываются боковые ветви и с помощью потока воды боковые ветви легко отделяются от материнского тела.

Рис. 2. Вегетативное размножение Azolla caroliniana Willd.

а-маточное растение, б- образование корней боковых ветвей, в-г отделение боковых ветвей от материнского тела

С.А. Баранов (1967) утверждает, что при различных режимах культивирования (сочетания освещения, температуры, питательной среды) морфологические признаки вольфии подвергаются заметным изменениям.

Результаты исследований показали, что самые высокоурожайные периоды у воль-фии бескорневой падают на май-сентябрь (рис. 3). По нашим расчетам в теплые месяцы года ежемесячный урожай вольфии составляет 21,8-31,8 т/га сырой биомассы.

Рис. 3. Урожайность Wolffia arrhiza в условиях г. Ош

С наступлением холодных дней и ранневесенние месяцы побеги вольфии измельчаются, приобретают шаровидную форму, а также рост вольфии бескорневой резко замедляется.

На юге Кыргызстана азоллу можно встретить круглый год в некоторых коллекторно-дренажных водах, и она может сохраняться даже в зимние месяцы. Весной, летом и осенью в сутки образуется от 75,8 до 280,3 г/м² биомассы, зимой – 3550 г/м². Так, азолла не прекращает полно- стью вегетативное размножение даже в зимние месяцы.

Урожайность выращивания азоллы может меняться в зависимости от температуры воды и воздуха. В период сезонного роста продуктивность достигает наивысшего пика в июле, августе и сентябре (рис. 4). Снижение температуры отрицательно влияет на рост и развитие азоллы и вызывает снижение урожайности.

В летние месяцы (июнь, август, 240,5280,3 г/м² в сутки) можно получить 380-

450 т сухого вещества, в остальные месяцы – 50-101 т (ноябрь-май, 83,1-75,8 г/м² в сутки). Максимальное накопления биомас- сы приходится на июнь, июль, август и сентябрь.

Рис. 4. Сезонная динамика продуктивности азоллы

Заключение. Таким образом, изучение вегетативного размножения Wolffia arrhiza и Azolla caroliniana показало, что самостоятельно существующая особь этих растений представляет собой совокупность ли-стецов.

При различных режимах культивировании темпы роста и размножения подвергаются изменениям. Темпы роста и размножения вольфии и азоллы в значительной степени зависят от режима культивировании.

Интенсивность накопления биомассы связана также со сроком сбора их прироста. При ежедневном сборе урожая, они механически повреждаются. В результате снижаются темпы роста и, следовательно, уменьшается количество биомассы. Энергия накопления биомассы снижается также при отсутствии регулярного сбора прироста. Это происходит, главным образом, из-за уменьшения фотосинтетической продуктивности как следствие чрезмерного увеличения их плотности в бассейнах.