Види роду Diospyros L. в Лісостепу України: інтродукція, біологічні особливості, репродукція - Автореферат

Актуальність наших досліджень зумовлена стратегічним планом дій Міжнародного інституту генетичних ресурсів рослин (IPGRI), який передбачає стабільність екосистеми і збереження біологічного різноманіття. Інтродукція й акліматизація малопоширених плодових рослин в Україні сприяє збільшенню біорізноманіття нашої флори. Мета роботи - встановити біоекологічні, морфологічні та біохімічні особливості видів хурми в Лісостепу України, оцінити успішність інтродукції та перспективи культивування. Для досягнення цієї мети були поставленні наступні завдання: - проаналізувати стан та перспективи інтродукції хурми у світі і в Україні; оцінити успішність інтродукції і перспективи культивування хурми в Лісостепу України.Рід Хурма (Diospyros L.) належить до родини Ебенові (Ebenaceae Guerke) і є найбільшим з трьох родів цієї родини. Найбільше видове різноманіття роду Diospyros зосереджено в Африці (103 види), Китаї, де із 60 видів - 43 ендемічні, в Індії - 66 видів (Yonemori, 1998, 2000; Anderberg et al., 2002; Bellini, 2005). Із Японії хурма потрапила в Європу і Америку де була інтродукована в першій половині XVIII ст. Початок росту пагонів відмічено в середньому 27.04 (у хурми кавказької), 8.05 - у хурми віргінської та її сортів, 12.05 - у хурми східної та сортів міжвидових гібридів. Найкоротший вегетаційний період у хурми віргінської та сортів цього виду - 169,25±13,57, у хурми східної та сортів міжвидових гібридів він становить - 177,50±7,53, у хурми кавказької - 181,0±10,41 діб.Встановлено біоекологічні особливості, оцінено репродуктивну здатність і біохімічні властивості, виявлено внутрішньовидову мінливість і її діапазон у низки морфологічних ознак генеративних і вегетативних органів трьох видів хурми, розроблено ефективні методи розмноження. Зібрано унікальний генофонд і створено колекцію видів і сортів роду Diospyros - хурми кавказької (5 форм маточкових та тичинкових рослин), віргінської (5 форм маточкових та тичинкових рослин) та її сортів (3 сорти: Джон Рік, Вебер та Мідер), хурми східної (5 форм) та гібридів х.східної з х.віргінською (2 сорти: Росіянка, Нікітська Бордова). Тривалість вегетації рослин досліджуваних видів хурми становить 175,91±5,82 діб. Аналіз пилкових зерен 2 видів хурми показав, що фертильність свіжозібраного пилку хурми кавказької становить 98,56%, хурми віргінської - 99,16%, його життєздатність відповідно - 59,92% та 60,77%. Найвищий рівень мінливості ознак (маса насіння і кількість його у плоді) у хурми кавказької, у хурми віргінської більше всього варіюють ширина черешка та кількість насіння.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Проведено комплексний аналіз адаптаційної здатності, оцінку успішності і перспектив культивування видів роду Diospyros в Лісостепу України. Встановлено біоекологічні особливості, оцінено репродуктивну здатність і біохімічні властивості, виявлено внутрішньовидову мінливість і її діапазон у низки морфологічних ознак генеративних і вегетативних органів трьох видів хурми, розроблено ефективні методи розмноження.

1. Зібрано унікальний генофонд і створено колекцію видів і сортів роду Diospyros - хурми кавказької (5 форм маточкових та тичинкових рослин), віргінської (5 форм маточкових та тичинкових рослин) та її сортів (3 сорти: Джон Рік, Вебер та Мідер), хурми східної (5 форм) та гібридів х.східної з х.віргінською (2 сорти: Росіянка, Нікітська Бордова).

2. Встановлено сезонні ритми росту і розвитку, їх узгодженість з погодно-кліматичними умовами та залежність строків настання і тривалість фенофаз від метеофакторів. Початок вегетації видів та сортів хурми відмічено у квітні за середньодобової температури повітря 10ЄС. Цвітіння відбувається в період з 15 червня до 2 липня за суми ефективних температур - 598,1-895,8ЄС. Тривалість вегетації рослин досліджуваних видів хурми становить 175,91±5,82 діб. Найкоротший вегетаційний період у хурми віргінської та її сортів, найдовший - у хурми кавказької.

3. Аналіз пилкових зерен 2 видів хурми показав, що фертильність свіжозібраного пилку хурми кавказької становить 98,56%, хурми віргінської - 99,16%, його життєздатність відповідно - 59,92% та 60,77%.

4. Виявлено внутрішньовидову мінливість, визначено її діапазон у низки морфологічних параметрів вегетативних і генеративних органів трьох видів хурми. Встановлено найстабільніші кількісні морфологічні ознаки деяких органів. Найвищий рівень мінливості ознак (маса насіння і кількість його у плоді) у хурми кавказької, у хурми віргінської більше всього варіюють ширина черешка та кількість насіння.

5. Визначено посухостійкість хурми в умовах Лісостепу України. Вона - висока у хурми віргінської та міжвидових гібридів, нижча - у хурми кавказької. Експериментально показано, що у посушливий період в умовах Лісостепу кількість вологи в листках хурми становить 60,6-76,05%, а реальний водний дефіцит складає 1,84-7,28%. Найбільшу оводненість листків відмічено у хурми віргінської, а найменший дефіцит вологи - у сортів Вебер та Джон Рік.

6. Встановлено значні відмінності в кількості і розмірах продихів на 1 мм2 поверхні листка у різних за посухостійкістю видів. Кількість продихів на 1 мм2 у хурми віргінської найбільша і становить 113,60±2,79, у хурми східної - 85,90±2,39, кавказької - 56,81±2,89. Продихи на поверхні листка усіх трьох видів хурми знаходяться лише з абаксіального боку.

7. Загальна тривалість періоду спокою у досліджуваних видів хурми становить 191-235 днів. Період органічного спокою - 59-119 днів, вимушеного - від 126 до 148 днів. Найкоротший період органічного спокою у хурми східної, найтриваліший - у хурми віргінської.

8. Встановлено, що хурма віргінська, її сорти та міжвидові гібриди в умовах Лісостепу України є зимостійкими. Хурма кавказька сильно підмерзає за мінімальної температури -27°С, але добре регенерує. Хурма східна щорічно обмерзає до рівня кореневої шийки.

9. Вперше в умовах Лісостепу України досліджено біохімічний склад плодів і вегетативних органів видів хурми. Відмічено високий вміст біологічно активних речовин. Визначено 16 амінокислот в плодах і вегетативних органах. Сумарний вміст амінокислот у плодах і насінні хурми кавказької відповідно - 21,8 і 48,6 г.кг-1, у хурми віргінської - 13,5 та 33,6 г.кг-1. Встановлено високий вміст калію (до 114,82 мг.100 г-1) у плодах хурми кавказької та сорту Росіянка (до 96,62 мг.100 г-1). Високий вміст ліпідів відмічено у плодах хурми кавказької, нижчий - у віргінської. Листки видів та сортів накопичують значну кількість аскорбінової кислоти - до 874,10 мг/%, пагони - до 2084,49 мг/%.

10. Розроблено ефективні прийоми насінного та вегетативного розмноження хурми. Насінне - весняна сівба стратифікованого протягом 60 днів насіння: схожість його склала у хурми кавказької - 95%, віргінської - 90%, східної - 70%. Вегетативне розмноження - весняне окулірування у I декаді травня. Приживлення вічок (середнє за чотири роки) склало 93,55%.

11. Досліджено формування кореневої системи сіянців хурми на початкових етапах онтогенезу. Основна маса коріння (85%) у сіянців хурми східної розташована у шарі грунту 10-25 см, у хурми кавказької (88%) - 10-45 см, у віргінської (90%) - 10-80 см. Найглибше проникає коріння II-го порядку у всіх трьох видів.

12. Оцінка успішності і перспектив культивування видів хурми у Лісостепу України свідчать про повну акліматизацію D.virginiana, її сортів та міжвидових гібридів, акліматизаційне число становить 93-97 балів, хорошу - D.lotus - акліматизаційне число - 78 балів; слабку - D.kaki - акліматизаційне число 28 балів. Отже, D.virginiana та D.lotus цілком перспективні для культивування у Лісостепу України, D.kaki потребує подальшої селекційної роботи (виведення зимостійких сортів).

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

Вегетативне розмноження сортового матеріалу для вирощування саджанців необхідно проводити весняним щепленням у першій декаді травня.

Для вирощування сіянців (у селекційних цілях та одержання підщепи) ефективні підзимній посів свіжозібраним та весняний - стратифікованим протягом 60 днів (за температури 5-10°С) насінням.

Вирощувати сіянці хурми віргінської для одержання підщепи доцільно з пікіруванням або пересадкою через рік з метою формування мичкуватої кореневої системи.