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

ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

2015 БИОЛОГИЯ Вып. 2

УДК 634.24:551.524:581.543

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

Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика ДН. Прянишникова, Пермь, Россия

К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТЕМПЕРАТУРНО-ФЕНОЛОГИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ЧЕРЕМУХИ ОБЫКНОВЕННОЙ

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.

Ключевые слова: черемуха обыкновенная; биологический минимум; активные температуры; эффективные температуры.

Е. S. Shmykova, А. N. Paponov* В. N. Kotyukov

Perm State Agricultural Academy by academician D.N. Pryanishnikov, Perm. Russian Federation

TO THE ISSUE OF CORRELATION BETWEEN TEMPERATURE AND PHENOLOGY OF PADUS A VIUM MILL.

Biological low - inherent to a plant indicator of the temperature at which it begins its active development. Based on the biological value of low culture, the calculated amount of active and effective teinperalures needed by the plants at different stages of seasonal development. Relative to the minimum lemperature required for development of the bird cherry the literature provides different data. Performed in the analysis showed thai the variability of the sums of temperatures at the time of the phenophases bird cherry, calculated from 0°t\ lower than the sums of temperatures, calculated from 5°C (effective), thai can be considered as more accurately reflecting the needs of the bird cherry in (lie warmth and take biological minimum for bird cherry a temperature of 0°C.

Key ifords: bird cherry; biological minimum; active temperature control; effective temperature.

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

Для холодостойких растений (карликовая берета, голубика) биологическим минимумом принято считать 0°С, для большинства растений умеренного пояса этот показатель составляет 5°С, 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 миникгум 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-

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

167

ные на величину биологического минимума [Чирков, 1986],

О роли показателей температурного режима для роста и развития черему хи обыкновенной в литературе нет единого мнения. H.A. Царенко [1993] использует в своей работе суммы эффективных температур выше 5°С. A.B. Анциферов [2005] определяет биологический минимум для этой культуры - 0°С

Цель и методика исследований

Задачей исследований являлось провести срав-

нительную оценку значения для развития черемухи обыкновенной сумм температур, рассчитанных от 0°С (активные температуры) и от 5°С (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 под-считывались по фазам развития черемухи нарастающим итогом и за отдельные межфазные периоды по данным метеостанции г, Перми.

Таблица I

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

Фенологическая фаза 2009 2010 2011 2012 среднее

Распускание почек 21,04 18.04 24.04 15.04 20,04

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-

Суммы активных и эффективных гемнерагур на

черемухи обыкновенной

ПрСДСЛСНИЯ. В целом коэффициент вариации су мм активных температур в 1.2-2.6 раза ниже, чем эффективных. Наиболее -значимые различия наблюдаются по стспсни вариации в первой фазе развития черему хи. 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 2

момет наступлении очередною л апа развития

Фенофаза 2009 2010 2011 2012 Ср. V,%

Активная температура

Распускание почек 66 82 104 81 8317.8 18.8

Начало бутонизации 155 138 210 151 164115.9 19.5

Начало цветения 300 294 310 346 313+11 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 2395+76.2 6.4

Эффективная температура

Распускание почек 21 18 15 38 24±5.6 44.8

Начало бутонизации 52 42 61 57 53 ±4.1 15.5

Начало цветения 137 133 111 169 138±12 0 17.4

Окончание цветения 213 204 200 255 218+12.6 11.6

Созревание плодов 1043 1076 1093 1159 1093±24.4 4 5

Начало листопада 1496 1651 1530 1764 1610±61.1 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

К вопросу оценки температурно-фенологтеских связей черемухи обыкновенной 169

периодов коэффициент вариации не соответствует характеристикам нормального распределения (табл. 3).

Суммарный коэффициент вариации при расчете сумм температур нарастающим итогом при

1>50С равен 101.4%. а при РО°С - 60.7%. ад межфазные периоды - 146.7% и 97.4% соответственно. В обоих случаях вариация при 1>50С более чем в 1.5 раза выше, чем при |>0°С

Таблица:

Суммы активных и эффективных температур зд межфазные периоды развития

черемухи обыкновенной

Мсжфазныс периоды 2009 2010 2011 2012 Ср. V, %

Активная температура

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 lt.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

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°С, В то же время в отдельных случаях сама фаза распускания почек наступала раньше даты устойчивого перехода среднесуточной температуры через 5°С. Это 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°С, эффективных (>5°С)- 1500-2000°С.

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

Проведенные исследования согласуются с данными A.B. Анциферова - для оценки температур-но-фенологических связей черемухи обыкновенной слсдуст использовать суммы активных температур t>0°C.

Библиографический список

Анциферов A.B. Фенологические особенности черемухи // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты: сб. на-

уч. тр. М., 2005. Вып. 12. С. 118-129.

Цареико НА. Особенности морфологии и биологии видов рода Padus Mill. Дальнего Востока: авто-реф. дис. ... кавд. биол. наук. СПб.. 1993. 21 с.

Цыганов Д.Я. Фитоиндикация экологических режимов в подзоне хвойно-широколиственных лесов. VL 1983. 198 с.

11ирков IO.IL Агрометеорология. Л.: Гидромстсо-издат, 1986. 296 с.

References

Ancifcrov А.В, [Phonological features chcrry] Netra-diciormyc prirodnye resursy, innovacionnye tech-noiogii i produkty [Non-traditional natural resources, innovation technologies and products scientific collection], Moscow. 2005. iss. 12. pp. 118-129. (InRuss.).

Chirkov Ju.I. Agrometeorologija [Agrometeorology], Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1986. 296 p. (In Russ.).

Tsarenko N.A. Osobemvxsti morfoiogii i biofogii vvdor roda Padus Mill. Dal'nego Vostoka. Avtoref. diss, hand. biol. nauk [Features of tlie morphology and biology of species of the genus Padus Mill. The Far East Abstract Ph D.]. St. Petersburg. 1993. 21 p. (In Russ.).

Tsyganov D.N. Fitomdikacija ekologiceskich rezimov v podzone chvojno-sirokoliswennych lesov [Phy-toindicalion of ecological regimes in the subzone of coniferous-deciduous forests]. Moscow. Nauka Publ > 1983. 198 p. (InRuss.).

Поступила в редакцию 08.04.2015

Об авторах

Шмыкова Екатерина Сергеевна, аспирант факу льтета агротехнологий и лесного хозяйства ФПБОУВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н, Прянишникова» 614099. Пермь, ул. Петропавловская, 23; schmykovakalja@mail.ru; +79504533293

Папонов Алексей Николаевич, доктор сельскохозяйственных наук профессор кафедры плодоовощеводсгва хранения и переработки сельскохозяйственной продукции, заслуженный деятель науки РФ

ФПБОУВО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»

614099. Пермь, ул. Петропавловская, 23; kafpererabotka@pgsha.ni; (342)2689729

Котюков Борис Николаевич, доцент кафедры ботаники, генетики, физиологии растений и биотехнологий

ФГБОУВО «Псрмская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д Н. Прянишникова»

614099. Пермь, ул. Петропавловская. 23; botany@pgsha.ru: (342)2123696

About the authors

Slunykova Ekaterina Sergeevna. PhD student,

faculty of agronomy and forestry

Perm State Agricultural Academy by academician

D.N. Pryanishnikov. Petropavlovskaya St.. 23.

Perm. Russia. 614099; schmykovakatja@mail.ru'.

+79504533293

Paponov Aleksej Nikolaevich, doctor of agricultural Sciences. Professor of the Department of horticulture, storage and processing of agricultural products, honored scientist of the Russian Federation

Perm State Agricultural Academy by academician D.N, Pryanishnikov, Petropavlovskaya sU 23. Perm. Russia. 614099; kafpererabolka@pgslia.ru; (342)2689729

Kotyukov Boris Nikolaevich, associate professor of the Department of botany, genetics, plant physiology and biotechnology'

Perm State Agricultural Acadcmy by acadcinician DhNt Pryanishnikov, Petropavlovskaya St., 23. Perm, Russia, 614099: botany@pgsha.ru; (342)2123696