Растительные ресурсы, 2022, T. 58, № 2, стр. 144-151
Рост и развитие Vaccinium angustifolium (Ericaceae) при интродукции в условиях Удмуртии
Д. А. Зорин 1, *, А. В. Федоров 1
1 Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН
г. Ижевск, Россия
* E-mail: zor-d@udman.ru
Поступила в редакцию 26.01.2022
После доработки 21.02.2022
Принята к публикации 03.03.2022
- EDN: KRHSBX
- DOI: 10.31857/S0033994622020108
Аннотация
Работа посвящена комплексному изучению нового для территории Удмуртской Республики растения – Vaccinium angustifolium Ait. Голубика узколистная является перспективным ягодным кустарничком для культивирования в Средней полосе России. Растение характеризуется высокой зимостойкостью и способностью выдерживать понижение температуры до –40 °C, способно произрастать на бедных, кислых, переувлажненных почвах. Целью работы стало выявление биологических особенностей и параметров продуктивности V. аngustifolium при интродукции в условиях Удмуртской Республики. Исследования проводились с использованием общепринятых методик. Изучались фенологические особенности, рост и развитие растений, продуктивность, морозостойкость и зимостойкость, дана интегральная оценка жизнесопособности и перспективности интродукции. Морфометрические характеристики растений в 2020 г.: высота растений – 40.6 ± 3.2 см, диаметр кроны – 59.4 ± 3.3 см, средняя продуктивность – 854.7 ± 60.1 г, средняя масса ягоды – 0.97 ± 0.10 г. В условиях Удмуртии голубика показала стабильный рост с минимальными повреждениями однолетних побегов и плодовых почек в зимний период. При продолжительных низких отрицательных температурах в декабре при отсутствии снежного покрова наибольшая степень подмерзания у отдельных растений составила 2 балла (слабое подмерзание). По многолетней оценке зимостойкости в полевых условиях Удмуртии голубику узколистную можно отнести к группе зимостойких. Использование интегральной шкалы показало перспективность интродукции голубики узколистной (группа перспективности II – перспективные).
Голубика узколистная (Vaccinium angustifolium Ait.) листопадный кустарничек высотой от 20 до 50 см (относится к группе низкорослых голубик) из семейства вересковых (Ericaceae Juss.) [1, 2]. Естественный ареал занимает северо-восток США – штаты Мэн, Орегон и восток Канады – провинции Британская Колумбия, Квебек и Онтарио. Растения произрастают на открытых окраинах болот, заболоченных возвышенностях и песчаных пустошах. Данный вид введен в культуру в США и Канаде более 100 лет назад. Промышленные плантации в Европе имеются в Швеции, Норвегии, Финляндии, Эстонии, Беларуси.
Растения голубики узколистной характеризуются высокой зимостойкостью и способны выдержать понижение температуры до –34 ...–40 °C [3, 4]. Опасность для растений во время цветения представляют поздние весенние заморозки. Воздействие на растение температуры –3.5 °C в течение четырех часов приводит к повреждению 80% распустившихся цветков и 60% бутонов [5]. Вид способен произрастать на бедных, кислых переувлажненных почвах [6]. Ягоды содержат биологически активные вещества и являются ценным пищевым и лекарственным ресурсом. Создание плантаций голубики на выбывших из промышленной эксплуатации торфяных месторождениях, является эффективным способом фиторекультивации, который ослабляет ветровую эрозию [7]. Эти особенности делают данный вид привлекательным для возделывания в Среднем Предуралье.
Цель работы: выявление биологических особенностей и параметров продуктивности V. аngustifolium при интродукции в условиях Удмуртской Республики.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследования проводились в Удмуртской Республике, находящейся на востоке Русской равнины в междуречье Вятки и Камы. Данная территория в орографическом отношении является частью Среднего Предуралья. Климат республики умеренно-континентальный с продолжительной холодной многоснежной зимой и коротким теплым летом. Опыт закладывался в центральном агроклиматическом районе Республики (Селтинский район, с. Халды, 57°12′27″ с.ш. 51°54′56″ в.д.). Сумма температур выше 10 °C на этой территории составляет 1850 °C, продолжительность периода с температурой выше 10 °C колеблется от 115 до 123 дней. Гидротермический коэффициент за вегетационный период равен 1.2–1.3 [8].
Культивирование голубики узколистной в условиях Удмуртии было начато в 2014 г. [9–11]. Семена предоставлены сотрудниками Центрально-европейской лесной опытной станции Г.В. Тяк и Г.Ю. Макеевой в феврале 2014 г.
Семена в марте высеяны в посевные ящики на кислый верховой торф без заделки. Начало прорастания семян отмечено на 10 день. После появления первого настоящего листа сеянцы распикированы в стаканчики объемом 0.2 л, где они выращивались до весны 2015 г. Зимовка проходила в траншее с укрытием полиэтиленовой пленкой и нетканым материалом. Сохранность 95%.
Весной сеянцы голубики были высажены на постоянное место. Посадка проводилась на гряды, в качестве грунта использовалась смесь торфа, песка и хвойных опилок в соотношении 2 : 1 : 1 с внесением комплексных минеральных удобрений. Мульчирование посадок проводилось хвойными опилками. Схема посадки 50 × 60 см.
Фенологические наблюдения, изучение особенностей зимостойкости, продуктивности, товарно-потребительских качеств ягод образцов голубики проводили в соответствии с “Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур” [12]. Морфометрические показатели вегетативной сферы кустов голубики определяли в конце вегетационных периодов 2015–2020 гг.
Оценку перспективности интродукции проводили по общепринятой методике разработанной ГБС РАН [13]. Учитываемые показатели и их оценка в баллах представлены в табл. 1, 2.
Таблица 1.
Оценка жизнеспособности и перспективности интродуцируемых растений Vaccinium angustifolium по данным визуальных наблюдений Table 1. Visual assessment of the viability and prospects of introduced Vaccinium angustifolium plants
| № п/п | Показатель Indicator |
Характеристика показателей Characteristics of indicators |
Баллы Points |
|---|---|---|---|
| 1 | Одревеснение побегов, % длины Lignification of shoots, % of length |
100 | 20 |
| 75 | 15 | ||
| 50 | 10 | ||
| 25 | 5 | ||
| Не одревесневают Do not lignify |
1 | ||
| 2 | Зимостойкость Winter hardiness |
I) Растение не обмерзает I) Plants do not freeze |
25 |
| II) Обмерзает не более 50% длины однолетних побегов II) 50% or less of the annual shoot’s length freezes |
20 | ||
| III) Обмерзает от 50 до 100% длины однолетних побегов III) 50 to 100% of the annual shoot’s length freezes |
15 | ||
| IV) Обмерзают более старые побеги IV) Older shoots freeze |
10 | ||
| V) Растение обмерзает до уровня снега V) Exposed plant parts freeze down to the snow level |
5 | ||
| VI) Растение обмерзает до корневой шейки VI) Entire above-ground part of the plant freezes |
3 | ||
| VII) Растение вымерзает целиком VII) Entire plant freezes out |
1 | ||
| 3 | Сохранение формы роста
(габитуса) Retention of growth habit |
Сохраняется Persists |
10 |
| Восстанавливается Restored |
5 | ||
| Не восстанавливается Not restored |
1 | ||
| 4 | Побегообразовательная
способность Ability to form new shoots |
Высокая – 6 и более побегов на 1 двухлетний побег High – 6 or more shoots per 1 two-year shoot |
5 |
| Средняя – побегов достаточно для сохранения типичной жизненной формы и габитуса –
3–5 побегов Medium – enough shoots to maintain the typical life form and habit – 3–5 shoots |
3 | ||
| Низкая – новые побеги единичны, утрата типичной жизненной формы и габитуса Low – new shoots are sporadic, loss of typical life form and habit |
1 | ||
| 5 | Прирост в высоту Height increment |
Ежегодный Annual |
5 |
| Не ежегодный Irregular |
2 | ||
| 6 | Способность к генеративному размножению Ability for seed reproduction |
Семена созревают Seeds |
25 |
| Семена не созревают Seeds do not ripen |
20 | ||
| Цветет, не плодоносит Plants blooms, but do not fruit |
15 | ||
| Не цветет Plants do not bloom |
1 | ||
| 7 | Способы размножения в культуре Methods of propagation under cultiavtion |
Самосев Self seeding |
10 |
| Искусственный посев Artificial seeding |
7 | ||
| Естественное вегетативное размножение Natural vegetative reproduction |
5 | ||
| Искусственное вегетативное размножение Artificial vegetative propagation |
3 | ||
| Привлечение семян или растений из других районов Utilization of seeds or plants from other areas |
1 |
Таблица 2.
Шкала оценки перспективности интродукции растений Vaccinium angustifolium Table 2. Scale for assessing the introduction potential of Vaccinium angustifolium
| Индекс Class |
Значение индекса Class description |
Соответствующая сумма баллов Total score |
|---|---|---|
| I | Вполне перспективные Completely promising |
91–100 |
| II | Перспективные Promising |
76–90 |
| III | Менее перспективные Less promising |
61–75 |
| IV | Малоперспективные Of little promise |
41–60 |
| V | Неперспективные Unpromising |
21–40 |
| VI | Абсолютно непригодные Absolutely inadaptable |
5–15 |
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
По результатам наблюдений в 2016–2020 гг. установлено, что в условиях Удмуртии сроки наступления основных фенофаз образцов голубики узколистной варьируют в следующих пределах:
– начало наступления вегетации (набухание почек) – третья декада апреля;
– распускание вегетативных и генеративных почек – первая–вторая декада мая;
– начало цветения – вторая декада мая–середина июня;
– начало созревания ягод – первая декада июня;
– массовое созревание ягод – вторая декада июля–первая декада августа;
– полное изменение сезонной окраски листьев – вторая декада сентября;
– начало опадения листьев – первая декада октября.
Главным лимитирующим фактором, определяющим успешность культивирования голубики узколистной в Среднем Предуралье, является зимостойкость, которая связана как с генетическими особенностями растений, так и с метеорологическими условиями, сложившимися в зимний период. Повреждаемость голубики обусловлена в основном негативным воздействием отрицательных температур, особенно при отсутствии или минимальном снежном покрове в декабре.
Наблюдения показали, что в отдельные годы при продолжительных низких отрицательных температурах в декабре (табл. 3) при отсутствии снежного покрова наибольшая степень подмерзания у отдельных растений составила 2 балла (слабое подмерзание). В такие годы итоги перезимовки, отраженные общим состоянием растений в конце вегетационного периода, оцениваются в 4 балла (отмерли концы приростов прошлого года, часть плодовых почек, урожай снижен [12]).
Таблица 3.
Метеорологические условия в холодный период (2015–2020 гг.)1Table 3. Meteorological conditions of the cold season (2015–2020)1
| Период Period |
Температура, °С Temperature, °С |
||||
|---|---|---|---|---|---|
| ноябрь november |
декабрь december |
январь january |
февраль february |
март march |
|
| 2015/2016 | –3.8/–13.1* | –5.1/–22.8 | –13.1/–26.7 | –3.3/–12.5 | –2.6/–16.4 |
| 2016/2017 | –8.5/–23.9 | –13.9/–32.6 | –13.8/–35.7 | –9.3/–23.5 | –2.2/–15.7 |
| 2017/2018 | –1.0/–5.7 | –6.5/–24.2 | –10.1/–24.9 | –11.8/–28.5 | –8.8/–23.2 |
| 2018/2019 | –4.1/–17.9 | –9.5/–21.7 | –11.2/–25.8 | –8.8/–25.6 | –1.8/–17.5 |
| 2019/2020 | –4.2/–21.6 | –5.8/–24.5 | –4.8/–25.1 | –4.5/–21.2 | 1.0/–11.6 |
Примечание: 1 по данным метеостанции в с. Селты (Удмуртия, Россия): широта 57.30 долгота 52.15, высота над уровнем моря 184 м. * В числителе – среднемесячная температура, в знаменателе – минимальная температура в месяце. Note: 1 According to the weather station in the village Selty (Udmurtia, Russia): latitude 57.30 longitude 52.15, elevation above msl 184 m. * In the numerator – the average monthly temperature, in the denominator – the minimum temperature of the month.
По результатам оценки зимостойкости в полевых условиях Удмуртии голубику узколистную можно отнести к группе зимостойких (растения, имеющие степень повреждения до 2 баллов в критические зимы и не повреждающиеся в обычные, не снижающие урожайности после перезимовки в критических условиях [12]).
Оценка жизнеспособности и перспективности интродукции голубики узколистной в условиях Удмуртии по данным визуальных наблюдений проведена по общепринятой методике [13] на основании морфологических критериев (табл. 4).
Таблица 4.
Интегральная оценка интродукционной перспективности Vaccinium angustifolium Table 4. Integral assessment of Vaccinium angustifolium introduction prospects of
| Показатели в баллах Indicators in points |
ОО GA |
ГП CIP |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ОП LS |
З WH |
СФР RGH |
ПС SFA |
ПВ HI |
СГР ASR |
СРК MPC |
||
| 15 | 20 | 10 | 3 | 5 | 25 | 7 | 85 | II |
Примечание: ОП – одревеснение побегов, З – зимостойкость, СФР – сохранение формы роста, ПС – побегообразовательная способность, ПВ – прирост в высоту, СГР – способность к генеративному размножению, СРК – способы размножения в культуре, ОО – общая оценка, ГП – группа перспективности. Note: LS – lignification of shoots, WH – winter hardiness, RGH – retention of the growth habit, SFA – shoot forming ability, HI – height increment, ASR – ability for seed reproduction, MPC – methods of propagation under cultivation, GA – general assessment, CIP – class of introduction potential.
Использование интегральной шкалы показало перспективность интродукции голубики узколистной (группа перспективности II – перспективные) на территории Удмуртской Республики и сопредельных территорий со схожими климатическими условиями.
Морфометрические показатели надземной вегетативной части кустов измеряли ежегодно в первой декаде октября, продуктивность и параметры ягод в июле в момент плодоношения (табл. 5).
Таблица 5.
Морфометрические показатели растений Vaccinium angustifolium Table 5. Morphometric parameters of Vaccinium angustifolium plants
| Год Year |
Размер куста, см Bush size, cm |
Размер листьев, мм Leaf size, mm |
Масса ягоды, г Berry mass, g |
Продуктивность, г/раст. Productivity, g/plant |
||
|---|---|---|---|---|---|---|
| высота height |
диаметр diameter |
длина length |
ширина width |
|||
| 2015 | 13.8 ± 1 | 19.5 ± 1 | 29.2 ± 0.9 | 11.3 ± 0.4 | – | – |
| 2016 | 16.3 ± 1 | 27.1 ± 1 | 35.1 ± 1 | 14.8 ± 0.5 | – | – |
| 2017 | 24.8 ± 2 | 39.1 ± 2 | 37.2 ± 1 | 15.4 ± 0.5 | 1.10 ± 0.08 | – |
| 2018 | 31.6 ± 1 | 55.6 ± 3 | 43.3 ± 1.5 | 18.5 ± 0.8 | 0.70 ± 0.05 | 248 ± 23 |
| 2019 | 37.2 ± 3 | 58.3 ± 3 | 43.8 ± 1.4 | 18.8 ± 0.8 | 0.92 ± 0.08 | 456 ± 69 |
| 2020 | 40.6 ± 3 | 59.4 ± 3 | 42.7 ± 1.4 | 18.4 ± 0.7 | 0.97 ± 0.10 | 855 ± 60 |
Проведенные осенью 2015 г. измерения показали, что растения характеризовались следующими морфометрическими показателями: высота 13.8 ± 1.1 см, количество побегов 8.6 ± 1.2 шт./куст, средняя длина побега 15.3 ± 1.4 см, размер листьев 29.2 × 11.3 мм.
В последующие годы наблюдалось активное увеличение высоты и диаметра растений (рис. 1). В 2019 г. рост в высоту практически прекратился, отмечено увеличение диаметра кроны кустов. В 2020 г. средняя высота растений составила 40.6 см, диаметр кроны – 59.4 см.
Рис. 1.
Внешний вид Vaccinium angustifolium. (a) – 2016 г., (b) – 2018 г. Fig. 1. Appearance of Vaccinium angustifolium. (a) – 2016, (b) – 2018.
В 2016 г. на отдельных растениях отмечено единичное плодоношение. В 2017 г. в фазу плодоношения вступили около 70% растений, средняя масса ягоды составила 1.10 г. В последующие годы (2018–2020) средняя масса ягоды составляла 0.70 – 0.97 г. Средняя продуктивность растений росла: в 2018 – 248.1 ± 22.8 г/раст., в 2020 – 854.7 ± 60.1 г/раст. (рис. 2).
ВЫВОДЫ
Проведенные исследования показали возможность введения в культуру на территории Удмуртской Республики нового вида – Vaccinium angustifolium Ait. Культивируемые растения показали стабильный рост и высокую зимостойкость. Отмечено вхождение в генеративную фазу части растений на 2 год выращивания. На шестой год выращивания средняя продуктивность растений составила 854.7 ± 60.1 г/раст. Необходимо проведение полевых исследований на территории выбывших из использования торфяных месторождений, с последующим отбором наиболее устойчивых и урожайных форм.
Список литературы
Barker W.G. 1964. The lowbush blueberry industry in eastern Canada. – Econ. Bot. 18(4): 357–365. https://doi.org/10.1007/BF02862721
Морозов О.В., Гордей Д.В., Сауткин Ф.В., Буга В.А., Ярмолович С.В. 2016. Культивирование голубики узколистной (Vaccinium angustifolium Ait.) в Белорусском Поозерье. Минск. 195 с.
Trevett M. 1969. Winter injury and fertilizers in lowbush blueberries. – Res. in Life Sci. 16(4): 4–15.
Cappiello P.E., Dunham S.W. 1994. Seasonal variation in low-temperature tolerance of Vaccinium angustifolium Ait. – Hort. Sci. № 29(4). P. 302–304. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.29.4.302
Hicklenton P.R. 2002. Freeze damage and frost tolerance thresholds for flowers of the lowbush blueberry (Vaccinium angustifolium Ait.). – Acta Hort. № 574. P. 193–201. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2002.574.29
Тяк Г.В., Тяк А.В. 2013. Выращивание сеянцев голубики узколистой на выработанном торфянике. – В сб.: Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования: материалы X Международного симпозиума. Т. 1. Пущино, 17–21 июня 2013 г. М. С. 37–40. https://vniissok.ru/wp-content/uploads/2020/03/tom_1.pdf
Грибок Н.А., Букляревич А.Г., Веевник А.А., Яковлев А.П. 2014. Перспективы тиражирования посадочного материала голубики узколистной. – В сб.: Опыт и перспективы возделывания голубики на территории Беларуси и сопредельных стран: материалы международной научной конференции, 17–18 июля 2014 г., Минск. С. 35–39. http://hbc.bas-net.by/hbcinfo/books/Kurlovich2014-1.pdf
Удмуртская Республика: Энциклопедия. 2000. Ижевск. 799 с.
Зорин Д.А. 2017. Интродукция голубики узколистной в Удмуртии. – В сб.: Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования: Материалы XII международного симпозиума. М. С. 15–17. https://vniissok.ru/wp-content/uploads/2020/03/tom_1.pdf
Зорин Д.А. 2017. Опыт интродукции Vaccinium angustifolium Ait. в Удмуртии. – В сб.: Современные проблемы интродукции и сохранения биоразнообразия растений: материалы 3-ей заочной научно-практической конференции с международным участием. Воронеж. С. 31–34.
Зорин Д.А. 2019. Интродукция голубики узколистной в Среднем Предуралье. – В сб.: Аграрная наука – сельскохозяйственному производству: материалы Международной научно-практической конференции 12–15 февраля 2019 г., г. Ижевск. Ижевск. Т. 1. С. 142–144. https://izhgsha.ru/images/DOCS/Nauka/Konferenc/12-15feb2019/12-15feb2019_Tom1.pdf
Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. 1999. Орел. С. 481–492.
Лапин П.И., Сиднева С.В. 1973. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений. – Опыт интродукции древесных растений. М. С. 7–67.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Растительные ресурсы
Пн.-пт.: 10.00-19.00