Некоторые эколого-биологические особенности представителей рода Syringa L. в условиях Орловской области

Полный текст

Введение

Роль интродукции растений на современном этапе развития многогранна. Являясь одним из методов изучения растений вне их естественного обитания, она принимает участие в решении проблемы сохранения мирового биоразнообразия (Коропачинский и др., 2011; Скупченко и др., 2011; Smith, 2016; Smith, Pence, 2017; Madsen et al., 2021). Кроме того, интродукция является одним из способов расширения возможностей озеленения городов и населенных пунктов за счет включения в ассортимент, наряду с аборигенными растениями, интродуцированных видов различного эколого-географического происхождения, что открывает широкие возможности для обогащения видового разнообразия зеленых насаждений и повышения привлекательности архитектурно-пространственной среды (Гнаткович, 2014; Gudžinskas et al., 2017; Крекова, Залесов, 2019).

Решение задач интродукции требует серьезных усилий специалистов и многолетних испытаний инорайонных видов в культуре, всестороннего изучения с целью определения возможности и целесообразности их использования в насаждениях различного функционального назначения садово-паркового строительства и озеленения (Коропачинский и др., 2011).

Важнейшим источником видов древесных растений для интродукции в различные регионы служат живые коллекции ботанических садов, дендрариев и других интродукционных центров (Primack, Miller-Rushing, 2009; Aronson, 2014; Дубовицкая и др., 2015; Коляда, 2017; Havens, 2017; Westwood et al., 2021). Приоритетными направлениями научной деятельности последних являются сохранение и пополнение коллекции, изучение генетического разнообразия древесных видов-экзотов, редких и охраняемых таксонов, выявление специфики их адаптационных приспособлений к новым природно-климатическим условиям, разработка теоретических основ и методов интродукции в целях рационального использования растительных ресурсов (Скупченко и др., 2011; Хрынова, Турушев, 2016; Parakhina et al., 2021).

При подведении итогов интродукции необходимы результаты комплексных исследований, направленных на изучение степени адаптивности древесных растений при введении их культуру, их эколого-биологических особенностей, фенологических ритмов развития, возможностей репродукции, определение перспективности использования в зеленом строительстве и дальнейшей селекционной работе (Буторова и др., 2015; Лобанов и др., 2020). Кроме того, изучение интродуцентов предусматривает накопление данных о влиянии их географического происхождения и естественных экологических условий на характер их роста и развития при интродукции (Ёзиев, Кудратов, 2020).

Представители рода Сирень (Syringa L.) являются одними из наиболее популярных древесных растений, которые широко используются в различных категориях зеленых насаждений и типах посадок, обладают прекрасными декоративными качествами, устойчивостью к повреждающим факторам окружающей среды, высокой экологической пластичностью (Павленкова, Емельянова, 2016; Павленкова и др., 2020). Род Syringa относится к семейству Маслиновые (Oleaceae Hoffmanns. & Link) и включает, по разным классификациям, от 22 до 30 видов (Fiala, Vrugtman, 2008), и более 3000 сортов (Debard, 2025). По данным научных публикаций (Горб, 1989; Лунева и др., 1989) виды сирени распределяются согласно их естественного произрастания на 3 очага:

• Восточно-Азиатский очаг произрастания – гористая территория с муссонным, либо континентальным климатом, объединяющая Приамурье и Приморье Дальнего Востока; Северный, Центральный, Южный, Юго-Западный Китай; Корейский полуостров, Японию;
• Балкано-Карпатский очаг – территория Балкан и Карпат с умеренно-континентальным климатом;
• Гималайский – горные области Западных Гималаев на высоте 2000…2500 м над уровнем моря с резко-континентальным климатом.

В настоящее время в дендрарии Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур (ВНИИСПК, Россия) собрана коллекция представителей рода Syringa (13 видов и разновидностей, 35 сортов), что составляет 13,0% от общего количества таксонов (всего 370 таксонов). 

Цель исследований – изучить некоторые эколого-биологические особенности видов и разновидностей рода Syringa L. биоресурсной коллекции дендрария ВНИИСПК (Орловская область). Выделить из них высокодекоративные, устойчивые к комплексу неблагоприятных факторов внешней среды для использования в зеленом строительстве и дальнейшей селекции.

Материалы и методы

Материалом исследований служили 10 видов рода Syringa различных очагов произрастания, 3 разновидности гибридного происхождения (таблица 1). Растения сирени получены двухлетними саженцами из ОГУП-Дендропарк «ЛОСС» и высажены в 1969, 1975 и 1977 гг. на территории дендрария ВНИИСПК.

Таблица 1– Характеристика объектов исследования

Дендрарий ВНИИСПК (Орловская область, Орловский муниципальный округ, деревня Жилина) расположен в европейской части России в 368,0 км к юго-западу от Москвы (53°00 N, 36°00 E) и в 1,5 км от города Орла. Климат Орловской области умеренно-континентальный, с теплым или жарким летом и умеренно холодной зимой (Емельянова, Золотарева, 2020). Метеорологические данные за проводимые годы исследований (2006…2024 гг.) представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Метеорологические показатели зимних и летних месяцев 2006…2024 гг.

За годы исследований наиболее холодные зимы наблюдались в 2006 г. (среднемесячная температура воздуха зимнего периода -9,5°С) и в 2010 г. (среднемесячная температура -9,9°С); минимальная низкая температура воздуха была отмечена в 2006 г. (t_min -36,5°С) и в 2012 г. (t_min -40,0°С). В остальные зимние месяцы периода исследования среднемесячная температура воздуха не опускалась ниже -9°С. Наиболее малоснежные зимы отмечались в 2008, 2014, 2015 и 2017 гг. (сумма осадков 57,8…68,6 мм).

Анализ показателей метеоданных летних месяцев периода исследования показал, что наиболее жаркие и засушливые условия сложились летом 2010 г. – среднемесячная температура воздуха +22,0°С, максимальная температура воздуха +39,8°С, сумма осадков 61,1 мм. В остальные летние месяцы среднемесячная температура воздуха колебалась от 17,2 до 20,5°С. Условия с повышенной атмосферной влажностью отмечены летом в 2006 г., 2011 г. и 2017 г. (сумма осадков 235,4…324,5 мм).

Степень подмерзания таксонов сирени определяли визуально в полевых условиях после распускания почек по 6-балльной шкале оценки зимостойкости (Тюрина и др., 1999), где 0 – признаки подмерзания отсутствуют; 5 – растение вымерзло полностью или до линии снежного покрова. Оценку состояния проводили в конце вегетационного периода по 6-балльной шкале (Тюрина и др., 1999), где 5 – растение здоровое, с хорошим приростом, повреждений нет; 0 – растение погибло.  Устойчивость к болезням и вредителям – путем визуальных осмотров с учетом влияния данного фактора на декоративность по 3-балльной шкале: 0 – поражение (повреждение) отсутствует; 1 – поражение (повреждение) присутствует без потери декоративности; 2 – поражение (повреждение) присутствует с потерей декоративности (Дубовицкая, 2014). Степень плодоношения и цветения определяли по 6-балльной шкале для древесных растений (Головач, 1980), где 5 – высший балл плодоношения (цветения); 0 – растение не плодоносит (не цветет). Оценку декоративности проводили по 4-балльной шкале (Емельянова, 2016), где 4 – высший балл; 1 – низкая декоративность. Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

Результаты и их обсуждение

Одним из критериев, определяющих перспективность древесных растений при интродукции, является их зимостойкость (Lebourgeois et al., 2009; Крекова и др., 2017).

За годы исследований холодная зима отмечалась в 2005…2006 гг., температура воздуха опускалась до -36,5°С, на поверхности снега доходила до -39,3°С. Это оказало негативное влияние на степень устойчивости растений сирени к условиям зимнего периода. Среди представителей Syringa наиболее сильное подмерзание отмечено у S. yunnanensis (4 балла). У данного вида вымерзла большая часть кроны и скелетных ветвей, отсутствовало цветение. В последующие годы исследований вид так и не смог полностью восстановиться, единичное цветение и плодоношение было отмечено лишь в 2015 г. У остальных растений сирени степень подмерзания в зиму 2005…2006 гг., а также в холодную зиму 2009…2010 гг. не превышала 3-х баллов (таблица 3).

Таблица 3 – Эколого-биологические показатели представителей рода Syringa L., в баллах (в среднем за 2006…2024 гг.)

В среднем за годы исследований (2006…2024 гг.) по степени устойчивости к зимним повреждениям не выделены высокозимостойкие таксоны. К группе зимостойких (степень подмерзания от 1,1 до 2,0 баллов) относятся – S. amurensis, S. komarowii, S. velutina, S. josikaea, S. vulgaris, S. emodi, S. × henryi. У перечисленных таксонов значение степени подмерзания достоверно превышало или несущественно отличалось от среднего. Среднезимостойкими (степень подмерзания от 2,1 до 3,0 баллов) являлись таксоны – S. pekinensis, S. reflexa, S. villosa, S. × chinensis, S. × persica var. laciniata. К группе слабозимостойких (степень подмерзания от 3,1 до 4,0 баллов) относится вид S. yunnanensis. В среднем по годам исследования отмечена средняя изменчивость значения степени подмерзания: коэффициент вариации составил 12,78%.

Адаптационную способность растений сирени характеризует их состояние, оно зависит от зимостойкости, восстановительной способности после повреждающих факторов зимнего и летнего периодов, засухоустойчивости, устойчивости к болезням и вредителям (Павленкова и др., 2020).

Состояние представителей Syringa по годам варьировало незначительно: коэффициент вариации составил 6,64%. По результатам исследований выделена группа таксонов сирени, проявляющая высокую адаптивность к комплексу неблагоприятных факторов вегетационного периода (состояние от 4,1 до 5,0 баллов) – S. amurensis, S. komarowii, S. velutina, S. josikaea, S. vulgaris, S. × henryi. У перечисленных таксонов состояние достоверно превышало среднее значение по годам, лишь у межвидового гибрида S. × henryi изучаемый показатель был на уровне среднего (4,1 балла). Остальные представители Syringa адаптировались в условиях дендрария ВНИИСПК (состояние до 3,1 до 4,0 баллов), кроме вида S. yunnanensis, который показал недостаточную устойчивость в процессе исследований (состояние в среднем составило 2,9 балла).

Устойчивость древесных растений к болезням и вредителям имеет особое значение в оценке перспективности их интродукции, использования в зеленых насаждениях различного функционального назначения (Крекова и др., 2017). В коллекции ВНИИСПК у изученных таксонов сирени отмечалось незначительное поражение листовых пластинок пятнистостями различной окраски, величины и формы, вызываемыми грибами. Образование на листьях расплывчатых пятен без окаймления охряного цвета (антракноз, возбудитель – Gloeosporium syringae Allesch.) или округлых, коричневых, которые со временем светлеют в центре и становятся серыми с темным ободком (аскохитоз, возбудитель – Ascochyta orientalis Bond.), в большей степени проявлялись у растений сирени во второй половине вегетации. Отмечалось также появление на листьях окаймленных округлых, охряно-коричневого цвета пятен (септориоз, возбудитель – Septoria syringae Sacc. et Speg.); красно-коричневых, различной формы, постепенно разрастающихся, позднее приобретающих сероватую окраску (филлостиктоз, возбудители – Phyllosticta syringae West., Phyllosticta syringophila Oud.). Пораженные болезнями листья преждевременно засыхают и опадают. Инфекция сохраняется в растительных остатках.

В отдельные годы исследований с влажным и жарким летом, особенно в конце вегетации (август-сентябрь), у таксонов S. vulgaris, S. × chinensis, S. × persica var. laciniata отмечалось единичное поражение листьев мучнистой росой (возбудитель – грибы Microsphaera syringae Jacz., Microsphaera penicillata (Wallr.) Lev. f. syringae Jacz.) Болезнь проявлялась образованием на листовых пластинках серовато-белого налета мицелия, со временем формировались темно-коричневые точечные плодовые тела зимующей стадии. У вида S. vulgaris отмечалось незначительное поражение побегов обыкновенным или европейским раком сирени (возбудитель – гриб Nectria galligena Bres.). Протекание данной болезни сопровождается растрескиванием коры с образованием язвы с приподнятыми краями из каллусной ткани, появляются беловато-кремовых подушечки спороношения, в дальнейшем развитие инфекции приводит к засыханию побегов.

За годы исследований у изученных таксонов Syringa отмечалось слабое повреждение энтомофитофагами (от 1,0 до 1,1 баллов), что подтверждалось ранее проводимыми нами исследованиями (Павленкова и др., 2020). На верхней поверхности листьев во второй половине вегетации у растений отмечалось появление мин сиреневой моли-пестрянки (Gracilaria syringella F.); в месте повреждения листовая пластинка подсыхала и деформировалась. Также выявлены повреждения листьев листогрызущими насекомыми (пчела-листорез Megachile centuncularis L., листовые долгоносики Phyllobius spp.). Характер и степень повреждения изученных таксонов сирени болезнями и вредителями за все годы исследований не выходили за порог вредоносности и не оказали существенного влияния на их состояние и декоративные качества. Степень поражения (повреждения) болезнями и вредителями не превышала 2,0 балла и характеризовалась незначительной изменчивостью по годам – коэффициент вариации составил 8,39% и 4,56 % соответственно (таблица 2).

Одним из показателей успешности интродукции древесных растений к новым природно-климатическим условиям является способность их к плодоношению (Скупченко и др., 2011). Интенсивное цветение не всегда гарантирует высокое и хорошее плодоношение. У представителей Syringa степень плодоношения значительно варьировала по годам исследований: коэффициент вариации составил 29,74%. Нами выделена группа таксонов сирени с обильным плодоношением (от 4,1 до 5,0 баллов) – S. komarowii, S. velutina, S. josikaea, S. vulgaris; группа с хорошим плодоношением (от 3,1 до 4,0 баллов) – S. amurensis, S. villosa, S. emodi, S. × henryi. Значение степени плодоношения у перечисленных видов и разновидностей сирени было существенно выше среднего. Единичное завязывание плодов отмечалось у таксонов: S. yunnanensis (в 2015 г.), S. × chinensis (в 2015 г., 2022 г.), S. × persica var. laciniata (в 2021 г., 2023 г., 2024 г.). У последних двух разновидностей сирени формировались неполноценные плоды с отсутствием зародыша. 

Важным критерием отбора растений для озеленения, особенно это относится к красивоцветущим кустарникам, является степень или обильность цветения (Павленкова, Емельянова, 2016). Высоким значением этого показателя (от 4,1 до 5,0 баллов) характеризовались S. komarowii, S. velutina, S. josikaea, S. vulgaris, S. emodi, S. × henryi (рисунок 1). Несущественные отличия от среднего выявлены у таксонов – S. amurensis (3,9 балла), S. villosa (3,6 балла), S. × chinensis (4,0 балла), S. × persica var. laciniata (3,4 балла).

Удовлетворительная (от 2,1 до 3,0 баллов) и слабая степень цветения (от 1,1 до 2,0 баллов) отмечены у S. pekinensis (2,6 балла), S. reflexa (1,6 балла). Единичное цветение наблюдалось у вида S. yunnanensis (0,1 балла). В среднем по годам исследований выявлена значительная изменчивость степени цветения (коэффициент вариации 20,30%). Это объясняется биологическими особенностями растений, а также влиянием неблагоприятных факторов зимнего периода – в отдельные годы низкие критические температуры, резкие колебания в зимне-весенний период вызывали подмерзание генеративных почек.

При оценке декоративности растений сирени учитывалась степень цветения, облиственность куста, форма кроны, оригинальность ее строения. Изменчивость данного показателя в среднем за годы исследований была незначительной (коэффициент вариации 12,50%). Достоверно высоким значением декоративности характеризовались таксоны – S. amurensis, S. komarowii, S. velutina, S. josikaea, S. vulgaris, S. emodi, S. × henryi (от 3,6 до 3,9 баллов); низкая декоративность отмечена у S. reflexa (1,8 балла) и S. yunnanensis (1,0 балла).

     

      

а – S. komarowii, б - S. velutina, в – S. josikaea, г – S. vulgaris, д – S. emodi, е – S. × henryi

Рисунок 1 - Виды и разновидности сирени, обладающие высокой степенью цветения

Заключение

Результаты изучения ряда эколого-биологических показателей представителей рода Syringa биоресурсной коллекции дендрария ВНИИСПК позволили выделить по комплексу хозяйственно-ценных признаков наиболее перспективные виды и разновидности, которые могут быть рекомендованы для использования в зеленом строительстве и дальнейшей селекции. К ним относятся таксоны Восточно-Азиатского очага произрастания (S. komarowii, S. velutina), Балкано-Карпатского очага (S. josikaea, S. vulgaris), Гималайского очага (S. emodi), гибридного происхождения (S. × henryi). Перечисленные виды и разновидности сирени характеризуются устойчивостью к повреждающим абиотическим и биотическим факторам среды, обладают высокими декоративными качествами.

Вид S. amurensis за годы исследований проявил высокую адаптационную способность к повреждающим факторам вегетационного периода, устойчивость к болезням и вредителям. Однако в отдельные годы степень цветения этого вида характеризовалась как удовлетворительная (3 балла), что оказало влияние на показатели степени плодоношения. Этот вид сирени можно отнести к группе перспективных для зеленого строительства, рекомендовать для использования в одиночных и групповых посадках, создания высоких живых изгородей.

По результатам многолетних исследований (2006…2024 гг.) в условиях интродукции два вида S. yunnanensis и S. reflexa проявили слабую устойчивость к повреждающим факторам осенне-зимнего периода, в настоящее время не цветут и не плодоносят. Таксоны S. pekinensis, S. villosa, S. × chinensis, S. persica var. laciniata, несмотря на проявление недостаточной адаптивности в условиях коллекции дендрария ВНИИСПК (Орловская область), заслуживают внимания благодаря своим декоративным качествам. Таксоны S. villosa, S. × chinensis, S. persica var. laciniata обладают хорошей степенью цветения и облиственностью куста. Вид S. pekinensis цветет позже большинства видов и разновидностей сирени (2-ая декада июня), практически одновременно с S. amurensis, что представляет декоративную ценность для продления общего периода цветения рода Syringa.

Финансирование

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках НИР FGZS-2025-0009.

Funding

The work was carried out with the financial support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the framework of research FGZS-2025-0009.

Конфликт интересов: автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of the interests: the author declare that there is no conflict of interest.

Об авторах

Галина Александровна Павленкова

Автор, ответственный за переписку.
Email: pavlenkova@orel.vniispk.ru
ORCID iD: 0000-0003-4458-846X
SPIN-код: 1989-1082
Scopus Author ID: 57223702401
ResearcherId: ABC-3482-2020

Кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории декоративных растений

Список литературы

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

2. Рисунок 1 - Виды и разновидности сирени, обладающие высокой степенью цветения: а – S. komarowii

Скачать (304KB)

Метаданные

3. Рисунок 1 - Виды и разновидности сирени, обладающие высокой степенью цветения: б - S. velutina

Скачать (723KB)

Метаданные

4. Рисунок 1 - Виды и разновидности сирени, обладающие высокой степенью цветения: в – S. josikaea

Скачать (449KB)

Метаданные

5. Рисунок 1 - Виды и разновидности сирени, обладающие высокой степенью цветения: г – S. vulgaris

Скачать (566KB)

Метаданные

6. Рисунок 1 - Виды и разновидности сирени, обладающие высокой степенью цветения: д – S. emodi

Скачать (536KB)

Метаданные

7. Рисунок 1 - Виды и разновидности сирени, обладающие высокой степенью цветения: е – S. × henryi

Скачать (602KB)

Метаданные

Отказ от ответственности: заявления, мнения и данные, содержащиеся в публикации, принадлежат исключительно авторам и соавторам. ФГБНУ ВНИИСПК и редакция журнала снимают с себя ответственность за любой ущерб людям и/или имуществу в результате использования любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в контенте.