Условия и методика проведения исследований.
Работа выполнена
в
тундровой зоне Енисейского Крайнего Севера на техногенно нарушенных
землях в соответствии с тематическим планом лаборатории биологической
рекультивации
и
кормопроизводства,
включённым
в
Программу
фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному
обеспечению и развитию агропромышленного комплекса Российской
Федерации.
Погодные условия суровые. Таймырский муниципальный район
Красноярского края расположен в зоне вечной мерзлоты, мощность которой
увеличивается с юга на север и достигает в субарктических тундрах более 400
м. В арктической и субарктической тундре мерзлота залегает на глубинах 20-80
см. Снежный покров лежит в течение 240–260 дней. Средняя температура
января в лесотундре составляет минус 30
P
0
P
. В весенне-летний период крайне
мало ясных дней, сравнительно высокая влажность воздуха, практически
постоянные сильные ветра в течение всего года. Годовая сумма осадков 350 мм,
из них на летний период приходится около 30%.
Опыт заложен в 2006 г. методом рендомизированного размещения
повторностей вариантов на нарушенных тундровых торфяно-глеевых почвах
Пеляткинского газоконденсатного месторождения. Кислотность почвы в год
закладки составила рН 7,4, содержание в слое 0-20 см гумуса – 2,1%,
легкогидролизуемого азота –
4,5 мг/100 г почвы, подвижного фосфора – 1,3,
обменного калия – 8,0 мг/100 г. Повторность 4-кратная. Площадь опытной
делянки 35 м
P
2
P
, учетная площадь - 25 м
P
2
P
, ширина защитных полос 0,5 м. В
качестве компонентов луговых формаций использовали многолетние злаковые
травы: кострецы безостые: сорта Антей и Кенонский и местный дикорастущий
вид, пырейник сибирский, овсяницу красную, мятлик луговой. Посев трав
490
проведен 1-3 июля 2006 г. по нарушенной транспортом почве без обработки.
Удобрения вносили ежегодно. В качестве удобрений использовали аммиачную
селитру, простой гранулированный суперфосфат и хлористый калий.
Морфогенез.
Развитие многолетних злаков в субарктической зоне по
сравнению с более южными зонами претерпевает значительные изменения:
сокращается период вегетации, изменяется тепловой, температурный и водно-
воздушный режимы, травы развиваются при непрерывном полярном дне,
растянут срок периода покоя зимой. Всё это вырабатывает в растениях много
приспособительных признаков: проявляются признаки нанизма (карликовости):
уменьшаются размеры листьев, стеблей, корней и генеративных органов; на
листьях появляется опушение, у рыхлокустового злака пырейника сибирского
наблюдается появление коротких корневищ. Особенностью развития
исследуемых трав на Енисейском Севере является наличие полярного дня,
когда с 19 мая по 25 июля, в течение 45 дней солнце не уходит за горизонт.
Фотосинтез, способствующий увеличению площади листовой поверхности в
условиях полярного лета имел непрерывный характер [5].
Морфологическое развитие сеяных злаков в 2006 г. ограничилось у
низовых трав и частично у верховых (кострец безостый, овсяница луговая)
формированием 2-3х листочков. Длина листьев у верховых в среднем составила
9-11 см, у низовых – 5-6 см (таб.1). Вследствие непривычных условий жизни в
первый год развития растения находились в заторможенном состоянии. Слабо
развивается корневая система, замедлен процесс усвоения питательных
веществ из-за близости вечной мерзлоты, нет сомкнутости травостоя
вследствии малой листовой поверхности. Ширина листьев верховых злаков 0,3-
0,5 см, что в 1,5-2 раза больше чем у низовых (0,2-0,3 см). Глубина
проникновения кор- ней верховых злаков составила 8-12 см, у низовых 5-6 см.
Наибольшую глуби ну проникновения корней имел пырейник сибирский – 12
см.
491
Таблица 1
Сравнительная характеристика морфологических показателей сеяных многолетних злаковых трав
(Пеляткинское ГКМ, 2006-2009).
Параметры
Годы
Виды и сорта трав
Кострец безостый
Пырейник
сибирский
Овсяница
луговая
Овсяница
красная
Мятлик
луговой
Антей Кенонский местный
Лист
длина, см.
2006
11
11
10
9
11
5
6
2007
26
26
22
21
24
26
34
2008
20
22
18
23
22
21
26
2009
18
19
18
26
19
28
34
ср.
19
20
17
20
19
20
25
ширина, см.
2006
0,5
0,5
0,3
0,5
0,4
0,2
0,3
2007
0,8
0,8
0,6
1
0,5
0,4
0,3
2008
0,8
0,8
0,8
0,6
0,4
0,3
0,4
2009
0,7
0,8
0,8
0,6
0,4
0,3
0,5
ср.
0,7
0,7
0,6
0,7
0,4
0,3
0,4
Стебель
высота, см.
2006
-
-
-
16
-
-
-
2007
56
52
41
64
62
-
-
2008
50
53
44
69
55
45
50
2009
45
49
42
92
41
50
56
ср.
8
39
32
60
40
24
27
кол-во
междоузлий,
шт.
2006
-
-
-
3
-
-
-
2007
8
6
4
6
3
-
-
2008
7
6
5
7
2
2
2
2009
6
5
4
8
2
3
3
ср
5
4
3
6
2
2
2
2006
-
-
-
-
-
-
-
492
Колос
длина, см.
2007
7
7
-
12
5
-
-
2008
8
8
7
13
7
6
8
2009
-
-
-
13
-
7
8
ср.
7
7
7
12
6
6
8
Корни
глубина
проникновения,
см.
2006
9
9
5
12
8
6
5
2007
19
18
18
20
18
13
15
2008
18
18
18
20
15
14
16
2009
17
17
17
20
14
15
16
ср.
16
16
16
18
14
12
13
493
В 2007 г. у верховых злаков формировались корень, стебель, листья,
колос, а низовые оставались в фазе кущения. Интенсивное развитие
верховых злаков привело к резкому увеличению листовой поверхности
растений. Так если в 2006 г. площадь одной листовой пластинки
составляла 3-5,5 см
P
2
P
, то в 2007-м –13-21 см
P
2
P
. У низовых злаков площадь
листовой пластинки соответст венно составила 1-1,8 см
P
2
P
в 2006-м и 10,2-
10,4 см
P
2
P
в 2007-м. Верховые злаки сформировали стебли, высота которых
составила 41-64 см. Также у верховых злаковых трав появились колосья.
Они полностью не сформировались. Образовались пустоцветы. Длина
колосьев составила 5-12 см.
На второй год жизни (2007) продолжилось активное формирование
корневой системы. Появились короткие корневища с помощью которых
получили развитие побеги второго порядка. Глубина проникновения
корней составила у верховых злаков 18-20 см, у низовых 13-15 см.
Увеличение глубины проникновения корней в 2-3 раза способствовало
увеличению площади питания растений.
В 2008 г. сеяные травы продолжили интенсивное развитие в
морфологическом отношении. И низовые, и верховые злаки формировали
все признаки растения: корень, стебель, листья, колос. Длина листьев
верховых злаков составила 18-23 см, ширина 0,6- 0,8 см; у низовых 21-26 и
0,3-0,4 см соответственно. И низовые, и верховые злаки формировали все
признаки растения: корень, стебель, листья, колос. Наибольшей высотой
обладал пырейник сибирский – 69 см, наименьшей кострец безостый
местный – 44 см. Длина колосьев верховых злаков составила 7-13 см,
низовых 6-8 см. Если у верховых злаковых трав семена не вызревали в
течении всего срока наблюдений, то у низовых злаков – мятлика лугового
уже в первый год появления колосьев (2008) отмечалось достижение
полной спелости 8% семян. Глубина проникновения корней верховых трав
494
оставалась на уровне 2007 г. 18
-
20 см, у низовых отмечается некоторое
увеличение в длине корней, которые в среднем составили 14-16 см.
В 2009 г. растения развивались менее интенсивно чем в 2008 г. У
кострецов безостых и овсяницы луговой не развились колосья, что скорее
всего, связано с поздним наступлением весны. Высокие показатели у
пырейника сибирского. Высота растений была немногим меньше 1 м.
Также наблюдалось увеличение длины листьев. Характерной чертой
верховых злаков является то, что распределение питательных веществ при
построении растительного организма идёт в следующем порядке: корни-
стебель-листья, у низовых трав несколько иначе: корни-листья-стебель.
Стабильный уровень по годам наблюдается у низовых злаковых трав.
Благодаря большой листовой поверхности у низовых трав процессы
фотосинтеза шли интенсивнее, на что указывают накопление вегетативной
надземной и подземной масс.
Ниже
описаны
наиболее
характерные
особенности
морфологического развития интродуцируемых сеяных злаков в условиях
местной тундры.
Достарыңызбен бөлісу: |