Вариационная изменчивость и корреляционная взаимосвязь между параметрами луковиц гиацинта восточного и количеством осадков

Окач Мария Александровна ORCID: 0000-0001-7147-1676 учебный мастер, Ботанический сад-институт Поволжского государственного технологического университета 424300, Россия, республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, ул. Мира, 2б Okach Mariya Aleksandrovna Educational master, Botanical Garden-Institute, Volga State University of Technology 424300, Russia, respublika Marii El, g. Ioshkar-Ola, ul. Mira, 2b OkachMA@volgatech.net Другие публикации этого автора

Ареал гиацинта восточного (Hyacinthus orientalis L.) приурочен к горным районам Юго-Западной Азии, Сирии, Ливана, Израиля, средиземноморскому побережью Ирана, северо-восточной части тропической Африки ^[1]. В южной части Анатолии (Турция) произрастает два подвида гиацинта восточного: H. orientalis subsp. orientalis и H. orientalis subsp. chionophyllus, последний подвид является эндемиком Турции ^{[2, 3, 4, 5]}. Климат этих мест характеризуется жарким, сухим летом и мягкой, дождливой зимой. Осадков выпадает обычно 400 - 600 мм в год, с минимумом в летний сезон, когда отмечается засуха; постоянный снежный покров не образуется. Средняя месячная температура воздуха летом 20 - 25 °С, зимой 5 -12 °С ^[6]. Короткий период благоприятных условий обитания в сухом средиземноморском субтропическом климате, с длительными периодами засухи, способствовал формированию у гиацинта восточного жизненной формы луковичного геофита (по классификации Х. Раункиера). Геофиты характеризуются способностью при неблагоприятных условиях полностью переходить из воздушной среды под землю ^[7]. Почки возобновления у гиацинта восточного находятся в видоизменном побеге - луковице. Донце луковицы является сильно укороченным стеблем, а чешуйки - разросшимися влагалищами листьев ^[8]. У донца луковицы формируются два типа придаточных корней: всасывающие и контрактильные. Контрактильные корни представляют собой длинные мясистые корни с высоким содержанием сахаров в корковой паренхиме, при быстром расходовании сахаров длина корня сокращается в продольном направлении ^[9] и происходит втягивание луковицы в почву на оптимальную глубину. Контрактильные корни у гиацинта восточного формируются в конце весны, перед началом неблагоприятного летнего периода. Гиацинт восточный не смотря на произрастание в теплом субтропическом климате принадлежит к холодоустойчивым эфемероидам, что позволяет ему успешно проходит первичную интродукцию в условиях умеренно-континентального климата республики Марий Эл. Естественным способом размножения сортовых гиацинтов является вегетативный. В зависимости от сорта, количество образующихся дочерних луковиц в гнезде колеблется в пределах 1 - 5 луковиц. Согласно литературным данным, на продуктивность луковиц, при благоприятных условиях перезимовки, оказывают влияние такие факторы как, температура воздуха и количество осадков, выпадающих в период активной вегетации. Эти факторы напрямую влияют на интенсивность фотосинтеза и накопление питательных веществ в луковицах ^[10]. Выявление связей между этими показателями позволит оценить степень акклиматизации данной культуры к условиям интродукции.

Согласно современной классификации гиацинт восточный принадлежит к семейству Спаржевые ^[11]. Первые упоминания о культивировании гиацинта в Турции, как красивоцветущего декоративного растения относятся к XV веку. С XVI- XVII века и до настоящего времени коммерческим центром по производству посадочного материала и центром селекции гиацинта восточного стали Нидерланды ^[12]. Современный ассортимент сортов гиацинта восточного позволяет успешно использовать его в озеленение городских территорий.

Цель данной работы – изучить влияние количества осадков на показатели продуктивности гиацинта восточного в условиях республики Марий Эл.

Объекты и методы исследования. Объектом исследования являлась коллекция сортов гиацинта восточного ботанического сада-института ПГТУ, г. Йошкар-Ола. Для изучения биометрических показателей луковиц и их продуктивности из коллекции было отобрано 10 сортов гиацинта восточного с простой и махровой формой цветка (табл.1). Все сорта произрастали в одинаковых эдафических условиях. Выверку названий сортов и распределение их по садовым группам проводили согласно данным Королевского садоводческого общества ^[13] и Королевской генеральной ассоциации производителей луковичных растений ^[14]

Таблица 1

Характеристика сортов гиацинта восточного

Территория республики Марий Эл принадлежит к умеренно-континентальному климату, с продолжительной холодной зимой, сухой весной, теплым летом, влажной и холодной осенью. Средняя месячная температура воздуха летом +18 - +20 °C, зимой −18 - −19 °C. Средняя годовая сумма осадков – 580 мм, сумма осадков за период активной вегетации – 268 мм, на рисунке 1 представлено количество осадков в вегетативный период 2012-2015 гг ^{[15, 16, 17]}.

Рис. 1 - Количество осадков (от нормы) в вегетационный период 2012-2015 гг

Работа проводилась в период с 2012 по 2015 года. Посадку гиацинтов проводили в конце сентября. Расстояние между луковицами в ряду составляло 15 см, между рядами 20 см. Выкопка луковиц производилась после отмирания листьев. В ходе работы учитывали такие биометрические параметры как диаметр и высота луковицы, а также количество луковиц в одном гнезде. Уровень индивидуальной изменчивости определяли по Г.Н. Зайцеву ^[18], долю влияния фактора на уровень изменчивости признака – по Н.А. Плохинскому ^[19]. Полевые материалы обработаны методами описательной статистики и дисперсионного анализа с использованием прикладной программы Microsoft Excel на 95-процентном уровне надежности.

Изложение результатов.

Анализ коэффициентов корреляции и вариации биометрических и количественных показателей сортов гиацинта представлены в таблице 2. Из таблицы видно, что между диаметром луковицы и её высотой существуют сильные и средние прямые корреляционные связи, за исключением сортов ‘Woodstok’ и ‘Splendid Cornelia’, с простыми цветками фиолетового цвета (r=0,30). Наличие данных связей свидетельствует о равномерности отложения запасных питательных веществ в луковице в течение вегетационного периода. Индивидуальная изменчивость сортов по среднему диаметру дочерних луковиц в гнезде входит в норму варьирования, за исключением сортов: ‘Lady Derby’, ‘Splendid Cornelia’, ‘Madam Sophie’, ‘Isabelle’. В группе сортов с простыми цветками также прослеживаются сильные и средние прямые корреляционные связи между диаметром луковиц и количеством образовавшихся дочерних луковиц, исключение составляет сорт ‘Woodstok’. В группе сортов с махровыми цветками данные корреляционные связи слабые. Анализ корреляции между количеством осадков (в период вегетации) и коэффициентом размножения выявил средние и сильные обратные связи. Коэффициент вариации сортов по количеству дочерних луковиц в гнезде превышает норму варьирования, исключением является сорт ‘Eros’. Полученные результаты свидетельствует о степени акклиматизации данного растений к условиям интродукции.

Таблица 2

Коэффициенты корреляции и вариации биометрических и количественных показателей сортов гиацинта восточного.

Дисперсионный анализ выявил зависимость коэффициента размножения от количества осадков в период вегетации (таблица 3). Доля влияния этих показателей друг на друга находиться в диапазоне 66,7% - 73,7%.

Таблица 3.

Дисперсионный анализ влияния количества осадков на коэффициент размножения

гиацинта восточного

Примечание: F – критерий Фишера, p<0,05;

Выводы:

1. Уровень индивидуальной изменчивости по диаметру луковицы у большей части сортов входит в норму варьирования, что свидетельствует о пригодности экологических факторов для данного параметра.

2. Количество дочерних луковиц в гнезде характеризуется высоким уровнем изменчивости и зависит от условий среды.

2. На коэффициент размножения сортов гиацинта сильно влияет такой экологический фактор, как количество осадков в период вегетации (66,7% - 73,7%).