Сезонное развитие и динамика урожайности плодов княженики (Rubus arcticus L.) изучались на западе Магаданской области в верховьях р. Колыма. Цель исследований – оценка динамики дат наступления фенологических фаз княженики за период 2002–2021 гг. и определение климатических факторов, влияющих на колебания урожайности плодов (1992–2021 гг.). В задачи работы входило обобщение данных фенологических наблюдений за популяциями княженики и анализ зависимости динамики урожайности плодов от метеорологических показателей и изменения условий местообитания. Фенологические наблюдения проводятся с 2002 г. по настоящее время, урожайность оценивалась глазомерно по шкале Каппера-Формозова (1992–2021 гг.). Метеорологические наблюдения на полевом стационаре ИБПС ДВО РАН ведутся с 1992 г. Описан годичный цикл княженики (11 фенофаз) и особенности прохождения отдельных стадий. Сезонный цикл развития княженики состоит из 5 генеративных и 5 вегетативных фаз, динамика дат наступления которых не демонстрирует существенного положительного тренда. За период 1992–2021 гг. произошло снижение урожайности, связанное с увеличением частоты заморозков в период цветения, засушливой погодой в июле и изменениями условий местообитания. Дикорастущие популяции княженики представляют собой ценный генетический материал для селекционной работы и могут быть введены в культуру на территории Магаданской области.
дикорастущие ягодники, княженика, фенология, Магаданская область
Введение. Богатейшие недревесные растительные ресурсы Крайнего Северо-Востока России используются лишь в незначительной степени. Рациональная заготовка и переработка дикорастущих ягод позволяют обеспечить население региона натуральными продуктами и предложить значительный ассортимент импортной продукции. За последние 30 лет в мире резко возрос интерес к ягодам рода Rubus L., разработаны десятки рецептур различных изделий на их основе [1]. Тем не менее биология, сезонное развитие и особенности плодоношения дикорастущих ягод этого рода, особенно княженики и морошки, в Магаданской области ранее не изучались.
С
Княженика арктическая – Rubus arcticus L. (сем. Rosaceae) – евразиатско-североамериканский арктобореальный вид. В России княженика произрастает на севере и северо-востоке европейской части России, на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке. На северо-востоке России растет на луговинах, в пойменных ивняках, нарушенных местообитаниях, окраинах болот, вырубках и гарях, по долинам рек заходит в тундровую зону. В тундре обильно цветет, но плодоносит редко, встречается обычно единичными экземплярами или небольшими группами. Это небольшое растение высотой до
Рис. 1. Княженика: а – зрелые плоды; б – цветение махровой формы
Плоды княженики содержат большое количество витамина С (до 300 мг на
Цель исследования – оценка динамики дат наступления фенологических фаз княженики за период 2002–2021 гг. и определение климатических факторов, влияющих на колебания урожайности плодов (1992–2021 гг.).
Задачи: обобщение данных фенологических наблюдений за популяциями княженики и анализ зависимости динамики урожайности плодов от метеорологических показателей и условий местообитания.
Материалы и методы. Район исследований расположен на северо-западе Магаданской области в верховьях Колымы. Зональная растительность представлена лиственничными редколесьями с подлеском из кедрового стланика (Pinus pumila Regl.), растительность пойм – тополево-чозениевыми, ивовыми и лиственничными лесами. Климат района – переходно-континентальный. Зима умеренно суровая, продолжительностью в среднем 220 дней (средняя температура января –38,3 °С). Лето умеренно теплое, средняя температура июля 15,1 °С. Беззаморозковый период в 30 % лет отсутствует, повсеместно распространена многолетняя мерзлота. Годовое количество осадков составляет в среднем
Фенологические наблюдения проводятся по общепринятым методикам с
Результаты и их обсуждение. Ход сезонного развития княженики связан главным образом с температурными показателями. Генеративный цикл начинается с бутонизации – в среднем 11.06 (табл.).
Даты наступления фенологических фаз княженики
и параметры линейных трендов (2002–2021 гг.)
|
Фенофаза |
Дата наступления |
Параметры тренда |
Число лет наблюдений |
Номер стадии по шкале BBCH |
||||
|
ранняя |
поздняя |
средняя |
±SE |
наклон |
R2,% |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Отрастание |
5.05 |
5.06 |
24.05 |
1,7 |
–0,44 |
11,9 |
20 |
09 |
|
Бутонизация |
3.06 |
26.06 |
11.06 |
1,4 |
–0,09 |
0,8 |
20 |
59 |
|
Начало цветения |
7.06 |
30.06 |
15.06 |
1,4 |
–0,24 |
5,7 |
20 |
61 |
Окончание табл.
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Полное цветение |
10.06 |
2.07 |
19.06 |
1,5 |
–0,17 |
2,7 |
20 |
65 |
|
Полное формирование листьев |
11.06 |
1.07 |
19.06 |
1,4 |
–0,21 |
4,3 |
20 |
19 |
|
Завязывание плодов |
19.06 |
13.07 |
1.07 |
1,5 |
–0,20 |
3,4 |
20 |
71 |
|
Зеленые плоды |
2.07 |
25.07 |
14.07 |
1,5 |
–0,27 |
5,9 |
20 |
79 |
|
Созревание плодов |
20.07 |
7.08 |
27.07 |
1,3 |
–0,38 |
18,5 |
20 |
81 |
|
Начало пожелтения листьев |
28.07 |
12.08 |
6.08 |
0,8 |
–0,15 |
7,6 |
20 |
92 |
|
Полное пожелтение листьев |
5.08 |
25.08 |
15.08 |
1,1 |
–0,13 |
2,5 |
20 |
95 |
|
Усыхание стебля и листьев |
21.08 |
8.09 |
30.08 |
1,0 |
0,26 |
12,2 |
20 |
97 |
В середине второй декады июня начинается цветение, которое продолжается 7–12 дней. Всего за две недели от начала завязывания плодов они достигают максимального размера и начинают созревать, достигая полной спелости уже в последних числах июля. Продолжительность летней вегетации княженики от начала отрастания составляет в среднем 72,2 ± 1,6 дня, и в первой декаде августа листья расцвечиваются, приобретая малиновую окраску, и постепенно усыхают. Продолжительность вегетации листьев невелика и составляет не более 75 дней. За период 2002–2020 гг. положительных существенных трендов дат наступления фенологических фаз не наблюдалось. Тем не менее дата созревания плодов демонстрирует тренд, близкий к таковому (18,5 %). Некоторое опережение этой даты связано с постепенным увеличением накопления сумм среднесуточных температур за июнь–июль выше 5 °С. Ускорение прохождения генеративного цикла происходит в сухие жаркие годы с цветением княженики в первой декаде июня и плодоношением в начале третьей декады июля, а также с более ранним отмиранием листьев (на 7–10 дней).
Плодоношение княженики значительно изменяется по годам – от слабого (0–2 балла) до высокого (4–5 баллов) урожая (рис. 2).
Рис. 2. Динамика плодоношения княженики по годам (1992–2001 гг.)
Постепенное снижение урожайности, хотя и несущественное статистически, связано с некоторыми неблагоприятными факторами, прежде всего участившимися заморозками ниже –3 °С и засушливой погодой в июле. Так, число засух в июле за период 2000–2010 гг. составило 3, а за 2011–2021 гг. – уже 6 случаев. Заморозки, приводившие почти к полному отсутствию урожаев, наблюдались в 2006, 2012 и в 2017 гг. достигая –4,8 °С.
За последние 10–15 лет площадь продуктивных зарослей княженики в верховьях Колымы значительно сократилась. Причинами такого процесса служат несколько взаимно не связанных факторов. Так, недостаточное количество осадков вызвало прогрессирующее понижение уровня грунтовых вод в долине Колымы в течение нескольких лет (2017–2018 и 2020–2021 гг.). При этом известно, что в естественных условиях княженика крайне требовательна к условиям увлажнения, а естественное или искусственное осушение ее мест обитания часто приводит к полному исчезновению зарослей [8]. Вытаптывание угодий во время сбора и проезд транспорта также негативно влияют на возобновление ягодника. Основными местами сбора ягод до начала 90-х гг. XX в. служили сенокосы и пастбища для якутских лошадей, традиционно выжигаемые весной. С угасанием сельского хозяйства в континентальных районах Магаданской области началось стремительное зарастание урочищ кустарником и мелколесьем, уменьшилось число открытых полян.
Княженика хорошо переносит кратковременное затопление паводковыми водами, но в последнее время на Колыме прошли несколько катастрофических паводков – в 2013, 2016 и в 2019 гг. Поскольку пострадали не только участки поймы, но и надпойменные террасы, часть ягодников была смыта или занесена песком. Существует мнение, что лесные пожары благоприятно влияют на формирование продуктивных зарослей княженики, поскольку образуется множество открытых участков без мохового покрова [8]. По нашим наблюдениям, это верно только в случае поверхностных палов, освобождающих почву от ветоши и мелких кустарников. Пожары в лиственничных лесах, уничтожающие лесную подстилку, не дают княженике возможности восстанавливаться в течение длительного времени.
Популяции княженики в верховьях Колымы отличаются крупноплодностью (см. рис. 1). Масса 1000 ягод колеблется от 411 до
На территории Магаданской области имеются обширные площади заброшенных старопахотных угодий в окрестностях населенных пунктов, где можно рекомендовать культивирование как сортовых, так и дикорастущих форм княженики.
Заключение. Сезонный цикл развития княженики состоит из 5 генеративных и 5 вегетативных фаз, динамика дат наступления которых не демонстрирует существенного положительного тренда. За период 1992–2021 гг. произошло снижение урожайности, связанное с увеличением частоты заморозков в период цветения, засушливой погодой в июле и изменениями условий местообитания. Дикорастущие популяции княженики представляют собой ценный генетический материал для селекционной работы и могут быть введены в культуру на территории Магаданской области.
1. Шароглазова Л.П., Рыгалова Е.А., Величко Н.А. Обоснование сроков хранения и товароведная оценка сокосодержащего напитка на основе ягод рода Rubus // Вестник Красгау. 2020. № 3. С. 129–134.
2. Синельникова Н.В., Пахомов М.Н. Сезонная жизнь природы Верхней Колымы. М.: КМК, 2015. 329 с.
3. Фрейдлинг М.В. Поляника (Rubus arcticus L.) // Изв. Кар.-Финск. фил. АН СССР. 1949. № 3. С. 49–57.
4. Дикорастущие полезные растения России. СПб.: Изд-во СПХФА, 2001. 663 с.
5. Макаров А.А. Лекарственные растения Якутии и перспективы их освоения. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 264 с.
6. Электронная энциклопедия «Мир Ягод». URL: www.mir-yagod.ru.
7. Чернова Е.П. Поляника (Rubus arcticus L.) и ее введение в культуру. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1959. 35 с.
8. Karp K., Starast M., Varnik R. The arctic bramble (Rubus arcticus L.) – the most profitable wild berry in Estonia // Baltic Forestry. 1997. № 2. Vol. 3. P. 47–52.
9. Размножение и культивирование княженики арктической (Rubus arcticus L.) / Г.В. Тяк [и др.] // Плодоводство и ягодоводство в России. 2018. Т. 52. С. 95–99.
10. Интродукция княженики арктической в условиях Волго-Вятского региона / Ю.В. Гудовских [и др.] // Известия Самарского научного центра РАН. 2017. Т. 19, № 2-2. С. 248–251.
11. Формозов А.Н. Материалы к биологии рябчика по наблюдениям на севере Горьковского края // Бюл. МОИП. 1934. Отд. биол. Т. 8, Вып. 3.
12. Growth Stages of Mono-and Dicotyledonous plants / Ed. U. Meier. BBCH Monograph. Blackwell Wiss. Verlag-Berlin-Vien, 1997. 622 p.
