УДК 630.181.351

Влияние засухи на качество семян сосны обыкновенной в районе степей Центрального Черноземья

Дегтярева Алина Петровна – младший научный сотрудник отдела лесной генетики и биотехнологии Всероссийского научно-исследовательского института лесной генетики, селекции и биотехнологии.

Аннотация: В статье изучено воздействие засухи 2019 года на качество семян сосны обыкновенной, произрастающей в районе степей Центрального Черноземья. Изучались такие признаки как расчетная масса 1000 семян, грунтовая всхожесть. Установлено, что масса 1000 семян соответствует среднему значению для вида и составляет в среднем для выборки 7,68 ± 0,25 г. Опыт по проверке грунтовой всхожести обнаружил отсутствие всходов. Таким образом установили, что семена сосны обыкновенной из района степей при воздействии засухи имеют низкие посевные качества.

Ключевые слова: сосна обыкновенная, район степей, засуха, расчётная масса 1000 семян, грунтовая всхожесть.

Лесные насаждения играют огромную роль для человека и окружающей среды в целом: способствуют смягчению климатических условий, улучшению плодородия почв, препятствуют водной и ветровой эрозии, оказывают большой спектр экосистемных услуг. Сосна обыкновенная является ценным видом как на территории России, так и во многих странах мира: обладает широким ареалом распространения, высокой адаптивностью, выступает основной лесообразующей породой обширных территорий, имеет важное хозяйственное значение [1]. Однако, несмотря на это, данный вид может подвергаться негативному влиянию изменения условий окружающей среды: засух, деятельности вредителей, воздействию антропогенного загрязнения [2]. Климатические засухи, недостаток влаги и загрязнение атмосферы приводят к ослаблению насаждений сосны обыкновенной, способствуют активизации деятельности вредителей, что приводит к усыханию и гибели деревьев [3]. В связи с этим, острой и актуальной проблемой является мониторинг жизненного состояния и состояния генеративной сферы сосны обыкновенной.

Климатические условия района степей вызывают сложности для выращивания лесной растительности. К степному району в Центральном Черноземье относится южная часть ее территории. Граница между лесостепным и степным районами до сих пор является предметом дискуссии [4]. Большинство исследователей придерживаются мнения, что она проходит вблизи 51° широты вдоль железнодорожной линии Воронеж-Новохоперск. Отличительная особенность района степей, состоит в том, что зональный климат более благоприятен для развития степной растительности и неблагоприятен для леса. Он характеризуется дефицитом увлажнения (величина испаряемости выше количества выпадающих осадков) и высокими температурами, что вызывает сложности выращивания лесной растительности в данном регионе [5]. Поэтому изучение вопроса экологических особенностей произрастания сосны обыкновенной в степной зоне Центрально-Чернозёмного региона является чрезвычайно актуальным направлением для разработки научных основ лесовосстановления данной территории.

Для эффективного искусственного восстановления лесов необходим научный подход при заготовке семян с высокими показателями посевных качеств. Анализ и определение посевных качеств семян лесных древесных растений является необходимым условием для получения посадочного материала высокого качества. На качество и всхожесть семян могут оказывать влияние различные внешние факторы, в том числе климатические условия последнего вегетационного сезона в период созревания семян.

Целью данного исследования является изучение расчётной массы 1000 семян и грунтовой всхожести семян сосны обыкновенной, произрастающей в районе степей Центрального Черноземья в условиях засухи 2019 года.

Исследования проводились в южной части Воронежской области в Кантемировском районе. Данная территория относится к степной зоне, с соответствующим типом климата: часто происходит повышение температур, а количество осадков ниже многолетней региональной нормы. Сбор материалов для исследования осуществляли в 2019 году, в период весенне-летней засухи в регионе исследования [6]. Для изучения посевных качеств семян сосны обыкновенной отобрано по 10-15 шишек с 30 случайно отобранных деревьев сосны обыкновенной. Шишки высушивали при комнатной температуре в индивидуальных ячейках. Семена извлекали механически разрушая шишку, с дальнейшим отбором полных кондиционных семян, пустые семена из анализа отбрасывали. Массу 1000 семян определяли по ГОСТ 13056.4-67 [7] путём взвешивания. В качестве контроля по определению грунтовой всхожести использовали семена засухоустойчивой популяции сосны обыкновенной «Острогожской» – объект многолетнего мониторинга [8]. Для определения грунтовой всхожести с каждой популяции высевали по 350 семян в открытый грунт. Предварительно семена были замочены в растворе КMnО4 на 24 часа. Подсчёт всходов производили по прошествии 28 дней.

Изучили расчётную массу 1000 семян для 30 деревьев сосны обыкновенной степной зоны в период весенне-летней засухи 2019 года. Установлено, что средний показатель по выборке из 30 деревьев составляет 7,68 ± 0,25 г. При этом, минимальное значение составляет 5,44 г, максимальное – 10,81 г. Исходя из литературных данных, среднее значение массы 1000 семян сосны обыкновенной, рассчитанное нами для насаждения из степного лесорастительного района, соответствует среднему значению, полученному авторами из более подходящих для данной породы лесорастительных условий (таёжная зона) [9]. Таким образом можно сделать вывод, что семена из района степей Центрального Черноземья имеют нормальный вес и размер и соответствуют среднему значению для вида.

Опыт по изучению грунтовой всхожести показал следующие результаты. Из 350 высеянных семян сосны обыкновенной, произрастающей в степной зоне, не обнаружено ни одного проростка. Иная ситуация имела место в контрольном варианте из семян, собранных в лесостепной зоне: из 350 сортовых семян сосны «Острогожской» взошла треть (33,4%).

Отметим, что формирование всех семян изучаемых популяций происходило в условиях засухи 2019 года, что снизило их посевные качества.

Таким образом, можно сделать вывод, что расчётная масса 1000 семян сосны обыкновенной, собранных в период засухи на территории степной зоны, соответствует среднему значению для данного вида и составляет 7,68 ± 0,25 г. В ходе полевого эксперимента установлено, что грунтовая всхожесть семян засухоустойчивой сортовой популяции сосны «Острогожской» выше, чем у популяции из степной зоны. Сосна в южной части ареала (пессимальная зона) находится в состоянии частичной дестабилизации и опыт по изучению всхожести семян после погодного стресса выявил их нежизнеспособность.

Список литературы

Судачкова Н. Е., Романова Л.И., Милютин И.Л. Действие засухи на формирование древесины и антиоксидантную защиту камбиальной зоны сосны обыкновенной // Сибирский лесной журнал. – 2015. – № 5. – С. 54–63.
Дегтярева А. П. Сосна обыкновенная в изменяющихся климатических условиях Центрального Черноземья // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. – 2022. – № 144. – С. 14-18.
Сердюкова А. П. Состояние генеративной сферы сосны обыкновенной в условиях засухи и антропогенной нагрузки степной зоны Воронежской области // Global and Regional Research. – 2020. – Т. 2. – № 4. – С. 163-168.
Паршутина Л.П. О южной границе лесостепи в пределах Воронежской области // Изв. Самарского НЦ. –– 2012. –– Т.14, № 1-6. –– С. 1634–1637.
Мильков Ф. Н. Физическая география: учение и географическая зональность. –– Воронеж: Изд-во ВГУ, 1986. –– 328 с.
Дегтярева А. П. Изменение климата в районе степей Центрального Черноземья в весенне-летний период // Global and Regional Research. – 2021. – Т. 3. – № 4. – С. 268-273.
ГОСТ 13056.4-67 Методы определения массы 1000 семян.
Кузнецова Н. Ф. Оценка селекционного материала и сортоиспытание засухоустойчивого сорта сосна Острогожская // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2020. – № 85. – С. 104-109.
Бабич Н.А., Дрочкова А.А., Комарова А.М., Лебедева О.П., Андронова М.М. Вариативность массовых характеристик семян Pinus sylvestris в таежной зоне // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2019. – №2. – С.141-147.