Scientific journal
International Journal of Applied and fundamental research
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,578

THE BIOLOGY OF BLOSSOMING, FRUIT YIELD AND SEED PRODUCTION OF CAUCASIAN ALDER (ALNUS SUBCORDATA S.A.MEY.) IN ABSHERON CONDITION

Iskender E.O. 1 Bagirova G.H. 1 Abasov R.M. 1 Abasova T.S. 1
1 Azerbaijan National Academy of Sciences Central Botanical Garden
1424 KB
The article presents data on the study of the biology of flowering and seed production of rare plant of Azerbaijan – (Alnus subcordata C.A.Mey.) under ex situ condition. The study identified the periods of formation of buds to fruit ripening, flowering and fruiting, the output from the buds and leaves development. Studies have shown that the bud development cycle of alnus subcordata is very long, stretched for almost three years. At the same time revealed a smooth, continuous rhythm of bud intrarenal development, the formation of inflorescence and bloom of this species in winter. The study of phenology, especially intrarenal development features of individual phenophases, normal flowering and fruiting of Alnus subcordata C.A.Mey. gives reason to believe its introduction is successful in the subtropical regions of Azerbaijan.
flowering
fruit yield
ex situ
rare

В силу исторически сложившихся обстоятельств Талыш является обособленным и уникальным флористическим районом Кавказа, рефугиумом, где сохранились и произрастают многие редкие виды остаток доледниковой и более поздней флоры [1, 8].

Одним из этих растений является ольха почтисердцевидная. Изучая особенности строения почек ольхи сердцевидной, их морфогенез и другие вопросы, можно получить ценные сведения не только о биологии растения, но и о путях, которыми шла приспособительная эволюция исследуемого вида. Большую ценность представляют данные изучения морфогенеза почек у интродуцированных растений [2, 4, 5, 17].

Материалы и методы исследования

Материалом исследования – распространенный во флоре Азербайджана редкий и исчезающий вид Alnus subcordata S.A.Mey. Основная цель исследовательской работы заключалась в изучении цветения, плодоношения и семенной продуктивности ольхи почтисердцевидной. Изучение морфогенеза проводилось по методике Молчанова А.А., Смирнова В.В., Михалевской О.Б. [11], фенологические наблюдения по методике ГБС [13], ритм роста побега по методике Озолинчюс Р.В. [15], изучение биологических особенностей редких растений по методике Семенова Г.П. [16].

Результаты исследования и их обсуждение

Alnus subcordata C.A.Mey. (ольха почтисердцевидная) – однодомное растение. Мужские цветки ее собраны в повислые сережки, а женские соцветия представляют собой колоскообразные шишки, в пазухе плюсок которых развиваются женские органы [5, 17].

Исследования показали, что с момента заложения меристематического бугорка почки ольхи почтисердцевидной до развития плодущего побега, как и у многих древесных растений, проходит длительный период. Этот период можно условно разделить на три этапа.

Первый этап – заложение почки и формирование элементов – продолжается в течение 13 месяцев; второй этап – выдвижение почки в побег с листьями и формирование мужских и женских соцветий – длится 9-11 месяцев; третий этап – опыление, оплодотворение, развитие семени и плода – протекает в течение 10-11 месяцев.

В целом цикл развития почки от заложения до формирования в плодущий побег охватывает период до 3-х лет. Можно предположить, что такой растянутый на годы онтогенез почек у реликтовой ольхи является результатом адаптации вида к изменяющимся в сторону похолодания климатическим условиям.

Все эти факты указывают на былую вечнозеленность этого третичного вида, распространенного много лет тому назад, а ныне реликтового растения нашей флоры.

Наблюдения показали, что у ольхи почтисердцевидной почки двух типов – вегетативные и смешанные. Зимой и весной они выглядят совершенно одинаково, как морфологически, так и по внутреннему строению.

В феврале в нераспустившихся еще почках в пазухе почти всех зачаточных листьев, заключенных в этой почке, уже есть бугорки почек (т.е. почки в почках), которые состоят из меристемы и двух покровов. Весной по мере выдвижения побега из материнской почки и развития листьев увеличиваются в размерах и почки в пазухе листочков. За год эта пазушная почка превращается в материнскую и состоит из 5-7 листьев, каждый из которых защищен двумя прилистниками. В пазухе каждого такого листа почки снова появляется новый бугорок. Эти новые почки уже дочерние по отношению к тем, в пазухе которых они появились и внучатые по отношению к тем, внутри которых год тому назад появилась их материнская почка.

Прилистники наружного листа, которые по времени появления самые старые в почке, более грубые. Прилистники более внутренних листьев относительно нежные, покрыты клейким веществом, уберегающим, по-видимому, их от холода. Этой же цели служат и волоски, густо покрывающие уложенные, очень складчатые зачаточные листья.

Таким образом, почечные элементы у ольхи почтисердцевидной защищены с одной стороны крупными и рано опадающими, по мере весеннего прорастания побега, прилистниками (которых по 2, у каждого из них по 5-7 листочков), с другой стороны клейким веществом и опущением (рис. 1).

isk1.wmf

Рис. 1. Развитие листьев – из почки Alnus subcordata

В марте с наступлением теплых дней почка ольхи почтисердцевидной начинает распускаться. Готовый укороченный побег заключенный в почку с марта по июнь стремительно вытягивается (от 1 до 30 см) (рис. 2).

isk2.wmf

Рис. 2. Развитие побега Alnus subcordata из почки

Только в начале лета на отдельных побегах в пазухе последнего листа наблюдается формирование сначала мужских, а через 2-3 недели в верхушечной части этого же побега и женских соцветий (рис. 3).

isk3.wmf

Рис. 3. Развитие мужских и женских соцветий Alnus subcordata

Одновременно нами проводилось изучение биологии цветения и учет плодов. По срокам начала и окончания цветения ольхи почтисердцевидной нами условно выделены на: а) ранее зацветающие и б) ранее отцветающие. Продолжительность цветения составила 20 дней; отметим, что похолодание ведет к удлинению периода продолжительности цветения исследуемого вида. Осыпание цветков является его биологической особенностью; так, у двуполой ольхи почтисердцевидной мужские сережки после высыпания из них пыльцы осыпаются как выполнившие свою биологическую функцию.

Наблюдения показали, что у рано зацветающих видов о.почтисердцевидной наблюдается и ранее созревание плодов. Не все появившиеся цветки сохраняются на побегах до полного формирования из них плодов, часть постепенно осыпается [14]. Процент образования плодов составил 87 %. В одной шишке исследуемого вида насчитывается 130-150 семян. Результаты исследования показали, что у 34-летний о.почтисердцевидной можно сосчитать около 17880 шишек и 2395920 семян. Общеизвестно, что образование полноценных семян у растения, в особенности у интродуцента, является важным показателем [7, 9, 12].

Знание сроков созревания плодов и семян имеет важное практическое значение при прогнозировании урожайности и организации непосредственного сбора и заготовки семян. Согласно нашим исследованиям установлено, что условия Апшерона вполне пригодны для их существования. Наблюдения показали, что для полного цветения, плодоношения и формирования жизнеспособных семян у исследуемых видов, путем реинтродукции и культивирования возможно сохранение, а также постепенное расширение ареала этого вида.

Нормальная репродуктивная ситуация ольхи свидетельствует о том, что причина узколокального местообитания не является какой-либо особенностью в биологии цветения и плодоношения.

Таким образом, проводимые нами исследования по изучению фенологии, особенностей внутрипочечного развития, ритмики и продолжительности отдельных фенофаз, цветения, плодоношения и семеновыведения о.почтисердцевидной дают основание считать интродукцию ее в условиях Апшерона успешной.