Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,560

ANALYSIS OF THE TEMPERATURE OF THE GROWING SEASON AND DYNAMICS PHENOLOGICAL DEVELOPMENT RIBES GLABELLUM IN CENTRAL YAKUTIA.

Sabaraikina S.M. 1
1 Institute of Biological Problems of the cryolitozone
Изучена зависимость роста Ribes glabellum (Trautv. et Meyer) Hedl. от температурных и гидротермических переменных вегетационного сезона. Приведены результаты корреляционного анализа, показывающие сильную зависимость между колебаниями прироста и метеорологическими показателями.
The studied dependence growth Ribes glabellum (Trautv. et Meyer) Hedl. from temperature and moisture of the growing season. The results of correlation analysis shows a strong relationship between the fluctuations of growth and meteorological parameters.
red currants
annual shoots
limiting factors
phenological phases
frozen ground

Введение

Климат Якутии характеризуется продолжительной и малоснежной зимой с низкими температурами воздуха, жарким, коротким летом, незначительным количеством осадков, наличием многолетней мерзлоты, мощность которой в среднем составляет 200-350м, с глубиной протаивания 1,3м. В условиях многолетней мерзлоты зависимость роста деревьев и кустарников от изменений климатических факторов и гидротермического режима почв усиливается в несколько раз [7-10].

Цель данной работы изучить степень влияния резкоконтинентального климата и мерзлотных почв Якутии на ежегодный прирост и развитие Ribes glabellum.

Материалы и методы исследования

Исследования проведены с 2000 по 2014 г.г. на опытных участках Якутского ботанического сада. Объектом исследования служили кусты Ribes glabellum, произрастающие на открытом, ровном месте, мерзлотной лугово-черноземной почве. Увлажнение атмосферное и искусственное. Высокая световая освещенность.

Исследования проводились по общепринятым методикам [4,6]. Климатические факторы характеризовались значениями среднемесячных температур и месячных сумм осадков [3].

Измерения прироста проведено у 250 кустов. Индекс прироста вычислен по формуле: Ип = П1/Пср, где Ип – индекс прироста; П1 – показатель конечного периода; Пср – показатель среднего значения конечного периода [5].

Результаты и обсуждение

Вегетационный сезон в Якутии начинается с мая по сентябрь. Первая декада мая характеризовалась неоднородным температурным режимом (пониженными температурами в начале месяца и повышенными в конце). Средне декадная температура воздуха за 10 лет составила +5 +14°С, дневная температура от +8 до +20°С, ночью -4°С. Абсолютный максимум +24°С. Отмечались заморозки на почве 2012, 2014 годах. Высокими среднемесячными температурами в мае отмечались 2008, 2011, 2013, 2014 года.

Погодные условия сентября характеризовались неустойчивым температурным режимом, неравномерными осадками. Средняя декадная температура воздуха составила +5- +16°С. Дневная температура от +8 до +20°С, ночью +2- +6°С. Абсолютный максимум +25°С.

По сумме эффективных температур самыми теплыми были вегетационные сезоны: 2002 (2481,2), 2005 (2380), 2010 (2551,5) г.г., а самыми холодными 2004 (2124,5), 2007 (1933,5), 2011 (2124,9) годов. С аномально высокими среднемесячными температурами выделены года 2001 (в июле +26ºС, в августе +22ºС), и 2008г.г. (в мае +13ºС, в июне +23ºС, в 2 раза выше среднемноголетних).

Среднегодовое количество осадков в Центральной Якутии составляет 193 мм.рт.ст. За вегетационный сезон выпадает в среднем 141мм.рт.ст. Наиболее влагообеспеченными годами оказались 2003 (241,7мм.рт.ст.), 2006г.г. (256,3мм.рт.ст.). Незначительное количество осадков выпало в 2001 (81,9мм.рт.ст.), 2002г.г. (94мм.рт.ст.).

Продолжительность периода вегетации красной смородины колеблется от 117 до 142 дней. Максимальная продолжительность вегетации отмечена в 2003, 2008, 2009 годах, а минимальная – в 2004, 2011 г.г.

Вычислено, что для начала вегетации в условиях Якутии необходима сумма эффективных температур равная 273-456º. Вечная мерзлота почв Якутии оказывает сильно охлаждающее действие на почвы, экранируя поступления тепла, и тем самым замедляет деятельность корневой системы. В конце мая - начале июня положительная температура воздуха быстро нарастает по всей территории Якутии. Так, в 2014 году переход через 5ºС отмечен в конце апреля, переход через 10ºС - в начале мая. Вследствие этого фазу появления листьев фиксировали с 15 мая.

В условиях Якутии благоприятные температурные условия для цветения наступают в конце мая - начале июня. Сумма эффективных температур, необходимая для фазы цветения равна 507-1099º.

Плодоношение самая длительная фенологическая фаза. В условиях Якутии начало плодоношения отмечено с 10 июня по конец сентября. При этом сумма положительных температур необходимая для этой фазы составила 736-1986º.

Продолжительность вегетации в Якутии короче на 28 дней по сравнению с Новосибирской областью [1], на 41 день по сравнению с Северо-Западом Нечерноземья [2]. Для начала вегетации растениям в условиях Якутии потребовалось в 2 раза больше положительных температур, для остальных фаз 1-1,5 раза.

При этом начало вегетации в условиях Якутии отстает от сравниваемых областей более чем на 60 дней, фаза цветения - более 60 дней, созревание плодов более 20 дней.

При анализе фенодат отмечено раннее начало вегетации (2013-2014г.г.), по сравнению с прошлыми годами (2000-2012 г.г.). В эти года у местных видов смородин набухание почки отмечено с 24 апреля. Это опережает обычные сроки почти на 10 дней. Дальнейшие фазы протекали раньше с разницей от 4 до 12 дней.

Рост побегов длится в среднем 58 дней. В 2011 году продолжительность роста побегов составила 45 дней, а в 2006 – 70 дней. За годы исследований выявлены годы, аномально максимального в 2006 (ИП=145,9±0,35), 2008 г. (ИП=170,29±0,21), 2013 (ИП=126,1±0,28) и минимального прироста 2001 (ИП=87,6±0,25), 2004 (ИП=58,38±0,28), 2007 (87,58±0,65).

Для определения реакции смородины на изменения температуры воздуха и почвы, количества осадков выполнены выборки из средних месячных значений для лет с аномально максимальными и минимальными приростами. Выявлено, что в мае прирост находится в прямой зависимости от температуры воздуха (r-0,66), почвы (r-0,69), и незначительно зависит от количества осадков (r-0,35). В этот период наблюдается резкое повышение температуры воздуха, прогревается земля. Почвенная влага достаточна, благодаря запасам снежного покрова (до 50см). В июне и июле устанавливается равномерный температурный фон (температура воздуха =r-0,32; почвы =r-0,45), таким образом, прирост зависит в большей степени от количества осадков (r-0,72).

В осенне-зимний и весенний период кусты Ribes glabellum находятся в состоянии органического и вынужденного покоя. В 2013 году отмечено очень раннее вхождение в покой. В конце сентября и начале октября 2013-2014 г.г. наблюдались постоянные перепады температуры, что привело к пробуждению почек. Последующие морозы повредили до 50% побегов на кусте.

Выводы

Проведенные на территории Якутии исследования дали возможность установить, что красная смородина чутко реагирует на изменения климатических факторов.

Начало вегетации отмечено при прохождении температуры воздуха рубежа +5º - +10ºС. Этот период совпадает со второй декадой мая. Последние два года, уровень среднесуточных температур воздуха повысился на 1−3ºС, в этой связи вегетация начинается раньше на одну декаду. При этом вегетативный цикл развития наиболее сильнее реагирует и подвергается изменениям погодных условий.

Результаты корреляционного анализа индекса прироста с температурой воздуха и количества осадков показали, что наибольший максимум погодной изменчивости приходится на первую половину сезона роста (май – начало июня). Гидротермические условия этого периода являются определяющими в ежегодном приросте красной смородины