Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

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
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