Особливості взаємодії бука лісового та ялиці білої в умовах Прикарпаття

Вивчення впливу алелопатичної ґрунтовтоми на ріст досліджуваних рослин у ґрунтових культурах. Щоб дізнатись, чи виправданим є поєднання у насадженнях таких важливих лісотвірних порід, як бук лісовий і ялиця біла та визначити принципи раціональної зміни цих порід, ми провели ряд вегетаційних дослідів в Журавнівському лісництві Стрийського держлісгоспу. Насіння бука лісового та ялиці білої висівалось у ґрунт з галявини (контроль), ґрунт з-під бука лісового і у ґрунт з-під ялиці білої, маючи на меті створити як змішані, так і монокультури. По закінченні експерименту сіянці викопували і вимірювали їх висоту стовбура, довжину кореневої системи та товщину кореневої шийки (табл. 3).

 

Таблиця 3

Морфометричні показники росту сіянців бука лісового та ялиці білої в ґрунтових культурах (% – до контролю) 

 

Отримані дані дають підставу вважати, що ялиця біла та бук лісовий є аутоінтолерантними лісовими породами, а при сумісному зростанні у досліджуваних нами ґрунтово-кліматичних умовах їх вплив є взаємостимулюючим. Необхідним при цьому є встановлення оптимальних пропорцій змішування.

 

Дослідження механізмів алелопатичної взаємодії бука лісового та ялиці білої

Генетичний аспект. Інгібування чи стимулювання ростових процесів під дією екзометаболітів може бути зумовлено не лише впливом на такі процеси як фотосинтез, транспортування метаболітів, надходження води, мінеральних речовин та інше, але й прямою дією на процеси поділу, розтягування і диференціації клітин.

При вивченні фізіолого-біохімічних основ морфо- і органогенезу вищих рослин нами використано метод культури тканин, який дає чудову можливість вивчати дію трофічних і гормональних факторів на процеси морфогенезу.

Тому нами було вивчено вплив екзаметаболітів ялиці білої на процес органогенезу бука лісового при вирощуванні in vitro, а саме: на дедиференціацію у сегментах гіпокотиля та у сегментах очищених бруньок однорічного сіянцю. Експлантанти, середовища і регулятори росту для експерименту брали ті ж самі, що і у мікроклональному розмноженні бука лісового. Водні витяжки з опаду ялиці білої вивчали у співвідношеннях 1: 10, 1: 100, 1: 200, 1: 300.

При вирощуванні експлантантів бука лісового на середовищах з регуляторами росту і витяжками з опаду ялиці білої спостерігали різні потреби в БАП (6-бензиламінопурину) у сегментів гіпокотилів з одного боку, і у сегментів бруньок з іншого (табл. 4).

 

Таблиця 4

Ініціація пагонів у експлантантів бука лісового у результаті впливу регуляторів росту і витяжки з опаду ялиці білої (середовище DKW, концентрація тідіазурону 0, 05 мг/л) *

 

При цьому очищені бруньки виявились менш чутливими до впливу витяжок з опаду ялиці білої, ніж сегменти гіпокотиля. Так, максимальна кількість пагонів на експлантант у сегментів гіпокотиля утворювалась при 0, 6 мг/л БАП на середовищі DKW з водною витяжкою з опаду ялиці білої у співвідношенні 1: 100, а у бруньок – при 0, 8 мг/ л БАП на середовищі DKW з водною витяжкою з опаду ялиці білої у співвідношенні 1: 100. При чому, з точки зору прискорення часу ініціації, рекомендується використовувати у ролі експлантантів очищені бруньки однорічних сіянців.

Найкращого результату у мікроклональному розмноженні бука лісового було досягнуто при використанні в якості експлантантів сегментів гіпокотиля, які культивувались на середовищі з 0, 1 мг/л івіну і 0, 6 мг/л БАП у присутності водного екстракту (1: 100) з опаду ялиці білої.

Проведений нами біотест з використанням методів культури тканин виявився досить чутливим і показав стимулюючий вплив екзометаболітів хвойного опаду ялиці білої на процеси розвитку експлантантів бука лісового. Це підтверджує здатність екзометаболітів рослин впливати на генетичний апарат рослини-акцептора.

Екологічний аспект. З літературних джерел відомо, що екзометаболіти деревних порід мають властивість суттєво впливати на водно-фізичні властивості ґрунту (Баранецький, 1990; Гринюк, 1992; Гумницька, 1994). Детальне вивчення цього питання допоможе зробити істотний крок у вирішенні багатьох проблем шляхом застосування отриманих знань у агролісомеліорації, землеробстві, екологічному моніторингу тощо.

Під час проведення досліджень ми прагнули з'ясувати, чи змінюється водопроникність ґрунту у природних умовах у результаті життєдіяльності бука лісового та ялиці білої. Для цього визначили швидкість інфільтрації вологи через сірий лісовий опідзолений ґрунт.

Водопроникність ґрунту, взятого з-під крони бука лісового, з-під крони ялиці білої та з галявини, суттєво відрізнялась. Дослідження показали, що під кронами бука лісового та ялиці білої значно зменшується водопроникність сірого лісового опідзоленого ґрунту (відповідно – 67% і 81% до контролю). Отримані таких результати пояснюються особливостями впливу на водно-фізичні властивості сірого лісового опідзоленого ґрунту (адсорбуючись колоїдами ґрунту, збільшують його гідрофільність) екзометаболітів досліджуваних порід – зокрема, ідентифікованою нами галовою кислотою.

Аналізуючи результати проведених досліджень можна зробити припущення, що нерегульоване вирубування буково-ялицевих лісів призводить до таких важких екологічних наслідків, як повені. Тому, відповідно, правильним підбором деревних порід з врахуванням їх біологічних особливостей можливо науково обґрунтовано впливати не тільки на агрохімічні, а й на водно-фізичні властивості ґрунтів.

Наступним етапом наших досліджень було вивчення впливу