Афонин А. А. Динамика развития побегов кустарниковых ив (Salix, Salicaceae) // Научная жизнь. 2021. Т. 16. Вып. 3. С. 327–337. DOI: 10.35679/1991-9476-2021-16-3-327-337

Афонин Алексей Алексеевич, д-р с.-х. наук, профессор кафедры «Биология», ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет им. акад. И. Г. Петровского»: Россия, 241023, г. Брянск, ул. Бежицкая, 14.

Тел.: (910) 230-69-75
E-mail: afonin.salix@gmail.com

В статье изложены результаты наблюдений за сезонной динамикой нарастания однолетних побегов двух видов кустарниковых ив: Salix triandra и Salix viminalis. Объект: генетически выровненные модельные инбредно-клоновые популяции S. triandra и S. viminalis. Материал: развивающиеся побеги на однолетних черенковых саженцах. Методы: сравнительно-морфогенетический, хронобиологический, численный анализ рядов динамики. Результаты. Клоны двух видов кустарниковых ив, филогенетически отдаленных друг от друга, продемонстрировали высокую продуктивность по длине побегов на однолетних черенковых саженцах. На побегах самого сильного клона S. triandra длина вызревших побегов составила 176–215 см, на побегах самого сильного клона S. viminalis – 132–192 см. По мере нарастания побегов различия между ними по длине усиливаются. Достоверное влияние фактора клона на динамику суточного прироста побегов S. triandra не выявлено, а влияние фактора клона на динамику суточного прироста побегов S. viminalis незначительное. В сезонной динамике суточного прироста побегов, независимо от их видовой и клоновой принадлежности, выявлены три этапа развития побегов: весенний, раннелетний, позднелетний. Переходы между этапами синхронизированы в клонах независимо от видовой принадлежности. Качественные межвидовые и межклоновые различия в сезонной динамике суточного прироста побегов не выявлены. Количественные межвидовые различия в сезонной динамике суточного прироста выявлены только на втором этапе развития побегов, при высоких значениях суточного прироста. Существенные межклоновые различия в сезонной динамике суточного прироста не обнаружены: различия между траекториями развития побегов обусловлены внутриклоновой изменчивостью в пределах каждого вида. Рекомендации. При планировании, создании и эксплуатации чистых и смешанных культур S. triandra и S. viminalis учитывать принципиальное сходство в сезонной динамике развития побегов разных видов кустарниковых ив. При заготовке и посадке черенков использовать однородный маточный материал. Выбраковку слабых черенковых саженцев, отстающих в развитии, производить на первом году жизни.

Список литературы:

1. Wu. J., Nyman T., Wang D.-C. [et al]. Phylogeny of Salix subgenus Salix s.l. (Salicaceae): delimitation, biogeography, and reticulate evolution // BMC Evolutionary Biology. – 2015. – Vol. 15. – P. 31. DOI: https://doi.org/10.1186/s12862-015-0311-7

2. Zhang J., Yuan H., Li Y. [et al]. Genome sequencing and phylogenetic analysis of allotetraploid Salix matsudana Koidz. // Horticulture Research. – 2020. Vol. 7. – P. 201. DOI: https://doi.org/10.1038/s41438-020-00424-8
3. Fabio E. S., Smart L. B. Differential growth response to fertilization of ten elite shrub willow (Salix spp.) bioenergy cultivars // Trees. – 2018. – Vol. 32. – P. 1061–1072. DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-018-1695-y
4. Kuzovkina Y. A. Compilation of the checklist for cultivars of Salix L. (Willow) // HortScience. – 2015. – Vol. 50(11). – P. 1608–1609. DOI: https://doi.org/10.21273/HORTSCI.50.11.1608
5. Fredette C., Labrecque M., Comeau Y., Brisson J. Willows for environmental projects: A literature review of results on evapotranspiration rate and its driving factors across the genus Salix // Journal of Environmental Management. – 2019. – Vol. 246. – P. 526-537. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.06.010
6. Weih M., Nordh N. E., Manzoni S., Hoeber S. Functional traits of individual varieties as determinants of growth and nitrogen use patterns in mixed stands of willow (Salix spp.) // Forest Ecology and Management. – 2021. – Vol. 479. – P. 118605. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118605
7. Zhao F., Yang W. Review on application of willows (Salix spp.) in remediation of contaminated environment // Acta Agriculturae Zhejiangensis. – 2017. – Vol. 29. – No.2. – P. 300-306. DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-1524.2017.02.17
8. Гомилевский В. И. Культура ивы и корзиночное производство. – СПб.: Книгоизд-во П.П. Сойкина, 1907. – 41 с.
9. Керн Э. Э. Ива, ее значение, разведение и употребление. – 4-е изд. – Петроград: Тип. Мин-ва Путей Сообщения (Тов-ва И.Н. Кушнерев и К°), 1915. – 134 с.
10. Skvortsov A. K. Willows of Russia and adjacent countries. Taxonomical and geographical revision . – Joensuu: University of Joensuu, 1999. – 307 p.
11. Булохов А. Д., Соломещ А. И. Эколого-флористическая классификация лесов Южного Нечерноземья России. – Брянск: БГУ, 2003. – 359 с.
12. Da Cunha A. C. B., Sabedot S., Sampaio C. H. [et al]. Salix rubens and Salix triandra Species as Phytoremediators of Soil Contaminated with Petroleum-Derived Hydrocarbons // Water, Air & Soil Pollution. – 2012. – No. 223. – P. 4723–4731. DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-012-1228-z
13. Ambroise V., Legay S., Guerriero G. [et al]. Selection of appropriate reference genes for gene expression analysis under abiotic stresses in Salix viminalis // International Journal of Molecular Sciences. – 2019. – Vol. 20. – P. 4210. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms20174210
14. Санникова Е. Г., Попова О. И., Компанцева Е. В. Ива трехтычинковая (Salix triandra L.) – перспективы и возможности использования в медицине и фармации // Фармация и фармакология. – 2018. – №6(4). – С. 318-339. DOI: https://doi.org/10.19163/2307-9266-2018-6-4-318-339
15. Noleto-Dias C., Wu Y., Bellisai A. [et al]. Phenylalkanoid Glycosides (Non-Salicinoids) from Wood Chips of Salix triandra × dasyclados Hybrid Willow // Molecules. – 2019. – Vol. 24(6). – P. 1152. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24061152
16. Суханова Л. В. Размножение нектаропродуктивной ивы трехтычинковой черенками // Известия высших учебных заведений. – Лесной журнал. – 2004. – № 4. – С. 16-22.
17. Старова Н. В. Селекция ивовых. – М.: Лесная промышленность, 1980. – 208 с.
18. Hallingbäck H., Fogelqvist J., Powers S. [et al]. Association mapping in Salix viminalis L. (Salicaceae) – identification of candidate genes associated with growth and phenology // Global Change Biology Bioenergy. – 2015. – Vol. 8(3). – P. 670-685. DOI: https://doi.org/10.1111/gcbb.12280
19. Ghelardini L., Berlin S., Weih M. [et al]. Genetic architecture of spring and autumn phenology in Salix // BMC Plant Biology. – 2014. – Vol. 14(1). – P. 31. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2229-14-31
20. Фучило Я. Д., Афонин А. А., Сбитная М. В. Селекционные основы выведения новых сортов семейства Ивовые (Salicaceae Mirb.) для создания энергетических плантаций // Plant Varieties Studying and Protection. – 2016. – №4(33). – С. 18–25. – DOI: https://doi.org/10.21498/2518-1017.4(33).2016.88607 .
21. Афонин А. А. Поливариантность морфогенеза побегов в клонах Salix triandra (Salicaceae) на фоне периодичности ливневых осадков // Бюллетень науки и практики. – 2021. – Т. 7. – № 1. – С. 19–32. – DOI: https://doi.org/10.33619/2414-2948/62/02
22. Афонин А. А. Поливариантность развития побегов Salix viminalis на фоне избыточного атмосферного увлажнения // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. – 2020. – № 4 (32). – С. 44–53. DOI: https://doi.org/10.21685/2307-9150-2020-4-5
23. Лакин Г. Ф. Биометрия. Учебное пособие для биол. спец. вузов, 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1990. – 352 с.
24. Yuceer C., Land S. B., Kubiske M. E., Harkess R. L. Shoot morphogenesis associated with flowering in Populus deltoides (Salicaceae) // American Journal of Botany. – 2003. – Vol. 90. – P. 196–206. DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.90.2.196
25. Lüttge U., Hertel B. Diurnal and annual rhythms in trees // Trees. – 2009. – Vol. 23. – P. 683. DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-009-0324-1

THE DYNAMICS OF THE DEVELOPMENT OF THE SHRUB WILLOWS (SALIX, SALICACEAE)

Afonin Alexey Alekseevich, Dr. of Agr. Sci., Prof. of the Department of Biology, Bryansk State University named after acad. I.G. Petrovsky, Bryansk, Russia.

Keywords: phytophages, phytopathogens, black currant, spherotheca, aphid, septoria, anthracnose, currant bud mite, common spider mite.

Abstract. The article presents the results of observations of the seasonal dynamics of the growth of annual shoots of two species of shrub willows: Salix triandra and Salix viminalis. Object: genetically aligned model inbred-clonal populations of S. triandra and S. viminalis. Material: growing shoots on annual cuttings. Methods: comparative morphogenetic, chronobiological, numerical analysis of the series of dynamics. Results. Clones of two species of shrub willows, phylogenetically distant from each other, demonstrated high productivity along the length of shoots on annual cuttings. On the shoots of the strongest clone of S. triandra, the length of mature shoots was 176–215 cm, on the shoots of the strongest clone of S. viminalis - 132–192 cm. As the shoots grow, the differences in length between them increase. No significant influence of the clone factor on the dynamics of the daily growth of S. triandra shoots was revealed, and the effect of the clone factor on the dynamics of the daily growth of S. viminalis shoots is insignificant. In the seasonal dynamics of the daily growth of shoots, regardless of their species and clonal affiliation, three stages of shoot development were identified: spring, early summer, and late summer. The transitions between stages are synchronized in clones regardless of species. Qualitative interspecific and interclonal differences in the seasonal dynamics of daily shoot growth were not revealed. Quantitative interspecific differences in the seasonal dynamics of daily increment were revealed only at the second stage of shoot development, with high values of daily increment. Significant interclonal differences in the seasonal dynamics of daily growth were not found: differences between the trajectories of shoot development are due to intraclonal variability within each species. Recommendations. When planning, creating and operating pure and mixed cultures of S. triandra and S. viminalis, take into account the fundamental similarity in the seasonal dynamics of the development of shoots of different species of shrub willows. When harvesting and planting cuttings, use a homogeneous mother material. Culling of weak cuttings that are lagging behind in development should be carried out in the first year of life.