Поиск

Роль почв в интродукции и распространении многолетних растений
16.08.2015

Поиск и внедрение в производство новых растительных ресурсов не теряют своего значения и в настоящее время. Результативность этой работы в значительной (если не в определяющей) мере обусловлена интродукционной деятельностью, а ее успех — научной обоснованностью.
Н.И. Вавилов отмечал, что в опыте интродукции, накопленном современными учеными, имеются факты, противоречащие идее климатических аналогов. В этой связи он считал, что климатические аналоги должны быть заменены экологическими, более комплексным учетом взаимоотношений среды и произрастающих растений. В отношении многолетних древесных растений, по его мнению, необходим также учет экотипов, сложности вида.
Общеизвестно, что организм и среда являются составными взаимовлияющими частями системы. Природное окружение накладывает свои особенности на облик растительности. Это приводит, по Н.И. Вавилову, к формированию определенного экологического облика сортов, культур, видов, что необходимо учитывать при интродукционной работе. Если Д. Ацци как эколог основное внимание сосредоточил на характеристике климатических условий, то Н.И. Вавилов — преимущественно на самих растениях, но с учетом специфических особенностей среды.
На наш взгляд, значение природных условий для культурных растений Н.И. Вавилов оценивает по тем показателям, которые проявляются в жизнедеятельности самого растения, т. е. через опосредованные показатели, отражающие следственные признаки. На современном этапе, по нашему убеждению, этого недостаточно. Необходимы точные знания о том, какие природные условия и в каких количественных показателях вызывают физиолого-биохимические и другие изменения изучаемых растений и дают возможность выращивания растений в предполагаемых экологических районах и областях. Подтверждением этой точки зрения является вывод Р. Гуда о том, что изменение в толерантности (устойчивости) может сопровождаться (а может и нет) морфологическими изменениями, а морфологическое изменение может сопровождаться или нет изменением толерантности растения.
По мнению Н.И. Вавилова, экологическая классификация должна базироваться на учете климатических особенностей, условий увлажнения, уровня культуры земледелия, распространении инфекционных заболеваний и эдафических (почвенных) факторов произрастания.
Методы климатических и экологических аналогов не являются единственными и универсальными при интродукции растений, ибо при отсутствии аналогии нельзя дать достоверно отрицательного заключения. В области интродукции многолетних древесных растений А.М. Кормилицыным предложен флорогенетический метод подбора исходного материала для этих целей. Суть его состоит в том, что флористический состав, история его формирования, географические взаимосвязи и экологические типы растений в ландшафте отражают комплекс важнейших экологических условий и определяют потенциальные возможности для обогащения флоры этого района. Этот метод широко применялся и применяется дендрологами Никитского ботанического сада.
Следует отметить, что в изложенных выше принципах (методах) подбора исходного материала для интродукции, значение эдафического фактора лишь подразумевается. Опыт интродукции часто свидетельствует о важности учета почвенных условий. Классическим примером тому может служить интродукция чая в нашу страну. Известно, что впервые чайный куст был завезен в Никитский ботанический сад. Южный берег Крыма по природным условиям, основываясь на теории климатических аналогов, пригоден для культуры чая. Однако попытки культивирования его в этом районе оказались безуспешными. Причиной тому явились особенности почв, а именно — наличие карбонатов кальция и щелочная реакция почвенного раствора. Чай же, как известно, в природном ареале произрастает на кислых почвах. В настоящее время промышленные насаждения чая приурочены к районам субтропиков, где распространены кислые почвы — Черноморское побережье Кавказа и Ленкоранская низменность.
Определенный вклад в обоснование географии цветковых растений вносит теория толерантности, согласно которой распределение растений обусловлена шестью факторами, среда них главные — эдафические условия. Если климатические факторы свидетельствуют о потенциальной возможности занимать данную площадь конкретным видом растения, то почвенные — обуславливают возможность фактического занятия этой площади, а также интенсивность ее освоения. В естественных условиях вид никогда не может закрепиться за пределами потенциальной территории (ареала). Задача интродуктора — выявить ареалы с оптимальными для данного вида условиями произрастания, получить подробную их характеристику и на основе этого определить возможность интродукции рассматриваемого вида в новые районы. Вполне понятно, что успех будет зависеть от того, насколько климатические, эдафические и другие условия (конкурентная способность вида и др.) соответствуют требованиям самого растения, обусловленным его генетическими особенностями. Это положение верно, когда речь идет об интродукции вида в естественную среду обитания. Если же цель интродукции — культивирование растения, то возникает проблема регулирования экологических условий его произрастания. В настоящее время человеческое общество располагает широкими возможностями в этом плане. Для создания оптимальных климатических условий служат теплицы. Чем лучше уход за растениями в интродукционном питомнике и на территориях, где планируется их разместить, тем лучше они приживаются в новых условиях.
Ученые-интродукторы в последние годы признают важность учета экологических условий при интродукции растений. В частности, разработан международный стандартный документ, который заполняется сборщиком (интродуктором) и генным банком. Требования по заполнению документации должны быть одинаковыми для всех культур. При всей очевидности и обоснованности такого подхода весьма трудно учесть специфические требования отдельных групп растений к экологическим условиям произрастания, да и сами экологические условия, влияющие на рост, развитие и продуктивность растения, очень многочисленны и часто противоположны по своему влиянию. Так, американскими учеными выявлено, что в Калифорнии фаза археспория у цветковых почек персика протекает нормально при достаточном количестве часов с температурой окружающей среды ниже 7 °C. От того, какие температурные условия складываются в период покоя, будет зависеть влияние почвенного засоления на развитие цветковых почек. Если в период археспория низких температур недостаточно, то соли, как показал X. Хейуорд, ускоряют прохождение фаз развития. При наличии температур, как показали наши опыты, почвенное засоление, напротив, замедляет прохождение фазы археспория.
Таким образом, в документации по учету экологических условий при интродукции растений должны учитываться специфические требования групп растений. В частности, перечень показателей, характеризующих климатические, эдафические и другие условия для многолетних (плодовых, лесных, древеснодекоративных) будет отличаться от перечня для однолетних травянистых растений, хотя в унифицированной карточке учета экологических условий при. осуществлении интродукции все эти показатели должны быть зафиксированы.
Нами составлена карточка учета экологических условий при интродукции многолетних древесных растений (лесных, декоративных и плодовых). Предполагаемая карточка сделана с таким расчетом, чтобы заполнить ее могли специалисты, знакомые с азами науки о почве, о земле. Проведенный учет экологических условий при интродукции местных популяций абрикоса из Дагестана в Крым показал, что такая форма карточки вполне может быть использована при осуществлении интродукционных работ.
Следует отметить, что предполагаемые оценки почвенных условий позволяют установить требования изучаемых растений к почвенным условиям произрастания лишь в общих чертах, а полученные с их помощью результаты будут носить в основном качественный характер. Так, Л.П. Симиренко писал, что абрикос, например, лучше удается и дает наиболее вкусные плоды на почве легкой, теплой, песчаной, но питательной, не лишенной определенного содержания извести; подпочва же должна быть, безусловно, хорошо водопроницаемой.
На наш взгляд, в каждом конкретном случае необходимо подробное знание требований, которые предъявляет растение к почвенным условиям произрастания, причем эти требования должны быть выражены в количественных показателях. Можно сравнивать приведенную выше характеристику почв под культуру абрикоса, согласно которой для него хороши почвы, не лишейные определенного содержания извести, с более современными рекомендациями — абрикос в Крыму следует размещать на почвах с мощностью гумусового горизонта не менее 40— 60 см и содержанием CaCO3 до 40 % в слое 0—80 см. В последнем случае характеристика допустимого содержания карбонатов под абрикосом носит количественный характер. Подобные параметры должны быть рассчитаны по всем свойствам почвы, от которых зависит рост и продуктивность плодовых растений. Для конкретных географических (почвенно-климатических) зон и районов набор этих свойств, как правило, специфичен.
При определении количественных показателей свойств почв для конкретных культур необходимо знать их биологические особенности, цель возделывания (для получения какой продукции) и обоснованные методы установления этих показателей. В частности, при размещении плодовых и декоративных культур (создание садов и парков) преследуются две цели: удовлетворение материальных (плоды) и духовных (эстетически ценные композиции) потребностей. Максимальное количество плодов хорошего качества можно получить только в оптимальных почвенных условиях. Ценные в декоративном отношении парковые насаждения можно создать и на почвах, которые по своим свойствам не являются оптимальными. Для плодовых культур в качестве предельных предлагаются также количественные показатели свойств почв, которые гарантируют получение 70 % урожая по сравнению с урожаем в оптимальных почвенных условиях. Для древесных декоративных (в первую очередь для интродуцентов) устойчивость предлагается характеризовать такими допустимыми показателями, при которых деревья не имеют внешних признаков угнетения (хлороз листьев или хвои, сухо-вершинность веток, усыхание скелетных ветвей и т. п.) и не теряют декоративных качеств. Подобное состояние деревьев условно оценивают в 70 баллов, имея в виду, что в оптимальных почвенных условиях оценка равна 100 баллам.
Следует отметить, что при изучении системы "почва — дерево" для установления особенностей реакции растения на эдафические условия и определения допустимых показателей свойств почв, в садоводстве по сравнению с зеленым строительством накоплен более обширный опыт. Теоретические положения и методические подходы почвенно-биологического обследования плодовых культур разработаны и широко применяются в научно-исследовательских и проектно-изыскательских работах. В настоящее время, на наш взгляд, этот опыт следует распространить и для оценки почвенных условий произрастания интродуцентов, как это сделано в исследованиях Р.Н. Казимировой в горном Крыму.
Таким образом, учет эдафических условий произрастания многолетних культур важен на всех этапах интродукции. Главная задача заключается в том, чтобы выявить свойства почв, которые обуславливают рост, продуктивность и долговечность насаждений, вскрыть количественные закономерности в системе "почва — многолетнее растение" и на этой основе определить устойчивость (выраженную в предельно допустимых показателях) изучаемых культур. Эти данные наряду с детальной характеристикой почвенного покрова района, где планируется распространить изучаемое растение, являются основой вывода о возможности успешной интродукции (при благоприятных климатических условиях).