Описана и проанализирована структура сезонной динамики суточного прироста побегов ивы корзиночной (Salix viminalis). Объект – модельная инбредно-клоновая популяция S. viminalis. Материал – нарастающие побеги на однолетних черенковых саженцах. Методы – сравнительно-морфологические, хронобиологические, численный анализ временных рядов. Описано формирование диморфных корневых систем однолетних черенковых саженцев. Установлено, что сезонная динамика суточного прироста побегов определяется взаимодействием линейных и нелинейных компонент. Линейные компоненты аппроксимируются соответствующими уравнениями регрессии, нелинейные компоненты – уравнениями гармонических колебаний. Описана ритмичность сезонной динамики нарастания побегов. Выявлены четыре группы биоритмов: аннуальные с периодом порядка 96 сут, субаннуальные с периодом 40–64 сут, инфрадианные с периодом 19–24 сут и инфрадианные с периодом 10–16 сут. Чередование пиков и провалов в сезонной динамике нарастания побегов определяется инфрадианными биоритмами с периодом 19–24 сут. Инфрадианные биоритмы с разными периодами синхронизированы между собой. Вероятная причина – существование импульсного синхронизатора биоритмов. Межклоновые различия в сезонной динамике суточного прироста побегов не выявлены. Вероятная причина внутриклоновых различий – онтогенетическая гетерогенность вегетативных почек, из которых развились однолетние побеги. Для верификации данной гипотезы планируются наблюдения за развитием саженцев, выращенных из черенков, заготовленных из разных частей маточных побегов. Полученные результаты рекомендуется учитывать при планировании агролесотехнических мероприятий по уходу за культурами S. viminalis.
ива корзиночная, Salix viminalis, однолетние саженцы, черенковые саженцы, однолетние побеги, суточный прирост, траектории роста, аннуальные биоритмы, субаннуальные биоритмы, инфрадианные биоритмы
1. Анциферов Г.И. Ива. М.: Лесная промышленность, 1984. 101 с.
2. Афонин А.А. Хронобиологические аспекты оптимизации пестицидной нагрузки в насаждениях ивы корзиночной (Salix viminalis L.) интенсивного типа // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2019. №2. С. 43–50. https://doi.org/10.36906/2311-4444/19-2/06
3. Афонин А.А. Сезонная динамика нарастания побегов ивы корзиночной (Salix viminalis) // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2019. №4 (28). С. 26-34. https://doi.org/10.21685/2307-9150-2019-4-3
4. 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. https://doi.org/10.21685/2307-9150-2020-4-5
5. Васильев С.Н. Шевалдин В.Т. Гармонический анализ: учебное пособие. Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2014. 80 с.
6. Гомилевский В.И. Культура ивы и корзиночное производство. СПб.: Книгоизд-во П.П. Сойкина, 1907. 41 с.
7. Ежов С.Н. Основные концепции биоритмологии // Вестник ТГЭУ. 2008. №2. С.104–121.
8. Керн Э. Э. Ива, ее значение, разведение и употребление. 4-е изд., вновь перераб. Петроград: Тип. Мин-ва Путей Сообщения, 1915. 134 с.
9. Клименко З.К., Зыкова В.К. Биологические особенности культивирования садовых роз для вертикального озеленения на Южном берегу Крыма // Бюллетень Никитского ботанического сада. 2018. Вып. 126. С. 31–36. https://doi.org/10.25684/NBG.boolt.126.2018.04
10. Лакин Г.Ф. Биометрия. Учебное пособие для биол. спец. вузов, 4-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1990. 352 с.
11. Berlin S., Trybush S.O., Fogelqvist J., … Hanley S.J. Genetic diversity, population structure and phenotypic variation in European Salix viminalis L. (Salicaceae) // Tree Genetics & Genomes. 2014. Vol. 10. №6. P. 1595-1610. https://doi.org/10.1007/s11295-014-0782-5
12. Dieterich B., Martin P. Influence of planting depth and orientation on sprouting of willow cuttings // Aspects of Applied Biology. 2008. Vol. 90. P. 233-238.
13. Edelfeldt S., Lundkvist A., Forkman J., Verwijst T. Effects of cutting length, orientation and planting depth on early willow shoot establishment // BioEnergy Research. 2015. Vol. 8. P. 796–806. https://doi.org/10.1007/s12155-014-9560-3
14. Fogelqvist J., Verkhozina A.V., Katyshev A.I. … Berlin S. Genetic and morphological evidence for introgression between three species of willows // BMC Evolutionary Biology. 2015. Vol. 15. №1. A.n. 193. https://doi.org/10.1186/s12862-015-0461-7
15. Fuchylo Ya.D., Zelinskyi B.V. Features of the growth of domestic varieties of Salix viminalis in the energy plantations on peat bog soils of Kyiv Polissia // Plant varieties studying and protection. 2019. Vol. 15. №4. P. 410-416. (in Ukrainian). https://doi.org/10.21498/2518-1017.15.4.2019.188661
16. Ghelardini L., Berlin S., Weih M., … Rönnberg-Wästljung A.C. Genetic architecture of spring and autumn phenology in Salix // BMC Plant Biology. 2014. Vol.14. №1. A.n.31. https://doi.org/10.1186/1471-2229-14-31
17. Hammer D., Kayser A., Keller C. Phytoextraction of Cd and Zn with Salix viminalis in field trials // Soil Use & Management. 2003. Vol.19. №3. P. 187–192.
18. Hoeber S., Arranz C., Nordh N.E., … Weih M. Genotype identity has a more important influence than genotype diversity on shoot biomass productivity in willow short rotation coppices // GCB Bioenergy. 2018. V.10. P. 534-547. https://doi.org/10.1111/gcbb.12521
19. Ilnicka A., Roszek K., Olejniczak A., Komoszynski M., Lukaszewicz J.P. Biologically active constituents from Salix viminalis bio-oil and their protective activity against hydrogen peroxide-induced oxidative stress in chinese hamster ovary cells // Applied Biochemistry and Biotechnology. 2014. Vol. 174. №6. P. 2153–2161. https://doi.org/10.1007/s12010-014-1171-0 .
20. Jama A., Nowak W. Willow (Salix viminalis L.) in purifying sewage sludge treated soils // Polish Journal of Agronomy. 2012. Vol. 9. P. 3–6.
21. Kuzovkina Y., Volk T. The characterization of willow (Salix L.) varieties for use in ecological engineering applications: Co-ordination of structure, function and autecology // Ecological Engineering. 2009. Vol. 35. №8. P. 1178–1189. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2009.03.010
22. Lloyd D. Oscillations, Synchrony and Deterministic Chaos. In: Progress in Botany, Lüttge U. et al. (eds). 2009. Vol. 70, P. 69–92. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-68421-3_4
23. Lüttge U., Hertel B. Diurnal and annual rhythms in trees // Trees. 2009. Vol. 23. A.n.683. https://doi.org/10.1007/s00468-009-0324-1
24. McIvor I., Desrochers V. Tree willow root growth in sediments varying in texture // Forests. 2019. Vol. 10. A.n.517. https://doi.org/10.3390/f10060517
25. Mikhalevskaya O.B. Growth rhythms at different stages of shoot morphogenesis in woody plants // Russian Journal of Developmental Biology. 2008. Vol. 39. №2. P. 65-72.
26. Mleczek M., Rutkowski P., Rissmann I., … Stachowiak A. Biomass productivity and phytoremediation potential of Salix alba and Salix viminalis // Biomass Bioenergy. 2010. Vol. 34. №9. P. 1410–1418. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2010.04.012
27. Németh A.V., Dudits D., Molnár-Láng M., Linc G. Molecular cytogenetic characterisation of Salix viminalis L. using repetitive DNA sequences // Journal of Applied Genetics. 2013. Vol. 54. P. 265-269. https://doi.org/10.1007/s13353-013-0153-1
28. Pezeshki S.R., Anderson P.H., Shields F.D. Effects of soil moisture regimes on growth and survival of black willow (Salix nigra) posts (cuttings) // Wetlands. 1998. Vol. 8. P. 460–470. https://doi.org/10.1007/BF03161538
29. Schaff S., Pezeshki S., Shields F. Effects of soil conditions on survival and growth of black willow cuttings // Environmental Management. 2003. Vol. 31. P. 748–763. https://doi.org/10.1007/s00267-002-2909-y
30. Skvortsov A. K. Willows of Russia and adjacent countries (Translated by N. Kadis, 1999) // Joensuu University, Finland. 1999.
31. Stolarski M.J., Niksa D., Krzyżaniak M., Tworkowski J., Szczukowski S. Willow productivity from small- and large-scale experimental plantations in Poland from 2000 to 2017 // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2019. Vol. 101. P. 461-475. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.11.034
32. Sulima P., Przyborowski J.A., Kuszewska A., … Irzykowski W. Identification of Quantitative Trait Loci Conditioning the Main Biomass Yield Components and Resistance to Melampsora spp. in Salix viminalis × Salix schwerinii Hybrids // International Journal of Molecular Sciences. 2017. Vol. 18. №3. A.n.677. https://doi.org/10.3390/ijms18030677
33. The Angiosperm Phylogeny Group. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV // Botanical Journal of the Linnean Society. 2016. Vol. 181. №1. P. 1–20. https://doi.org/10.1111/boj.12385
34. Vigl F., Rewald B. Size matters? – The diverging influence of cutting length on growth and allometry of two Salicaceae clones // Biomass and Bioenergy. 2014. Vol. 60. P. 130–136. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2013.11.020
35. Weih M., Glynn C., Baum C. Willow short-rotation coppice as model system for exploring ecological theory on biodiversity–ecosystem function // Diversity. 2019. Vol. 11. A.n.125. https://doi.org/10.3390/d11080125
36. Welc M., Lundkvist A., Verwijst T. Effects of cutting phenology (non-dormant versus dormant) on early growth performance of three willow clones grown under different weed treatments and planting dates // BioEnergy Research. 2017. Vol. 10. P. 1094–1104. https://doi.org/10.1007/s12155-017-9871-2
37. Zhu Y., Wang G., Li R. Seasonal Dynamics of Water Use Strategy of Two Salix Shrubs in Alpine Sandy Land, Tibetan Plateau // PLoS ONE. 2016. Vol. 11. №5. e0156586. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0156586
