Physiological parameters of the state of Pinus рallasiana D. Don in different forest-growth conditions in ravine Viyskovyi

Abstract

The influence of different forest-growth conditions on the ecological and physiological parameters of Pinus pallasiana D. Don plants growing in anti-erosion planting is investigated. The experimental sites are located in the thalweg (test area 1) and on the slope of southern exposure in the lower, middle, and upper parts (test areas 2–4) of Ravine Viyskovyi (steppe zone of Ukraine). Forest-growth conditions are clay-loam soil (CL2) (mesophilic, fresh soil), СL1–2 (xeromesophilic, rather fresh), СL1 (mesoxerophilic, somewhat dry or semi-arid), and СL0–1 (xerophilic, arid) correspondently. It was shown that the growth rates of trees, the growth rate of lateral (scaffold) branches in length and thickness, needle-packing coefficient, and needle surface area of annual shoots are maximal in P. pallasianа in the thalweg in conditions of the best water supply and minimal in arid and semi-arid conditions of growth. The research revealed that the highest content of total water in the needles is characteristic of plants of fresh forest plant condi-tions and the smallest in arid and semi-arid areas (test areas 3 and 4), which is consistent with the forest-vegetation conditions.Sufficient contents of potassium, calcium, and magnesium in all areas and phosphorus in three areas except the middle part of the slope were found in the needles of P. pallasianа. However, insufficient content of nitrogen was found in the needles, especially in the trees of the middle part of the slope, which, together with low water supply, could cause the most significant slowdown in the growth of P. pallasianа plants precisely on this experimental site. A correlation was established between the indices of plant growth and the content of water and nutrients. Досліджено вплив різних лісорослинних умов на еколого-фізіологічні показники Pinus pallasiana D. Don, які ростуть у протиерозійних насадженнях. Дослідні майданчики розташовані в тальвезі (випробувальна ділянка 1) та на схилі південної експозиції в нижній, середній та верхній частинах (дослідні ділянки 2–4) балки Війського (степова зона України). Умови лісового росту: глинисто-суглинистий ґрунт (CL2) (мезофільний, свіжий ґрунт), СL1–2 (ксеромезофільний, досить свіжий), СL1 (мезоксерофільний, дещо сухий або напівпосушливий), СL0–1 (ксерофільний, посушливий) відповідно. Показано, що у P. pallasianа в тальвезі за найкращих умов у P. pallasianа максимальні темпи росту дерев, швидкість росту бічних гілок у довжину та товщину, коефіцієнт укладання голок, площа поверхні хвої однорічних пагонів. Водопостачання мінімальне в посушливих і напівпосушливих умовах зростання. Дослідження виявили, що найбільший вміст загальної води в хвої характерний для лісових рослин,які зростали на свіжому грунті а найменший — для посушливих і напівпосушливих районів (дослідні зони 3 і 4), що узгоджується з лісовою рослинністю. У хвої P. pallasianа виявлено достатній вміст калію, кальцію та магнію на всіх ділянках і фосфору на трьох ділянках, крім середньої частини схилу. Однак у хвої виявлено недостатній вміст азоту, особливо в деревах середньої частини схилу, що разом із низьким водопостачанням могло спричинити найбільш значне уповільнення росту рослин P. рallasianа. Встановлено кореляцію між показниками росту рослин та вмістом води та поживних речовин.