Закономірності росту надземної фітомаси ехінацеї блідої (Echinacea pallida (Nutt.) Nutt.) прегенеративного періоду онтогенезу

Abstract

У статті представлено моделювання закономірностей ростових процесів найважливіших морфометричних показників ехінацеї блідої у прегенеративному періоді онтогенезу. Моделі розроблені на основі дослідних даних, отриманих у виробничих посівах під час промислового виробництва Echinacea pallida. Показано, що динаміка нарощування надземної фітомаси, а також кількість листків Echinacea pallida, підкоряється сигмоподібній залежності та добре може бути описана рівнянням Хілла. Розглянуто причини математичної подібності процесів для фітомаси та кількості листків, що свідчить про синхронність процесів накопичення фітомаси та збільшення кількості листків. Динаміку фітомаси ехінацеї протягом року можна представити як композицію двох компонент. Міжсезонна компонента є інваріантною і відбиває загальні закономірності зміни фітомаси, які вказують на особливості існування даного виду в умовах певного екологічного та географічного простору. Специфіка внутрисезонної компоненти полягає у наявності відхилень від загального тренду зміни фітомаси, які пояснені за допомогою індексу форми листків ехінацеї та відхилень спостережуваних температур від загального тренду їх зміни протягом сезону. Показано, що флуктуації температурного режиму є чинником, який впливає на продукційний процес у ехінацеї. Доведено, що флуктуації температурного режиму мають ситуативний характер впливу на ріст рослин. Одержані свідчення того, що інформаційне значення індексу форми листя є результатом пам’яті рослин про процеси, які з нею відбувалися протягом онтогенезу. Морфологічний статус рослини визначає потенціал подальшого розвитку в залежності від кліматичних особливостей у даний момент часу. Динаміка фітомаси визначається флуктуаціями кліматичних факторів у конкретний період та особливістю перебігу ростових процесів у попередні етапи онтогенезу.

The paper presents the simulation of growth processes patterns for the most important morphometric parameters of the Echinacea pallid in pregeneration period of the ontogenesis. The patterns were created on the basis of the data collected from the industrial crops during the industrial Echinacea pallida cultivation. The dynamics of increase aboveground phytomass, and the number of leaves of Echinacea pallida, obeys the sigmoid function and may well be described by the Hill equation. The reasons for the mathematical similarity of the processes for the phytomass and the number of leaves are considered, which indicates synchronous processes of accumulation of the phytomass and an increase in the leaf number. The dynamics of the biomass of Echinacea during the year can be represented as a composition of two components. Spring and is a normal component and reflects the general laws of change of biomass of which point to the existence of this particular species in a particular ecological and geographical space. Specificity intraseasonal components is the presence of deviations from the general trend changes phytomass, which are explained using echinacea leaf shape index and temperature variations observed from the general trend of the changes in the season. It is shown that temperature fluctuations are a factor that influences the production process of Echinacea. Proved that temperature fluctuations have a situational influence on plant growth. Provided evidence that the information value of the leaf shape index is the result of the memory of the plant processes that it occurred during ontogeny. The morphological status of the plant determines the potential for further development, depending on the climatic characteristics at a given time. Phytomass dynamics is determined by fluctuations of climatic factors in the particular period and the growth processes characteristic of flow in the early stages of ontogenesis.

В статье представлено моделирование закономерностей ростовых процессов важейших морфометрических показателей эхинацеи бледной в прегенеративном периоде онтогенеза. Модели разработаны на основе опытных данных, полученных в производственных посевах во время промышленного выращивания Echinacea pallida. Показано, что динамика наращивания надземной фитомассы, а также количества листьев Echinacea pallida, подчиняется сигмовидной зависимости и хорошо может быть описана уравнением Хилла. Рассмотрены причины математической подобности процессов для фитомассы и количества листьев, что свидетельствует о синхронности процессов накопления фитомассы и увеличения количества листьев. Динамику фитомассы эхинацеи в течение года можно представить как композицию двух компонент. Межсезонная компонента является инвариантной и отражает общие закономерности изменения фитомассы, которые указывают на особенности существования данного вида в условиях определенного экологического и географического пространства. Специфика внутрисезонной компоненты заключается в наличии отклонений от общего тренда изменения фитомассы, которые объяснены с помощью индекса формы листьев эхинацеи и отклонений наблюдаемых температур от общего тренда их изменения в течение сезона. Показано, что флуктуации температурного режима являются фактором, который влияет на продукционный процесс эхинацеи. Доказано, что флуктуации температурного режима имеют ситуативный характер влияния на рост растений. Получены свидетельства того, что информационное значение индекса формы листьев является результатом памяти растений о процессах, которые с ней происходили в течение онтогенеза. Морфологический статус растения определяет потенциал дальнейшего развития в зависимости от климатических особенностей в данный момент времени. Динамика фитомассы определяется флуктуациями климатических факторов в конкретный период и особенностью течения ростовых процессов в предыдущие этапы онтогенеза.