Content area

Abstract

Divlji kesten (Aesculus hippocastanum L.) je endemit južnog dela Balkanskog poluostrva. Veoma je interesantna vrsta lišćara za izučavanje sekundarnih populacija na zelenim prostorima Srbije i proizvodnju sadnog materijala za potrebe hortikulture i pejzažne arhitekture. Cilj istraživanja je izdvajanje genotipova divljeg kestena iz sekundarnih populacija koje su zasnovane na zelenim prostorima Vojvodine u vidu alejnih zasada, kao pojedinačna stabla ili grupe. Kriterijumi za vrednovanje genotipova kao semenskih objekata u hortikulturi, obavljeni su na osnovu reference Stilinović i Tucović (1977). Biološke odlike genotipova treba da usmere kriterijume za proizvodnju kvalitetnog sadnog materijala divljeg kestena, adaptivnost na uslove urbane sredine i stres uzrokovan abiotskim faktorima. U selekcionom periodu koji je trajao od 2008. do 2010. godine (Čukanović, 2010) evidentirano je i ocenjeno 50 genotipova na tri lokaliteta: Bačka Palanka, Novi Sad i Sremski Karlovci. Sakupljeno je seme, urađena je analiza laboratorijske i terenske klijavosti i morfološka karakterizacija pokazatelja rasta sejanaca. Istovremeno je određivan hemijski sastav semena. U toku trogodišnjeg perioda (od 2011 do 2013. godine), na osnovu rezultata prethodnih istraživanja, izdvojeno je 17 genotipova sa najboljim biološkim, proizvodnim i lekovitim osobinama semena. Na odabranim individuama praćene su fenološke faze - listanje, cvetanje i plodonošenja sa međufazama. Sakupljano je seme radi utvrđivanja morfoloških i hemijskih karakteristika. Matična stabla se odlikuju razlikama u fiziološkoj zrelosti, osobinama fenotipa i upotrebne vrednosti semena za rasadničku proizvodnju. Praćeno je generativno umnožavanje genotipova i analiza pokazatelja rasta half-sib potomstva. Seme divljeg kestena je značajna sirovina u faramaceutskoj industriji s obzirom da ima lekovita svojstva. Urađen je hemijski sastav semena, sa akcentom na sadržaj ulja i strukturu masnih kiselina, sekundarne metabolite i teške metale. Akumulacija teških metala u semenu divljeg kestena prisutna je u populacijama sekundarnog porekla, s obzirom da su matična stabla izložena uticaju gradske sredine.Zemljišta urbanih zelenih prostora (urbisol) izložena su zagađenju što je razlog više da se ispita uticaj vodorastvorljivih soli i teških metala na adaptivnost genotipova. Fenološkim osmatranjem listanja, cvetanja i plodonošenja u toku trogodišnjeg perioda zabeležene su značajne statističke razlike između godina ispitivanja i genotipova. Zbog dužeg perioda niskih temperatura u martu i aprilu 2013. godine, zapažena je značajna razlika u počecima i trajanju fenofaza i međufaza. Osmatrane fenološke pojave kasnile su 2 do 3 nedelje. Genotipovi BDS1 i BDS2, u periodu trogodišnjeg osmatranja, odlikovali su se značajno ranijim nastupanjem faze listanja i cvetanja, dok je kod genotipova BP4, SK4 i SK7 zabeleženo kasnije stupanje obe faze. Eksperimentalna stabla, kao izdvojeni semenski objekti za potrebe hortikulture i pejzažne arhitekture, redovno i obilno plodonose. Na osnovu morfoloških osobina semena izdvajaju se genotipovi P6 (sa visokim vrednostima za dužinu /29,83mm/, širinu /35,56 mm/ i debljinu /30,92 mm/) i P3 (sa visokom vrednosti za masu semena /17,63 g/). Čuvanje semena za potrebe rasadničke proizvodnje obavljeno je u hladnoj komori pri kontrolisanim uslovima na temperaturi od 4 do 6°S. Setva je obavljana u prolećnom periodu (mart-april). Za semenski materijal 17 genotipova, za trogodišnji period, ustanovljena je veoma visoka terenska klijavost koja u proseku iznosi od 80,94% do 85,64%. Procenat preživljavanja sejanaca, određen pri kraju vegetacionog perioda i početka nove vegetacije, iznosi od 78,96 do 82,98. Merenjem pokazatelja rasta jednogodišnjih sejanaca ustanovljene su prosečne vrednosti za visinu (12,26 cm), prečnik u korenovom vratu (10,04 mm), dužinu korena (12,87 cm), masu stabla (3,62 g), masu korena (5,34 g) i broj korenova I reda (26,49). Ističe se genotip BDS1 sa visokim vrednostima za merene pokazatelje (19,20 cm za visinu, 17,51 cm za dužinu korena, 4,40 g za masu stabla i 6,80 g za masu korena). Prema pokazateljima rasta dvogodišnjih sejanaca za visinu izdvojili su se genotipovi BDS1 (30,20 cm), BDS2 (35,80 cm) i SK4 (35,68 cm). Najviše vrednosti za prečnik pri osnovi stabla imali su genotipovi BDS1 (19,20 mm) i BDS2 (19,33 mm). Prosečna vrednost za visinu nadzemnog dela genotipova trogodišnjih biljaka bila je 81,45 cm, a za prečnik pri osnovi stabla 26,81 mm. U trećoj godini razvoja sejanaca divljeg kestena in situ u rasadniku na Rimskim Šančevima, najviše vrednosti za visinu i prečnik pri osnovi stabla imali su genotipovi oznaka BDS1 (92,00 cm i 29,55 mm), BDS2 (90,80 cm i 31,27 mm) i SK4 (91,30 cm i 28,45 mm). Snaga rasta dvogodišnjih sejanaca izdvojila je genotipove BDS1, BDS2 i SK4, koji su imali izuzetan porast i treće godine razvoja u sejalištu. Na dvogodišnjim i trogodišnjim sadnicama genotipova BP4, BP5, BDS1, BDS2, P5, P6, SK1 i SK4 obavljeno je kalemljenje hibrida crvenog kestena (Aesculus × carnea Hayne.). Ispoljena je kompatibilnost podloga sa plemkama, a prosečan prijem kalemova bio je 82,36%. Primenjena metoda engleskog spajanja pokazala je dobre rezultate kao vegetativna metoda za proizvodnju sadnog materijala hibrida crvenog kestena.

Iz ekstrakta semena genotipova divljeg kestena izolovano je i determinisano 16 masnih kiselina. Utvrđen je visok udeo nezasićenih masnih kiselina, a kao dominantna izdvaja se oleinska. Najviši sadržaj ustanovljen je u semenu genotipa BDS1 (59,10%). Genotipovi P5 i SK1 odlikuju se najvišim vrednostima kvercetina (0,538 μg/g, odnosno 0,806 μg/g), kemferola (0,227μg/g i 0,429 μg/g), a genotip P5 i rutina(25,784μg/g). Escin je prisutan u semenu svih ispitivanih genotipova, sa najvišim prosečnim sadržajem u semenu genotipova BP2 i P5 (4,04%). U uzorku semena, od teških metala zabeležen je visok prosečni sadržaj cinka (10,11 μ/g) i bakra (9,23 μ/g). Izdvaja se genotip P5 sa najvišim prosečnim sadržajem aluminijuma (2,88 μ/g) i hroma (0,1 μ/g) u semenu, dok su najviše vrednosti bakra (13,0 μ/g), gvožđa (13,2 μ/g), mangana (3,2 μ/g), nikla (0,8 μ/g) i cinka (18,1 μ/g) zabeležene u semenu genotipa P1. U uzorcima zemljišta duž saobraćajnice Bulevar Jaše Tomića u Novom Sadu, u drvoredu divljeg kestena, utvrđen je sadržaj vodorastvorljivih soli i teških metala. Prosečne vrednosti sadržaja soli u uzorcima sondiranim u aprilu iznose 0,10% na dubini od 0 do 30 cm, odnosno 0,11% na dubini od 30 do 60 cm, što je ispod determinisane gornje granice. Uzorci sondirani u avgustu 2012. godine imali su viši sadržaj od dozvoljenog (0,24% na dubini od 0 do 30 cm i 0,27% na dubini od 30 do 60 cm), što je posledica ascendentnog kretanja soli usled suše. Kao posledica visokog sadržaja soli javlja se lisna hloroza, nekroza, ponovljeno cvetanje i smanjena vitalnost stabala. Analiza teških metala (Fe, Zn, Mn, Cu, Cd, Co, Ni, Pb i Cr), iz uzoraka zemljišta, pokazala je njihovo prisustvo u lakopristupačnom i ukupnom obliku, ali ne iznad dozvoljenih graničnih vrednosti za ekološke uslove Novog Sada. Upoznavanje biološkog i proizvodnog potencijala divljeg kestena predstavlja važnu polaznu osnovu za unapređenje rasadničke proizvodnje i primene divljeg kestena za potrebe hortikulture i pejzažne arhitekutre.

Abstract (AI English translation)

Information popover about translation disclaimer

Horse chestnut (Aesculus hippocastanum L.) is endemic to the southern part of the Balkan Peninsula. It is a very interesting species of deciduous tree for the study of secondary populations in the green areas of Serbia and the production of planting material for the needs of horticulture and landscape architecture. The aim of the research is to isolate wild chestnut genotypes from secondary populations that are based on the green spaces of Vojvodina in the form of alley plantations, as individual trees or groups. The criteria for evaluating genotypes as seed objects in horticulture were based on the reference Stilinović and Tucović (1977). The biological characteristics of the genotypes should direct the criteria for the production of quality planting material of wild chestnut, adaptability to the conditions of the urban environment and stress caused by abiotic factors. In the selection period that lasted from 2008 to 2010 (Čukanović, 2010), 50 genotypes were recorded and evaluated in three localities: Bačka Palanka, Novi Sad and Sremski Karlovci. Seeds were collected, laboratory and field germination analysis and morphological characterization of seedling growth indicators were performed. At the same time, the chemical composition of the seeds was determined. During a three-year period (from 2011 to 2013), based on the results of previous research, 17 genotypes with the best biological, productive and medicinal properties of seeds were selected. Phenological phases - leafing, flowering and fruiting with intermediate phases - were monitored on selected individuals. Seeds were collected to determine morphological and chemical characteristics. Parent trees are characterized by differences in physiological maturity, phenotypic characteristics and use value of seeds for nursery production. Generative multiplication of genotypes and analysis of growth indicators of half-sib progeny were monitored. Horse chestnut seeds are an important raw material in the pharmaceutical industry due to their medicinal properties. The chemical composition of the seeds was analyzed, with an emphasis on oil content and structure of fatty acids, secondary metabolites and heavy metals. Accumulation of heavy metals in horse chestnut seeds is present in populations of secondary origin, given that the mother trees are exposed to the influence of the urban environment. The soils of urban green spaces (urbisol) are exposed to pollution, which is all the more reason to examine the influence of water-soluble salts and heavy metals on adaptability genotypes. Phenological observations of leafing, flowering and fruiting during a three-year period showed significant statistical differences between the years of the study and the genotypes. Due to the longer period of low temperatures in March and April 2013, a significant difference was observed in the beginnings and duration of phenophases and interphases. The observed phenological phenomena were delayed by 2 to 3 weeks. Genotypes BDS1 and BDS2, during the three-year observation period, were characterized by a significantly earlier onset of the leafing and flowering phase, while genotypes BP4, SK4 and SK7 had a later onset of both phases. Experimental trees, as isolated seed objects for the needs of horticulture and landscape architecture, bear fruit regularly and abundantly. Based on the morphological characteristics of the seeds, the genotypes P6 (with high values for length /29.83 mm/, width /35.56 mm/ and thickness /30.92 mm/) and P3 (with high values for seed weight /17.63 g/). Seed storage for the needs of nursery production was carried out in a cold chamber under controlled conditions at a temperature of 4 to 6°C. Sowing was done in the spring period (March-April). For the seed material of 17 genotypes, for a three-year period, a very high field germination was established, which is on average from 80.94% to 85.64%. The percentage of survival of seedlings, determined at the end of the vegetation period and the beginning of the new vegetation, is from 78.96 to 82.98. Average values for height (12.26 cm), root neck diameter (10.04 mm), root length (12.87 cm), stem mass (3.62 g), root mass ( 5.34 g) and the number of roots of the first order (26.49). The BDS1 genotype stands out with high values for the measured indicators (19.20 cm for height, 17.51 cm for root length, 4.40 g for stem mass and 6.80 g for root mass). According to the growth indicators of two-year-old seedlings for height, the genotypes BDS1 (30.20 cm), BDS2 (35.80 cm) and SK4 (35.68 cm) were distinguished. The genotypes BDS1 (19.20 mm) and BDS2 (19.33 mm) had the highest values for the diameter at the base of the tree. The average value for the height of the above-ground part of genotypes of three-year-old plants was 81.45 cm, and for the diameter at the base of the tree was 26.81 mm. In the third year of development of wild chestnut seedlings in situ in the nursery in Rimski Šančevi, the highest values for the height and diameter at the base of the tree had the genotypes marked BDS1 (92.00 cm and 29.55 mm), BDS2 (90.80 cm and 31, 27 mm) and SK4 (91.30 cm and 28.45 mm). The growth strength of the two-year-old seedlings singled out the genotypes BDS1, BDS2 and SK4, which had an exceptional growth in the third year of development in the seedbed.

Details

Title
Биолошке и производне карактеристике популација дивљег кестена (Aesculus hippocastanum L.) секундарног порекла
Author
Čukanović, Jelena
Publication year
2015
Publisher
ProQuest Dissertations & Theses
ISBN
9781658428279
Source type
Dissertation or Thesis
Language of publication
Serbian
ProQuest document ID
2444306314
Copyright
Database copyright ProQuest LLC; ProQuest does not claim copyright in the individual underlying works.