CC BY
103
Фиторесурсы Южного Урала и проблемы интродукции на современном этапе
А. А. Громов, д.с.-х.н, зав. кафедрой ботаники и физиологии растений, Оренбургский ГАУ
Антропогенное загрязнение биосферы, деградация и сокращение площадей естественных и искусственных растительных сообществ в результате урбанизации — это реальность, которая резко обозначилась во второй половине XX и в начале XI века.
Проблема сохранения фиторесурсов планеты
— глобальная проблема. Растениям принадлежит ведущая роль в функционировании биогеоценозов и биосферы в целом. Это определено первичной ролью растений в биосфере (синтез органического вещества, выделение кислорода, трансформация и накопление энергии).
Одна из главных вытекающих из этого особенностей — снижение накопления первичной продукции фотосинтеза, что может привести к изменению биологического параметра биосферы и нарушению потоков энергии в ней.
Антропогенная деградация естественных экосистем видна невооруженным глазом.
В обеспечении населения планеты продуктами питания, кормами, сырьем для многих видов промышленности главная роль предлежит растениям. При решении этой задачи очень важное значение имеет сохранение генетического разнообразия, резерва для селекционной работы, особенно в плане устойчивости к неблагоприятным факторам (болезням, вредителям).
Одним из основных источников увеличения видового многообразия культурных растений служит естественная флора.
На Южном Урале, в т.ч. и в Оренбургской области, ввиду многообразия природных ландшафтов, значительной протяженности границ пока еще отмечается достаточное разнообразие растительного мира.
По оценке ученых Уральского научного центра РАН (УрО РАН) и др. научных учреждений региона, альгофлора насчитывает более 1000 видов, разновидностей и форм; это больше, чем в других районах Южного Урала. Наибольший удельный вес по количеству видов приходится на зеленые водоросли — 36%, затем — диатомовые — 32%; сине-зеленые составляют 13%, эвгленовые — 10% от общего количества видов [1]. Грибы — большая группа гетеротрофных организмов. На Южном Урале описано ксилотрофных грибов более 218 видов [2 ], патогенных — более 1000 видов. Лишайники изучены слабо, их насчитывается около 100 видов.
Слабоизученный группой являются также мхи, их описано около 100 видов: долина Нугуша (Баш-
кирия) — 77, Саракташский район Оренбургской области (с.Спасское) — 20 видов. Папоротникообразные насчитывают 32 вида, голосеменные — 9, включая интродуценты (Уфимский ботанический сад, 36 видов) [3].
Флора цветковых насчитывает около 1500 видов, в т.ч. дендрофлора — 104, из них 75,6% — двудольные. Наиболее многочисленными по видовому составу являются семейства астровые, мятли-ковые, розанные, бобовые, капустные, ивовые, маревые [3].
Полезная флора Южного Урала насчитывает более 600 видов растений. По хозяйственным признакам около 150 видов используются как лекарственные растения. Часть из них может быть включена в категорию сырьевой базы для заготовок лекарственного сырья — виды шиповника, тысячелистника, полыни, хмеля, пижмы, крапивы, горца, пырея ползучего и ветвистого, пустырника, крушины, ландыша майского, чабреца, пастушьей сумки, одуванчика, кровохлебки, солодки [4]. Часть видов из этой группы подвергается варварскому уничтожению. На грани исчезновения находятся зверобой продырявленный, душица обыкновенная, адонис весенний, сон-трава, чилим (водяной орех), папоротник-орляк, девясил высокий, золотарник обыкновенный, алтей лекарственный, первоцвет весенний и ряд других видов.
Большую группу (более 20) составляют виды, обладающие витаминосной активностью. Это, прежде всего, шиповник, черная смородина, кровохлебка аптечная, крапива, земляника лесная, виды фиалки, лапчатки, зверобой продырявленный и др.
Во флоре Южного Урала и Оренбургской области насчитывается более 80 видов дикорастущих съедобных растений. Наибольшее значение имеет слива колючая (терн), вишня степная, боярышники, ежевика сизая, калина обыкновенная, черная смородина, земляника лесная, черемуха обыкновенная, лещина обыкновенная (орешник). Большинство видов съедобных растений приурочено к поймам рек, склонам оврагов и балок, где создается благоприятный водный режим. Продуктивность отдельных участков тех или иных видов колеблется в значительных пределах, что во многом зависит от интенсивности использования.
Значительную группу во флоре образуют медоносы. Это представители различных семейств. Наибольшее количество их видов относится к семействам: розанные, бобовые, сельдерейные, астровые, гречишные, яснотковые, норичниковые, ивовые. Медопродуктивность 1 га яблони, груши
вишни составляет 20—30 кг, смородины, крыжовника — 50—60 кг, малины — 120—150 кг, липы — 100 кг (в Башкортостане в отдельных местах ме-допродуктивность липы достигает 1000 кг/га), акации желтой — до 350 кг/га. До 200 кг меда дают клены остролистный и татарский. Лесными медоносными травянистыми растениями являются дягиль, медуницы, ослинник, золотарник, ежевика, на лесных полянах и вырубках — кипрей (иван-чай), дающий до 300—350 кг/га меда. В Оренбургской области древесных кустарниковых и травянистых медоносных и дающих пергу растений около 350—400 видов, но для целей пчеловодства используется около 100.
Значительную группу флоры составляют кормовые растения, принадлежащие, в основном, к пяти семействам: мятликовые, бобовые, осоковые, астровые и маревые. Мятликовые представлены видами родов пырея, овсяницы, ежи, мятлика, тимофеевки, костра и костреца, полевицы, элимуса.
Из бобовых заслуживают внимания виды люцерны, донника, клевера, эспарцета, астрагала, встречающиеся во всех природно-климатических зонах области. Семейство бобовых, по результатам наших исследований, представлено более 120 видами с довольно четким их распределением по зонам: в северной и западной преобладают виды клевера, вики, дядвенца, в центре, юге и востоке
— виды люцерны, донника, астрагала и ракитника. Из осоковых наиболее ценны в кормовом отношении мелкие осоки, обитатели остепненных лугов и открытых степей: осока низкая, осока черноколосая, осока ранняя и др. Виды астровых (полыни), маревых (солянки) используются животными в качестве корма в меньшей степени, однако в сене они часто составляют весомую его часть (до 25-30%).
Многие виды вышеперечисленных хозяйственных групп, как правило, полиморфны, что делает их перспективными в селекционной практике даже на уровне первичного отбора. В этой связи особое значение приобретают задачи по комплексной инвентаризации полезных видов растений с учетом их продуктивности, хозяйственно-ценных особенностей происхождения, эволюции, адаптивных возможностей, ареалов в пределах зоны.
В последние два-три десятилетия значительно возросла агрессия некоторых видов сорняков: амброзии, циклохены, дурнишника, щирицы, солянок, бодяков, горчака, кленов, ильмов и др., вытесняющих из природной среды менее конкурентоспособные, но более ценные виды. С распашкой целинных участков исчезли десятки видов растений и животных, характерных для степи, сократились площади, занимаемые ковылями, тюльпанами, вишней степной, уменьшились площади лесов в северо-западных районах и в поймах рек Урала, Сакмары, Самары и Илека.
Сотрудники кафедры ботаники аграрного университета на протяжении многих лет занимаются изучением видового многообразия, выявлением запасов растительного сырья, ареалов и технологий возделывания ряда кормовых и лекарственных растений зоны Южного Урала. Сделаны сводки по флористическому составу высших сосудистых растений, лекарственным и ядовитым растениям, медоносам, дендрофлоре региона. Разработаны модели высокопродуктивных посевов различных гибридов кукурузы, сортов суданской травы, рапса, амаранта и т.д., позволяющие значительно повысить использование биоклиматического потенциала зоны и биологического потенциала культур. Проделанная работа позволяет сделать вывод о серьезных флористических потерях в связи с хозяйственной деятельностью человека и резкими изменениями экологической среды обитания.
Глобальное сокращение естественных ареалов диких сородичей культурных растений вследствие интенсификации производства привело к невосполнимым потерям отдельных популяций и обеднению генофонда видов. В этой связи особое значение приобретают задачи по комплексной инвентаризации видов местной флоры с учетом их хозяйственно-ценных особенностей, происхождения, эволюции, локализации адаптивных возможностей.
В результате интенсивного хозяйственного освоения и возрастающего антропогенного воздействия флора области за последние 50-60 лет быстро беднела, многие растения оказались на грани исчезновения. В Красную книгу Оренбургской области 1998 г. были включены 44 вида и 101 вид растений, нуждающихся в охране. В готовящемся новом издании предлагается взять под охрану 285 видов.
В настоящее время прогресс в сельском хозяйстве определяется селекцией и технологией.
В последние годы производство кормов в РФ значительно сократилось. Программой по развитию кормопроизводства до 2010 г. планируется производить в РФ к 2010 г. 115 млн.т кормовых единиц. Научная основа для этого имеется, труднее решить организационно-хозяйственные задачи, которые сводятся к следующему:
1. Необходимо решить проблему семеноводства трав — с этого надо начинать!
2. Вести кормопроизводство в рамках научных систем земледелия.
3. Шире использовать новые технологии в кормопроизводстве.
4. Увеличить долю производства кормов на лугах и пастбищах, многолетних трав в степных районах нужно иметь 18—20%.
5. Решить проблему качества кормов. Увеличить содержание ОЭ с 7—9 до 10 Мдж/кг абсолютно сухой массы, протеина — до 14%, что позволит уменьшить потребность в концентрированных кормах в 2 раза.
В Оренбуржье опыт внедрения в производство ряда кормовых культур из естественной флоры достаточно большой. Работами ученых ВНИИМСа, начиная с 30-х гг. ХХ столетия, были созданы сорта люцерны, житняка, пырея, овсяницы и ряда других культур, которые прошли проверку временем и до сих пор находятся в районировании в целом ряде областей степного пояса России и сопредельных государств. Среди них житняк Бродский 2, люцерна пестрая, сорта эспарцета и др.
В 1998—2001 гг. сотрудники кафедры ботаники ОГАУ проводили работу по отбору популяций дикорастущих видов житняка, ломкоколосника, козлятника, чины, копеечника, астрагала, окопника, амаранта с целью установления продуктивности, экологической приспособленности и возможности возделывания. Из бобовых хорошо зарекомендовал себя астрагал нутовый (Astragalus cicer), давший в условиях опыта 160—180 ц/га ценной массы с содержанием протеина (на воздушносухое вещество) до 16,5%, и незначительное (22,7%)
— клетчатки. Хорошие результаты показал в северо-западной зоне области амарант багряный (Amaranthus cruentus) из семейства Амарантовых как наиболее перспективная кормовая высокобелковая культура, способная дополнить рационы животных высококачественными кормами [5, 6].
В 1996 г. были заложены опыты с рядом популяций многолетних трав: люцерной синей, люцерной серповидной, волоснецом сизым, пыреем бес-корневищным, ломкоколосником ситниковым, кострецом безостым, житняком гребневидным.
С этого же года ведутся исследования по лекарственным растениям: душице обыкновенной, зверобою продырявленному, календуле аптечной, солодке голой, кровохлебке лекарственной. Экстремальные условия 1997—1998 гг. не дали возможности в полной мере сделать оценку испытываемым видам. Исследования продолжаются. Цель этой работы — выявление наиболее продуктивных форм растений; интродукция растений с задачей получения определенного вида продукции; разработка технологий возделывания продуктивных форм.
Работа по выявлению, испытанию и внедрению в производственную практику различных групп растений из естественной флоры регионов страны имеет значительную перспективу, так как этот путь дает возможность не только обогатить число используемых человеком видов и форм, но и сохранить сам природный генофонд растений от уничтожения.
Успех кампании по залужению малопродуктивной пашни будет напрямую зависеть от обеспеченности семенами трав. К сожалению, нужно отметить, что как объем производства семян многолетних трав, так и видовой набор сенокосных и пастбищных растений, возделываемых в производстве, в области крайне ограничен.
Растительные ресурсы кормовых культур могут быть расширены за счет интродукции растений из местной и инорайонной флоры. Именно интродукция новых видов и форм способна помочь в выздоровлении нарушенных, а часто и разрушенных систем.
Огромный интерес представляют исходные, местные, созданные природой естественные популяции отдельных видов кормовых растений.
При испытании заслуживают внимание виды, пригодные для улучшения сельскохозяйственных кормовых угодий, создания травяного покрова на культивируемых землях, а также способные развиваться как пастбищные и сенокосные растения на сухих степных участках, засоленных и разрушенных эрозией почвах, крутосклонах и песках. Наряду с традиционными кормовыми культурами (такими, как житняк, пырей, кострец, люцерна, эспарцет, донник) вводятся в культуру, с последующей их репатриацией в естественные популяции, перспективные высокопродуктивные популяции амаранта, топинамбура, ломкоколосника, козлятника, чины Давыда, копеечника, астрагала, окопника.
Заслуживают внимания виды родов астрагала и ломкоколосника. Они высокопродуктивны, долговечны, отлично приспособлены к разным экстремальным условиям, устойчивы к болезням и вредителям.
Ломкоколосник ситниковый (Psathyrostachys juncea Nevski) — это лучшее пастбищное растений, с рекордно высоким среди злаков содержанием белка и наиболее ранним отрастанием весной. Сейчас получены формы сенокоснопастбищного типа с повышенным уровнем вегетативного яруса.
Необходимым элементом интродукционной работы является организация семеноводства с целью сбора и получения семян местной репродукции и поколений, лучше приспособленных к условиям района выращивания. Охрана этого природного богатства — наиболее важный принцип разумного и бережного отношения человека к природе.
Литература
1 Степанова, Т. Н. Систематическая структура альгофлоры Оренбуржья // Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорией: материалы международной конференции, Оренбург, 30—31 января 2001. — С.43—45.
2 Сафонов, М. А. Основы управления ресурсным потенциалом биоты ксилотрофных грибов. — Екатеринбург, 2005. — 127 с.
3 Рябинина, З. Н. Растительный покров степей Южного Урала (Оренбургская область). — Оренбург: ОГПУ, 2003. — 221 с.
4 Громов, А. А., Абаимов, В. Ф. Лекарственные растения Оренбуржья. — Оренбург, 1992. — 78 с.
5 Абаимов, В. Ф., Громов, А. А., Кононова, Н. Д. Природный генофонд полезных растений Оренбургской области и направления его использования // Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий: материалы Международной конференции. — Оренбург, 2001. — С.54—56.
6 Громов, А. А., Кононова, Н. Д. Биологические основы залу-жения малопродуктивных земель с использованием интро-дуцентов // Генетические растительные ресурсы России и сопредельных государств, Оренбург, 1999. — С. 18—19.
