CC BY
140
УДК 633.15
ИНТРОДУКЦИЯ И МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ОБЛЕПИХИ
© 2010 Л.Х. Слонов, Т.Л. Слонов, А.Ю. Паритов, С.Г. Козьминов, Т.Х. Гогузоков
Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова,, Нальчик
Поступила в редакцию 15.04.2010
Экспериментальные данные по ШррорИае гЬашпо1(1е8 Ь. и культурным сортам из Алтайского края, полученные в условиях ботанического сада КБГУ (500-600 м над уровнем моря) и национального парка «Приэльбру-сье» (1800-3200 м над уровнем моря) свидетельствуют о их достаточно высокой пластичности с широким диапазоном морфологических и физиолого-биохимических признаков. Установлены закономерности изменения этих параметров как у разных форм облепихи крушиновой, так и у культурных сортов. Выявлены перспективные сорта облепихи для КБР.
Ключевые слова: интродукция, облепиха, онтогенез, морфология, физиология, биохимия
Древесно-кустарниковые растения являются основой развития народного хозяйства, источником непрерывного роста материальных и культурных ценностей, обеспечивают условия труда и отдыха людей. Они дают древесину и продукты питания, сырье для изготовления лекарств и доставляют эстетическое наслаждение. С каждым годом люди все шире и разностороннее вовлекают лесные ресурсы в сферу своей деятельности. Дикорастущие заросли облепихи в Кабардино-Балкарии играют существенную роль для жизни животных, в особенности для гнездования и питания птиц. Плоды облепихи составляют любимую пищу таких редких птиц, как фазаны, которые избирают облепи-ховые заросли постоянным своим пристанищем. При этом дикорастущие участки облепихи сдерживают разрушительную силу горных потоков, закрепляют рыхлые и неустойчивые речные наносы, выполняя роль зеленых естественных гидротехнических сооружений [2]. Особенно крупные массивы облепихи (400-500 га) были по берегам рек Терек и Баксан, от истока реки Белой и вдоль рек Нальчика и Малки облепиха тянулась узкими многокилометровыми лентами, от которых не осталось почти ничего. Только варварские способы сбора плодов (ломка и вырубка ветвей и кустов), раскорчевка естественных массивов привели к резкому истощению облепиховых массивов. Теперь 30% уцелевших дикорастущих насаждений облепихи нуждаются в быстрой реконструкции, уходе и защите.
Одним из способов сохранения естественных ресурсов облепихи является не только охрана
Слонов Людин Хачимович, доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники. E-mail: [email protected] Слонов Тимур Людинович, кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники
Паритов Анзор Юрьевич, кандидат биологических наук, доцент кафедры общей генетики, селекции и семеноводства. E-mail: [email protected]
Козьминов Сергей Геннадьевич, кандидат биологических наук, доцент кафедры зоологии. E-mail: [email protected] Гогузоков Тимур Халифович, кандидат биологических наук, доцент кафедры зоологии. E-mail: [email protected]
насаждений, но и создание ее полукультуры и культуры. Для сохранения уникального генофонда облепихи, как большого национального богатства важной задачей становится создание коллекционных фондов - хранилищ ценных генов для последующих селекционных работ при выведении культурных сортов. Поскольку ареал распространения облепихи крушиновой обширен, ее популяции и экотипы находятся в самых разнообразных экологических условиях, различающихся главным образом по климатическим факторам: продолжительности периода вегетации, особенности осенне-зимнего периода, показателям температуры по сезонам года, количеству летних и зимних осадков [6]. Изучением биологических особенностей облепихи в разных регионах страны занимались многие ученые. Заслуживают внимание работы, непосредственно касающиеся интродукции, изучению мор-фофизиологических, экологических и биологических особенностей в условиях Кабардино-Балкарии [1-7].
Цель работы: продолжить изучение эколо-го-биологических, физиологических и биохимических особенностей растений в условиях ботанического сада КБГУ с целью охраны и восстановления их численности в природе путем введения в культуру и последующей реинтродукции.
Объектами наших исследований служили 3 формы облепихи крушиновой и 14 сортов облепихи из Алтайского края (Щербинка 1, Превосходная, Новость Алтая, Золотой початок, Масличная, Дар Катуни, Самородок, Чуйская, Витаминная, Оранжевая, Катунская - 45(м), Саянская (М), Обильная, Золотистая сибирская) интродуциро-ванных в ботанический сад. По результатам сор-тоизучения выделены перспективные сорта для Кабардино-Балкарской Республики: Масличная, Новость Алтая, Дар Катуни, Оранжевая, Золотой початок, Чуйская.
В настоящей работе дается описание фенологических и физиолого-биохимических особенностей 3 форм облепихи крушиновой и перспективного сорта облепихи Масличная в условиях
ботанического сада КБГУ, а также в природных условиях национального парка «Приэльбрусье» у 3 форм облепихи крушиновой.
Облепиха размножается несколькими способами: семенным, вегетативным. При размножении семенами теряет ценные хозяйственно-биологические свойства сорта. Семенное размножение приемлемо только при выведении новых сортов. Для сохранения хозяйственно ценных свойств сортов или форм облепиху размножают вегетативно: зелеными и одревесневшими черенками, а также корневыми отпрысками. Наиболее перспективный для интродукции сорт облепихи Масличная. Представляет собой низкорослый кустарник высотой 1,5 м. Крона густая, пирамидальная и компактная. Побеги тонкие, средняя длина от 52-55 мм, в начале вегетации имеют зеленовато-серебристую окраску, а затем приобретают светло-коричневый цвет. Степень околюченности средняя. Листья узколанцетные длиной 54-56 мм, шириной 0,7-0,85 мм, темно-зеленые. Плоды довольно крупные яйцевидной формы 0,7-0,9 см, оранжево-красного цвета, собраны в длинные (20 см) початки. Масса плодов - 38 г, вкус умеренно-кислый. Плодоножка длинная, около 3 мм, с сухим отрывом. Семена имеют темно-коричневую окраску, яйцевидно-продолговатой формы слегка сплюснуты, с продольными бороздками. Длина семени составляет 47 мм, ширина 1-2 мм, толщина от 2-2,5 мм.
Даты наступления фенофаз отмечали на формах облепихи крушиновой и интродуцирован-ной в ботанический сад КБГУ сорт Масличная. Проводили фиксацию 5 фенофаз: вегетативной, бутонизации, цветения, плодоношения и конца вегетации. Вегетативная фенофаза подразделялась по 3 подфазы: распускание почек, появление листьев, начало роста побегов. Как показали данные распускание почек у дикорастущей облепихи наступило раньше на 2 недели чем у сортовой облепихи. Облепиха начинает цвести в первой декаде апреля. Существенных различий между дикорастущими популяциями не наблюдалось. Продолжительность цветения зависит от метеорологических условий года. В сухую теплую погоду цветение длится 7-9 дней, тогда как в более прохладные влажные годы оно продолжается 9-11 дней. Наступление фенофаз роста и развития (вегетативная, бутонизация, цветение) мы отмечали у мужских и женских растений облепихи крушиновой. Полученные данные свидетельствуют о более ранней вегетации и цветении у мужских растений (на 2-3 дня), чем у женских. По-видимому, это связано с индивидуальными особенностями этого растения. В фазу плодоношения отмечали завязывание и созревание плодов облепихи. Выяснено, что у сорта Масличная происходит более раннее созревание плодов. Алтайские сорта вообще отличаются ранним созреванием ягод - конец июля - середина августа, по сравнению с дикорастущими. Конец вегетации отмечали по массовому листопаду. У облепихи крушиновой он отмечается позже, чем у сортовой облепихи. К тому же колебания в наступлении данной фенофазы связаны с различными метеорологическими условиями среды.
Измерения листьев и побегов проводили на мужских и женских особях дикорастущей облепихи и сорта Масличная. Продолжительность роста листьев облепихи составила 60-67 дней, у сорта Масличная - 69 дней. При сравнении динамики роста листьев мужских и женских особей облепихи отмечается более интенсивный рост у мужских растений, чем у женских, особенно в начале вегетации. Только в период затухания роста он выравнивается. Прирост за сутки и длина листовой пластинки подтверждают наши наблюдения. Продолжительность роста побегов у мужских растений составляет 57, у сорта Масличная 53 дня. Если сравнить динамику роста побегов, то более интенсивный рост у мужских растений отмечается в начале вегетации, а у женских в середине вегетации. Амплитуда колебаний суточного прироста листьев и побегов различается между собой. Так у листьев облепихи крушиновой прирост идет во время вегетации волнообразно и медленно затухает. Суточный прирост побегов поднимается по одновершинной кривой и резко затухает в конце вегетации.
Метеорологические условия года оказывают влияние на динамику ростовых процессов у листьев и побегов. На продолжительность и интенсивность роста листьев оказывало влияние максимальная температура воздуха, а на продолжительность интенсивность роста побегов - распределение осадков по годам. Следует отметить, что в процессе динамики выявили различную интенсивность роста листьев и побегов у мужских и женских растений. Она более интенсивная у мужских особей.
Изучение физиолого-биохимических параметров показало, что наибольший вес плодов отмечался у сорта Масличная, наименьший - у желто-плодной шаровидной формы облепихи крушиновой (см. табл.). По содержанию воды в плодах надо отметить наибольшее содержание у желто -плодной овальной. По содержанию массы сухого вещества в плодах выделялась оранжево-плодная форма, наименьшей - у желто-плодной шаровидной формы. Общая кислотность у 3 форм облепихи крушиновой варьирует от 3,1 до 4,2%. Высокая кислотность отмечается у желто-плодной шаровидной формы, низкой кислотностью выделялась оранжево-плодная бочонковидная форма. Этот показатель устойчив по формам и годам исследования.
У сорта Масличная биохимический состав отличается от дикорастущих форм. Так, она выделялась крупноплодностью, масса плодов составила 38,9 г. Содержание воды в плодах было наибольшим, а витамина С составило 30,3%, масса сухих веществ в плодах - 37,6%. Общая кислотность в плодах интродуцированной облепихи была 0,9%, намного меньше дикорастущих форм. Наиболее устойчивым биохимическим показателем по формам и годам были витамин С и кислотность. При этом следует отметить, что культурный сорт облепихи по всем биохимическим показателям отличается от дикорастущей.
Таблица. Биохимический состав плодов облепихи в условиях ботанического сада КБГУ
Форма Масса 100 шт свежих плодов (г) Общее содержание воды (%) Витамин С (мг/%) Масса сухих веществ (%) Общая кислотность (%)
Облепиха крушиновая
Желто-плодная шаровидной формы 20,6±0,2 79,7±0,04 19,5±0,4 20,3±0,04 4,2±0,01
Желто-плодная овальной формы 22,2±0,1 80,0±0,05 44,3±0,3 22,0±0,05 3,9±0,02
Оранжево-плодная бочонко-видной формы 30,2±0,3 76,3±0,2 9,1±0,2 23,7±0,2 3,1±0,01
Сорт Масличная 38,9±0,5 92,4±0,01 30,3±0,3 37,6±0,01 0,9±0,03
Определенный интерес представляет также результаты исследования 3 форм облепихи крушиновой (красная, оранжевая, оранжево-желтая) в естественных условиях национального парка «Приэльбрусье». Установлено, что у 3 форм облепихи крутиновой масса 100 шт. свежих плодов колеблется от 26,8 до 32,5 г., сухих веществ - 21,2 до 23,9% от общей навески, общее содержание воды в плодах - от 76,1 до 78,8%, аскорбиновой кислоты - от 32 до 43мг%, сахаров - от 5,12 до 6,42%, эфирных масел - от 2,7 до 4,5%, кароти-ноидов - от 29 до 52мг%, золы - от 2,6 до 3,7%, а выход сока - от 72,8 до 78,7%. Более высоким содержанием аскорбиновой кислоты, сахаров, жирных масел, сухих веществ, каротиноидов в плодах, выхода сока из плодов характеризуется растение с красными плодами. По каротиноидам, содержание которых является основным показателем стандартизации фармакопейного облепихового масла, у других форм облепихи наблюдается другая закономерность. У оранжевых форм каротиноидов в плодах меньше, а оранжево-желтые формы занимают промежуточное положение между красными и оранжевыми формами.
В условиях альпийского пояса (до 3200 м над уровнем моря) отмечается увеличение содержания жирных масел и сахаров в плодах по сравнению с плодами, собранными в условиях субальпийского пояса (1800-2500 м.). Это видимо является защитной реакцией облепихи на более экспериментальные условия среды обитания. Выяснено, что в маслах 3 форм облепихи содержаться токоферолы (384-475 мг%), в состав которых входит а-токоферол, проявляющий наиболее высокую Е-витаминную активность.
Выводы: установлены некоторые особенности протекания роста и развития и физиолого-биохимических процессов у индродуцированных культурных сортов облепихи из Алтайского края и разных форм дикорастущего вида облепихи крушиновой в условиях ботанического сада КБГУ и национального парка «Приэльбрусья». По химическому составу плодов установленный полиморфизм у 3 форм облепихи крушиновой объясняется двудомностью облепихи, обеспечивающей
максимально возможную гетерозиготность и комбинирование признаков в популяций. Это можно использовать в процессе поиска генетически перспективных форм облепихи по содержанию фармакологически активных компонентов и по вкусовым качествам.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Слонов, Л.Х. Некоторые особенности органогенеза растений, водообмена, мезоструктуры и фотосинтетической активности листового аппарата у различных сортов мезофитного растения // Флора и растительность Центрального Кавказа. -Нальчик: КБГУ, 1982. - С. 3-28.
2. Слонов, Л.Х. Дикорастущие виды флоры Кабардино-Балкарии, нуждающиеся в охране. Монография / Л.Х. Слонов, С.Х. Шхагапсоев. - Нальчик: Эльбрус, 1987. - 40 с.
3. Слонов, Л.Х. Анатомическая структура и функциональная активность фотосинтетического аппарата экологических групп растений / Л.Х. Слонов, С.Х. Шхагапсоев, Т.В. Горлова и др. // Основные итоги НИР КБГУ. - Нальчик: КБГУ, 1988. - С. 11.
4. Слонов, Л. Х. Интродукция растений в ботанический сад Кабардино-Балкарского госуниверситета / Л.Х. Слонов, Л.Х. Шугушева, М.М. Ерижоко-ва, Т. Л. Слонов // Бюллетень ботанического сада Белые ночи. - Сочи, 1991. - С. 76-77.
5. Слонов, Л.Х. Эколого-биологические особенности некоторых редких кустарников КБР и возможности их интродукции / Л.Х. Слонов, С.Х. Шхагапсоев // Эколого-биологические аспекты интродукции древесных и кустарниковых растений в условиях Северного Кавказа. - Краснодар, 1992. - С. 51-53.
6. Слонов, Л. Х. Физиолого-биологическая характеристика плодов облепихи в условиях национального парка Приэльбрусье / Л.Х. Слонов, З.Р. Бай-даева. - Майкоп, 2003. - С. 145-147.
7. Слонов, Л.Х. Физиолого-биохимические параметры редких видов растений / Л.Х. Слонов, З.В. Гогутлова, Т.Л. Слонов // Вопросы экологии и растениеводства. - Нальчик, 1997. - С. 11-15.
PLANT INTRODUCTION AND MORPHOPHYSIOLOGICAL FEATURES OF SEA-BUCKTHORN BERRIES
© 2010 L.H. Slonov, T.L. Slonov, A.Yu. Pantov, S.G.Kozmmov, T.H.Goguzokov
Kabardino-Balkarian State University named after HM.Berbekov, Nalchik
Experimental data on Hippophae rhamnoides L. and cultivars from Altay territory, received in conditions of botanic garden KBGU (500-600 m above sea level) and national park «Pryelbrusye» (1800-3200 m above sea level) testify about them enough high plasticity with a wide range of morphological and physi-olofical and biochemical attributes. Regularity of change of these parameters both at different forms of sea-buckthorn berries, and at cultivars are established. Perspective grades of sea-buckthorn berries for KBR are revealed.
Key words: plant introduction, sea-buckthorn berries, ontogenesis, morphology, physiology, biochemistry
Ludin Slonov, Doctor of Biology, Professor at the Botany Department. E-mail: [email protected] Timur Slonov, Candidate of Biology, Associate Professor at the Botany Department
Anzor Paritov, Candidate of Biology, Associate Professor at the Department of Common Genetics, Selection and Seed-growing. E-mail: [email protected] Sergey Kozminov, Candidate of Biology, Associate Professor at the Zoology Department. E-mail: [email protected] Timur Goguzokov, Candidate of Biology, Associate Professor at the Zoology Department. E-mail: [email protected]
