CC BY
10
4. Толмачев А.И. Введение в географию растений. Л.: Издательство Ленинградского университета, 1974. 244 с.
5. Петров Н.Ю., Шагаипов М.М. и др. Продуктивность, сезонность и долголетие полукустарниково-травянистых пастбищных агрофитоценозов северного Прикаспия // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2012. №1 (25). С. 1 - 5.
6. Титлянова А.А., Тихомирова Н.А., Шатохина Н.Г. Продукционный процесс в агроценозах. Новосибирск: Наука, 1982. 184 с.
7. Абдуллаев Ж.Н. Продуктивность звена севооборота «По-живная культура — озимая пшеница» при различных приёмах
обработки каштановой почвы Приморской подпровинции Дагестана: автореф. дисс.... канд. с.-х. наук. Махачкала, 2012. 20 с.
8. Бакаева Ю.Н. Эффективность No-till выращивании яровой пшеницы с использованием куриного помёта, биопрепарата «Тамир» и аммиачной селитры в Оренбургском Предуралье: автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Оренбург, 2015. 20 с.
9. Титлянова А.А. и др. Подземные органы в травянистых экосистемах. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма, 1996. 128 с.
10. Базилевич Н.И. и др. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем. М.: Наука, 1986. 296 с.
Интродукция редкого эндема Allium maackii (Maxim) Prokh. et Kom. в Южно-Уральском ботаническом саду
Л.А. Тухватуллина, к.б.н, ЛМ Абрамова, д.б.н, профессор, Южно-Уральский БСИ УФИЦ РАН
Одна из основных задач интродукции - привлечение растительных ресурсов из различных регионов мира для их всестороннего изучения и выявления новых видов растений, представляющих интерес для широкого использования.
Род Allium L. относится к числу крупнейших родов растений земного шара. По современным данным, он объединяет 750 - 800 видов, распространённых в Северном полушарии. Луки имеют большое хозяйственное значение как пищевые, витаминоносные, медоносные, лекарственные и декоративные растения. Поэтому интродукция видов рода Allium, известного также многими редкими видами, нуждающимися в охране, является актуальной.
Целью исследований, проводимых в ЮжноУральском ботаническом саду-институте УФИЦ РАН с 90-х гг. ХХ в., было выявление устойчивых и перспективных для культивирования в регионе Южного Урала видов луков, обладающих хозяйственно полезными свойствами: декоративными, лекарственными и пищевыми качествами [1 - 3].
Коллекционный фонд рода Allium L. ЮжноУральского ботанического сада насчитывает около 100 таксонов. Проводятся исследования сезонного ритма роста и развития, семенной продуктивности, биохимического состава, агротехники выращивания и других биологических особенностей интродуци-рованных луков [4 - 6]. В последние годы коллекция дополнилась новыми видами из региона Кавказа и Средней Азии.
В Южно-Уральском ботаническом саду были собраны сведения по изучению сезонного ритма развития, морфометрии, репродуктивной биологии, особенности размножения двух образцов редкого эндемичного вида A. maackii и дана оценка успешности интродукции и перспективности его в культуре в Республике Башкортостан.
Материал и методы исследования. Работу проводили в Южно-Уральском ботаническом саду
(г. Уфа) в 2011-2016 гг. Ботанический сад расположен в северной лесостепной зоне Республики Башкортостан. Среднемноголетние метеорологические данные следующие: сумма осадков - 459 мм, среднегодовая температура воздуха +2,6оС, вегетационный период - 140 дн. Почвы экспозиционного участка - серые лесные.
В работу включены данные интродукционного испытания двух образцов А. maackii (лук Маа-ка). Данный вид - эндемик Восточной Сибири и Дальнего Востока, произрастает на скалистых и каменистых местах.
Исследуемые образцы А. maackii были выращены из семян, полученных из Венгрии и из ботанического сада города Самары.
А. Maackii - многолетнее корневищно-луковичное растение, входит в таксонометрическую секцию Reticulatobulbosa Kamelin подрода Reticulatobulbosa (Kamelin) N. Friesen рода Allium L.
Луковицы по 1 - 2 прикреплены к короткому корневищу, яйцевидно-продолговатые, 1 - 1,5 см толщины, 2 - 5 см длины, с бурыми наружными сетчатыми оболочками. Стебель 20 - 50 см высоты, округлый, гладкий, на 1/4 - 1/3 одётый гладкими влагалищами листьев. Число листьев 2 - 3, узколинейные, 1 - 3 мм ширины, к основанию немного суженные, плоские, короче стебля. Чехол коротко заострённый, немного короче зонтика, остающийся. Зонтик полушаровидный или шаровидный, многоцветковый, густой, цветоножки равные, в 1,5 - 2 раза длиннее околоцветника. Листочки околоцветника розовые, с заметной пурпурной жилкой, 4 - 5 мм длины, продолговато-эллиптические. Нити тычинок в 1,5 - 2 раза длиннее листочков околоцветника, столбик сильно выдаётся из околоцветника. Коробочка немного короче околоцветника.
Фенологические наблюдения проводили по методике И.Н. Бейдеман [7]. При учёте зимостойкости, устойчивости к неблагоприятным метеорологическим условиям, вредителям и болезням и при определении коэффициента размножения применяли общепринятые рекомендации [8].
Семенную продуктивность определяли по общепринятой методике [9]. Оценка успешности интродукции и перспективности вида в культуре проведена по комплексу биолого-хозяйственных признаков [10].
Результаты исследования. При интродукции растений одним из наиболее важных показателей является прохождение растениями всех фенологических фаз. Сезонное развитие, плодоношение и устойчивость фенологических фаз свидетельствуют о соответствии вида климатическому ритму местности и его устойчивости в культуре.
Исследуемые образцы А. тааскИ были выращены из семян. Посев семян производили осенью 2011 г. Всходы исследуемых образцов появились на следующий год весной, в конце второй декады апреля. В первый год жизни к концу вегетации сформировалась луковица (до 0,7 см толщины), функционировали 2 - 4 нитевидных листа (до 7 -16 см длины и 0,2 см ширины), корней - 7 - 8 шт. На втором году вегетации увеличивался размер листьев (до 10 - 23 см длины и до 0,5 см ширины), у растений сформировались 3 - 4 листа, корней - 11 - 25 шт. Луковица достигала 1,3 - 1,5 см в высоту и 0,8 - 1,0 см - в толщину), летом на ней закладывались почки будущих дочерних луковиц (процесс ветвления). В пазухе внутренней чешуи образовалась почка главной замещающей луковицы, рядом с которой формируется цветоносный побег К осени луковица становится достаточно крупной (до 3,0 см высоты и до 1,5 см толщины), у некоторых растений наблюдалось ветвление и в результате увеличивается число листьев (до 5 - 8 шт.). А. тааскИ зацветает на 3 - 4-й год жизни.
По фенологическим наблюдениям в условиях Башкирии исследуемые образцы А. тааскИ ежегодно проходят полный цикл развития побегов и формируют семена. Фенологический ритм развития устойчивый.
В таблице 1 представлены среднегодовые данные фенологических наблюдений исследуемых образцов А. тааскИ.
1. Среднегодовые фенодаты изученных образцов А. тааскИ (2014 -2017 гг.)
Фенофаза Венгерский образец Самарский образец
Начало весеннего отрастания 17.04 14.04
Начало отрастания цветоноса 23.05 20.05
Начало раскрытия чехлика соцветия 12.06 08.06
Начало цветения 20.06 15.06
Конец цветения 06.07 29.06
Начало созревания семян 30.07 27.07
Конец созревания семян 12.08 08.08
Длительность цветения, дн. 16 15
Период от отрастания до полного созревания семян, дн. 100- 114 98- 109
По сезонному ритму развития исследуемые образцы сильно не отличались. Весной отрастали в основном в 1 - 2-й декаде апреля, появление цветоноса наблюдалось примерно во второй половине мая. Фаза бутонизации приходилась в основном на июнь. Начало цветения у изученных образцов А. мааскИ наблюдалось во второй половине июня. Обычно самарский образец зацветает на 3 - 5 дн. раньше. По срокам цветения А. тааскИ относится к раннелетним видам. Фаза цветения одной особи по годам длится 14 - 19 дн. Длительность цветения отдельного соцветия составляет 8 - 9 дн., цветка - 4 - 6 дн. По длительности цветения А. тааскИ - короткоцветущий вид. Семена созревают в конце июля-начале августа. Созревание семян у исследуемых образцов происходит в сжатые сроки (за 8 - 14 дней). Самое позднее отрастание и соответственно цветение и плодоношение изученных образцов А. мааскИ наблюдалось в 2017 г. (поздняя и холодная весна): отрастание происходило в конце апреля, цветение - в конце июня, плодоношение - в августе. Период от начала отрастания до полного созревания семян у исследуемых образцов по годам в среднем составлял 98 - 114 дн. Период от начала завязывания плодов до их полного созревания составлял 40 - 45 дней. Характер вегетации - дли-тельновегетирующий, летнезелёный, с вынужденным зимним покоем. Вегетация продолжалась до глубокой осени.
Анализируя биоморфологические параметры (табл. 2) исследуемых образцов А. мааскп, надо отметить, что самарский образец отличался по высоте цветоноса и по длине листа. Высота цветоноса самарского образца по годам составляла 49 - 61 (в среднем 53,5) см, высота венгерского образца - 43 - 57 (в среднем 50,3) см, длина листа самарского образца - 19 - 29 (в среднем 23,4) см, а венгерского образца - 16 - 24 (в среднем 19,4) см. По остальным параметрам исследуемые образцы сильно не отличались.
2. Характеристика биоморфологических параметров изученных образцов А. тааскИ (2014 -2017 гг.)
Параметры Венгер- Самар-
ский ский
образец образец
Высота генеративного побега, см 50,3±1,41 53,5±1,06
Толщина генеративного побега, см 0,37±0,13 0,4±0,01
Длина листа, см 19,4±0,85 23,4±1,05
Ширина листа, см 0,65±0,05 0,7±0,06
Диаметр луковицы, см 1,4±0,05 1,4±0,04
Диаметр цветка, см 0,8±0,03 0,75±0,06
Диаметр соцветия, см 4,0±0,23 3,4±0,29
В таблице 3 приведены данные по элементам семенной продуктивности исследованных образцов А. мааскИ. По таблице видно, что образцы А.
мааскИ обладают высокой семенной продуктивностью. Венгерский образец выделяется наибольшим количеством цветков, плодов и семян в соцветии. У венгерского образца в соцветиях число цветков больше на 20 шт., число плодов - на 23 шт., число семян - на 77 шт. По плодоцветению (94 - 98%) и по семенификации плода (79 - 80%) изученные образцы сильно не отличаются. Коэффициент продуктивности зонта у образцов А. мааскИ в наших условиях оказался высоким, потенциальные возможности реализуются на 74,4 - 79,6%.
3. Средние показатели семенной продуктивности изученных образцов А. maackii (2014 - 2017 гг.)
Продуктивность одного Венгерский Самарский
соцветия образец образец
Число цветков, шт. 92,0±7,75 71,6±3,91
Число плодов, шт. 90,1±7,80 67,4±4,16
Плодоцветение, % 97,9±0,71 94,0±2,01
Реальная семенная
продуктивность, шт. 395,3±51,46 318,8±19,28
Число семян в плоде, шт. 4,9±0,16 4,7±0,12
Семенификация плода, % 79,6±2,53 78,6±1,97
Потенциальная семенная
продуктивность, шт. 552,0±46,52 429,6±23,48
Коэффициент
продуктивности зонта, % 79,6±3,26 74,4±2,22
А. мааскИ в условиях культуры размножается семенами и вегетативно. В наших условиях испытанные образцы данного вида образуют семена высокого качества. Масса 1000 семян у изученных образцов составляет 2,14 - 2,44 г, лабораторная всхожесть семян - 82 - 96%.
Изученные образцы А. мааскИ условиях РБ хорошо размножается вегетативно. Коэффициент (естественного) вегетативного размножения у венгерского образца в среднем составляет 2,5, у самарского - 3,0. Исследованные образцы А. мааскИ - зимостойкие. При периодических визуальных осмотрах в течение вегетационного сезона у особей венгерских образцов в отдельные годы обнаружено поражение ржавчиной.
Проведённая оценка интродукционной устойчивости исследованных образцов А. мааскИ в
условиях культуры показала их перспективность для выращивания в зоне Башкирского Предуралья (сумма баллов - 18).
Выводы. Исследованные образцы А. Maackii, интродуцированные в Южно-Уральском ботаническом саду, проходят в новых условиях обитания все стадии жизненного цикла. По срокам и продолжительности цветения А. Maackii относится к раннелетним короткоцветущим видам, фенорит-мотип - длительновегетирующий, летнезелёный, с вынужденным зимним покоем.
Оценка интродукционной устойчивости показала, что образцы данного лука устойчивы в культуре, хорошо размножаются семенами, обладают высоким коэффициентом вегетативного размножения и очень перспективны для введения в культуру в Башкирском Предуралье.
А. Maackii может успешно выращиваться в регионе Южного Урала в качестве декоративной культуры, а культивирование редких растений в ботанических садах может считаться одним из путей сохранения их биоразнообразия.
Литература
1. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Интродукция дикорастущих луков в Башкортостане: биология, размножение, агротехника, использование. Уфа: Гилем, 2012. 268 с.
2. Тухватуллина Л.А. Декоративные луки Уфимского ботанического сада. Уфа: Гилем, Башк. энцикл., 2015. 128 с.
3. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Редкие виды рода Allium L. в интродукции в Ботаническом саду г. Уфы // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Сер. Естественные науки. 2011. Вып. 14/1. № 3 (98). С. 68 - 74.
4. Тухватуллина Л.А. Некоторые биологические особенности A. ursinum и A. victorialis при интродукции в Республике Башкортостан // Известия Уфимского научного центра РАН. 2016. № 2. С. 22 - 27.
5. Тухватуллина Л. А. Использование декоративных луков в озеленении // Агро XXI. 2015. № 7 - 9. С. 43 - 46.
6. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Редкие ресурсные дикорастущие луки флоры Башкортостана в условиях интродукции // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 1 (63). С.33 - 35.
7. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ. Новосибирск: Наука, 1974. 154 с.
8. Методические указания по изучению коллекции многолетних кормовых трав. Л., 1979. С. 3 - 101.
9. Вайнагий И.В. О методике изучения семенной продуктивности растений // Ботанический журнал. 1974. № 59 (6). С. 826 - 831.
10. Былов В.Н. Карписонова Р.А. Принципы создания и изучения коллекции малораспространённых декоративных многолетников // Бюллетень Главного ботанического сада АН СССР. 1978. Вып. 107. С. 77 - 82.
