CC BY
170
Интродукция родовым комплексом рода Juglans L. в условия Оренбурга
Р.М. Хуснутдинов, соискатель,
Оренбургский ГУ, Ботанический сад
Интродукция растений означает широкое понятие переноса и введения в культуру дикорастущих видов или культурных сортов и форм в новые условия произрастания. Интродукция растений направлена на обогащение растительных ресурсов страны или области новыми растениями, а также исчезающими видами.
Интродукция растений родовыми комплексами позволяет конкретнее раскрыть филогению рода, уточнить внутривидовую систематику, оценить в биологическом и хозяйственном отношениях отдельные виды и, что очень важно, определить их потенциальные возможности для аналитической и синтетической селекции.
В целом теория интродукции базируется на результатах испытаний растений. Накопленный опыт даёт основание для определения принципов
подбора исходного материала, приёмов выращивания растений в новых условиях среды и методов разносторонней оценки интродуцентов [1].
Одним из самых крупных родов в семействе Juglandaceae Lindl. (ореховые) является род Juglans L. (орех). Он включает в себя 18—21 существующих видов, подразделяющихся на 4 секции, основанных на цветочно-плодовой морфологии, древесной анатомии и архитектуре листа [2]. При общем весьма обширном ареале орех распространён ограниченно и фрагментарно, на Европейском и Азиатском континентах, от южной части Балканского полуострова до северо-западных Гималаев и далее через Китай к востоку до Японии, а также на небольших участках ареала в районах Северной, Центральной и Южной Америки. Все виды рода — древовидные, листопадные, однодомные растения с раздельнополыми цветками. Плод — нижняя синкарпная ложная костянка, состоит из пере-карпа и эндокарпа, ядра с зародышем семени. Орех даёт очень ценные питательные плоды, а древесина имеет большое лесохозяйственное значение [2, 3].
Историю интродукции ореха рода Juglans L. в г. Оренбурге и его окрестностях можно условно разделить на два этапа. Первый — этап «народной» интродукции — до 1999 г., второй — направленной интродукции, с 1999 по настоящее время (табл. 1).
Этап «народной» интродукции — это период привлечения различных форм и видов растений, обусловленный хозяйственной деятельностью населения. Самые ранние посадки ореха, а именно, ореха маньчжурского, обнаружены в трёх местах города и его пригорода — это посадки 1950, 1956, 1974 (76) гг. Одно дерево ореха большого было посажено в 1990 (91) г., три дерева (куста) ореха грецкого — в 1984, 1994, 1996 гг. Этот период дал положительные результаты, поскольку привёл к отбору из популяции видов так называемых местных форм, отличающихся повышенной зимо- и засухоустойчивостью.
«Народная» интродукция продолжается и в настоящее время. В целом было интродуциро-ванно 3 вида — J. mandshurica Max., J. regia L. (f. euregia Sok.), J. major (Torr) Heller. (табл. 1).
Орех маньчжурский (J. mandshurica Max.) в возрасте 57 лет (2007 г.) достиг высоты 13 м, проекция крон рядом посаженных 5 деревьев составила 15 м (табл. 2). Все изученные деревья полностью морозо- и зимостойки, усыхающих ветвей не обнаружено, вредителями и болезнями не повреждаются. Ежегодно плодоносят, плоды созревают в начале сентября, собраны в кисти по 3—5—7 штук. Масса ореха и выход ядра колеблется у трёх форм, соответственно: 12,74 г и 15,58%, 8,55 г и 19,8%, 9,3 г и 19,35%. Содержание жирного масла (маслиничность)
варьирует в пределах — 57,0—61,7%, протеинов — 22,75—30,92%, углеводов — 1,58—1,62%. Всхожесть семян составляет 95—100%.
Выращено второе поколение ореха от одной из местных форм, первое плодоношение отмечено в возрасте 8 лет. Плоды собраны в кисти по 3—5 / 6—8 штук, вес ореха и его выход, соответственно, у формы № 20 — 11,54 г (20,3%); у формы № 23 — 10,33 г (16,90%). Общая оценка жизнеспособности изученных деревьев составила 97—100 баллов, что свидетельствует о высокой жизнеспособности и перспективности ореха маньчжурского (1-я группа) как новой культуры в аридных условиях Оренбурга [4].
Орех большой (J. major (Torr) Heller.) представлен одним деревом. Высота его в возрасте 21 (20) лет составила 9 м (табл. 2). Дерево очень декоративно: имеет красивую мелколисточко-вую, тёмно-зелёную облиственность летом и ярко-лимонную окраску листьев осенью. Первое плодоношение отмечено в 11 (10) лет. Дерево полностью засухоустойчиво. В зимы 2002/03 и 2005/06 гг. частично обмёрзли однолетние приросты (10—15%). Цветение ежегодное, плодоношение регулярное (за исключением 2003 и 2006 гг.), но не обильное вследствие слабого опыления. Плоды созревают в первой декаде октября, собраны в кисти по 1—2—3 штуки. По урожаю 2009 г. масса ореха в среднем составила 6,08 г., выход ядра — 14,3%, содержание жирного масла — 62,0%, содержание белков (протеинов) — 32,08%, углеводов — менее 1,0%, всхожесть семян — 64%. От этого дерева выращено второе поколение. В возрасте 8 лет его высота составила 2,0 м. Дерево не цветёт, засухо- и морозоустойчиво.
Орех грецкий (J. regia L. (f. euregia Sok.)) в возрасте 8—10—26 лет достигает высоты 1,8—2,8 м, растёт в свободной форме в виде куста (табл. 2). Визуальные наблюдения показали ежегодное повреждение — обмерзание всей наземной части до уровня или чуть выше снежного покрова, но с сохранением более взрослых основных ветвей. За летний период идёт активное восстановление за счёт оставшихся многолетних стволов и прикорневой поросли. Орех грецкий, растущий на Оренбургской опытной станции садоводства и виноградарства (п. Куйбышева), в других местах у садоводов-любителей, типичный пример неудачной интродукции. Возможность произрастания ореха грецкого во многом определяется условиями отрицательных зимних температур, которые лимитируют его широкое распространение. Сохранение жизненной формы ореха и вступление в генеративную фазу возможно лишь при его укрытии на зимний период.
Второй этап — направленной интродукции — начинается с 1999 г. Для создания коллекции видов рода Juglans L. образцы семян были по-
лучены из различных географических пунктов, высевались в питомнике и позднее переносились (пересаживались) на постоянное место — в ботанический сад ОГУ, парк «Тополя», детский кардиологический санаторий и другие места города. К 2009 г. за 11 лет было привлечено пять новых видов ореха, ранее не произраставших в Оренбурге, — это орех Зибольда, о. сердцевидный, о. мелкоплодный, о. чёрный, о. серый и одна форма грецкого ореха — скороплодный, а также дополнительно орех маньчжурский из различных географических пунктов (табл. 1, 2).
Орех Зибольда (J. sieboldiana Max.) в возрасте 8 лет достиг высоты 1,2 м. Не цветёт, имеет сдержанный рост, в отдельные годы отмечено обмерзание однолетних приростов.
Орех сердцевидный (J. cordiformisMax.) — двухлетка, высотой 0,5—1,2 м, отличается активным ростом.
Орех мелкоплодный (J. microcarpa Ber.) — однолетка, имеет максимальную высоту 0,3 м.
Орех чёрный (J. nigra L.) — в возрасте 10 лет высотой 3,5 м. Не цветёт. Рост в первые годы
сдержанный, перенёс две вынужденные пересадки. В последние годы рост активизировался. Дерево полностью засухоустойчиво, зимостойкое, лишь в зиму 2005—2006 гг. частично обмёрзли верхушечные почки.
Орех серый (J. cinerea L.) в возрасте 8 лет вырос до 3,7 м. Первое цветение мужских серёжек отмечено в 8 лет. Отличается активным ростом. Засухоустойчивое, зимо- и морозостойкое растение. Дерево имеет красивые, крупные, много-листочковые листья, а осенью — ярко-жёлтую окраску листьев.
Наибольший интерес и особое место в интродукции занимает орех грецкий, его скороплодная форма (J. regia L. f. fertilis Petz. Et Kirch.). Ранние посадки ореха, как было сказано выше, не представляли научной ценности, ежегодно обмерзали и не плодоносили. Скороплодная форма ореха грецкого обладает рядом особенностей: раннее вступление в плодоношение (на третий — пятый год), преимущественно верхушечно-боковой тип плодоношения, низкорослость, раннеспелость (продолжительность от цветения до созревания
1. Систематическое положение и история интродукции рода Juglans L. (Орех)
Секция Виды Происхождение посевного материала:
этап «народной» интродукции до 1999 г. этап направленной интродукции с 1999-2010 гг.
Cardiocaryon Dode: J. cordiformis Max., орех сердцевидный - - 1999 г., Украина, г. Харьков - 2008-2010 гг., Воронежская область, Рамонский р-он
J. mandshurica Max., орех маньчжурский - Около 1950 г., Дальний Восток - 1956 г., Алтай - 1974 (76) г., Дальний Восток - 2002 г., г. Оренбург, пересев местной репродукции - 2003 г., г. Воронеж, Воронежский ботсад - 2000-2005 гг., г. Пенза
J. sieboldiana Max., орех Зибольда - - 2002-2003 гг., г. Воронеж, Воронежский ботсад
Juglans (Dioscaryon Dode): J. regia L. , орех грецкий, включая: - 1984 г., республика Узбекистан - 1994 г., г. Ташкент - 1996 г., Украина - 2002-2003 гг., г. Краснодар - 2003 г., г. Ташкент и г. Воронеж - 2004 г., Воронежская область, Россошанский р-он
f. euregia Sok. форма культурная
f. fertilis Petz. Et Kirch. форма скороплодная - - 1999-2000 гг., Украина, г. Харьков - 2000 г., г. Саратов - 2002 г., Краснодарский край, Новокубанский р-он - 2003-2004 гг., г. Волгоград - 2003-2010 гг., г. Оренбург, местная репродукция: первое и второе поколение - 2009-2010 гг., Воронежская область, Рамонский р-он -2010 г., города: Тула, Самара, Волгоград
Rhysocaryon Dode: J. major (Torr) Heller., орех большой - 1990 (91) г., происхождение не известно - 2003 г., г. Оренбург, пересев местной репродукции
J. microcarpa Berlan., орех мелкоплодный - - 2009 г., г. Самара, Самарский ботсад
J. nigra L., орех чёрный - - 2000, 2009 г., г. Сочи - 2003 г., г. Воронеж, Воронежский ботсад - 2009 г., г. Самара, Самарский ботсад
Trachycaryon Dode: J. cinerea L., орех серый - - 2000-2009 гг., г. Пенза - 2008-2010 гг., Воронежская область, Рамонский р-он
Итого: 8 видов и 1 форма 3 вида 5 видов и 1 форма
2. Биологические показатели интродуцированных видов рода Juglans L. (Орех)
Вид Год полу- чения всходов Возраст на 2010* г., лет Жиз- ненная форма Высота на 2010*г., м Возрастной период Первое плодо- ношение
юве- ниль- ный генеративный
цвете- ние плодо- ношение
J. cordiformis Max. 2010 2009 1* 2* Сеянцы 0,16(0,34)*- 0,5(1,2)* +
J. mandshurica Max. 1950 1956 1974(76) 2002 60* 54* 34(32) 2008 г. 9* Дерево Дерево Дерево Дерево 13 (2007 г.) 10 (2009 г.) 11 (2006 г.) 4,0-4,9* Ежегодное Ежегодное Ежегодное Ежегодное Регулярное Регулярное Регулярное Регулярное 2009 г. (восьмой год)
J. sieboldiana Max. 2003 8* Дерево 1,0-1,2* +
J. regia L., включая: f. euregia Sok 1984 1994 1996 26* 10 (2003 г.) 8 (2003 г.) Куст Куст Куст 2,5* 2,8 1,8 + Нерегуляр. Нерегуляр.
f. fertilis Petz. Et Kirch. 1999 2010 12* 1* Куст/дерево Сеянцы 3,0-5,0* 0,05-0,2* + Ежегодное Регулярное 2003 г. (пятый год)
J. major (Torr) Heller 1990(91) 21(20)* Дерево 9,0* Ежегодное Регулярное 2001 г. (11/10 годы)
J. microcarpa Berlan. 2010 1* Сеянцы 0,3* +
J. nigra L. 2001 10* Дерево 3,5* +
J. cinerea L. 2002 2003 9* 8* Дерево дерево 2,1* 3,4-3,7* + +
* учёт проводился только в 2010 г.
плодов составляет 90—100 дней), при семенном размножении отличается высоким процентом наследования потомством признаков материнского растения.
Методическое и направленное изучение этой формы грецкого ореха в условиях Оренбурга берёт своё начало с 1999 г. (табл. 1) [5, 6]. В настоящее время насаждения ореха включают несколько десятков интродуцированных форм различных лет посадки (1999—2010 гг.), полученных из семян харьковской, саратовской, волгоградской, краснодарской, воронежской репродукций, и более сотни сеянцев от плодоношения в условиях Оренбурга — урожаи 2003—2009 гг. Деревца обладают высокой пластичностью, на зимний период пригибаются, привязываются к металлическим кольям. Таким образом, применение данного метода — активной акклиматизации обеспечило переход интродуцентов через критический рубеж в их жизни и дало возможность получить семенное потомство для повторного посева и отбора уже более стойких форм в новых генерациях, а также проведения прямых скрещиваний с орехом маньчжурским.
Впервые в условиях Оренбурга удалось провести межвидовое скрещивание ореха маньчжурского и ореха грецкого (2009 г.), получены плоды
и выращено два гибридных сеянца. Также в течение двух лет (2009—2010 гг.) получены семенные материалы межвидовых гибридов: селекции И.П. Левина (Воронежская область), селекции М.К. Улюкиной (Воронеж, ВЛГТА) и её гибридов второго поколения (Краснодарский край, Ясная поляна). Полученные семена и гибриды имеют большое селекционное значение для выделения наиболее стойких сеянцев — форм для местных условий.
Литература
1. Некрасов В.И. Актуальные вопросы развития теории акклиматизации растений. М.: Наука, 1980. 102 с.
2. Manning W.E. The classification within the Juglandaceae // Ann Mo Bot Gard, 1978, №65. P. 1058-1087.
3. Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. Систематика, география, цитогенетика, иммунитет, экология, происхождение, использование. М. — Л.: Колос, 1971. 751 с.
4. Хуснутдинов Р.М. Интродукция и оценка перспективности Juglans mandshurica Maxim в условиях Оренбурга // Научное обеспечение адаптивного садоводства Уральского региона: мат. науч.-практ. конф., посвящ. 75-летию со дня основания Свердловской селекционной станции садоводства. 4—6 августа 2010 года. Екатеринбург, 2010. С. 201—207.
5. Хуснутдинов Р.М. Интродукция и первичная оценка культуры орех грецкий в условиях степной зоны Южного Урала // Мобилизация адаптационного потенциала садовых растений в динамичных условиях внешней среды: матер. междунар. науч.-практич. конф. 24—26 августа. М.: ВСТИСП, 2004. С. 418—425.
6. Хуснутдинов Р.М. Сезонный ритм развития интродуцента ореха грецкого в условиях г. Оренбурга // Плодоводство. Беларусь, 2005. Т.17. Ч. 2. С. 225—228.
