CC BY
17
7. Пронько, H.A. Повышение эффективности капельного орошения томатов в Саратовском Правобережье [Текст] / H.A. Пронько, Е.И. Бикбулатов // Вестник учебно-методического объединения по образованию в области природообустройства и водопользования. - 2015. - № 7 (7). - С. 163-166.
8. Пути решения проблемы борьбы с деградацией орошаемых земель Саратовской области [Текст] / H.A. Пронько, В.В. Корсак, A.C Фалькович, С.В. Затинацкий // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. НИ. Вавилова. - 2009. - № 4. - С. 38-45.
References
1. Borodychev, V. V. Sovremennye tehnologii kapel'nogo orosheniya ovoschnyh kul'tur [Tekst]: nauchnoe izdanie /V. V. Borodychev. - Kolomna: VNII "Raduga", 2010. - 241 s.
2. Borodychev, V. V. Rezhim orosheniya i produktivnost' repchatogo luka [Tekst] / V. V. Borodychev, V. S. Kazachenko // Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. - 2011. - № 2. - S. 31-33.
3. Kapel'nica [Tekst] : patent na izobretenie RUS 2223635 ot 24.09.2001 g. / V. V. Borodychev, A. M. Saldaev, A. V. Majer, Yu. V. Kuznecov, A. V. Dement'ev, S. I. Rozhnov.
4. Pron'ko, N. A. Oroshenie v Povolzh'e: ne povtoryat' oshibok [Tekst] / N. A. Pron'ko, V. V. Korsak, A. S. Fal'kovich // Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. - 2014. - № 4. - S. 16-19.
5. Pron'ko, N. A. Produktivnost' perca sladkogo, vynos i potreblenie im ]lementov pitaniya pri kapel'nom oroshenii na temno-kashtanovyh pochvah Saratovskogo Zavolzh'ya [Tekst] / N. A. Pron'ko, Yu. A. Novikova // Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N. I. Vavilova. - 2010. - № 7. - S. 27-31.
6. Pron'ko, N. A. Sposob povysheniya ]ffektivnosti kapel'nogo poliva ovoschej v Nizhnem Povolzh'e [Tekst] / N. A. Pron'ko, E. I. Bikbulatov, Yu. A. Novikova // Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. - 2015. - № 3. - S. 27-30.
7. Pron'ko, N. A. Povyshenie ]ffektivnosti kapel'nogo orosheniya tomatov v Saratovskom Pravoberezh'e [Tekst] / N. A. Pron'ko, E. I. Bikbulatov // Vestnik uchebno-metodicheskogo ob'edineniya po obrazovaniyu v oblasti prirodoobustrojstva i vodopol'zovaniya. - 2015. - № 7 (7). - S. 163-166.
8. Puti resheniya problemy bor'by s degradaciej oroshaemyh zemel' Saratovskoj oblasti [Tekst] / N. A. Pron'ko, V. V. Korsak, A. S. Fal'kovich, S. V. Zatinackij // Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N. I. Vavilova. - 2009. - № 4. - S. 38-45.
E-mail: [email protected]
УДК 633.88:631.532.3
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕГЕТАТИВНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ В ОПЫТНОЙ РАБОТЕ С SERRATULA CORONATA L.
USING THE VEGETATIVE PROPAGATION IN EXPERIENCE WITH SERRATULA CORONATA L.
А.И. Беленков1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Е.И. Ханумиди2, аспирант, научный сотрудник
12 A.I. Belenkov , E.I. Hanumidi
'Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева,
г. Москва
2Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений, г. Москва
'Russian State Agrarian University - MAAA named after K.A. Timiryazev 2The All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants
Серпуха венценосная (Serratula coronata L.) является природным источником фито-экдистероидов, обладающих свойствами неспецифического биостимулятора для человека и животных. S. coronata - перекрестноопыляемое растение. При семенном способе размножения затрудняется сохранение характерных свойств образцов исходного материала. В связи с этим,
возникает вопрос о сохранении однородности и типичности образцов путем вегетативного размножения данной культуры. Нами исследована возможность ускоренного размножения опытного материала серпухи венценосной методом деления корневой системы и изучены особенности фенологического цикла, роста и развития полученных растений. По нашим наблюдениям, корневую систему одного растения 3-4 года жизни можно разделить на 14-25 фрагментов корневищ с 1-3 вегетативными почками. Среди общих особенностей строения вегетативно размноженных растений (по сравнению с растениями семенного происхождения) можно отметить следующие: высота их меньше, особенно на 1-м после деления году вегетации (на 56 %), побеги более облиственные. Вегетативно размноженные растения проходили все фазы развития, начиная уже с 1-го (после деления и посадки) года вегетации. В первый год вегетации зацвело 82 % вегетативно размноженных растений, преимущественно в осенний период. Вегетативное размножение может успешно использоваться в опытной работе с серпухой венценосной для получения однородного посадочного материала.
Serpent coronata (Serratula coronata L.) is a natural source of phytoecdysteroids that possess the properties of a nonspecific biostimulator for humans and animals. S. coronata is a cross-pollinated plant. With the seed method of reproduction, it is difficult to preserve the characteristic properties of the samples of the initial material. In this connection, the question arises of preserving the uniformity and typicality of the samples by vegetative propagation of this culture. We investigated the possibility of accelerated multiplication of the experimental material of the serpent with the crown method of dividing the root system and studied the features of the phenological cycle, the growth and development of the plants obtained. According to our observations, the root system of one plant 3-4 years of life can be divided into 14-25 fragments of rhizomes with 1-3 vegetative buds. Among the general features of the structure of vegetatively propagated plants (in comparison with plants of seed origin), the following can be noted: their height is less, especially on the 1st after the division of the vegetation year (by 56%), shoots are more leafy. Vegetatively propagated plants passed all phases of development, beginning with the first (after division and planting) of the vegetation year. In the first year of vegetation, 82% of vegetatively propagated plants blossomed, mainly in the autumn period. Vegetative propagation can be successfully used in experimental work with Venu-sian serratus to obtain a uniform planting material.
Ключевые слова: серпуха венценосная, фитоэкдистероиды, популяция, вегетативное размножение, корневище, корневые черенки, вегетативные почки.
Key words: crowned crown, phytoecdysteroids, population, vegetative reproduction, rhizome, root cuttings, vegetative buds.
Введение. Серпуха венценосная - многолетнее травянистое поликарпическое растение семейства Compositae (Asteraceae) высотой 35-150 (220) см с непарноперисто-рассеченными и перисто-раздельными листьями. Корзинки крупные, верхушечные. Цветки лилово-пурпурные, плоды - семянки 4-5 мм длины. Цветет в июне - сентябре, плоды созревают в июле - октябре. Сырьем серпухи является ее надземная часть, которая может применяться в качестве тонизирующего средства, в связи с содержанием биологически активных веществ - фитоэкдистероидов, обладающих свойствами неспецифического биостимулятора для человека и животных [7]. В условиях культуры при сезонной динамике накопления содержание экдистерона в надземной части серпухи венценосной колеблется от 0,5 до 2,0 %. В течение последних 20 лет в России и за рубежом проводятся интродук-ционные исследования по введению ее в культуру в качестве лекарственного растения [10, 1, 11]. Однако, создание сырьевой базы S. mronata сопряжено с трудностями агротехноло-гии и проблемой биологической продуктивности вида в агроценозе [9]. Серпуха венценосная является перекрестноопыляемым растением, что при семенном размножении обуславливает получение потомства с большим разнообразием форм, резко различающихся между собой по морфологическим и хозяйственно-ценным признакам. При семенном размножении затрудняется сохранение характерных свойств образцов исходного материала. В связи
25
с этим, возникает вопрос о сохранении однородности и типичности опытных образцов путем вегетативного размножения данной культуры. Цель нашей работы - исследовать возможность ускоренного размножения опытного материала серпухи методом деления корневой системы и изучить особенности фенологического цикла, роста и развития вегетативно размноженных растений.
Материалы и методы. Растительный материал находился на опытном поле ФГБНУ ВИЛАР отдела агробиологии и селекции. Почвы опытного севооборота - дерно-во-среднеподзолистые, по гранулометрическому составу средние суглинки. Объектами исследований послужили 3 популяции серпухи венценосной из Самарской области (Средне-Волжский филиал ВИЛАР), республики Коми и Белгородской области (Белгородский филиал ВИЛАР), акклиматизированных в Московской области. Биоморфологические наблюдения проводились на 25 индивидуальных растениях, при этом фиксировались значения следующих признаков: высоты растения, числа побегов растения, длины облиственной части побегов, числа стеблевых листьев, числа соцветий на побеге. Учет биометрических признаков и описание морфологических признаков - в соответствии с методикой ООС для серпухи [8]. Обработка результатов биометрических наблюдений -по методике Г.Н. Зайцева [4]. Фенологические наблюдения - по методике И.Н. Бейдеман [2]. Статистическая обработка результатов - по методике Б.А. Доспехова с использованием программного обеспечения Word Excell [3]. Вегетативное деление проводили во 2-й декаде октября. Подземную часть растений 4 года вегетации выкапывали на полную глубину залегания корней (19 см) по всей окружности (20-21 см), слегка отряхивали от почвы и разрывали на части, которые представляли собой базальную часть отмерших побегов с 1-2 вегетативными почками, фрагментом корневища и небольшой мочкой придаточных корней (корневые черенки). Корневые черенки по одному помещали в посадочную емкость 0,5 л и засыпали почвой выше базальной части побегов, полностью закрывая почки, и оставляли на зиму в открытом грунте, без дополнительного укрытия. После зимовки (во второй декаде мая) вегетативно размноженные растения высаживали по схеме 60 х 20 см в борозды глубиной 15 см из-под культиватора КРН с однократным поливом в борозду. Уход состоял в периодических междурядных обработках (трижды за сезон) и одной прополки в рядках - по необходимости.
Результаты и обсуждение. Корневая система серпухи по строению аналогична корневой системе эхинацеи пурпурной, представляет собой систему разветвленных переплетенных корневищ с вегетативными почками, заложенными в основании побегов, и мочкой придаточных корней (рисунок).
Рисунок - Посадочный материал серпухи венценосной вегетативного происхождения: 1 - корневая система растения 4 г.ж.; 2 - корневые черенки; 3 - отрастающие вегетативно размноженные растения
Поэтому нами предлагается способ деления, опробованный при вегетативном размножении эхинацеи [6]. По нашим наблюдениям, корневую систему одного растения 3-4 года жизни можно разделить на 14-25 фрагментов корневищ с 1-3 вегетативными почками (в дальнейшем «корневые черенки»). Объем корневой системы одного корневого черенка составляет 560-880 см3, а общая масса посадочного материала вегетативного происхождения от одного корневища - 23-60 % массы исходной корневой системы. Биометрические показатели исходных форм и посадочного материала вегетативного происхождения, определенные на момент вегетативного деления, приведены в таблице. Масса корневой системы составляла в среднем 1,6 кг (от 1,1 до 2,3 кг). Число побегов, в основании которых закладываются в конце лета вегетативные почки - 17-22 шт. Число вегетативных почек 34 шт. (от 15 до 51 шт.), наибольшее число почек у растений популяции из Белгорода.
Таблица - Характеристика корневой системы исходных форм и посадочного материала вегетативного происхождения серпухи венценосной, 2014-2015 гг.
Популяция Год опыта Масса корневой системы исходной формы, кг Число почек в корневой системе, шт. Число корневых черенков (от 1-ной исходной формы), шт. Масса одного корневого черенка, г Число почек в одном корневом черенке, шт.
Коми 2014 2,3±0,45 15±2,7 15±2,4 53±4,1 1,2±0,44
2015 1,3±0,34 36±2,1 14±2,2 13±2,5 2,8±1,23
Самара 2014 2,1±0,78 18±1,3 15±1,7 62±2,2 1,3±0,21
2015 1,1±0,39 51±2,2 25±2,3 11±2,1 2,8±0,88
Белгород 2014 2,0±0,32 41±2,4 27±1,5 17±2,6 1,7±0,22
2015 1,0±0,41 42±2,5 20±2,1 11±0,9 2,0±0,67
Среднее 2014-2015 1,6±0,29 33,8±5,81 19,3±2,37 27,8±6,24 2,0±0,31
Число вегетативных почек в среднем 34 шт. (от 15 до 51 шт.), наибольшее число почек было отмечено в корневой системе растений популяции из Белгорода. Потеря биомассы корневой системы при делении составляла 20-40 % (мелкие корни). Рекомендуется корневище именно разрывать, а не разрубать, чтобы не повредить вегетативные почки (хотя это и требует усилий).
Вегетативные почки растений разных популяций отличались размером, формой и расположением в корневой системе (центральным или периферийным). У растений из популяции Коми почки крупные, утолщенные, расположены по периферии; у растений популяции из Самары узкие, вытянутые и заостренные, равномерно распределены; у растений популяции из Белгорода почки многочисленные мелкие и заостренные, расположены по периферии корневой системы. Отрастание вегетативно размноженных растений после зимнего сезона начиналось во 2-й декаде апреля. Приживаемость посадочного материала вегетативного происхождения при весенней высадке с комом составляла 98,7 %. Поскольку посадочный материал зимовал в грунте, весенние заморозки переносил без ущерба для роста и развития.
Период адаптации после высадки продолжался не более 6 суток. Отрастающие растения имели осевую форму роста (цветонос высотой 9-10 см и 2-4 листа длиной 1619 см), что соответствует возрасту 2 г.ж. (генеративный период) или розеточную форму роста, что соответствует возрасту 1 года жизни (имматурное возрастное состояние пре-генеративного периода) - рисунок. С чем связаны эти различия, можно только предполагать (глубина промерзания почвы при зимовке, физиологический возраст вегетатив-
ных почек или др.), для этого нужны дополнительные исследования. Но, согласно литературным источникам, в природных популяциях часть растений серпухи венценосной может переходить к репродуктивному развитию (образовывать осевые органы -цветоносы) не на 2-й, а лишь на 3-й или 4-й год вегетации [5].
Вегетативно размноженные растения проходили все фазы развития, начиная уже с 1-го (после деления и посадки) года вегетации. Массовое отрастание отмечалось с 12 апреля. Следует отметить, что у вегетативно размноженных растений 1 года вегетации наблюдалось позднее наступление фенофаз и увеличение их продолжительности в связи с сочетанием вегетативного роста и репродуктивного развития. В последующие годы вегетативно размноженные растения по прохождению фенофаз незначительно отставали от растений семенного происхождения. Массовое вступление растений 2-4 года вегетации в период бутонизации отмечено 20 июня - 1 июля, но у вегетативно размноженных растений 1 года вегетации значительно (на 20-30 суток) позже - 11 июля-1 августа. Массовое цветение у растений 2-4 года вегетации наблюдалось 17-25 июля, у растений 1 года вегетации - 5-20 августа. Созревание семян у вегетативно размноженных растений 1 года вегетации отмечалось 26 августа-7 сентября, у растений 2-4 года вегетации - 11 -22 августа. У вегетативно размноженных растений 1 года вегетации отмечены как вегетативная фаза (отрастание прикорневых листьев розетки), так и репродуктивные фазы: бутонизация и цветение. Продолжительность вегетационного периода составляла 183-193 суток. Продолжительность цветения - число дней от начала цветения до окончания цветения - всего 16 суток для 1 года (что связано с малым числом мелких соцветий) и 26-32 суток на 2-3 году вегетации.
Учет и описание вегетативно размноженных растений проводили в фазе начала цветения, когда прекращался рост цветоносов (3-4 июля). Среди общих особенностей строения вегетативно размноженных растений (по сравнению с растениями семенного происхождения) можно отметить следующие: высота их меньше, особенно на 1-м после деления году вегетации (на 56 %), побеги более облиственные. В первый год вегетации зацвело 82 % вегетативно размноженных растений преимущественно в осенний период. Однако диаметр соцветий и число семянок в соплодии у них были несколько меньше, чем у исходных форм. Все показатели увеличивались от 1 к 3 году вегетации. При этом, популяция из Белгорода отличалась большей высотой растений, большим числом генеративных побегов и соцветий на цветоносе.
Заключение. Таким образом, исследования показали, что вегетативное размножение может успешно использоваться в опытной работе с серпухой венценосной для получения однородного посадочного материала и обеспечит возможность наблюдения, характерного для определенной популяции морфотипа растений, уже на 1-м году после деления (при семенном размножении это возможно лишь с 3-го года вегетации).
Библиографический список
1. Бек, С.А. Биологические особенности Serratula coronata Ь. и ее интродукция в сухо-степной зоне Центрального Казахстана [Текст]: автореф. дис. ... канд.биол.наук: 03.00.05 / С.А. Бек. - Томск, 2009. - 23 с.
2. Бейдеман, И.Н. Изучение фенологии растений [Текст] / И.Н. Бейдеман // Полевая геоботаника. - М.; Л.: изд-во АН СССР, 1960. - Т. 2. - С. 333-366.
3. Доспехов, В.А. Методика полевого опыта [Текст] / В.А. Доспехов. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Колос, 1973. - 336 с.
4. Зайцев, Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике [Текст] / Г.Н. Зайцев. - М.: Наука,1984. - 424 с.
5. Казакова, М.В. Онтогенез и распространение Serratula coronata L. - редкого вида флоры Рязанской области. [Текст] / М.В. Казакова, Н.С. Владыкина // Лекарственные растения: Фундаментальные и прикладные проблемы: материалы I Международной научной конференции. - Новосибирск, 2013. - С. 50-53.
6. Коротких, И.Н. Использование вегетативного размножения в селекции Echinacea purpurea (L.) Moench. [Текст]/ И.Н. Коротких, Ф.М. Хазиева, А.Н. Сидельников // Вопросы биологической медицинской и фармацевтической химии. - 2015. - №9. - С. 45-46.
7. Машковский М.Д. Лекарственные средства [Текст] / М.Д. Машковский. - М., 1993. -Ч. 1. - 736 с.
8. Методика испытаний на однородность, отличимость, стабильность серпухи венценосной [Текст] // Официальный бюллетень ФГБУ «Госсорткомиссия». - № 2 (192). -2014. - С. 161-165.
9. Мишуров, В.П. Актуальные задачи по созданию, культивированию и использованию сырьевой базы экдистероидосодержащих растений. [Текст] / В.П. Мишуров, Н.П. Тимофеев // Материалы IX Междунар. симп. по новым кормовым растениям. - Сыктывкар, 1999. - С. 121-123.
10. Bathori M., Kalasz H., Csikkelne S.A. Components of Serratula species; screening for ecdysteroid and inorganic constituents of some Serratula plants // Acta Pharm. Hung. -1999. - 69 (2). - P. 72-76.
11. Kholodova, Yu. D. Phytoecdysteroids: biological effects, application inagricultureand complementary medicine // Ukrainskii Biokhimicheskii Zhurnal. - 2001. - № 73. - Р. 21-29.
Reference
1. Bek, S. A. Biologicheskie osobennosti Serratula coronata L. i ee introdukciya v suhostepnoj zone Central'nogo Kazahstana [Tekst]: avtoref. dis. ... kand. biol. nauk: 03.00.05 / S. A. Bek. -Tomsk, 2009. - 23 s.
2. Bejdeman, I. N. Izuchenie fenologii rastenij [Tekst] / I. N. Bejdeman // Polevaya geobotani-ka. - M.; L.: izd-vo AN SSSR, 1960. - T. 2. - S. 333-366.
3. Dospehov, V. A. Metodika polevogo opyta [Tekst] / V. A. Dospehov. - 3-e izd. pererab. i dop. - M.: Kolos, 1973. - 336 s.
4. Zajcev, G. N. Matematicheskaya statistika v ]ksperimental'noj botanike [Tekst] / G. N. Zajcev. - M.: Nauka,1984. - 424 s.
5. Kazakova, M. V. Ontogenez i rasprostranenie Serratula coronata L. - redkogo vida flory Ryazanskoj oblasti. [Tekst] / M. V. Kazakova, N. S. Vladykina // Lekarstvennye rasteniya: Fundamen-tal'nye i prikladnye problemy: materialy I Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii. - Novosibirsk, 2013. - S. 50-53.
6. Korotkih, I. N. Ispol'zovanie vegetativnogo razmnozheniya v selekcii Echinacea purpurea (L.) Moench. [Tekst]/ I. N. Korotkih, F. M. Hazieva, A. N. Sidel'nikov // Voprosy biologicheskoj medicinskoj i farmacevticheskoj himii. - 2015. - №9. - S. 45-46.
7. Mashkovskij M. D. Lekarstvennye sredstva [Tekst] / M. D. Mashkovskij. - M., 1993. - Ch. 1. - 736 s.
8. Metodika ispytanij na odnorodnost', otlichimost', stabil'nost' serpuhi vencenosnoj [Tekst] // Oficial'nyj byulleten' FGBU "Gossortkomissiya". - № 2 (192). - 2014. - S. 161-165.
9. Mishurov, V. P. Aktual'nye zadachi po sozdaniyu, kul'tivirovaniyu i ispol'zovaniyu syr'evoj bazy ]kdisteroidosoderzhaschih rastenij. [Tekst] / V. P. Mishurov, N. P. Timofeev // Materialy IH Mezhdunar. simp. po novym kormovym rasteniyam. - Syktyvkar, 1999. - S. 121-123.
10. Bathori M., Kalasz H., Csikkelne S.A. Components of Serratula species; screening for ecdysteroid and inorganic constituents of some Serratula plants // Acta Pharm. Hung. -1999. - 69 (2). - P. 72-76.
11. Kholodova, Yu. D. Phytoecdysteroids: biological effects, application inagricultureand complementary medicine // Ukrainskii Biokhimicheskii Zhurnal. - 2001. - № 73. - R. 21-29.
E-mail: [email protected] 29
