CC BY
28
УДК 633.88:630*228.7
ОПЫТ СОЗДАНИЯ ПЛАНТАЦИИ ELEUTEROCOCCUS SENTICOSUS RUPR. ET MAXIM.
В РЕСПУБЛИКЕ МАРИЙ ЭЛ
Н. А. Разумников, канд. с.-х. наук, доцент; О. Н. Бажин, канд. с.-х. наук, доцент
Марийский государственный технический университет, г. Йошкар-Ола, т. 8 (362) 68-60-65
В статье приведены результаты исследований по росту и плодоношению 15-летних корнесобственных растений элеутерококка колючего на семенной плантации в лесорас-тительных условиях свежей сурамени. Выявлено сильное влияние фактора освещённости на изучаемые кусты на расстоянии менее 7 м от примыкающего древостоя с южной и западной сторон, что необходимо учитывать при создании плантационной культуры в условиях Среднего Поволжья.
Ключевые слова: элеутерококк колючий, плантация, рост, плодоношение, освещённость.
Элеутерококк колючий [Eleuterococcus senticosus Rupr. et Maxim.] - один из видов семейства аралиевые, хозяйственно значимый как источник лекарственного сырья. Исследованиями в Республике Марий Эл доказана возможность и целесообразность выращивания элеутерококка колючего и применения корней и корневищ в официальной и народной медицине [10]. Вместе с тем для массового производства посадочного материала и широкого распространения в интродукционной культуре требуется создание маточной и семенной базы, уточнение оптимальных параметров размещения в культуре для получения наибольшего выхода сырья.
Целью исследований являлось изучение особенностей роста и плодоношения элеутерококка колючего на семенной плантации и выявление оптимальных условий произрастания на примере растений местной репродукции.
Решаемые задачи:
1. Изучение особенностей роста и плодоношения растений элеутерококка колючего из семян местной репродукции.
2. Выявление экологических факторов, влияющих на рост и плодоношение растений, для оптимизации агротехники выращивания в плантационной культуре.
Объектами исследований служили более 30 шт. 15-летних корнесобственных растений элеутерококка колючего из семян местной репродукции на территории Ботанического сада-института Марийского государственного технического университета (МарГТУ) в период с 1994 по 2008 годы. Первые четыре года сеянцы в количестве более 300 шт. выращивали на интродукци-онном питомнике [10], а затем часть из них
была высажена на лесокультурную площадь после сплошной рубки леса (0,2 га). Объект закладывали как экспериментальную семенную плантацию (ЭСП). Посадка саженцев выполнена в направлении север-юг в виде 2 рядов с междурядьем 4,5 м, расстояние между посадочными местами составляло 4...5 м, размещение рендомизи-рованное. Почва участка дерново-сильноподзолистая среднесуглинистая на покровных суглинках. Живой напочвенный покров ЭСП включает более 20 видов травянистых растений, из которых преобладают бор развесистый Milium effusum L., дудник лесной Angelica sylvestris L., кочедыжник женский Athyrium filix-femina (L.) Roth, крапива двудомная Urtica dioica L., лисохвост луговой Alopecurus pratensis L., сныть обыкновенная Aegopodium podagraria L. Плантация с юга, запада и севера граничит с фитоценотическим отделом, первый ряд растений элеутерококка колючего высаживали восточнее от стены леса на расстоянии 2 м, через 4,5 м - второй ряд. С южной стороны удаление от лесного массива 7 м, с восточной стороны на расстоянии 11 м от второго ряда расположен дендрарий.
Измерения выполнены инструментально общепринятыми приёмами инструментальной таксации, высота кустов - мерной линейкой, освещённость растений на границе кроны на высоте 1,3 м - люксметром «ТКА-Люкс».
Лесоводственно-таксационная характеристика участков временных пробных площадей, заложенных в примыкающих лесных массивах, приведена в табл. 1.
В таблицах представлены средние арифметические величины со стандартной ошибкой. Достоверность различий между двумя
Лесоводственно-таксационная характеристика участков временных пробных площадей,
заложенных в БСИ МарГТУ
Таксационно-лесоводственный признак Участок пробных площадей
фитоценотический отдел дендрарий
Состав 6Лп2Е2С+Д, единично В, Ос 4 Е2П4Лп+Д, Б
Возраст, лет Лп - 95 Лп - 95
Средний диаметр, см Лп - 44; Е - 42 Д - 33 Лп - 44; Е - 42; Д - 33
Средняя высота, м Лп - 22-23; Е - 24; Д - 22 Лп - 22-23; Е - 24; Д - 22
Полнота (абсолютная, м2/га / относительная, ед.) 29,6 / 0,7 25,3 / 0,6
Класс бонитета II II
Запас общий, м3/га 307,8 263
Подрост Елово-пихтовый (7Е3П), менее 500 шт./га (редкий по густоте) Пихтовый (10П), менее 500 шт./га (редкий по густоте)
Подлесок Лещина, бересклет Лещина, бересклет
Живой напочвенный покров Папоротники, сныть, зеленые мхи, копытень европейский, седмичник европейский, медуница неясная, пролесник многолетний Осока волосистая, папоротники, сныть, зеленые мхи, копытень европейский, седмичник европейский, медуница неясная, про-лесник многолетний
Тип леса, ТЛУ Ельник липовый, С2 Ельник липняково-травяный, С2. Древостой после рубок ухода в сильной степени изрежен
средними оценивали по критерию Стью-дента. Для разработки математических моделей использован интегрированный статистический пакет 81а11Б1юа 6.0.
Исследования показали, что 15-летние растения представляли собой кусты, состоящие в среднем из 8... 15 стволиков, характеризовались высотой 2,0.2,5 м и урожайностью 0,1.0,6 кг (табл. 2).
Признак «высота растений» характеризовался значительной изменчивостью, количество стволиков в кусте - большой и количество отпрысков и урожай плодов -очень большой изменчивостью. Большая изменчивость растений по изученным признакам исходя из целевого назначения получаемых семян является предпосылкой для селекции на общую продуктивность и
урожайность плодов. По анализируемым признакам различия между биогруппами достоверно отличаются, менее благоприятными оказались условия местопроизрастания растений ближе к стене леса.
В последние годы в 2-метровом технологическом коридоре происходило постепенное разрастание крон лещины и елей второго яруса, в связи с чем элеутерококк колючий оказался в полутени. Фактор освещённости оказал влияние на дифференциацию растений одной интродукционной популяции в пределах рядов по показателям роста, степени развития кустов и формирования урожая плодов.
Измерения освещённости показали , что растения элеутерококка колючего, независимо от удалённости леса с восточной сто-
Таблица2
Показатели роста и урожайности 15-летних растений элеутерококка колючего в Ботаническом саду-институте МарГТУ
Показатель Первый ряд Второй ряд * ф
х±тх Оу,% х±тх Оу,,%
Высота, м 2,0±0,10 18,8 2,5±0,09 14,9 3,73 2,14
Урожай плодов*, г 142,1±50,73 100,0 583,5±135,84 96,0 3,04 2,14
Количество, шт.:
стволиков 5,4±0,70 18,6 10,4±0,96 34,7 4,21 2,14
отпрысков 2,7±0,65 90,0 4,2±0,93 82,6 1,32 2,14
всего 8,1 ±0,79 36,5 14,6±1,66 42,6 3,54 2,14
Условные обозначения: х - среднее значение признака; тх - ошибка среднего; Оу - коэффициент вариации, %; *ф - коэффициент достоверности различия; ^ - критерий Стьюдента. * плоды отделены от плодоножек
Нива Поволжья № 1 (14) февраль 2010 91
* продолжительность измерений не превышала 15 минут; **исследования не проводились.
Освещённость кроны кустов элеутерококка колючего (2008 год)
Дата Время начала измерения*, ч Погодные условия Значения освещённости, клс Коэффициент изменчивости, % tst
контроль - открытое место первый ряд второй ряд контроль - открытое место первый ряд второй ряд
24.07 8.00 «Солнце в дымке» _** 10,2±0,44 11,2±0,57 _** 10,5 12,6 1,39 2,45
24.07 13.00 пасмурно, без осадков - 7,6±0,89 10,4±0,54 - 37,1 15,5 2,67 2,23
13.08 8.00 лёгкая облачность 7,8±0,08 6,0±0,29 5,6±0,27 2,2 14,7 14,5 1,01 2,26
13.08 13.00 солнечно 80,8±1,05 74,5±0,86 76,9±1,35 2,3 3,3 5,5 1,50 2,31
13.08 17.00 солнечно 45,9±0,28 2,9±0,15 4,7±0,35 1,8 15,6 22,6 4,74 2,26
роны, в солнечные дни обеспечивались примерно одинаковым световым довольствием. Отмечена существенная разница между растениями в рядах в дневные часы при облачной погоде (табл. 3).
В зависимости от погодных условий степень освещённости растений характеризовалась от слабой до большой изменчивости. Для сравнения отметим, что на открытом месте анализируемый признак подвержен минимальным колебаниям. Можно предположить, что влияние фактора освещённости на растения элеутерококка колючего обусловлены географическим положением района исследования, погодными условиями, высотой, составом и полнотой примыкающих древостоев.
Отмечены значительные различия и в частоте плодоносящих растений: в ряду близко к стене леса - 0,53; на открытом месте - 0,88, что связываем с влиянием фактора освещённости. Ранее было выявлено [7, 8], что в условиях интродукции стволики корнесобственных растений пло-
доносят с 4-5-летнего возраста, а корне-отпрысковых - на 1-2 года раньше, причем, практически ежегодно. Из данных табл. 2 можно видеть, что кусты второго ряда превосходят другие по количеству стволиков в 1,6...1,9 раза и в 4,1 раза по урожаю плодов. Таким образом, на интенсивность ростовых процессов и обилие урожая растений элеутерококка колючего во втором ряду, растущих на открытом месте, повлияли более благоприятные условия, обусловленные большим световым довольствием.
Корреляционный анализ показал тесную взаимозависимость между изученными признаками растений и удалённостью кустов от стены леса (табл. 4).
Минимальные значения освещённости также зафиксированы в 9-метровой приграничной южной зоне ЭСП. Учитывая наибольшую интенсивность солнечной радиации в дневные часы с южной стороны (табл. 3), можно предположить существование достоверной корреляции между при-
Таблица4
Матрица коэффициентов корреляции между биометрическими признаками элеутерококка колючего при удалённости от стены леса
Признак l h m st ot n
l 1,00
h 0,62* 1,00
m 0,47* 0,59* 1,00
st 0,64* 0,41* 0,09 1,00
ot 0,25 0,37 -0,05 0,35 1,00
n 0,57* 0,48* -0,03 0,87* 0,76* 1,00
Условные обозначения: I - расстояние удалённости растений от стены леса с западной стороны, м; И - высота, м; т - урожай плодов, г; э1 - количество стволиков, шт.; ^ - количество отпрысков, шт.; п - всего стволиков и отпрысков в кусте, шт.; * связь достоверная при уровне значимости 0,05
знаками растений в зависимости от их затенения стеной леса и на южной стороне плантации.
Математические модели зависимости наиболее значимых признаков элеутерококка колючего от удалённости стены леса с южной и западной сторон описываются уравнениями:
Л = 2,7505-1,4981 /I, [1=0,62; (1)
т = 0,7498 - 1,2154/I, 1=0,47; (2)
п = 20 ■ (1-ехр(-0,1526) ■ I)0 6729, 1=0,57, (3)
где Л - высота растений, м; т - урожай плодов, г; п - количество стволиков в кусте, шт., I - расстояние удалённости растений от стены леса, м;
1 - коэффициент корреляции. С учётом установленной корреляционной зависимости между развитием надземной части и формированием корней и корневищ элеутерококка колючего [4, 5, 6, 11] определяющее значение для прогноза возможного объёма заготовки лекарственного сырья имеют показатели роста и количества стволиков в кусте. Установлено, что доля влияния на количество стволиков в кусте фактора, объяснённая удалённостью от стены леса, в свою очередь, обусловленная фактором освещённости, составляет 32 %. Видно, что величина влияния на общую продуктивность плантации значительна.
Следует также отметить, что на ЭСП, в окружении лесных массивов, растения элеутерококка колючего получали в 1,3...15,8 раз меньше от максимально возможной солнечной радиации (табл. 3), что, с учётом ранее отмеченных фактов, не могло не отразиться на их развитии. Факты характеризуют как светолюбие вида, так и способность переносить затенение. Как указывали Доронина (1963), Гутникова (1965), Воробьева, Чуян (1966) и др., элеутерококк колючий в естественном ареале под пологом леса часто находится в угнетенном состоянии, не плодоносит, поэтому в разреженных лесах при относительно хорошей освещённости условия для произрастания растений лучшие. В связи с этим в условиях интродукции плантации элеутерококка колючего целесообразно закладывать на открытом месте при полном освещении, либо следует минимизировать лимитирующее влияние фактора освещённости.
Математическое моделирование показало, что ограничивающее влияние степени обеспеченности световым довольствием на растения элеутерококка колючего значительно на расстоянии 7.14 м от ок-
ружающего с южной и западной сторон лесного массива, сводится к минимуму при удалении более 20 м. Вместе с тем исследования показывают возможность успешного выращивания растений элеутерококка колючего на расстоянии 6,5.7,0 м от примыкающего древостоя и целесообразность учёта данного элемента агротехники при создании плантационной культуры на лесных участках.
В результате исследований, проведённых в Ботаническом саду-институте Мар-ГТУ на заложенной в 1998 году семенной плантации элеутерококка колючего (Ele-uterococcus senticosus Rupr. et Maxim.), получены следующие основные результаты:
1. На дерново-сильноподзолистой сред-несуглинистой почве, в лесорастительных условиях свежей сурамени, семенное потомство из семян местной репродукции характеризуется стабильным ростом, в возрасте 15 лет растения представляют собой кусты из 8.15 стволиков высотой 2,0.2,5 м, характеризуются средней урожайностью плодов (без плодоножек) 0,1.0,6 кг.
2. Фактор освещённости, который сильно проявляется при произрастании элеутерококка колючего на расстоянии менее 7 м от примыкающего древостоя с южной и западной сторон, существенно влияет на показатели роста и плодоношения: растущие на открытом месте кусты превосходят затеняемые окружающей стеной леса растения по росту в среднем в 1,3 раза, количеству стволиков - в 1,8 раза и по урожайности - в 4,1 раза. Полученные данные характеризуют светолюбивость вида и в условиях интродукции позволяют считать степень освещённости одним из лимитирующих экологических факторов роста и развития элеутерококка колючего. Влияние этого фактора на изучаемые растения обусловлено географическим положением района исследования, погодными условиями, высотой, составом и полнотой примыкающих древостоев.
3. Установлено, что в окружении лесного массива растения на плантации получали в 1,3.15,8 раза меньше от максимально возможной солнечной радиации, что характеризует пластичность вида к световому фактору.
4. Информация о влиянии освещённости на рост и урожайность элеутерококка колючего, выращиваемого на лесном участке в окружении лесного массива, является основой для оптимального выбора размещения посадочных мест и их удалённости от древостоев при создании плантаци-
Нива Поволжья № 1 (14) февраль 2010 93
онной культуры в условиях Среднего Поволжья.
Выражаем признательность директору Ботанического сада-института МарГТУ Ко-товой Любови Ивановне за содействие в создании объекта и заместителю директора по учебно-научной работе Лазаревой Светлане Михайловне за консультационную помощь.
Литература
1. Воробьёва, П. П. Отношение элеутерококка колючего к свету / П. П. Воробьёва, А. Х Чуян // Итоги изучения элеутерококка в Советском Союзе. - Владивосток, 1966. -С.15-16.
2. Гутникова, З. И. Некоторые биологические особенности элеутерококка колючего и его естественные запасы / З. И. Гутникова // Итоги изучения элеутерококка в Советском Союзе. - Владивосток, 1966. -С.9-11.
3. Доронина, Ю. А. К вопросу распространения и запасах элеутерококка колючего в южной части Тернейского района // VI конф. молодых специалистов ДВФ СО АН СССР: Тез. докл. - Владивосток, 1963. - с. 44-46.
4. Дюкарев, В. Н. Продуктивность биомассы Eleuterocoœus senticosus Rupr. et Maxim. / В. Н. Дюкарев, Т. А. Комарова // Раст. ресурсы. - 1986. - Т. 4. - С. 481-487.
5. Измоденов, А. Г. Богатства кедрово-широколиственных лесов / Г. И. Измоде-нов. -М.: Лесн. пром-сть, 1972. - 120 с.
6. Разумников, Н. А. Корреляция роста надземных и подземных органов элеутеро-
кокка / Н. А. Разумников, М. М. Котов // Проблемы биогеоценологии и методологические основы их решения: тез. докл. -Йошкар-Ола: МарПИ, 1992. - С. 67.
7. Разумников, Н. А. Сравнительный анализ роста и плодоношения элеутерококка колючего в Ботаническом саду МарПИ / Н. А. Разумников, М. М. Котов // Интродукция, акклиматизация, охрана и использование растений в степной зоне: тез. докл. -Самара: СамГУ, 1992. - С. 29-30.
8. Разумников, Н. А. Опыт интродукции элеутерококка колючего в Республике Марий Эл / Н. А. Разумников, М. М. Котов // Растения в муссонном климате: матер. Междунар. конф., посв. 50-летию Ботанического сада-института ДВО РАН. -Владивосток, 1998. - С. 228-230.
9. Разумников, Н. А. Рост 4-летних сеянцев элеутерококка колючего в интродук-ционной культуре Республики Марий Эл / Н. А. Разумников // Современные проблемы учета и рационального использования лесных ресурсов: матер. докл. регион. на-уч.-практ. конф., посвященной 100-летию со дня рождения доктора сельскохозяйственных наук, профессора М. Л. Дворецкого. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 1998. -С. 117-118.
10. Разумников, Н. А. Элеутерококк колючий в Республике Марий Эл / Н. А. Разумников // Лесной журнал. - 2004. - № 4. -С.28-33.
11. Форш, О. Д. Распространение и запасы элеутерококка колючего в лесах Южного Приморья / О. Д. Форш // Раст. ресурсы. - 1968. - Т. 4, вып. 1. - С. 24-28.
