CC BY
8
ПРОТОКЛОНЫ БАРБАРИСА ОБЫКНОВЕННОГО (Berberica vulgaris L.) В ВЫСОКОГОРНОМ ЛЕСНОМ ПОЯСЕ ПРИЭЛЬБРУСЬЯ
Фисун М.Н.
доктор сельскохозяйственных наук, профессор.
Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет
Байдаева З.Р.
зам. директора Национального парка «Приэльбрусье»
Егорова Е.М. канд. с.-х. наук, доцент КБГАУ Якушенко О.С.
канд. биологических наук, доцент, КБГАУ Канцалиева З.Л. канд. сельскохозяйственных наук, доцент КБГА У
PROTOKLONES OF BARBERRY OF USUAL (BERBERYCA VULGARISNL) IN AN ALPINE
FOREST BELT PRELELBRUSIA
Fisun M.
Doctor of Agricultural Sciences, Professor.
Kabardino-Balkarian State Agrarian University
Baidaeva Z.
deputy. Director of the National Park "Prielbrusye"
Egorova E.
Cand. S.-. Sci., Associate Professor of KSMA
Yakushenko O.
Cand. Biological Sciences, Associate Professor, KSMAU
Kanzalieva Z.
Cand. S.-. Sci., Associate Professor of KSMA
АННОТАЦИЯ
Развитие туризма и рекреации в природном кластере Приэльбрусья обусловило нарастание потребностей не только местного населения, но и приезжего контингента в экологически безопасных, полезных для здоровья ягодных продуктах, употребляемых как в свежем, так и в сушенном, вяленном и консервированном виде. В существующих зарослях этого кустарника выделены протоклоны с повышенной продуктивностью кустов, лучшими качествами ягод отличающиеся в культуре высокой побегообразовательной способностью и сохранностью высаженных укорененных побегов. Раносозревающие клоны барбариса, целесообразно использовать для создания насаждений на подверженных денудации отложениях продуктов выветривания коренных горных пород. Выделенные клоны перспективны для закладки эксплуатационных насаждений, с высоким уровнем хозяйственной эффективности.
ABSTRACT
Development of tourism and recreation in the natural cluster of Prelelbrusia stipulated growth of necessities of not only local population but also arrive contingent in environmentally sound, healthy baccate products, used both in fresh and in dried, dried and canned kind. In the existent jungles of this bush протоклоны is distinguished with the enhanceable productivity of bushes, by the best qualities of berries different in a culture high formation of escapes ability and safety of the landed engrained escapes. Early clonals of barberry, it is expedient to use for creation of planting on liable denudations sedimentations of products of weathering of native mountain breeds. The distinguished clonals are perspective for the bookmark of the operating planting, with the high level of economic efficiency.
Ключевые слова: барбарис, клоны, продуктивность, качество ягод, морфометрия кустов и урожая
Keywords: barberry, clonals, productivity, quality of berries, morfometrologish of bushes and harvest
В территориально-ландшафтном отношении высокогорный лесной пояс района Приэльбрусья представляет верхнюю границу постоянного обитания жителей Кабардино-Балкарии и является пограничной с альпийской и нивальной зонами Главного и Бокового хребтов. В пределах этого пояса имеет место естественное произрастание ценных пищевых ягодных растений: барбариса, облепихи, малины, черники, урожай которых служит источником витаминной продукции используемой местным населением.
Развитие туризма и рекреации в природном кластере Приэльбрусья обусловило нарастание потребностей не только местного населения, но и приезжего контингента в экологически безопасных, полезных для здоровья ягодных продуктах, употребляемых как в свежем, так и в сушенном, вяленном и консервированном виде. Свежие и переработанные ягоды широко используются для приготовления компотов, соков, эссенций и другой пищевой продукции.
Опытами, проведенными в Национальном парке Приэльбрусье, доказана реальность расширения зарослей барбариса на землях, подверженных денудации [1.2]. При этом, создаваемые насаждения, являются не только источником ценных пищевых продуктов, но и выполняют фитомелиоратив-ную роль, предупреждая развитие осыпей, селевых потоков, каменных россыпей и других опасных природных явлений, связанных с переходом потенциальной энергии в кинетическую в процессе выветривания горных пород [3.4.5]. Помимо того, расширение площадей под насаждениями из ягодных растений обогащает эстетический фон горных ландшафтов, способствует увеличению их биологической емкости, нарастанию численности объектов для изучения генетического разнообразия в специфических условиях высотной поясности и орографии.
Высказанные положения свидетельствуют об актуальности разностороннего изучения биоразнообразия ягодных кустарников региона высокогорий Приэльбрусья с целью выделения высокопродуктивных особей, обладающих высоким качеством плодов, представляющих ценность для создания окультуренных зарослей [6.7]. Объектом для проведения исследований нами определены естественные заросли барбариса обыкновенного, расположенные в бассейне р. Баксан в высотном поясе 1300 - 1800 м над уровнем моря.
Наиболее масштабные по занимаемым площадям отдельные участки естественных зарослей расположены на отложениях селевых выносов (рис. 1) по правобережью и по делювию осыпей по левобережью р. Баксан, а также в нижнем поясе урочища Адыр-су. Небольшими куртинами заросли барба-иса имеются в других урочищах Приэльбрусья.
Рис. 1. Заросли барбариса на отложениях селевого потока у селения Эльбрус
В методическом плане, для выделения хозяйственно ценных форм, в период с 2008 по 2011 гг. проводились обследования существующих естественных зарослей, на предмет выделения особей с морфометрическими, биохимическими и агробиологическими показателями, отличными от типичных кустов. При выделении форм описывали их местоположение, измеряли параметры надземной части (количество побегов в кусте, высоту и диаметр кустов, среднюю массу урожая на одном плодоносном и побеге), учитывали степень и характер развития генеративных органов, морфологические и биохимические показатели ягод и семян. Ввиду того, что кусты барбариса не одного возраста, обладают разными параметрами надземной части, урожай учитывали с четырех побегов, срезанных с разных сторон наружного периметра. При этом, для определения потенциальной продуктивности кустов, в период формирования ягод (через 3-4 недели после цветения) подсчитывали количество гроздей на
трехлетних побегах. Полученные материалы служили показателем их плодоносности. Учет урожая ягод проводили на 10ти типичных кустах на экземплярах, произрастающих в одной группе с удалением друг от друга на расстоянии не более 2х метров, но без смыкания крон.
Для оценки качества урожая использовали показатели содержания сахаров (по объемной массе сока при температуре 200С) и титруемых кислот в 0,1-нормальном растворе №ОН. Выход сока и долю семян в ягодах, навеской по 100 граммов, учитывали объемным методом по соответствующим фракциям разделенным на пластиковом сите с ячейками в 1 мм2. По каждому протоклону отбирали по четыре навески ягод с разных сторон среднего яруса кроны. Аналогичные учеты проводили на трех типичных кустах.
В результате многократного обследования выявлен широкий диапазон изменений, обусловлен-
ных преимущественно клональными особенностями. Отклонения от среднестатистических значений, выходящие за уровень достоверного диапазона, позволили выделить протоклоны, перспективные для размножения и последующего хозяйственного использования. Из выделенных протоклонов путем деления кустов заготавливали укорененные
побеги, которые использовали для закладки опытных делянок для дальнейшего изучения клонов барбариса в насаждениях.
В процессе проведения исследований в зарослях на конусе выноса селевого потока у поселка Эльбрус выделено 4 протоклона барбариса (рис.2). В урочищах Аурсентх и Адыр-суу по одному.
Рис. 2. Протоклон Эльбрус 4 (слева) и типичный куст - справа
Таблица 1 - Морфометрия выделенных протоклонов. Средние показатели за 2008 - 2011 годы
Наимено -вание Цвет ягод Вы- Диа- Количество по-бе- Уро- Средняя масса
протоклонов сота метр гов в кусте, шт жаи с 100 штук, в г
ку- кроны,м всего В т.ч. с по- ягод се-
стов, плодами бега, г мян
м шт. %
Эльбрус - 4 Малиновый 1,4 1,2 28 17 61 35 37* 16
Эльбрус - 22 Малиновый 1,7 1,5 63 29 46 32 44* 18*
Эльбрус - 31 Рубиновый 1,4 1,4 51 27 53 38 36* 17
Эльбрус - 77 Малиновый 1,8 1,7 117 44 38 30 41* 21*
Аурсентх- 26 Оранжевый 1,8 1,4 82 36 44 42 48* 23*
Адыр-суу - 9 Рубиновый 2,1* 1,6 104 53 51 28 34* 20*
Типичный, st Малиновый 1,6 1,6 96 23 24 21 26 13
НСР05 - 0,3 - - 19 - 6 7 5
*значения, достоверно большие, по сравнению со стандартными (типичными)
Из приведенных материалов следует, что изменение окраски ягод барбариса находится в довольно узком диапазоне: от красного до оранжевого. При этом можно отметить, что цветовая гамма от малинового до рубинового, относится к одному типу. Экземпляр с оранжевыми плодами в урочище Аурсентх, видимо является фенотипом для специфических условий места произрастания: западной экспозиции склона; почвенного покрова, сформировавшегося на и из отложений пролювия; минерализованных грунтовых вод, местами выходящих на поверхность. Высказанное положение, по нашему мнению, свидетельствует о целесообразности дальнейшего изучения признака цвета ягод барбариса для выделения протоклонов. В этом случае, при статистической обработке материалов наблюдений
целесообразно ввести бальную оценку степени изменения окраски ягод в фазу полного их созревания.
Для повышения достоверности оценки, нами разработана шкала цветовой гаммы в красном спектре с выделением шести основных оттенков, типичных для ягод барбариса. На фоне доминирования малиновой окраски, сравнительно легко выделяются кусты, ягоды на которых имеют отличные от типичных оттенков: от светло малиновых (1 балл) до вишнево-рубиновых (2-4 баллов) и ярко-оранжевых (5-6 баллов).
В виду отсутствия достоверных различий в морфометрии кустов для оценки клоновости не целесообразно использовать показатель их высоты и количества побегов. В то же время, наличие достоверных различий в степени развития плодоносных
побегов, их урожайности, средней массе 100 ягод и 100 семян объективно свидетельствуют о существовании своеобразных признаков, по которым следует выделять протоклоны кустов барбариса. Семена для определения всхожести отделяли от мякоти ягод путем перетирания их на ситах с ячейками диаметром 3 мм, промывкой в проточной воде и последующим высушиванием до воздушно-сухого состояния в затененном проветриваемом помещении.
Таблица 2
- Длительность и коэффициент вариации периода созревания ягод протоклонов барбариса, в условиях высокогорного пояса Приэльбрусья. Средние за 2010 - 2017 гг._
Наименование протоклонов Длительность срока созревания, дней Коэффициент Выход Содержание в соке ягод, г/дм3 Коэффициенты вариации, %
вариации сока,
срока соз- % сахаров кислот сахаров кислот
ревания, %
Эльбрус - 4 51 12,5 41,4 4,3 1,6 17,3 18,4
Эльбрус - 22 43* 11,6 43,6 4,8* 1,4* 15,2 16,4
Эльбрус - 31 56 10,7 40,8 4,7* 1,4* 14,9 15,6
Эльбрус - 77 63* 8,3 41,6 4,3 1,7 18,2 17,7
Аурсентх- 26 46* 11,2 44,3 4,9* 1,5* 16,3 16,8
Адыр-суу - 9 65* 13,4 40,5 4,4* 1,7 18,1 17,8
Типичный, 55 17,6 39,7 4,1 1,9 21,6 20,5
НСР05 8 - 1,3 0,3 0,4 - -
Важным признаком для выделения протоклонов барбариса является срок созревания ягод (табл. 2). При том, что период от начала окрашивания до полной зрелости ягод, на кустах происходит в течение длительного срока и отличается высокой устойчивостью по годам наблюдений, именно срок созревания является наиболее стабильным и наглядным показателем для отдельных, выделенных особей в пределах ограниченной популяции барбариса.
В сумме с параметрами качества ягод: их сахаристости и кислотности, выделяются рано созревающие клоны Эльбрус - 22 и Аурсентх - 26, существенно отличающиеся, от типичных кустов. В свою очередь, из выделенных особей поздно созревающих кустов барбариса два клона: Эльбрус - 77 и Адыр-суу - 9 существенно превосходят по срокам созревания ягод типичные кусты. Характерно, что и ранние и поздносозревающие клоны имеют более высокое содержание сахаров в соке, по сравнению со стандартом.
Для определения хозяйственной ценности выделенных протоклонов в 2011 м году нами проведены посадки укорененных побегов, заготовленных путем отделения их из периферийной части существующих кустов. При этом отбирали по 30 укорененных побегов, которые высаживали с междурядьями 2,5 и расстоянием в ряду - 1 метров. Высадку укорененных побегов проводили в лунки,
отрытые механическим буром диаметром 150 мм на глубину 30 см. Перед посадкой корни подрезали до диаметра 12-15 см, а надземную часть укорачивали до 35-40 см. Посаженные растения поливали 0,05%ным раствором гумата калия из расчета по 2 литра воды на посадочное место.
Оценку выделенных протоклонов барбариса, выращиваемых в культуре проводили по приживаемости и сохранности высаженных растений, активности развития надземной части, плодоносности трехлетних побегов с третьего года вегетации (срока вступления в плодоношение), массы 100 плодов и посевных качеств семян (табл. 3). Изучение всхожести семян проводили на предмет определения возможности создания культурных плантаций барбариса, в условиях высокогорий для дальнейшего использования их в качестве источника витаминной продукции.
Анализ результатов проведенных учетов и измерений, проведенных в культурных посадках из выделенных протоклонов, показывает, что по уровню приживаемости все наблюдаемые формы находятся в одном диапазоне вероятности. Такое положение свидетельствует о не существенном различии их по сравнению с типичными формами. Аналогичная ситуация отмечена и при сравнении сохранности выделенных клонов при возделывании в культуре.
Выявленные закономерности изменений приживаемости и сохранности кустов в искусственных посадках, подтверждают факт не существенного влияния морфометрических и агробиологических свойств разных клонов на эти показатели.
В свою очередь, достоверно меньшее значение кустистости клонов Эльбрус-22 и Аурсентх-26 по сравнению со стандартом позволяет предположить, что на этот показатель в определенной степени сказывается срок созревания (длительность вегетации) барбариса (см. табл. 2). У клонов, обладающих ранним сроком созревания ягод, количество образующихся побегов в кусте, как правило, меньше, чем с поздним. Высказанная закономер-
ность подтверждается данными по динамике образования пластических веществ (крахмала) в процессе фотосинтеза в период созревания ягод и их накопления в комлевой части корневой системы кустов (рис.3).
Так, за период с июля по сентябрь месяцы 2017 года содержание крахмала в побегах раносозреваю-щего клона Эльбрус-22 увеличилось в 1,74 раза, а у более позднего Эльбруса-4 и стандарта в 1,11-1,25 раза. При этом доля крахмала в сухом веществе у первого клона в конце вегетации оказалась в 2,04 -2,35 раза больше, чем в двух других образцах. Количество побегов в кустах приведенных форм составило в среднем 26,5 у Эльбруса-22 и соответственно 34,7 и 37,3 у Эльбруса-77 и стандарта. Из высказанного положения следует, что для создания насаждений с повышенной кустистостью следует отбирать поздно созревающие клоны барбариса.
С учетом того, что кустарники, обладающие высоким побегообразованием, отличаются повышенной устойчивостью к денудации, поздно созревающие клоны следует распространять, в первую очередь, на участках осыпей, сложенных материалами продуктов выветривания коренных пород (рис. 4).
Таблица 3 - Показатели состояния и морфометрии клонов барбариса в культуре
Клоны Годы проведения учетов Прижи-вае- мость, % Сохранность по состоянию на 2017 год, % Количество побегов в кусте, шт. Количество гроздей на трехлетнем побеге, шт Масса 100 ягод, г Всхожесть семян, отобранных из ягод урожая протоклонов
Эльбрус-4 2011 87,7 - 2,2 - - 44,6
2014 - - 7,3 14,2 - 51,2
2017 - 86,5 31,6 33,8* 39,2* 45,8*
Эльбрус -22 2011 89,4 - 1,9 - - 34,8
2017 - 87,6 26,5* 31,6 43,6* 48,6*
Эльбрус -31 2011 90,1 - 1,7 - - 40,1
2014 - - 8,2 16,2 - 44,7
2017 - 89,4 30,3 35,5* 35,2* 50,3*
Эльбрус -77 2011 83,3 - 2,0 - - 42,2
2017 - 83,3 34,7 32,6 42,2* 44,5*
Аурсентх-26 2011 86,7 - 1,8 - - 50,3
2014 - - - 13,7 - 46,5
2017 - 84,5 22,4* 38,2* 47,8* 44,9*
Адыр-суу - 9 2011 91,3 - 2,1 - - 38,7
2014 - - 9,3 15,5 - 42,4
2017 - 87,9 40,1 40,1* 34,8* 41,5*
Типичный, 81 2011 85,4 - 2,2 - - 33,7
2014 - - 8,5 11,2 - 35,8
2017 - 85,0 37,3 27,4 25,3 31,1
НСР05 6,2 5,1 8,8 5,4 9,4 10,3
* разница по сравнению со стандартом - существенная
ш ш I-
и
ш ^
ш ш
о
X >
и
го ^
го 5
X
го ^
О) X X го
X
СР
ш ^
о и
чо
5 4,5
3,5
2,5
1,5
0,5
-----Эльбрус-4
-Эльбрус-22
.........Стандарт
Июль
СЕНТЯБРЬ
Рис. 3. СОДЕРЖАНИЕ КРАХМАЛА В ПОБЕГАХ КОМЛЕВОЙ ЧАСТИ КЛОНОВ БАРБАРИСА
4
3
2
1
0
Рис. 4. Естественные заросли барбариса на осыпном склоне в бассейне р. Баксан
Предварительная оценка продуктивности насаждений барбариса с использованием выделенных клонов показывает, что окупаемость затрат на
создание посадок начинается с третьего года вегетации, а получение прибыли от реализации урожая отмечается за первые 3-5 лет плодоношения (табл. 4).
Таблица 4
Ресурсный потенциал и экономическая эффективность культивирования выделенных клонов барбариса в условиях высокогорий Приэльбрусья. 2017г. Ручной сбор ягод._
Клоны Урожайность Сумма затрат на закладку и возделывание насаж-дений барбариса, тыс. руб./га*, (без цены посадочного материала) Условный чистый доход от реализации урожая, тыс. руб./га
кустов, кг насажде-ний, т/га
ягод сока**
Эльбрус-4 0,62 2,48 201,6 248 347
Эдьбрус-22 0,59 2,40 201,6 240 343
Эльбрус-31 0,94 3,75 201,6 375 466
Эльбрус-77 0,56 2,24 201,6 224 319
Аурсентх-26 1,06 4,24 224,5 424 508
Адыр-суу-9 0,49 1,95 212,2 195 288
Стандарт 0,30 1,21 201,6 121 128
*различия в сумме затрат вызваны разной стоимостью перевозки саженцев, которая обусловлена разницей в расстоянии транспортировки и доступности кустов **затраты на переработку - учтены
В целом, ведение культуры барбариса с использованием клонов, в значительной степени повышает его ресурсный потенциал. Закладка насаждений только на участках, доступных для безопасной работы (крутизной до 16-180 с устойчивыми сложениями продуктов денудации гор), позволит создать свыше 20 гектаров плантаций барбариса. Из приведенных материалов следует, что использование ягод барбариса для получения сока способствует повышению экономической эффективности выращивания его клонов. В свою очередь, создание плантаций барбариса и налаживание производства сока обеспечивает повышение занятости населения высокогорных районов, что способствует улучшению его социального состояния.
Литература.
1.Байдаев Д.М.,Чочаев М.А., Фисун М.Н. и др. Ягодные кустарники в естественных биоценозах высокогорий Приэльбрусья //Горные экосистемы и их компоненты. Тр. МК, Нальчик, 2005. Т. 1, - С. 3739.
2. Фисун М.Н., Байдаев Д.М., Чочаев М.А. и др. Роль растительности в повышении устойчиво-
сти высокогорных экосистем, подверженных денудации// Тр. Международного Форума по проблемам науки, техники и образования. - Т.
3. М.: АНЗ, - 2004. - С. 49-51. 3. Канцалиева З.Л. Дикоплодовые растения горной зоны Центрального Предкавказья// Изв. КБГАУ, 2014. - № 2. - С. 26-28.
4. Растительные ресурсы СССР. Л.: Наука. -
№4.
5. Фисун М.Н., Егорова Е.М., Сарбашев А.С. Опад, как показатель продукционного процесса древесных и кустарниковых плодовых растений // Методы изучения продукционного процесса растений и фитоценозов: м-лы МНПК 17-20 июня 2009г. Нальчик. С. 178-180.
6. Уткин А.И. Биологическая продуктивность лесов (методы изучения и результаты). Лесоведение и Лесоводство, т. 1 (Итоги науки и техники. ВИНИТИ АН СССР). М., 1975, с. 9 - 190.
7. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Орел, 1999. - 606 с.
