CC BY
8СЕМЕННОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ ШЕЛКОВИЦЫ В ВЫСОКОГОРНЫХ УСЛОВИЯХ АЙНИНСКОГО РАЙОНА
Мубалиева Ш.М., Ёров К.
Институт ботаники, физиологии и генетики растений Национальной академии наук
Таджикистан
Приведены результаты исследований по определению семенной всхожести семян шелковицы в лабораторных и полевых условиях Айнинского района Согдийской области. Выявлено что всхожесть свежесобранных и сухих семян шелковицы в лабораторных условиях составляет 99.4%-94.5% соответственно, а в полевых условиях оно составляет 94.1%- 92.0%.
Ключевые слова: шелковица, семенное размножение, всхожесть, условия, Айнинский район.
Для повышения уровня биоразнообразия урбоэкосистем особую ценность представляют пищевые, декоративные, лекарственные и другие виды растений. Субтропические виды рода шелковица [Morus L.) в этом плане имеют определенный интерес, потому что они на протяжении 5000 лет широко используются в технических, пищевых и лекарственных целях [11.
Семенное размножение - это распространенный тип размножения в природе и культуре. При благоприятных условиях хранения семян обеспечивается надежная их сохранность не только от момента извлечения из плодов до посева, но и в течение многих лет. Растения, полученные таким способом, не заражены вирусными болезнями, которые часто встречаются у растений, размножаемых вегетативно, и характеризуются широкими адаптивными возможностями в различных экологических условиях. Сеянцы формируют мощную корневую систему, которая способна нормально функционировать при различных условиях, даже при засухе. Они отличаются значительной долговечностью. Подвои, созданные семенным путем, разнятся между собой по наследственности и, следовательно, по влиянию на силу роста и плодоношение привитого сорта в саду. Семенной способ размножения применяют при выведении новых сортов и для производства семенных подвоев Г21. При размножении плодовых растений решаются две основные задачи: увеличение их количества и сохранение полезных качеств. Для этого используют семенной и вегетативный виды (типы) размножения. При семенном размножении увеличения количества растений достигают посевом семян, образовавшихся в результате слияния родительских гамет, а при вегетативном - простым делением соматических клеток тканей и органов родительского растения и их дифференциацией.
Шелковица относится к немногочисленному роду листопадных деревьев семейства Тутовые-Morus Link., которая очень хорошо размножается семенным путем [31. В ходе многолетних селекционных работ или народной селекции получены многочисленные разновидности растений, которые отличаются строением кроны, окраской ствола и скелетных ветвей, окраской и величиной плодов. Шелковичные деревья высокорослые, листопадные с разными формами кроны, от раскидистой до плакучей [41.
Размножение шелковицы семенами имеет ряд преимуществ. Прежде всего, это долговечность растений, полученных из семян. Кроме того, при семенном размножении имеется меньшая опасность передачи через семена болезней и вредителей материнского растения. Ещё семенное размножение открывает самые широкие перспективы для создания новых, исключительно ценных в хозяйственном отношении форм шелковицы [31. В условиях Западного Памира семенное размножение шелковицы изучено Мубалиевой Ш.М.(2011), при котором всхожесть семян составляет 96-98% Г51.
Айнинский район по админстративному разделению является одним из горных регионов Согдийской области. По флористическому разделению он входит в состав Зеравшанского флористического района, подрайон Зеравшан В. Общая плошадь его составляет 12.5тыс. км , это 9 % от всей общей площади республики. Он относится к отдаленным горным районам области. Центром является селение Айни, расположенное в южной части Зеравшанского хребта. Территорию района с Востока на Запад пересекают Туркестанский, Зарафшанский и Гиссарский горные хребты, поднимающиеся до высоты 3500-4500 метров, а отдельные вершины достигают 5000 м и выше. Месторасположение района охватывает высоты от 950 м (Урметан) и до 5494 м (Чамтар в селе Каздон). В нижней части расположены крупные деревни и пахотные земли, которые размещаются, главным образом, в долинах, вдоль речных потоков, в древних степях реки Зарафшан и Фан [61.
Климат Айнинского района является континентальным, характеризуется небольшим количеством осадков и их неравномерным распределением по сезонам. Здесь наблюдается относительно сухое и жаркое лето и мягкая зима. Не наблюдается большой разницы между дневными и ночными температурами и между сезонами года. По мере поднятия горных хребтов разница между летней и зимней температурой уменьшается, повышается влажность воздуха, увеличивается число облаков, а осадков становится все больше. Большая часть осадков выпадает
зимой, весной и осенью. Иногда причиной возникновения болотистых дождей становится ливень. В отдельные годы весенние заморозки наносят большой вред цветущим растениям. Весной наблюдается гром Г71.
Из-за нехватки посевных земель, местное население в основном занято плодоводством, в садах в основном растут абрикосовые и тутовые деревья, плоды которых являются основным источником дохода местных жителей. По сведениям Смольского (1935) в Захматабадском районе (прежнее название Айнинского района) в садах местного населения были посажены сплошные тутовые деревья, а местами они чередуются с абрикосовыми деревьями Г81. Но сейчас, по нашим наблюдениям, число тутовых деревьев значительно сократилось, а их место занимают в основном абрикосовые и яблоневые деревья. Многие тутовые сады превратились в семечковые сады, где высажены яблоня и груша.
Материалы и методы исследования
В течение 2019-2020 гг нами изучена биология семян шелковицы в полевых условиях Айнинского района Согдийской области. Семена для исследования были собраны в садах местного населения в кишлаках Шамтуч и Дарг на высоте 1700-1800 м над уровнем моря. Всхожесть семян в лабораторных условиях определена в Институте ботаники, физиологии и генетики растений НАНТ.
Для получения семенного материала шелковицы, соплодия собирают по мере созревания. В условиях Айнинского района это время обычно приходится на июль и начало августа. Совершенно зрелые соплодия шелковицы опадают сами или при легком постукивании по стволу дерева. Семена, находящиеся в таких соплодиях, характеризуются так называемой морфологической зрелостью. Внешние покровы соплодия вполне развиты и имеют характерную для той или иной формы шелковицы окраску. Зрелые семена имеют густую плотную кожуру, которая защищает зародыш от воздействия неблагоприятных внешних факторов Г91. Такие морфологически вполне сформировавшиеся семена способны довольно длительное время сохранять способность к прорастанию.
Посевной материал собран с шелковичных деревьев, возраст которых составляет от 25 до 35 лет. Основными сортами для заготовки семян в условиях данного региона являются Хасак и Сиёхтут (это одна из форм белой шелковицы). Семена заготовили из вполне созревших и опадающих соплодий шелковицы, которые стряхивали на расстеленные под деревьями ткани, затем засыпали в вёдра, которые поместили в теплое помещение на 3-4 дня. После этого размягченные соплодия разминали руками и отжимали сок, а плотный остаток помещали в сито с отверстиями для прохождения семян. Рекомендуется очищать семена до начала брожения мякоти, потому что процесс брожения сильно снижает всхожесть семян шелковицы. Проведенные нами опыты, показали, что семена, очищенные от мякоти до начала брожения имели 95-98 % всхожесть. При промывание остатка в воде, всплывшие на поверхность семена сливают, так как они не всхожие. Промытые семена обычно подсушивают в тени.
Математические расчёты и статистическую обработку опытных данных проводили по общепринятой методикеГ101. Результаты и их обсуждение
Для определения всхожести семян в лабораторных условиях семена не сушили, а сразу поставили на мокрую копировальную бумагу в чашках. Для опыта на дно 10 чашек Петри положили копировальную бумагу и разложили по 100 шт. свежесобранных семян в каждую, при комнатной температуре (табл.1). По мере высыхания добавляли воду в чашки пипеткой. Чрезмерный полив тоже неблагоприятно влияет на всхожесть семян.
Таблица 1.
Количество наклюнувшихся свежесобранных семян шелковицы в лабораторных условий
Дата посева 24.06-2019 г (по 100 шт. семян в каждой чашке)
№ п/п 27.06-2020 28.06-20 29.06 30.06 01.07 02.08 %-всхожести
1 2 20 42 30 5 - 99
2 1 19 45 29 4 2 100
3 - 21 37 35 5 - 97
4 - 19 37 39 4 1 100
5 - 15 45 35 3 - 98
6 2 15 40 24 19 - 100
7 1 17 39 33 10 - 100
8 3 18 48 27 1 - 100
9 1 19 40 25 15 - 100
10 1 21 40 30 7 1 100
Среднее значение 99.4
Как выяснилось из опыта, на четвертый день семена в чашках начали давать всходы и в течение 6 дней почти все семена проросли, за исключением от 1 до 3 шт. семян в трех чашках. Среднее количество наклюнувшихся семян составило 99 шт. или 99.4 %.
Посев семян на опытном участке проводили на грядки на глубину 1.0 см, сразу после очистки семян от мякоти 24.06-2019 г, предварительно смешивая их с песком (в пропорции 1часть семян и 3 части песка). Сеяли вручную на грядки. В это время температура воздуха составляла 28-30 0 С, поэтому обильный полив проводился два раза в день лейкой. Результаты посева занесены в таблицу 2.
Таблица 2.
Количество наклюнувшихся свежесобранных семян шелковицы в полевых условиях 24.06.2019
г (по 100 шт.)
№ п/п 29.06-2020 01.07-20 02.07 03.07 04.07 05.07 % Всхожести
1 1 20 42 27 5 - 95
2 1 21 45 26 5 2 94
3 - 23 40 25 6 1 95
4 - 17 37 36 4 1 95
5 - 15 45 35 1 - 96
6 2 15 40 24 7 - 88
7 1 19 40 33 3 - 96
8 2 18 43 28 2 - 93
9 1 19 40 25 9 - 94
10 1 21 46 20 6 1 95
Среднее значение 94.1
Выяснилось, что в полевых условиях семена всходят на 5-6-ой день после посадки и их прорастание продолжается до 7 дней. В этом варианте тоже наблюдается высокий процент всхожести семян. На грядках из 100 шт. семян всходы дали от 88 до 96 шт. или от 88 до 96% семян, соответственно. Общий процент всхожести семян в полевых условиях составил 94.1 %.
Такие же опыты поставили с сухими семенами шелковицы в лабораторных и полевых условиях на следующий год. Для этого предварительно семена замачивали на 4 дня в проточной водопроводной воде. Семена шелковицы имеют плотную жесткую кожуру и перед посевом нуждаются в замачивание, и чем дольше замачивать семена в сменяемой или проточной воде, тем выше процент их всхожести. После этого семена поместили в чашки Петри на смоченную копировальную бумагу по 100 шт. в каждую, регулярно увлажняя бумагу. Наблюдения показали, что семена на десятый день начали давать всходы (табл. 3.).
Таблица 3. Количество наклюнувшихся сухих семян шелковицы (дата посадки 02.05-2020 г, в лабораторных условиях)_
№ п/п 15.05-2020 17.05-20 18.05 19.05 20.05 24.05 %-всхожести
1 2 28 35 25 8 - 98
2 1 26 34 29 6 - 96
3 3 20 37 25 10- - 95
4 4 18 22 39 14 1 98
5 - 19 35 35 5 - 94
6 1 12 44 24 16 1 98
7 1 10 29 31 20 - 91
8 2 28 30 27 1 - 88
9 - 21 30 35 10 1 97
10 2 22 33 30 3 - 90
_ Среднее значение | 94 .5
Как видно из таблицы 3, на 10-13-й день опыта наблюдается растрескивание семенной оболочки и прорастание семян. Процесс продолжается до 9 дней. Большая часть семян от 88 до 97 шт. (или в среднем 94.5%), дали всхожесть. В полевых условиях прорастание семян (замоченные 4 дня в проточной воде) началось в начале третьей недели после посадки (табл.4.)
Таблица 4.
Количество наклюнувшихся сухих семян шелковицы при посеве на грядке
(02.05.2020 г после 4-х дневного замачивания в проточной водопроводной воде)_
№ п/п 18.05-2020 19.05-20 20.05 21.05 22.05 28.05 % всхожести
1 1 18 45 6 22 1 93
2 1 16 43 29 1 - 90
3 3 10 37 25 10- - 85
4 1 18 26 31 12 1 90
5 - 14 35 25 10- - 94
6 1 15 42 22 18 1 99
7 - 20 29 30 10 - 89
8 2 18 20 37 10 3- 91
9 - 21 30 35 10 1 97
10 2 22 23 38 7 - 92
Среднее значение 92.0
Из 100 семян в каждой из 10 грядок всходы дали от 85 до 99 шт. Общий процент всхожести семян составил 92.0 % при глубине посева 1.0 см.
Шелковица является неприхотливым растением даже в высокогорных условиях, поэтому семенное размножение в культурных условиях дает хорошие результаты [11]. Основные факторы, необходимые для получения хороших сеянцев в питомнике - тепло и своевременный полив (первое время после посева поливать часто, а потом, к осени число поливов постепенно снижается).
Семенное возобновление шелковицы именно из-за нехватки влаги в жаркий период лета невозможно, поскольку всходы нуждаются в оптимальной содержание влаги и не выживают при её нехватке и подсушке почвы. На рисунке показано процент всхожести семян шелковицы в разных вариантах посева.
Таблица 5.
Процент всхожести семян шелковицы в разных вариантах_
№ п/п Варианты опыта Процент Всхожести
1 Свежесобранные семена в лабораторных условиях 99.4
2 Свежесобранные семена в полевых условиях 94.1
3 Сухие семена в лабораторных условиях 94.5
4 Сухие семена в полевых условиях 92.0
Нами, в ходе проведения наблюдений, выявлен оптимальный срок замачивания сухих семян шелковицы перед посевом. Результаты занесены в таблицу 6.
Таблица 6
Оптимальный срок замачивания семян шелковицы_
Варианты опыта Число семян (шт) Число всходов (шт) Время появления (день) Глубина заделки (см) % всхожести семян
Незамоченные 100 29±2.1 16±1.2 1.0 29
Замоченные на 3 дня 100 80±2.2 12±0.8 1.0 80
Замоченные на 4 дня 100 91±3.8 8±0.8 1.0 91
Выяснилось, что семена без замачивания дали 29% всхожести; при замачивании в течение трёх дней - 80 %, а четырех дней - 91 %. Замачивание производится в проточной водопроводной или сменяемой воде.
В процессе проведения опыта был выявлен процент всхожести семян в зависимости от глубины заделки семян в данных условиях. Для этого семена высеяли в разных вариантах, данные которых занесены в таблицу 7. Для определения глубины заделки шелковичных семян опыты ставили при разных глубинах от 0.5 до 8см, в нескольких повторностьях.
Таблица 7
Выявление оптимальной глубины заделки семян шелковицы (замоченые 4 дня)_
Номер Глубина Время появления Число Число всходов, % Всхожести
варианта заделки, см всходов (дней) семян шт.
1 0.5 10±0.8 100 92±3.8 92
2 1.0 13±0.4 100 94±2.1 94
3 5.0 18±1.2 100 15±2.1 15
4 8.0 22±0.8 100 3±1.2 3
Выяснилось, что заделка семян шелковицы на глубину 0.5-1.0 см является приемлемой для получения всходов.
Кроме того, было проведено определение всхожести семян различных сроков заготовки. Поскольку семена шелковицы не нуждаются в стратификации, были посеяны свежесобранные семена, которые дали 99.4% всхожести. Семена, заготовленные 2 - 3 года назад дали всхожесть до 80 %, в то время, как семена, хранившееся в течение 8 лет, имели только 3 %-ную всхожесть, а семена десятилетней заготовки совсем не дали всхожести.
Оптимальной температурой для прорастания семян шелковицы в данных условиях оказалась температура в 25 -30о С при 60 %-ной влажности почвы, а лучшее время посадки - вторая и третья декада мая (в отдельные годы - до начала июня).
Проведено определение оптимального срока посева семян в полевых условиях в трех вариантах: весной, во второй декаде апреля; летом, в первой декаде июня и осенью, в начале первой декады сентября. В первом сроке процент всхожести прошлогодних семян составил 58 %, при том, что при похолодании посев прикрывали полиэтиленовой пленкой, а потом адаптировали сеянцы к погодным условиям. Появление первых всходов задержалось на 18-20 дней при посеве на глубину 1.0 см. Во втором и третьем вариантах процент всхожести семян был высоким, составив 90-92 %. Первые всходы при глубине заделки 1.0 см появились на 13-16-й день после посева. Весной следующего года сохранность сеянцев весеннего посева намного превзошла всхожесть осеннего посева.
Как выяснилось, сохранность сеянцев на следующий год сильно различается, поздно-весенний и ране-летний даёт от 89 до 99 %, а ранне-осенний только 10 % сохранности. Это объясняется тем, что в условиях осенней посадки сеянцы не успевают одревеснеть и погибают от зимних морозов. Сеянцы от 1 до 3 лет выращиваются в школе и только после этого их можно пересаживать в плантации. В наших наблюдениях установлено, что лучшее время для посева семян шелковицы является вторая декада майя месяца. Через год сеянцы выкапывают, сортируют и стандартные по размеру высаживают на постоянное место. Сеянцы в первый год вырастают до 60-80 см высоты, к осени второго года от 1,2 до 1.5 м, а Зх-летние саженцы достигают более 2.5 метра. Для подготовки чистосортных саженцев их прививают в школе на второй или третий год посадки, после хорошего агротехнического ухода.
ВЫВОДЫ
Таким образом, выяснилось, что в условиях Айнинского района свежесобранные семена шелковицы дают 99.4 % всходов в лабораторных условиях, в полевых условиях этот показатель составляет 94.6%, соответственно. Сухие прошлогодние семена при глубине заделки 1.0 см с четырёхдневным замачиванием в проточной воде в лабораторных условиях дали 94.0%, а в полевых условиях 92.0% всходов, соответственно. В горных условиях данного района процент приживаемости сеянцев поздневесеннего посева на весну следующего года составляет 99%, при том, как сохранность сеянцев осеннего посева составляет 10%.
Установлено, что семенные растения шелковицы очень хорошо приспособлены к условиям внешней среды и после прививки на них лучших сортов дают высокий урожай соплодий. Кроме
того, семенной способ размножения в горных условиях более приемлем, по сравнению с черенкованием.
ЛИТЕРАТУРА
1. Потапенко Н.Х. Адаптационная изменчивость шелковицы в условиях климатического стресса (на примере Нижегородского Поволжья). Автореф. дисс. канд. биол. наук. / Н.Х. Потапенко Нижний Новгород, 2011. - 22с.
2. Т.Н. Дорошенко, Л.Г. Рязанова. Биологические основы размножения плодовых растений. / Т.Н. Дорошенко, Л.Г. Рязанова. Краснодар. 2015. - С. 5-7.
3. Федоров А.И. Тутоводство. / А.И. Федоров - М. 1954. - 260с.
4. Абдуллаев И.К. Плодовой шелковице - больше внимания. / И.К. Абдуллаев Садоводство, 1962. - N° 6. - С. 18-20.
5. Мубалиева Ш.М. Сортовое и формовое разнообразие шелковицы (Morus l.) на Западном Памире. Автореф. дис. канд. с-х. наук, / Ш.М. Мубалиева - Душанбе, 2011.-23с.
6. Аброров X,. Иктидори иктисодии захирахои оби водии Зарафшон: / X. Аброров - Душанбе, 2005. С. -11 - 15.
7. Ахмадзода Р. Вилояти Сугд: захирахои обй ва истифодаи онхо. / Р.Ахмадзода Хуцанд - Хуросон 2018. - С. 83-84.
8. Смольский Н.В. Культура тутового дерева в Зеравшанской долине. / Н.В. Смольский // «Плодовые Среднего Таджикистана»-Труды экспедиции ВИРСА им. В.И. Ленина. Л: 1935.--вып. 13.-С. 104-155.
9. Керн Э.Э. Тутовое дерево (шелковица). / Э.Э. Кгрн // Изд. Инст. растениеводства НКЗ СССР.-Л.: 1932.-С.20-28.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки) / Б.А. Доспехов 5-е изд., доп. и перераб.-М.: Агропромиздат, 1985. - 351с.
11. Фелалиев А.С. Физиолого-биохимические особенности плодовых культур Памира. / А.С. Фелалиев «Развитие горных регионов Центральной Азии в ХХ1 веке» Тез. докл.24-26 августа 2001. С.-84.
СЕМЕННОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ ШЕЛКОВИЦЫ В ВЫСОКОГОРНЫХ УСЛОВИЯХ АЙНИНСКОГО РАЙОНА
В статье представлены результаты исследований семенного размножения шелковицы (Morus alba L.) в высокогорных условиях Айнинского района. В результате исследования установлено, что семена шелковицы могут прорастать без покоя, тогда как всхожесть свежесобранных семян составляет 99,4% в лабораторных условиях и 94,6% в полевых условиях. Кроме того, семена шелковицы также обладают высокой всхожестью после одного года хранения, и результаты исследований показали, что их процентное содержание в лабораторных условиях составляет 94,0%, а в полевых условиях - 92,0%. Выращивать рассаду из семян очень удобно в высокогорных условиях, в результате чего можно получить саженцы, адаптированные к таким экстремальным условиям, а это имеет большое значение для сохранения генофонда таких кормовых растений.
Ключевые слова: семена, семена шелковицы, прорастание, семенное размножение, высокогорные условия и др.
SEED PROPAGATION OF MULBERRY IN THE HIGH ALTITUDE SETTINGS OF AINY DISTRICT
The results of investigations on seed propagation of mulberry (Morus alba L.) in the high altitude settings of Aim district are provided in this article. Following the investigation it is identified that mulberry seeds can germinate without dormancy, while the germination rate of freshly harvested seeds is 99.4% in the laboratory settings and 94.6% in the field settings. In addition, mulberry seeds also have a high germination ability after one year of storage, and research results have shown that their percentage in laboratory settings is 94.0%, and in field settings - 92.0%. It is very convenient to grow seedlings from seeds in high altitude settings, as a result of which it is possible to obtain seedlings adapted to such extreme conditions, and this is of great importance for preserving the gene pool of such fodder plants.
Keywords: seed, mulberry seeds, germination, seed propagation, high altitude settings, etc.
Сведения об авторах:
Ёров Комрон Нарзикулович - магистрант второго курса биологического факультета Таджикского государственного педагогического университета имени Садриддина Айни. Тел: (+992) 931839252, E-mail: komron [email protected].
Мубалиева Ш.М.- Институт ботаники, физиологии и генетики растений Национальной академии наук Таджикистан, улица Карамова, дом 17, 734027, Душанбе-17
About the authors:
Mubalievа Shoista - head of the herbarium department of the Institute of Botany, Physiology, and Genetic of Plant of the National Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan, Yorov Komron Narziyulovich - second-year master's student, Faculty of Biology, Sadriddin Aini Tajik State Pedagogical University named after Sadriddin Aini, Phone: (+992) 931839252; E-mail:komron_01.96@mail. ru.
