Научная статья на тему 'Слово об амаранте'

Слово об амаранте Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
1080
174
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Буянкин В.И.

В последние двадцать лет в специальной литературе, а также в отечественных средствах массовой информации все чаще появляются публикации о культуре амарант и амарантовом масле. Зачастую информация носит выраженный односторонний характер, направленный в сторону коммерции. Бывают, к примеру, и такие утверждения, что «амарант как саксаул, растет без дождей» и т.п. Если отбросить подобные крайности, то все же приходится признать, что амарант одна из древнейших зерновых культур на Земле и уже поэтому заслуживает пристального внимания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Буянкин В.И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Слово об амаранте»

Таблица 5 - Количество дней с суховейными явлениями за летний период

Показатели суховеев Количество суховейных дней по декадам месяца

Июнь Июль Август

1 декада 2 декада 3 декада 1 декада 2 декада 3 декада 1 декада 2 декада 3 декада

Т>25°С М0 % и>5 м/с 6 - - 4 9 1 5 3 1

Итого 29

Почвенная засуха верхних слоев почвы (050 см) наблюдалась в июле, августе и сентябре.

В августе стояла жара до 17 числа, 18 августа прошел ливень (13,3 мм), но уже через три дня суховейные явления возобновились. С 25 августа температура снизилась до 20-24 оС и держалась такой до середины сентября.

Таким образом, лето продолжалось 139 дней (таблица. 4).

Продолжительность вегетационного периода составила 196 дней.

Количество дней со среднесуточной температурой воздуха от 10 оС и выше - 180.

Сумма положительных температур свыше 10°С - 3830,6°С, в том числе:

апрель - 227,8° май - 658,5° июнь - 682,4° июль - 804,2° август - 825,5° сентябрь - 487,8° октябрь - 144,4°

К основным климатическим особенностям Волгоградской области относится то, что за теплый период года с апреля по октябрь выпадает две трети осадков. В этом году за этот период выпало чуть больше одной трети (39 %). ГТК составил 0,2, т.е. этот период был очень засушливый.

УДК 633

слово ОБ АМАРАНТЕ

Буянкин В.И., к.с.-х.н., зав. лабораторией инновационных технологий - ФГБНУ НВНИИСХ

В последние двадцать лет в специальной литературе, а также в отечественных средствах массовой информации все чаще появляются публикации о культуре амарант и амарантовом масле. Зачастую информация носит выраженный односторонний характер, направленный в сторону коммерции. Бывают, к примеру, и такие утверждения, что «амарант как саксаул, растет без дождей» и т.п. Если отбросить подобные крайности, то все же приходится признать, что амарант - одна из древнейших зерновых культур на Земле и уже поэтому заслуживает пристального внимания.

Несмотря на почтенный возраст (4,8 тыс. лет), многое из того, что связано с культурой, остается непознанным и даже загадочным до настоящего времени.

В первую очередь это относится к его происхождению. Общеизвестно, что культурный амарант с глубокой древности возделывался ацтеками в Мексике, а также инками и майя в Южной Америке. По современным научным понятиям там и находится центр происхождения этой культуры.

После открытия Колумбом американских континентов, в страны Старого Света было завезено много новых культур, ставших сейчас для нас привычными и родными. Это кукуруза, картофель, томаты, подсолнечник и другие.

Амарант в цивилизациях индейцев не только использовался на питание, но и играл важнейшую роль денежной единицы. Сохранились сведения, что население облагалось государственной податью (налог) именно в

виде зерна амаранта. Однако в Европе и в России, эта культура за прошедшие 500 лет долго оставалась непринятой в больших масштабах. Больше того, появление растений из рода амарантов в большинстве стран Европы вызывало скорее досаду, нежели удовлетворение. По законам биологии культурные растения на планете появлялись там, где раньше или даже и сейчас произрастают дикие их сородичи.

В этом плане у амаранта с «родословной», на первый взгляд, все в порядке. Американское происхождение амаранта безоговорочно подтверждают его дикие сородичи, так сказать «чистокровные американцы», причем довольно многочисленные. Однако родиной двух видов амаранта отечественные наши ботаники считают далекие от Америки Филиппинские острова.

Необычным, по сравнению с другими растениями, является не сам факт заноса на новые земли представителей рода Амарантов, а степень агрессивности в завоевании их дики-

ми видами целых континентов и стран. Только на территорию СССР к 70-м годам прошлого века попало 4 вида сорных амарантов. Эта группа амарантов у нас носит общее родовое имя - щирицы, хотя на международном латинском языке это тоже амаранты. Все они - тягостные, назойливые сорняки. Уже поэтому каждому дачнику, фермеру и сельскому специалисту, полезно было бы знать их «в лицо и по отчеству». В России сейчас распространены следующие виды диких амарантов: щирица колосистая, щирица белая, щирица жминдо-видная и щирица зеленая.

Культурные виды амарантов многократно завозились в страны Европы и Азии, но редко где они прописались «на века». А вот их «родню» никто специально не приглашал, но освоение ими стран Старого Света успешно идет уже несколько столетий и продолжается в наши дни.

На территории СССР во второй половине ХХ века ботаниками было зафиксировано 12 видов амаранта или 24% от всех видов на планете. Причем специалисты ботаники подчеркивали, что все эти виды - заносные - из Америки. Из 12 видов амарантов, как минимум четыре вида никто не завозил ни в сады, ни в огороды, и уже тем более на широкие поля бывших совхозов и колхозов.

В пору далекой студенческой молодости меня сильно заинтересовало американское происхождение всюду встречающейся щирицы. Ну,уж очень надоело ее полоть в «картошке.», помидорах и на бахчах. Думалось, ну а как же наши дедушки и бабушки жили без этой напасти? Как-то и не верилось, что эта трава пришла недавно, из-за океана. Молодость не ведает страха и не знает границ трудностей. Потому и решился проверить: правду ли говорят ученые книги. Пришлось пролистать соответствующие тома «Флоры СССР», «Флоры» ряда союзных республик и сотню статей, из которых вытекало: - «да, заносное из Америки».

Ясным стало, что: когда, где и как виды щирицы попали из Америки к нам - не знает никто. Это можно установить, если прочитать этикетки на гербарных листах в специальных ботанических хранилищах. Понадобилось шесть лет попутных поисков этих листов в самых крупных ботанических садах страны. Гербарных листов с амарантами оказалось более 3,0 тыс. штук. Мой руководитель дипломной работы сказал тогда: «Ох, и много же в посевах кукурузы и проса, а особенно на бахчах, какого-то сорняка? Научного названия его никто мне не мог сказать. Говорят, что это - перекати-поле. Хорошо бы уточнить и разработать меры борьбы. Вот и будет тебе дипломная работа»

(фото 1).

Фото 1 - Скопление кустов щирицы белой у опушек лесополосы

Сорняк этот назывался щирица белая. В специальной литературе были указания, что завезена к нам с корабельным балластом в середине 80-х годов XIX века. В гербарии же Ботанического института им. В.Л. Комарова (БИН) в Ленинграде удалось обнаружить гер-барный лист Amaranthus alius L, собранный ботаником Е. Линдеманном в Одессе на вилле Ланжерона в 1869 году. Много еще потом было просмотрено гербарных листов с этим амарантом, но старше этого ни в одном гербарии не было. Зато ясно просматривалось как очень быстро к концу 80-х годов сорняк занял весь юг Украины, Крым и даже вышел к границе Воронежской губернии.

В начале ХХ века щирица белая уже часто встречалась в Краснодарском крае, Северном Кавказе. В 1910 г. Янишевский впервые встретил ее в г. Покровске (ныне г. Энгельс). В 1920 г. ботаник Чернов В.нашел ее в г. Камышине, а Л.И. Казакевич - в г. Царицыне.

Будущий академик и «отец русского луговодства» И.В. Ларин нашел щирицу белую в Заволжских степях в 1924 г. в Уральской области. А вскоре она была обнаружена в республиках Средней Азии, Казахстана, Западной Сибири, Забайкалье и Приморье (фото 2).

Фото 2 - Ареал щирицы белой в СССР

Считалось, что другой вид дикого амаранта

- щирица жминдовидная из Северной Америки также попала в Россию через южнорусские порта в начале ХХ века.

Выяснилось, что щирица жминдовидная впервые была обнаружена вдали от морских побережий, но и здесь прослеживается «транспортный» вариант заноса. Она часто на новых территориях бывала обнаружена на железнодорожных путях, что говорит о ее заносе пассажирскими или грузовыми вагонами.

В гербарии Ташкентского государственного университета мною был обнаружен гер-барный лист, собранный в 1908 г. Н.В. Андросовым близ г. Челкар Актюбинской области Казахстана. На гербарной этикетке указывалось, что сорняк встречается «по песчаным степям и на огородах». Значит произрастал здесь уже несколько лет. К тому же в следующем году этот же ботаник обнаружил щирицу жминдовидную у железнодорожной станции Берчогур, в 90 км от г. Челкар. Эти растения и сейчас хранятся в гербарии Академии наук Казахстана в г. Алма-Ате. В 20-х - 30-х годах эта щирица осваивала территории всей Средней Азии и Казахстана.

В Заволжье амарант жминдовидный очевидно также проник из соседних Северо-Западных областей Казахстана. Об этом свидетельствуют гербарии БИНа, где находится экземпляр растения, собранного в 1915 году в Николаевском уезде Самарской губернии. Сейчас Старополтавский и Николаевский районы Волгоградской области располагаются в пределах границ этого уезда на 1915 г.

Сорняк в 1934 г. был официально занесен в список карантинных по СССР и подлежал повсеместному искоренению. Однако должных мер не было принято, и вскоре амарант жмин-довидный распространился по всем землям юга Европейской части страны.

Сейчас этот амарант произрастает южнее линии городов Брянск - Пенза -Самара - Оренбург и Красноярск. Встречается также в Хакасии и р Приморском крае. Изредка сорняк: встречается и севернее этой линии,

- на сорных местах и вдоль железных дорог.

Эти два вида амаранта хотя и достаточно вредоносны, но они в малой степени мешают освоению в наших степях культурных амарантов, в силу своих особенностей строения стеблей и биологических требований к произрастанию.

Освоению на наших полях культурных амарантов, обладающих высокой продуктивностью и необычайно полезными для человека продовольственными, лечебными и кормовыми свойствами. Сильнее препятствует третий

вид дикого амаранта - щирица колосистая (обыкновенная) или краснуха, подсвекольник. АтагапШ^ ге^оАех^ L.

Отечественные ботаники называют родиной этого амаранта штат Пенсильвания в Северной Америке. Существует мнение, что семена его также морскими путями были завезены в 16 веке на территорию Италии, а в Россию щирица колосистая попала якобы в 70-х годах 19 века. Доподлинно известно, что великий систематик растительного царства К. Линней исследовал и описал в Ботаническом саду Швеции в 1750-х годах 6 видов культурных и 2 вида диких амарантов, в т.ч. щирицу колосистую. Позднее, во второй половине 19-го века, европейские ботаники сообщают о ее появлении во Франции, Германии, Венгрии, Австрии.

В гербарии Московского государственного университета МГУ мною был обнаружен самый «старый» экземпляр щирицы колосистой, собранный в 1807 г. Л.Ф. Гольдбахом в г. Елизаветграде. А чуть позже, в 1818 г. ботаник К.Ф. Ледебур обнаружил ее в наших краях - низовьях Волги, о чем свидетельствуют гербар-ные листы в Петербурге (БИН). Пять - семь лет спустя были собраны гербарии в Саратове, Москве, Херсоне и на Кавказе. К середине 19-го века было собрано большое число гер-барных листов со всех губерний Европейской России, вплоть до 60о северной широты на северо-западе.

В Академии наук Украины хранятся гер-барные листы ботаника В.М. Черняева, на этикетке от 1860 г. имеется указание автора, что «сорная трава растет по всей Украине». В это же время был сделан гербарный лист щирицы колосистой в Курской губернии, где автор сбора посчитал необходимым сделать пометку: «произрастает в неимоверных количествах» (фото 3).

Фото 3 - Ареал щирицы колосистой в СССР

На основании этих и многих других гер-барных сборов мною был сделан вывод о том, что амарант колосистый уже к концу 60-х годов стал обычным и вредоносным сорняком

в центральных и южных губерниях России. В последующие годы его ареал постоянно увеличивался в восточные части страны (Красноярск) и на север (Пермь). Появляются гер-барные сборы в новых пунктах и во второй половине ХХ века - в Архангельской области и Якутии. Причем отмечается, что в новых северных местообитаниях заносный амарант быстро натурализуется (приспосабливается).

История всех трех сорных видов амаранта свидетельствует, что растения из рода АтагапШ^ обладают высокой пластичностью и жизнестойкостью к самым разным почвенно-климатическим условиям, в силу своих исключительных биологических особенностей.

Это вселяет уверенность, что культурные виды амарантов также могут обладать многими из этих качеств, которые должны помочь в освоении их в степной зоне страны. Чтобы выявить механизм высокой пластичности амарантов и найти ключевые позиции этого растения, позволяющие в короткие сроки «за-воевать»огромные пространства, было предпринято изучение их биологии, в том числе как их семян, так и самих растений, весьма удивительных.

Уже первые опыты с амарантом белым выявили инструмент высокой фотосинтетической активности, выражающийся в ярко выраженной гетерофильности или разно-листности (фото 4).

£ 9 + #

Однако у всех трех видов листья не закрывают друг друга. А это мощное оружие в конкурентной борьбе за свет, влагу и пищу. Этот же механизм имеется у всех культурных амарантов.

Продуктивность у амаранта белого просто феноменальна. Масса воздушно-сухого вещества, одного свободно живущего растения, за 15 дней в июле возрастала в 6,0 раз. Длина всех ветвей у этого растения возрастала с 4,5 м в июле до 7,2 метра в сутки в августе. Почти столь же высокой она оставалась в августе -5,6 м, снижаясь до 3,2 м в сутки в начале сентября. По приросту стеблей за день, даже тропические растения, включая бамбук, уступают амаранту белому. К концу вегетации масса воздушно-сухого вещества одного растения сорняка достигала 700 га, а общая длина его ветвей составила 341 м (таблица 1).

Таблица 1 - Темпы роста вегетативной массы щирицы белой в 1969 году

Дата наблюдения Возраст (дней) Вес сухой надземной части (г) Длина надзем. Части (см) Суточный прирост

Сухого вещества (г) Длина растения (см)

9.05.-20.06 42 4,22 172,5 0,1 4,11

20.06 - 5.07 57 38,50 2126,5 2,26 130,2

5.07 - 20.07 72 231,40 8891,0 12,86 450,9

20.07 - 5.08. 87 459,30 19634,0 15,9 716,2

5.08 - 20.08 107 618,50 28057,0 10,4 561,5

20.08 - 5.09 117 673,80 32973,0 3,68 321,6

5.09 - 20.09 132 700,00 34048,0 1,74 78,3

Фото 4 - Изменение размера листовой пластинки и черешка в зависимости от месторасположения на растении

Все старшие листья, внизу стеблей и ветвей были гораздо крупнее средних и верхних. К тому же они были с длинными черенками, тогда как верхние - были даже сидячие. Выгода здесь для растения заключается в том, что листья не затеняют друг друга и все вместе активно используют солнечный свет. Это резко повышает продуктивность амаранта. Каждый из трех наших сорных амарантов имеет свою форму надземной части: - шарообразный куст типа перекати-поле у щирицы белой (фото 5), распростертые по земле ветви - у амаранта жмин-довидного и вер' тикальный сте-

Фото 5 - Шарообразный куст бель у амаранта у щирицы белой колосистого.

Урожай семян с такого растения составил 116 г. При средней массе 1000 зерен 270 мг, это растение произвело на наших каштановых почвах 450 тыс. штук семян. В следующем благоприятном 1969 году каждое растение белого амаранта оказалось способным дать до 0,5 млн. семян.

Высокая эффективность фотосинтеза у листьев и мощная корневая система обеспечивают сверхбыстрое нарастание массы и небывалую семенную продуктивность (фото 6).

«л

Фото 6 - Корневая система щирицы белой

¿ж Щйг

йШг

Испытания семян амаранта выявили и другие исключительные способности. В первую очередь это высокая сохранность их в пашне, особенно на глубине, более 10 см. Здесь его семена не прорастают по несколько лет, пока не будут перемещены плугом в верхние слои - от 2,0 до 5,0 см. Естественная гибель семян амаранта белого, заделанных осенью в пашню, к весне составляла лишь от 2,5% на глубине 15 см до 4,2% на глубине 25 см.

Выяснилось также, что по истечению 6 лет нахождения семян этого амаранта в пашне, живыми оставалось 63-81%. Семена амаранта колосистого оказались менее стойкими. Уже через три года пребывания в почве живыми были только от 47% до 80% семян.

Наиболее жизнестойкими в этих же условиях показали себя семена амаранта жминдо-видного - 98-100% через три года нахождения в почве.

Столь высокая жизнеспособность семян всех наших диких амарантов обеспечивается их плотной кожурой, предохраняющей зародыш от гибели. Запашка семян амарантов в почву поэтому совершенно не гарантирует очищения полей от этих сорняков.

Высокой сохранностью амаранты отличаются и при попадании в воду. Семена амаранта белого, хранившиеся при комнатной температуре в воде целый год, оказались живыми на 84%. В наших специальных исследования семена всех трех видов амарантов помещались в октябре 1971 г. на дно реки Деркул на глубину около 3-х метров. При выемке этих семян через 9 месяцев из воды и проращивании в лаборатории у амаранта белого проросло 92% семян. Амарант колосистый пророс на 42%. Но 52% их оставались в покое живыми и не прорастали. Семена амаранта жминдовид-ного вообще не прорастали в лаборатории, но также были живыми, находясь в состоянии покоя. В связи с этим подача воды из водоемов на поля орошения любым способом - самый верный путь к дальнейшему засорению полей щирицей.

Все эти факты свидетельствуют о высокой жизнестойкости семян диких видов амаранта, обеспечивающей им высокую конкурентную способность среди растений и позволившей этим сорнякам в кратчайшие сроки распространится на громадных территориях.

Эти невероятные факты необходимо постоянно иметь ввиду, особенно при освоении культурных амарантов в наших степях. Без решения вопросов, связанных с очищением посевов от растений диких амарантов и почв

от их семенных зачатков очень трудно рассчитывать на экономически значимые результаты при освоении новых нетрадиционных для России любых видов (и типов по назначению) культурных амарантов.

Семейство амарантовых АтагапШасеае) на планете распространено преимущественно в тропических и субтропических странах и включает 65 родов, состоящих из 850 видов. Включает в себя два подсемейства, одно из которых является собственно амарантовым. Самый известный род из этого подсемейства - род Амарант и встречается он преимущественно в умеренных по климату областях, хотя есть несколько видов (3-4), встречающихся в южных странах.

Во второй половине ХХ века на территории СССР было зафиксировано 12 видов рода Атагап^ L или 24% от общего числа видов этого рода на планете (61 вид).

Все виды, произрастающие на постсоветском пространстве, являются заносными, в основном, из Америки. Однако появились сведения о нахождении при археологических раскопках периода «свайных построек» на территории Нидерландов (бронзовый век и раньше) большого количества семян амаранта синеющего.

Виды амарантов I имеют разнообразную | значимость для человека:

- пищевые и кормовые растения;

- как лекарственные х у растения;

- как декоративные;

- как сорные.

В ботанических садах нашей страны выращивается три вида декоративного амаранта:

- Амарант хвостатый (А. caudatus к) с окрашенным длинным (до 1,0 м) соцветием;

- Амарант печальный (А. hypochondriacus

L.);

- Амарант багряный (А. СгиеПи L.) или амарант метельчатый (А. ратси!а^).

В научных работах Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР), приводятся сведения (со ссылкой на немец-fr кого автора Heine-(Yeldern, 1958 г.) о том, что завоз в Китай амаранта и кукурузы из I Мексики произошел в первом тысячелетии до нашей эры. Из Китая амарант попал в Индию, где в первой половине ХХ века возде-лывалось два вида как зерновые культуры A.frumentacanc Buch.-Ham и A. specioeens Sima, а также 4 вида как овощные культуры (A. fnardana Buch. Ham, A. Blitum (var.oleracens Watt.), A. gangeticus L. и A. tricolor L).

В специальной отечественной литературе имеются сведения, что успешные попытки выращивания амаранта на зерно были в начале 30-х годов ХХ столетия в колхозах и сельских товариществах Ростовской области. Исходный посевной материал получали из Ленинграда (ВИР).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

По достоверным сведениям от специалистов (агроном Тарасов С.Ф.) того времени известен факт спасения от голода в 19311933 гг. колхозников

\ .-I й

■М л-

Ш

Л':' $

из станицы Александровской (у Новочеркасска) после изъятия со складов всех запасов зерновых и крупяных семян в соответствии с разнарядкой властных структур в счет хлебозаготовок. Оставлено было только 18,0 тонн выращенного амаранта, которого не было в разнарядке у тогдашних силовиков. Эти «хлебные» запасы руководитель хозяйства выделял своим людям в пищу, что предотвратило гибель людей в этом хозяйстве в отличие

Литература:

от соседних колхозов.

В период с 1975 по 1995 гг. в СССР в нескольких научных центрах была начала научно-исследовательская работа по селекции, интродукции американских культурных видов. Работа велась в Москве (Всесоюзный институт овощных культур), в Самаре (Поволжский НИИ селекции и семеноводства), Алма-Ате (Казахский НИИ земледелия), а также на Украине.

За последние годы выведено 22 сорта зернового, зерномасличного, силосного, овощного и декоративного направления. В Волгоградской области специального сортоиспытания амаранта официально не проводилось. Производственные посевы производились в Октябрьском районе (п. Шелестово) в 2004 г., в Суровикинском районе (к-з им. Ленина) в 2012 году, в Киквидзенском районе (ОАО «Калачевское») в 2013-2014 гг.

Для посева использовались семена амаранта воронежской и самарской селекции. Во всех случаях урожайность колебалась от 4,0-х до 5,0-ти ц/га семян. Однако собранный урожай содержал на 20-30% семена диких амарантов (щирица).

Практика показывает, что для успешного освоения культуры амаранта в разных зонах страны потребуется серьезное финансирование не столько на селекцию культуры (сортов достаточно), сколько на отработку технологии возделывания, уборки урожая, а также на восстановление утраченного за последние 25 лет ранее достигнутого уровня культуры земледелия (введение и освоение севооборотов с многолетними травами, способными уничтожить семенные запасы щириц на полях) и прочие.

Производство семян амаранта в значительных объемах в Волгоградской области вполне возможно в первой зоне черноземных и темно-каштановых почв в специально подготовленных хозяйствах с соответствующим комплексом посевных, почвообрабатывающих и зерноочистительных машин, с развитой инфраструктурой производства и заинтересованными в конечном результате постоянными рабочими, служащими, специалистами и руководителями сельскохозяйственного профиля.

1. Флора СССР, т. VI, 1936г.

2. Районы распространения важнейших сорных растений в СССР, (под ред. В.Н. Любименко, А.И. Мальцева И. Т. Васильченко) М., 1935г.

3. Чернов В.Н., Новые и редкие растения Саратовского уезда, Изв. Саратовск. общ. естествоисп. 1.1 вып. 2-3, 1925.

4. Корнилова В.С., Ащеулова А.Е., Семейство щи-рицевых - АтагапШасеае ^бб, в Казахстане. Ученые записки Казахского гос., университета им. С. М. Кирова, т. XIV, Вып. 4 (биология), 1954г.

5. Синская Е. Н., Историческая география куль-

турной флоры (на заре земледелия) изд. Колос, Л-д, 1969г.

6. Буянкин В.И., Распростронение Amaranthus albus Z (Amaranthaceae) в СССР., Ботанический журнал, т. 59 Изд. наука, Л-д 1974г. с. 804-866.

7. Буянкин В. И., Распространение и ареал Amaranthus retroflexus L. и А. blitoides S. Wats. (Amamnthaceae) и СССР., Ботанический журнал, т. 62,Изд. Наука, Л-д, 1977, с 1779-1785г.

8. Гусев Ю. Д., Обзор рода Amaranthus L. В СССР. Ботанический журнал, т. 57, изд. Наука, Л. 1972г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.