CC BY
10
Научная статья
УДК 582.572.285:631.53:581.5
doi: 10.37670/2073-0853-2022-97-5-68-75
Сортовая специфика семенной продуктивности Allium fistulosum L. (Amaryllidaceae Jaume St.-Hil.) в условиях Московской области
Мария Ивановна Иванова, Александр Фёдорович Бухаров, Анна Ивановна Кашлева, Надежда Александровна Ерёмина
Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства - филиал федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства», д. Верея, Московская область, Россия
Аннотация. Лук-батун (Allium fistulosum L.) занимает важное место в обеспечении свежей овощной продукцией ранней весной и до осени за счёт интенсивного роста и содержания основных активных соединений, таких, как эфирное масло (в основном органический сульфид), олеиновая кислота, линолевая кислота, аллицин, пектин и витамин С. Изменчивость базовых элементов, характеризующих семенную продуктивность различных сортов лука-батуна, показала, что в зависимости от сорта число цветков в соцветии составляет от 126,3 шт. (Лонг Токио) до 315,4 шт., число плодов в соцветии - от 104,0 шт. (Лонг Токио) до 262,8 шт. (образец из ВИЛАР), число семян в соцветии - от 446,9 шт. (Лонг Токио) до 1490,7 шт. (образец из ВИЛАР), масса 1000 семян - от 2,29 г (Семилетка) до 2,83 г (Лонг Токио), завязываемость плодов - от 50,6 % (Красный) до 84,6 % (образец из ВИЛАР), осеменённость плодов - от 6,0 шт/плод (Спринтер) до 4,3 шт/плод (Лонг Токио), коэффициент семенификации - от 43,2 % (Красный) до 80,0 % (образец из ВИЛАР), реальная семенная продуктивность - от 3,9 г/растение (Красавец) до 7,3 г/растение (образец из ВИЛАР). Коэффициент вариации числа цветков в соцветии, числа плодов в соцветии и числа семян в соцветии установлен как средний. Реальная семенная продуктивность положительно сильно коррелирует с числом плодов в соцветии (r = 0,855), числом семян в соцветии (r = 0,9) и массой 1000 семян (r = 0,839). Высокий репродукционный потенциал лука-батуна свидетельствует о возможности семеноводства изученных коммерческих сортов в условиях Московской области
Ключевые слова: АШum fistulosum L., семенная продуктивность, масса 1000 семян, реальная семенная продуктивно сть.
Для цитирования: Сортовая специфика семенной продуктивности АШum fistulosum L. (Amaryllidaceae Jaume St.-Hil.) в условиях Московской области / М.И. Иванова, А.Ф. Бухаров, А.И. Кашлева, Н.А. Ерёмина // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 5 (97). С. 68 - 75. https:// doi.org/10.37670/2073-0853-2022-97-5-68-75.
Original article
Variety specificity of seed production of Allium Fistulosum L. (Amaryllidaceae Jaume St.-Hil.) in the conditions of the Moscow region
Maria I. Ivanova, Alexander F. Bukharov, Anna I. Kashleva, Nadezhda A. Eremina
All-Russian Scientific Research Institute of Vegetable Growing - branch of the Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Scientific Center for Vegetable Growing", Vereya, Moscow region, Russia
Abstract. Welsh onion (Allium fistulosum L.) it occupies an important place in the provision of fresh vegetable products in early spring and until autumn due to intensive growth and the content of major active compounds such as essential oil (mainly organic sulfide), oleic acid, linoleic acid, allicin, pectin and vitamin C. Variability in indicators of basic elements characterizing the seed productivity of various varieties of welsh onion showed that, depending on the variety, the number of flowers in the inflorescence ranged from 126.3 pcs. (Long Tokyo) up to 315.4 pcs., the number of fruits in the inflorescence - from 104.0 pcs. (Long Tokyo) up to 262.8 pcs. (sample from VILAR), the number of seeds in the inflorescence from 446.9 pcs. (Long Tokyo) up to 1490.7 pcs. (sample from VILAR), weight of 1000 seeds - from 2.29 g (Semiletka) to 2.83 g (Long Tokyo), fruit set - from 50.6 % (Red) to 84.6 % (sample from VILAR), fruit insemination - from 6.0 pcs/fruit (Sprinter) to 4.3 pcs/fruit (Long Tokyo), seeding rate - from 43.2 % (Red) to 80.0 % (sample from VILAR), real seed productivity - from 3.9 g/plant (Krasavets) to 7.3 g/plant (sample from VILAR). The coefficient of variation of the number of flowers in the inflorescence, the number of fruits in the inflorescence and the number of seeds in the inflorescence is set as average. Real seed productivity positively strongly correlates with the number of fruits in an inflorescence (r = 0.855), the number of seeds in an inflorescence (r = 0.9) and the weight of 1000 seeds (r = 0.839). The high reproductive potential of the welsh onion indicates the possibility of seed production of the studied commercial varieties in the conditions of the Moscow region.
Keywords: Аllium fistulosum L., seed productivity, weight of 1000 seeds, real seed productivity. For citation: Variety specificity of seed production of Allium Fistulosum L. (Amaryllidaceae Jaume St.-Hil.) in the conditions of the Moscow region / M.I. Ivanova, A.F. Bukharov, A.I. Kashleva, N.A. Eremina. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 97(5): 68-75. (In Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-97-5-68-75.
Лук-батун (Allium fistulosum L.) был одомашнен в окрестностях озера Байкал, у Алтайских гор в России и в Западном или Северо-Западном Китае [1, 2]. Культура до сих пор популярна в России, особенно в её центральной части и Сибири [3]. Из Сибири культура распространилась в Японию в VIII веке нашей эры [1, 4]. Первые письменные сведения об урожае лука-батуна относятся к I в. до н.э. [5]. Позднее, в Средние века, лук-батун был завезён в Европу из России [6]. Основываясь на различных критериях ботанической классификации, лук-батун включает пять ботанических разновидностей и три группы сортов. К последним относятся китайские, японские и российские сорта. Все они различаются по таким морфологическим и хозяйственным признакам, как число, размер и окраска листьев, вкус, скороспелость и способность к перезимовке [7].
Ещё 30 - 40 лет назад лук-батун (2n = 2х = 16, геном FF) выращивали в мире в основном как любительский овощ, за исключением стран Дальнего Востока (например, Японии, Китая и Республики Кореи), где его производили в промышленных масштабах в течение многих лет. Это многолетнее растение выращивают из-за его ранних листьев [8].
В настоящее время Китай является ведущей страной в мире по производству лука-батуна с площадью более 500 000 га, в то время как Республика Корея и Япония имеют аналогичную производственную площадь - около 25 000 га. Все самые главные семенные компании, разрабатывающие новые гибридные сорта, находятся в Японии: Sakata, Takii, Kaneko, Musashino и Tokita. Однако некоторая селекционная деятельность также осуществляется в Республике Корее компанией Nongwoo Bio и другими мелкими семенными компаниями. В ЕС и США лук-батун не является традиционным видом и был адаптирован для другого использования, например, в качестве весеннего лука-батуна, и, следовательно, с другой технологией коммерческого производства. Он обеспечивает гораздо более высокую густоту растений, т.е. до 2 млн растений на гектар. Германия - страна с самой большой площадью выращивания этой культуры, примерно 1300 - 1400 га. Однако значительная часть европейского производства свежего лука-батуна расположена в Северной Африке, в таких странах, как Египет, с посевной площадью 4000 га, и Марокко, с площадью 350 - 400 га [9].
Лук-батун используется в традиционной китайской медицине благодаря своим природным химическим соединениям, которые полезны для здоровья человека. Луковицы, сок ложного стебля, листья, цветы, семена и корни имеют лечебное значение как антибактериальное, противоопухолевое, антигипертензивное, против ожирения, антиоксидантное, активирующее сердечно-
сосудистую систему, антитромбоцитарное агрегирование, снятие спазма кишечника и регуляция иммунной функции [10 - 13]. Его основные активные соединения включают эфирное масло (в основном сульфид), олеиновую кислоту, ли-нолевую кислоту, аллицин, пектин и витамин С. Содержание органических сульфидов в растении можно выразить как содержание пировиноград-ной кислоты, продукта её разложения [14 - 17].
Лук-батун - двулетнее или многолетнее травянистое растение рода Allium. Корневая система мочковатая, с небольшим количеством боковых корней. Стебель короткий, имеет шаровидную или сплюснутую форму. Он окружён основанием листового влагалища, а в нижней части плотно укоренён [18]. Молодые листья скрыты в листовых влагалищах и образуют с многослойными влагалищами круглый стержневидный псевдостебель. Подземный псевдостебель белый, тогда как надпочвенная часть жёлто-зелёная [19]. Листья длинные, цилиндрические, полые, зелёные или тёмно-зелёные, с гладкой и восковидной поверхностью. На каждом растении 5 - 8 листьев, расположенных веерообразно. Его зонтики в стадии развития скрыты в перепончатой оболочке. Цветки мелкие, белые, обоеполые, опыляются насекомыми. Следствием последнего аспекта является требование поддерживать «ботаническую» изоляцию отдельных сортов, образцов, селекционных линий и т.д., чтобы избежать нежелательного ауткроссин-га во время производства семян, чтобы сохранить генетическую чистоту культуры или селекционной линии. Цветки расположены на зонтике головчатой формы. Цветение начинается с вершины и следует вниз. Плод, называемый коробочкой, состоит из трёх частей, в каждой из которых по два семени. Зрелый плод легко открывается. Оптимальный момент для сбора семян наступает, когда 5 - 10 % коробочек раскрыты, а семена чёрные и твёрдые. Масса 1000 семян - 2,4 - 3,4 г [18]. В 1 г насчитывается 531 шт. семян. Длина семени - 2,93 мм, ширина - 1,98 мм, толщина - 1,10 мм [20], масса семян в соцветии - 1,57 - 2,47 г, урожайность семян - 541 - 935 кг/га [21].
Поскольку лук-батун размножается семенами, учитывая высокую норму высева, их стоимость на гектар (от 1200 до 1500 евро на гектар для гибридных сортов) является важным аспектом для производителя. Он обладает широкой приспособляемостью к среде выращивания, но для достижения высокого урожая и качества необходимы подходящие условия. Растения могут переносить сильные морозы - от -45 °C до -25 °C. Среднесуточная температура воздуха для эффективного роста колеблется от 7 °С до 30 °С, а наиболее подходящая среднесуточная температура воздуха для роста составляет+13...+25°С [18]. Оптимальные температуры для разных стадий развития: прорастания семян +13...+20 °С; накопления
сухого вещества всего растения +19...+25 °С; накопления сухого вещества листового влагалища +13 .+19 °С (более высокая температура на этом этапе приведёт к ухудшению качества ложного стебля и листьев); яровизации +2.. .+7 °С; репродуктивного роста +15 .+22 °С [18].
Цель исследования - изучить реализацию семенной продуктивности различных сортов лука-батуна (Allium fistulosum L.) в условиях Московской области.
Материал и методы. Материалом для исследований послужили соцветия 10 коммерческих сортов и 1 образца из ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений» A.fistulosum из биоколлекции ВНИИО - филиала ФГБНУ ФНЦО (Московская область, Раменский р-н). Растения 2-го года жизни. Измерения проводили на 10 модельных растениях каждого сорта, уборку соцветий - в фазу созревания семян 7 - 10 июля.
Определяли высоту стрелки (см), диаметр соцветия (см), диаметр и высоту цветоложа (см), длину цветоножек нижнего, среднего и верхнего ярусов (см). Семенную продуктивность (в расчёте на одно соцветие) изучали по общепринятой методике [22]. При этом учитывали следующие показатели: число цветков в соцветии, число осеменённых плодов в соцветии (шт.), завязывае-мость плодов (%), число семян в соцветии (шт.), среднюю осеменённость плодов (шт/плод), число семяпочек в соцветии (шт.), массу 1000 семян (г), реальную семенную продуктивность (г/растение), потенциальную семенную продуктивность (г/растение), коэффициент реализации семенной продуктивности (%). Завязываемость плодов рассчитывали как отношение числа осеменённых плодов в соцветии к числу цветков в соцветии (%). Коэффициент семенификации определяли как отношение реальной семенной продуктивности к потенциальной семенной продуктивности (%). Об изменении коэффициента семенификации судили по показателям завязываемости плодов и числу семян в плоде. Для определения массы семена каждого растения взвешивали на аналитических весах OHAUS Explorer Pro ЕР 214 С.
Статистически анализ выполнен с помощью программного приложения Exsel. Определяли минимальные (Xmin), максимальные (Xmax) и средние (Хср) значения показателей, среднюю квадратическую погрешность среднего арифметического (5Хср) и коэффициент вариации (Cv).
Результаты и обсуждение. Семена цветковых растений являются основными элементами системы адаптивных или репродуктивных стратегий. Цветки A. fistilosum собраны в зонтиковидные цимозные соцветия, в молодом состоянии заключённые в чехол из кроющих листьев (рис. 1). Данный вид относится к перекрестноопыляемым, насекомоопыляемым растениям, и завязывае-
мость плодов зависит от факторов окружающей среды и наличия опылителей, различающихся в разные годы.
Генеративные побеги в количестве 1,8 - 1,9 шт/растение отмечены у образца из ВИЛАР и сорта Красный; 2,2 - 2,9 шт/растение - у сортов Пикник, Зелёные перышки, Ранний, Подснежник, Семилетка; 3,2 - 3,4 шт/растение - Красавец, Русский размер и Лонг Токио; 4,3 шт/растение - у сорта Спринтер (табл. 1).
Высота генеративного побега в зависимости от сорта колебалась от 53,9 см (Ранний) до 69,5 см (Красный), высота соцветия - от 5,0 см (Семилетка) до 6,0 см (Спринтер), диаметр соцветия - от 4,4 см (Лонг Токио) до 6,1 см (Красный), длина цветоножки - от 2,0 (Лонг Токио) до 3,2 см (Красный).
Изменчивость базовых элементов, характеризующих семенную продуктивность различных сортов А. fistulosum, представлена в таблице 2. Число цветков в соцветии в зависимости от сорта варьировало от 126,3 шт. (Лонг Токио) до 315,4 шт. (Красный). В зоне Среднего Урала число цветков в соцветии составляло 175 шт. [23], в условиях Центрально-Нечернозёмной зоны (Московская область) - 380 - 499 шт. [21], в условиях ГБС РАН (г. Москва) - 41 - 228 шт. [20].
Наименьшим числом плодов в соцветии характеризовались сорта Лонг Токио (104,0 шт.) и Красавец (104,4 шт.), наибольшим - Пикник (204,2 шт.) и образец из ВИЛАР (262,8 шт.).
Число семян в соцветии было наименьшим у сортов Лонг Токио (446,9 шт.) и Красавец (456,3 шт.), наибольшим - у сортов Ранний (1043,3 шт.), Пикник (1108,1 шт.) и у образца из ВИЛАР (1490,7 шт.).
Минимальная масса 1000 семян отмечена у сорта Семилетка (2,29 г), максимальная - у сорта Лонг Токио (2,83 г). Масса 1000 семян в зоне Среднего Урала отмечена на уровне 2,9 г [23], в условиях Центрально-Нечернозёмной зоны (Московская обл.) - 1,86 - 1,91 г [21], а условиях ГБС РАН (г. Москва) - 1,9 г [20].
В статистике принято, если коэффициент вариации меньше 10 %, то степень рассеивания
Рис. 1 - A. fistulosum в фазе цветения
данных считается незначительной; от 10 до 20 % - средней; больше 20 % и меньше или равно 33 % - значительной. Коэффициент вариации массы 1000 семян был незначительным (меньше 10 %) у сортов Пикник, Семилетка, Ранний, Лонг Токио и Красавец, у остальных сортов - средним. Коэффициент вариации числа цветков в соцветии, числа плодов в соцветии и числа семян в соцветии зафиксирован как средний.
Как известно, показатели семенной продуктивности плохо поддаются прогнозированию. На формирование семенной продуктивности, кроме внутренних причин (аномалии развития зародыша, стерильность пыльцы и пр.), влияет множество биотических и абиотических внешних факторов. Относительные показатели семенной продуктивности различных сортов Л. fistulosum представлены на рисунке 2. В наших
1. Биологические особенности генеративных органов различных сортов Л. fistulosum (Хср ± £уср)
Число генератив- Высота генератив- Высота соцветия, Диаметр соцве- Длина цветонож-
ных побегов, шт. ного побега, см см тия, см ки, см
Красный 1,9 ± 0,011 69,5 ± 4,34 5,8 ± 0,48 6,1 ± 0,53 3,2 ± 0, 22
Спринтер 4,3 ± 0,025 55,4 ± 4,25 6,0 ± 0,58 5,8 ± 0,56 3,0 ± 0,24
Русский размер 3,3 ± 0,019 64,8 ± 4,21 5,1 ± 0,43 5,0 ± 0,44 2,6 ± 0,21
Пикник 2,2 ± 0,012 61,8 ± 4,09 5,7 ± 0,52 5,5 ± 0,58 2,8 ± 0,19
Семилетка 2,9 ± 0,017 57,7 ± 3,96 5,0 ± 0,46 5,2 ± 0,43 2,6 ± 0,19
Зелёные пёрышки 2,3 ± 0,014 56,2 ± 4,26 5,8 ± 0,55 5,8 ± 0,56 2,9 ± 0,22
Подснежник 2,5 ± 0,018 54,9 ± 3,67 5,4 ± 0,052 5,6 ± 0,51 2,7 ± 0,21
Ранний 2,4 ± 0,019 53,9 ± 3,78 5,6 ± 0,61 5,4 ± 0,47 2,7 ± 0,18
Красавец 3,2 ± 0,021 59,6 ± 4,11 5,5 ± 0,53 4,7 ± 0,41 2,1 ± 0,17
Образец из ВИЛАР 1,8 ± 0,009 68,4 ± 4,27 5,1 ± 0,46 5,2 ± 0,44 2,6 ± 0,19
Лонг Токио 3,4 ± 0,024 58,3 ± 4,18 5,1 ± 0,48 4,4 ± 0,39 2,0 ± 0,16
2. Изменчивость базовых элементов, характеризующих семенную продуктивность
различных сортов Л. fistulosum
Образец Число цветков в соцветии, шт. Число плодов в соцветии, шт. Число семян в соцветии, шт. Масса 1000 семян, г
Уср ± V, % Уср ± >^Уср V, % Уср ± ^Уср V, % Уср ± ^Уср V, %
Красный 315,4 ± 24,7 17,5 159,6 ± 12,3 17,3 816,6 ± 43,7 12,0 2,65 ± 0,143 12,1
Спринтер 198,5 ± 17,5 19,8 142,3 ± 11,7 18,4 882,3 ± 44,5 11,3 2,54 ± 0,126 11,1
Русский размер 159,6 ± 13,9 19,5 122,6 ± 11,1 20,3 676,7 ± 35,4 11,7 2,38 ± 0,106 10,0
Пикник 254,4 ± 21,6 19,0 204,2 ± 15,8 17,3 1108,1 ± 86,3 17,5 2,46 ± 0,104 9,5
Семилетка 176,5 ± 14,1 17,9 116,3 ± 8,93 17,2 664,8 ± 37,2 12,5 2,29 ± 0,094 9,2
Зелёные пёрышки 216,1 ± 18,6 19,3 161,6 ± 12,9 17,9 854,8 ± 46,1 12,1 2,45 ± 0,111 10,2
Подснежник 185,3 ± 14,9 18,0 148,8 ± 12,2 18,4 821,2 ± 43,6 11,9 2,63 ± 0,123 10,5
Ранний 221,2 ± 19,3 19,5 181,0 ± 14,8 18,3 1043,3 ± 55,3 11,9 2,54 ± 0,105 9,3
Красавец 158,5 ± 14,2 20,1 104,4 ± 8,72 18,7 456,3 ± 28,7 14,1 2,67 ± 0,092 7,7
Образец из ВИЛАР 310,6 ± 27,4 19,8 262,8 ± 21,4 18,2 1490,7 ± 77,5 11,7 2,77 ± 0,128 10,4
Лонг Токио 126,3 ± 11,3 20,0 104,0 ± 8,27 17,8 446,9 ± 25,8 12,9 2,83 ± 0,116 9,2
90 80 70 60 50 40 30 20 10
S*
У
■ъ<? че. <\OV-
хУ
„<ъ
"Г
Ö
V*
ЕПЗ Завязываемость плодов, % ШИ Осеменённость плодов, шт./плод □ Коэффициент семинификации, %
Рис. 2 - Относительные показатели семенной продуктивности различных сортов Л. fistulosum
71
исследованиях завязываемость плодов отмечена в пределах от 50,6 % (Красный) до 84,6 % (образец из ВИЛАР). В зоне Среднего Урала завязываемость плодов составляла 52 % [23], в условиях Центрально-Нечернозёмной зоны (Московская обл.) - 86 - 97 % [21], в условиях ГБС РАН (г. Москва) - 52,3 % [20].
Максимальная осеменённость плодов отмечена у сорта Спринтер (6,0 шт/плод), минимальная - у сорта Лонг Токио (4,3 шт/плод). В условиях ГБС РАН (г. Москва) этот показатель записан как 2 - 6 шт/плод [20].
Коэффициент семенификации (продуктивности) характеризует фактическую реализацию репродуктивного потенциала вида при культивировании. Этот показатель был наибольшим у образца из ВИЛАР (80,0 %), минимальным - у сорта Красный (43,2 %).
Один из важнейших этапов изучения репродуктивной биологии - определение семенной продуктивности растений. Так как число семяпочек в завязи - величина постоянная (семяпочек 6), то на формирование потенциальной семенной продуктивности побега влияет изменение числа цветков в соцветии. А. fistulosum имел более высокие показатели потенциальной семенной продуктивности побега по сравнению с реальной семенной продуктивностью. Максимальная потенциальная семенная продуктивность отмечена у образца из ВИЛАР (9,29 г/растение), сортов Красный (9,53) и Спринтер (9,68 г/растение). Этот показатель в пределах 7,03 - 7,52 г/растение зафиксирован у сортов Семилетка, Лонг Токио, Зелёные пёрышки, Подснежник и Русский размер. В условиях ГБС РАН (г. Москва) потенциальная семенная продуктивность составляла 246 - 1368 шт/растение [20].
На основании данных, представленных в таблице 3, вид обладает довольно высокой се-
менной продуктивностью, которая изменяется в широких пределах. Наибольшую реальную семенную продуктивность обеспечили сорта Пикник (6,00 г/растение), Ранний (6,36) и образец из ВИЛАР (7,43 г/растение). Очевидно, что реальная семенная продуктивность максимальна у сортов, имеющих много цветков в соцветии и высокий процент завязываемости плодов. В условиях ГБС РАН (г. Москва) реальная семенная продуктивность составляла 93 - 497 шт/растение [20].Как отмечает Р.Е. Левина [24], чем благоприятней условия, тем меньше разница между потенциальной и реальной семенной продуктивностью.
3. Потенциальная и реальная семенная продуктивность различных сортов
А. fistulosum (Хср ± $хср)
Образец Семенная продуктивность, г/растение
реальная потенциальная
Красный 4,11 ± 0,25 9,53 ± 0,54
Спринтер 5,38 ± 0,31 9,68 ± 0,69
Русский размер 5,32 ± 0,35 7,52 ± 0,48
Пикник 6,00 ± 0,48 8,26 ± 0,59
Семилетка 4,42 ± 0,28 7,03 ± 0,47
Зелёные пёрышки 4,82 ± 0,42 7,31 ± 0,53
Подснежник 5,44 ± 0,36 7,32 ± 0,61
Ранний 6,36 ± 0,52 8,09 ± 0,63
Красавец 3,90 ± 0,33 8,13 ± 0,59
Образец из ВИЛАР 7,43 ± 0,59 9,29 ± 0,68
Лонг Токио 4,30 ± 0,25 7,29 ± 0,57
Выявлен средний коэффициент вариации (от 10 до 20 %) реальной и потенциальной семенной продуктивности всех изученных сортов А. fistulosum (рис. 3).
Коэффициент корреляции (г) показателей, характеризующих семенную продуктивность различных сортов А. fistulosum, показан в таб-
ЕЗ Реальная семенная продуктивность
И Потенциальная семенная продуктивность
Рис. 3 - Коэффициент вариации потенциальной и реальной семенной продуктивности различных сортов А. fistulosum
4. Коэффициент корреляции (г) показателей, характеризующих семенную продуктивность различных сортов А. fistulosum
Показатель семенной продуктивности Число цветков в соцветии Число плодов в соцветии Число семян в соцветии Завязываемость плодов Осеменённость плодов Коэффициент семини-фикации Масса 1000 семян Реальная семенная продуктивность, Потенциальная семенная продуктивность
Число соцветий -0,931 -0,832 0,831 -0,089 0,085 -0,501 -0,204 -0,535 -0,631
Число цветков в соцветии - 0,822 0,785 0,135 -0,212 0,342 0,104 0,472 0,684
Число плодов в соцветии - - 0,975 0,74 0,365 0,446 0,586 0,855 0,482
Число семян в соцветии - - - 0,057 0,375 0,618 0,629 0,900 0,497
Завязываемость плодов - - - - 0,167 -0,503 -0,152 0,070 0,340
Осеменённость плодов - - - - - -0,154 0,838 0,683 -0,299
Коэффициент семинифи-кации - - - - - - 0,475 0,610 0,304
Масса 1000 семян - - - - - - - 0,839 -0,266
Реальная семенная продуктивность - - - - - - - - 0,295
лице 4. У числа соцветий отмечена сильная отрицательная корреляция между числом цветков в соцветии (r = -0,931) и числом плодов в соцветии (r = -0,832), сильная положительная корреляция - между числом семян в соцветии (г = 0,831). Число цветков в соцветии сильно положительно коррелирует с числом плодов в соцветии (r = 0,822) и числом семян в соцветии (r = 0,785). Число плодов в соцветии сильно положительно коррелирует с числом семян в соцветии (r = 0,975), завязываемостью плодов (r = 0,74) и реальной семенной продуктивностью (r = 0,855).
Сильно положительно коррелирует число семян в соцветии с реальной семенной продуктивностью (r = 0,9), осеменённость плодов - с массой 1000 семян (r = 0,838), масса 1000 семян - с реальной семенной продуктивностью (r = 0,839).
Вывод. Высокий репродукционный потенциал A. Fistulosum в условиях опыта свидетельствует о возможности семеноводства изученных коммерческих сортов в условиях Московской области. Главное условие реализации потенциальных возможностей лука-батуна при семеноводстве - освоение в производстве эффективных, экологически безопасных сортовых технологий выращивания и уборки семян, основанных на достижениях науки и передовой практики, в том числе с учётом потенциальных параметров семенной продуктивности и их изменчивости под влиянием биотических и абиотических факторов.
Список источников
1. Analysis on planting and mechanized harvesting of Welsh onion / S. Peng, Y. Yang, L. Chen et al. J. Chin. Agric. Mech 2017; 38: 30-35.
2. Singh B.K., Ramakrishna Y. Welsh onion (Al-lium fistulosum L.): A promising spicing-culinary herb of Mizoram. Indian J. Hill Farming. 2017; 30: 201-208.
3. Комплекс признаков лука-батуна в однолетней культуре / М.И. Иванова, А.Ф. Бухаров, А.И. Кашлева и др. // Овощи России. 2015. № 2 (27). С. 36 - 39.
4. Шишкина Е.В., Жаркова С.В. Скрининг образцов лука-батуна, интродуцированных в условия юга Западной Сибири // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2019. № 10-1 (37). С. 9 - 11.
5. Ukanska C.M. Welsh onion. Moj Pi^kny Ogrod. 2010; 1: 57.
6. Kotlinska T., Kaniszewski S., Kwiecien, A. Comparison of growing methods of bunching onion (Allium fistulosum L.). Veg. Crops News. 2005; 40: 25-32.
7. Лук-батун в двулетней культуре / М.И. Иванова, А.Ф. Бухаров, А.И. Кашлева и др. // Картофель и овощи. 2016. № 5. С. 19 - 22.
8. Tendaj M., Mysiak B. The yield of Japanese bunching onion (Allium fistulosum L.) depending on planting time of transplant and use of flat covers. Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska. Lublin - Polonia. Sect. EEE Hortic. 2007; 18: 5-10.
9. Padula, G., Holubowicz R. Welsh onion from the Far East. Warzywa Owoce Miqkkie. 2018; 7: 34-36.
10. Effect of Welsh onion (Allium fistulosum L.) green leaf extract on immune response in healthy subjects: A randomized, double-blind, placebo-controlledstudy / Y. Hi-rayama, J. Takanari, K. Goto et al. Funct. Foods Health Dis. 2019; 9: 123-133.
11. Effect of Welsh onion on taste components and sensory characteristics of porcine bone soup / L. Liang, C. Zhou, Y. Zhang et al. Foods. 2021; 10: 2968.
12. Thiolane-type sulfides from garlic, onion, and Welsh onion / T. Nohara, Y. Fujiwara, M. El-Asar et al. J. Nat. Med. 2021; 75: 741-751.
13. Phytochemical analysis and in vitro effects of Allium fistulosum L. and Allium sativum L. extracts on human normal and tumor cell lines: A comparative study / A.B. Tigu, C.S. Moldovan, V.-A. Toma et al. Molecules. 2021; 26: 574.
14. Research progress of modern pharmacology and pharmacodynamics of Welsh onion / X.Q. Tian, F.C. Yu, R. Wang et al. China Fruit Veg. 2016; 36: 29-33.
15. Determination and analysis of mineral elements and lipid composition in different varieties of Welsh onion / W.W. Zhang, Y.J., Zhao J.J. et al. Food Ind. 2017; 38: 282-284.
16. Kim Aqueous and ethanolic extracts of Welsh onion, Alliumfistulosum, attenuate high-fat diet-induced obesity / Y.-Y. Sung, D.-S. Kim, S.-H. et al. BMC Complementary Altern. Med. 2018; 18: 105.
17. Биохимический состав листьев видов Allium L. в условиях Московской области / М.И. Иванова, А.Ф. Бухаров, Д.Н. Балеев и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 47 - 50.
18. Cultivation of Chinese Vegetables / D.X. Ma, Y.S. Ma, C.W. Ma et al. 2nd ed.; China Agriculture Press: Beijing, China, 2009. Р. 384-394.
19. Research of storage processing techniques in Allium fistulosum L. var. giganteum Makino seed / P. Tang, L.W. Cui, Y.L. Zhang et al. Hortic. Seed. 2011; 3: 28-29.
20. Gorbunov Y.N., Golubev F.V. The productivity of the seeds of some species of genus Allium L, planting at the Main botanic garden (Moscow) / 9-th International Conference of Horticulture. Lednice, Czech Republic, 2001. 2: 333-338.
21. Надежкин С.М., Агафонов А.Ф., Кошеваров А.А. Влияние минерального питания на товарную и семенную продуктивности лука-батуна в условиях Центрально-Нечернозёмной зоны // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2012. № 2. С. 68 - 73.
22. Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Бухарова А.Р. Анализ, прогноз и моделирование семенной продуктивности овощных культур: учебно-методическое пособие. М., 2013. 54 с.
23. Гринберг Е.Г., Сузан В.Г. Лук на Урале и в Сибири // Картофель и овощи. 2003. № 4. С. 19 - 21.
24. Левина Р.Е. Репродуктивная биология семенных растений (Обзор проблемы). М.: Наука, 1981. 96 с.
References
1. Analysis on planting and mechanized harvesting of Welsh onion / S. Peng, Y. Yang, L. Chen et al. J. Chin. Agric. Mech 2017; 38: 30-35.
2. Singh B.K., Ramakrishna Y. Welsh onion (Al-lium fistulosum L.): A promising spicing-culinary herb of Mizoram. Indian J. Hill Farming. 2017; 30: 201-208.
3. A complex of signs of batun onion in an annual culture / M.I. Ivanova, A.F. Bukharov, A.I. Kashleva et al. Vegetables of Russia. 2015; 27(2): 36-39.
4. Shishkina E.V., Zharkova S.V. Screening of onion samples introduced into the conditions of the south of Western Siberia. International Journal of Humanities and Natural Sciences. 2019; 37(10-1): 9-11.
5. Ukanska C.M. Welsh onion. Moj Pi^kny Ogrod. 2010; 1: 57.
6. Kotlinska T., Kaniszewski S., Kwiecien, A. Comparison of growing methods of bunching onion (Allium fistulosum L.). Veg. Crops News. 2005; 40: 25-32.
7. Onion-batun in a two-year culture / M.I. Ivanova, A.F. Bukharov, A.I. Kashleva et al. Potato and vegetables. 2016; 5: 19-22.
8. Tendaj M., Mysiak B. The yield of Japanese bunching onion (Allium fistulosum L.) depending on planting time of transplant and use of flat covers. Annales Universitatis
Mariae Curie-Sklodowska-Lublin-Polonia. Sect. EEEHortic. 2007; 18: 5-10.
9. Padula, G., Holubowicz R. Welsh onion from the Far East. Warzywa Owoce Miqkkie. 2018; 7: 34-36.
10. Effect of Welsh onion (Allium fistulosum L.) green leaf extract on immune response in healthy subjects: A randomized, double-blind, placebo-controlledstudy / Y. Hi-rayama, J. Takanari, K. Goto et al. Funct. Foods Health Dis. 2019; 9: 123-133.
11. Effect of Welsh onion on taste components and sensory characteristics of porcine bone soup / L. Liang, C. Zhou, Y. Zhang et al. Foods. 2021; 10: 2968.
12. Thiolane-type sulfides from garlic, onion, and Welsh onion / T. Nohara, Y. Fujiwara, M. El-Asar et al. J. Nat. Med. 2021; 75: 741-751.
13. Phytochemical analysis and in vitro effects of Allium fistulosum L. and Allium sativum L. extracts on human normal and tumor cell lines: A comparative study / A.B. Tigu, C.S. Moldovan, V.-A. Toma et al. Molecules. 2021; 26: 574.
14. Research progress of modern pharmacology and pharmacodynamics of Welsh onion / X.Q. Tian, F.C. Yu, R. Wang et al. China Fruit Veg. 2016; 36: 29-33.
15. Determination and analysis of mineral elements and lipid composition in different varieties of Welsh onion / W. W. Zhang, Y.J., Zhao J.J. et al. Food Ind. 2017; 38: 282-284.
16. Kim Aqueous and ethanolic extracts of Welsh onion, Allium fistulosum, attenuate high-fat diet-induced obesity / Y.-Y. Sung, D.-S. Kim, S.-H. et al. BMC Complementary Altern. Med. 2018; 18: 105.
17. Biochemical composition of leaves of Allium L. species in the conditions of the Moscow region / M.I. Ivanova, A.F. Bukharov, D.N. Baleev et al. Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. 2019; 33(5): 47-50.
18. Cultivation of Chinese Vegetables / D.X. Ma, Y.S. Ma, C.W. Ma et al. 2nd ed.; China Agriculture Press: Beijing, China, 2009. P. 384-394.
19. Research of storage processing techniques in Allium fistulosum L. var. giganteum Makino seed / P. Tang, L.W. Cui, Y.L. Zhang et al. Hortic. Seed. 2011; 3: 28-29.
20. Gorbunov Y.N., Golubev F.V. The productivity of the seeds of some species of genus Allium L, planting at the Main botanic garden (Moscow) / 9-th International Conference of Horticulture. Lednice, Czech Republic, 2001. 2: 333-338.
21. Nadezhkin S.M., Agafonov A.F., Koshevarov A.A. Influence of mineral nutrition on the commodity and seed productivity of onion batun in the conditions of the Central Non-Chernozem Zone. Modern Science: Actual Problems of Theory and Practice. Series: Natural and technical sciences. 2012; 2: 68-73.
22. Bukharov A.F., Baleev D.N., Bukharova A.R. Analysis, forecast and modeling of seed productivity of vegetable crops: a teaching aid. M., 2013. 54 p.
23. Grinberg E.G., Suzan V.G. Onions in the Urals and Siberia. Potato and vegetables. 2003; 4: 19-21.
24. Levina R.E. Reproductive biology of seed plants (Review of the problem). M.: Nauka, 1981. 96 p.
Мария Ивановна Иванова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор РАН, главный научный сотрудник, ivanova_170@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7326-2157,
Александр Фёдорович Бухаров, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник, afb56@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1910-5390
Анна Ивановна Кашлева, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, vniioh@yandex.ru
Надежда Александровна Ерёмина, младший научный сотрудник
Maria I. Ivanova, Doctor of Agriculture, Professor of the Russian Academy of Sciences, Chief Researcher, ivanova_170@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7326-2157
Alexander F. Bukharov, Doctor of Agriculture, Chief Researcher, afb56@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1910-5390
Anna I. Kashleva, Candidate of Agriculture, Senior Researcher, vniioh@yandex.ru
Nadezhda A. Eremina, junior researcher
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 07.07.2022; одобрена после рецензирования 25.07.2022; принята к публикации 05.08.2022.
The article was submitted 07.07.2022; approved after reviewing 25.07.2022; accepted for publication 05.08.2022. -♦-
Научная статья
УДК 581.1
doi: 10.37670/2073-0853-2022-97-5-75-81
Содержание некоторых биогенных элементов в растениях Melissa officinalis L.
Ольга Юрьевна Ширяева1, Мария Михайловна Ширяева2
1 Оренбургский государственный педагогический университет, Оренбург, Россия
2 Российский государственный аграрный университет - Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева, Москва, Россия
Аннотация. Представлены результаты сравнительного анализа содержания некоторых биогенных элементов в растениях мелиссы лекарственной (лат. Melissa officinalis L.), выращиваемой на чернозёмной и дерново-подзолистой почве. Мелисса лекарственная содержит биологически активные вещества и используется для заготовки лекарственного растительного сырья в лечебных целях. Биогенные элементы (цинк, железо, марганец) способны обеспечивать регуляцию различных биохимических и физиологических процессов в растительном организме. Ионы металлов входят в состав активного центра различных ферментов и способны их активировать, а также принимают участие в переносе электронов, атомов и молекулярных групп. Поступление элементов питания в растение происходит преимущественно в виде ионов и зависит от содержания их в различных типах почв. Образцы растительного сырья и почвы для исследования отбирались в период бутонизации растений. Количественное определение цинка, железа и марганца выполнено на атомно-абсорбционном спектрометре. Согласно полученным данным, содержание цинка, железа и марганца в надземной части и корневой системе исследуемых растений мелиссы лекарственной различалось, что обусловлено разной концентрацией этих элементов питания в чернозёмной и дерново-подзолистой почве, а также антагонистическим влиянием их друг на друга. Наибольшее накопление цинка обнаружено в растениях Melissa officinalis L., выращенных на чернозёмных почвах. Установлено, что в растениях мелиссы лекарственной, которые произрастали на дерново-подзолистых почвах, в большей степени происходит аккумуляция железа по сравнению с другими исследуемыми элементами питания.
Ключевые слова: биогенные элементы, цинк, железо, марганец, мелисса лекарственная.
Для цитирования: Ширяева О.Ю., Ширяева М.М. Содержание некоторых биогенных элементов в растениях Melissa officinalis L. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 5 (97). С. 75 - 81. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-97-5-75-81.
Original article
The content of some biogenic elements in plants Melissa officinalis L.
Olga Yu. Shiryaeva1, Maria M. Shiryaeva2
1 Orenburg State Pedagogical University, Orenburg, Russia
2 Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Moscow, Russia
Abstract. The results of a comparative analysis of the content of some biogenic elements in plants of lemon balm (lat. Melissa officinalis L.) grown on chernozem and soddy-podzolic soil are presented. Melissa officinalis contains biologically active substances and is used for the preparation of medicinal plant materials for medicinal purposes. Biogenic elements (zinc, iron, manganese) are able to regulate various biochemical and physiological processes in the plant body. Metal ions are part of the active center of various enzymes and are able to activate them, and also take part in the transfer of electrons, atoms and molecular groups. The supply of nutrients to the plant occurs mainly in the form of ions and depends on their content in various types of soils. Samples of plant materials and soil for research were taken during the period of plant budding. Quantitative determination of zinc, iron and manganese was performed on an atomic absorption spectrometer. According to the data obtained,
