Интродукция Allium аltaicum pall. в Сибирском ботаническом саду ТГУ

Введение. Наличие у многих луков ценных лекарственных, пищевых и декоративных свойств, приспособительных возможностей, устойчивости к вредителям и болезням, экологической пластичности способствует конкурентоспособности видов и проявлению высокой степени адаптации за пределами естественных ареалов и широкому географическому распространению [1, 2]. Лук алтайский – источник витаминов в ранневесенний и осенний периоды. В фазе отрастания содержание витамина С – 60,0 мг/%; в фазе бутонизации – 43,56; в фазе цветения – 34,24; в фазе осеннего отрастания – 46,90 мг/% [3].

В Сибири встречается до 54 видов лука [4], из них 28 – в условиях Алтайского края [5]. Интенсивный промысел луковиц в ареалах его распространения приводит к уничтожению вида, поэтому лук алтайский занесен в Красную книгу Российской Федерации, Республик Алтай, Бурятии и Тыва, Алтайского края, Иркутской области. Относится к редким и находящимся под угрозой исчезновения видам [6].

Цель исследования – изучение хозяйственно-биологических особенностей Аllium аltaicum Pall. (лук алтайский) в условиях подтаежной зоны Томской области.

Объекты и методы. Исследование проводилось на экосистемной дендрологической территории Сибирского ботанического сада Томского государственного университета в 2020– 2023 гг. в типичных почвенно-климатических условиях подтаежной зоны Томской области.

При проведении исследования использовали стандартные методики: И.Н. Бейдемана (1974), Г.Н. Зайцева (1984), Б.А. Доспехова (1985) [7–9].

Всхожесть и энергию прорастания семян лука определяли по ГОСТ 12083-84. Зараженность семян болезнями определяли по ГОСТ 12044-93 с учетом общепринятых методик [10, 11]. Для идентификации были использованы атласы и определители [12, 13]. В работе использовались микроскопы: МБС-9, Carl Zeiss Stemi 305, ZEISS AXIO Lab. A1.

Объектами исследования служили три образца Аllium аltaicum Pall. Семена получены из ботанических садов: Иваново (1982 г.); Норвегия, г. Осло (2007 г.); Германия, г. Лейпциг (2010 г.). Возраст коллекционных образцов 2–4 года.

Погодные условия в годы проведения исследования существенно отличались от средних многолетних. Гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК) = 1,74 – определяет вегетационный период 2020 г. как переувлажненный и умеренно теплый, в 2021 г. ГТК = 1,24 – умеренно влажный и умеренно теплый, в 2022 г. ГТК = 1,38 – переувлажненный и умеренно теплый.

Статистическая обработка результатов исследования проводилась методом дисперсионного анализа с использованием IBM и стандартного пакета MS Excel.

Результаты и их обсуждение. В результате исследования установлено, что в культуре образцы А. аltaicum проходят полный цикл развития (табл. 1). Выявлены различия по датам наступления фаз развития. Отрастание листьев у образцов проходило с 20 по 27 апреля, стрел- кование – с 26 мая по 9 июня, открытие обертки – с 11 по 21 июня, цветение – с 22 июня по 5 июля, созревание семян – с 24 июля по 8 августа.

По данным Е.В. Шишкиной, С.В. Жарковой (2017), для срезки зелени лучше использовать рано отрастающие образцы, с продолжительным периодом от отрастания до фазы стрелкования [14]. Исследуемые образцы перспективны для использования на срезку зелени, период от отрастания до стрелкования составляет в среднем от 36 до 43 дней.

Таблица 1

Даты наступления фенофаз образцов А. аltaicum (2020–2022 гг.)

Фаза развития	А. аltaicum
	Иваново	Норвегия	Германия
	Ранняя – поздняя даты
Весеннее отрастание	22.04 – 25.04	20.04 – 24.04	21.04 – 27.04
Стрелкование	29.05 – 09.06	26.05 – 03.06	29.05 – 06.06
Открытие обертки	12.06 – 20.06	12.06 – 18.06	11.06 – 21.06
Цветение	28.06 – 04.07	22.06 – 04.07	26.06 – 05.07
Созревание семян	29.07 – 06.08	24.07 – 08.08	30.07 – 03.08

У образцов отмечалось вторичное отрастание листьев с I–II декады августа и продолжалось до конца сентября. Период вегетации составил 156–160 дней. Вегетацию ограничивали осенние заморозки.

В четырехлетнем возрасте образцы А. аltaicum обладали высокой продуктивностью, за вегетацию они образуют до 6 ветвей и 13 листьев на куст (табл. 2). Длина листа – от 20,8 до 41,7 см. Число цветоносов (стрелок) в среднем 6,1 шт. на растение. Число цветков в соцветии в среднем 147,6 шт. на растение. Показатели морфологических признаков у образцов варьировали от средних (Сv = 16 %) до высоких (Сv = 30 %).

Таблица 2

Морфологические признаки А. аltaicum (четырехлетние, в среднем на одно растение)

Показатель	M±m	Колебания		Сv, %
		min	max
Число ветвей, шт.	6,2±0,6	4,5	11,3	21
Число листьев, шт.	13,5±0,7	12,2	19,5	18
Длина листа, см	29,5±2,8	20,8	41,7	17
Число цветоносов, шт.	6,1±0,3	5,7	12,9	22
Высота цветоноса, см	41,3±2,8	39,8	50,2	16
Диаметр соцветия, мм	37,1±2,9	27,2	50,3	30
Число цветков в соцветии, шт.	147,6±12,8	110,3	182,8	27

Выявлена высокая семенная продуктивность исследуемых образцов (табл. 3). Масса семян с одного соцветия у А. аltaicum в среднем составила 0,42–0,59 г (Сv = 35–46 %). Число цветоносов – 5,3–8,6 шт/растение (Сv = 23–31 %). Мас- са семян с одного растения варьировала от 2,2 до 5,1 г (Сv = 29–47 %). Отмечена низкая масса 1000 семян у образца из Иваново (1,9 г), образцы из Норвегии и Германии образуют полноценные семена (2,5 г) (Сv = 10–19 %).

Таблица 3

Показатель	А. аltaicum
	Иваново	Норвегия	Германия
Масса семян с 1 соцветия, г	0,42±0,05	0,49±0,05	0,59±0,04
Число цветоносов, шт/растение	5,3±0,6	7,4±0,3	8,6±0,5
Масса семян, г/растение	2,2±0,1	3,6±0,3	5,1±0,2
Масса 1000 семян, г	1,9±0,2	2,5±0,1	2,5±0,2

Семенная продуктивность Allium altaicum (четырехлетние образцы)

У образцов А. аltaicum отмечается высокая всхожесть семян в год уборки – от 93,5 до 96,7 % (Сv = 5–9 %). В период формирования и созревания семян отмечалась теплая, с преобладанием осадков, погода. У всех образцов образует- ся самосев, что говорит об адаптации вида при интродукции.

Хранение семян луков в теплых условиях лаборатории вызывает снижение посевных качеств семян (табл. 4).

Таблица 4

Вид лука	Значение	Всхожесть, %
		1 год хранения	2 года хранения	3 года хранения
A. altaicum , Иваново	M±m	76,0±4,3	43,5±3,1	19,7±1,2
	Min–max	68,1–88,3	38,2 –52,8	17,0–23,0
	Сv, %	11	14	13
А. аltaicum , Норвегия	M±m	76,8±1,6	75,4±3,4	10,7±0,7
	Min–max	72,1–80,4	68,7–84,0	9,0–12,0
	Сv, %	4	9	14
А. аltaicum , Германия	M±m	95,3±1,0	70,0±6,8	13,2±1,1
	Min–max	92,5–96,0	56,1–88,7	11,7–16,9
	Сv, %	2	20	17

Всхожесть семян Allium altaicum в зависимости от срока хранения

После первого года хранения у образца из Германии выявлена высокая энергия прорастания (93 %) и всхожесть семян (95 %). У образцов из Иваново и Норвегии энергия прорастания снижается до 70–74 % и всхожесть семян до 76 %. На второй и третий год хранения семена имеют низкую энергию прорастания и всхожесть, что не соответствует стандартам на посевные качества семян. После четырех лет хранения семена всех образцов полностью теряют всхожесть.

В условиях Томской области A. altaicum образуют семена с высокими посевными качествами (от 93,5 до 96,7 %). При семенном раз- множении A. altaicum необходимо использовать семена не старше 1 года хранения.

Наиболее распространенные на семенах лука грибы были выделены в культуру, что позволило выявить определенное разнообразие видов: Aspergillus – возможно, 2–3 вида; Chaeto-mium – 2 вида (Ch. globosum и Ch. Dolichotri-chum); Oedocephalum glomerulosum; Ostracode-rma sp.; Penicillium (2 вида); Stachybotrys (предположительно S. chartarum или S. alternans) (табл. 5). Максимальное разнообразие грибов было обнаружено на семенах A. altaicum из Иваново, наименьшее – на семенах образцов из Норвегии и Германии, что повлияло на сниже- ние всхожести семян при хранении.

Таблица 5

Грибы	Срок хранения семян
	А. аltaicum (Иваново), 4 года (партии IV // II)	А. altaicum (Норвегия), 3 года	А. altaicum (Германия), 4 года
	Доля пораженных семян (1-й учет – 2-й учет), %
Aspergillus	4–12 // 36–28	8–32	4
Chaetomium globosum	–	–	32–92
Chaetomium dolichotrichum	0 // 8–12	–	–
Oedocephalum	0–4 // 0	–	–
Ostracoderma	0–8 // 40–52	0–84	–
Penicillium	24–8 // 0	0–4	–
Stachybotrys	4–44 // 0–36	–	–

Основные рода грибов, выделенные с поверхности семян А. аltaicum

Судя по литературе, большинство грибов, обнаруженных нами на семенах лука, не являются узкоспециализированными фитопатогенами, а встречаются на разнообразных растительных субстратах, в т. ч. и на семенах. Основная их часть в отечественной литературе по болезням семян характеризуются как сапро-трофы [12, 15]. Вместе с тем для части из них (виды Aspergillus, Penicillium, Stachybotrys ) отмечено выделение токсинов, способных подавлять прорастание семян различных растений. Судя по данным литературы, интенсивность токсинообразования и патогенности для таких грибов может варьировать у разных изолятов одного и того же вида. В частности экспериментально была доказана изменчивость патогенности для семян лука токсинообразующих изоля-тов Aspergillus niger [16].

Заключение. В условиях Томской области образцы A. altaicum проходят полный цикл развития. Период вегетации составляет от 156 до 160 дней. Изученные образцы перспективны для использования на срезку зелени в ранневесенний и осенний период. Выявлена высокая семенная продуктивность и всхожесть семян. Введение в культуру редкого вида позволит не только сохранить его, но и расширить ассортимент поступления витаминной зелени. Виды грибов ( Aspergillus, Penicillium, Stachybotrys ), обнаруженные на семенах, способны выделять токсины и подавлять прорастание семян луков.