Интродукция видов рода хоста (Hosta tratt.) в предгорном Крыму

Введение . По сочетанию природно-климатических факторов Крым является уникальной рекреационной зоной, которая становится все более популярной. Актуальным является вопрос озеленения и благоустройства населенных пунктов региона. В последнее время наряду с ведущими древесно-кустарниковыми и цветочно-декоративными культурами для оформления участков используются растения, имеющие красивые по форме и окраске листья (гейхеры, бруннеры, плющи, живучки). Однако состав многолетников, пригодных для теневых участков, весьма ограничен. В связи с этим важным является пополнение ассортимента тенелюбивых и теневыносливых растений для массового озеленения представителями рода Hosta Tratt.

Род Hosta насчитывает около 40 видов, которые в природе произрастают в Китае, Японии, Корее, на Сахалине и Курильских островах [1, 2]. Хосты используют для солитерных посадок, в рабатках, бордюрах, миксбордерах, вдоль дорожек, куртинами на газонах, а также возле водоемов и на каменистых горках. Срезанные листья можно использовать в цветочных композициях [3, 4]. При введении в культуру большое значение имеет адаптация видов к новым условиям существования.

Цель исследований. Проведение оценки успешности интродукции видов хост в природноклиматических условиях Предгорной зоны Крыма.

Исходя из цели поставлены следующие задачи :

• 1 . Исследовать ритмы роста и развития хост.

• 2 .Оценить морфометрические параметры растений.

• 3 .Провести оценку перспективности видов рода Hosta в условиях Предгорной зоны Крыма.

Материалы и методы исследований. Работа по оценке успешности интродукции видов хост проводилась в 2007–2014 гг. в Ботаническом саду Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского (далее БС КФУ) в г. Симферополе, который находится в пределах Восточного предгорного агроклиматического района северного макросклона Крымских гор [5]. Климат полузасушливый, теплый, с мягкой зимой. Гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК) – 0,89; коэффициент увлажнения Иванова (Ку) – 0,56. Зона зимостойкости по Редеру (USDA-зона) – 8а (Rehder, 1949). Средняя годовая температура – +10,6 °С, средняя температура января – +0,2 °С, средняя температура июля – +22,5 °С. Среднегодовое количество осадков – 536 мм, из них в теплый период (апрель-октябрь) – 329 мм [6].

Коллекция хост БС КФУ в настоящее время насчитывает 7 видов, 49 сортов и 1 форму. Объектами исследований являлись 5 видов: Hosta sieboldii (Paxton) Ingram, Hosta ventricosa Stearn, Hosta sieboldiana (Hooker) Engler, Hosta rectifolia Nakai, Hosta plantaginea Ascherson., интродуцированные в 2007 г. [7].

Для выявления возможности реализации генетического потенциала видов хост в условиях интродукции в Предгорном Крыму провели оценку развития вегетативных органов растений. Измеряли следующие морфометрические параметры: высоту и диаметр куста, длину и ширину листовой пластинки.

Фенологические наблюдения развития растений проводили по методике И.Н. Бейдеман [8] на протяжении 2009–2013 гг.

Провели сравнительный анализ данных с аналогичными, полученными в других почвенноклиматических зонах: в средней полосе России (Ботанический сад Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова – далее БС МГУ; Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН – далее ГБС РАН), в Западной Сибири (Центральный сибирский ботанический сад – далее ЦСБС), в лесостепной зоне Украины (Национальный ботанический сад им. Н.Н. Гришко – далее НБС, Национальный дендрологический парк «Софиевка» – далее «Софиевка»), на Буковине (Ботанический сад Черновицкого национального университета им. Ю. Федьковича – далее БС ЧНУ) (табл. 1).

Климатические условия районов интродукции

Таблица 1

Район интродукции	Среднегодовое кол-во осадков, мм	Средняя годовая температура, °С	Зона зимостойкости
Симферополь	536	+10,6	8a
Киев	625	+7,7	5a
Умань	500–550	+7,3	5b
Черновцы	660	+7,9	5b
Москва	707	+5,8	4
Новосибирск	448	+0,2	2

Для определения физиологического нуля использовали методику С.П. Корсаковой [9].

Способность растений к вегетативному размножению определяли с помощью коэффициента вегетативного размножения. Репродуктивность видов учитывали согласно методике Госсортоиспытания по количеству полученных посадочных единиц на одну высаженную стандартную посадочную единицу [10]. Коэффициент вегетативного размножения был учтен на седьмой год после посадки.

Всхожесть семян в лабораторных условиях устанавливали согласно «Методическим указаниям по семеноведению интродуцентов» [11].

Успешность интродукции видов оценивали по 5-балльной шкале, разработанной М.А. Смолинской [12].

Результаты измерений и подсчетов обрабатывали методами математической статистики с применением программы Excel. Статистическая обработка результатов проведена по общепринятым методикам [13, 14].

Результаты исследований и их обсуждение. Возможность адаптации растений определяется в первую очередь температурными характеристиками потенциального района интродукции. В процессе онтогенеза потребность в тепле у растений меняется. Ключевую роль приобретает понятие физиологического нуля, то есть температуры, при которой ростовые и формообразовательные процессы приостанавливаются [15].

Для прогнозирования хода развития вида интерес представляет значение суммы эффективных температур, которое должно быть набрано сверх физиологического ноля для перехода растений к следующей фенофазе.

На основании результатов многолетних фенологических наблюдений и температурных данных Симферопольской метеостанции рассчитали оба показателя для начала вегетации у видовых хост. Подсчет суммы активных температур осуществлялся от 0 до 12°С, с градацией через 1°С.

Установили, что требовательность к прогреванию воздуха в весенний период различна в двух группах хост. Отрастание у H. sieboldii , H. sieboldiana и H. ventricosa становится возможным при переходе через физиологический ноль, равный 9,56°С, а начинается этот процесс при наборе суммы эффективных температур 1,76°С. У H. rectifolia и H. ventricosa эти значения составляют 9,3 и 1,33°С соответственно.

Таким образом, вегетация изучаемых видовых хост в любой климатической зоне должна начинаться после достижения устойчивых среднесуточных температур 10–11°С. Теоретические выводы подтверждаются сведениями о ходе развития функий в различных регионах России и Украины.

Отрастание видовых хост в Предгорной зоне Крыма отмечали в марте-апреле (рис.), когда среднемесячная температура превысила +10°С [16]. В лесостепной зоне Украины [17] и средней полосе России [18] это происходило в III декаде апреля, в условиях Западной Сибири в III декаде мая [19].

В среднем продолжительность вегетации в условиях Предгорного Крыма колеблется от 203 ( H. sieboldiana ) до 228 дней ( H. plantaginea ) (рис.2). В условиях лесостепи и Буковины меньше на 15–25 дней [17, 20].

Фенологический спектр развития видов Hosta Tratt. в условиях Ботанического сада Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского, 2009–2013гг.

ш вегетация цветение

Все изученные виды ежегодно проходят полный цикл развития, что свидетельствует об успешной адаптации культуры к условиям Крымского Предгорья.

Период декоративности видовых хост продолжается с апреля по октябрь, до наступления устойчивых осенних заморозков. Привлекательность увеличивается во время массового цветения – в июне-августе.

Функии не относятся к культурам с синхронным цветением. Цветение разных видов наблюдается в июне, июле, августе, сентябре и октябре. Самая длительная фаза цветения – 95 дней отмечена у H. rectifolia в 2010 г. , самая короткая – 13 дней у H. ventricosa (2010, 2011 гг.).

Хосты являются декоративно-лиственными растениями, поэтому характеристики вегетативной сферы являются основой для выделения наиболее перспективных образцов. В регионах с большей влажностью и низкими среднегодовыми температурами (лесостепная зона Украины, средняя полоса России, Западная Сибирь) в условиях культуры растения мощнее, с более крупными листьями [17–19, 21]. Морфометрические параметры особей, произрастающие в тени и при регулярном поливе в Симферополе (табл. 2), соответствуют характеристикам растений в естественных местообитаниях (Китай, Япония, Дальний Восток) [2, 4, 22–24], что свидетельствует о возможности их культивирования в аридных районах только на высоком агротехническом фоне. В противном случае наблюдаются мелколистность, ожоги листовой пластинки и общая потеря декоративности.

Таблица 2

Морфометрические параметры вегетативных органов видов Hosta Tratt. в 2013 году в условиях Ботанического сада Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского

Вид	Предгорный Крым			Китай, Япония, Дальний Восток*
	Высота куста, см	Длина листовой пластинки, см	Ширина листовой пластинки, см	Высота куста, см	Длина листовой пластинки, см	Ширина листовой пластинки, см
Hosta sieboldii	25,0±5,7	20,1±1,2	11,1±1,0	20–30	12–17	7–10
Hosta plantaginea	56,0±1,4	23,0±0,3	18,3±0,3	60	16–25	15–21
Hosta sieboldiana	56,0±2,5	22,8±1,0	18,7±0,3	45–75	25–30	20–25
Hosta rectifolia	22,0±1,5	12,8±1,0	5,4±0,5	25–35	15–17	5–7
Hosta ventricosa	35,0±2,0	21,0±0,8	15,0±1,0	40	17–25	15–20

* Данные приведены по Flora of China [24] и The genus Hosta [2].

Для массового озеленения важно получение больших объемов выравненного посадочного материала. Для оценки способности растений к вегетативному размножению использовали коэффициент вегетативного размножения, который колеблется от 8 ( H. sieboldii ) до 100 деленок ( H. rectifolia ) на 7-й год после посадки (табл. 3).

Все виды завязывают плоды и дают всхожие семена, кроме H. rectifolia . Для последней отмечен высокий коэффициент вегетативного размножения. Всхожесть семян в лабораторных условиях составила от 14 % ( H. sieboldiana ) до 78 % ( H. ventricosa ). Виды, образующие всхожие семена, представляют интерес для дальнейшего использования в селекционной работе.

Существует множество шкал для определения успешности интродукции, которые учитывают такие основные показатели, как перезимовка, степень повреждения морозом или засухой, наличие регулярного цветения и плодоношения. По нашему мнению, для хост наиболее оптимальна 5-балльная шкала, разработанная М.А. Смолинской.

Таблица 3

Характеристики вегетативного и семенного размножения видов Hosta Tratt. в условиях Ботанического сада Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского

Вид	Лабораторная всхожесть семян, %	Коэффициент вегетативного размножения, шт.
Hosta sieboldii	22,1±0,3	8,0±0,5
Hosta ventricosa	78,0±0,4	23,1±1,0
Hosta sieboldiana	14,3±0,3	32,1±2,5
Hosta rectifolia	–	100,3±0,8
Hosta plantaginea	42,1±0,2	38,1±3,9

В результате проведенной оценки успешности интродукции по таким показателям, как рост монокарпического побега, цветение, вегетативное размножение и холодоустойчивость, исследуемые виды получили наивысшие баллы (табл. 4).

Таблица 4

Оценка перспективности видов рода Hosta Tratt. в условиях Предгорной зоны Крыма

Вид	Рост поликарп. побега	Цвете-ние	Плодоношение	Вегета-тив. размножение	Устойчивость к болезням и вредит.	Холодоустойчивость	Жизнеспособно-сть и самовозобновление	Сумма баллов по шкале	Группа перс-пекти-вности
Hosta sieboldii	5	5	4	5	5	5	4	33	I
Hosta ventricosa	5	5	4	5	5	5	4	33	I
Hosta sieboldiana	5	5	4	5	5	5	4	33	I
Hosta rectifolia	5	5	1	5	5	5	4	30	I
Hosta plantaginea	5	5	4	5	2	5	4	30	I

Все 5 видов имеют высокий уровень адаптации к природно-климатическим условиям района интродукции и отнесены к первой группе перспективности (28–35 баллов). Большинство успешно размножаются вегетативно, устойчивы к факторам среды, обильно цветут и регулярно плодоносят. За время наблюдений повреждений болезнями и вредителями не отмечено, кроме H. plantaginea , поражаемости слизнями.

Выводы. Таким образом, в условиях Предгорной зоны Крыма видовые хосты проходят все фазы фенологического развития. Для весеннего начала вегетации необходим переход температуры воздуха через 10°С. Вегетационный период длится с марта по ноябрь и составляет 203–228 дней. Четыре вида ( H. sieboldii , H. ventricosa , H. sieboldiana , H. plantaginea ) дают всхожие семена. H. rectifolia обладает высоким коэффициентом вегетативного размножения. В результате проведения комплексной оценки успешности интродукции видов рода Hosta коллекции Ботанического сада КФУ все они признаны перспективными для использования в озеленении теневых участков населенных мест Предгорного Крыма при обеспечении регулярного полива и других агротехнических мероприятий.

Статья публикуется в рамках выполнения госзадания Министерства образования и науки РФ с госбюджетным финансированием № 701/2015 по теме "Биоэкологические особенности интродуцированных и местных видов растений в условиях культуры в Предгорном Крыму".