Интродукционное исследование двух образцов Allium odorum L. в Южно-Уральском ботаническом саду-институте

Автор: Тухватуллина Ленвера Ахнафовна, Жигунов Олег Юрьевич

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Рубрика: Агрономия

Статья в выпуске: 3, 2022 года.

Бесплатный доступ

Цель исследований - изучение особенности развития растений Allium decipiens Fisch. еx Schult. & Schult. fil. в условиях культуры в ботаническом саду: фенология, биоморфология и репродуктивные показатели в разном генеративном возрасте (в молодом, средневозрастном, старогенеративном); оценка перспективности вида. Представлены результаты интродукционного испытания двух образцов Allium odorum L. (рижский и боннский). Изучены фенология, семенная продуктивность, размножение, агротехника и биохимический состав. Для данного лука характерен длительный период вегетации, побеги идут в рост весной в конце апреля, цветочная стрелка отрастает в III декаде июня - I декаде июля. Фаза цветения - в конце июля. Рижский образец зацветает на 5-7 дней раньше. От весеннего отрастания до появления стрелок - 80-90 дней. Семена начинают созревать в начале сентября, цветение и созревание плодов длится до середины октября. Вегетирует 170-180 дней. Всхожесть семян при подзимнем посеве - до 60-65 %. Масса 1000 шт. семян - до 4,8 г. Коэффициент естественного вегетативного размножения составляет до 3,5. По химическому составу лук душистый (боннский образец) наиболее богат содержанием аскорбиновой кислоты (59,5 мг%), из минеральных веществ - цинком (120,7 мг/кг) и железом (94,5 мг/кг). Вид A. decipiens при интродукции в Южно-Уральский ботанический сад имеет устойчивый фенологический ритм, ежегодно цветет, плодоносит, формирует полноценные семена. Абсолютный вес семян составляет 4,8 г. Репродуктивные показатели высокие: реальная семенная продуктивность (РСП) в среднем - 195 шт. семян, коэффициент продуктивности - 43 %. Обладает хорошей способностью к семенному и вегетативному размножению. Многолетнее интродукционное испытание A. decipiens и оценка успешности его интродукции показывает перспективность его культивирования в регионе Южного Урала. Введение данного вида в культуру позволит расширить и улучшить ассортимент декоративных растений в регионе Южного Урала. В культуре неприхотлив, агротехника выращивания несложная. A. decipiens может быть рекомендован для любых видов озеленения.

Еще

Род allium l, allium odorum, интродукция, фенология, плодоцветение, соцветие, морфология, семенная продуктивность

Короткий адрес: https://sciup.org/140294660

IDR: 140294660   |   DOI: 10.36718/1819-4036-2022-3-23-29

Текст научной статьи Интродукционное исследование двух образцов Allium odorum L. в Южно-Уральском ботаническом саду-институте

Введение. Особое внимание при интродукционных исследованиях растений отводится рассмотрению их биоморфологии, которая отражает приспособленность в новых климатических условиях. Allium decipiens (лук обманывающий) по жизненной форме является луковичным геофитом. Геофиты нативно встречаются в условиях с резко меняющимися режимами температуры и увлажнения по сезонам (степи, полупустыни и др.) [1–3].

Луки применяют как лечебные, витаминоносные и декоративные растения [4].

История переселения растений в новые районы с целью обогащения их культурной флоры начинается с глубокой древности и продолжается в наши дни. При этом выявляются особенности биологии и экологии видов и возможность их освоения в новых условиях [5].

В ходе изучения биологических особенностей роста и развития интродуцентов, их био- химического состава, морфологических признаков, фенологии, визуальных учетов и линейных промеров разных органов растений нами выявляются перспективные виды и сорта растений, рекомендуемые для широкого использования в садоводстве в Южно-Уральском регионе [6–8].

В коллекции луков Южно-Уральского ботанического сада преобладают среднеазиатские виды. Многие из них эндемы, т. е. узколокальные виды, встречаемые только в горах или у подножья гор Средней Азии. Большинство из них оказались перспективными для условий Республики Башкортостан и отличаются высокими декоративными качествами или пищевыми достоинствами, лечебными свойствами.

Allium decipiens также представляет интерес как декоративное растение. A. decipiens – кра-сивоцветущий вид, очень эффектен в период цветения, к тому же хорошо размножается семенами и вегетативно. Как перспективный вид рекомендуется для использования в озеленительных посадках в Южно-Уральском регионе.

Цель исследований – изучение особенности развития растений Allium decipiens Fisch. еx Schult. & Schult. fil.в условиях культуры в ботаническом саду: фенология, биоморфология и репродуктивные показатели в разном генеративном возрасте (в молодом, средневозрастном, старогенеративном); оценка перспективности вида.

Объекты и методы. Исследования выполнены в условиях культуры в ботаническом саду (Уфа). Интродукционному изучению подвергались луки, выращенные из привезенных семян и луковиц, а также из семян собственной репродукции. Посадочный материал изначально был получен из ботанического сада МГУ (Москва). Луковицы были посажены в 2005 г., посев семян производили в 2005, 2010 гг.

Для обработки фактических данных были использованы общепринятые в интродукционных исследованиях методики [9–11].

Результаты и их обсуждение. A. decipiens Fisch. ex Schult. & Schult. f. (лук обманывающий) из таксонометрической секции Melanocrommyum подрода Melanocrommyum , является эндемичным растением флоры Средней Азии [12, 13].

Особенности развития A. decipiens из семян: посев был проведен подзимний, появление проростков было отмечено в первой декаде мая с одним листом и одним корешком. В процессе их развития формируется столончик, на конце которого образуется маленькая (до 0,5 см в диаметре) луковичка. Надземная часть вегетирует в течение месяца, затем наступает период летнего покоя. Во время летнего покоя внутри луковички формируется почка замещающей луковицы и зачаток будущего листа. Осенью (в сентябре) луковичка укореняется, образуя несколько придаточных корней. Растения второго года имеют плоский лист и замещающую луковицу, рост продолжается до третьей декады мая. В дальнейшем происходит увеличение количества листьев и их параметров, а также укрупняется луковица. В последующие годы отмечается закладка генеративных почек и почек мелких луковиц. На пятом году жизненного цикла растения A. decipiens зацветают.

В молодом генеративном возрасте высота растений составляет от 48 до 65 см, соцветия диаметром до 6,5 см, листья в количестве 3–5 шт. длиной 18,7–22,5 см и шириной 1,3–2,2 см, диаметр луковицы – 2,0 см; в среднем генеративном возрасте – высота от 50 до 75 (67,8±1,68) см, ширина зонта – 5,5–9 см, листьев – 5–7 шт., они имеют длину 25–32 см и ширину 2,2–3,4 см, диаметр луковицы – 2,4 см; в старом генеративном возрасте растения – высотой до 55 см, с диаметром зонта 4–5,5 см, растение несет до 3 листьев длиной 15–25 см и шириной – 1,7–2,8 см, диаметр луковицы – 3,2 см. Вид A. decipiens в молодом генеративном возрасте образует 1–2 шт. дочерних луковиц, в среднегенеративном – 1–4 шт.

Старогенеративные растения A. decipiens становятся не способными размножаться, в связи с этим в популяциях уменьшаются цветущие растения в сравнительном аспекте с нецветущими.

По характеру вегетации A. decipiens – корот-ковегетирующий эфемероид.

Для A. decipiens характерно прохождение полного жизненного цикла развития (табл. 1).

Таблица 1

Фенодата

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2013

2014

2015

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Начало весеннего отрастания

14.04

21.04

01.05

07.04

10.04

12.04

16.04

16.04

16.04

Начало отрастания цветоноса

23.04

06.05

12.05

05.05

25.04

24.04

29.04

04.05

05.05

Начало раскрытия чехлика соцветия

17.05

05.06

08.06

21.05

20.05

15.05

23.05

22.05

28.05

Начало цветения

23.05

14.06

12.06

29.05

25.05

20.05

27.05

28.05

30.05

Конец цветения

08.06

25.06

22.06

15.06

15.06

05.06

15.06

11.06

16.06

Начало созревания семян

11.07

30.07

28.07

20.07

16.07

01.07

15.07

17.07

16.07

Окончание табл. 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Конец созревания семян

21.07

15.08

03.08

28.07

24.07

10.07

20.07

22.07

20.07

Длительность цветения, дней

17

12

11

18

22

17

20

15

18

Период от начала вегетации до созревания семян, дней

89–99

101–117

89–95

105–113

98–106

81–90

91–96

93–98

92–96

Фенологические показания A. Decipiens

Отрастают побеги у A. decipiens в апреле, самое раннее – отмечено в 2019 г., позднее – в 2017 и 2018 гг. (рис. 1). Цветки массово распускаются в конце мая (рис. 2). По срокам цветения относится к раннелетним видам. A. decipiens яв- ляется короткоцветущим растением (18 дней). Семена созревают в июле, в третьей декаде июня растения теряют листья и наступает период покоя. Вегетация A. decipiens длится в целом 75– 85 дней.

Рис. 1. Весеннее отрастание A. Decipiens

Рис. 2. Фаза цветения A. decipiens

Вид A. decipiens в условиях интродукции обладает высокой семенной продуктивностью, но ее значения различаются в зависимости от возрастных состояний растений.

Изученный вид в среднем генеративном возрасте обладает в основном наибольшими репродуктивными показателями (табл. 2).

Таблица 2

Средние репродуктивные показатели A. decipiens

Продуктивность одного соцветия

Молодой генеративный возраст

Средний генеративный возраст

Старый генеративный возраст

M±m

С v , %

M±m

С v , %

M±m

С v , %

Число цветков, шт.

142,6±8,5

17,2

170,5±8,12

5,7

65,5±2,81

12,3

Число плодов, шт.

114,8±3,77

9,2

155,3±3,77

6,3

54,0±2,41

13,3

Плодоцветение, %

82,5±4,58

14,3

88,4±0,42

1,5

82,7±3,31

11,6

Реальная семенная продуктивность, шт.

373,6±31,54

22,9

446,8±35,9

25,2

136,8±10,74

24,8

Число семян в плоде, шт.

3,4±0,24

20,6

2,6±0,21

20,4

2,4± 0,12

14,5

Семенификация плода, %

56,0±4,81

28,4

45,0±3,44

19,4

41,7±2,03

14,5

Потенциальная семенная продуктивность, шт.

855,8±50,90

17,2

1023,0±22,53

5,7

292,2±41,24

22,6

Коэффициент продуктивности, %

47,9±4,81

28,4

43,9±3,52

20,7

34,7±2,34

20,7

Число цветков на одном побеге у молодых генеративных растений составляет в среднем 142,6±8,5 шт., у среднегенеративных растений – 170,5±8,12 (больше на 27,5); число плодов у молодых растений – 114,8±3,77, у среднегенеративных – 155,3±3,77 (больше на 40,5); реальная семенная продуктивность (РСП) у молодых растений – 373,6±31,54, у среднегенеративных – 446,8±35,9 шт. (больше на 73,2) семян; плодооб-разование у молодых растений составляет 82,5 %, у среднегенеративных – 88,4 % (больше на 5,9).

Молодые генеративные растения, в свою очередь, отличаются наибольшими показателями по семенификации плода и коэффициенту продуктивности. Семенификация плода у молодых растений составляет 56,0 %, у среднегенеративных – 45,0 % (уменьшается на 11); коэффициент продуктивности зонта у молодых растений – 47,9 %, у средневозрастных – 43,9 % (меньше на 4).

У старых генеративных растений, как правило, все репродуктивные показатели снижаются: число цветков по сравнению со средневозрастными уменьшается на 38,4 %; РСП – на 30,6; коэффициент продуктивности – на 9,2 %.

Вид A. decipiens в молодом и среднем генеративном возрасте образует дочерние луковицы от 1 до 4 шт., коэффициент естественного размножения составляет в среднем 2,6.

По многолетним результатам интродукционного исследования A. decipiens в Южно-Уральском ботаническом саду была дана суммарная оценка его успешности и перспективности в культуре (19 баллов), благодаря чему вид отнесен к группе высоко перспективных растений.

Для данного вида характерно в культуре семенное и вегетативное возобновление, вес полноценных семян (1000 шт.) равен 4,8 г.

Заключение. Вид A. decipiens при интродукции в Южно-Уральский ботанический сад имеет устойчивый фенологический ритм, ежегодно цветет, плодоносит, формирует полноценные семена. Абсолютный вес семян составляет 4,8 г. Репродуктивные показатели высокие: реальная семенная продуктивность (РСП) в среднем – 195 шт. семян, коэффициент продуктивности – 43 %. A. decipiens обладает хорошей способностью к семенному и вегетативному размножению.

Многолетнее интродукционное испытание A. decipiens и оценка успешности его интродукции показывает перспективность его культивирования в регионе Южного Урала. Введение данного вида в культуру позволит расширить и улучшить ассортимент декоративных растений в регионе Южного Урала. В культуре неприхотлив, агротехника выращивания несложная. A. decipiens может быть рекомендован для любых видов озеленения.

Список литературы Интродукционное исследование двух образцов Allium odorum L. в Южно-Уральском ботаническом саду-институте

  • Ахвердов А.А. Биология некоторых декоративных геофитов флоры Армении // Бюл. Бот. сада АН Армянской ССР. 1956. № 15. С. 5-131.
  • Каменецкая И.И. Изучение дикорастущих луков Казахстана // Интродукция растений природной флоры Казахстана. Алма-Ата, 1984. С. 72-76.
  • Каменецкая И.И. К изучению экоморфоза луковичных растений Казахстана // Рациональное использование растительных ресурсов Казахстана. Алма-Ата: Наука, 1986. С. 223-225.
  • Фомина Т.И., Кукушкина Т.А. Содержание биологически активных веществ в надземной части некоторых видов лука (Allium L.) // Химия растительного сырья. 2019. № 3. С. 177-184.
  • Русанов Ф.Н. Принципы и методы изучения коллекций интродуцированных живых растений в ботанических садах // Бюл. гл. ботан. сада. М.: Наука, 1976. Вып. 100. С. 26-29.
  • Тухватуллина Л.А., Жигунов О.Ю. К биологии разных образцов лука черемши в условиях Башкирского Предуралья // Аграрный вестник Урала. 2021. № 3 (206). С. 67-73.
  • Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. К биологии и биохимии Allium obliquum L. в Башкирском Предуралье // Вестник КрасГАУ. 2021. № 8. С. 19-26.
  • Тухватуллина Л.А., Жигунов О.Ю. Биологические особенности образцов Allium nutans L. в Башкирском Предуралье при интродукции // Аграрный вестник Урала. 2021. № 8 (211). С. 51-59.
  • Рекомендации по унификации фенологических наблюдений в России / А.А. Минин [и др.] // Nature Conservation Research. Заповедная наука. 2020. Т. 5, № 4. С. 89-110.
  • Дибиров М.Д., Алибегова А.Н. Структура изменчивости признаков семенной продуктивности Allium mirzojevii (Alliaceae) при интродукции в горных условиях // Известия Горского государственного аграрного университета. 2018. Т. 55, № 4. С. 208-212.
  • Томилова Л.И. Эндемики Урала в ботаническом саду в Свердловске // Бюл. Гл. ботан. сада АН СССР. 1982. Вып. 126. С. 25-31.
  • Friesen N, Fritsch RM, Blattner FR. Phylogeny and new intrageneric classification of Allium (Alliaceae) based on nuclear ribosomal DNA ITS sequences. Aliso: A Journal of Systematic and Evolutionary Botany. 2006. Vol. 22. Iss. 1. pp. 372-395.
  • Флора Европейской части СССР. Т. 4. Л.: Наука, 1979. С. 275-276.
Еще
Статья научная