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.
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.