К биологии редкого эфемероида Cardamine quinquefolia (M. Bieb.) Schmalh. в культуре

EDN: ZJHYFG

Исследование редких и исчезающих видов растений является важнейшим и эффективным направлением в современной биологии. В век повышенной антропогенной нагрузки на природные экосистемы (усиленное потребление природных ресурсов, включая растительные сообщества) наблюдается снижение биологического разнообразия растительного покрова. Численность и запасы большинства хозяйственно ценных для человека растений сокращаются и могут в дальнейшем исчезнуть в природе. Это обусловлено тем, что некоторые виды растений довольно незначительно возобновляются после нарушений, либо их нативные местообитания полностью освоены человеком.

Выращивание и размножение редких растений в условиях интродукции с последующим возвращением их в природные местообитания является одним из действенных способов сохранения биоразнообразия. Это основополагающая задача и направленность ботанических садов. Биоресурсные коллекции растений, созданные в ботанических садах, позволяют сохранить генофонд редких и исчезающих видов. Разностороннее изучение биологических особенностей редких растений позволяет выявить их свойства, признаки и причины сокращения численности популяций. Работы по исследованию таких видов в ботанических садах должны проводиться интенсивно, поскольку это направление в настоящее время является весьма актуальным [Клюй, 2010; Каримова, Абрамова, 2016; Мустафина и др., 2023].

Один из представителей группы редких растений – Cardamine quinquefolia (M. Bieb.) Schmalh. (зубян-ка пятилистная) из семейства Brassicaceae Burnett, nom. cons. (Крестоцветные). Вид занесен в Красные книги ряда регионов России (Пензенской, Тамбовской, Рязанской, Саратовской, Ульяновской обл. и др.) [Красная …, 2011; 2015; 2017; 2019; 2021; 2024].

Растения зубянки пятилистной отличаются высокой декоративностью (красивоцветущее растение). Их чрезмерный сбор (букеты) и вырубка широколиственных лесов являются лимитирующими факторами. Корневища этого вида применяются в народной медицине – в них содержатся алкалоиды, дубильные вещества (обладают кровоостанавливающим действием). Зубянка пятилистная является прекрасным медоносом и отнесена к группе растений, составляющих мелиттофильный комплекс (обеспечивает пчел пыльцой и нектаром в горно-лесных экосистемах Крыма) [Быкова и др., 2020; Шпилевая, 2020].

Целью работы было изучение некоторых особенностей биологии (наступление основных фенофаз, морфометрия и устойчивость в культуре) зубянки пятилистной в коллекции теневыносливых растений (теневой сад) в Южно-Уральском ботаническом саду-институте УФИЦ РАН (ЮУБСИ).

Материал и методика исследования

Растения зубянки пятилистной (рис. 1), которые послужили материалом для исследований, были привезены нами в виде корневищ из Главного ботанического сада РАН (г. Москва) в 2019 г.

• C. quinquefolia – неморальный вид, который произрастает преимущественно в европейской части России (тенистые широколиственные леса и заросли кустарников). Влаго- и тенелюбивое растение. Корневищный (корневище с треугольными чешуйками) травянистый многолетний ранневесенний эфемероид, прямостоячие побеги которого достигают высоты до 35 см. Растения без прикорневых листьев, листья на

  стебле перистые (их обычно 3), в основном сближены в мутовку, цветочные кисти несут до 15 фиолетово-розовых цветков, плод – стручок. Размножение – семенами и вегетативно (пазушные почки), распространение семян – автохория [Рыжова, 2024].

Рис. 1. C. quinquefolia в фазе цветения [ C. quinquefolia in the flowering phase]

Климатические условия района исследования – умеренно-континентальный климат, северная лесостепь, Башкирское Предуралье. Участок произрастания C. quinquefolia (коллекция теневыносливых растений, теневой сад) находится под пологом дуба черешчатого с серой лесной, уплотненной, с низким содержанием гумуса почве.

Выявление особенностей биологии C. quinquefolia при интродукции выполнено в соответствии с научными методическими рекомендациями [Минин и др., 2020; Черемушкина, Барсукова, 2020; Богослов и др., 2021]. При анализе количественных показателей определяли среднее арифметическое (М), ошибки среднего арифметического (m), коэффициент вариации (Cv, %). Оценка успешности вида в условиях выращивания в ботаническом саду (г. Уфа, Башкирское Предуралье) выполнена по методике, которая отражена в работе В.В. Бакановой [1984].

Результаты исследований

2024 год характеризовался следующими погодными условиями: апрель был теплым месяцем, в течение всего мая было холодно, наблюдались частые ночные заморозки, вторая половина лета была достаточно теплая, но с обильными и продолжительными осадками (рис. 2). 2025 г. – весна теплая, без возвратных заморозков, лето было достаточно теплым, но с обильными и продолжительными осадками в виде затяжных дождей и ливней. Средняя температура в летние месяцы составляла около 20ºC. Осень (сентябрь, октябрь) 2025 г. была более теплая и дождливая (количество выпавших осадков в 4.5 раза больше), чем в 2024 г. Данные метеоусловий описаны согласно сайту архива погоды [Погода и климат: эл. ресурс].

Одним из методов изучения сезонных явлений является анализ данных, полученных в результате ведения фенологических наблюдений за растениями – важного направления научных исследований, проводимых в ботанических садах и дендрариях.

В культуре в ЮУБСИ у C. quinquefolia отрастание отмечено в первых числах апреля, во второй декаде появляются бутоны, начало цветения – в третьей декаде апреля, плодоношение – в середине мая. Длительность цветения составляет около двух недель (среднедлительноцветущий вид). Растения этого вида относятся к группе ранневесеннецветущих эфемероидов (весеннезеленые с периодом летне-осеннезимнего покоя).

Измерения морфологических параметров (таблица) надземной части растений выполнены в полевых условиях на участке теневого сада в период массового цветения и их максимального развития. Для получения достоверных среднестатистических данных морфометрии нами были измерены параметры 25 модельных растений.

Рис. 2 . Метеорологические условия г. Уфы (вегетационный сезон 2024–2025 гг.) [ Meteorological conditions of Ufa (growing season 2024–2025) ]

Показатели морфометрических параметров C. quinquefolia в условиях интродукции ЮжноУральского ботанического сада-института УФИЦ РАН

[Morphometric parameters of C. quinquefolia in the introduction conditions at the South-Ural Botanical Garden-Institute of the UFRC RAS]

Параметр	2024		2025		t факт
	M±m	С v , %	M±m	С v , %
Высота генеративного побега, см	29.4±0.37	3.3	30.1±0.34	3.0	1.805*
Толщина генеративного побега, см	0.3±0.01	9.8	0.3±0.01	9.6	0.612*
Число листьев на генеративном побеге, шт.	3.0±0.00	0.0	3.0±0.00	0.0	0.000
Длина листа, см	9.9±0.28	7.5	10.5±0.14	3.4	1.879*
Ширина листа, см	9.6±0.14	3.9	10.0±0.11	2.9	2.455*
Число цветков в соцветии, шт.	14.0±0.31	5.8	13.7±0.29	5.5	0.679*
Диаметр цветка, см	3.1±0.05	4.4	3.1±0.05	4.0	0.196*
Длина лепестка, см	1.7±0.05	7.7	1.6±0.02	3.1	0.475*
Ширина лепестка, см	0.9±0.04	10.9	0.8±0.02	6.3	0.339*
Длина чашелистика, см	0.6±0.02	9.6	0.5±0.02	9.2	0.408*
Ширина чашелистика, см	0.2±0.01	12.1	0.2±0.01	11.4	0.000

Примечание: M – среднее значение; m – ошибка среднего; С v , % – коэффициент вариации; *достоверно при 5%-ном уровне значимости.

Из данных в таблице очевидно, что такие показатели, как высота генеративного побега, длина, ширина листа и ширина чашелистика были выше в 2025 г. Высота генеративного побега, число листьев, ширина листа и диаметр цветка характеризуются небольшим варьированием (С v – 0.0–4.4%). Остальные параметры имеют нормальную степень варьирования (С v – 5.5–12.1%).

Сравнительный анализ морфометрических параметров C. quinquefolia между годами с использованием t-критерия Стьюдента показал, что в большинстве случаев различия статистически незначимы (p >0,05). Это относится к таким показателям, как высота и толщина побега, длина листа, число цветков, диаметр цветка, а также размеры лепестков и чашелистиков. По таким параметрам, как число листьев и ширина чашелистиков, вариация не выявлена. Статистически значимые различия выявлены только для ширины листа (t = 2,455 при p <0,05), где в 2025 г. отмечено увеличение данного показателя по сравнению с 2024 г. В целом полученные результаты свидетельствуют о стабильности морфометрических характеристик в межгодовом аспекте.

По результатам интродукционных исследований проведена оценка перспективности изученного в культуре редкого вида C. quinquefolia, который может быть рекомендован для выращивания в качестве декоративного почвопокровного растения в теневых композициях. Критерии оценки были следующие: развитие вегетативных органов, наличие регулярного цветения и образования семян, зимостойкость, засухоустойчивость, способность растений к саморасселению (единичное и массовое).

Оценка позволила установить, что растения обладают устойчивостью к местным климатическим условиям, отличаются регулярным и массовым цветением, хорошо разрастаются и образуют куртины. Для них характерна высокая зимостойкость, они не подвержены влиянию весенних заморозков, обладают засухоустойчивостью.

Заключение

Таким образом, проведенные интродукционные испытания редкого вида C. quinquefolia позволили выявить, что растения в условиях культуры в ЮУБСИ (Башкирское Предуралье) проходят полный цикл развития, отличаются ежегодным массовым цветением, плодообразованием и формированием полноценных семян. Растения этого вида относятся к группе ранневесеннецветущих эфемероидов. Оценка перспективности в культуре позволила установить, что растения обладают устойчивостью к местным климатическим условиям, хорошо разрастаются и образуют куртины. Для них характерна высокая зимостойкость, они не подвержены влиянию весенних заморозков, засухоустойчивы. Введение в культуру редких и исчезающих растений позволяет удовлетворить потребность в этих видах, что будет способствовать предотвращению полного уничтожения их запасов в природной обстановке.