Лук алтайский при интродукции в Южно-Уральском ботаническом саду-институте

Введение. Лук алтайский ( Allium altaicum Pall.) – многолетний летнезеленый травянистый луковичный поликарпик [1]. Ценное пряновкусовое и лечебно-профилактическое, медоносное растение.

Его называют также лук каменный, дикий батун, согоно, санчин. Лук алтайский очень близок к луку-батуну. По мнению некоторых ботаников, луки батун и алтайский имели общего предка, центром происхождения которого, по-видимому, была территория Китая. Луки батун и алтайский скрещиваются между собой, однако гибриды первого поколения (F1) четко различаются в зависимости от того, какой вид был использован в качестве материнского растения, уклоняясь в материнскую форму [2].

В отличие от батуна лук алтайский образует довольно крупные луковицы, размер которых зависит от условий произрастания. По наблюдениям Г.В. Деловой (1959) и Ю.А. Катухова (1979), размер и масса лука связаны с высотой местообитания над уровнем моря: на большей высоте растения крупнее. Г.В. Делова рассматривает эту особенность как приспособление к неблагоприятным условиям. Продуктивность зеленой массы, количество биологически активных веществ с высотой увеличиваются, но уменьшается способность к размножению, семена становятся более мелкими [3, 4].

Лук алтайский – типичный представитель каменистых и скальных обнажений Горного Алтая.

Распространен в субальпийском поясе гор (над уровнем моря до 3,5 тыс. м), не спускается в сухие степи и не проникает в тундровые сообщества. Ю.А. Котухов отмечал, что типичные местообитания л. алтайского расположены на высоте 1800–2000 м над уровнем моря. Предпочитает нейтральные, богатые кальцием почвы. Распространен небольшими популяциями, встречается и одиночными экземплярами [4].

Ботаники выделяют две формы лука алтайского, приуроченные к определенным местам обитания. На высотах 2000 м над уровнем моря на скальных уступах и осыпях произрастают неветвящиеся однопобеговые растения с крупной одиночной округлой луковицей, крупными шаровидными соцветиями с количеством цветков более 100 (104–127 шт.). На мелкощебнистых осыпях встречаются многопобеговые (многогнездные) особи, образующие в клоне до 15 побегов с более мелкими соцветиями, у которых в соцветии 70–80 шт. цветков. По мере увеличения возраста растений число побегов, листьев, цветоносов возрастает, увеличивается соответственно и урожай. Между этими основными формами встречаются и переходные [5].

Алтайский лук интродуцирован во многих ботанических садах России, интродукторы отмечают, что вид легко адаптируется при введении в культуру, успешно развивается и дает самосев. Большинство исследователей относят л. алтайский к ранним видам. Однако, как и другие виды луков, он полиморфен. Причем культивируемые формы значительно отличаются от дикорастущих. В более благоприятных условиях (плодородные почвы, наличие влаги, уход) растения лучше растут, становятся мощными, сильнее ветвятся, образуют большее количество луковиц, увеличивается их масса, изменяется химический состав. Содержание каротина в условиях культуры возрастает в 3–4 раза по сравнению с дикорастущими. В культуре семя-продуктивность повышается. Полевая всхожесть семян при подзимнем посеве (62–78 %) выше, чем при весеннем (29–40 %). Лук алтайский морозостоек и прекрасно зимует. Луковица при промерзании и постепенном оттаивании не повреждается и может продолжать свой рост. Этим свойством пользуется местное население и хранит луковицы в замороженном виде. При весеннем возврате холодов молодые листья не повреждаются при температуре до -10 °C [6, 7].

Алтайский лук богат сахарами. Максимальное содержание сахара накапливается в листьях и луковицах к концу вегетации, причем в листьях преобладают редуцированные сахара, а в луковицах почти весь сахар представлен сахарозой [8, 9].

Цель исследования – изучить в условиях интродукции лук алтайский: особенности фенологии, морфологии, семяпродуктивности, биохимического состава, размножения, устойчивости и перспективности в культуре.

Объекты и методы. Интродукционная работа проводилась в ботаническом саду на коллекционном участке луков в 2000–2021 гг. Семена лука алтайского были получены в 1987 г. из Центрально-Сибирского ботанического сада СО РАН (природное происхождение – Телецкое озеро). Использовались общепринятые методики интродукционных и биологических [10–12], а также биохимических [13] исследований.

Результаты и их обсуждение. По внутри-родовой классификации системы Allium L. Wendelbo лук алтайский относится к секции Phyllodolon Prokh. (к корневищно-луковичным видам).

Сезонное развитие лука алтайского начинается в 1-й половине апреля (табл. 1).

Таблица 1

Фенологические показания A. altaicum

Показатель	2015	2016	2017	2018	2019	2020	2021
Начало весеннего отрастания	11.04	05.04	20.04	22.04	06.04	06.04	11.04
Начало отрастания цветоноса	11.05	23.04	16.05	14.05	10.05	09.05	05.05
Начало раскрытия чехлика соцветия	27.05	16.05	03.06	29.05	25.05	26.05	22.05
Начало цветения	01.06	24.05	12.06	05.06	03.06	04.06	27.05
Конец цветения	25.06	20.06	05.07	06.07	30.06	27.06	25.06
Начало созревания семян	07.07	30.06	22.07	22.07	17.07	15.07	01.07
Конец созревания семян	27.07	22.07	13.08	10.08	30.07	26.07	15.07
Длительность цветения, дней	25	28	24	31	27	24	30
Период от отрастания до плодоношения, дней	88–108	87–109	94–115	93–112	103–116	101–112	82–96

Листья весенней генерации максимальную высоту достигают к концу мая, их длина составляет до 40–50 см. Появление цветоноса наблюдается в основном во 2-й декаде мая. Цветки раскрываются в конце мая–начале июня. Цветет лук от 24 до 31 дня. В фазу плодоношения лук постепенно теряет листья и погружается в короткий период покоя. Семена созревают в июле. В середине августа возобновляется летне-осенняя генерация листьев, в сентябре их длина достигает до 28 см, в октябре – до 35 см. Лук алтайский вегетирует 180–190 дней.

Высота стрелки л. алтайского у средневозрастных растений – 65–90 см (77±3,64), толщина – 2,3–3,7 (2,8±0,17), длина листа – 20–50 (33,4±3,4), ширина – 1,7–2,5 (2,02±0,11), ширина зонта – 3,8–5,0 (4,23±0,19), длина луковицы – 4,1–5,3 (4,41±0,16), ширина – 3,0–3,6 см (3,19±0,09).

Изучение семяпродуктивности л. алтайского имеет значение в связи с введением его в культуру как декоративного и витаминного растения.

Имеющиеся сведения о семяпродуктивности л. алтайского в условиях природного ареала и в культуре дают возможность судить о репродук- тивности вида в целом, но не характеризует полностью его продуктивность в связи с возрастными особенностями [14–16].

В молодом генеративном возрасте лук алтайский имеет от 86 до 177 шт. цветков (135,33± 13,36), плодов – от 70 до 161 (123,83±13,24), чис- ло семян в зонте – от 160 до 567 (435,0±71,2 шт.), число семян в коробке – от 2,2 до 4,2 шт. (3,63±0,37 шт.), коэффициент продуктивности – 55,5 % (табл. 2).

Количество побегов в клонах в молодом половозрелом возрасте достигает до 4–7 шт.

Таблица 2

Продуктивность 1 соцветия	Молодой генеративный возраст		Средний генеративный возраст		Старый генеративный возраст
	M±m	Сv, %	M±m	С v , %	M±m	Сv, %
Число цветков, шт.	135,33±13,36	24,1	321,0±43,58	35,9	122,1±14,24	34,9
Число плодов, шт.	123,83±13,24	26,2	292,9±41,43	37,4	92,56±9,44	30,6
Плодоцветение, %	90,96±2,49	6,1	91,2±1,45	4,5	78,83±5,06	18,16
Реальная семенная продуктивность, шт.	435,0±71,2	36,6	1223,5±170,23	34,0	245,88±31,69	36,45
Число семян в плоде, шт.	3,63±0,37	22,6	4,2±0,15	3,3	2,57±0,22	24,66
Семенификация плода, %	60,46±6,13	22,6	70,0±2,56	1,8	42,83±3,73	24,6
Потенциальная семенная продуктивность, шт.	762,0±76,70	22,5	2055,0±269,0	32,0	753,75±93,6	35,1
Коэффициент продуктивности, %	55,53±6,55	26,36	59,5±1,08	4,5	34,69±4,59	37,5

Репродуктивные показатели A. altaicum

У среднегенеративных растений лука алтайского все репродуктивные показатели повышаются: число цветков (321,0±43,58) и плодов (292,9±41,43) у них по сравнению с молодыми растениями возрастают в 2,4 раза, число семян в зонте – 2,8 раза (1223,5±170,23), семян в плоде – 1,2 раза (4,2±0,15), коэффициент продуктивности – больше на 4,0 % (59,5 %). В среднем возрасте число побегов в клоне составляет от 8 до 19 шт.

У старых растений кусты имеют только 1–2 цветоносных побега, как правило, репродуктивность снижается. Ниже приводим количественные репродуктивные показатели в сравнительном аспекте с молодыми и средневозрастными растениями: количество цветков уменьшается в 1,1 (на 13,2 шт.) и в 2,6 раза (на 199 шт.); плодов – в 1,3 (на 31,3 шт.) и в 3,2 раза (на 200 шт.); семян в зонтике – в 1,8 (на 189 шт.) и в 5 раз (на 978 шт.) коэффициент продуктивности – на 20,8 и 24,8 % (с молодыми и средневозрастными растениями соответственно).

В наших условиях размножение алтайского лука хорошее, также ежегодно отмечается самосев. Полноценные 1000 шт. семян имеют вес 2,5 г. Семена имеют длину 3,5 мм и ширину 2,3 мм.

Лук алтайский – прекрасный источник витаминов. Для выявления динамики накопления витамина С анализировали листья лука алтайского, собранные в течение вегетационного сезона: 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/%. В фазе отрастания цветоноса в составе листьев сахара обнаружено 32,0 %, азота – 2,43, сухого вещества – 10,85, протеина – 15,18, жира – 4,13, крахмала – 1,98 %, каротина – 41,6 мг/кг.

Заключение. Интродукционное испытание лука алтайского в Южно-Уральском ботаническом саду показывает высокую перспективность данного вида лука для выращивания в лесостепной зоне Предуралья как декоративной и пищевой культуры. Лук алтайский можно использовать как источник витаминов в ранневесенний и осенний период. Феноритм и размножение лука устойчивые, семяпродуктивность высокая, но уменьшается со старением растений, хотя остается в удовлетворительном количестве. Отмечен ежегодный самосев.