Природоохранные мероприятия по сохранению лекарственных растений Кавказских Минеральных Вод и их мониторинг

Природа Кавказа богата и разнообразна. На территории Ставропольского края существуют различные экосистемы от полупустынь, степей до широколиственных хвойных лесов и альпийских лугов. Видовое разнообразие растений края уникально благодаря географическому положению, рельефу, высоте над уровнем моря, составу почв и др. Климат Кавказских Минеральных Вод (КМВ) континентальный: лето теплое, зима умеренно мягкая. Средняя температура воздуха в январе составляет -4ºС, в июле +25ºС. КМВ с 1992 г. являются особо-охраняемым эколого-курортным регионом, обладающим природными лечебными ресурсами, пригодными для лечения и профилактики заболеваний.

Россия является страной-участницей Конвенции ООН о биологическом разнообразии. В соответствии с Государственной программой «Развитие особо-охраняемого региона РФ -Кавказские Минеральные Воды» проводится комплекс природоохранных мероприятий: издание Красной книги Ставрополья, создание заповедников, заказников, национальных парков, памятников природы, ботанических садов и эколого-ботанических станций [2, 4]. На территории КМВ в охране растений и сохранении видового разнообразия значительная роль отводится эколого-ботанической станции БИН РАН и

ботаническому саду ПМФИ. Для сохранения видового разнообразия растений осуществляется их мониторинг[5].

Цель работы: мониторинг и изучение особенностей интродукции некоторых растений, требующих охраны.

Мониторинг редких и находящихся под угрозой исчезновения растений – это комплексная система регулярных наблюдений за распространением, численностью, физическим состоянием этих объектов, а также состоянием природной среды их обитания (структурой, качеством и площадью) в целях своевременного выявления, анализа и прогнозирования возможных изменений на фоне естественных процессов и под влиянием антропогенных факторов, оценки этих изменений, своевременного предупреждения и устранения последствий негативных воздействий.

Одна из главных задач исследования - это проведение интродукции на базе Ботанического сада ПМФИ некоторых охраняемых и внесенных в Красную книгу растений [2, 4]. Нами проводилось изучение биологических особенностей развития и размножения растений; влияние агротехнических мероприятий на выращивание растений в культуре; проведение интродукции на базе Ботанического сада ПМФИ некоторых охраняемых и внесенных в Красную книгу растений (безвременник великолепный, горицвет весенний, красавка кавказская, горянка колхидская, морозник кавказский и др.) с целью их сохранения.

На территории КМВ в охране растений и сохранении видового многообразия значительную роль выполняют ботанический сад Пятигорского медико-фармацевтического института (ПМФИ) и эколого-ботаническая станция ботанического сада-института (БИН) РАН.

На базе ботанического сада ПМФИ была проведена интродукция некоторых растений Северного Кавказа и Закавказья: безвременник великолепный, горицвет весенний, горянка колхидская, красавка кавказская, ландыш майский, морозник кавказский, морозник пурпурный, пион узколистный, скополия карниолийская. Опыты проводились в 2013-2015 гг. на делянках с соблюдением агротехнических мероприятий (прополка, рыхление, полив, внесение удобрений). Растения переносились из дикорастущей флоры и высаживались на делянках с междурядьями 25 см и в ряду 20-25 см. Размножение производилось вегетативным способом (отрезками корневищ, луковицами) и семенами. Все растения вегетируют, цветут и плодоносят в климатических условиях Северного Кавказа, что способствует сохранению видового разнообразия.

Ботанический сад ПМФИ и экологоботаническая станция БИН РАН решают задачи сохранения генофонда растений в условиях интродукции. Ботанический сад участвует в международных программах по сохранению видового разнообразия растений. В последние годы появилась возможность проводить обмен семенным материалом с ботаническими садами США, Германии, Италии, Франции. Из экспедиционных обследований территорий Северного Кавказа, Закавказья и Черноморского побережья были привезены и высажены в ботаническом саду многие виды редких и исчезающих растений. В настоящее время коллекция растений ботанического сада включает более 850 видов из 394 родов и 124 семейств. Ведется работа по аннотированию коллекций с целью использования данных для информационно-поисковой системы «Ботанические коллекции России и сопредельных государств». Ботанический сад является уникальным центром охраны генофонда растительного мира и имеет учебное природоохранное и просветительское значение[1, 3].

Подготовка почвы. Правильная обработка почвы имеет большое значение для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями растений. Участок подготавливают в конце лета — начале осени. Начинают с выкопки корневищ злостных многолетних сорняков (осот розовый, бодяк, осот желтый полевой, вьюнок полевой, одуванчик, пырей и лютик ползучие и др.). Затем задернен-ный участок перекапывают на глубину 8-10 см и тщательно измельчают дернину острой лопатой. Для улучшения структуры почвы вносят любые имеющиеся органические удобрения (навоз, компост, выветрившийся торф — не менее полведра на 1 кв. м), а также обычный песок, золу, размельченный шлак, но по литровой банке на ту же площадь, и перекапывают на глубину 20-22 см. Разбивать комья и разравнивать почву граблями не следует. Комковатость способствует лучшему снегозадержанию и накоплению влаги, а также гибели яиц и личинок различных сельскохозяйственных вредителей. Если почва легкая, то после удаления корневищных сорняков можно обойтись одной перекопкой на глубину 20—22 см с одновременным внесением тех же органических удобрений, кроме песка и шлака.

Подготовка к посеву. Процесс закаливания семян очень прост. Сначала намоченные семена 12 часов держат в теплом помещении с температурой воздуха +18-+20 ⁰C, в этот период зародыш трогается в рост. Потом емкость с замоченными семенами переносят в холодильник или холодное помещение с температурой около -1-2°C также на 12 часов. Смену температуры проводят через каждые 12 часов в течение 7-10 дней до посева семян в землю. Такой процесс закаливания не только ускоряет рост растений, но и повышает урожаи на треть. Протравливание, или обеззараживание семенного материала (семян, клубней, рассады, черенков, луковиц) перед посевом делается для защиты растений от вредителей и болезней в самом начале роста и развития растений. На самом деле это довольно доступные, простые и эффективные способы.

Влажная предпосевная обработка семенного материала. Для влажной предпосевной обработки семян используется 1% раствор марганцово-кислого калия. Семена, луковицы, клубнелуковицы или другой посевной материал на сутки помещают в раствор марганцовки (рабочий раствор: 2 г марганцовки на 10 л воды) или на полчаса в концентрированный раствор (2 г марганцовки на 1 литр воды) с последующим промыванием чистой водой. Раствора должно быть ровно столько, чтобы семена только погрузились. Такую обработку проводят от пяти дней до нескольких часов до посева. Растения переносились из дикорастущей флоры и высаживались на делянках с междурядьями 25 см и в ряду 20-25 см. Размножение производилось вегетативным способом (отрезками корневищ, луковицами) -безвременник великолепный, красавка кавказская, скополия карниолийская и пион узколистный.

Полив и рыхление почвы. Поливали растения обильно. Поливать следует под корень, чтобы вода питала непосредственно корневую область растения и не повреждала его лиственной части, так как многие культуры чрезвычайно чувствительны к сырости, провоцирующей возникновение и развитие грибковых заболеваний. Самым благоприятным моментом для полива считается раннее утро, когда земля остыла за ночь и увлажнилась росой, а температура воздуха не высокая. Подходят для полива и вечерние часы, хотя разогретая земля и горячий воздух вызывают нежелательное испарение влаги. Самыми проверенными способами сохранения влаги в почве являются мульчирование и рыхление почвы после полива. Мульчирующий слой из органических материалов значительно сокращает испарение влаги с поверхности почвы, задерживает почвенную влагу и в течение длительного времени поддерживает землю в рыхлом влажном состоянии [13, 16].

Безвременник великолепный - Colchicum speciosum Stev. , семейство лилейные - Liliaceae . Неприхотлив, но наиболее интенсивно развивается и цветет на супесчаной, рыхлой, хорошо дренированной земле, в которую добавлен перегной или компост. Безвременник одинаково хорошо чувствует себя как на солнце, так и в полутени. Основными мероприятиями по уходу за безвременниками является внесение удобрений. По весне необходима подкормка азотными удобрениями, что помогает растению сформировать крупные и крепкие листья. Растения прекрасно зимуют в открытом грунте. Размножение проводят дочерними клубнелуковицами. Посадку проводят в августе. Глубина заделки луковиц в поч-вузависят от их размера Мелкие луковицы высаживаем на глубину 6-8 см на небольшом расстоянии друг от друга (10-15 см), крупные нужно высадить немного глубже (на глубине 12-15 см) с интервалом 20-25 см. Одна луковица дает 3-4 (иногда больше) цветков.

Горицвет весенний (Адонис весенний) – Adonis vernalis L, семейство лютиковые -Ranunculaceae. Горицвету необходимо открытое солнечное место и плодородная, легкая по механическому составу почва (в идеале чернозем), содержащая небольшое количество извести. Важнейшими условиями успешного выращивания адониса весеннего являются хороший дренаж и полноценное освещение. Деление куста горицвет переносит плохо, а семена имеют низкую всхожесть (до 30%) и плохо прорастают. Всхожесть сохраняется в течение года после сбора семян, однако лучше всего сеять их свежесобранными или даже не вполне дозревшими. Посев семян производят на глубину полтора сантиметра. Примерно через месяц - полтора появляются всходы. В дополнительном уходе растение практически не нуждается. Нужно только удалять сорняки и время от времени рыхлить почву. Удобрения достаточно вносить раз в год, в начале сезона. Поливать взрослые растения не обязательно, вредители и болезни адонису не страшны. Зацветает на 4 - 5 год жизни. Адонис весенний дает семена примерно к концу июня - началу июля. При наблюдении за растениями установлено, что они чувствуют себя удовлетворительно. На каждой из делянок посажено 10-12 растений.

Горянка колхидская – Epimedium colchicum L. – семейство барбарисовые Berberidaceae. В коллекцию эколого-ботанической станции «Пятигорск» горянка колхидская была включена в 1985 г. (бассейн р. Мзымта) и размножена отрезками корневищ. Условия введения в культуру : почва -предгорные черноземы, тенистое местоположение, хорошо переносит заморозки, дополнительного укрытия не требует. Размножается отрезками корневищ с 2-3 почками осенью, семенное размножение проходит с двухэтапной стратификацией, сеянцы неприхотливы, развиваются быстро, зацветают на третий-четвертый год. Самосева нет, цветет с конца марта до начала апреля. Семена созревают в конце июня - июле. Разрастается быстро, образуя плотный покров. При наблюдении за растениями установлено: растения цвели и плодоносили ежегодно на протяжении двух лет. Чувствуют себя удовлетворительно. На каждой из делянок посажено 10-12 растений.

Красавка кавказская – Atropa caucasica Kreyer L. – семейство пасленовые Solanaceae. Красавка - теплолюбивое, светолюбивое и влаголюбивое растение, требовательное к плодородию почвы, с длинным вегетационным периодом 130-145 дней. Культивируется красавка на пониженных участках с плодородными структурными почвами. Красавку можно размножать семенами, саженцами, выращенными из черенков, или делением многолетних растений. Оптимальным методом является размножение черенками. В течение вегетации в первый и последующие годы по мере необходимости проводят рыхление почвы в междурядьях, прополки в рядах, подкормки и по возможности поливы. Растения цветут и плодоносят регулярно.

Морозник кавказский – Helleborus caucasicus A.Br. – семейство лютиковые Ranunculaceae. Растения растут и хорошо развиваются на слегка затененных участках. Почва - умеренно влажная и достаточно богатая перегноем. Все виды морозников требуют внесения в почву извести, для них очень важен хороший дренаж. После окончания цветения можно замульчировать почву вокруг этих растений компостом, хорошо разложившимся торфом или листовой землей, это предохранит землю от высыхания и послужит удобрением. В засушливое время нелишним будет полив. Размножается морозник семенами и вегетативно, делением растения весной, после окончания цветения, и в августе. Семена морозника созревают в июне. В климатических условиях КМВ растения цветут с первой - второй декады апреля в течение 3–4 недель. Чашелистики по окончании цветения не опадают, а остаются при плодах все лето, и растения долго сохраняют декоративность. Вегетирует морозник кавказский до поздней осени. При наблюдении за растениями установлено, что растения цвели и плодоносили ежегодно на протяжении двух лет, чувствуют себя удовлетворительно.

Итогом проведенных исследований стала разработка рекомендаций по рациональному использованию, охране, стратегии возобновления ресурсов лекарственных растений, а также составление банка данных ценных генофондных популяций, наиболее перспективных для медицинских целей.

Выводы

• 1.    На основании мониторинга редких и исчезающих растений КМВ проведена интродукция их в условиях ботанического сада ПМФИ и эколого-ботанической станции БИН РАН.

• 2.    Проводился перенос растений из дикорастущей флоры (пион узколистный, горицвет весенний), проверка условий их размножения корневыми черенками (скополия карниолийская, горянка колхидская), луковицами (безвременник великолепный) и другими способами.

• 3.    Фенологические наблюдения проводились за растениями на протяжении 2013-2015 гг. Составлены фенологические спектры. Все растения вегетируют, цветут и плодоносят в климатических

условиях Северного Кавказа, что способствует сохранению видового разнообразия.