Интродукция редких плодовых и декоративных растений на Среднем Урале

Ладейщикова, Любовь Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Интродукция редких плодовых и декоративных растений на Среднем Урале
ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Интродукция редких плодовых и декоративных растений на Среднем Урале"

На правах рукописи Ладешцикова Любовь Анатольевна

ИНТРОДУКЦИЯ РЕДКИХ ПЛОДОВЫХ И ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЙ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ

06.03.01 Лесные культуры, селекция, семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Екатеринбург 2004 г.

Работа выполнена в Уральском саду лечебных культур им. проф.

Л.И. Вигорова при Уральском государственном лесотехническом

университете

Научный руководитель - кандидат биологических наук, профессор

Крючков Виктор Алексеевич

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Буторова Ольга Федоровна; кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Лоскутов Реджинальд Иванович

Ведущая организация - Научно-исследовательский институт

аграрных проблем Хакасии кандидат сельскохозяйственных наук, директор

Савостьянов Вадим Константинович

Защита состоится 9 июня 2004 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.253.03 в Сибирском государственном технологическом университете по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82, СибГТУ

Факс 660390, E-mail: pavlov@sibstu.kts.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибГТУ

Автореферат разослан 7 мая 2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета канд. с.-х. наук, доцент

И.Н. Павлов

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Увеличение площади урбанизированных территорий сопровождается все усиливающимся воздействием техногенных факторов на природу, а значит, и на человека. В экологически неблагоприятных условиях Урала особую остроту приобрело сохранение естественных и создание искусственных фитоценозов для оздоровления окружающей среды, а также поиск и введение в культуру растений с целью получения продуктов питания с повышенной биологической ценностью.

Биоэкологические характеристики, качественный и количественный состав биологически активных (защитных) веществ (БАВ) растений различных видов, возделываемых в отдельных сельскохозяйственных зонах, определены наукой достаточно четко. Необходим поиск новых растений, содержащих значительно большее количество защитных соединений, или способных депонировать другие БАВ, отсутствующие у традиционных в данном районе растений.

Цель работы - определить перспективность интродуцированных видов растений в условиях Среднего Урала: способность к размножению, сохранению декоративных свойств и депонированию повышенного содержания БАВ, предложить ассортимент редких плодовых и декоративных растений и методы их размножения.

Задачи исследований:

- изучить морфологию и фенологию интродуцированных растений;

- определить морфотип гибридов Chacnomeles Lindl!;

- определить способность интродуцированных растений- депонировать эффективное количество БАВ в различных органах;

- выделить перспективные формы для селекции и введения в культуру;

- отработать способы размножения изучаемых растений.

Научная новизна. Выявлены особенности феноритмов и размножения гибридов рода Chaenomeles Lindll (хеномелес), Schisandra chinensis (Turcz) Baill (лимонника китайского), Actinidia kolomicta Maxim (актинидии коломикта), Sorbus aria (L.) Grantz (рябины арии), гибридов калины садовой рода Viburnum Lindll, Myricaria alopecuroides Schrenk (мирикарии лисохвостниковой), Forsythia ovata Narai (форзиции овальнолистной), Artemisia abrotanum L. (полыни лечебной), Mahonia aquifolium Nutt (магонии падуболистной), а также их способность сохранять декоративность и депонировать высокое содержание БАВ в условиях Среднего Урала. Установлены особенности фенотипической изменчивости 44 межвидовых гибридов рода Chaenomeles Lindll в Уральском саду лечебных культур им. проф. Л.И. Вигорова (УСЛК) за шесть лет по срокам прохождения фенологических фаз и морфологии, составлена шкала оценки перспективности интродукции на Среднем Урале, определен биохимический состав плодов и способы размножения в пункте интродукции.

Практическое значение. В биогруппе межвидовых гибридов рода хеномелес отселектированы семь культиваров, которые по всем признакам могут быть выделены в отдельные сорта;

потомство 44 гибридов; отселектированы экземпляры со средним и поздним сроками созревания плодов, высокой зимостойкостью, регулярным и обильным плодоношением, продуцирующие семена высокого качества. Выявлена одна бессемянная форма с толстой стенкой плода. Выделено 6 хемоформ, устойчиво депонирущих повышенное содержание БАВ.

Выращено семенное и вегетативное потомство рябины арии, гибридов калины садовой, актинидии коломикты, лимонника китайского, полыни лечебной, мирикарии лисохвостниковой, форзиции овальнолистной, магонии падуболистной, акклиматизированных в пункте интродукции, для расширения ассортимента декоративных и новых плодовых культур.

Объекты исследований. Интродуцированные древесные виды и межвидовые гибриды, произрастающие в УСЛК; семенное и вегетативное потомство отселектированных экземпляров. На защиту выносятся:

1. Особенности морфологии, фенологии, накопления БАВ у интродуцентов с учетом морфотипа растений.

2. Методика отбора перспективных видов и биотипов интродуцированных декоративных и плодовых растений.

3. Методика предпосевной обработки семян в зависимости от видовой принадлежности с целью повышения жизнеспособности зародышей.

4. Закономерности укоренения зеленых черенков в зависимости от сроков, субстрата и условий черенкования.

Обоснованность выводов и достоверность результатов исследований подтверждаются достаточным объемом экспериментального материала, результатами полевых и лабораторных исследований в течение шести лет. Основные научные положения, выводы и рекомендации обоснованы анализом научной и патентной литературы, теоретическими и экспериментальными исследованиями, использованием в работе современных стандартных методик. В процессе работы детально изучены 44 межвидовых гибрида рода хеномелес, 12 гибридов калины, 6 видов и 1 подвид плодовых и декоративных растений. При участии автора расширен ассортимент интродуцированных древесных растений в УСЛК.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на II Международном симпозиуме "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования" /Пущино, 1997/, на Ш Международном симпозиуме по облепихе /Улан-Удэ, 1998/, на Международном симпозиуме "Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье" /Алушта, Украина, 1999/, на совещании "Проблемы интродукции хвойных растений в России" /Сочи, 1999/, на Международной конференции "Проблемы дендрологии на рубеже XXI в." /М., 1999/, в отчете о научно-исследовательской работе УДК 634.630.165 (470.5) государственная регистрация № 01.9.70007254 инв. № 16/2000 "Исследования генофонда насаждений Уральского сада лечебных культур им. проф. Л.И. Вигорова и интродукция новых высоковитаминных, тонизирующих и декоративных растений" "/Екатеринбург, 2000/, X Международном симпозиуме

"Нетрадиционное растениеводство, эниология и здоровье" /Алушта, Украина, 2001/.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Личный вклад. Автор является непосредственным участником проведенных исследований, сбора и обработки экспериментального материала, разработки рекомендаций.

Объем и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, рекомендаций, списка использованных источников, приложений. Объем диссертации150 страниц, в том числе 112 текста, 24 ;таблицы, 14 рисунков и 20 приложений. Библиография изложена на9 страницах, включает116 наименования, в том числе 9 на иностранных языках.

Содержание работы

1. Состояние вопроса и обоснование темы исследований

Рассмотрены научные основы интродукции, формы и категории изменчивости древесных растений. Дана природно-климатическая характеристика Среднего Урала и пункта интродукции.

2. Объекты исследований

Изучаемые растения произрастают в Уральском саду лечебных культур им. проф. Л.И. Вигорова города Екатеринбурга. Дана история культуры и классификация видов, участвовавших в образовании гибридов хеномелеса и гибридов калины садовой, характеристика подвида рябина ария, БИДОН: лимонник китайский, актинидия коломикта, магония падуболистная, полынь лечебная, форзиция овальнолистная, мирикария лисохвостниковая. Приведена краткая характеристика всех объектов исследования: морфологические особенности, онтогенез, сезонный ритм развития в природе и в культуре. Растения изучались с 1995 по 2000 годы.

3. Методы исследований

Морфоанатомические характеристики 44-х межвидовых гибридов хеномелеса рассматривались по ключу С. Weber (1963, с. 305). Морфобиологические и фенологические исследования, а также оценка перспективности гибридов хеномелеса проводились по методу П.И. Лапина (1974, 1979). Изучение морфологии - по методике П.Г. Шитта (1952). Определение биохимии различных органов растений проведено по общепринятым методикам и по методикам, разработанным в НИЛ БАВ Уральского лесотехнического института (УЛТИ) (Вигоров, 1964; Вигоров, Трибунская, 1968; Ермаков, 1972; Крючков, Новоселова, Степанова, 1988). Результаты опыта по зеленому черенкованию оценивались по методу двухфакторного дисперсионного анализа (Любищев, 1986), биометрия сеянцев - по Г.Ф.. Лакину (1980). Данные по температуре воздуха, количеству осадков и рассеянной солнечной радиации предоставлены Метеорологическими станциями г. Екатеринбурга и Верхнее Дуброво.

4. Изменчивость межвидовых гибридов хеномелеса

В результате проведенной межвидовой гибридизации в группе рода хеномелес (семенная репродукция растений, выросших из семян от свободного опыления растений хеномелеса японского, катаянского, прекрасного и превосходного) в пункте интродукции получено 44 гибрида, которые изучены по 15-ти морфопризнакам.

Морфология интродуцента

Установлено, что растения занимают промежуточное положение по морфопризнакам растений родительских видов хеномелес катаянский, прекрасный, японский и гибридной группы хеномелеса превосходного, участвовавших в образовании исследуемого интродуцента. 6 из 15-ти изученных признаков (почки, соцветия, чашелистики, диск, лепестки и плодолистики) не проявили видовых отличий. Некоторые формы оказались неподдающимися идентификации, показав сугубо индивидуальные характеристики. Наивысший процент показала группа растений с признаками эндогенной изменчивости (100% и 40,4%). Высок процент отклонения анализируемых гибридов в сторону хеномелеса превосходного. Процент отклонения в сторону вида хеномелес японский - третий по величине. Хеномелес катаянский доминирует по количественным показателям, а хеномелес прекрасный - по качественным (Рис. 1).

х. японский х. прекрасный х. катаянский х превосходный иные признаки

'Распределение признаков *0«Распределение особей

Рисунок 1 - Процентное соотношение признаков у гибридов

Результаты распределения по шести группам перспективности интродукции показали, что вполне перспективными можно считать 4,5% от общего числа форм (Табл. 1).

Таблица 1 - Оценка перспективности гибридов хеномелеса _ по шкале Лапина (1974)_

Индекс Значение индекса, морфоформы интродуцента Сумма баллов Распределение, %

1 Вполне перспективные 5.5,6.8 92 4.5

II Перспективные 1.7, 2.5, 3.2, 3.5, 3.7, 4.3,4.5, 5.2, 5.3, 5.4, 5.7, 5.8, 6.5, 6 6 77-90 31,8

III Менее перспективные 1.4, 2.3, 2.7, 3.3,4.2,4.4,4.7,4.9, 5.11,6.3, 6.4, 6.7 62-73 27.3

IV Мало перспективные 1.2,1.3,1.5,1.6,2.1, 2.2,2.4, 2.6, 3.1, 3.6, 5.10, 6.2 44-60 27,3

V Неперспективные 1.1,4.8, 5.6 21-39 6.8

VI Абсолютно непригодные 6.1 18 2.3

Процент перспективных и менее перспективных гибридов высок - 31,8% и 27,3%. В группу мало перспективных в основном вошли растения с иными признаками (27,3%).

Зависимость перспективности интродукции гибридов от отклонений к каждому из родительских видов или группе растений, проявивших иные признаки, показана в таблице 2.

Таблица 2 - Зависимость перспективности интродукции

межвидовых гибридов рода хеномелес от отклонения к каждому из родительских видов или группе растений с иными признаками, %

№ гибрида X. Японский X. Прекрасный X. катаянский X. превосх. С иными признаками N9 гибрида X. японский X. прекрасный X. катаянский X. превосх. С иными признаками

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Вполне перспективные Мало перспективные

5.5 33,3 - 22,2 44,4 1 2 44,4 - - - 55,6

6.8 55,5 - - - 44,4 1.3 11,1 33,3 - 11,1 44,4

Перспективные 1.5 33,3 11,1 11,1 11,1 33,3

1.7 - - 11,1 22,2 66,7 1.6 11,1 11,1 • 66,7 11,1

2.5 11,1 - - 55,6 33,3 2.1 77.8 - - 11.1 11,1

32 - - - 55,6 44,4 2.2 44,4 - - 33,3 22,2

3.5 55,6 - - - 44,4 2.4 11,1 - - 55,6 33,3

3.7 66,7 - - 11,1 22,2 2.6 - - 22,2 33,3 44,4

4.3 11.1 - 33,3 11,1 44,4 3.1 - 22,2 11.1 11,1 55,6

45 44,4 - 11,1 33,3 11.1 3.6 11.1 - 11,1 22,2 55,6

5.2 44,4 - 22,2 22,2 11,1 5.10 - 22,2 - - 77,8

5.3 66,7 - - - 33,3 62 11.1 - 11,1 11,1 66,7

5.4 22,2 - 11,1 55,6 11.1

Окончание таблицы 2

* 1 2 | 3 | 4 | 5 | 6 7 | 8 | 9 | 10 \ 11 \ 12

. Менее перспективные Неперспективные

1.4 22,2 - - 66,7 11,1 1.1 - 44,4 11,1 22,2 22,2

23 • 11,1 - 22,2 66,7 48 22,2 - - 11,1 66,7

2.7 - 22,2 - 11,1 66,7 5.6 - 33,3 - 55,6 11,1

3.3 - - - 66,7 33,3 Абсолютно непригодные

42 - - 33,3 11,1 55,6 6.1 | . | 44,4 | - | - | 55,6

44 11,1 11,1 - 44,4 33,3

4.7 - - - 55,6 44,4

4.9 - ■ 77,8 22,2

5.11 - - - 33,3 66,7

6.3 11,1 22,2 11,1 - 55,6

6.4 33,3 - - 44,4 22,2

6.7 - - - 66,7 33,3

Вполне перспективными для интродукции являются гибриды с наибольшим процентом признаков хеномелеса японского и группы растений с иными признаками. Перспективными являются гибриды, у которых помимо хеномелеса японского и растений с иными признаками, также высок процент признаков хеномелеса превосходного. В группе менее перспективных -гибриды с высоким процентом признаков хеномелеса превосходного и растения с иными признаками.

Плоды и семена

Ежегодно подсчитывалось количество и масса плодов с каждого куста, а также масса 1000 полных и щуплых семян. 39 из 44 гибридов способны завязывать плоды, формировать жизнеспособные семена - 38 гибридов. Зависимость массы 1000 шт. полных семян от количества сформированных плодов отражена на рис. 2.

Рисунок 2 - Количество плодов и масса семян у гибридов хеномелеса

Самые крупные семена при наименьшем количестве сформированных плодов дают растения, отклоняющиеся в сторону хеномелеса превосходного; растения, отклоняющиеся в сторону хеномелеса прекрасного, формируют почти такое же количество плодов, но масса 1000 шт. полных семян -наименьшая из всех выделенных групп.

Биохимический анализ плодов

Отбирались гибриды, морфоанатомические особенности которых предполагают уникальное сочетание признаков родительских видов или эндогенной изменчивости. Были отобраны образцы, наиболее характерные по размеру и цвету для определенного родительского вида (Табл. 3).

Таблица 3 - Химический состав плодов межвидовых гибридов рода хеномелес

№ гибрида Аскорбиновая кислота, мг% Катехины, % Флавонолы, мг% Лейкоанто- Цианы, % Каротиноиды мг% Сумма хлоро-филлов, мг% Хлорогеновая кислота, мг% Общая кислотность

1.6 44,5 0,76 4.5 1,67 1.42 2,36 61,9 5,80

1.7 2.5 37,4 46,6 1,42 1.21 10,8 10,9 1.77 1,60 2,90 2,4- 2,76 9,1 161.5 252.6 5,00 3,96

2.6 49,4 1,20 9.7 1,54 3,2 11,5 60,0 3,68

3.1 3.3 3.5 3.6 32,9 44.2 42,8 47.3 0,99 0,61 1,55 1,39 6,7 3.2 6,2 4.5 0,79 1,47 1.72 1,59 не обн. 1.75 2,2 2,51 не обн. 0,73 5.2 1,84 65.4 62,6 276,0 69.5 4,44 5,02 3,14 5,40

3.7 48,8 1,22 5,7 3,56 1.17 3,01 172,3 4,96

4.3 42,8 1,82 12,2 1.87 3,2 8,4 318,2 3,69

4.4 4.5 5.3 5.7 6.8 28.5 36,1 26.6 20,9 31,4 0,82 1,01 1.42 1,56 0,80 5,7 8,0 5.7 6.1 6,9 0,92 1,37 2,62 2,20 0,82 1.5 1.8 1.4 2.6 2.0 5.0 5.1 3,6 5.2 7,0 40,0 100,0 40,0 97,5 100,0 4,36 3,49 3,88 3,19 3,75

Двойной рамкой отмечены наибольшие показатели, жирным шрифтом показаны три наибольших показателя каждого из веществ. Биохимический анализ плодов позволил выделить 6 хемоформ (1.6,2.5,2.6,3.7,4.3, 5.7), пять из которых отклоняются в сторону хеномелеса превосходного.

Сравнение с содержанием аналогичных соединений в изученных ранее видах и сортах возделываемых растений показало, что по содержанию Р-активных полифенолов хлорогеновой кислоты, по сумме хлорофиллов и общей кислотности гибриды рода хеномелес превышают все изученные плоды в зоне Среднего Урала.

Фенология интродуцента

Погодные условия зоны произрастания определили продолжительность вегетационного периода интродуцента (Рис. 3), которая существенно варьировала при незначительном суточном колебании температуры.

Фенофаза Апр. Май Июнь Июль Авг. Сент. Окт.

I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III

Набухание почек Цветение Рост побегов Закладка и диффер-ция цвет, почек Развитие завязей и созревание плодов Листопад

—

- Группа со средним сроком созревания плодов

Группа с поздним сроком созревания плодов ♦ Дозаривание плодов после съёма

Рисунок 3 - Феноритмы межвидовых гибридов хеномелеса

Так, длительность вегетационного периода в разные годы варьировала от 139 до 197 дней, а средняя температура - от 12,7°С до 16,5°С. Фенонаблюдения выявили, что начало вегетации различных растений протекает в 12-14 дней (с 27.04 по 10.05 по средним данным), а конец вегетации более растянут, поэтому растения по срокам ее окончания были поделены на две группы: со средним (8 гибридов) и поздним*(36 гибридов) сроком созревания плодов. Листопад у растений первой группы начинался в конце второй декады сентября, у второй группы - во второй декаде октября. Окончания фазы не наблюдалось, растения уходили под снег с облиственными побегами и двухлетними ветвями.

4.4 Вегетативное размножение

В 1997 году черенки с растений, морфологические признаки вегетативных частей которых тяготели к определенному родительскому виду или группе растений с иными признаками, были высажены в туманообразующую установку по двум вариантам: с дренажом (II) и без него

(I). В качестве контроля взяты черенки с 5 растений десятилетнего возраста С. japonica. В 1998 году опыт по укоренению зелеными черенками был заложен также в двух вариантах: этиолированные с помощью черной пленки черенки

(II) и контроль (I). Пленка была одета на растущие побеги 3-6 июня. При статистической обработке методом двухфакторного дисперсионного анализа качественных признаков достоверного различия- между вариантами не выявлено. Из изучаемых групп укоренение черенков хеномелеса превосходного, японского и группы растений с иными признаками составило от 11% до 100%. Низкую укореняемость показали группы растений, уклоняющихся в сторону хеномелеса катаянского и прекрасного, а также контроль (черенки в основном II сорта - от 63% до 100%).

В варианте с черной пленкой высокая укореняемость показана группой растений, уклоняющихся в сторону хеномелеса японского, и черенками вида японский. Группы растений с иными отклонениями и отклоняющиеся к хеномелесу превосходному лучше укоренились в I варианте (100%). Лучше контроля (95%) укоренились черенки растений, отклоняющихся в сторону хеномелеса превосходного (98%), более низкую укореняемость показали черенки группы растений, отклоняющихся в сторону японского (80%).

Выявлена способность к укоренению зеленых черенков при различных условиях предпосадочной подготовки черенков и условиях произрастания. Основным лимитирующим фактором при прочих равных условиях является температурный режим в первые три недели после посадки.

4.5 Семенное размножение

Испытано восемь способов воздействия на семена в различных комбинациях по шести вариантам (Табл. 4). Каждый способ воздействия имеет свой номер:

1. Скарификация;

2. Обработка семян водой при 46°С в течение 15 минут;

3. Обработка семян водой при 46°С + рН 2-3 НС1 в течение 15 минут;

4. Обработка семян водой при 46°С + рН 2-3 НС1 в течение 6 часов;

5. Обработка семян водой при 20°С в течение 15 минут;

6. Влажная среда при 20°С в течение 7 дней;

7. Снегование (2,5 - 3 месяца);

8. Осенний посев свежесобранными семенами после дозаривания в плодах.

Таблица 4 - Грунтовая всхожесть семян межвидовых гибридов хеномелеса в зависимости от способов предпосевной обработки

№ варианта Способ воздействия Всхожесть, %

I 1,6,7 74

II 2,6,7 65

1П 3,6,7 98

IV 4,6,7 82

V 5,6,7 69

VI (контроль) 8 87

Оптимальным режимом предпосевной обработки семян, обеспечивающим высокую энергию прорастания, является вариант III, дающий 98% всхожести. Высокий процент всхожести семян - 87 % показал контроль. Выявлена особенность семян хеномелеса, заключающаяся в уменьшении срока стратификации до 4-х недель. Семена сразу после извлечения 3,5-4 недели хранились в холодильнике при температуре 8-12°С. Через месяц до 67% семян наклевываются и всходят.

5. Морфологические особенности и биохимический состав некоторых органов редких плодовых и декоративных растений в зоне Среднего Урала

5./ Рябина ария и отборные сладкоплодныеморфоформы калины Рябина ария представлена двумя многоствольными растениями высотой 195 см и 115 см. Плоды в кисти невыровнены, диаметр плода 10-17 мм. Среднее количество плодов в кисти - 7, семян в плоде - 4, масса 1000 семян за 19951998 годы соответственно - 28,3; 32,0; 30,7; 25,6 г. Плоды слегка вытянутые, иногда крупно-ребристые, темно-красные, несколько мучнистые, ароматные, сладковатые, без терпкости.

12 отборных сладкоплодных морфоформ калины являются гибридами от свободного опыления сортов Уральская Щаповой, Свердловская, Саржента, Таежные рубины и гибридов 18-6, 17-5, 26-1. Габитус 8-летних растений образован 3-5 стволиками высотой 2-2,20 м. Кисть плотная, плоды выровнены, округлые или эллиптические, красные или темно-красные, сочные, сладковатые, без горечи. Количество плодов в кисти - 12-21.

Прохождение фенологических фаз рябины обыкновенной ^Лш aucuparia Ь) и отборных гибридов калины совпадает (Рис. 4). Наблюдение за феноритмами инродуцированной рябины арии, и контроля (рябины обыкновенной) показало, что набухание почек, облиствение, вызревание побегов и листопад наступают у интродуцента позже контроля на 1,5 декады. Цветение в среднем на 5 дней позже, но протекает более дружно и заканчивается одновременно с контролем.

Фенофаза Апр. Май Июнь Июль Авг. Сект. Окт.

I П Ш I П 1П I П 1П I П III I II III I II Ш I II Щ

Набухание почек — —

Облиствение • 1

Цветение - 1 1

Рост побегов

Развитие завязей — — — — ... __ — —1— —1—

Созревание плодов

Вызревание побегов

Листопад | 1 - г- —

Рябина ария;-----Рябина обыкновенная и гибриды калины

Рисунок 4 - Феноритмы рябины арии, рябины обыкновенной и гибридов

калины

Продолжительность развития завязей по времени одинакова. Созревание плодов у интродуцента происходит более интенсивно, хотя начинается позже. Окончание фенофазы вызревания побегов у интродуцента выпадало на середину сентября. Резким снижением температуры в сентябре-октябре в 1996, 1998 и 2000 годах объясняется подмерзание 1-3-летней древесины. Фаза листопада у интродуцента протекает в два раза быстрее, чем у контроля, причем начинается позже, а заканчивается раньше.

Анализ биохимического состава плодов (Табл. 5) показал, что рябина ария по содержанию витамина С и антоцианов уступает рябине обыкновенной, но депонирует в эффективных количествах флавонолы и лейкоантоцианы.

Таблица 5 - Биологически активные вещества в мякоти плодов рябины и гибридов калины, мг %

Вид Витамин С Катехины Флавоноль (по кверц.) Антоциань о £ 3 Я I о га <0 С Кароти-ноиды

Рябина ария 22,7 493,0 36,0 21,3 1142,3 11.6

Рябина обыкновенная 45-90,0 120-170 0 60,0 0 5,4

Калина (сладкоплодные морфоформы) 30-90 195-503 0 80-240 16-41 0,78-0,92

Содержание катехинов в плодах рябины арии по сравнению с рябиной обыкновенной выше в 4 раза, каротиноидов - в 2 раза.

В плодах морфоформ калины отмечено высокое содержание витамина С, катехинов, антоцианов и каротиноидов. В отличие от рябины арии и рябины обыкновенной изучаемые морфоформы калины депонируют хлорогеновую кислоту (58,6-69Д мг%), витамины Кь Вг, Вб, Вэ, Е, Б, микро- и макроэлементы, а также, специфическое защитное вещество - вибурнин. Лучшим сочетанием Р-активных полифенолов и витамина С выделяются плоды морфоформ, близких по фенотипу к сортам Уральская и Свердловская, а плоды морфоформ, близкие по фенотипу к сорту Таежные рубины показали высокое содержание витамина С (134 мг%).

Изучались посевные качества семян рябины арии и гибридов калины после различных способов предпосевной подготовки (Табл. 6).

Таблица 6 - Грунтовая всхожесть семян рябины арии и гибридов калины в

№ варианта Способ воздействия Всхожесть, %

рябина ария гибриды калины

I 1-7 79 77

II 2,6,7 58 62

Ш 3,6,7 81 80

IV 4,6,7 74 69

V 5,6,7 33 31

VI (контроль) 8 37 33

1. Скарификация;

2. Обработка семян водой при температуре 46°С в течение 30 минут;

3. Обработка семян водой при температуре 46°С + рН 2-3 НС1 в течение 45 минут;

4. Обработка семян водой при температуре 46°С + рН 2-3 НС1 в течение 12 часов;

5. Обработка семян водой при температуре 20°С в течение 15 минут;

6. Стратификация при температуре 20°С в течение 14 дней;

7. Снегование (2,5 - 3 месяца);

8. Подзимний посев свежесобранных семян.

При предпосевной обработке семян рябины арии и гибридов калины самую высокую всхожесть показал III вариант (81% и 80%). Самая низкая всхожесть семян у варианта V - 33% и 31%. Показатели остальных способов предпосевной подготовки семян существенно превышают 37% и 33% всхожести, показанных контролем.

Вегетативное размножение гибридов калины не изучалось, так как данных для селекции и введения в культуру недостаточно.

При вегетативном размножении весенней и зимней прививками черенком (способом улучшенной копулировки) рябины арии на рябину обыкновенную саженцы в первый год дают слабый прирост (0,3-0,5 см) или образуют только розетку листьев. Окулировка в оптимальные сроки (третья декада июля) обеспечивает 97% приживаемости глазков. 93% привитых почек пробуждается весной и за вегетационный период прирост составляет в среднем 6,3 см. Исследования в течение трех лет показали, что прививка черенком дает слаборазвитые, угнетенные растения, в сравнении с саженцами, формирующимися от прививки «глазком».

5.2Лимонник китайский и актинидия коломикта

Данные растения - древесные лианы. Лимонник китайский представлен однодомными и двудомными растениями. Толщина стволиков у основания 1,5-2 см. Цветки до 2 см в диаметре, раздельнополые, собраны по 3-5 штук в пазухе листа. Плоды - двусемянные ягоды округло-грушевидной формы, собраны в поникающие кисти на длинных плодоножках, кисловато-горькие со смолисто-лимонным привкусом. Семена почковидные, до 3 мм в диаметре.

Актинидия коломикта представлена 35 растениями (17 женских, 12 мужских, у 6 пол не определен). Плод - многогнездная ягода эллиптической формы с сетчатой мелкоячеистой поверхностью. Почки скрыты в подушковидных образованиях коры. Количество семян колеблется от 35 до 98.

Вегетацию лимонник китайский начинает на 5-7 дней раньше, чем актинидия коломикта (Рис. 5).

Фенофаза Апр. Май Июнь Июль Авг. Сент. Окт.

I П Ш I II га I II ги I п ш I П ш I п ш I П ш

Набухание почек ~Г

Облиствение "1 -

Цветение —

Рост побегов . _ -Г— -

—1— ! 1 |

Развитие завязей -г 1

Созревание плодов 1 .

Вызревание побегов

1 Т !

Листопад I — "1

Лимонник китайский; Актинидия коломикта.

Рисунок 5 - Продолжительность фенофаз лимонника китайского и актинидии коломикта

Фаза облиствения более продолжительна у актинидии коломикта. Цветение у лимонника китайского начинается на 1,5 декады раньше и более продолжительно. Развитие завязей лимонника китайского продолжительнее на 2 декады, созревание плодов по времени одинаково. Вызревание побегов у актинидии коломикты начинается раньше на 7-10 дней, а листопад на 7-10 дней позже. На основании наблюдений данные лианы относятся к растениям, рано начинающим вегетацию и рано ее заканчивающим, то есть обладают наиболее благоприятным типом сезонного развития для интродукции на Среднем Урале. Для определения ценности древесных лиан проведен биохимический анализ различных органов растений (Табл. 7).

Таблица 7 - Биологически активные вещества лимонника китайского и актинидии коломикта (мг%)

Наименование Витамин С Катехины Флавонолы Антоцианы Лейкоанто-циакы Тонизирующие вещества Каротиноиды Сумма хлорофиллов

Лимонник китайский

Мякоть плодов 15,7 108,7 34,0 42,3 410 8,5 - -

Лист в свежем состоянии 114,9 353,3 1220,3 0 3460 57,4 - -

Лист в сухом состоянии 60,2 266,7 2400 0 4410 13,3 - -

Побег однолетний 63,8 453,3 800 следы 980 40,6 - -

Побег двухлетний 62,9 733,6 500 следы 1300 51,3 - -

Семена 0 0 0 0 0 311,2 - -

Актинидия коломикта

Мякоть плодов 1321,1 85,1 58,3 0 150 0 1 3,2

Интерес к лимоннику китайскому обусловлен содержанием в нем тонизирующего вещества - схизандрина. В пункте интродукции его количество накапливается в семенах - 311,2 мг%. Высокое количество витамина С и полифенолов содержится в листьях и побегах, при этом листья характеризуются очень высоким уровнем содержания флавонолов и лейкоантоцианов. Плоды депонируют в эффективных количествах только антоцианы (42,2 мг%). Мякоть плодов актинидии коломикта депонирует значительно меньшее количество катехинов, чем лимонник китайский; но содержание флавонолов несколько выше, чем у плодов лимонника китайского. По содержанию витамина С актинидия коломикта существенно превосходит показатели всех изученных растений на Среднем Урале (1321,1мг%).

Технология вегетативного размножения лиан изучена и отработана (Колбасина, 1995). Для получения сменной репродукции автором разработан

новый метод предпосевной обработки (до 1,5 месяцев) лимонника китайского при 92% всхожести в первый год (Табл. 8), и актинидии коломикта (Табл. 9).

Таблица 8 - Грунтовая всхожесть семян лимонника китайского в зависимости _от способов предпосевной обработки_

№ варианта Способ воздействия Всхожесть, %

I 1,3,5,7 61

II (контроль) 1,5,7 42

III 1,8 37

rv 2,3,4,5,7 92

V 1,2,6,7 54

VI 3,2,6,5,7 87

1. Обработка водой при температуре 22°С в течение 4-х часов;

2. Обработка водой при температуре 41°С в течение 3-х часов;

3. Обработка раствором НС1, рН 2-3 при температуре 41 °С в течение 30 мин.;

4. Выдерживание семян во влажном песке при температуре воздуха 28°С в течение 5 суток при перемешивании каждые 12 часов;

5. Выдерживание семян во влажном песке при температуре воздуха 18-20°С в течение 2-х недель при ежедневном перемешивании;

6. Барботирование при температуре воды 20° С в течение 2-х часов; 7 Стратификация семян в песке при температуре 0±2°С:

8. Подзимний посев свежесобранными семенами.

Лучшая всхожесть семян наблюдалась в вариантах IV и VI - 92% и 87%, соответственно. Самая низкая всхожесть зафиксирована при подзимнем посеве свежесобранными семенами - 37% (вариант III). Высокую всхожесть семян лимонник китайский показал в I и V вариантах (61 % и 54%).

Лабораторная всхожесть вызревших семян из малосемянных плодов актинидии коломикта в зависимости от способов обработки перед стратификацией показана в таблице 9.

Таблица 9 - Лабораторная всхожесть семян актинидии коломикта

№ варианта Способ воздействия Всхожесть, %

I вытяжка биогумуса 10% 30

II вытяжка биогумуса 1% 25

III вытяжка биогумуса 0,1% 17

IV раствор HCl, pH 2-3 30

V (контроль) дистиллированная вода 15

Обработанные семена актинидии коломикта всех вариантов подверглись трехэтапной стратификации. Увлажненные семена держали 10 дней при + 18+20°С, затем - 30 дней при +1-3°С Через 15 дней содержание во влажном

субстрате при +18+22°С семена проклюнулись. Наибольшая вхожесть в I и IV варинтах (30%), наименьшая - в контроле.

Анализ полученных данных показал, что оба интродуцента в зоне Среднего Урала сохраняют декоративность, способны депонировать повышенное содержание БАВ в различных органах растений и дают жизнеспособную семенную репродукцию.

5.3 Магония падуболистная, полынь лечебная, форзиция овальнолистная, мирикария лисохвостниковая

По биологии данные виды близки, и целесообразно их объединение.

Наблюдения проводились с апреля по октябрь. При затяжной и холодной весне фенофазы наступали на 10-12 дней позже.

Период цветения форзиции овальнолистной 8-15 дней, рост побегов заканчивается в начале июля. Продолжительность цветения магонии падуболистной - 2 декады, мирикарии лисохвостниковой - 3 декады. Цветение полыни лечебной растянуто с середины 2 декады июля до первых заморозков -середины сентября. Рост побегов мирикарии лисохвостниковой и полыни лечебной прерывается устойчивым переходом среднесуточных температур через минусовой порог. Цветение часто прерывается весенними заморозками, а ранние осенние заморозки не позволили получить семенную репродукцию полыни лечебной и мирикарии лисохвостниковой.

Изучение биохимии показало, что высокое количество веществ Р-витаминного действия (капилляроукрепляющее) содержится в листьях полыни лечебной, форзиции овальнолистной, мирикарии лисохвосгниковой (Таол. 10).

Таблица 10 - Количество БАВ в листьях и плодах интродуцентов (мг%)

Вид Витамин С Катехины Флавоиолы Антоцианы Лейкоанто-цианы Каротиноиды Сумма хлорофиллов

Полынь лечебная (лист) 51,1±2,3 233,9±1,8 1531,3 (по рутину) 0 0 0,48 2,04

Мирикария лисохвостниковая (лист) 103,2±4,1 52,5+2,4 2871,1 (по рутину) 0 0 0 0

Форзиция овальнолистная (лист) 94,5±1,3 25,0±1,1 5632,7 (по рутину) 0 0 0 0

Магония падуболистная (плоды) 36,3 195,0 201,6 (по кверцетину) 110,5 530,2 0 0

Каротиноиды и хлорофилл были обнаружены только в листьях полыни лечебной, антоцианы и лейкоантоцианы - в плодах магонии падуболистой. Тритерпеновые кислоты растения данных видов не депонируют.

Для массового размножения красивоцветущих кустарников отработана технология зеленого черенкования с использованием ростовых веществ, время обработки - 6 часов. Оптимальный срок зеленого черенкования - 1 декада июля. Укоренение проходило в замкнутом объеме, пленочное укрытие снимали в 3 декаде августа. Влияние стимуляторов на укореняемость зеленых черенков исследуемых видов показано в таблице 11.

Таблица 11 - Укореняемость зеленых черенков, %

Вид Стимуляторы Контроль

ИМК ИУК ЖКУ БИО

Полынь лечебная 62 59 43 65 45

Мирикария лисохвостниковая 5 3 2 6 1

Форзиция овальнолистная 79 82 84 84 81

Магония падуболистная 54 59 47 60 52

Стимуляторы: индолил-масляная кислота (ИМК), гетероауксин (ИУК), жидкое комплексное удобрение (ЖКУ), вытяжка биогумуса 10% (БИО). Контроль—вода.

У большинства видов приживаемость зеленых черенков, обработанных вытяжкой биогумуса, несколько выше, однако достоверность этой разницы статистически не подтверждена. Очень низкая приживаемость черенков во всех вариантах со стимуляторами у мирикарии лисохвостниковой (2-6%).

Обработка зеленых черенков стимуляторами и водой не выявила значительного преимущества первых, хотя процент укореняемости несколько выше. Форзиция овальнолистная имеет высокий процент укореняемости (6090%), у магонии падуболистой и полыни лечебной - 43-60%.

Магония падуболистная, полынь лечебная, форзиция овальнолистная и мирикария лисохвостниковая не только высокодекоративны, но и обладают способностью депонировать в листьях или плодах БАВ в эффективных количествах и способны к вегетативному размножению.

Выводы и рекомендации

1. При анализе межвидовых гибридов хеномелеса по 15-ти морфопризнакам доказано проявление в морфотипе каждого растения признаков определенного родительского вида и выделена группа растений, проявивших признаки, отличающиеся от сравниваемых видов. Доказано, что гибриды, генотип которых образован хеномелесом японским, катаянским, прекрасным и превосходным по комплексу признаков (морфологические, биохимические,

экологические), показали высокую степень акклиматизации - 28 растений из 44 (63,6%).

2. Проанализированы особенности интродуцированных растений по депонированию БАВ.

2.1 Доказано, что рябина ария способна депонировать флавонолы и лейкоантоцианы, в отличие от рябины обыкновенной. Содержание в плодах интродуцента катехинов выше в 4 раза, каротиноидов - в 2 раза. Интродуцент способен при повышенном содержании в мякоти каротиноидов накапливать в эффективных количествах катехины, флавонолы и лейкоантоцианы. Выявлено, что в отличие от рябины арии и рябины обыкновенной изучаемые гибриды калины депонируют хлорогеновую кислоту, витамины К1 В2, В6, В9, Е, Б, микро и макроэлементы, а также вибурнин. Лучшим сочетанием Р-активных полифенолов и витамина С выделяются плоды гибридов по фенотипу близких к сортам Уральская и Свердловская, а плоды гибридов по фенотипу близкие к сорту Таежные рубины показали высокое содержание витамина С.

В зоне Среднего Урала растений, способных депонировать схизандрины, нет. Лимонник китайский максимальное количество этого вещества накапливает в семенах. Высокое количество витамина С и полифенолов содержится в листьях и побегах, при этом листья характеризуются очень высоким уровнем содержания флавонолов и лейкоантоцианов, а мякоть плодов депонирует антоцианы в эффективных количествах.

Актинидия коломикта по содержанию витамина С в плодах существенно превосходит показатели всех изученных растений на Среднем Урале.

Высокое количество веществ Р-витаминного действия содержится в листьях полыни лечебной, форзиции овальнолистной, мирикарии лисохвостниковой. Каротиноиды и хлорофилл обнаружены только в листьях полыни лечебной, антоцианы и лейкоантоцианы - в плодах магонии падуболистной.

2.2 Доказано, что межвидовые гибриды рода хеномелес депонируют в плодах БАВ, отсутствующие или синтезируемые в неэффективных количествах традиционно возделываемыми растениями зоны Среднего Урала - сумму хлорофиллов, хлорогеновую кислоту, общую кислотность.

3. Выделены для селекции и введения в культуру 6 межвидовых гибридов рода хеномелес с уникальным сочетанием редких для зоны Среднего Урала БАВ в плодах, а также высокодекоративные гибриды для озеленения, ландшафтного строительства и как карликовый подвой для груши. Выделены перспективные экземпляры мирикарии лисохвостниковой, форзиции овальнолистной, полыни лечебной, магонии падуболистной, лимонника китайского, актинидии коломикта, рябины арии и гибридов калины (по содержанию БАВ).

4. Отработаны способы размножения изучаемых растений.

4.1 Выявлено, что лимонник китайский и актинидия коломикта дают жизнеспособную семенную репродукцию. При отработанных автором методах предпосевной обработки грунтовая всхожесть семян лимонника китайского в течение 1,5 месяцев достигает 92%, а семена актинидии коломикта в лабораторных условиях наклевываются на 15 день (до 30%).

Рябина ария способна к вегетативному размножению только методом прививки. Отмечено, что окулировка предпочтительнее прививки черенком, поскольку в последнем случае привой развивается значительно слабее, и процент гибели саженцев по истечении 3-х лет достигает 63%. Предлагаемая система стратификации семян рябины арии и гибридов калины сокращает срок предпосевной подготовки до 2,5 месяцев при 81% и 80% всхожести, соответственно.

Магония падуболистная, полынь лечебная, форзиция овальнолистная, мирикария лисохвостниковая способны к вегетативному размножению способом зеленого черенкования.

4.2 Гибриды хеномелеса адаптировались к условиям произрастания пункта интродукции: 38 из 44 изучаемых гибридов дали жизнеспособную семенную репродукцию. Разработан метод предпосевной обработки семян интродуцента, при котором всхожесть составляет 98%. Разработана система агротехнических мероприятий и способы вегетативного размножения в зоне Среднего Урала.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Крючков В.А., Булатова И.К., Ладейщикова Л.А. Размножение интродуцированной актинидии коломикта. «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования», Материалы II Международного симпозиума, т. 5, РАН, Пущино, 1997, с. 712-714;

2. Крючков В.А., Ладейщикова Л.А. Генофонд древесных растений Уральского сада лечебных культур км. проф. Л.И. Вигороза. Материалы Международной конференции "Проблемы дендрологии на рубеже XXI века".-М., 1999, С. 185-186.

3. Крючков В.А., Ладейщикова Л.А. Экологическая пластичность интродуцированной рябины арии - SORBUS ARIA (L.) GRANTS на Среднем Урале. - Алушта, Украина, 1999, С. 958-959.

4. Крючков В.А., Ладейщикова Л.А. Комплексная переработка плодов калины. Материалы VIII Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье". - Алушта, Украина, 1999, С. 967968.

5. Крючков В.А., Ладейщикова Л.А., Новоселова Г.Н., Марина Н.В. Новые нетрадиционные древесно-кустарниковые растения для фармацевтической промышленности. Материалы X Международного симпозиума "Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье". -Алушта, Украина, 2001, С. 663-664;

6. Петров А.П., Крючков В.А., Ладейщикова Л.А. Уральский сад лечебных культур им. проф. Л.И. Вигорова - современное состояние и перспективы развития. Ежегодный сборник "Леса Урала и хозяйства в них", Вып. 23. -Екатеринбург, 2003, С. 233-237.

Подписано в печать 26.04.2004. Объем 1 пл. Заказ № 253. Тираж 110. 620100, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. УГЛТУ ООП.

9478

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Ладейщикова, Любовь Анатольевна

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и обоснование темы исследований

1.1 Научные основы интродукции

1.2 Формы внутривидовой изменчивости древесных растений

1.3 Природно-климатическая характеристика Среднего Урала

Глава 2. Объекты исследований

2.1 Род Chaenomeles Lindll

2.1.1 История культуры

2.1.2 Классификация видов, участвовавших в образовании гибридов

2.1.3 Chaenomeles j aponica (Thunberg) Lindll ex Spach.

2.1.4 Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai

2.1.5 Chaenomeles cathayensis (Hemsley) Schneider

2.1.6 Chaenomeles x superba (Frahm) Rehder

2.2 Межвидовые гибриды рода Chaenomeles Lindll

2.3 Род Viburnum Lindll 27 2.3.1 Гибриды рода Viburnum Lindll

2.4 Подвид Sorbus aria (L.) Grantz

2.5 Вид Schisandra chinesis (Turcz) Baill

2.6 Вид Actinidia kolomicta Maxim

2.7 Вид Mahonia aquifolium Nutt

2.8 Вид Artemisia abrotanum L.

2.9 Вид Forsythia ovata Narai 32 2.10 Вид Myricaria alopecuroides Schrenk

Глава 3. Методы исследований

3.1 Биологическое обследование

3.2 Метод изучения электрофоретической изменчивости аллоферментов

3.3 Качественный состав плодов и его показатели

3.3.1 Биологически активные вещества растений

3.4 Семенное размножение 38 3.4.1 Подготовка семян к посеву

3.5 Вегетативное размножение 39 3.5.1 Методика зеленого черенкования

Глава 4. Изменчивость гибридов рода Chaenomeles Lindll

4.1 Морфология

4.1.1 Плоды и семена

4.1.2 Биохимический анализ плодов

4.2 Исследование изменчивости изоферментов

4.3 Фенология интродуцента

4.4 Вегетативное размножение

4.5 Семенное размножение

4.5.1 Предпосевная подготовка семян

4.5.2 Рост и развитие сеянцев

4.5.3 Плантационное выращивание гибридов Chaenomeles Lindll

Глава 5. Фенологические особенности и биохимический состав некоторых органов редких плодовых и декоративных растений в зоне 98 Среднего Урала

5.1 Sorbus aria (L.) Grantz и гибриды рода Viburnum Lindll

5.2 Schisandra chinesis (Turcz) Baill и Actinidia kolomicta Maxim

5.3 Mahonia aquifolium Nutt, Artemisia abrotanum Lindll, Forsythia ovata

Narai, Myricaria alopecuroides Schrenk

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Интродукция редких плодовых и декоративных растений на Среднем Урале"

Биоэкологические характеристики, качественный; и количественный состав биологически активных (защитных) веществ (БАВ) растений различных видов, возделываемых в отдельных сельскохозяйственных зонах, определены наукой достаточно четко. Необходим поиск новых растений, содержащих значительно большее количество защитных соединений, или способных депонировать другие БАВ, отсутствующие у традиционных в данном районе растений.

- изучить морфологию и фенологию интродуцированных растений;

- определить морфотип растений на примере гибридной популяции Chaenomeles Lindll;

- определить способность интродуцированных растений депонировать эффективное количество БАВ в различных органах;

- выделить перспективные формы для селекции и введения в культуру;

- отработать способы размножения изучаемых растений.

Научная новизна. Выявлены особенности феноритмов и размножения

1 w гибридов рода Chaenomeles Lindll (хеномелес) и Schisandra chinensis (Turcz) Baill (лимонника китайского), Actinidia kolomicta Maxim (актинидии коломикта), Sorbus aria (L.) Grantz (рябины арии), гибридов калины садовой рода Viburnum Lindll, Myricaria alopecuroides Schrenk (мирикарии лисохвостниковой), Forsythia ovata Narai (форзиции овальнолистной), Artemisia abrotanum L. (полыни лечебной), Mahonia aquifolium Nutt (магонии падуболистной), а также их способность сохранять декоративность и депонировать высокое содержание БАВ в условиях Среднего Урала. Установлены особенности фенотипической изменчивости 44 форм межвидовых гибридов рода Chaenomeles Lindll в Уральском саду лечебных культур им. проф. Л.И. Вигорова (УСЛК) за шесть лет по срокам прохождения фенологических фаз и морфологии, составлена шкала оценки перспективности интродукции на Среднем Урале, определен биохимический состав плодов и способы размножения в пункте интродукции.

Практическое значение. В биогруппе межвидовых гибридов рода Chaenomeles Lindll отселектированы семь культиваров, которые по всем признакам могут быть выделены в отдельные сорта; выращено семенное и вегетативное потомство 44 гибридов; отселектированы экземпляры со средним и поздним сроками созревания плодов, высокой зимостойкостью, регулярным и обильным плодоношением, продуцирующие семена высокого качества. Выявлен один бессемянный гибрид с толстой стенкой плода. Выделено 6 хемоформ, устойчиво депонирущих повышенное содержание БАВ.

Объекты исследований. Интродуцированные древесные виды и межвидовые гибриды, произрастающие в УСЛК; семенное и вегетативное потомство отселектированных экземпляров.

На защиту выносятся: 1. Особенности морфологии, фенологии, накопления БАВ у интродуцентов с учетом морфотипа растений.

2. Методика отбора перспективных видов и биотипов интродуцированных декоративных и плодовых растений.

4. Закономерности укоренения зеленых черенков в зависимости от сроков, субстрата и условий черенкования.

Основные научные положения, выводы и рекомендации обоснованы анализом научной и патентной литературы, теоретическими и экспериментальными исследованиями, использованием в работе современных стандартных методик. В процессе работы детально изучены 44 межвидовых гибрида рода хеномелес, 12 гибридов калины, 6 видов и 1 подвид плодовых и декоративных растений. При участии автора расширен ассортимент интродуцированных древесных растений в УСЛК.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на II Международном симпозиуме "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования" /Пущино, 1997/, на III Международном симпозиуме по облепихе /Улан-Удэ, 1998/, на Международном симпозиуме "Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье" /Алушта, Украина, 1999/, на совещании "Проблемы интродукции хвойных растений в России" /Сочи, 1999/, на Международной конференции "Проблемы дендрологии на рубеже XXI в." /М., 1999/, в отчете о научно-исследовательской работе УДК 634.630.165 (470.5) государственная регистрация № 01.9.70007254 инв. № 16/2000 "Исследования генофонда насаждений Уральского сада лечебных культур им. проф. Л.И. Вигорова и интродукция новых высоковитаминных, тонизирующих и декоративных растений" /Екатеринбург, 2000/, X Международном симпозиуме

Нетрадиционное растениеводство, эниология и здоровье" /Алушта, Украина,

2001/. • . - ' . - ■. • '

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ. Личный вклад. Автор является непосредственным участником проведенных исследований, сбора и обработки экспериментального материала, разработки рекомендаций.

По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Диссертация изложена на 150 страницах, содержит 24 таблицы, 14 рисунков. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения и 20 приложений. Библиографический список включает 116 наименований, в том числе 9 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Лесные культуры, селекция, семеноводство", Ладейщикова, Любовь Анатольевна

Заключение

2. Проанализированы особенности интродуцированных растений по депонированию БАВ.

2.1 Доказано, что рябина ария способна депонировать флавонолы и лейкоантоцианы, в отличие от рябины обыкновенной. Содержание в плодах интродуцента катехинов выше в 4 раза, каротиноидов - в 2 раза. Интродуцент способен при повышенном содержании в мякоти каротиноидов накапливать в эффективных количествах катехины, флавонолы и лейкоантоцианы. Выявлено, что в отличие от рябины арии и рябины обыкновенной изучаемые гибриды калины депонируют хлорогеновую кислоту, витамины К1} В2, Be, Bg, Е, F, микро- и макроэлементы, а также вибурнин. Лучшим сочетанием Р-активных полифенолов и витамина С выделяются плоды гибридов по фенотипу близких к сортам Уральская и Свердловская, а плоды гибридов по фенотипу близкие к сорту Таежные рубины показали высокое содержание витамина С.

В зоне Среднего Урала растений, способных депонировать схизандрины,. нет. Лимонник китайский максимальное количество этого вещества накапливает в семенах. Высокое количество витамина С и полифенолов содержится в листьях и побегах, при этом листья характеризуются очень высоким уровнем содержания флавонолов и лейкоантоцианов, а мякоть плодов депонирует антоцианы в эффективных количествах.

2.2 Доказано, что межвидовые гибриды рода хеномелес депонируют в плодах БАВ, отсутствующие или синтезируемые в неэффективных количествах традиционно возделываемыми растениями зоны Среднего Урала — сумму хлорофиллов, хлорогеновую кислоту, общую кислотность.

3. Выделены для селекции и введения в культуру 6 межвидовых гибридов рода хеномелес с уникальным сочетанием редких для зоны Среднего Урала БАВ в плодах, а также высокодекоративные гибриды для? озеленения, ландшафтного строительства и как карликовый подвой для груши. Выделены перспективные экземпляры мирикарии лисохвостниковой, форзиции овальнолистной, полыни лечебной, магонии падуболистной, лимонника китайского, актинидии коломикта, рябины арии и гибридов калины (по содержанию БАВ).

4. Отработаны способы размножения изучаемых растений.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ладейщикова, Любовь Анатольевна, Екатеринбург

1. Алексеев Ю.Е., Жмылев П.Ю., Карпухина Е.А. Деревья и кустарники. Энциклопедия природы России. — М.: 1997. С. 592.

2. Базилевская Н.А. Теории и методы интродукции растений. М.: МГУ, 1964.-С. 131.

3. Бахтеев Ф.Х. Важнейшие плодовые растения. М.: Просвещение, 1970, С. 351.

4. Бекетов А.Н. География растений. Спб., 1896, С. 358.

5. Бессчетное В.П. и др. Облепиха, шиповник, черноплодная рябина. Алма-Ата: Кайнар, 1989.- С. 238.

6. Бессчетное ПЛ., Голощапов Г.В. Садово-парковое строительство Казахстана. Алма-Ата, Кайнар, 1988, С. 222.

7. Бессчетнова М.В. Интродукция декоративных цветочных растений. Алма-Ата, Кайнар, 1983, С. 110.

8. Бурмистров А.Д. Ягодные культуры в Нечерноземной зоне. М., 1982.

9. Бурмистров А.Д. Ягодные культуры. Изд. 2-е, перераб. и доп. Л.: Агропромиздат, 1985, С. 272.

10. Вигоров JI.И. Сад лечебных культур. Свердловск: Средне-Уральское книжное издательство, 1976.

11. Вигоров Л.И., Трибунская А.Я. Методы определения флавонолов и флавонолов в плодах и ягодах.// Труды III Всесоюзного семинара по биологически активным (лечебным) веществам плодов и ягод. Свердловск, 1968.

12. Воробьев С.А. и др. Земледелие. М., Колос, 1991.

13. Вульф Е.В. Введение в историческую географию растений. Изд. 2-е, испр. и доп. М--Л.: Сельхозгиз, 1933, С. 356.

14. Высоцкий Г.Н. О лесорастительных условиях района Самарского удельного округа.// Почвенно-ботанико-лесоводственный очерк. 4.1 и 2. Спб., 19081909, С. 462.

15. Гинкул С.Г. Интродукция и натурализация растений; во влажных субтропиках СССР. Изв. Батумского субтропического сада., №1, 1936, С. 3-44.

16. Гродзинский A.M., Гродзинский Д.М. Краткий справочник по физиологии растений. — Киев: Наукова думка, 1973, С. 178.

17. Гумбольдт А. География растений.- М.: Сельхозгиз, 1936, С. 154.

18. Дарвин Ч. Изменение домашних животных и культурных растений.- М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1951, С. 691.

19. Деревья и кустарники СССР. Т. I-VI.- М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1949-1962.

20. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1985.

21. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985,С.41-60.

22. Ежов Л.А. и др. Частное плодоводство. Пермь, 1987.

23. Ежов Л.А., Концевой М.Г. Новые культуры уральского сада. Пермь, 1997.

24. Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. Л.:Колос, 1972.

25. Ермаков Б.С. Размножение древесных и кустарниковых растений зеленым черенкованием. Кишинев, 1981.32.3айцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1990.

26. Ильинский А.А. Практикум по плодоводству. М., 1988

27. Карненко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. М.: . Колос, 1983.

28. Карпун Ю.Н. Конспект Введения в интродукцию растений. Сочи, 1999.

29. Керн Э.Э. Важнейшие иноземные древесные породы, пригодные для развития в СССР. JL: изд-во ВИРа, 1934, С. 177.

30. Киселев Г.Е. Декоративные многолетние растения. — М.: Сельхозгиз, 1952.

31. Кистер К.К. Каталог живым растениям императорского Ботанического сада, находившимся в оном до 1856., 1857.

32. Климович В.И., Климович И.В. Размножение и выращивание декоративных древесных пород. М., 1987.

33. Колбасина Э.И. Генофонд актинидии и лимонника как исходный материал для; селекции. Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования. Материалы I Международного симпозиума, РАН. М., Пущино, 1995, С. 296.

34. Конарев В.Г. Принцип белковых маркеров в геномном анализе и сортовой идентификации пшеницы. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, Т. 49, Вып. 3, 1973.

35. Корниенко П.П. и др. Механизация обработки почвы под лесные культуры. -М., 1987.

36. Корпачинский И.Ю., Встовская Т.Н. Древесные растения Азиатской России.- Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «ГЕО», 2002. -С. 707.

37. Краснов А.Н. Батумский ботанический сад и его значение для Кавказа.// Русская мысль.- №10, 1911.-С. 9-11.

38. Крючков В.А. Летучие метаболиты древесных растений.// Проблемы восстановления лесов на Урале. Екатеринбург, Уральское отделение РАН, 1992.- С. 5.

39. Крючков В.А. и др. Химический анализ лесного растительного сырья. -Свердловск, УЛТИ, 1968.

40. Крючков В.А. Физиология растений с основами биохимии. Свердловск, УПИ, 1989, С. 115.

41. Крючков В.А. Редкие плодовые и декоративные культуры (актинидия, айва, лимонник, принсепия). Екатеринбург, 1995,- 44 С.

42. Крючков В.А. Рекреационное фитотерапевтическое озеленение.// Оптимизация ведения лесного хозяйства в лесах рекреационного назначения. М., 1989, С. 81-83.

43. Крючков В.А. Фитонциды как фактор оптимизации биосферы.// Восьмое совещание по проблеме фитонцидов. Киев, Наукова Думка, 1979, С. 23.

44. Крючков В.А. Фитонциды как фактор оптимизации биосферы.// Фитонциды. Роль в биогеоценозах, значение для медицины. Киев, Наукова Думка, 1981, С. 75-79.

45. Крючков В.А. Аэрофолины как фактор оптимизации биосферы.// Фитонциды. Бактериальные болезни растений. Материалы конференции. Ч. I. Киев, 1990, С. 53.

46. Крючков В.А. Аэрофолины как фактор оптимизации биосферы.// Формирование лесного кадастра, системы плат за лесопользование и аренды лесов Урала.- Екатеринбург, УоРАН., 1996, С. 77-80.

47. Крючков В.А., Гребенникова З.В. О рекреационной роли сосняков Среднего Урала.// Методологические основы теории преобразования атмосферы. -Свердловск, 1975, С. 18-19.

48. Крючков В.А., Ладейщикова Л.А. Экологическая пластичность интродуцированной рябины арии Sorbus aria (L.) Grantz на Среднем Урале.

49. Материалы VIII Международного симпозиума «Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье». Украина, Алушта, 1999, С. 958-959.

50. Крючков В.А., Ладейщикова Л.А. Аэрофолины как фактор оптимизации городской среды. Материалы совещания по проблемам интродукции хвойных растений в России. Сочи, 1999.

51. Крючков В.А., Ладейщикова Л.А., Новоселова Г.Н., Марина Н.В. Биохимический состав плодов интродуцированных сортов облепихи! на Урале. Материалы ИГ Международного; симпозиума по облепихе 24-29 августа. Новосибирск, 1998, С. 101-103.

52. Крючков В.А., Новоселова Г.Н., Степанова И.П. Химический анализ лесного растительного сырья. Свердловск, 1988, С. 9-11.

53. Крючков В.А., Новоселова Г.Н., Степанова И.П., Бакаева Н.Н., Суменкова Т.Н., Марина Н.В. Биологические активные вещества в хвое сосны обыкновенной различного географического происхождения на Среднем Урале. Лесоведение, № 4., 1988, С. 86-89.

54. Крючков В.А., Новоселова Г.Н., Степанова И.П., Суменкова Т.Н. Закономерности продуцирования фитонцидов биоценозами.// Фитонциды. Бактериальные болезни растений. Ч. I. Киев, Наукова Думка, 1985, С. 1314.

55. Крючков В.А., Новоселова Г.Н., Суменкова Т.Н., Степанова И.П., Трибунская А .Я. Биологически активные вещества плодов и ягод.// Продовольственная база Сибири и Д. Востока, рационализация питания. 4.1. ДСП Новосибирск, 1978, С. 136-138.

56. Крючков В.А., Трибунская А.Я. Плодово-ягодные растения Уральского сада лечебных культур.// Теоретические основы интродукции растений. М., ГБС АН СССР, 1983, С. 298.

57. Кудрявец Р.Н. Формирование и обрезка плодовых деревьев. М., 1976.

58. Культиасов М.В. Эколого-исторический метод в интродукции растений. -Бюллетень ГБС АН СССР, Вып. 15, 1953, С. 24-39.

59. Куренной Н.М., Колтунов В.Ф., Черепахин В.И. Плодоводство. М.: Агропромиздат, 1985.

60. Кучерявый В.А. Зеленая зона городов. Киев, 1981.

61. Лакин Г.Ф. Биометрия.- М.: Высшая школа, 1980.- С. 292.

62. Лапин П.И. Интродукция древесных растений в средней полосе Европейской части СССР: научные основы, методы и результаты. -Ленинград, ВИР, 1974, С. 112.

63. Лапин П.И. Сезонный ритм развития древесных растений и его значение для интродукции. Бюллетень ГБС АН СССР, Вып. 65, 1967, С. 13-18.

64. Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений.// Опыт интродукции древесных растений. М., 1973.- С. 7- 68.

65. Лекарственные растения. Под ред. Гринкевич Н.И. М., Высшая школа, 1991, С. 103.

66. Любищев А.А. Дисперсионный анализ в биологии. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986.

67. Мамаев С.А. Интродукция и акклиматизация декоративных растений. -Свердловск, 1982, С. 95.

68. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). М., Наука, 1973, С. 15-19.

69. Мамаев С.А., Семкина Л.А. Ассортимент древесных растений для озеленения населенных мест Среднего Урала. Свердловск, 1991.

70. Мамаев С.А., Семкина Л.А. Оценка внутрипопуляционной изменчивости сосны обыкновенной с помощью электрофореза белков семян в полиакриламидном геле.// Структура популяций и устойчивость растений на Урале. Свердловск, 1978, С. 63-70.

71. Матвеев В.П., Рубцов М.И. Овощеводство. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Колос, 1978, С. 424.

72. Меженский В.Н. Хозяйственно-биологические особенности хеномелеса Chaenomeles Lindll: Автореф. дисссертации канд.с-х.н. Ленинград, 1989.— С.22.

73. Мелехов И.С. Лесоводство. М.: Агропромиздат, 1985.

74. Мичурин И.В. Соч., т. I-VI. М.-Л.: Сельхозгиз, 1939-1940.

75. Морозов Г.Ф. Рубки возобновления и ухода. М.-Л.: Государственное изд-во, 1930, С. 87.

76. Никитинский Л.И. , Щербаков А.С. Охрана труда в лесном хозяйстве, лесной и деревообрабатывающей промышленности. — М.: Лесная промышленность, 1985.

77. Пирс С. Полевые опыты с плодовыми деревьями и другими многолетними растениями. Пер. с англ. М.: Колос, 1969, С. 244.

78. Подобедов В.И., Крючков В.А., Новоселова Г.Н. Селекция синей жимолости на Среднем Урале. Четвертая Уральская конференция генетиков иселекционеров. Генетика и селекция растений на Урале. Свердловск, УНЦ АН СССР, 1987.

79. Полевой В.В. Физиология растений. М.: 1989.

80. Поликарпова Ф.Я. Размножение плодовых, ягодных и декоративных культур зелеными черенками. М.: Агропромиздат, 1989.

81. Пономоренко Н.С. Биологические особенности и внутривидовая изменчивость Chaenomeles japonica/Thunb./Lindl.ex Spach. в Молдавии. Автореф. дис. к.б.н. Кишинев, 1990.

82. Попов Ю.В. Охрана труда в зеленом хозяйстве. М.: Стройиздат, 1988.

83. Правила безопасного ведения работ в зеленом хозяйстве. М.: Стройиздат, 1979.

84. Ракитский Г.Ф. Биологическая статистика. Минск: Вышейшая школа, 1973.

85. Ратомските Г.С., Биологические особенности хеномелеса японского (Chaenomeles japonica/Thunb./Lindl.ex Spach.) и перспективы его возделывания в Литовской ССР. Автореф. дис. к.б.н.- Киев, 1982.

86. Регель Э., Кессельринг Я.К. Каталог Помологического сада и питомников., 1901, Каталог №36, С. 17, №249.

87. Редько Г.И. , Трещевский И.В. Рукотворные леса. М.: Агропромиздат, 1986.

88. Редько Г.И. и др. Лесные культуры. М.: Агропромиздат, 1986.

89. Рожков С.А., Крючков А.В., Крючков В.А. Гетерогенность популяций сосны обыкновенной по биохимическим признакам. Актуальные проблемы лесоведения. Тезисы докладов региональной научной конференции. -Екатеринбург, УрГУ, 1996, С. 47-48.

90. Рубин С.С. Удобрение плодовых и ягодных культур. М., 1974.

91. Русанов Ф.Н. Метод родовых комплексов в интродукции растений и его дальнейшее развитие. Бюллетень ГБС АН СССР, 1971, вып. 81, С. 15-20.

92. Соловьев В.М., Петров А.П. Недревесные ресурсы леса. Свердловск, 1988.

93. Тахтаджян A.JI. Жизнь растений. Т. 5. М.: Просвещение, 1981.

94. Урбах В.Ю. Биометрические методы. М.: Наука, 1964, С. 410.

95. Хазанов Ю.С. Статистика. М.: Статистика, 1984.

96. Цицин Н.В. Ботанические сады СССР. М.: Наука, 1974, С. 191.

97. Шитт П.Г. Биологические основы агротехники плодоводства. М., 1952.

98. Шитт П.Г. Избранные сочинения. М.: Колос, 1968, С. 362-363.

99. Ahrendt L.W.A. Berberis and Mahonia: A taxonomic revision. J. Linn. Soc. 1961.Vol. 57, № 369, P. 1-410.

100. Griffiths Mark, Index of Garden Plants. Bath Press. 1995-1997,237-238 S.

101. Hurst C.C. Differential polyploidy in the genus Rosa L. // Zeitschr. Induct. Abstamm. U. Vererbungslehre. 1928. - Suppl.2. - P. 866-906.

102. Mayr H. Die Naturgesetzlicher Grundlage des Waldbaues. Berlin, Parey. 1909, 366 S.

103. Pavari A. Studio preliminare sulla coltura di specie forestall esotische in Italia. Firehze tip. di M. ricci, 1916. 221 S.

104. Weber C. The genus Chaenomeles (Rosaceae) Journal of the Arnold: Arboretum. 1964,161-205 S.

105. Weber C. The genus Chaenomeles (Rosaceae) Journal of the Arnold Arboretum. 1963,302-347 S.

106. Zerrener C. Erdkunde des Gouvernements Perm als Beitrag zur naheren Kenntniss Russlands. Abt. 1-3. Leipzig, 1851-1853.

Информация о работе

Ладейщикова, Любовь Анатольевна
кандидата сельскохозяйственных наук
Екатеринбург, 2004
ВАК 06.03.01

Диссертация

Интродукция редких плодовых и декоративных растений на Среднем Урале - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы