Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изменчивость элеутерококка колючего в интродукционных культурах Республики Марий Эл

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Изменчивость элеутерококка колючего в интродукционных культурах Республики Марий Эл"

45 ОД 1 4 МАР 1997

На правах рукописи

РАЗУМНИКОВ Николай Александрович

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭЛЕУТЕРОКОККА КОЛЮЧЕГО В ИНТРОДУКЦИОННЫХ КУЛЬТУРАХ РЕСПУБЛИКИ МАРИЙ ЭЛ

06.03.01 - "Лесные культуры, селекция, семеноводство" '

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Йошкар-Ола - 1997

Работа выполнена на кафедре лесной селекции, недревесных ресурсов и биотехнологии и в Ботаническом саду Марийского государственного технического университета.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный деятель науки Республики Марий Эл, академик МАН ВШ Котов М.М.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик МАНЭБ, заслуженный деятель науки Республики Марий Эл Пчелин В.И.;

кандидат биологических наук, доцент Автономов А.Н.

Ведущая организация - Комитет по лесному хозяйству Республики Марий Эл.

Защита диссертации состоится 8 апреля 1997г. в 14 часов на заседании диссертационного Совета Д 064.30.01 при Марийском государственном техническом университете по адресу: 424024, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Марийского государственного технического университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим присылать ученому секретарю диссертационного Совета Д 064.30.01.

Автореферат разослан «/» л^лтл- 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент, чл.-корр. МАНЭБ К.К.Калинин

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Элеутерококк колючий - лекарственное растение. Жидкий экстракт из его корней и корневиш используется как эффективное неспецифическое средство профилактики и терапии при многих заболеваниях человека и животных (Лазарев, 1962; Кириллов, 1966; Брехман, 1968; Дар-дымов, 1976, 1993 и др.). Сосредоточение ресурсов элеутерококка на Дальнем Востоке и существенное их истощение вследствие значительных объемов заготовок побуждают решать научные и практические вопросы интродукции. Эта проблема актуальна и для региона Среднего Поволжья, где проведены наши исследования.

целью исследований явилось научное обоснование возможности и целесообразности интродукции элеутерококка колючего в Республику Марий Эл (РМЭ).

Решались следующие задачи:

1. Выявление районов естественного ареала с целью привлечения исходного материала для интродукции в Республику Марий Эл.

2. Изучение закономерностей изменчивости естественных и интродуцированных растений элеутерококка по росту и репродуктивной способности.

3. Изучение закономерностей прохождения растениями фенологических фаз в условиях интродукции.

4. Оценка качества корней и корневищ интродуцированных растений.

5. Адаптация агротехники выращивания- элеутерококка з плантационных культурах применительно к условиям интродукции.

научная новизна работы. Применительно к региону экспериментально доказана возможность и целесообразность введения в культуру элеутерококка колючего, устаноштены закономерности изменчивости растений по росту, прохождению фенофаз, репродуктивной способности, качеству корней и корневищ как лекарственного сырья.

практическая ценность. Уточнены районы естественного ареала элеутерококка, откуда следует брать растения для целей

интродукции в Республику Марий Эл; разработаны рекомендации по агротехнике выращивания элеутерококка в питомнике и плантационной культуре; доказано, что корни и корневища элеутерококка в интродукционной культуре, а также экстракт из них отвечают требованиям ФС 42-2833-92 и могут быть использованы в качестве лекарственного сырья; создана первичная научно-производственная база.

обоснованность и достоверность результатов исследований обеспечивается достаточным объемом экспериментального материала, оценкой критериев достоверности средних данных и различий, воспроизводимостью результатов исследований.

личный вклад автора заключается в постановке задач, сборе и анализе литературных и экспериментальных данных, формулировании научных положений и выводов, уточнении агротехники создания плантационных культур применительно к условиям Республики Марий Эл.

' положения, выдвигаемые для зашиты

1. Научная аргументация возможности и целесообразности интродукции элеутерококка колючего в Республику Марий Эл.

2. Закономерности изменчивости растений элеутерококка колючего по росту и репродуктивной способности, прохождению фенологических фаз, качеству корней и корневищ.

3. Обоснование некоторых аспектов агротехники выращивания посадочного материала и культур элеутерококка колючего.

апробация работы и публикация результатов исследований Основные результаты исследований доложены, обсуждены или опубликованы в материалах: научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Московского лесотехнического института (Москва, ¡992); Международной конференции молодых ученых (Йошкар-Ола, 1992); региональной научной конференции по вопросам интродукции, акклиматизации, охране и использованию растений в степной зоне (Самара, 1992); республиканской научно-практической конференции гю проблемам леса и охраны природы в Республике Марий Эл (Йошкар-Ола, 1992); X Всероссийского Совещания по семеноведению интродуцентов (Чебоксары, 1994); Всероссийской научно-технической конференции по восстановлению, выращиванию и комплексному использованию сосновых лесов России (Йошкар-Ола, 1995); Всероссийской научно-практической конференции по интен-

сификации выращивания лесопосадочного материала (Йошкар-Ола, 1996).

объем и структура диссертации. Рукопись диссертации включает введение, 6 глав, выводы, список литературы и приложения. Объем 214 страниц, в том числе: 29 таблиц, 38 ри сунков. Список литературы включает 140 названий, в том числе 7 на иностранных языках.

1. РАЙОН. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В основу исследований были положены принципы биолого-чозяйстаенной оценки итогов интродукции (Глоба-Михаи-ленко, 1982) и ее успешности по морозоустойчивости, способности размножаться семенным и вегетативным путем, устойчивости к болезням и вредителям, продуктивности сырьевой мае сы и содержанию в ней биологически активных веществ, возможности создания плантационных культур (Сацыперова, Рабинович. 1990).

Работа проводилась в Арсеньевском лесхозе Приморского края, в интродукиионных культурах разного возраста в Ботаническом саду Марийского государственного технического университета (МарГТУ) и в пос.Троицкий Посад, а также в плантационной культуре Учебного лесхоза РМЭ.

По лесорастительному районированию (Курнаев, 1973) Республика Марий Эл входит в южную подзону смешанных лесов. Климат умеренно континентальный. Средняя годовая температура воздуха составляет в среднем 2,7-2,8°С. Самый холодный месяц - январь (-13-15°С) и теплый - июль (18,2-19°С). Безморозный период длится в среднем 125 дней. В год выпадает 430550 мм осадков, из них в теплый период - 300-385 мм.

Район экологического оптимума элеутерококка колючего совпадает с районами распространения кедрово-широколист-венных лесов (Дюкарев, Комарова, ¡986). В "Лесосеменном районировании основных лесообразующих пород" (1982) рассматриваются вопросы районирования сосны кедровой корейской, спутником которой является элеутерококк. Методом наибольшего сходства климатических факторов районов естественного произрастания и интродукции установлено, что условиям Республики Марий Эл наиболее близки условия Сред-неамурского (43), Бикинского (446), Приуссурийского (44в) и

Сихотэ-Алиньского (456) лесосеменных районов сосны корейской. По этой причине выбран для исследований Арсеньев-ский лесхоз, входящий в состав Сихотэ-Алиньского лесосе-менного района.

Исследования проводились с 1991 по 1996 годы. Объектами исследований служили растения элеутерококка в Чернышевском лесничестве Арсеньевского лесхоза Приморского края, растения в интродукиионной культуре, 1-3-летние сеянцы-на интродукционном питомнике и фрутицетуме Ботанического сада МарГТУ, саженцы в плантационной культуре Учебного лесхоза РМЭ, семена с интродуцированных растений, а также почвенные условия на всех участках произрастания растений. Всего изучено 1589 растений, 8040 семян, 31 смешанный образец почв.

В естественном ареале растения в возрасте от 6 до 13 лет изучали у подножия юго-восточного склона сопки крутизной до 10°. Состав древостоя 40р40сЩ1С, полнота 0.3.

В условиях интродукции кусты элеутерококка растут под пологом изреженного березового насаждения с примесью липы. По учету на 1995 год возраст двух растений более 20 лет, остальных - 11 лет.

Культуры в Учебном лесхозе созданы в 1993 году посадкой 2-летних сеянцев по центру раскорчеванных полос в условиях В2 на площади 0,5 га. Реконструируемое насаждение имело в 10-летнем возрасте состав 5БЗЛп10с1Е, полноту 0.7.

Изучены высота, длина основного стволика, число ветвей 1, 2. 3 порядка, количество стволиков и отпрысков в кусте и их текущие приросты; количество соплодий, бутонов, плодов и степень завязывания плодов; корни и корневища.

Фенологические наблюдения проводили по "Методике фенологических наблюдений в ботанических садах" (1975).

Качество семян определяли по "Правилам отбора средних образцов и методам определения посевных качеств" (1938), грунтовую всхожесть - подсчетом появившихся сеянцев от количества высеянных семян.

Общее сезонное развитие сеянцев изучали по П.ИЛапину, М.С.Александровой (1982).

Проверку подлинности корней и корневищ и экстракта из них проводили в соответствии с требованиями ВФС 42-603-72 и ФС-42-2833-92.

Статистическую обработку данных и регрессионный анализ проводили с помощью ЭМВ, используя разработанные программы сотрудников МарГТУ, небольшие объемы материапа обрабатывали на калькуляторах. Алгоритмы взяты из имеющейся литературы (Лакин, 19/3; Котов, Лебедева, 1977; Соколов, Черных, 1990).

2. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Элеутерококк колючий - Eleuterococcus senticosus (Rupr. et Maxim.) Maxim. - относится к семейству Araliaceae. Это листопадный кустарник высотой 1-3, редко до 5 м.

В России растет в Приморском и Хабаровском краях. Амурской области и на южном Сахалине. Северная граница его распространения на материке доходит до 52°50' с.ш. (Нечаев. 1966; 1969).

Зимостоек, морозоустойчив, светолюбив, но выносит и затенение, мезотроф, мезофит (Орлов, 1955. Соколов. Связева. 1986).

Лучший рост налзе.мных побегов корнеотпрыскового происхождения и их плодоношение с 3-летнего возраста наблюдается при полном освещении (Воробьева, 1966; Форш, 1968 и др.). Корнесобствснные растения вступают в фазу плодоношения в 3-летнем возрасте. Цветет ежегодно, .но плодоносит периодически. В подлеске разнокустарниковых типов леса завязывается 29-67% плодов (Воробьева, 1965). Максимальный возраст надземных побегов составляет 11-13, реже до 15 лет (Гриневич. 1970; Измоденов, 1972).

Из работ А.Я.Орлова (1955), Г.И.Иванова (1964), Ю.АЛиве-ровского (1974) и др. следует, что почвенно.-эдафические условия произрастания элеутерококка влажные и свежие с содержанием гумуса от 1,8 до 20%, от супесчаных до тяжелосуглинистых.

Запасы корней и корневищ в естественном ареале варьируют от! 1-12 до 500-600 кг на 1 га (Форш, 1968; Гриневич, 1970; Дюкарев, Комарова, 1986; и др.). Экспериментально установлена корреляционная зависимость между высотой стебля и массой корней (Измоденов, 1972).

Элеутерококк впервые в интродукционную культуру введен Санкт-Петербургским ботаническим садом около 1860 годов

(Кауров, 1961), успешно растет и плодоносит в других регионах, зимостойкость I (Древесные растения ГБС, 1975; Древесные растения ЦБС АН БССР, 1982; Интродукция древесных растений в лесостепном Приобье, 1982; и др.). Вегетационный период в естественном ареале длится от 155 до 177 дней (Чащухина, 1970; Супрунов, Самойлов, 1970).

При интродукции на акклиматизацию существенно влияют эколого-биологические особенности вида, степень соответствия природно-климатических условий естественного произрастания району введения в культуру (Соколов, 1969; Некрасов, 1973; Голубев. Голубева, 1979; и др.). По Лапину (1967, 1968, 1974) показатели сезонных ритмов растений позволяют определить перспективные виды для интродукции.

В пределах ареала и районах интродукции семена элеутерококка характеризуются разнокачественностью, обусловленными различными факторами (Грушвицкий, 1963; Воробьева, 1965; Смирнова, 1971; Некрасов, 1973; и др.). Масса 1000 шт. воздушно-сухих семян составляет 5-10 г. Лабораторная всхожесть семян в естественном ареале составляет 56-88% (Воробьева, 1965; Николаева, Грушвицкий, Богданова, 1972).

На родине сеянцы в культуре подвержены полеганию, вызываемому грибами фузариум (Бункина, 19636; Воробьева, 1966).

Возможность интродукционной культуры доказана в лесостепной зоне Западной Сибири (Горохова, 1978) и ближнем зарубежье - на Украине (Пироженко,1977).

Лечебные свойства экстрактов из корней и корневиш элеутерококка обусловлены наличием гликозидов генинов ароматической природы, из которых около 80% составляют элеуте-розиды В, Д и Е, дающие максимум поглощения в УФ-свете при 270 ммк (Оводов и др., 1965; Лапчик, Фролова, Оводов, 1969). Количество экстрактивных веществ, извлеченных 40, 70 и 90% спиртом из корней и корневищ, составляет 10-14% (Супрунов, 1965).

Анализ изученной литературы показал, что вопросы районирования элеутерококка колючего для целей интродукции в Республике Марий Эл изучены недостаточно. Интродукторы по имеющимся в коллекциях ботанических садов растениям элеутерококка приводят лишь отдельные данные относительно возрастов, высот, диаметров кроны, наличия цветения и пло-

доношения, их зимостойкости и времени наступления фено-фаз.

Посевные качества и вопросы предпосевной подготовки семян местной репродукции, рост и развитие в культуре их семенного потомства ранее не изучены.

В исследованной литературе не найдено рекомендаций по агротехнике выращивания посадочного материала и культур элеутерококка в Среднем Поволжье, а также данных оценки качества корней и корневищ интродуцированных растений.

3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РОСТА

И ПЛОДОНОШЕНИЯ ЭЛЕУТЕРОКОККА КОЛЮЧЕГО В ПРИМОРСКОМ КРАЕ И РЕСПУБЛИКЕ МАРИЙ ЭЛ

Для сравнительного анализа отобраны растения, близкие по возрасту, но отличающиеся почвенно-грунтовыми условиями произрастания в Приморском крае и РМЭ.

Исследования показали, что почва на пробной площади в Арсеньевском лесхозе Приморского края легкоглинистая, бурая горно-лесная. Корнеобитаемый слой характеризуется рН = 5,8, высоким содержанием гумуса (7,3%) и большой емкостью обмена (38,0 мг.-эка. на 100 г почвы). Содержание гигроскопической влаги в корнеобитаемом слое 6-22 см составило 3,64%.

Почва на участке произрастания элеутерококка в Ботаническом саду окультуренная, слабоподзолистая, легкосуглинистая на покровных суглинках. Содержание гигроскопической влаги в горизонте 0-20 см составило 1,14%, рН=6,6, гумуса 2.7-3,5%, суммы обменных оснований 24,4 мг/экв на 100 г. Обеспеченность элементами питания в условиях интродукции, кроме фосфора, ниже показателей в естественном ареале.

В условиях интродукции возраст надземных стеблей элеутерококка не превышал 9-11 лет при возрасте самих старых кустов старше 20 лет. Элеутерококк постепенно и беспрерывно вегетативно омолаживался и оставался в продуцирующем состоянии. Основной стволик корнесобственных растений первые 4 года растет медленно, с 4 до 7 лет - интенсивно и далее опять медленно (либо отмирает). На 2-3 год появляются побеги из корневищных почек, что является особенностью возобновления элеутерококка. Вегетативные побеги до 7-8 лет дают значительные приросты (до 43,9±5,96 см). В связи с этим

длина основного стволика растений в Приморском крае, которые имеют вегетативное происхождение, составила 201,2±10,72 см, в Республике Марий Эл у 7-летнйх корнесобственных -90,4+5,09 см, старых растений, имеющих возраст надземной части 9-11 лет и среднюю высоту 1,7±0,28 м - 158,5±0,50 см. Текущие приросты основного стволика элеутерококка в РМЭ, в сравнении с аналогичным показателем в Приморском крае, ниже (рис. 1).

Текущие приросты стволиков к возрасту 9-11 лет снижаются до 0 - 5 см, независимо от абсолютного возраста растения. Одновременно снижаются приросты всех ветвей при увеличении прироста стволиков вегетативного происхождения.

Изученные растения в Приморском крае имели в среднем 8,1+0,72, 5,9±1,31 и 1,1±0,64 ветвей 1,2,3 порядка. Приросты ветвей 1,2.3 порядка составили 17,7+1,43, 14,9±1,28, 10,3+2,01 см. В условиях интродукции 7-летние растения слабо развиты (2,4+0,51 и 0,6±0,40 ветвей 1 и 2 порядка), растения старше 20 лет сильно разветвленные (32,0±11,0; 38,5+13,5 и 8,5±1,50 ветвей 1,2,3 порядка). За 4 года количество стволиков молодых растений увеличилось с 1,0+0,45 до 4,8+0,39 шт., число ветвей 1,2,3 порядка - в 2, 20, и 16 раз, суммарная протяженность побегов - в 2,6 раза. Кусты старше 20 лет имели 7-8 стволиков и максимумы ветвей 1,2,3 порядка - 35,5±9,50, 51,0±8,46, 42,0±10,58 шт. Прирост ветвей 1 порядка варьирует от 11,4±1,85 до 25,7±2,89 см, 2 порядка - от 6,4+0,75 до 16,7±2,03 см и 3 порядка - от 3,7±0,60 до 13,3±3,95 см.

Изучением обшей протяженности побегов куста (L) и воздушно-сухой массы главного корня и боковых корней и корневищ (М) установлено соотношение L=3,7xM. Отсюда, по результатам измерения надземной части растений можно, не выкапывая корни и корневища, прогнозировать их массу как товарного сырья.

Плодоношение и его отдельные элементы существенно зависят от возраста стебля, возраста куста, погодных условий года и региона. Отдельные стебли вегетативного происхождения вступают в пору плодоношения с возраста 2 лет, корнесоб-ственные - с 4-5 лет. Так как куст состоит из стеблей разного возраста и происхождения, то й показатели плодоношения варьируют и по стеблям, и по кустам.

м

г^.см 501

40 3020 10

П

I- 769

I-1231

М

(-•472

1984 1985 1996 1987 " 1988 1989 1390 1991 А=6-13 лет А=8 лет А=Ю лет

Н=1,4*0,1 м Н=1,9*0,2 М Ряс. I. Текущий прирост основного стволика (¿л.) и суммарная протяженность побегов {I.), см элеутерококка колючего в Приморском крае ( П ) а Республике Марий Эл ( М )

Усредненные показатели плодоношения за 1991 год в Приморском крае и РМЭ приведены на рис. 2, откуда можно видеть, что по таким показателям как количество бутонов и плодов в одном соцветии и соплодии, а также доля плодов в процентах от числа бутонов, растения в условиях интродукции и естественного ареала практически не различаются. По числу соцветий на одном растении интродуцированные растения почти в 3 раза превосходят растения в естественном ареале. Эти различия сказываются в итоге на общие показатели обилия плодоношения.

В условиях интродукции обилие Цветения и семеношения зависят от возраста кустов (рис. 2, 3).

Возрастная динамика признаков плодоношения .элеутерококка колючего в Приморском крае и Республики Марий Эл приведены на рис. 3.

Признаки плодоношения (1-5) описываются уравнениями вида:

у=0,175 X5-109 ехр(-0,599х), (1)

у=0,296 х4-657 ехр(-0,534х), (2)

у=17.00 X0-949 ехр(-0,1125х), (3)

у=2б.7 х1'361 ехр(-0,2547х), (4)

_101,22 _ _

1 + ехр ( 3,366 - 0,2335 х1-629) .

где у - среднее число бутонов в одном соцветии (шт.) в Приморском крае (1) и РМЭ (3), доля числа плодов от бутонов (%) в Приморском крае (2) и РМЭ (4); х - возраст стволика, лет; п - число плодоносящих растений, %. Нетрудно заметить существенную разницу между показателями плодоношения в зависимости от возраста стволика. Количественные сравнительные данные за 1991 -1994 годы у ин-тродуцированных растений приведены в таблице I. Видно, что показатели плодоношения в расчете на 1 куст у старых кустов превосходят аналогичные показатели молодых растений на порядок и больше, а в пересчете на 1 стебель - примерно в 6 раз.

1666

56

48

639

58

56

48

62

27

359

34

28

35

13

12 Э 4 5 6 Приморский край А надземной часта: 6-13

I

3 4 5 6 I

Республика Марий Эл 7 - 10

А кустов:

_7_ 7

79

49

? бсшее 20

Рас. 2. Показатели плодоношения элеутерококка колючего в Приморском крае и Республике Марай Эл ( на примере 1991 года)

А - возраст, лет; I - количество соплодий, шт; 2 - количество бутонов в одном соцветии, шт.; 3 - количество плодов в одном соплодии, шт.; 4 - доля количества плодов от бутонов, % ; 5 - суммарное количество бутонов на одном кусте, от.; 6 - суммарное количество плодов на одном кусте, шт.

О о

3 § ■3 Р

13 Возраст стволиков, лет

Рис. 3. Возрастная динамика признаков плодоношения элеутерококка

в Прамороком крае ( 1, 2 ) и Республике Марий 2й ( 3 - 5 ):

1, 3- число бутонов в одном соцветаа;

2, 4 - доля числа плодов от числа бутонов; 5 - число плодоносящих растение

Табдииа :

Показатели плодоношения элеутерококка в Ботаническом саду МарГГУ за 1991-1994 годы

Показатели Возраст кустов, лет 1991 1992 1993 1994 Суммарно за 4 гола

1 .Количество

соплодий, шт:

на кусте более 20 34,5 47,0 . 67,5 28.5 ' 177,5

7-10 1,4 1,4 7,2 1,0 11,0

на стебле более 20 4,6 8,5 7,9 3.2 24.2 '

7-10 1,4 0,9 1,6 0,2 4,1

2.Количество

бутонов, шт:

на кусте более 20 1666,4 2754.2 3523,5 1396,5 9340,6

7-10 78,8 97,2 441,1 71,2 688,3

на стебле более 20 222,2 500,8 414,5 155,2 1292,7

7-10 78,8 60,7 95.9 14,8 250,2

3.Количество

плодов, шт:

на кусте более 20 972,9 ¡692,0 2450,3 726,8 5842,0

7-10 48,9 49,7 321,1 40,2 459,9

на стебле более 20 129,7 307,6 288,3 80,7 806,3

7-10 48,9 31,1 69.8 8,4 158,2

Причина такого явления заключается в динамике появления корнеотпрысковых стеблей, их вступления в пору плодоношения, смены (омоложения) стеблей в кусте и соотношения между надземной и подземной частью в кусте. У старых кустов корневищные стебли и корневые отпрыски питаются за счет мощной разветвленной системы, что и обусловливает существенное различие в интенсивности цветения и плодоношения.

Отмечен повышенный уровень плодоношения у растений в пос. Троицкий Посад.

4. ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАЗЫ И СЕЗОННЫЙ РИТМ РАЗВИТИЯ

По многолетним наблюдениям зимостойкость элеутерококка колючего в интродукционной культуре РМЭ по семнбаль-ной шкале оценивали баллом I.

Наблюдения за растениями элеутерококка в Ботаническом саду МарГТУ в период 1992-1995 годов показали, что наступление фенофаэ тесно связано с накоплением определенной суммы эффективных температур (табл. 2).

Таблица 2

Средние суммы эффективных температур наступления отдельных феиофаз у элеутерококка в Ботаническом саду МарГТУ

Фенологическая фаза 21,ф.+т„ град. Коэффициент изменчивости, % Уровень изменчивости

Набухание вегетативных почек 54±25 15.3 средний

Разаерзаиие вегетативных почек 113+13 22,1 повышенный

Начало линейного роста побегов 175±14 15,7 средний

Окончание линейного роста побегов 619±29 18,6 средний

Начало цветения 1197±36 6,1 очень низкий

Окончание цветения I394±23 3,4 очень низкий

Созревание плодов 2063+53 5,1 очень низкий

Опадение листьев 2386+160 13,4 средний

Примечание. - средние значения суммы эффективных температур,

ш, - ошибка среднего значения..

Вегетационный период элеутерококка в иптродукциокной культуре длился от 145 до 172 дней, в среднем он составляет 153 дня. Влияние природных условий РМЭ на культуру элеутерококка выражается в наступлении фазы пожелтения и опада листьев на 1-2 недели раньше. В условиях интродукции элеутерококк относится по П.ИЛапину (1967) к I феногруппе растений - рано начинающим и рано заканчивающим вегетацию.

5. КАЧЕСТВО СЕМЯН

И РОСТ СЕМЕННОГО ПОТОМСТВА

Образование доброкачественны- семян является одним из критериев успешности интродукции вида.

Установлено, что средняя масса 1000 шт. семян в интродук-ционной культуре варьировала от 4,4 до 9,9 г при среднем значении 6,3±0,71 г (>/=34%). Длина семян варьирует от 4,3 до 6,3

мм при среднем значении 5,3±0.07 мм (\/™13.6%). Выход воь-душно-сухих семян от свежесобранных плодов составляет 9,6±0,33%. По данным П.П.Воробьевой (1965) семена элеутерококка в Приморском крае характеризуются следующими показателями: масса 1000 шт состаааяет 5,6-9,9 г, длина семени 3,5-8,5 мм, выход семян 1,8-14,8%.

Доля пустых семян составляет в интродукционных культурах 44,3±2,75%, грунтовая всхожесть - 6,3±0,99%. В Приморском крае доля пустых семян варьировала от 22 до 78 %, а фунтовая всхожесть - 46-73%.

В районе интродукции установлена индивидуальная изменчивость кустов по семенам, в частности, повышенными показателями полнозернистости и всхожести семян отличалось растение в пос. Троицкий Посад.

Наблюдениями в период с 1992 по 1994 год установили, что всходы семян появлялись в разные календарные сроки при близких значениях среднесуточных температур (+7,0°...+8,4°С).

Семенное потомство элеутерококка колючего в первые 3 года характеризуется медленным ростом. Текущие приросты « первый год варьируют от 1,0±0,14 см до 2.4±0,24 см при коэффициенте вариации 20-76%. На второй и трети г. год наблюдается дифференциация по росту в зависимости от происхождения семян и погодных условий. Средние приросты на второй год варьируют от 0,8+0,13 см до 18,2±1,75 см (V = 50-79%), на 3 год - от 6,7+0,65 до 32,5+6,15 см (V = 68-78%). Индивидуальная изменчивость по росту в высоту является существенной предпосылкой для селекции. Трехлетними фенологическими наблюдениями установлено, что начало вегетации молодых растений элеутерококка наступает при переходе среднесуточной температуры 9-10°С, распускание листочков и рост побегов сеянцев - 12-13°С, обособление яистовых пластинок - выше 14-15°С.

6. КАЧЕСТВО КОРНЕЙ И КОРНЕВИЩ

Подлинность лекарственного сырья - корней и корневищ интродуцированного элеутерококка - определяли согласно ВФС 42-603-72 по внешним признакам, качественным реакциям и содержанию экстрактивных веществ. Корни и корневища

имели тонкую кору, в изломе светло-желтого цвета, ароматный слабый запах, вкус слегка жгучий.

Из 1 г воздушно-сухой навески корней и корневищ выход экстрактивных веществ составил 0,073+0,002 г. В пересчете на абсолютно-сухое сырье содержание экстрактивных веществ составило в среднем 15,5% (У=5,7%).' По ВФС 42-603-72 этот показатель составляет не менее 8%.

Исследованный экстракт из корней и корневищ на 40% спирте имел темно-коричневый цвет со своеобразным специфическим запахом.

Содержание суммы элеутерозидов в пересчете на элеутеро-зид В в экстракте составило 0,144±0,001% (У=1,4%). По ФС-42-2833-92 этот показатель составляет не менее 0,12%.

Проведенные исследования по всем характеристикам показали годность корней и корневищ интродуцированных растений элеутерококка для применения в качестве лекарственного сырья.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АГРОТЕХНИКИ ВЫРАЩИВАНИЯ ЭЛЕУТЕРОКОККА КОЛЮЧЕГО В УСЛОВИЯХ РМЭ

Методом климатических аналогов на основании сравнения экологических условий в пределах естественного ареала и Республики Марий Эл определены районы, представляющие наибольший интерес в качестве регионов-доноров При интродукции элеутерококка в Республику Марий Эл. По лесосеменному районированию сосны кедровой корейской ими являются: Среднеамурский лесосеменной район (43), Бикинский (446), Приуссурийский (44в) и Сихотэ-Алиньский (456) лесосемен-ные подрайоны.

Установлено, что в условиях Республики Марий Эл целесообразно в известную агротехнику искусственного выращивания элеутерококка внести следующие изменения:

1. Сбор плодов элеутерококка местной репродукции проводить в 1 декаде октября.

2. Семена стратифицировать при 18-20° С в течение 4-5 месяцев и при 1-2° С в течение 2-3 месяцев.

3. Посев проводить в 1 декаде мая, семена предварительно обработав, ТМТД, формалином или раствором марганцево-кислого калия.

4. Под посевы выбирать плодородные, легкие по гранулометрическому составу и умеренной влажности почвы.

5. Площадь под посевы элеутерококка целесообразно содержать один год под черным паром.

6. Всходы следует в первый год притенять.

7. При отсутствии осадков в жаркие дни производить полив посевов не менее 2-3 раз в неделю из расчета 5 л на I м2.

8. Прополки с рыхлением почвы между строк на глубину до 5 см проводить в следующие сроки: первую - в 1-П декаде мая до появления массовых всходов, вторую - в конце мая после появления всходов, последующие ежемесячно по мере появления сорняков и уплотнения почвы.

9. В зависимости от реакции почвенной срелы, обеспеченности почв гумусом и элементами питания рассчитывать дозы известкования, заправки почвы органическими или органо-минеральными удобрениями и подкормок.

10. Для создания культур следует выбирать участки южных экспозиций с небольшим уклоном в условиях сзежих и влажных сураменей и судубрав (С2, Сз, Д2, Дз).

11. Культуры элеутерококка целесообразно создавать на участке с частичной обработкой почвы, для чего производят сплошную корчевку полос шириной 3-4 м с последующим 2-3-крагньш дискованием бороной дисковой тяжелой. Межполосное расстояние не должно превышать'3-4 м.

12. Посадочный материал размещать по схеме 6 х 1,5 м преимущественно по центру раскорчеванных полос.

13. Дозы внесения органических и минеральных удобрений в посадочные места рассчитывают исходя из плодородия почв.

14. В первый - второй год после посадки, до пояапения корневых отпрысков, возможен 1-2 - кратный механизированный уход КЛБ-1,7 с установкой дисковых батарей в развал и всвал, завершающий - только всвал. Режим скорости движения агрегата, угол установки рабочих органов и ширина защитной зоны регулируются в зависимости от крупности растений и гранулометрического состава почвы. Дополнительно ручные уходы проводят 1-2 раза за период вегетации.

15. Заготовку корней и корневищ начинать с 6-8-летних растений в объеме до 25% от их биологического запаса.

7. ВЫВОДЫ

1. Элеутерококк колючий можно выращивать в интродукци-онной культуре в зоне смешанных лесов в Республике Марий Эл. Об успешности интродукции свидетельствуют следующие экспериментально доказанные положения:

1.1. Несмотря на существующие различия в климатических и почвенно-эдафических условиях в естественном ареале и районе интродукиии, динамика роста в высоту, формирование и продолжительность жизни надземных органов растений на свежих окультуренных слабоподзолистых легко- и среднесуг-линистых почвах практически не отличаются от динамики роста, формирования и продолжительности жизни надземной части растений в пределах естественного ареала. Высота растений в районе интродукции в 10-летнем возрасте достигает 2 м, более старшем возрасте - 2,5-2,7 м.

1.2. Элеутерококк колючий в районе интродукции зимостоек, выдерживает температуры до -50°С. Балл зимостойкости-!. В первые годы жизни верхушечная часть осевого стволика, молодые листочки отдельных особей незначительно повреждаются поздними весенними и ранними осенними заморозками. В целом, вид характеризуется как заморозкоустойчивый.

1.3. В районе интродукции элеутерококк колючий успешно цветет и плодоносит, в пору плодоношения вступают корне-собственные стебли в 4-5-летнем возрасте, стебли вегетативного происхождения - в 2-3-летнем возрасте. Обильно плодоносит один раз в 2-3 года.

1.4. Выход воздушно-сухих семян из свежесобранных плодов в условиях интродукции составляет 2,7-14,6%. Среднее значение массы 1000 шт. воздушно-сухих семян варьирует от 4,4 до 9,9 г при среднем значении 6,3+0,71 г (V = 34%). Доля полнозернистых семян составляет от 55,7±3,36%. Длина семян варьирует от 4,3±0,09 мм до 6,3±0,08 м: (У=13,6%).

1.5. Семенное потомство интродуцированных растений жизнеспособно.

2. По ряду количественных и качественных признаков, имеющих различную адаптивную значимость, экспериментально установлена в районе интродукции изменчивость;

2.3. Изменчивость интродуцированных растений по росту в высоту в возрасте 7-10 лет выше (У='36,2-87,7%), чем у растений старше 20 лет (У=20,0-50,8%).

2.2. Изменчивость растений элеутерококка колючего старше 20 лет по длине основного стволика в условиях интродукции очень низкая (У=0,4-6,4%). Растения 7-10 лет характеризуются средним уровнем изменчивости (12,6-23,8%), который практически не отличается от уровня изменчивости растений элеутерококка (Аср^в лет) в естественном ареале (У=16,8%).

2.3. Изменчивость растений элеутерококка по приросту основного стволика в интродукционной культуре очень высокая (\7=31,9-100%), и этот показатель выше, чем в естественных условиях обитания (V—22,1-75,9%).

2.4. Изменчивость числа ветвей 1, 2, 3 порядка интродуцированных растений варьирует в пределах 38,4-69,5%, 18,540,6%, 63,2-100%. Изменчивость аналогичных показателей растений в естественном ареале (/\-p~8 лет) составляет соответственно 28,1%, 70,2%, 100%.

2.5. Различия изменчивости таких признаков плодоношения, как число соплодий, бутонов в одном соцветии, плодов в одном соплодии, доля бутонов, реализовавшихся в плоды, растений, произрастающих в естественном ареале (V = 55,2%, 62,6%, 100%, 88,2%) и в условиях интродукции в Республике Марий Эл (V = 26,0 - 100%, 20,5 - 77,8%, 14,7 - 100%, 61,5 -97,5%), не существенны.

По общему количеству соплодий, бутонов, плодов, приходящихся на 1 растение, интродуцированные растения старше 20 лет на порядок превосходят молодые растения 7-10 лет, в пересчете на 1 стебель - примерно в 6 раз. Стебли вегетативного происхождения, растущие на корнях старых кустов, плодоносят существенно обильнее других стеблей.

2.6. Изменчивость интродуцированных растений элеутерококка колючего по накоплению определенной суммы эффективных температур по фенофазам набухания вегетативных почек, начала и окончания линейного роста побегов средняя (¥=13,4-18,6%), наступления фазы разверзания почек (начала вегетации) - повышенная (\/=22,1%), начала и окончания цве-

тения, массового созревания плодов - очень низкая (У=3,4-6,1%).

2.7. В условиях Республики Марий Эл изменение сезонного ритма элеутерококка колючего выражается в более раннем (на 1-2 недели) наступлении фазы пожелтения и опада листьев. Элеутерококк здесь ведет себя как вид рано начинающий и рано оканчивающий вегетацию.

Выделены растения, характеризующиеся индивидуальными особенностями прохождения фаз развития, интенсивностью роста, обилием цветения и плодоношения.

Вегетационный период элеутерококка в среднем составляет 153 дня.

2.8. Изменчивость содержания экстрактивных веществ в навесках абсолютно сухого сырья корней и корневищ интроду-цированных растений элеутерококка очень низкая (У=5,7%), выход составляет 15,5%.

2.9. Сумма элеутерозидов в пересчете на элеутерозид В в экстракте из корней и корневищ интродуцированных растений составляет 0,144+0,001% при очень низком уровне изменчивости (V = 1,4%).

3. Установлена существенная зависимость количественных показателей интродуцированных растений от экологических факторов:

3.1. Ход роста и развития растений существенно зависит от условий выращивания. В благоприятные по погодным условиям годы у растений элеутерококка фенофазы развития (начало вегетации и линейного роста побегов)наступают на 1-2 недели раньше и завершения вегетации (опад листьев) на 1-2 недели позже средних дат.

3.2. В благоприятных условиях растения элеутерококка образуют второй прирост до 39 см. .

3.3. Элеутерококк в интродукционной культуре Республики Марий Эл характеризуется как устойчивое к болезням и вредителям растение, но молодые сеянцы в первые три года восприимчивы к выпреванию и полеганию на тяжелых кислых и зараженных инфекционными болезнями почвах.

3.4. Рост саженцев интродуцированного элеутерококка на легкосуглинистых среднекислых почвах в условиях свежей су-бори (В2) в первые два года медленный (>/=22,5-77,4%).

3.5. Для успешного роста сеянцев необходима плодородная почва легкого гранулометрического состава умеренной влажности.

4. На основании проведенных качественных реакций подлинности лекарственного сырья и экстракта и на присутствие основных действующих биологически-активных веществ (элеу-терозидов В и Д), полученных данных содержания экстрактивных веществ в корнях и корневищах, количественного определения содержания элеутерозидов в экстракте, составляющего 0,14% при лимите 0,12% по ФС 42-2833-92, корни и корневища элеутерококка колючего, интродуцированного в условиях Республики Марий Эл, могут быть использованы в качестве лекарственного сырья.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Разумников H.A. Рост сеянцев элеутерококка в высоту //Проблемы леса и охраны природы в Республике Марий Эл: Материалы республиканской конференции. - Йошкар-Ола: Марийское книжное изд-во, 1992. - С. 49-50.

2. Разумников H.A. Сравнительный 'анализ качества семян элеутерококка колючего в Республике Марий Эл //Особенности развития п произрастания семян интродуцентов: Тезисы докладов. - М.: Изд.ГБС РАН, 1994. - С. 30.

3. Разумников H.A. Посевные качества семян элеутерококка колючего, интродуцированного в условиях Республики Марий Эл // Интенсификация выращивания лесопосадочного материала: Тезисы докладов всероссийской научно-практической конференции. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1996. - С. 51.

4. Разумников H.A., Котов М.М. Рост и плодоношение элеутерококка колючего в естественном ареале и интродукцион-ной культуре Марийской республики //Рациональное использование и воспроизводство лесных ресурсов: Научные труды. -М.:МГУЛ, 1992. - Вып.256. - С. 153-155.

5. Разумников H.A., Шарафутдинов Р.Н. Сравнение почвенных условий на участках произрастания элеутерококка в Приморском крае и Ботаническом саду МарПИ //Проблемы биогеоценологии и методологические основы их решения: Тезисы докладов.- Йошкар-Ола: МарПИ, 1992.- С.20.

6. Разумников H.A., Котов М.М. Корреляция роста надземных и подземных органов элеутерококка /./Проблемы биогео-ценологии и методологические основы их решения: Тезисы докладов.- Йошкар-Ола: МарПИ, 1992.- С. 67.

7. Разумников H.A., Котов М.М. Сравнительный анализ роста и плодоношения элеутерококка колючего в Ботаническом саду МарПИ //Интродукция, акклиматизация, охрана и использование растений в степной зоне: Тезисы докладов.-Самара: СамГУ, 1992,- С. 29-30.

8. Разумников H.A., Котов М.М. О возможности введения элеутерококка колючего в сосновые леса Среднего Поволжья //Восстановление, выращивание и комплексное использование сосновых лесов России (на базе боров среднего Поволжья): Тезисы докладов.- Йошкар-Ола: МарГТУ, 1995.- С.88-89.

ПЛД N 2018 от 05.10.94 Усл. печ.л. 1,0. Уч.-изд.л. 1,6. Тираж 100 экз. Заказ N 1563.

Отдел оперативной полиграфии Марийского государственного технического университета, 424006 Йошкар-Ола, ул.Панфилова, 17.