Allium polyphyllum kar. Et Kir. При интродукции в Южно-Уральском ботаническом саду

Allium polyphyllum Kar. et Kir. при интродукции в Южно-Уральском ботаническом саду

Л.А. Тухватуллина, к.б.н., ЛМ Абрамова, д.б.н., профессор, ЮУБСИ УФИЦ РАН

Луки имеют большое хозяйственное значение как витаминоносные, медоносные, лекарственные, декоративные растения. В составе видов рода Allium L. много полезных и даже редких растений, нуждающихся в охране, поэтому их интродукция является актуальной [1—5]. В настоящее время род Allium в коллекционном фонде Южно-Уральского ботанического сада-института УФИЦ РАН содержится более 100 таксонов, из них 2 вида являются редкими растениями РФ, 7 видов — редкими растениями Башкортостана, более 30 видов относятся к редким растениям других регионов.

В природе A. polyphyllum встречается в Западной Сибири и Средней Азии, произрастает на щебнистых и каменистых склонах в субальпийском альпийском поясе гор.

A. polyphyllum (лук многолистный) — многолетнее корневищно-луковичное травянистое растение. Луковицы по 1—2 прикреплены к вертикальному корневищу, широко цилиндро-конические, толщиной 1,5—2,5 см, с бурыми кожистыми, цельными наружными оболочками. Стебель мощный, высота 20—60 см, гладкий, на 1/4—1/2 одетый гладкими влагалищами листьев. Листья в числе 5—7 линейные, до 15 мм ширины, плоские, тупые, обычно серповидно-изогнутые, короче стебля. Чехол коротко заострённый, равный зонтику. Зонтик шаровидный, реже полушаровидный, густой, многоцветковый, цветоножки равные или до двух раз длиннее околоцветника. Листочки яйцевидно-колокольчатого околоцветника розовые, с малозаметной жилкой, длина 5—8 мм, тупые. Нити тычинок в 1,5—2 раза длиннее листочков околоцветника, столбик сильно выдаётся из околоцветника. Коробочка почти в полтора раза короче околоцветника [6].

Материал и методы исследования. Работу проводили в Южно-Уральском ботаническом саду (г. Уфа) в 2010—2018 гг. Ботанический сад расположен в северной лесостепной зоне Республики Башкортостан. Среднемноголетние метеорологические данные следующие: сумма осадков — 459 мм, среднегодовая температура воздуха +2,6°С, вегетационный период — 140 дней. Почвы экспозиционного участка — серые лесные.

A. polyphyllum был привезён в 2009 г. из Ботанического сада ИБ Коми НЦ РАН (г. Сыктывкар) живыми растениями.

При изучении сезонного ритма развития использовали методику фенологических наблюдений И.Н. Бейдеман [7]. При учёте зимостойкости, устойчивости к неблагоприятным метеорологи-

ческим условиям, вредителям и болезням и при определении коэффициента размножения применяли общепринятые рекомендации [8]. Семенную продуктивность определяли по методике И.В. Вай-нагий [9]. Оценка успешности интродукции и перспективности вида в культуре проведена по комплексу биолого-хозяйственных признаков [10].

В ходе исследования изучали сезонный ритм развития, морфометрию, репродуктивную биологию, особенности размножения А. ро1урНу11ыш, оценивали успешность интродукции и перспективность его в культуре в Республике Башкортостан.

Результаты исследования. При интродукции растений одним из наиболее важных показателей является успешное прохождение растениями всех фенологических фаз. Сезонное развитие, плодоношение и устойчивость фенологических фаз свидетельствуют о соответствии вида климатическому ритму местности и устойчивости в культуре.

По фенологическим наблюдениям в условиях Башкирии виды А. ро1урНу11ыш ежегодно проходят полный цикл развития побегов и формируют семена. Фенологический ритм развития устойчивый. В таблице 1 представлены результаты фенологических наблюдений А. ро1урНу11ыш.

Весеннее отрастание А. ро1урНу11ыш за годы изучения в основном происходило во 2-3-й декаде апреля, самое раннее отрастание наблюдалось в 2012, 2016 гг., а позднее — в 2017 и 2018 гг. Появление генеративного побега и фаза бутонизации у лука многолистного приходится на май. Зацветает данный лук в основном в 1—2-й декаде июня, самое раннее цветение наблюдалось в 2012 г., позднее — в 2017, 2018 гг. По срокам цветения А. ро1урНу11ыш относится к раннелетним видам. Фаза цветения одной особи по годам длится 9—14 дн. Длительность цветения отдельного соцветия составляет 6—7 дн., цветка — 4—5 дн. По длительности цветения лук многолистный — короткоцветущий вид. Семена созревают в июле. Созревание семян у лука многолистного происходит в сжатые сроки (за 6—13 дн.). Период от начала отрастания до созревания семян по годам в среднем составляет 82—93 дн. По характеру вегетации А. ро1урНу11ыш ближе к гемиэфемероидам, для него характерен относительно короткий период вегетации с ранне-летним цветением. Лук многолистный вегетацию заканчивает в августе.

Биометрические параметры А. ро1урНу11ыш за годы исследования таковы: высота генеративного побега в среднем составляла 79,9+1,32 см, толщина его — 0,6+0,02 см, длина листа — 21,8+2,58 см, ширина его —1,2+0,05 см, толщина луковицы — 1,8+0,09 см, диаметр зонта — 4,3+0,06 см, высота зонта — 3,8+0,19 см, диаметр цветка — 0,4+0,05 см.

1. Фенологические показания A. polyphyllum

Фенодата Год, число

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Начало весеннего отрастания 18.04 15.04 10.04 16.04 18.04 14.04 10.04 23.04 22.04

Отрастание цветоноса 18.05 20.05 02.05 21.05 20.05 20.05 09.05 20.05 17.05

Начало раскрытия чехлика соцветия 29.05 30.05 16.05 31.05 31.05 30.05 16.05 08.06 07.06

Начало цветения 05.06 12.06 28.05 10.06 12.06 10.06 05.06 20.06 18.06

Конец цветения 15.06 25.06 10.06 20.06 21.06 20.06 15.06 30.06 28.06

Начало созревания семян 04.07 08.07 25.06 10.07 12.07 01.07 29.06 14.07 15.07

Конец созревания семян 10.07 20.07 30.06 19.07 20.07 10.07 10.07 22.07 25.07

Длительность цветения, дн. 10 14 14 10 9 9 10 11 10

Период от начала вегетации 78-84 84-96 77-82 86-95 86-94 79-88 81-92 83-91 85-95

до созревания семян, дн.

2. Средние показатели семенной продуктивности A. polyphyllum

Продуктивность одного соцветия Минимальное значение Максимальное значение Среднее значение

Число цветков, шт. 92 150 112,2±5,65

Число плодов, шт. 69 108 83,4±3,69

Плодоцветение, % 57,3 88,8 75,0±2,83

Реальная семенная 178 283 211,2±11,37

продуктивность, шт.

Число семян в плоде, шт. 2,25 3,14 2,5±0,09

Семенификация плода, % 37,5 52,3 42,2±1,49

Потенциальная семенная 552 900 673,2±33,42

продуктивность, шт.

Коэффициент 21,7 43,7 31,9±1,96

продуктивности зонта, %

Регулярность плодоношения и жизнеспособность семян, производимых растением, определяют выживаемость видов. Устойчивость вида и качественные показатели семенной продуктивности растений — один из важных критериев успешности интродукции.

В таблице 2 приведены данные по элементам семенной продуктивности А. ро1урНу11ыш.

В одном соцветии А. ро!урку!1ыш за годы изучения образовывалось от 92 до 150 цветков (в среднем 112,2), плодов — от 69 до 108 (в среднем 83,4), плодоцветение зонта составляло от 57,3 до 88,8% (в среднем 75,0%). Реальная семенная продуктивность (РСП) зонта была равна от 178 до 283 семян (в среднем 211,2), потенциальная семенная продуктивность (ПСП) — от 552 до 900 (в среднем 673,2), число семян в плоде — от 2,25 до 3,14 (в среднем 2,5), семенификация плода — от 37,5 до 52,3% (в среднем — 42,2 %), коэффициент продуктивности зонта - от 21,5 до 43,7 % (в среднем 31,9 %). РСП по годам была ниже ПСП в среднем в 3,2 раза.

Полученные средние данные семенной продуктивности за годы интродукции были удовлетворительные.

Лук многолистный в условиях культуры хорошо размножается семенами и вегетативно. Масса 1000 семян составляла за годы исследования до 2 г, лабораторная всхожесть семян — до 50%. Коэффициент (естественного) вегетативного размножения

в среднем был равен 2,8. Лук многолистный — зимостойкий, не поражается болезнями.

По оценке интродукционной устойчивости в условиях культуры A. polyphyllum набирает 17 баллов.

Таким образом, проведённое многолетнее ин-тродукционное изучение и оценка успешности интродукции по комплексу биолого-хозяйственных признаков свидетельствуют о перспективности A.polyphyllum для выращивания в Башкортостане. Он интересен как декоративное раннелетнецве-тущее растение и может быть рекомендован для введения в культуру в Башкирском Предуралье.

Выводы. A.polyphyllum в культуре в ЮжноУральском ботаническом саду проходит в новых условиях обитания все стадии жизненного цикла. По срокам и продолжительности цветения A. polyphyllum относится к раннелетним коротко-цветущим видам, феноритмотип — гемиэфемероид, летнезелёный.

Оценка интродукционной устойчивости показала, что данный лук устойчив в интродукции, хорошо размножается семенами, обладает высоким коэффициентом вегетативного размножения и перспективен для введения в культуру в Башкирском Предуралье.

Литература

1. Растительные ресурсы России и сопредельных государств: Цветковые растения, их химический состав, использование. Семейства Butomaceae—Thyphaceae. СПб., 1994. С. 62—70.

2. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Биохимический состав листьев у дикорастущих видов лука в Республике Башкортостан // Сельскохозяйственная биология. 2012. № 3. С. 109-113.

3. Тухватуллина Л.А. Интродукция, биология и размножение представителей рода Allium L. в лесостепной зоне Башкирского Предуралья: дис. ... канд. биол. наук. Уфа, 2004. 273 с.

4. Тухватуллина Л.А. Коллекция рода Allium L. в Ботаническом саду г. Уфы. Уфа: Гилем, 2009. 368 с.

5. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Редкие ресурсные дикорастущие луки флоры Башкортостана в условиях интродукции // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 1 (63). С. 33-35.

6. Введенский А.И. Род Allium L. // Флора СССР. Л.: Изд-во АН СССР, 1935. Т. 4. С. 149-150.

7. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ. Новосибирск: Наука, 1974. 154 с.

8. Методические указания по изучению коллекции многолетних кормовых трав. Л., 1979. С. 3-101.

9. Вайнагий И.В. О методике изучения семенной продуктивности растений // Ботанический журнал. 1974. № 59 (6). С. 826-831.

10. Былов В.Н., Карписонова Р.А. Принципы создания и изучения коллекции малораспространенных декоративных многолетников // Бюллетень Главного ботанического сада АН СССР. 1978. Вып. 107. С. 77-82.