Интродукция Rhodiola rosea L. в Центральной Якутии

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Научный журнал КубГАУ, №114(10), 2015 года

Интродукция Rhodiola Rosea L. в Центральной Якутии

Иванова Наталья Сергеевна

Флора Якутии богата лекарственными растениями, большинство из которых до настоящего времени изучены недостаточно. Одним из семейств, представители которого широко применяются местным населением с лечебной целью, является род Rhodiola (Crassulaceae). В официальной медицине в качестве источника лекарственного сырья используют корневища и корни Rhodiola rosea, что подразумевает изъятие и уничтожение особей. В связи с редкостью вида, незначительностью природных запасов заготовку сырья необходимо проводить исключительно на основании растений, выращенных в культуре. При интродукции в условиях Центральной Якутии R. rosea L. проходит полный цикл развития побегов, цветет и плодоносит. Большое влияние на ритм развития и ростовые процессы оказывают погодные условия года. Опыты по определению всхожести семян местной репродукции дали отрицательный результат. Высокая побегообразовательная способность, темпы нарастания надземных побегов дают возможность интенсивного вегетативного размножение родиолы. Оценка интродукционной устойчивости позволяет отнести вид к группе устойчивых. Большие потенциальные возможности и адаптационные способности R. rosea значительно расширяют возможность культивирования вида в условиях Центральной Якутии. Следует усовершенствовать и доработать режимы охраны природных популяций, уникальных растительных сообществ с его участием

Ключевые слова: ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ, ФЛОРА, RHODIOLA ROSEA, КРАСНАЯ КНИГА ЯКУТИИ, ИНТРОДУКЦИЯ, РИТМ РАЗВИТИЯ, ИНТЕНСИВНОСТЬ РОСТА, РАЗМНОЖЕНИЕ, ПРОДУКТИВНОСТЬ, АДАПТАЦИОННЫЕ СПОСОБНОСТИ, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ, КОНСОРТИВНЫЕ СВЯЗИ, ИНТРОДУКЦИОННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ

В последнее время все большее распространение в лечебных и профилактических целях получает применение лекарственных растений. Лекарственные растения и их препараты имеют широкий спектр действия, легче включаются в процесс жизнедеятельности, не отторгаются организмом, не вызывают вредного побочного эффекта, обладают более легким действием, обычно менее токсичны, исключают привыкание к ним больного, снижают аллергическую реакцию.

Флора Якутии богата видами лекарственных растений, большинство из которых до настоящего времени изучены недостаточно. Одним из родов, представители которого широко применяются местным населением с лечебной целью, является род Rhodiola (сем. Crassulaceae DC.). В Якутии произрастает три вида: R. borealis Boriss., R. quadrifida (Pall.) Fisch. et Mey., R. rosea L. [1] В официальной медицине в качестве источника лекарственного сырья используют корневища и корни R. rosea [2], два других вида являются перспективными с точки зрения народной медицины и пищевой промышленности [3]. Все виды занесены в Красную книгу Якутии [4].

Использование подземных органов в качестве сырья подразумевает изъятие и уничтожение особей. В связи с редкостью вида, незначительностью природных запасов заготовку сырья необходимо проводить исключительно на основании растений, выращенных в культуре [5, 6].

При интродукции большое значение имеет выявление характера поведения растений в новых условиях, попадая в которые, подвергаясь действию необычных для них факторов, в первую очередь климатических, растения часто изменяют свой ритм развития в направлении приспособления к новой среде [7, 8]. Несомненный интерес вызывает разработка путей активного воздействия на физиологические процессы интродуцентов для ускорения акклиматизации и интродукционного процесса, повышенной адаптивности к экстремальным условиям региона.

Объект исследования

В связи с несомненной ценностью R. rosea является актуальным изучение изменения интенсивности роста и развития, продуктивности, установление адаптационных способностей, экологической пластичности и перспективности интродукции растений. Необходима разработка научно-обоснованных рекомендаций, эффективных приемов размножения, агротехнических приемов выращивания, повышающих биологическую продуктивность и качества лекарственного сырья. Полученные результаты станут основой рекомендаций по выращиванию и созданию искусственных плантаций, резервных источников для реинтродукционных мероприятий.

Результаты и их обсуждение

В Якутии интродукционное изучение R. rosea началось в 1984 г., когда в коллекцию Якутского ботанического сада Института биологических проблем криолитозоны (ИПБК) СО РАН были привлечены первые особи вида. В настоящее время входит в состав коллекций редких видов флоры Якутии Ботанических садов Северо-Восточного федерального университета (СВФУ) и ИПБК. Изучение вида продолжается, испытываются образцы, привлеченные из разных географических точек.

R. rosea - гипоарктический евразиатско-американский вид. В Якутии произрастает в Яно-Индигирском, Верхне-Ленском, Алданском флористических районах [1]. Приурочен к горным тундрам, альпийским и субальпийским лугам, скалам, каменисто-щебнистым склонам, прибрежным пескам и галечникам.

В культуру привлекались образцы: в 1984 г. пересадка живыми растениями с влажного берега ручья Лукачит в окр. пос. Чульман Нерюнгринского района; в 1989 г. привлечены два образца с каменистого берега ручья с гольца Эвота Алданского нагорья и с истока р. Орто-Сала западного склона Верхоянья; в 1994 г. мобилизован с окр. пос. Торго Олекминского района; в 2006 г. - с берега р. Олонгдо хр. Удокан [9]. При пересадке выпад составляет в среднем 35 % [10].

Многолетние фенологические наблюдения показали, что в условиях культуры вид проходит полный цикл развития побегов, цветет и плодоносит. Вариация многолетних сроков прохождения основных фенологических фаз развития в среднем составляет от 6 до 18 дней у разных образцов. Со временем наблюдается выравнивание феноспектров, которое обусловлено адаптацией растений к условиям питомника. Приспособление идет по линии меньшей требовательности к теплу [10].

Большое влияние на ритм развития оказывают погодные условия года. Пасмурная и холодная погода, высокая влажность при низких температурах сдерживают сроки прохождения фенологических фаз, в благоприятные годы с теплой и влажной погодой все фазы, начиная с отрастания, сдвигаются на более ранние сроки. rhodiola rosea лекарственный растение

Весеннее отрастание отмечается в конце апреля - первой декаде мая. Генеративный побег сформирован с осени предыдущего года, цикл развития проходит в сжатые сроки. Интенсивность развития в среднем составляет 28-35 дней. Относится к раннелетнецветущим, т.е. цветение начинается, когда средние суточные температуры переходят 15⁰С, в конце первой - во второй декадах июня, через 7-9 дней отмечается массовое цветение. Общая длительность цветения 15-18 дней. Семена дают только растения с клейстогамными цветками, которые созревают во второй половине июля, в отдельные годы не вызревают, самосева не образует. Для вида характерна вторая генерация побегов (конец июля), что удлиняет период вегетации. Очень редко, в конце августа отмечается вторичное цветение. Конец вегетации - с установлением низких температур, формированием снежного покрова (20-28 сентября).

На ростовых процессах также отражаются метеоусловия года. В жаркие и засушливые годы отмечаются меньшие параметры вегетативной и генеративной сферы, теплые и влажные года способствуют большей реализации ростовых потенций вида. Наиболее вариативным показателем является количество побегов (табл.).

Таблица - СРЕДНИЕ БИОМОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ RHODIOLA ROSEA

На динамику побегообразования влияет частота и объем полива. Установлено, что у обильно поливаемых особей побегообразовательная способность увеличивается в два раза [10]. В условиях с благоприятным агротехническим фоном, по нашим наблюдениям максимальное количество побегов достигает 160 шт. (в среднем 116,0) (табл.), в естественных условиях среднее количество составляет 4-10 шт. [11]. Таким образом, в естественных условиях растения не проявляют способностей к высокой продуктивности.

В условиях Якутии пока не разработаны приемы массового семенного размножения R. rosea. Отмечено, что в условиях культуры снижается доля растений с функционально женскими цветками [12]. Реальная семенная продуктивность вида очень низкая. Опыты по определению всхожести семян местной репродукции, проведенные в лабораторных и полевых условиях, дали отрицательный результат [10]. Низкая всхожесть отмечается и у семян растений, выращенных в других регионах [13-15 и др.], отмечено, что всхожесть повышается при проращивании семян при высокой продолжительной температуре, энергия прорастания при этом снижается, скарификации, обработке окислителями [12]. Л.М. Абрамова с соавторами [16] на примере R. iremelica Boriss. показала, что всхожесть увеличивается после стратификации при температуре +5⁰С в течение месяца, при хранении быстро теряется.

Не проросшие семена при этом остаются жизнеспособными. Такое растянутое прорастание является защитным механизмом, исключающим возможность полной гибели растений самых первых этапов онтогенеза от воздействия внешних неблагоприятных факторов (низкие температуры, поздневесенние заморозки, засуха, механическое повреждение).

Благодаря высокой побегообразовательной способности, темпам нарастания надземных побегов возможно вегетативное размножение родиолы в условиях культуры. Оптимальные сроки для деления - первая половина мая или сентябрь. Для этого растение полностью выкапывается из почвы и делится на несколько частей таким образом, чтобы каждая деленка несла на себе не менее 2-3 почек, имела часть корневища и корни. В заранее подготовленные ямки, заправленные перегноем или торфом, обильно политые, высаживаются так, чтобы почки оставались на поверхности почвы, почву вокруг утрамбовывают и обильно поливают [17].

В первый год после пересадки и деления корневища растения растут медленно, на второй и в последующие годы интенсивность роста и побегообразования повышаются.

В условиях Ботанического сада СВФУ отмечены консортивные связи R. rosea с насекомыми-опылителями из отрядов Diptera (сем. Tachinidae, Muscidae) и Hymenoptera (сем. Braconidae, Halictidae), насекомыми-фитофагами отрядов Diptera (Сем. Agromyzidae), Homoptera (Сем. Cicadellidae), Coleoptera (Сем. Lathridiidae), Heteroptera (Сем. Miridae, Lygaeidae). Видимые повреждения растениям наносят представители отряда Heteroptera из сем. Miridae (рода Lugus, Stenodema, Chlamydatu, Capsus), Pentatomidae (род Carpocoris), Lygaeidae (род Nysius), отряда Homoptera.

Оценка интродукционной устойчивости согласно шкале, разработанной Н.С. Даниловой [18], основанной на пяти показателях (интенсивность плодоношения, семенное и вегетативное самовозобновление, размеры надземной части, устойчивость к болезням и вредителям и длительность выращивания в культуре), каждый из которых оценивается по трехбалльной шкале позволяет отнести R. rosea к группе устойчивых. Препятствием для отнесения к группе высокоустойчивых является отсутствие семенного размножения, повреждение вредителями.

Интродукционная устойчивость R. rosea позволяет получить достаточное количество посадочного материала для проведения работ по восстановлению численности вида в естественных местопроизрастаниях. Работы такого плана пока не проводятся в должном объеме. Есть сведения о реинтродукции R. rosea и реставрации его популяций в Южной Якутии [19], на Алтае [12]. Цепопопуляции другого вида - R. iremelica, за счет интродуентов восстанавливаются на Южном Урале [16, 20].

Большие потенциальные возможности и адаптационные способности R. rosea значительно расширяют возможность культивирования вида в условиях Центральной Якутии. Следует усовершенствовать и доработать режимы охраны природных популяций, уникальных растительных сообществ с его участием.

Литература

Государственная фармакопея СССР: Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. - М.: Медицина, 1990. - 400 с.

Атлас лекарственных растений Якутии. Т. 1. Лекарственные растения, используемые в научной медицине / Сост. Л.В. Кузнецова, В.И. Захарова, А.А. Егорова и др. - Якутск: ЯФ Изд-ва СО РАН, 2003. - 194 с.

Красная книга Республики Саха (Якутия). Т.1: Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов / Мин-во охраны природы РС(Я), Департамент биологических ресурсов. Якутск:НИПК Сахаполиграфиздат, 2000. - 256 с.

Иванова Н.С. Охраняемые лекарственные растения Якутии // Интеллектуальный потенциал молодежи - селу XXI века: Сб. мат-лов III респ. науч.-практ. конф. молодых исследователей. - Якутск: ГНУ ЯНИИСХ СО РАСХН, 2004. - С. 225 - 227.

Иванова Н.С. Лекарственные растения окрестностей г. Якутска: биоразнообразие, ресурсы, охрана // Результаты исследований получателей грантов президента РС(Я) и государственных стипендий РС(Я) за 2010 год. - Якутск: ООО «Издательство Сфера», 2011. - С. 140-141.

Соболевская К.А. Исчезающие растения Сибири в интродукции. - Новосибирск: Наука, 1984. - 221 с.

Соболевская К.А. Интродукция и охрана представителей флоры восточных регионов СССР // Бюлл. ГБС. - 1986. - Вып. 140. - С. 33-37.

Конспект флоры Якутии: Сосудистые растения / сост. Л.В. Кузнецова, В.И. Захарова. - Новосибирск: Наука, 2012. - 272 с.

Каталог растений Якутского ботанического сада / Н.С, Данилова, Т.С. Коробкова, П.С. Егорова и др.: В 2 томах. - Новоибирск: Наука, 2012. - Т. 1. - 163 с.

Борисова С.З. Рогожина Т.Ю., Андреев С.С., Гельберг Т.В. Интродукция родиолы в Якутском ботаническом саду // Человек и север: исторический опыт, современное состояние, перспективы развития: Материалы региональной межотраслевой научно-практической конференции. - Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1992. - С. 77-82.

Положий А.В., Ревякина Н.В., Ким Е.Ф., Свиридова Т.П. Родиола розовая, золотой корень - Rhodiola rosea L. //Биология растений Сибири, нуждающихся в охране. - Новосибирск: Наука, 1985. - С. 85-114.

Ким Е.Ф. Родиола розовая (золотой корень) сем. Толстянковых и биологические основы введения ее в культуру: дисс … доктора биологических наук. - Новосибирск, 1999. - 412 с.

Ким Е.Ф., Днепровский Ю.М. Приемы повышения всхожести и энергии прорастания семян родиолы розовой // Флора, растительность и растительные ресурсы Забайкалья и сопредельных областей. - Чита, 1972. - С. 55-57.

Казаринова Н.В. Вопросы биологии и экологии родиолы розовой на Алтае (хребет Холзун). - Автореф. дисс. … канд. биол. наук. - Томск, 1975. - 20 с.

Свиридова Т.П., Степанюк Г.Я. К вопросу интродукции родиолы розовой в условиях Томска // Охрана среды и рациональное использование растительных ресурсов. - М.: Наука, 1976. - С. 88-89.

Абрамова Л.М., Маслова Н.В., Мулдашов А.А., Галеева А.Х., Шигапов З.Х. Опыт интродукции и реинтродукции Rhodiola iremelica Boriss. в Башкортостане // Вестник ОГУ. - 2006. - № 4. - С. 4-7.

Данилова Н.С., Петрова П.Г., Борисова С.З. и др. Исцели себя сам. Лекарственные растения в Якутии (выращивание, заготовка, применение): Якутск: ЯНЦ СО РАН, 2000. - 114 с.

Данилова Н.С. Основные закономерности интродукции травянистых растений местной флоры в Центральной Якутии // Бюлл. ГБС. - 2000. - Вып. 179. - С. 3-8.

Федоров И.А. Применение новых подходов к восстановлению природных популяций родиолы розовой в Южной Якутии // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - № 8. - 2013. - С. 246-249.

Мулдашов А.А., Абрамова Л.М., Мартыненко В.Б., Шигапов З.Х., Галеева А.Х., Маслова Н.В. О современном состоянии и восстановлении природных популяций Rhodiola iremelica Boriss. на Южном Урале // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2010. - т. 12., № 1 (5). - С. 1412-1416.

Размещено на Allbest.ru