Содержание к диссертации
Введение 4
Глава 1. Обзор литературы по подроду Ribesia 10
История культуры красных смородин 10
Виды красной смородины Сибири и Дальнего Востока как исходный материал для интродукции и селекции 13
Исторический обзор изучения изменчивости признаков у растений и
животных 16
Глава 2. Материалы, условия и методы исследования 20
2.1. Объекты исследований 20
2.1.1. Характеристика климатических и погодных условий районов
исследования в годы проведения исследований 22
2.1.2. Фитоценотическая приуроченность красной смородины в районах
исследования 29
2.2. Методы исследований 34
Глава 3. Особенности роста и развития красной смородины в условиях
Центральной Якутии 39
3.1. Фенологическое развитие дикорастущих видов красной смородины в
природных местообитаниях и при интродукции 40
3.2. Фенологическое развитие инорайонных видов и сортов красной
смородины в условиях культуры 46
3.3. Онтогенез красной смородины в условиях Якутии 52'
Глава 4. Изменчивость морфологических признаков красной смородины в
Якутии 62
Внутривидовая изменчивость 62
Межвидовая изменчивость красной смородины 69
Глава 5. Физиолого-биохимические характеристики красной смородины в
культуре 88
5.1. Изменение водного режима 88
Биохимическая оценка видов красной смородины 95
Зимостойкость и покой красной смородины 100
Глава 6. Оценка исходного материала красной смородины в Якутии 105
6.1. Урожайность красной смородины в природных условиях и в
культуре 105
6.2. Хозяйственно-биологическая оценка отборных форм Ribes glabellum и
R. palczewskii 109
6.3. Особенности возделывания красной смородины в условиях
Якутии 115
Семенное размножение 118
Вегетативное размножение 119
6.4. Вредители и болезни красной смородины в Якутии 124
Выводы 130
Практические рекомендации 132
Литература 134
Введение к работе
Актуальность темы. Интродукция дикорастущих видов в ботанические сады является основой сохранения генофонда растительного мира и рационального использования растительных ресурсов (Международная программа., 2000; Стратегия ботанических., 2003; Андреев и др., 2000). Видовые коллекции природной флоры в ботсадах позволяют решать вопросы, связанные с изучением и сохранением биоразнообразия, практическим использованием полезных растений (Цицин, 1981; Соболевская, 1977, 1984). Важна роль интродукции в пополнении ассортимента пищевых растений, где особую ценность имеют виды с широкой экологической адаптацией в условиях культуры (Коропачинский, Встовская, 2002).
Красная смородина - ягодная культура, перспективная для возделывания в Якутии. Выносливость, неприхотливость, долговечность, устойчивость к вредителям и болезням делают ее незаменимой культурой в народном хозяйстве. Высокая зимостойкость и засухоустойчивость позволяют выращивать ее в любых климатических зонах, областях и регионах. Ценными свойствами красной смородины являются ее высокая урожайность, скороплодность и стабильное плодоношение (Розанова, 1935; Серебряков, 1962; Ильин, 1995; Сорокопудов, Мелькумова, 2003).
Ягоды красной смородины содержат сахара (4-13%), органические кислоты (0,33-4,5%), пектиновые вещества (0,43-3,4 мг/100 г), аскорбиновую кислоту (32-568 мг %), дубильные вещества (410-2700 мг %) (Петрова, 1986), витамины Р (0,3-0,5%), К (0,25 мг/%), Е (0,34 мг %), РР (2 мг %), В, (0,1 мг %), В2 (0,3 мг %), микроэлементы (мкг): железо - 900, йод - 8, кобальт - 2, марганец- 150, медь - 167, никель - 54, цинк - 150. Из макроэлементов встречаются (мг): калий - 275, кальций - 36, магний - 17, натрий - 21, фосфор — 33 (Поволоцкая, 1940; Арсеньева, 1992).
Органические кислоты и дубильные вещества, содержащиеся в ягодах красной смородины, убивают болезнетворные микробы в теле человека, защищают от радионуклидов. Пектины красной смородины мягко выводят вредные вещества и излишки холестерина, восстанавливают микрофлору кишечника, а также являются противоядием от тяжелых металлов и ментола. Полифенольные соединения укрепляют стенки кровеносных сосудов, регулируют проницаемость клеток (Вигоров, 1976; Петрова, 1986).
Уникальность красной смородины состоит в том, что она одновременно является источником витаминов и минеральных веществ, антисептическим снадобьем и средством очистки организма.
Ягоды красной смородины широко применяют в пищевой промышленности. Из них изготавливают компоты, морсы, сиропы, кисели, квасы, различные вина.
Красная смородина хорошо известна как медонос. Свежие и сушеные листья применяли при засолке овощей, как корм для скота, бобров, рябчиков.
В народной медицине красная смородина применяется, начиная с XV века. A.M. Соколов (1974) пишет, что из ветвей красной смородины делали отвары против желудочно-кишечных заболеваний, а также мази при ревматизме. Настой листьев применяли как противоцинготное средство. Свежие ягоды хорошо помогали при анемии, геморрагических диатезах, при диабете, для возбуждения аппетита, как диетическое средство и в детском питании.
Целебные свойства ягод красной смородины подтверждены и современными научными исследованиями. В настоящее красная смородина входит в состав жаропонижающих средств, используемых при лихорадках. Входит в состав мазей, применяемых при кожных заболеваниях (Раст. рее. СССР, 1987).
Исследования по интродукции и селекции красной смородины в последние десятилетия значительно интенсифицировались как в России так и
в странах СНГ, создано значительное число сортов отечественной и зарубежной селекции (Куминов, Жидехина, 2003). В настоящее время в мире насчитывается 29 видов красной смородины, перспективность которых для селекции подчеркивается многими авторами (Витковский, 1969; Волузнев, 1970; Мосолова, 1970; Дженик Мур, 1981; Кип, 1981; Кичина, 1984; Арсеньева, 1992; Ильин, 1994; Федоровский, 2001).
В условиях Якутии произрастают 3 дикорастущих вида красных смородин подрода Ribesia - Ribes glabellum (Trautv. et C.A. Meyer) Hedl., R. palczewskii (Jancz.) Pojark., R. triste Pall., но нет ни одного районированного сорта. Интродукционное изучение биологических особенностей видовых форм, отбор перспективных форм, адаптированных к местным условиям, является основой создания сортимента культуры (Черткова, Коробкова, 2001) и приобретает в последнее время особую актуальность.
Данная работа выполнялась в рамках темы «Введение в культуру перспективных пищевых и лекарственных растений местной флоры», входящей самостоятельным блоком в научно-исследовательский проект ботанического сада «Разработка концепции и комплексных мероприятий по охране, воспроизводству и рациональному использованию редких и исчезающих видов флоры Якутии».
Цель исследований - изучить биологические особенности красной смородины в Якутии, способы ее возделывания и оценить перспективность для интродукции и селекции дикорастущих видов.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
изучить видовое разнообразие красной смородины в Якутии;
изучить феноритмику видов красной смородины, как в естественных условиях произрастания, так и в культуре;
выявить изменчивость морфологических признаков смородины;
- изучить адаптационные возможности инорайонных видов и сортов
красной смородины;
определить биологическую и хозяйственную продуктивность красной смородины;
оценить физиолого-биохимические показатели адаптивности красной смородины к условиям возделывания;
выделить по комплексу признаков отборные формы смородины для введения в культуру и селекции.
Научная новизна. Впервые в условиях Якутии проведено изучение и дана комплексная оценка основных биологических и хозяйственных признаков красной смородины 3 видов подрода Ribesia — Ribes glabellum, R. palczewskii, R. triste, а также образцов инорайонных видов R. atropurpureum C.A. Meyer, R. mandshuricum (Maxim.) Кот. и сортов — Сара, Стефане, Красная Лаврова. Выявлена сумма эффективных температур, необходимая для полноценного развития красной смородины в условиях Якутии, которая варьирует от 1827 до 1834. На основе изучения внутривидовой изменчивости морфологических признаков побега, листьев, цветков, ягод уточнены диагностические признаки трех видов красной смородины Якутии — Ribes glabellum, R. palczewskii, R. triste. Получены новые данные о продолжительности возрастных состояний красной смородины на примере R. glabellum. Установлено, что для семенного размножения видов красной смородины в условиях Якутии необходимо дозаривание плодов с последующей стратификацией.
Практическая значимость. В результате проведенных исследований выделены формы, являющиеся источниками таких признаков, как: сроки цветения, сроки созревания ягод, зимостойкость, устойчивость к вредителям, длиннокистность, большое число ягод в кисти, высокий процент завязываемости, а также формы для выращивания в фермерских и приусадебных садах. Выявлен наиболее перспективный способ размножения смородины в условиях Якутии. Предложена технология размножения красной смородины летними одревесневшими черенками. Отработана
методика семенного размножения видов красной смородины для условий Якутии.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на: заседаниях Якутского отделения русского ботанического общества, на заседаниях Ученого совета и научно-методических семинарах Якутского ботанического сада, конференции молодых ученых МСХА при ЯНИИСХ «Интеллектуальный потенциал молодежи селу 21 века» (Якутск, 2001, 2002); научно-практической конференции «Флора и растительность криолитозоны» (Якутск, 2002); международной конференции «Состояние и перспективы развития нетрадиционных садовых культур» (Воронеж, 2003); международной научно-практической конференции «Биологическое разнообразие. Интродукция растений» (Санкт-Петербург, 2003); международной конференции «Проблемы физиологии растений Севера» (Петрозаводск, 2004); международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные исследования в ботанике и методике преподавания биологии» (Белгород, 2005). Выигран грант Президента РС(Я) за 2007 г. по теме «Проведение исследовательских работ в селекции и сортоизучении красной и черной смородины».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 научные работы, из них 3 статьи в рецензируемых журналах, 7 статей в сборниках международных конференций, 1 монография.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, б глав, выводов, рекомендаций, списка литературы. Работа изложена на 149 страницах текста, включает 35 таблиц, 28 рисунков. Список литературы включает 184 наименований.
Положения, выносимые на защиту:
1. Красная смородина на территории Якутии представлена тремя видами, отличающихся по феноритмике, физиолого-биохимическим показателям и
характеризующимися значительной внутривидовой изменчивостью.
2. Наиболее перспективными для интродукции и селекции являются дикорастущие формы красной смородины R. glabellum, а способ размножения — летними одревесневшими черенками.
Выражаю сердечную благодарность за неоценимую помощь в
организации научных исследований и интерпретации полученных данных
к.б.н., с.н.с. ИБПК СО РАН Коробковой Т.С., д.с.-х.н., профессору
Белгородского госуниверситета Сорокопудову В.Н., ИБПКСО
РАН Исаеву А.П., д.б.н., директору ботанического сада ЯГУ, профессору Даниловой Н.С., к.б.н., с.н.с. ЦСБС г. Новосибирск Горбунову А.Б., д.б.н. ЦСБС Красноборову И.М.
