Понятия о интродукции и аклиматизации

1. Понятия о интродукции  и аклиматизации

   Интродукция –  под ней понимают целенаправленную деятельность человека по выведению в культуру в данном естественно-историческом районе, гдеони ранее не произрастали, новых родов, видов, сортов и форм растений. Интродукция имеет давнюю историю и своими корнями уходит к первобытному обществу, когда она осуществлялась в значительной мере стихийно. Помере развития человеческого общества повышалось понимание значения переноса растений для увеличения продуктивностирастеневодства. Эта деятельность стала преобретать целенаправленный характер.

   Акклиматизация – это приспособление живых организмов ко всему комплексуусловий внешней среды, которые зависят от географического положения ( широта, долгота, рельеф, климат, почва, биоценоз ), а также такие факторы как плотность населения и уровень социально-экономического развития общества

2. Агротехника размножения  и выращивания  интродуцентов 

   Разработка  методов ускоренной репродукции  имеет большое значение для внедрения ценных интродуцированных растений в народное хозяйство. Эта работа должна проводиться в следующих направлениях:

  1) изучения перехода растений к плодоношению, разработки методов стимуляции цветения, нормального развития репродуктивных органов и образования полноценных плодов и семян;

  2) разработка биологии и хозяйственно обоснованных способов сбора, хранения и проращивания семян

3) преодоления затрудненного прорастания семян;

  4) разработки рациональных методов выращивания интродуцированвых растений из семян;

5) изучения и разработки эффективных способов вегетативного размножения интродуцированных растений;

6) организации  плановой репродукции ценных растений для

внедрения.

  Изучение семенной продуктивности интродуцируемых растений весьма важно потому, что хорошее плодоношение рассматривается как один из признаков перспективности данного растения в новом районе. Кроме того, семенное потомство создает возможность селекции более стойких  продуктивных форм.

   Известно, что микроэлементы, в частности бор и цинк, стимулируют развитие генеративных органов и процесс оплодотворения. Исследования в этом направлении проводились ГБС в 1963-1969 гг. Действие опрыскивания растений растворами микроэлементов было испытано на 44 видах древесных растений, у которых плоды не завязывались совсем, либо наблюдалось опадение завязей, либо семена в плодах оказывались нежизнеспособными. Для опрыскивания использовались бор и цинк в концентрациях 0,005; 0,01; 0,5°/_о. Во многих случаях воздействие микроэлементами дало заметный эффект. Внекорневая обработка растений стимулирующими растворами позволила впервые в условиях средней полосы европейской части СССР получить плоды в жизнеспособные семена у растений Aesculus glabra Wi11d., A.Xhybrida DC., Forsythia intermedia Zab., F. europaea Deg. et Ва1д., Spiraea veitchii Hems1., Viburnum burkwoodii Burkwood et Skipwith, V. carlesii Hems1. и др.

   Под влиянием опрыскивания микроэлементами повысилось завязывание плодов и их урожайность у растений Cornus mas L., Lonicera albiflora Torr. et Стrау, L. syringantha Maxim., Neillia longiracemosa Hems1., Schizandra chinensis (Turcz.) Bai11. и др. Эффективность опрыскивания растений растворами микроэлементов была различной для разных видов. У одного и того же вида в годы с жарким в засушливым летом результаты стимуляции были выражены слабее. Не дала положительного результата в отношении жизнеспособных семян обработка микроэлементами растений Aflatunia ulmifolia (Pranch.) Vass., Daphne julia К•-Ро1., Euonymus koopmanni Lauche, Kerria japonica (L.) DC. и г некоторых других.

   С целью повышения урожая семян с 1960 г. проводили такие опыты по дополнительному опылению. Из испытанных 26 видов положительный результат получен по 15 видам. При дополнительном опылении получены жизнеспособные семена у Aeer barbinerve Maxim., Aesculus neglecta Lind1., Cercidiphyllum japonicum Sieb. et Zпcc. Phellodeвdron japonicum Maxim., Larix laricina (Он Roi) С. Koch, которые в условиях Подмосковья не давали семян.

  Большой процент завязавшихся семян, которые превосходят семена контрольных растений по величине, массе, всхожести, получен в результате дополнительного опыления у Picea canadensis Britt., Larix leptolepis (Sieb. et Zucc.) Gord., Neillia 1ongiracemosa Hems1., Staphylea pinпata L., Schizandra chinensis (Turcz.) Bai11., Crataegus almaatensis Pojark., С. tianschanica Pojark., С. horrida Medic., С. pinnatifida Bunge.

 Опыты по стимулированию плодоношения древесных экзотов показывают, что применение обработки растений растворами микроэлементов и искусственное опыление представляют существенный резерв для достижения успехов в интродукционной работе.

   Подсчитано, что более 1000 видов растений дендрологической коллекции ГБС дали семена. Это составляет более половины общего количества интродуцированных видов. Нет сомнения, что на достигнутом успехе положительно сказались не только методы стимуляции генеративного развития интродуцентов, но и отбор стойких форм, а также применение различных способов повышения стойкости опытных растений.

В табл. 14 показано распределение плодоносящих, только цветущих 1-г не цветущих в условиях интродукции видов по районам естественного обитания. Общее число видов растений, которые начали плодоносить, составляет 1029 (58,9%); цветут, но не плодоносят растения 197 видов (11,2%); не цветут 524 вида(29,9%).

  Анализ  плодоношения растений, взятых из пяти основных районов СССР, показывает, что в процентном отношении больше всего плодоносящих видов среди растений европейской части СССР, Cибири и затем дальнего Востока, в то время как среди кавказских видов плодоносит лишь половина, а среди среднеазиатских всего около 43°/_о. Характерно, что отсутствие плодоношения у растений из первых трех районов в большинстве случаев объясняется причинами онтогенетического характера, так как опытные растения еще не достигли возраста, когда они обычно вступают в генеративную фазу развития, а в двух остальных, кроме того, периодически повторяющимся значительным обмерзанием побегов, на которых закладываются генеративные органы. Из зарубежной флоры основное место по удельному весу среди плодоносящих видов занимает европейская (78%), затем идут североамериканская (64°/_о), средиземноморская (57%) и азиатская (46%).

   Вступление  большого числа растений дендрологической коллекции ГБС в генеративную фазу развития открывает широкие возможности для гибридизации, в частности отдаленной.

Пока в этом плане ведутся подготовительные работы. В комплексе с Лабораторией отдаленной гибридизации ГБС в отделе дендрологии ГБС начались работы по освоению химических методов получения полиплоидов, представляющих большой интерес как источник ценных форм для отдаленной гибридизации и селекции. В результате обработки колхицином проростков семян Viburnum lantana Е. получены растения с отклонениями морфологических признаков. При анализе клеток кончиков корешка опытных растений обнаружены метафазные пластинки с двойным числом хромосом. Биологические свойства этих растений изучаются. Наклюнувшиеся семена Caragana arborescens Lam. были обработаны колхицином разной концентрации (0,005, 0,02 и 0,05°/_о). Часть всходов отличалась сильно утолщенными семядолями и карликовостью сеянцев. Карликовость сохранялась и в последующие годы. На 10-м году жизни растения впервые зацвели (контрольные растения зацвели раньше). Колхицированные растения достигли 0,5--1,3 м высоты при высоте контрольных 1,5-2 м.

  Среди экспериментальных растений Caragana arborescens выделено 26 экземпляров с устьицами в 1,5 раза крупнее, чем у контрольных. В поле зрения микроскопа их насчитывается примерно в 2 раза меньше, чем в контроле. Некоторые из этих растений отличаются и другими измененными морфологическими признаками.

   Полиплоидные  растения, полученные под воздействием колхицина, очень часто отличаются заторможенным ростом. Для преодоления этого явления сделана попытка совместить воздействие колхицина с биостимуляторами. Исследование показало, что обработка колхицинированных семян Hippophaё rhamnoides L. янтарной или винной кислотой повышает их жизнеспособность, увеличивает процент сохранившихся сеяl-гцев. Биогенные стимуляторы способствуют также преодолению сеянцами тормозящего действия колхицина на рост.

   Собираемые  с растений коллекции семена представляют большую ценность и должны быть использованы для эксперементальных целей, для получения семенной репродукцни опытных растений, для создания обменного фонда семян и, конечно для внедрения рекомендуемых растений в практику.

  Для оценки качества и количества семян у плодоносящих растений следует определять массу 1000 семян в воздушном сухом состоянии, их жизнеспособность и доброкачественность. Полезно проводить сравнительное изучение этого показателя с учетом аналогичных данных, определенных для семян, образовавшихся в условиях естественного местообитания 1-1 в других очагах интродукции. Итоги таких наблюдений в ГБС показали, что 60°/_о плодоносящих растений коллекции дают семена высокого качества, а около 15°/_о имеют семена с низкой жизнеспособностью.

Работа  по определению жизнеспособности семян потребовала поисков быстрых и надежных способов установления этого важнейшего показателя. Определение лабораторной всхожести при помощи аппарата Якобсона и других аналогичных способов возможного только для части исследуемых растений. Семена, отличающиеся длительным глубоким покоем, таким методом изучать нельзя. Для них был применен и усовершенствован рентгенографический метод.

   В зарубежной практике рентrенографический метод определения качества и жизнеспособности семян получил распространение для хвойных пород. В ГБС разработаны техника производства рентгенограмм и методика их дешифровки для лиственных древесных растений. 3доровое, хорошо развитое семя на негативе получается светлым, с ясно выделяющимся зародышем. Семена с поврежденным эндоспермом, а также пустые поглощают меньше рентгеновских лучей и дают на снимке более темное изображение.

   Рентгенографический метод изучения качества семян имеет существенные преимущества. Помимо большой оперативности он незаменим при исследовании малых партий семян. При этом все проверенные семена могут быть использованы для посева. Особое значение рентгенографический метод приобретает в экспериментальной работе по семеноведению. Ведь каждое растение можно снабдить фотографией внутреннего строения семени, из которого оно выращено. Такая документация растений уже практикуется в Главном ботаническом саду АН СССР.

  Определение качественных показателей семян  имеет очень существенное значение. Массу 1000 шт. семян необходимо учитывать не только при определении нормы высева семян и глубины их заделки в почву. Она является также достаточно надежным сравнительным показателем качества свежесобранных или хранившихся семян.

  У ряда видов древесных растений изучена  изменчивость массы 1000 шт. семян в зависимости от положения семян в кроне дерева, физиологического состояния материнского дерева, особенностей погоды в течение вегетационного периода, географического происхождения семян. В менее благоприятных условиях произрастания растений одного и того же вида масса 1000 шт. семян обычно меньше, чем в оптимальных условиях. Семена с большой абсолютноi3 массой имеют, как правило, и более высокую грунтовую всхожесть, чем легкие семена. Существует прямая корреляция между массой семян и ростом выращенных из них растений. Это свидетельствует о том, что при выращивании интродуцируемых растений из семян показатели качества семян и, в частности, абсолютная их масса могут играть большую роль и в известной мере, особенно на начальном этапе всходов, определяют успех интродукции. Так как получение семенной репродукции при первичном испытании интродуцентов имеет большое значение, необходимо накапливать данные о возрасте вступления растений в период плодоношения или семяношения, а также данные о времени цветения и созревания семян. Для тех видов, у которых растения цветут,

но не плодоносят и не завязывают семян, учитывается возраст, в котором они зацветают. Выяснение причин отсутствия плодоношения растений и преодоление бесплодия являются первоочередными задачами интродукции растений.

  Эти данные приведены в книге «Семенное размножение интродуцированных древесных растений», написанной коллективом сотрудников отдела дендрологгш ГБС АН СССР и изданной в 1970 г. В книге обобщены материалы по предпосевной подготовке, времени посева и появления всходов, темпу роста сеянцев.

  В ГБС испытывали разные способы предпосевной подготовки семян: различные варианты холодной и теплой стратификации, скарификацию, ошпаривание, промывание семян в проточной воде (Петрова, 1952) и др. В ряде случаев, когда семена поступали в сроки, неприемлемые для проведения предпосевной подготовки, их высевали без подготовки. Как правило, за период создания коллекции высевалось по нескольку образцов семян каждого вида. Это дало возможность выбрать варианты с наименьшими периодами прорастания семян и лучшими показателями грунтовой всхожести.