CC BY
124
Вестник ДВО РАН. 2009. № 3
УДК 581.6:71 А.И.НЕДОЛУЖКО
Дальневосточный сортимент хризантемы садовой, перспективы его совершенствования
Сформирован сортимент хризантемы садовой для юга российского Дальнего Востока. Комплексный подход при внедрении Chrysanthemum x hortorum в новые экологические условия с использованием методов интродукции и селекции позволяет в определенной степени ликвидировать зависимость от лимитирующих факторов муссонного климата.
Ключевые слова: хризантема садовая, культивирование, Дальний Восток, лимитирующие факторы.
The Far Eastern assortment of Chrysanthemum x hortorum and prospects of its development.
A.I.NEDOLUZHKO (Botanical Garden-Institute, FEB RAS, Vladivostok).
An assortment of Chrysanthemum x hortorum for the south of the Russian Far East has been formed. A complex approach in cultivation of Chrysanthemum x hortorum in new environmental conditions using the methods of introduction and breeding allows us to partially eliminate the dependence on the limiting factors of the monsoon climate.
Key words: Chrysanthemum hortorum, cultivation, Far East, limiting factors.
Хризантема садовая (Chrysanthemum x hortorum Bailey), история которой насчитывает почти три тысячелетия, - самая востребованная в настоящее время осеннецветущая культура для ландшафтного оформления и использования на срез. Она начала широко культивироваться в открытом грунте с 1926 г., после успешных селекционных проработок американскими цветоводами оранжерейных образцов и дикорастущего вида из Кореи (до сих пор точно не установленного), в результате которых появились новые устойчивые формы [9-11]. Благодаря уникальному сочетанию биологических и хозяйственных признаков дикого родича и оранжерейной разновидности новая садовая группа, названная «корейские гибриды», заняла свое место в массовом озеленении в более суровых географических зонах. Всестороннее изучение этих гибридов показало, что их можно использовать для создания различных типов экспозиций в открытом грунте, горшечной и вазонной культуры, среза. В специфических почвенно-климатических и погодных условиях, характерных для юга Дальнего Востока России (ДВР), пластичность и большая устойчивость в сравнении с оранжерейными формами оказалась решающим фактором в интродукции этой садовой группы в новую экологическую зону. Однако великое искушение выращивать в местных условиях экзотические инорайонные культивары наталкивается на несоответствие биологических особенностей растений дальневосточному климату. В настоящее время для южных районов ДВР отсутствуют устойчивые сорта хризантемы садовой, ее применение в массовом озеленении ограничено. Использование материала случайного происхождения зачастую неоправданно, поскольку требует больших затрат на получение продукции и достижение декоративного эффекта. Поэтому актуальны изучение возможности культивирования хризантемы садовой в конкретных климатических
НЕДОЛУЖКО Алевтина Ивановна - кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (Ботанический сад-институт ДВО РАН, Владивосток). E-mail: [email protected]
условиях для отбора адаптивных форм и внедрения ее в долговременные осенние цветники, разработка и совершенствование регионального сортимента.
Исследования проводили на территории Ботанического сада-института ДВО РАН (БСИ) в 1986-2008 гг. Для оценки биологических и декоративных качеств инорайонных сортообразцов (102 шт.) использовали критерии, разработанные для хризантемы садовой [4, 6], для первичного изучения вновь созданых форм (20 сортов селекции БСИ) - стандарты Международного союза по охране новых сортов растений (UPOV) (отличимость, однородность, стабильность), утвержденньге Госкомиссией РФ по испытанию и охране селекционных достижений.
Целью работы было выявить адаптационные возможности хризантемы садовой в условиях муссонного климата юга ДВР (Приморский край) и предложить предварительный сортимент для выращивания в открытом грунте. В связи с этим были поставлены следующие задачи: создать коллекцию родового комплекса Chrysanthemum на территории БСИ, проанализировать интродукционные возможности сортообразцов Chrysanthemum в условиях субрегиона, разработать сортимент и наметить направления его совершенствования.
При разработке сортимента учитываются не столько традиции и вкусы потребительского рынка, сколько экологические и хозяйственные показатели: устойчивость растений к патогенам и экстремальным погодным условиям, характерным для конкретной климатической зоны, сроки и обилие цветения, интенсивность вегетативного размножения.
Главными препятствиями при переносе большинства интродуцентов в районы ДВР являются сильный фитопатогенный пресс в летний период в связи с муссонностью климата, непродолжительность безморозного периода (в сравнении с пунктами-источниками интродукции и исторической родиной Chrysanthemum x hortorum), экстремальные по амплитудам температуры в зимне-весенний период.
Хризантема садовая - длительно вегетирующее растение (активная вегетация продолжается весь безморозный период). Согласно классификации И.В.Борисовой, она относится к весенне-летне-осенне-зеленым растениям с нечетко выраженным периодом зимнего покоя [1, 2]. В условиях Приморья в течение вегетационного сезона растения проходят следующие фенофазы: весеннее отрастание, активный рост побегов, бутонизация, цветение. Вегетация начинается сразу после схода снега (при его отсутствии - при переходе среднесуточных температур через 0°С, который наблюдается 24.03-01.04) и продолжается в течение всего безморозного периода (в условиях юга Приморья до третьей декады октября-первой декады ноября). Активность роста побегов снижается при переходе растений в фазу бутонизации. Сроки и продолжительность цветения у всех интродуциро-ванных культиваров осенние, зависят от сортовых особенностей и суммы активных температур [4]. Сорта позднего срока цветения часто либо не успевают зацвести в условиях субрегиона из-за недобора суммы активных температур, либо попадают под заморозки при массовом цветении. В зиму уходят с ассимилирующими органами, которые постепенно отмирают. Конец вегетации у всех сортов наступает одновременно при наступлении устойчивых отрицательных температур и зависит от погодных условий конкретного года. Прерывание роста и развития растений морозами указывает на способность растений вегетировать более длительное время, чем позволяют региональные природно-климатические условия. При теплой и длительной осени зачастую продолжается рост побегов возобновления до устойчивых морозов. Естественно, что такие побеги, не подготовившись к низким температурам, погибают. Их рост наблюдается также при содержании маточных растений в условиях низких положительных температур в зимнем хранилище. Следовательно, зимний покой у хризантемы садовой не явно выраженный. В зимние месяцы температура на исследуемой территории опускается ниже -15°C (предел, при котором возможна зимовка хризантем), а почва промерзает на глубину до 1,5-2 м. Начало вегетационного периода для хризантемы - дата высадки в открытый грунт (где растения могут содержаться до наступления устойчивых морозов), которая проводится весь май (к этому
времени уже минует угроза последних заморозков). Срок и продолжительность цветения - основные критерии оценки успешности выращивания в новом районе и одни из важнейших биологических и хозяйственных показателей. В целом цветение хризантемы в открытом грунте наблюдается с последней декады августа и продолжается до 1 ноября, а в отдельные годы до 14 ноября (в 2004 г.). Анализ фенологического спектра цветения по годам выявил, что большинство сортов устойчиво по этому показателю. Не отмечены и нарушения последовательности зацветания сортов относительно друг друга в различные годы. Продолжительность цветения по годам сильно варьирует, особенно у поздних сортов, так как находится в большой зависимости от наступления заморозков (ниже -6°С). Обработка многолетних фенологических данных по схеме двухфакторного дисперсионного анализа без повторностей [5] выявила существенное влияние на фенофазы начало цветения и период роста побегов до цветения погодных условий сезона выращивания и сортовой принадлежности; дружность цветения зависела только от генетических особенностей сорта.
При анализе сопряженности отдельных фенологических фаз и фенологических признаков отмечена обратная линейная зависимость между календарной датой начала цветения и его продолжительностью и периодом вегетативного роста до цветения.
На продолжительность цветения большее влияние оказывает фаза окончание цветения (зависимая от наступления морозов), чем его начало. Не обнаружено корреляции между сроками посадки и началом цветения, что также может служить подтверждением стабильности срока цветения у хризантем в новых экологических условиях и четкой фотопери-одической реакции. Не выявлено сопряженности между фенологическими признаками дружность цветения - период цветения и период роста до цветения - начало цветения. Из этого следует, что в структуре связей доминирует фенофаза начало цветения, которая меньше всего зависит от других фаз. Следовательно, стабильность фенологического спектра цветения большинства изученных сортов подтверждает успешность интродукции и возможность введения новой культуры в ассортимент цветочно-декоративных растений Приморского края. Для хризантемы, используемой в орнаментальных целях, необязательно вызревание семян, необходимое для селекционной работы. Основными требованиями при культивировании являются высокий декоративный эффект, его продолжительность и хорошее вегетативное возобновление. При выращивании хризантемы в открытом грунте можно удлинить вегетационный период за счет временного укрытия современными утепляющими материалами.
Интродукции хризантемы в специфические условия муссонного климата Приморского края препятствуют заболевания, вызываемые патогенной микобиотой. Автохтонные возбудители зачастую представляют большую опасность для растений, завезенных из других географических зон и не адаптированных в новых условиях обитания. Поэтому на начальном этапе формирования коллекции хризантемы садовой в БСИ решающим критерием отбора интродуцированных образцов стала устойчивость к грибным болезням [3]. Значительная часть ввезенного материала в течение первых трех лет интродукции была исключена из эксперимента в связи с сильным повреждением растений листовыми пятнистостями и налетами, вызванными Alternaria, Septoria, Erysiphe, Botrytis. Благодаря первичному отбору образцов на фитопатогенную устойчивость, потребности в обработке фунгицидами не было на протяжении 17 лет существования коллекции (с 1986 по 2003 г.). Однако длительное выращивание хризантем на экспозиционных и коллекционных участках БСИ способствовало накоплению патогенных микроорганизмов как в почве, так и на самих растениях. С 1989 по 2005 г. на коллекции рода Chrysanthemum зарегистрировано 30 видов микромицетов, провоцирующих патологические изменения различных органов растений. Экономически значимыми являются гнили оснований стеблей и корней, вызываемые Ver-ticillium albo-atrum Reinke et Berth; Fusarium moniliforme J. Sheld.; F. oxysporum Schlech-tend. Fr.; F. poae (Peck) Wollenweb. В 2003 г. возникла новая проблема: на территорию
Приморского края проникла белая ржавчина хризантем Puccinia horiana Henn. - объект внешнего карантина, - которая в благоприятных условиях муссонного климата приобрела характер опустошительной эпифитотии. Пораженные растения полностью теряют декоративность, слабо цветут и не формируют побеги возобновления для развития в следующем году. Улучшить состояние может только соблюдение карантинных мероприятий и внедрение устойчивых к этой болезни сортов, созданных на новой генетической основе.
Многолетняя корневая система хризантемы расположена близко к поверхности почвы и подвержена воздействию комплекса неблагоприятных факторов в течение зимнего периода: морозы, зимнее иссушение, выпревание, повреждение ледяной коркой. На данном этапе в производстве используют сорта, технология возделывания которых предусматривает укрытие утепляющими натуральными и искусственными материалами. Именно поэтому в приусадебном цветоводстве индивидуальный уход позволяет сохранять многие плохо адаптированные для зимнего периода Приморья формы растений. Но даже такой уровень зимостойкости не всегда обеспечивается у интродуцентов, у большинства сортов маточный материал необходимо сохранять в необогреваемых теплицах и парниках и ежегодно возобновлять методом зеленого черенкования. Огромное значение приобретают генотипы с высокой регенерационной способностью, быстро восстанавливающиеся и дающие достаточное количество побегов возобновления.
Изучение сформированной в БСИ коллекции Chrysanthemum и сортооценка согласно принятым методикам [4, 6] позволили нам выделить образцы, перспективные для возделывания в условиях южного Приморья. Основное внимание уделено биологическим признакам, которыми и определяется жизненность сорта в новых условиях, его экологическая пластичность, более экономичное содержание маточников, легкость культивирования. В рекомендованный сортимент в виде исключения введены некоторые образцы с низкими биологическими показателями ввиду их высокой декоративности [7, 8]. Селекционные работы в муссонной зоне ДВР должны быть направлены на выработку устойчивости к болезням, зимостойкости, соответствия продолжительности роста и развития растений длительности безморозного периода, а также высоких декоративных качеств.
Недостаток высокодекоративных устойчивых сортов для муссонного климата, проблема улучшения и обогащения местного сортимента осеннецветущими растениями, близость ДВР к китайско-японскому генетическому центру видообразования и происхождения культурных хризантем, богатое представительство диких родичей Chrysanthemum (на юге ДВР - 8 видов), биологическая и экологическая пластичность растений, а также благоприятные условия осени в данном регионе послужили стимулом для начала планомерных селекционных исследований этой культуры в БСИ.
Со времени первых опытов по интродукции хризантемы садовой обновился сортимент, ухудшилась экологическая ситуация, в связи с чем увеличилась фитопатогенная нагрузка. Это повлияло на фитосанитарное состояние коллекционных образцов, поэтому данный этап работы можно определить как начальный, необходимый для дальнейшего совершенствования сортимента. Особенности климата Приморья позволяют использовать его территорию как природную лабораторию с высокой инфекционной нагрузкой, в которой можно объективно оценивать видовой и сортовой материал. Это дает возможность полностью охарактеризовать новые сорта, выявить потенциал устойчивости к грибным патогенам и получить необходимую информацию об исходном материале для дальнейшей селекционной работы. Следовательно, для условий муссонного климата субрегиона актуальна селекция сортов с наличием биологического барьера в виде иммунитета к имеющимся на данной территории агрессивным фитопатогенам Puccinia horiana, Verticillium, Fusarium.
Так как зимостойкость у интродуцированных образцов нестабильна или отсутствует, вторым направлением региональной селекции является ее повышение у новых сортов. В селекционном и генетическом отношении получение зимостойких сортов остается
трудным, наименее изученным и пока малоуспешным разделом работ в России. Низкая выносливость существующих сортов хризантем к российским зимам обусловлена генетически: свое происхождение они ведут от субтропических видов. В настоящее время в Дальневосточном регионе требования к сортам по этому признаку смягчаются при наличии высокой иммунности сортов к экономически важному заболеванию - белой ржавчине хризантем, борьба с которой выступает на первый план.
С конца XX в. внимание селекционеров Сибири и Дальнего Востока начали привлекать декоративные природные виды Chrysanthemum. Как оказалось, потенциал хризантемы до сих пор не изучен и не востребован, хотя является неисчерпаемым источником многих хозяйственно важных признаков, и поэтому представляет большой интерес для использования в селекционных программах. Получение с использованием природных видов малозатратных экологически безопасных (экологичных, не требующих химических обработок) и высокодекоративных отечественных сортов является основным направлением региональной селекционной программы.
В последние годы в БСИ ДВО РАН обновляется сортимент хризантемы садовой, рекомендованный для южных районов ДВР. Через систему государственных сортоиспытаний России прошло 20 первых сортов региональной селекции, которые внесены в Госу -дарственный реестр РФ. Новые дальневосточные сорта, созданные методом межсортовой гибридизации, имеют высокие декоративные качества, устойчивы к переувлажнению и основным грибным болезням (бурая ржавчина, мучнистая роса, септориоз, альтернариоз), полеганию после прохождения тайфунов, не требуют подвязки, обладают интенсивным коэффициентом размножения, но недостаточно зимостойки в экстремальных условиях дальневосточных зим и нуждаются хотя бы в минимальном укрытии. Хризантема пока не может быть ведущей цветочной культурой в многолетних ландшафтных посадках из-за отсутствия зимостойких культиваров. Необходимо ежегодное возобновление растений омоложенным посадочным материалом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Борисова И. В. Ритмы сезонного развития степных растений и зональных типов степной растительности Центрального Казахстана // Тр. БИН АН СССР им. В.Л.Комарова. Сер. 3, Геоботаника. 1965. Вып. 17. С. 64-96.
2. Борисова И.В. Сезонная динамика растительных сообществ // Полевая геоботаника. Л.: Наука, 1972. С. 5-94.
3. Горохова Н.А., Недолужко А.И. Устойчивость интродуцированных сортов мелкоцветковых хризантем в условиях южного Приморья // Материалы междунар. науч. конф. «Экологические проблемы интродукции растений на современном этапе: Вопросы теории и практики». Ч. 1. Краснодар: Кубанский госагроуниверситет, 1993. С. 141-143.
4. Дворянинова К.Ф. Хризантемы. Интродукция, биология и агротехника. Кишинев: Штиинца, 1982. 168 с.
5. Зайцев Г.Н. Математический анализ биологических данных. М.: Наука, 1991. 184 с.
6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. Декоративные культуры. М.: Колос, 1968. 224 с.
7. Недолужко А.И. Ассортимент мелкоцветковых хризантем для южного Приморья: инф. лист. Прим. ЦНТИ. Владивосток, 1991. № 162-91.
8. Недолужко А. И. Рекомендации по выращиванию мелкоцветковых хризантем на юге Приморья. Владивосток: ДВО АН СССР, 1990. 18 с.
9. Яброва-Колаковская В.С. Виды хризантем, известные в культуре // Тр. Сухумского ботанического сада. Вып. 19. Тбилиси: Мецниереба, 1974. С. 55-78.
10. Яброва-Колаковская В.С. История культуры хризантем // Тр. Сухумского ботанического сада. Вып. 17. Тбилиси: Мецниереба, 1970. С. 25-37.
11. Kuykendall J.R., Galey D.O. The role of the Korean hybrids in the development of the new hardy garden chrysanthemums // Missouri Botanical Garden Bull. 1949. Vol. 37, N 8. P. 161-178.
