Декоративные сорта и гибриды черемухи и их способность к корнеобразованию

Полный текст

Введение

Одно из основных направлений создания комфортной среды обитания людей в условиях роста антропогенной нагрузки и ухудшения экологии – это создание устойчивых объектов городского озеленения, способных нивелировать неблагоприятные для человека факторы природного и техногенного происхождения (Дубовицкая, 2013; Дубовицкая, Золотарева, 2014). В тоже время в мире растет интерес к редким плодовым и ягодным растениям, обладающим разноплановым потенциалом использования в плодоводстве, селекции, пищевой промышленности, фармации, озеленении, с ценными потребительскими характеристиками и отвечающим современным требованиям по устойчивости к абиотическим и биотическим факторам среды (Сорокопудов и др., 2013; Donno et al., 2018; Емельянова, Фирсов, 2021; Емельянова, Цой, 2023). Одним из таких декоративных плодовых растений является черемуха. Род (подрод) Черемуха (genus Padus Mill. = genus Prunus Juss., subgen. Padus) составляет небольшую часть подсемейства (рода) Сливовые (subfamily Prunoideae Focke = genus Prunus Juss.).

Среди видов этого рода черемуха обыкновенная (Prunus padus subsp. padus) и ч. виргинская (Prunus virginiana L.) – самые зимостойкие растения из рода Слива – Prunus L. В диком виде они произрастают в основном в Северном полушарии (в лесной и лесостепной зонах Евразии – ч. обыкновенная, в аналогичных зонах Северной Америки – ч. виргинская) и имеют древовидный или кустовидный габитус. В этой группе видов нет полиплоидного ряда, все виды тетраплоидны. Эти два вида наиболее приспособлены к существованию в суровых условиях и представляют интерес для создания перспективных декоративных и плодовых сортов черемухи для севера и востока России, а также для Канады и ряда сопредельных с Россией стран (Симагин, Локтева, 2015; Масалова, 2023).

Черемуха обыкновенная более рослая, растет обычно деревом средней величины с черными плодами, рано цветет, ее цветки крупнее, легко размножается вегетативно отводками и зелеными черенками, практически самобесплодна. Черемуха виргинская – многоствольный кустарник средней высоты, более засухоустойчивая и менее требовательная к почвам, имеет более поздние сроки наступления всех фенофаз, плоды разнообразны по окраске – от желтых до черных с преобладанием красных тонов, вегетативное размножение в основном порослью, хорошо переносит стрижку и формовку, часто встречается самоплодность. Эти виды легко скрещиваются, их гибриды имеют высокую зимостойкость, обильно цветут и плодоносят (Симагин, Локтева, 2012; Локтева, Симагин, 2015; Локтева, Кукушкина, 2023; Масалова, 2023; Волкова, Хоциалова, 2024).

Черемуха нетребовательна к экологическим условиям, устойчива к загрязнению воздуха и, соответственно, хорошо растёт в городских условиях. Обладая мощной корневой системой, может использоваться для укрепления склонов, каналов или берегов рек. Черемуха обладает высокой фитонцидной активностью, что наряду с декоративными качествами, позволяет ей вносить вклад в средообразующие функции экосистем населенных пунктов (Uusitalo, 2004; Мухаметова, Нехорошкова, 2021; Волкова, Хоциалова, 2024). Черемуха – отличный медонос и ценное плодовое растение. Имеются сорта с крупными сладкими плодами, со слабой терпкостью, отличающиеся высокой урожайностью и устойчивостью к болезням и вредителям (получены как в результате отбора перспективных форм черемухи обыкновенной, так и в результате скрещивания её с черемухой виргинской) (Волкова, Хоциалова, 2024). Плоды черемухи обладают ценными биологическими и лечебными свойствами, в том числе, высоким антиоксидантным потенциалом и заслуживают включения в рацион питания человека (Кароматов, Саломова, 2017; Donno et al., 2018; Rengarten et al., 2021; Telichowska et al., 2022; Локтева, Кукушкина, 2023). Плоды черемухи содержат сахара (9,7…12,8%), Р-активные соединения, пектины и протопектины, небольшое количество органических кислот (1,1…1,9%) и витамина C (6,9…21,2 мг/100г) (Орлова и др., 2020; Симагин, Локтева, 2021). Селекция черемухи, как на потребительские, так и на декоративные качества, началась в России в середине XX века в Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН (г. Новосибирск). Сейчас в Госреестре РФ 20 сортов черемухи, из них: 11 сортов декоративного, 8 универсального и 1 сорт технического направления (https://gossortrf.ru/registry...).

Черемуха может произрастать практически на всей территории России, кроме зоны тундры и высокогорий, и использоваться как плодовая и декоративная культуры. Особенно велико значение черемухи для регионов с суровым климатом, где она является одним из немногих крупных красивоцветущих деревьев (Симагин, Локтева, 2012; Локтева, Симагин, 2015; Кищенко, 2017; Donno et al., 2018). Однако для широкого внедрения данной культуры в производство и озеленение необходимо получение достаточного количества посадочного материала перспективных сортов и гибридов. Размножение древесных растений зелеными черенками в последнее время становится одним из основных способов получения посадочного материала в садоводстве. С помощью зеленого черенкования можно размножать многие деревья и кустарники, в том числе черемуху (в июне –- начале июля, когда растения находятся в фазе активного роста) (Локтева, Симагин, 2015; Цыбикова и др., 2019; Локтева, Кукушкина, 2023). Целью наших исследований является оценка декоративных качеств и репродукционного потенциала сортов и гибридов черемухи биоресурсной коллекции ВНИИСПК.

 

Материалы и методика исследований

Объектами исследования служили гибриды и сорта черемухи обыкновенной и ч. виргинской биоресурсной коллекции ВНИИСПК (таблица 1), полученные в 2011 году однолетними корнесобственными саженцами из Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (г. Новосибирск).

 

Таблица 1 – Объекты исследования

Название сорта, гибрида черемухи	Количество растений
Нежность	3
Пурпурная свеча	3
3-8-13	3
14-1-56	3
14-6-59	3

 

Исследования проводили на территории Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур (ВНИИСПК, Россия), расположенного в европейской части России в 368 км к юго-западу от Москвы (53°00 N, 36°00 E), в полутора километрах от города Орла. По температурному режиму Орловская область относится к территории с теплым, или жарким летом и умеренно холодной зимой; почвы – темно-серые лесные с содержанием гумуса до 5%, с кислотностью близкой к нейтральной (рH около 6).

Оценка степени декоративности растений проводилась в течение 5 лет (2018…2022 гг.) по методике комплексной оценки степени декоративности древесных растений с учетом динамики изменения декоративных качеств в течении года (Емельянова, 2016). В соответствии с данной методикой проводилась ежемесячная оценка древесных растений для учета динамики сезонного изменения степени их декоративности по шести признакам: архитектоника кроны, листья, цветки и соцветия, плоды, окраска и фактура коры, оригинальность. Для оценки использовалась пятибалльная шкала, где 5 – наивысшее значение. Если признак отсутствует (например, цветки зимой), то в соответствующей графе ставится оценка «0». При оценке декоративных качеств листьев, учитывали не только их форму и окраску, но и выраженность листовой мозаики. Если растения имеют необычную форму кроны, окраску листьев или цветков, это учитывается по критерию «оригинальность». Ежемесячно определяли степень декоративности по каждому признаку и умножали на коэффициенты весомости согласно методике. По суммам произведений в конце года выстраивали графики, которые позволяют анализировать изменчивость степени декоративности вида (гибрида, сорта) в течение года. Суммарная степень декоративности за 12 месяцев складывается в общую годовую оценку для сравнения общей степени декоративности гибридов и сортов между собой без учета динамики ее изменчивости со следующими критериями:

менее 200 баллов – недекоративные;

201…350 баллов – малодекоративные;

351…500 баллов – среднедекоративные;

более 500 баллов – высокодекоративные.

Опыт по размножению черемухи зелеными черенками (2018…2020 гг.) проводили в холодных парниках с использованием разбрызгивателей для полива согласно общепринятой методике размножения древесных и кустарниковых растений зелеными черенками (Тарасенко, 1991) в трехкратной повторности по 20 штук черенков в каждой повторности в первой декаде июня. Для нарезки черенков использовали однолетние побеги. Субстрат для укоренения – смесь листовой земли, перегноя и песка, верхний слой – песок толщиной 3…4 см. Схема посадки черенков 10 × 7 см. Размещение вариантов опыта рендомизированное. В качестве регулятора роста использовали ИМК (индолилмасляная кислота – фитогормон из класса ауксинов). Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

Варианты опыта:

1. Вода (контроль);
2. Водный раствор ИМК (50 мг/л);
3. Водный раствор ИМК (50 мг/л) с последующим опудривание нижней части черенков смесью активированного угля с ИМК (0,5 г/кг) перед посадкой с субстрат.

Время экспозиции зеленых черенков в растворе регулятора роста и развития растений составляло 18 часов. Учеты по укореняемости черенков проводили в начале октября.

 

Результаты и их обсуждение

Плодовые и ягодные растения биоресурсной коллекции дендрария ВНИИСПК составляют 9,5% от общего числа таксонов. Из них больше всего видов, сортов, форм и гибридов относится к семейству Rоsaceae, в котором представлены дикие сородичи классических плодовых (Prunus L., Malus P. Mill.) и нетрадиционных культур (Amelanchier Medik., Mespilus L., Prunus L., Sorbus L.), в том числе растения рода (подрода) Черёмуха (genus Padus Mill. = genus Prunus Juss., subgen. Padus).

 

Нежность

Сорт выделен на Крымской опытно-селекционной станции ВИР из образцов черемухи обыкновенной, взятых в окрестностях Новосибирска. В условиях биоресурсной коллекции ВНИИСПК – дерево средней величины (3,5…4,0 м в высоту) с округло-овальной кроной. Цветки среднего размера в кистях средней длины с сильным ароматом, с овальными лепестками, обычной блюдцевидной формы. Бутоны ярко-розовые, цветки нежно-розовые, постепенно выцветающие до белого. Цветет в мае. Ягоды кисло-сладкие с терпкостью. Сорт частично самоплодный. Летняя окраска листьев – зеленая. Зимостойкость и устойчивость к болезням высокие. Общая годовая степень декоративности растений сорта Нежность составляет 313 баллов (малодекоративные) (рисунки 1, 7).

Рисунок 1 – Цветение черемухи сорта Нежность

 

Пурпурная свеча

Сорт выведен в Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН (г. Новосибирск) с использованием, как черемухи обыкновенной (сорт Нежность с розовыми лепестками и сорт Colorata с сиренево-розовыми лепестками и весенней краснолистностью), так и черемухи виргинской (сорт Shubert с летне-осенней краснолистностью) (Симагин, Локтева, 2015). Свое название сорт получил благодаря узкой пирамидальной форме, напоминающей свечу. В условиях проведения исследований сорт Пурпурная свеча отличается среднерослостью (до 5 м), имеет узкопирамидальную плотную крону с большим количеством побегов. Цветет в мае. Цветение умеренное, кисти небольшие, 10…14 см, полупоникающие, цветки белые, плоды черные, блестящие. Отличительной особенностью данного сорта является изменение окраски листьев к середине лета с обычной зеленой на темно-пурпурную (подобно родительскому сорту Shubert), которая сохраняется до опадения листьев. Зимостойкость и устойчивость к болезням высокие. Общая годовая степень декоративности растений сорта Пурпурная свеча составляет 377 баллов (среднедекоративные) (рисунки 2, 7).

 

Рисунок 2 – Цветение черемухи сорта Пурпурная свеча

 

№ 3-8-13

Гибрид селекции Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (г. Новосибирск) из семьи Плотнокистная х Colorata с окрашиванием листьев и цветков типа сорта Colorata. В условиях ВНИИСПК это среднерослое дерево с широко овальной кроной средней густоты и средней интенсивностью цветения. Соцветия небольшие (до 10 см длиной), цветки светло-розовые по 15…25 штук в кисти. Листья при распускании красноватые, потом темно-зеленые с пурпурными жилками. Отличается хорошей морозостойкостью, высоким иммунитетом, нетребовательностью к составу почвы. Общая годовая степень декоративности растений гибрида 3-8-13 составила 354 балла (среднедекоративные) (рисунки 3, 7).

 

Рисунок 3 – Цветение гибрида черемухи № 3-8-13

 

№ 14-1-56

Гибрид из семьи Плотнокистная × № 11-2-64 селекции Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (г. Новосибирск). В условиях Орловской области – деревья средней величины с округло-овальной разреженной кроной. Цветет в мае. Цветение очень обильное, практически скрывающее листву. Соцветия плотные, средней (до 20 см) длины. Цветки белые, до 45…50 штук в кисти. Летняя окраска листьев – зеленая. Зимостойкость и устойчивость к болезням высокие. Общая годовая степень декоративности растений гибрида 14-1-56 составила 308 баллов (малодекоративные) (рисунки 4, 7).

 

Рисунок 4 – Цветение гибрида черемухи № 14-1-56

 

№ 14-6-59

Гибрид Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (г. Новосибирск) из семьи № 11-5-37 × Colorata. В условиях биоресурсной коллекции ВНИИСПК гибрид 14-6-59 отличается средней силой роста. Дерево с округлой ажурной кроной и весенней краснолистностью. Цветение раннее и очень обильное. Цветки средних размеров, до 17 мм диаметром, сиренево-розовые, по 20…25 в соцветии. Плоды мелкие, черные с бордовой мякотью, посредственного вкуса. Летняя окраска листьев – зеленая. Зимостойкость и устойчивость к болезням высокие. Общая годовая степень декоративности растений гибрида 14-6-59 составила 355 баллов (среднедекоративные) (рисунки 5, 7).

 

 

Рисунок 5 – Цветение гибрида черемухи № 14-6-59

 

Декоративность насаждений является важным аспектом формирования эстетического облика урбанизированных ландшафтов. Для создания гармоничных растительных композиций, благоприятно действующих на человека, необходимо использовать растения, обладающие комплексом декоративных качеств. Общая декоративность растений, в том числе черемухи, определяется совокупностью внешних признаков (декоративных качеств): размерами и формой кроны, строением и окраской листьев, величиной и окраской цветков и плодов и др. У черемухи, так же как и у других пород, эти признаки изменяются в течение года. Изучение степени декоративности гибридов и сортов черемухи позволит ввести данную культуру в качестве высокозимостойкого и декоративного растения в озеленение в ряде регионов России с суровыми условиями (Симагин, Локтева, 2015; Емельянова, 2016).

Изучение динамики изменения степени декоративности объектов исследования в течении года показало наличие основного пика декоративности в мае во время цветения (рисунок 6). Наибольшей степенью декоративности по совокупности признаков в этот период обладают гибриды 3-8-13 и 14-6-59 (57 и 61 балл соответственно). Сорт Пурпурная свеча обладает наименьшей декоративностью (41 балл) во время цветения за счет небольшого количества некрупных соцветий белых цветков на фоне обычной зеленой листвы (рисунок 2). Однако с июля до конца октября, благодаря красивой архитектонике и пурпурной окраске листьев, этот сорт имеет самую высокую степень декоративности (44…46 баллов) среди объектов исследования. Гибриды 3-8-13 и 14-6-59, обладая весенней краснолистностью, начинают проявлять свою декоративность уже в апреле при распускании почек (рисунок 6).

 

Рисунок 6 – Динамика изменчивости степени декоративности по месяцам в течение года, баллы (в среднем за 2018…2022 гг.)

 

Графики динамики изменчивости степени декоративности (рисунок 6) имеют большое практическое значение для озеленения. Их можно использовать при составлении ландшафтных групп различного назначения, в том числе, садов непрерывного цветения, чтобы обеспечить их декоративность в течение всего года или в определенный период (Емельянова, 2016).

По итогам исследования общей годовой степени декоративности выявлено три среднедекоративных объекта исследований (степень декоративности в диапазоне 350…500 баллов) и два малодекоративных (степень декоративности в диапазоне 201…350 баллов) (рисунок 7). Среднедекоративные черемухи могут использоваться в озеленении в качестве акцентов композиций в определенный период времени (рисунок 6). Малодекоративные могут служить в группах фоном для растений других видов.

 

Рисунок 7– Общая годовая степень декоративности сортов и форм черемухи, баллы (в среднем за 2018…2022 гг.)

 

Для внедрения в производство декоративных гибридов и сортов черемухи необходимо получение достаточного количества посадочного материала. Результаты исследований ризогенеза сортов и гибридов черемухи приведены в таблице (таблица 2). Анализ данных показал, что по степени укореняемости совокупность в целом однородная. Однако при использовании в качестве регулятора роста водного раствора ИМК в концентрации 50 мг/л наблюдалась значительная степень рассеивания данных среди сортов и гибридов (V = 31,9%). При применении водного раствора ИМК в концентрации 50 мг/л с дополнительным опудриванием концов черенков перед посадкой смесью угля с ИМК в концентрации 0,5 г/кг наблюдалась средняя изменчивость (V = 18,4%). Гибрид 14-1-56 имеет низкий процент укоренения по вариантам опыта (таблица 2).

 

Таблица 2 – Укореняемость зеленых черенков гибридов и сортов черемухи, в среднем за 2018…2020 гг., %

Название сорта, гибрида (фактор А)	Варианты опыта (фактор В)
	Вода (контроль)	ИМК 50 мг/л	ИМК 50 мг/л + смесь угля с ИМК 0,5 г/кг
Нежность	0	37,2	64,0
Пурпурная свеча	0	74,0	63,9
3-8-13	0	73,5	84,6
14-1-56	0	47,2	48,8
14-6-59	0	83,9	75,4
Коэффициент вариации V,%	-	31,9	18,4
НСР05 А = 9,3      НСР05 В = 5,9      НСР05 АВ = 13,1

 

При укоренении черемухи Нежность и гибрида 3-8-13 достоверно лучший процент выхода укорененных черенков наблюдался при использовании в качестве регулятора роста водного раствора ИМК (50 мг/л) с дополнительным опудриванием смесью угля с ИМК (0,5 г/кг). Черемуха Пурпурная свеча и гибрида 14-6-59 достоверно лучше укоренялись при использовании в качестве регулятора роста водного раствора ИМК (50 мг/л).

Укорененные черенки хорошо зимуют в открытом грунте и зацветают на следующий год после укоренения (рисунок 8).

 

Рисунок 8 – Цветение укорененных черенков после перезимовки (май, 2020)

 

Заключение

На основании результатов проведенных исследований выявлено, что наибольшей общей годовой степенью декоративности обладает сорт Пурпурная свеча (377 баллов). Длительный период декоративности (май, с июля до конца октября), необычные для черемухи архитектоника и пурпурная летне-осенняя окраска листвы делают этот сорт акцентом на фоне зеленой листвы других видов, что позволяет рекомендовать его для создания смешанных ландшафтных групп и рядовых посадок, как в парках, так и в городской среде. Черемуху Нежность и гибриды 3-8-13, 14-1-56, 14-6-59 рекомендуется использовать для смешанных ландшафтных групп в садах непрерывного цветения, в парках и лесопарках для придания им динамичности в весенний период. Среднедекоративные гибриды 3-8-13 (354 балла) и 14-6-59 (355 баллов) могут использоваться в озеленении в качестве акцентов растительных композиций в период распускания листьев и цветения. Малодекоративные черемухи Нежность и гибрид 14-1-56 рекомендуется использовать в смешанных группах в качестве фона для растений других видов.

Изучение укореняемости зеленых черенков черемухи выявило, что дополнительная обработка черенков регулятором роста и развития (опудривание ИМК в виде смеси с древесным углем (0,5 г/кг)) не всегда положительно влияет на повышение процента укореняемости. Использование в качестве регулятора роста водного раствора ИМК в концентрации 50 мг/л с дополнительным опудриванием ИМК в виде смеси с древесным углем (0,5 г/кг) рекомендуется при черенковании черемухи Нежность и гибрида 3-8-13, так как у этих сортов дополнительное опудривание повышает выход укорененных черенков на 26,8% и 11,1% соответственно. При зеленом черенковании черемухи Пурпурная свеча и гибрида 14-6-59 не следует применять дополнительное опудриванием ИМК в виде смеси с древесным углем (0,5 г/кг) из-за снижения выхода укорененных черенков на 10,1% и 8,5% соответственно при увеличении затрат на их производство. Данные сорт и гибрид рекомендуются к размножению с использованием водного раствора ИМК в концентрации 50 мг/л. Из-за низкой степени декоративности и низкой укореняемости черенков гибрид
14-1-56 не представляет интереса для зеленого строительства.

 

Финансирование

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации FGZS-2022-0007.

 

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

 

Отказ от ответственности: заявления, мнения и данные, содержащиеся в публикации, принадлежат исключительно авторам и соавторам. ФГБНУ ВНИИСПК и редакция журнала снимают с себя ответственность за любой ущерб людям и/или имуществу в результате использования любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в контенте.

Об авторах

Ольга Юрьевна Емельянова

Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур

Автор, ответственный за переписку.
Email: dendrariy@orel.vniispk.ru
ORCID iD: 0000-0002-8710-2135
https://www.researchgate.net/profile/Olga-Emelianova

Кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории декоративных растений

Россия

Любовь Игоревна Масалова

Email: masalova@orel.vniispk.ru

Галина Александровна Павленкова

Email: pavlenkova@orel.vniispk.ru

Игорь Николаевич Ефремов

Email: efremov@orel.vniispk.ru

Список литературы

Дополнительные файлы