Введение
Выращивание лекарственных и пряно-ароматических растений в Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН (г. Новосибирск) (ЦСБС) производилось практически с первых лет создания института с начала 1960-х гг. При интродукции лекарственных растений должны решаться две основные группы задач: научно-теоретические и производственно-практические [1]. Сотрудниками ЦСБС на основе изучения биологии и эволюционной селекции были созданы сорта, разработаны агротехнические приемы выращивания некоторых видов лекарственных растений: Acorus calamus L. «Первенец Сибири», Mentha L. «Инна», Helichrysum arenarium (L.) Moench «Солнечный», Hypericum perforatum L. «Золотодолинский», Salsola collina Pall. «Байкальская», Thymus L. «Лимонный». В последнее время изучалось содержание фенольных соединений, полисахаридов, тетратерпенов в разных частях растений Antennaria dioica, Bellis perennis L.,Centaurea cyanus L., C. L., Echinacea purpurea (L.) Moench, Grossheimia macrocephala (Muss.-Puschk. ex Willd.) Sosn. et Takht, Inula helenium L., Ligularia macrophylla (Ledeb.) DC., Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin, Solidago canadensis L., S. virgaurea L., Betonica officinalis, Hyssopus officinalis, Nepeta cataria L., N. sibirica, Scutellaria baicalensis [2; 3]. Установлена противовирусная активность в отношении субтипа H5N1 водных и этанольных экстрактов Dracocephalum moldavica L., Glechoma hederacea L., Hyssopus officinalis, Melissa officinalis L., Mentha x piperita L., Nepeta cataria, Origanum vulgare, Prunella vulgaris L. [4].
Работы по изучению особенностей адаптации растений, в том числе лекарственных, к новым условиям существования ведутся постоянно. Рядом исследователей было установлено влияние биологических особенностей [5], особенностей сезонного развития [6], жизненных форм [7] видов на перспективность их интродукции. Интродуцируемые виды должны обладать широкой экологической амплитудой.
Цель исследования – ревизия, анализ состояния и успешности интродукции лекарственных и пряно-ароматических растений коллекции ЦСБС.
Материалы и методы исследования
Площадь экспозиции, на которой расположена коллекция лекарственных и пряно-ароматических растений (ЛиПАР), в настоящий момент составляет 0,09 га. Растения высажены группами по принятому в официальной или народной медицине функциональному применению их в качестве лекарственных средств. Такое деление на группы достаточно условно, но оправданно. С одной стороны, формирование коллекции по такому принципу создает определенные сложности, так как при этом трудно учитывать эколого-биологические особенности видов; также одно и то же растение может применяться при различных заболеваниях, и его нужно размещать в разных группах. С другой стороны, учитывается основное направление использования, поэтому классы биологически активных веществ у растений одной группы часто сходны. Успешность интродукции определяли по 100-балльной шкале, учитывая зимостойкость, устойчивость к вредителям и болезням, габитус растения, способы размножения, наличие или отсутствие фаз цветения и плодоношения [8]. При выделении жизненных форм руководствовались классической классификацией [9].
По зональному положению ЦСБС находится в лесостепной зоне с континентальным климатом со значительными колебаниями сезонных и суточных температур [10, с. 12]. Безморозный период длится не более 150 дней. Продолжительность периода с температурой выше 10 ºС составляет 120–140 дней. Весной возможны возвратные заморозки в мае-июне. Годовое количество осадков около 400 мм, в период вегетации часто наблюдается дефицит атмосферной и почвенной влаги. Почвы ЦСБС дерново-подзолистые и серо-лесные.
Результаты исследования и их обсуждение
Таксономический анализ показал, что в коллекции представлены лекарственные и пряно-ароматические растения из 61 семейства, относящиеся к 178 родам и 221 виду (таблица).
В основном семейства представлены 1–2 родами. Наибольшее число родов в семействах Asteraceae (18 % от общего числа родов в коллекции), Lamiaceae (10,1 %), Rosaceae (5,1 %). В видовом разнообразии наиболее широко представлены семейства Asteraceae (16,7 % от общего числа видов в коллекции), Lamiaceae (13,6 %), Rosaceae (6,3 %).
В коллекции ЛиПАР поликарпики составляют 72,9 %, одно-, двулетники – 17,2 %. Травянистые виды традиционно составляют основу коллекции лекарственных растений. В меньшей степени представлены деревянистые и полудеревянистые растения. Деревья – 1,8 % (Catalpa ovate G. Don, Juglans mandshurica Maxim., Malus baccata L. Borkh., Thua ocidentalis L.), кустарники – 2,7 % (Berberis vulgaris L., Dasiphora fruticosa (L.) O. Schwarz, Eleutherococcus senticosus (Rupr. &Maxim.) Maxim., виды рода Juniperus L., Ribes nigrum L.), полукустарники – 1,4 % (Genista tynctoria L., Hyssopus officinalis L., Lavandula angustifolia Mill.) полукустарнички – 4,1 % (Ruta graveolens L., виды рода Thymus L.).
При анализе эколого-ценотической приуроченности видов было установлено, что в коллекции преобладают луговые виды (27,6 %), лугово-лесные – 9 %, лугово-степные – 7,2 % (рис. 1). Достаточно большой процент составляют рудеральная (14,9 %) и лесостепная (16,3 %) группы. Доля лесной группы составляет 10,4 %, кустарниково-луговой – 11,8 %, Растения, требующие специфических условий выращивания, составляют небольшой процент: водно-болотные и горно-луговые по 0,5 %, степные – 1,8 %.
Таксономический состав коллекции лекарственных и пряно-ароматических растений ЦСБС на 2025 г.
|
№ |
Семейство |
Число |
№ |
Семейство |
Число |
||
|
родов |
видов |
родов |
видов |
||||
|
1. |
Alliaceae |
1 |
3 |
32. |
Hypericaceae |
1 |
2 |
|
2. |
Apiaceae |
8 |
8 |
33. |
Iridaceae |
1 |
3 |
|
3. |
Apocynaceae |
2 |
2 |
34. |
Juglandaceae |
1 |
1 |
|
4. |
Araceae |
1 |
1 |
35. |
Lamiaceae |
18 |
30 |
|
5. |
Araliaceae |
1 |
1 |
36. |
Liliaceae |
1 |
2 |
|
6. |
Aristolochiaceae |
1 |
1 |
37. |
Linaceae |
1 |
1 |
|
7. |
Asclepiadaceae |
1 |
1 |
38. |
Malvaceae |
2 |
2 |
|
8. |
Asparagaceae |
1 |
1 |
39. |
Melanthiaceae |
1 |
2 |
|
9. |
Asteraceae |
32 |
37 |
40. |
Menispermaceae |
1 |
1 |
|
10. |
Athyriaceae |
1 |
1 |
41. |
Onagraceae |
2 |
2 |
|
11. |
Berberidaceae |
2 |
2 |
42. |
Onocleaceae |
1 |
1 |
|
12. |
Boraginaceae |
6 |
6 |
43. |
Paeonaceae |
1 |
2 |
|
13. |
Bignoniaceae |
1 |
1 |
44. |
Papaveraceae |
3 |
3 |
|
14. |
Brassicaceae |
6 |
6 |
45. |
Phytolaccaceae |
1 |
1 |
|
15. |
Campanulaceae |
1 |
1 |
46. |
Plantaginaceae |
1 |
2 |
|
16. |
Cannabaceae |
1 |
1 |
47. |
Poaceae |
1 |
1 |
|
17. |
Caryophyllaceae |
5 |
6 |
48. |
Polemoniaceae |
1 |
1 |
|
18. |
Chenopodiaceae |
3 |
3 |
49. |
Polygonaceae |
5 |
6 |
|
19. |
Convallariaceae |
3 |
3 |
50. |
Primulaceae |
1 |
1 |
|
20. |
Crassulaceae |
3 |
6 |
51. |
7 |
8 |
|
|
21. |
Cucurbitaceae |
1 |
1 |
52. |
Rosaceae |
9 |
14 |
|
22. |
Cupressaceae |
2 |
3 |
53. |
Rubiaceae |
1 |
2 |
|
23. |
Datiscaceae |
1 |
1 |
54. |
Rutaceae |
1 |
1 |
|
24. |
1 |
1 |
55. |
Saxifragaceae |
1 |
1 |
|
|
25. |
Dioscoreaceae |
1 |
1 |
56. |
Schisandraceae |
1 |
1 |
|
26. |
Dipsacaceae |
1 |
1 |
57. |
Scrophulariaceae |
6 |
6 |
|
27. |
Fabaceae |
8 |
11 |
58. |
Solanaceae |
5 |
5 |
|
28. |
Fumariaceae |
1 |
1 |
59. |
Urticaceae |
1 |
1 |
|
29. |
Geraniaceae |
1 |
1 |
60. |
Valerianaceae |
2 |
2 |
|
30. |
Grossulariaceae |
1 |
1 |
61. |
Violaceae |
1 |
2 |
|
31. |
Hemerocallidaceae |
1 |
1 |
||||
Примечание: составлена автором на основе полученных данных в ходе исследования
Рис. 1. Эколого-ценотические группы видов коллекции лекарственных и пряно-ароматических растений Примечание: составлен автором по результатам данного исследования
Рис. 2. Феноритмотипы растений коллекции лекарственных и пряно-ароматических растений Примечание: составлен автором по результатам данного исследования
Большинство видов коллекции относится к длительно вегетирующим многолетникам. Отрастание начинается с конца апреля до конца мая – начала июня. К длительно цветущим видам можно отнести Dasiphora fruticosa (L.) Rydb., Chelidonium majus L., виды рода Thymus и др. У Thymus elegans Serg. в некоторые годы наблюдалось вторичное цветение в конце августа-сентябре. Было установлено сохранение исходных феноритмов в течение 18 лет наблюдений у растений Scutellaria baicalensis Georgi, привезенных из разных эколого-географических мест произрастания (Забайкальский, Приморский края, Амурская область), при интродукции в условиях лесостепной зоны Западной Сибири [11]. Автором было выделено 5 основных феноритмотипов растений, произрастающих в коллекции: весенне-летнезеленый – 33,5 % (Lychnis chalcedonica L., Inula helenium L., Oenothera biennis L. и др.), весенне-летне-осеннезеленый – 24,7 % (Galega officinalis L., Solidago virgaurea L., Tanacetum vulgare L. и др.), летнезеленый – 20,3 % (Bupleurum longifolium L. ssp. aureum (Fisch. exHoffm.) Soó, Heracleum dissectum Ledeb., Althaea officinalis L. и др.), весенне-летне-зимнезеленый – 15,2 % (Antennaria dioica (L.) Gaertn, Ajuga reptans L., Vinca minor L. и др.), летне-осеннезеленый – 6,3 % (Leonurus tataricus L., Phlomoides tuberosa (L.) Moench., Scutellaria baicalensis Georgi и др.) (рис. 2).
Более перспективными для интродукции считаются виды с длительным вегетационным периодом, ранним началом вегетации, ранним и продолжительным цветением [6]. Пластичность фенологического ритма, прохождение всех фаз фенологического развития растением не только является одним из важных показателей успешности интродукции данного вида [12], но и значимо с практической точки зрения, так как у части растений в лекарственных целях используются генеративные органы. Большинство видов коллекции регулярно цветут и плодоносят, по шкале успешности интродукции набирают не менее 60–80 баллов, что может говорить об успешной адаптации к новым условиям произрастания.
Жизненная форма вида может влиять на перспективность интродукции. По данным Е.С. Васфиловой [7], при интродукции у гемикриптофитов средний балл интродукционной перспективности был достоверно выше, чем у фанерофитов. У последних преобладало вегетативное размножение, у терофитов и гемикриптофитов – семенное размножение. В коллекции ЦСБС представлены растения следующих жизненных форм: фанерофиты (3,2 %), хамефиты (8,1 %), гемикриптофиты (72,9 %), криптофиты (8,1 %), терофиты (7,7 %) (рис. 3). Гемикриптофиты, как наиболее устойчивые виды, доминируют в коллекции, хорошо возобновляются семенным путем.
В коллекции представлены 35 видов из 21 семейства, занесенные в региональные Красные книги России [13], в том числе 3 вида из Красной книги РФ [14, с. 182, 197, 460].
Dioscorea nipponica Makino (Dioscoreaceae) – многолетняя травянистая лиана, реликт. Применяется в комплексной терапии атеросклероза, экстракты обладают кардиопротективными, иммуномодулирующими, антиаллергическими свойствами. В условиях Новосибирской области вегетация начинается в начале мая. Цветения за годы наблюдения не фиксировалось. Растение плохо переносит засуху. По шкале успешности интродукции – 70 баллов. Считаем растение перспективным для дальнейшего изучения.
Рис. 3. Жизненные формы растений коллекции лекарственных и пряно-ароматических растений Примечание: составлен автором по результатам данного исследования
Rheum compactum L. (Polygonaceae) – многолетнее травянистое растение. В разных органах растений, произрастающих в ЦСБС, найдены флавоноиды, катехины, сапонины, танины, каротиноиды [15]. Весенне-летнезеленый. Ежегодно цветет и плодоносит. Растения зацветают в июне – июле, семена созревают в конце июля – августе. Можно выращивать на солнечных или слегка затененных местах. Пересадку переносит не очень хорошо. По шкале успешности интродукции – 95 баллов. Безусловно перспективное растение для изучения и выращивания.
Rhodiola rosea L. (Crassulaceae) – многолетнее травянистое растение. Используется в качестве тонизирующего средства, повышает сопротивляемость организма к неблагоприятным воздействиям. Растения, полученные путем размножения in vitro, активно росли в течение шести лет исследования в ЦСБС [16]. Весенне-летнезеленый. Начало вегетации в конце мая, цветение в мае – июне, семена созревают в июне – августе. Хорошо развиваются на освещенных участках с легкой песчаной почвой. По шкале оценки успешности интродукции набирает 90 баллов и является безусловно перспективным для дальнейшего изучения.
Ряд видов коллекции подвержены выпреванию (Ajuga reptans L., Helichrysum arenarium (L.) Moenc, Hypericum ascyron L., виды рода Thymus, Viscaria vulgaris Bernh.), плохо переносят переувлажнение почвы (Melilotus albus Medik.), влаголюбивы или недостаточно засухоустойчивы (Pulmonaria mollis Wulfen ex Hornem., Veratrum lobelianum Bernh., Thalictrum foetidum L., Sanguisorba tenuifolia Fisch. ex Link., Mentha x piperita L.), в холодные, малоснежные зимы могут подмерзать верхушки побегов (Eleutherococcus senticosus, Genista tynctoria). Данные виды по шкале успешности интродукции набирают не менее 70 баллов и считаются перспективными для дальнейшего изучения. Наиболее устойчивыми к вредителям и болезням оказались: Adonis vernalis L., Althaea officinalis, Antennaria dioica, Apocynum cannabinum L., Asparagus officinalis L., Betonica officinalis L., Borago officinale L., Cichorium intibus L., Datisca cannabina L., Matteuccia struthiopteris L. Tod., Nepeta sibirica L., Hypericum perforatum, Hyssopus officinalis, Pimpinella saxifraga L., Plantago lanceolata L., Scopolia carniolica Jacg., виды рода Sedum L., Vinca minor L. и др. В разные годы были отмечены повреждения насекомыми (в том числе тлей), грибковыми заболеваниями (мучнистой росой, ржавчиной) у Alchemilla L. s.l., Bidens tripartita L., Cynoglossum officinale L., Filipendula ulmaria (L.) Maxim., F. hexapetala Moench, Glycyrrhiza uralensis Fisch., Humulus lupulus L., Origanum vulgare L., Paeonia anomala L., Polemonium caeruleum L., Rhodiola rosea, Sanguisorba officinalis L., Stemmacantha carthamoides (Willd.) Dittrich, Thalictrum minus L.
Заключение
В коллекции лекарственных и пряно-ароматических растений ЦСБС представлен 221 вид, в том числе 35 видов, занесенные в региональные Красные книги России, 3 вида из Красной книги РФ. Основу коллекции составляют травянистые растения. Определено 5 феноритмотипов растений, произрастающих в коллекции: весенне-летнезеленый (33 % от общего числа растений коллекции), весенне-летне-осеннезеленый (25 %), летнезеленый (20 %), весенне-летне-зимнезеленый (15 %), летне-осеннезеленый (6 %). В коллекции представлены растения следующих жизненных форм: фанерофиты (3 % от общего числа видов), хамефиты (8 %), гемикриптофиты (73 %), криптофиты (8 %), терофиты (8 %). По шкале успешности интродукции большинство видов набирают не менее 60–80 баллов, что может говорить об успешной адаптации растений к новым условиям произрастания.