Родовой комплекс Vitis Lindl. :интродукция в Ботаническом саду ННГУ

       Виноград  культурный (V. vinifera L.) и его сортовые формы обладают высокими пищевыми и вкусовыми качествами. В плодах содержатся: легкоусвояемые сахара (17,5%), органические кислоты (винная, яблочная и др. 0,6 %), пектиновые и минеральные вещества (натрий 26 мг%, калий 255 мг%, кальций 45 мг%, фосфор 22 мг%, железо 0,6 мг%), а также красящие и ароматические вещества и значительное количество воды (80,2 %). Витаминами виноград небогат, витамина С в нем всего 6 мг%, в то время как листья содержат от 110 до 150 мг%. Энергетическая ценность 100 г винограда — 69 ккал. Кроме того, виноград обладает  и фитонцидными свойствами.

       Из  винограда получают высококалорийные сушеные продукты – изюм (с семенами) и кишмиш (без семян), энергетическая ценность которых около 280 ккал в 100 г продукта. Изюм и кишмиш содержат в среднем 70 % сахара (глюкозу, фруктозу, сахарозу), 1,2 % органических кислот; богаты они и минеральными веществами, особенно калием (860 мг %) и фосфором (129 мг %).

       Виноградолечение, или ампелотерапия (от греческого слова ámpelos — виноград и therapeia — лечение), получило научную базу в XIX веке, когда появились данные о химическом составе винограда, но практическое применение ягод и листьев в лечебной практике, по сохранившимся сведениям, восходит ко времени Диоскорида и Плиния Старшего (I в. н. э.).

       Виноградолечение  показано при : расстройство пищеварения от разных причин, болезни легких (начальные формы легочного туберкулеза, хронические бронхиты, бронхиальная астма), болезни пищеварительного тракта (функциональные нарушения деятельности желудка при различных степенях кислотности, хронические запоры), некоторые заболевания печени, и болезни обмена веществ (подагра, мочекислый диатез), состояние вторичного малокровия, некоторые болезни почек, неврозы (Строение виноградной лозы, 2008).

2. Природно-климатические  условия 

на  территории Ботанического  сада ННГУ 

       2.1. Общая характеристика и географическое  положение.

       Нижний  Новгород находится в месте слияния  двух крупнейших рек Оки и Волги, которые разделяют территорию Нижегородской области на два физико-географических района: 1 – правобережный (северо-западный край, который спускается к берегам скатами, обрывами и уступами); 2 – левобережный (здесь простираются песчаные низменные равнины). Здесь граничат две различные ландшафтные зоны: провинция южной тайги Низменного Заволжья и лесостепная провинция Приволжской возвышенности.

       Ботанический  сад находится южной части  города на правобережье реки Оки на склонах левого берега реки Рахмы. ( Рис 1, 2)

       Рельеф  местности холмистый, территория имеет  слабый уклон к долине р. Рахмы. Склоны к Рахме крутые, прорезаны балочными  системами (Лукина, 1997).

       2.2. Климатические условия.

       Нижегородское Поволжье относится к зоне с умеренно-континентальным  климатом, для которой характерны довольно продолжительная, холодная, снежная зима и сравнительно недолгое умеренно-жаркое лето. Средняя годовая температура воздуха изменяется от +2,3 … +2,9ºC на севере до +3,4…+3,8ºC на юге и юго-востоке. Атмосферные осадки распределены на территории области довольно равномерно, среднегодовое количество осадков составляет 511 мм. Для умеренных широт, в том числе и для территории Нижнего Новгорода, сезоны имеют отличительные признаки (Климат города горького, 1969)

       Зима  – период устойчивых морозов и устойчивого залегания снежного покрова. Зима холодная и многоснежная. Устойчивые морозы устанавливаются с середины ноября. Первый снег выпадает в конце сентября. С 15-20 ноября обычно устанавливается зимний режим погоды с устойчивым снежным покровом. Зимой преобладает облачная, ветреная погода со снегопадами и метелями. Ветры, чаще юго-западные, имеют скорость 2-5 м/с.

       Весна начинается с устойчивого перехода среднесуточной температуры через 0ºC, обычно со второй половины марта. Сначала апреля по 11-20-е число снег тает, сходит повсеместно. В это время наиболее опасны заморозки и возврат холодов, характерный для нашей области.

       Лето  характеризуется отсутствием заморозков, это самый теплый сезон года, когда  среднесуточная температура воздуха превышает +15ºC, днем – +20…+22ºC, ночью – +12…+15ºC. Летние осадки обычно носят характер ливней, они интенсивны и кратковременны.

       Осень – период от первых заморозков до устойчивых морозов. Первые заморозки приходятся на вторую – третью половину декады сентября. Отличительно чертой осенней погоды является быстрое понижение температуры. Меняется осенью и характер осадков. В основном преобладают обложные дожди, продолжающиеся иногда в течение нескольких суток (Климат города горького, 1969). 

       2.3. Почвенно-геоморфологическая характеристика

       На  территории Нижегородской области  распространены пермские дочетвертичные отложения, в которых разделяются  два яруса – казанский и  татарский. Крутые и высокие берега, склоны оврагов, сложенные глинисто-мергелистыми породами, подвержены оползневым явлениям. В районе города пермские породы перекрыты четвертичными отложениями небольшой мощности. Хорошо развита речная и овражная сеть, так как четвертичные отложения подвержены сильной эрозии. Долины рек глубокие, водоразделы рядово-увалистые с абсолютными высотами 200-250 м (рис.1).

       Почвы Ботанического сада светло-серые  лесные, по механическому составу  средние суглинки, подстилаемые лессовидными суглинками, залегающими в свою очередь  на пестроцветных мергелях, глинах и песчаниках  пермской толщи. Почвы довольно богаты и при правильно поставленной агротехнике способны быстро восстанавливать структуру и плодородие. Большинство культивируемых видов деревьев и кустарников хорошо растут и развиваются на таких почвах.

       Естественное  увлажнение участков Ботанического сада исключительно атмосферное, так как грунтовые воды залегают на большой глубине (Сиднева, 1950).

       2.4. Растительность

       Территория  Ботанического сада ННГУ почти вся  находилась под дубово-липовым и  осиново-липовым лесом, который по мере надобности сводился, а участки осваивались под различные культуры сада. В настоящее время культурные площади сада с юга, юго-востока и частично с севера охвачены лесом, создающим здесь определенные условия микроклимата (Сиднева, 1950).

       В дубраве ботанического сада господствуют старые дубравы возраст которых от 95 до 160-190 лет. Древостой вместе с дубом слагают липа, клен, вяз, ильм шершавый, реже ясень. В подлеске — орешник, бересклет бородавчатый, жимолость лесная. Сложному составу древостоя и подлеска соответствует ещё более сложный по разнообразию видов и ярусному строению травостой. В его составе высокие злаки: овсяницы гигантская и лесная; осоки волосистая и пальчатая; бобовые: сочевичник весенний, вика заборная и разнотравье: сныть, борец высокий, копытень европейский, ясменник пахучий, звездчатка ланцетовидная, зубянка пятилистная, хохлатка плотная, медуница неясная, ветренницы лютиковая и дубравная, гусиный лук, ландыш, папоротники — кочедыжник женский, щитовник мужской и др. Почву покрывает лесная подстилка (Лукина, 1997).

Рисунок 1. Схема расположения Ботанического сада ННГУ.

3. Методы и методики 

определения перспективности  интродукции растений 

       3.1. Интродукция как наука

       Интродукция латинское слово «introductio» означает «введение», в данном случае – «введение растений в культуру». Интродукция растений – ровесница земледелия и всегда предшествовала началу культивирования того или иного вида. Интродукцией человечество начало заниматься со времени перехода от собирательства к выращиванию. Современное разнообразие культивируемых растений – результат осуществлявшейся на протяжении тысячелетий стихийной интродукции. Из походов древних египтян в страну Пунт (современная Эфиопия), помимо прочего, привозились и ростки, которые затем выращивались в дворцовых и храмовых садах Египта. Основу знаменитых висячих садов вавилонской царицы Семирамиды составили горные растения с Армянского нагорья, родины царицы. Легендарную траву мун (люцерну) завезли из Средней Азии в Китай с вполне прозаическими целями – в качестве кормовой культуры. Интродукция растений как наука – это явление на стыке ботанических знаний и практики культивирования. Интродукция растений в большинстве аспектов своей деятельности – явление региональное, и её применение во многом определяется возможностями той местности, где растения вводятся в культуру. Отдельные положения интродукции являются общими с селекцией, хотя научно-практическая направленность последней носит принципиально иной характер.

       Роль  интродукции на современном этапе её развития достаточно многосторонняя. Это и направление развития ботанической науки, своеобразный раздел экспериментальной ботаники, практические результаты которой помогают прояснить те или иные вопросы теоретической ботаники. Это и источник экспериментального материала для многих сельскохозяйственных наук, в первую очередь для селекции. Это и способ удовлетворения материальных и культурных потребностей человечества, поскольку все культивируемые растения, в том числе и декоративные, являются интродуцентами. Это выявление, изучение и предотвращение отрицательных последствий введения растений в культуру, обычно связанных с их одичанием стремительным распространением на новых территориях. Это и один из методов изучения вида вне естественных мест обитания (ex situ), которому в последнее время придается особое значение в программе сохранения разнообразия растений (Соколов,1953).

       3.2. Обзор методов для определения  перспективности и подведения  итогов интродукции растений.

       Для оценки перспективности введения в культуру того или иного вида существует ряд методов:

– метод  климатических аналогов (Mayr, 1890), основанный на изучении существующих климатических условий и истории развития климата на родине интродуцента и в предполагаемых условиях выращивания. Это надежный метод для подбора новых видов, но он значительно сужает потенциальные возможности исследуемого вида (рода);

– исторический метод (Культиасов, 1953), основанный на изучении опыта стихийной или целенаправленной интродукции вида в разных географических пунктах, подводит итоги интродукции и дает обособленные выводы только при наличии сведений за длительный многолетний период;

–  метод родовых комплексов, основанный на сравнительном изучении видов  данного рода в одном пункте интродукции;

– методы оценки успешности акклиматизации растений в новых условиях выращивания по их устойчивости к действию стрессовых факторов: шкала зимостойкости растений, шкала засухоустойчивости растений (для степных районов); шкала Малеева успешности акклиматизации (Соколов, 1978); оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений (Лапин, Сиднева, 1973) и ряд других.

       Одним из основных параметров комплексной  оценки адаптации растения к новым  условиям существования является способность  интродуцента формировать плоды и жизнеспособные семена. В отличие от вышеизложенных методов, изучение семенной продуктивности не требует многолетних исследований и может быть использовано для экспресс-оценки успешности интродукции вида (рода). 

       3.3. Методики карпологических исследований

       3.3.1. Учет урожайности .

       Обилие  плодоношения изучается методом  пробных ветвей, основанным на определении  количество гроздей на годовалом  побеге. Плоды срезают с более  крупных, хорошо развитых лоз (по 3 шт. с  каждого растения), и подсчитывают количество плодов в каждой грозди. Диаметр плодов, количество семян подсчитывают на ста наиболее развитых плодах. Семена вынимают из полностью созревших ягод. Измеряют длину и ширину наиболее развитых семян, размеры определят тремя измерениями: длина, ширина и толщина. При этом у семян длина определялась наибольшей осью, ширина – средней, толщина – наименьшей; брюшная сторона – сторона, где прикреплен семенной рубчик (место прикрепления семени к семяножке), противоположная сторона – вершина или спинка. После измерения плодов семена отделяют. Партии семян хранят в бумажных пакетиках, или в тканевых мешках. Каждый образец снабжается этикеткой, с указанием даты сбора, вида и номера дерева. Подсушенные семена хранят в комнатных условиях.

       3.3.2. Определение посевных качеств семян.

       Для характеристики семян используются следующие показатели: чистота, жизнеспособность, масса 1000 семян, всхожесть и доброкачественность.

       Чистота – один из показателей качества семян. Она характеризуется содержанием  в семенном материале (в партии) чистых семян исследуемого вида, выраженным в процентах по массе. Нормы чистоты семян установлены государственными стандартами. Одновременно определяют окраску, блеск, запах семян, наличие живых насекомых, их личинок, куколок и клещей, наличие плесени и других внешних признаков и записывают в бланк анализа.

       Всхожесть характеризуется количеством нормально  проросших семян за определённый срок и при определенных условиях проращивания. Одновременно со всхожестью определяют и энергию прорастания – способность семян быстро и дружно прорастать. Всхожесть и энергию прорастания выражают в процентах.

       Всхожесть семян виноградов проводят в чашках Петри, на фильтровальной бумаге, с  периодическим увлажнением. Регулярно  проводят учет всхожих семян. Каждый образец испытывают в четырех повторностях, по 50 штук семян в каждой. Семя считают проросшим, если длина корешка больше длины семени. Проросшие семена удаляют с фильтровальной бумаги. Отдельно учитывают загнившие или заплесневелые и испорченные семена. Средний период прорастания семян (ПП) вычисляют по формуле: