Центральный ботанический сад
Национальной академии наук Беларуси
Адрес: г. Минск, ул. Сурганова, 2В
Заказ экскурсий: +375 17 292-69-15
Магазин: +375 44 599-22-13

Основные результаты научных и прикладных исследований лаборатории биоразнообразия природных ресурсов

Кормовые растения Центрального ботанического сада НАН Беларуси

С учётом задач кормопроизводства республики по снижению себестоимости кормов и соответственно повышению конкурентоспособности животноводческой продукции ведётся целенаправленная работа по расширению ассортимента кормовых культур за счёт привлечения из природной флоры новых высокоурожайных, высокобелковых видов и форм.

Работа начата в 60-70-е годы под руководством Чурилова А.К. За последние годы в лаборатории привлечено и испытано более 60 видов, главным образом крупнотравных растений. По всем видам изучен биоэкологический потенциал, обоснована успешность и составлен прогноз интродукции новых растений в почвенно-климатические условия Беларуси. Изучены биологические особенности, продуктивность и их адаптационные возможности. Основными видами для пополнения ассортимента возделываемых кормовых культур выделены представители семейств Fabaceae, Amarantaceae, Asteraceae, Polygonaceae и др. из них в число наиболее перспективных по комплексу биоморфологических, биохимических и хозяйственно-полезных признаков выделены галега восточная и амарант. Эти виды характеризуются высокой устойчивостью в интродукции, по комплексу хозяйственно-ценных признаков и кормовой ценности, себестоимости кормов они превосходят традиционные кормовые культуры клевер и кукурузу.

Галега восточная (Galega orientalis Lam.) – одна из немногих представителей семейства Fabaceae. Исследованиями по галеги восточной занимались Борейша М.С., Ярошевич М.И., Вечер Н.Н., Лобан С.Е. В условиях интродукции G. orientalis Lam. Обладает высокими адаптационными способностями, устойчивостью в ценозах (6-8 лет), высокими показателями хозяйственно-ценных признаков (фитопродуктивность 10-14 т/га сухого вещества, выход сырого протеина 1,8-2,4 т/га, семенная продуктивность 2-4 ц/га), ранним отрастанием весной и продолжительностью вегетации осенью, устойчивостью к болезням и вредителям, зимостойкостью и морозостойкостью, высокими кормовыми качествами, хорошей поедаемостью фитомассы и приготовленных кормов, многолетностью использования. Кроме того, галега восточная является хорошим предшественником, положительно влияет на плодородие почвы, обогащает её органическими веществами и азотом, улучшает структуру и физические свойства почвы, препятствует развитию водной и ветровой эрозии, очищает почву от сорняков, возбудителей болезней и вредителей. Является хорошим медоносом.

Впервые в Беларуси дана оценка устойчивости интродуцента в культурном ценозе. В условиях многолетнего эксперимента изучена устойчивость галеги в сложном ценозе с Festucapratensis Huds. и Dactylisglomerata L., установлена высокая фитопродуктивность в течение 5-6 лет (10-11 т/га с.в.) с двумя полноценными укосами. Доля фитомассы галеги в структуре таких ценозов составляет от 49 до 60% в первом укосе и 57-70% во втором. Галега отличалась ранними сроками отрастания, высокой интенсивностью роста и более ранним наступлением укосной спелости. Проведена оценка галеги в биологическом круговороте элементов питания, рассчитаны абсолютные и относительные показатели хозяйственного выноса основных элементов. С 1 га моноценоза галеги восточной с используемой частью фитомассы отчуждается азота до 333 кг, Р2О5 до 125 и К2О до 268 кг. В расчёте на 10 ц фитомассы эти значения составляли по азоту до 25 кг, Р2О5 до10 и К2О до 25 кг.

G. orientalis Lam. является высокотехнологичной культурой и хорошо отзывается на плодородие почвы и культуру земледелия. Её возделывание не требует специальных механизмов и успешно осуществляется комплексом машин, применяемых в агротехнике традиционных многолетних бобовых кормовых трав. По итогам многолетних исследований совместно с отраслевыми институтами подготовлены и предложены производству первые в республики рекомендации возделывания галеги восточной, которые одобрены Научно-техническим советом отраслевого органа государственного управления. В рекомендациях отражены требования галеги восточной к условиям произрастания, удобрениям, оптимальные сроки, способы и нормы высева семян, особенности ухода за посевами в первый и последующие годы жизни обоснованы сроки и способы уборки фитомассы и семян, а также предложена технологическая схема возделывания на корм и семена. Кроме того, издана брошюра «Галега восточная перспективная кормовая культура» – авторы Ярошевич М.И., Л.В. Кухарева, М.С. Борейша (1991).

Амарант - Amaranthus caudatus L. Это обширный род, включающий более 55 видов. Коллекционный питомник рода Амарант создан под руководством Ярошевича М.И., непосредственное участие в создании, поддержании и расширении коллекции принимал, а в настоящее время самостоятельно проводит исследования Лобан С.Е. Из родового комплекса интродуцированная оценка в ЦБС проведена по 30 видам. По комплексу биоэкологических показателей, продуктивности, урожая зелённой массы и семян, содержанию белка, в качестве наиболее перспективного выделен Amaranthus caudatus L.

Прошлое и настоящее амаранта дают основание считать его культурой комплексного использование. За высокую народнохозяйственную ценность, продуктивность и адаптационные возможности эксперты Продовольственной комиссии ООН (ФАО) признали амарант важнейшей культурой XXI века. В исследованиях установлено, что зелёная масса амаранта в расчёте на сухое вещество содержит 16-20% белка. Именно высокое содержание белка, дефицит которого ощущается практически во всех странах, заставил специалистов обратить внимание на эту культуру. В 100 кг зелённой массы в зависимости от фазы развития содержится 13-22 кормовые единицы. На каждую кормовую единицу приходится 140-200 г протеина. Урожай зелёной массы повсеместно превышает урожай кукурузы и составляет в среднем 50-80 т/га, что позволяет собирать с каждого гектара посевов 9-13 т кормовых единиц и до 2 тонн переваримого протеина. По содержанию незаменимой аминокислоты – лизина, белок амаранта приравнивается к питательной ценности молока, что в 2-2,5 раза превышает содержание этой аминокислоты в зелёной массе и зерне кукурузы.

Амарант новая для условий республики, пока мало изученная, культура. История изучения и внедрения в производство амаранта в последние годы показывают, что после многовекового забвения амаранта получает новое распространение. Кроме Американского континента его возделывают в Африке, Азии, Индокитае, Европе и других частях света. Возрождение этой культуры в последние годы обязано многочисленным исследованиям, в которых показаны высокие пищевая и кормовая ценность, а также лечебные свойства амарантового масла, получаемого из семян культуры. Производство такого масла уже организовано и ведётся в ряде коммерческих фирм Российской федерации. С целью широкого производственного испытания и внедрения в производство новой культуры амаранта нами подготовлены первые в республике рекомендации по агротехнике его возделывания. В рекомендациях излагаются биологические особенности и хозяйственная ценность амаранта, его требования к условиям произрастания и удобрению, место в севообороте и подготовка почвы, особенности сева и ухода, уборка зелённой массы и семенных участков [45,46,47,48].

В последние годы вопросы изучения и совершенствования технологии возделывания амаранта в республике ведутся в Институте земледелия и селекции НАН Беларуси.

Наряду с интродукционными исследованиями и отработкой основных приёмов возделывания амаранта велась большая многолетняя работа по селекции перспективного видообразца амаранта. Итогом этой работы явилось создание первого в республике сорта амаранта «Рубин», который районирован с 2002 года. Созданы также ещё три сорта амаранта: «Жемчужинка», «Прелюдия» и «Чародей», районированные с 2008 года.

Род Клевер - Trifolium L. Исследованием биоэкологического потенциала, интродукцией, изучением биологии и отбором наиболее перспективных видов клевера по хозяйственно-полезным признакам занималась Л.В. Кухарева.

В природных условиях на территориях стран СНГ встречается 65 видов клевера, однако в культуре известно до настоящего времени только три: клевер красный или луговой (Trifoliumpretense L.), клевер розовый (T. hybridum) и клевер белый или ползучий (T. repens L.).

Всего на экспериментальном участке Центрального ботанического сада НАН Беларуси прошли первичную интродукционную проверку и изучались 55 видов (157 видообразцов) рода Клевер. В условиях интродукции изучен биоэкологический потенциал, выявлены наиболее ценные виды, прослежен характер реакции растений на новые условия среды, исследованы особенности роста и развития надземных и подземных органов, проведен учет урожайности надземной массы и семян, разработаны элементы агротехники возделывания новых видов клевера с целью внедрения их в кормопроизводство республики. По комплексу хозяйственно-полезных признаков выделено 9 видов: клевер сходный (T. ambiguum M. B.), клевер земляничный (T. fragiferum L.), клевер седоватый (Т. canescens Willd.), клевер кавказский (T. caucasicum Tausch.), клевер бледно-желтый (T. ochroleucum Huds.), клевер средний ( Т. medium L.), клевер альпийский (Т. alpestre), клевер красноватый ( Т. rubens L.), клевер паннонский (T. pannonicum Jacg.).

Наиболее детально изучено пять видов, обладающих рядом преимуществ перед широко возделываемым в республике клевером красным или луговым (Тrifolium pratense L.). Это клевера кавказский, паннонский. седоватый, красноватый и сходный. Указанные виды клеверов отличаются многолетностью. Клевер красный, к примеру, на одном месте можно возделывать два, максимум три года, а клевера кавказский, паннонский, седоватый - до 10 и более лет, клевер красноватый - четыре - пять лет.

Культивируемый в настоящее время в хозяйствах республики клевер красный требует для возделывания почв высокого плодородия. Отобранные же нами виды хорошо растут и развиваются на легких супесях среднего плодородия. При этом высота стеблей у них составляет 60-70 см, стебли прямостоячие, слабоветвистые, урожайность надземной массы - 300-450 ц/га за один укос. У клевера красного в этих условиях высота надземных побегов достигает 56 см, при урожайности надземной массы 132 ц/га. Листья клевера красного очень рано желтеют и опадают. Например, у проростков, находящихся в стадии четырех настоящих листьев (возраст 1,5 месяца) два нижних листа уже опадают. У клеверов кавказского, паннонского и сходного заметного побурения и опадения листьев не наблюдается и в фазе плодоношения.

При интродукции определенного вида в новые условия большое и решающее значение имеет семяношение интродуцентов. Завязываемость плодов клевера красного достигает 61,7% и существенным образом зависит от погодных условий. В годы с прохладным дождливым вегетационным периодом она резко снижается. Клевера кавказский и паннонский напротив, отличаются высоким процентом завязываемости плодов (75,2 - 78,5) при любых погодных условиях.

Клевер красный в культуре сильно поражается грибковыми болезнями и корневой гнилью. Согласно исследованиям, проведенным в лаборатории низших растений Института экспериментальной ботаники НАН Беларуси, заболеваний, свойственных клеверу красному, у исследуемых нами видов не было обнаружено [49].

Наиболее перспективные образцы клевера паннонского и клевера красноватого согласно договора о сотрудничестве были переданы в селекцентр института земледелия для доработки на предмет получения сорта.

Род Астрагал - Astragalus L. Несомненный интерес для интродукции и использования в кормопроизводстве из семейства бобовых представляет род астрагал (Astragalus L.). Кроме того, род Астрагал включает значительное число ценных лекарственных растений. В народной и тибетской медицине астрагалы издавна используются в качестве сердечно-сосудистых, диуретических, потогонных, желчегонных, общеукрепляющих и антимикробных средств. Кроме того, они широко применяются для лечения диабета, рака, гастроэнтеритов и некоторых заболеваний печени, почек, селезенки. Большое внимание исследователей привлекают флавоноиды астрагалов, проявляющие Р-витаминную активность и обуславливающие гиполипидемическое и гипотензивное действие [50]. Интересны астрагалы как перспективные кормовые растения, сочетающие долголетие в агроценозах, высокую урожайность, значительную устойчивость к болезням и вредителям [51,52].

Согласно Черепанову С.К. [53] флора стран СНГ насчитывает 988 видов астрагалов. Средняя Азия является основным очагом формирования этого своеобразного полиморфного рода. Из 600 видов астрагалов, обитающих там, около 350 являются эндемиками. Среди астрагалов имеются виды обладающие высокой засухоустойчивостью и представляют интерес для испытания в качестве закрепителей крутых склонов с почвами, богатыми известью, а также песчаных и для создания сухих пастбищ для овец.

Исследования по интродукции, изучению биологии и адаптации к новым условиям, а также определению систематической принадлежности астрагалов велись Л.В. Кухаревой (с 1975 года). Всего лабораторией было интродуцировано 157 видов рода Астрагал.

Изучены морфологические особенности отдельных видов астрагалов в условиях интродукции. Выявлено, что введение культуру оказывает положительное влияние на рост и развитие растений: увеличивается количество побегов в кусте и их размеры, а также размеры листьев, и это несмотря на то, что экспериментальные посевы в ЦБС размещали на песчаных почвах низкого плодородия. Интродуцированные виды отличались высокой морозо- и холодостойкостью. Отмирание надземных побегов отмечено у астрагалов в октябре - ноябре. Первые заморозки и даже первый снег незначительно повреждает зеленую массу посевов.

Исследования режима и долговечности эксплуатации плантации показали, что колебание урожайности зеленой массы в зависимости от возраста растений незначительное и как на втором, так и на третьем годах вегетации достигает 350 ц/га за два укоса.

Известно, что представители семейства бобовых находятся в тесных симбиотических связях с клубеньковыми бактериями и от наличия определенных штаммов бактерий зависит продуктивность растений. С этой целью проводили бактеризацию семян астрагалов штаммами Rhizobium meliloti 1511 и Rhizobium trifolii 1222. Исследованиями установлено, что симбиотическая активность клубеньковых бактерий определенного штамма строго избирательна и обработка ризоторфином вышеназванных штамов положительных результатов не дала. Существенных различий в росте и развитии между контрольными и обработанными растениями не наблюдалось.

Исследованиями установлено, что размножаются астрагалы семенами. Однако семенное размножение сдерживается из-за наличия среди них большого количества "твердых" или "твердокаменных" семян. Отработаны механические и химические способы воздействия (скарификация), позволяющие получать стопроцентную всхожесть семян.

Таким образом, введение астрагалов в широкое производство будет способствовать увеличению ассортимента лекарственных средств лечебно-профилактического назначения, а также укреплению кормовой базы, в том числе и в создании сухих пастбищ.

Литература:

  1. Кудинов М. А., Борейша М. С. и др. Галега восточная — высокопродуктивная кормовая культура: Рекомендации. Мн.: Ураджай, 1985. 15 с.
  2. Ярошевич М. И. Амарант — новая высокобелковая кормовая культура (рекомендации по агротехнике возделывания). Мн., 1989. 22 с.
  3. Ярошевич М. И., Лобан С. Е., Клещукевич Б. Б., Лопатчук А. Я. Амарант — перспективная кормовая культура. Мн., 1989. 4 с. (Информац. листок БелНИИНТИ Госплана БССР)
  4. Лобан С. Е., Кухарева Л. В. Биология и требования к условиям произрастания некоторых видов амаранта // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования. Пущино, 1997. С. 104-105. (Материалы 2-го междунар. симпоз.)
  5. Сидорович Е. А., Лобан С. Е. Биология и требования к условиям произрастания амаранта (Amarantus) // Материалы докл. междунар. конф. 31 мая — 2 июня 1999 г., Минск. Мн. С. 119-120.
  6. Кудинов М. А., Кухарева Л. В. Интродуцированные виды клевера // Новые высокобелковые кормовые растения в Белоруссии. Мн.: Наука и техника, 1985. 58 с.
  7. Киселев А. В., Волхонская Т. А., Киселев В. Е. Биологически активные вещества лекарственных растений Южной Сибири. Новосибирск, 1991. 136 с.
  8. Гладкова Л. И. Использование новых видов растений в кормопроизводстве. М., 1987. 47 с.
  9. Шевченко Ф. П., Шукис Е. Р., Полякова А. И. Использование генетических ресурсов Алтая в селекции кормовых трав // Сиб. вести, с. -х. науки. 1994. № 1-2. С. 27-31.
  10. Черепанов С. К. // Свод дополнений и изменений к «Флоре СССР» тт. 1 - Л.: Наука. 1981. С. 241-253.

Л.В. Кухарева

январь 2012 г.

1 - Главный вход
2 - Коллекции цветочных растений
3 - Экспозиции цветочных растений
4 - Розарий
5 - Ландшафтный парк
6 - Центральный партер
7 - Экспозиционная оранжерея
8 - Каменная горка
9 - Сад сирени
10 - Сад рододендронов
11 - Лимонарий
12 - Плодовый сад
13 - Маточник садовых форм
14 - Древесный питомник
15 - Сектор флоры Дальнего Востока
16 - Сектор флоры Северной Америки
17 - Сектор флоры Европы и Сибири
18 - Сектор флоры Крыма и Кавказа
19 - Сектор флоры Средней Азии
20 - Сектор флоры Беларуси
21 - Участок лекарственных и пряно-ароматических растений
22 - Участок кормовых и биоэнергетических растений
23 - Лесопарк
24 - Карантинная оранжерея и питомник
25 - Селекционный питомник орнаментальных растений
Кафе
Туалет
1
Главный вход
2
Коллекции цветочных растений
2
Коллекции цветочных растений
3
Экспозиции цветочных растений
4
Розарий
5
Ландшафтный парк
6
Центральный партер
7
Экспозиционная оранжерея
8
Каменная горка
9
Сад сирени
10
Сад рододендронов
10
Сад рододендронов
11
Лимонарий
12
Плодовый сад
12
Плодовый сад
13
Маточник садовых форм
14
Древесный питомник
15
Сектор флоры Дальнего Востока
16
Сектор флоры Северной Америки
16
Сектор флоры Северной Америки
16
Сектор флоры Северной Америки
17
Сектор флоры Европы и Сибири
18
Сектор флоры Крыма и Кавказа
19
Сектор флоры Средней Азии
20
Сектор флоры Беларуси
21
Участок лекарственных и пряно-ароматических растений
22
Участок кормовых
и биоэнергетических
растений
23
Лесопарк
24
Карантинная оранжерея и питомник
25
Селекционный питомник орнаментальных растений
Аллея ореха маньчжурского
Аллея рябины обыкновенной
Ал. дуба черешчатого
Ал. тополя черного
Аллея тополя канадского
Аллея клена серебристого
Аллея березы повислой
Аллея туи западной
Аллея липы мелколистной
Аллея ели европейской
Аллея ясеня пенсильванского
Аллея черемухи Маака
Ал. яблони сливолистной
Озеро