Основные результаты научных и прикладных исследований лаборатории интродукции древесных растений

Дана оценка современного состояния около 500 старинных парков Беларуси.

Пополнена и обновлена коллекция сирени, насчитывающая около 200 таксонов. Доказана перспективность использования видовой сирени в озеленении.

Разработаны ассортименты древесных интродуцентов для озеленения отдельных регионов и страны в целом. Разработаны и оптимизированы технологии репродукции и выращивания посадочного материала интродуцентов.

В результате активной интродукционной работы, проводимой лабораторией, создан один из крупнейших дендрариев в стране. На основе анализа флористических богатств важнейших ботанико-географических областей привлечения и первичного испытания в местных условиях новых видов древесных растений создан для дальнейшего интродукционного изучения богатый генофонд, насчитывающий около 2,5 тыс. таксонов.

Разработаны теоретические и практические предпосылки для широкой инродукционной работы, сущность которой заключается в подготовке ответа на следующие вопросы: какие виды, формы и сорта могут быть рекомендованы для непосредственного использования или в качестве исходного материала для селекции; какие полезные вещества и в каком количестве содержатся в них; какова их биоэкология, являющаяся научной базой агротехники возделывания; каковы пути их хозяйственного освоения и перспективы развития новых отраслей растениеводства.

Определены источники и пути интродукции древесных растений в Беларусь. Доказана наибольшая результативность методов родовых комплексов и климатических аналогов для интродукции древесных растений в Беларуси.

Развиты теоретические положения о влиянии географического происхождения растений на их сезонное развитие, продуктивность и т.п. Дано теоретическое обоснование влияния экзогенных факторов района интродукции на рост и развитие растений, их зимостойкость, выявлены основные закономерности адаптации при интродукции в Беларуси.

Интродукция древесных растений зиждется на фенотипической приспособительной изменчивости и возможности ее определены генотипом интродуцента, сложившимся в эколого-географнческих условиях его родины. Решающее значение для успеха интродукции имеет подбор наиболее подходящих генетических форм в видовом ареале и материнской популяции, максимально близкой по экологическим условиям произрастания к месту интродукции.

Изучением вопросов интродукции красивоцветущих кустарников, агротехники их размножения и выращивания в ЦБС НАН занимались Чаховский А.А. и Орлёнок Е.И. В ЦБС НАН Б собрана коллекция таволги – 87 видов и форм, чубушника – 37, сирени – 25, вейгелы – 15, дейции – 21, рододендронов – 38 видов и др.

Созданы новые сорта красивоцветущих кустарников: курильский чай – Румянец; вейгела – Романтика, Водолей, Татьяна, Фейерверк, Наследие Чаховского, Майский водар, Розовое облако, Заранка; хеномелеса – Крупноплодный, Осенний. В 2015 году включены в реестр районированных сорта сирени – Минская красавица и курильского чая – Снежинка. Проходят конкурсное испытание сорта сирени Рококо и Фиалка Монмартра.

Исследования в этом направлении в настоящее время нацелены на получение собственных сортов таволги, вейгелы, курильского чая и др. (Македонская Н.В., Булыко С.Е.).

Многолетнему интродукционному испытанию в условиях Беларуси подвергнуто 120 видов хвойных растений из 7 флористических областей Голарктического царства (Шкутко Н.В.). На основании многолетнего изучения хвойных растений в ЦБС НАН Беларуси, в других дендрариях республики и старинных парках отобраны и рекомендованы для широкого применения в зелёном строительстве наиболее декоративные и устойчивые виды.

Создана большая коллекция покрытосеменных растений (Чаховский А.А.). Детально изучены особенности индивидуального развития, зимостойкость древесных интродуцентов, закономерности плодоношения. Много внимания уделено изучению морфологических особенностей плодов и семян, срока сбора и посевных качеств семян интродуцированных деревьев и кустарников, в том числе ряда покрытосеменных – Чаховским А.А., плодово-ягодных растений – Гарановичем И.М., Шпитальной Т.В.

Всестороннее изучение интродуцированных листопадных древесных растений, их состояние и поведение в местных условиях позволили выявить очаги, перспективные для дальнейшей интродукции. Это, прежде всего Маньчжурская, Японо-Корейская, Аппалачская, Центрально-Европейская и Центрально-Тяньшанская провинции. Определенный интерес как очаги интродукции представляют также Центрально-Китайская и Сикано-Юньнаньския провинции, Алтайско-Саянская горная система и горные районы Кавказа.

Биология семеношения и свойства семян хвойных интродуцентов изучались Шкутко Н.В., Антонюк Е.Д. На основе проведенных исследований представляется возможность на базе существующих посадок в садах, парках и лесных культурах приступить к организации семеноводства ценных хвойных экзотов.

Результаты многолетних эколого-биологических исследований ряда интродуцированных из состава природной флоры дикорастущих плодово-ягодных растений послужили предпосылкой для научно обоснованных предложений по развитию в республике новой отрасли растениеводства – лечебного садоводства. Новые и перспективные плодово-ягодные культуры получили распространение в последние годы не только в экспериментальном, но и промышленном садоводстве.

Исследования в области лечебного садоводства обобщены в книгах Чаховского А.А., Шапиро Д.К., Чекалинской И.И., Бобореко Е.3. «Черноплодная рябина, облепиха и другие перспективные плодово-ягодные растения», «Перспективные плодово-ягодные растения», Гарановича И.М., Шпитальной Т.В. «Роль внутривидовой изменчивости и особенности онтогенеза древесных растений при интродукции в Беларуси», а также в многочисленных статьях.

Разработаны научные основы интродукции облепихи, изучены основные закономерности и механизмы адаптации, освоена технология репродукции и плантационного возделывания, изучен полиморфизм, проведено сортоизучение, разработаны методические аспекты селекции в республике (Гаранович И.М. Новые растения для садоводства в Белоруссии. Мн., 1987; Гаранович И.М. Облепиха. Мн.,1992). Эта комплексная работа позволила организовать селекционные исследования по получению устойчивых в местных условиях и высокопродуктивных сортов на основе химического мутагенеза и по гибридизации. Исследованы также адаптационные возможности различных популяций, морфогенез сеянцев и побегов облепихи (Шпитальная Т.В.).

Многолетние исследования биоморфологических особенностей растений пяти климатипов облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.) – Прибалтийского, Дунайского, Северокавказского, Южнокавказского и Сибирского при интродукции в условиях Беларуси показали, что свойственный данному виду полиморфизм на уровне климатипов имеет генетическую природу и обусловливает разнокачественность морфогенеза растений на всех стадиях онтогенеза.

Облепиха крушиновидная, как вид в целом, для приспособления к условиям района интродукции использует, наряду с фенотипической изменчивостью, потенциал генотипической изменчивости, что проявляется как в нулевом, так и в последующих поколениях вида. Единство и полиморфизм последнего определяются наличием сходных биоморфологических признаков отдельных форм разных климатипов, вместе с тем различающихся совокупностью данных признаков во всех поколениях. При этом уровень изменчивости данных признаков внутри климатипов выражен намного слабее, нежели между отдельными климатипами.

Проведенный скрининг коллекций интродуцированных древесных растений показал наличие в стране значительного генофонда таких растений. Выявлен ассортимент, включающий сотни наименований интродуцированных древесных растений, которые могут быть использованы для производства лекарственных препаратов. Среди них большая группа фармакопейных и, особенно растений народной медицины. Исследования по культуре кизила обобщены в монографии «Интродукция кизила настоящего (Cornus mas. L.) украинской селекции в условиях Беларуси». – Мн.: Беларус. навука, 2012. – 163 с.

В стране реализуются Государственные программы «Плодоводство» и «Фитопрепараты», что служит основой для увеличения выпуска новых ценных пищевых продуктов и лекарственных препаратов. Лаборатория является соисполнителем указанных программ. Изданы монографии: Чаховский А.А. «Элеутерококк, аралия и другие новые для Беларуси лекарственные растения радиопротекторного действия», Гаранович И.М. «Новые растения для садоводства в Беларуси» и «Облепиха», Гаранович И.М., Рупасова Ж.А., Игнатенко В.А. «Биохимический состав малораспространенных культур садоводства в условиях Беларуси», Гаранович И.М., Шпитальная Т.В. «Роль внутривидовой изменчивости и особенности онтогенеза древесных растений при интродукции в Беларуси».

Изучение биохимического состава плодов культур нетрадиционного садоводства – отдельный блок исследований совместно с лабораторией биохимии растений (член – корреспондент НАН Беларуси, доктор биологических наук, профессор Рупасова Ж.А.). Вышел целый ряд монографий по этому аспекту, одной из последних является «Биохимический состав плодов малораспространенных культур садоводства в Беларуси». – Мн.: Беларус. навука, 2014. – 315 с.

Первый сирингарий в Беларуси был заложен в ЦБС в 1932 – 1933 гг. на площади 0,4 га из 30 сортов. Коллекция сиреней по видовому, сортовому и гибридному разнообразию находится на уровне последних достижений в селекции и насчитывает около 200 таксонов. Исследование коллекции сирени в течение нескольких десятилетий (Бибикова В.Ф., 1965, 1972; Бурова Э.А., 1990, 1991; Македонская Н.В., 1998) показало, что у большинства сортов сирени их развитие в условиях Минска хорошо согласуется с местными климатическими ритмами. Активно исследуются видовые сирени (Булыко С.Е.). Разработаны и внедрены на отрасль рекомендации по их использованию. С целью увеличения производства саженцев, оздоровления и возобновления коллекции, освоен и активно используется метод культуры тканей (Брель Н.Г., Македонская Н.В.).

Результаты многолетних испытаний позволили определить индивидуальные различия по жизнеспособности пыльцы 329 видов лиственных и хвойных интродуцентов, относящихся к 32 семействам и 58 родам (Кравченко Л.В.).

Вопросы адаптогенеза древесных интродуцентов являются основными в интродукционных исследованиях лаборатории.

Многолетнее изучение интродуцированных древесных растений позволило отобрать и рекомендовать для широкого применения в зеленом строительстве республики новые высоко декоративные виды и формы деревьев и кустарников, разработать ассортименты растений для озеленения Минска и республики в целом (Гаранович И.М. «Декоративное садоводство». – Мн.: Технология, 2005. – 348с.).

Одно из направлений научной деятельности лаборатории – разработка ассортимента, изучение эколого-биологических особенностей растений и подготовка рекомендаций по созданию садов на крышах (Торчик В.И. Сады на крышах. Мн.. 1988.). Проводимые в этой области исследования позволили перейти к решению вопросов выращивания древесных растений умеренной зоны для целей фитодизайна.

Разработана методика оценки культурно-исторической и ландшафтно-декоративной значимости старинных парков. Обследовано 509 объектов. Выделено около 140 наиболее значимых парков республиканского значения. Более 200 усадеб могут быть превращены в центры туризма местного значения. Выявлены около 200 таксонов интродуцентов, представляющих интерес как маточники наиболее устойчивых и продуктивных клонов. Состав патогенной микофлоры насчитывает 167 возбудителей болезней. Выявлено 46 видов вредителей. Разработана концепция современного похода к реконструкции старинных парков Беларуси.

Результаты научных исследований на собственной производственной базе в виде питомника площадью в 4,5 га активно внедряются в практику.

Завершены экспериментальные исследования и разработаны биоэкологические и агротехнические основы ускоренного выращивания ценного посадочного материала интродуцированных древесных растений в полиэтиленовых теплицах. Изучена возможность использования гербицидов в питомниководстве.

Эффективным является вегетативное размножение ценных древесных экзотов зелеными черенками с использованием искусственного тумана и ростовых веществ. Разработка научных основ репродукции и оптимальных условий ускоренного выращивания посадочного материала предусматривает использование стимуляторов ризогенеза, гуматов, ПАБК, пленкообразующих полимеров, различных условий освещенности, контейнерного способа выращивания (Гаранович И.М., Антонюк Е.Д., Шпитальная Т.В., Афанаскина И.П.). Освоение контейнерной культуры было начато в лаборатории под руководством Шкутко Н.В. в 80-е годы. Разработанная технология включает подбор субстратов, размеры контейнеров, ассортимент, нормы полива, использование удобрений и др. Были разработаны и внедрены в практику рекомендации по этой проблеме (Гаранович И.М., Македонская Н.В. «Технологические приемы в питомниководстве и зеленом строительстве Беларуси». – Мн.: Право и экономика, 2006. – 241 с.

Таким образом, проведено комплексное ботанико-систематическое и эколого-биологическое изучение интродуцированных древесных растений в условиях республики.

Анализируя итоги интродукции древесных растений в Беларуси, видно, что рост коллекций был обеспечен, главным образом, за счет привлечения представителей флор Циркумбореальной, Восточно-Азиатской и Атлантическо-Северо-Американских областей.

Интродуцированные деревья и кустарники получают все большее распространение в культурной флоре республики. Привлечение новых видов и организация первичного испытания их должны продолжаться и в дальнейшем, т. к. ещё далеко не полностью использованы интродукционные ресурсы ряда географических районов (Дальний Восток, Кавказ, Северная Америка и др.). Кроме того, растут запросы народного хозяйства, меняется отношение к породам, что вызывает необходимость привлечения все новых и новых видов и форм растений. Внимание в интродукционной работе в настоящее время должно быть сосредоточено также на отборе и размножении в производственных масштабах тех интродуцентов, которые при первичном испытании показали высокую устойчивость и продуктивность, ценные для хозяйственных целей качества.

В 2011 – 2015 гг. завершены исследования по ряду проектов:

ГНТП «Природные ресурсы и окружающая среда», задание «Разработать и внедрить технологию фитомелиорации хранилищ обезвоженных осадков сточных вод в целях минимизации их влияния на окружающую среду».

Созданы технологии создания и содержания защитных полос на дамбах и в санитарной зоне иловых прудов и площадок.

Зарастание соломенных матов в прибрежной зоне

Разработана технология ускоренного зарастания иловых прудов путем мульчирования поверхности инертными материалами.

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