IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Выращивание Ореха Зибольда в Рязанской области

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Сорокина А.В. 1

---

1ОГБУДО "Детский эколого - биологический центр"

Бердникова Н.Г. 1

---

1ОГБУДО "Детский эколого - биологический центр"

Работа в формате PDF

578.9 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Орехи ценные продукты питания. Ядро ореха содержит много жира, более 20 свободных незаменимых аминокислот, а также витамины B1, B2, C, PP, каротин, эфирное масло, железо, кобальт, йод. В плодах содержатся также калий, кальций, фосфор и другие химические элементы и очень ценное фитонцидное вещество – юглон. Скорлупа орехов содержит до 15 % дубильных веществ. Таким образом, плоды многих орехов являются ценным пищевым продуктом. Основная причина, по которой плоды многих видов не имеют широкого использования, – твердая, толстая, плохо колющаяся скорлупа, затрудняющая извлечение ядра.

Орехоплодные культуры в Рязанской области представлены одним видом - лещиной обыкновенной, семейство берёзовых. Так как цветение лещины начинается рано весной, цветы часто попадают под весенние заморозки. Что приводит к снижению урожайности. Так же очень часто лещина повреждается долгоносиком, поэтому осенью так много червивых орехов.

Решить ореховую проблему в ближайшие десятилетия можно за счет интродукции орехов разных видов и выращивания в приусадебном и частном садоводстве ее особо устойчивых сортов и форм.

И. В. Мичурин много внимания уделял селекции орехоплодных культур (в частности, грецкого ореха), направленной на выращивание их севернее основного ареала, и оставил потомкам завет: "Орехи - это хлеб будущего".

В условиях Рязанской области грецкий орех встречается в единичных экземплярах в частных садах, часто подмерзает.

В нашей зоне лучше растут орехи, выходцы из Дальнего Востока и Северной Америки. Эти виды лучше адаптируются к погодным условиям средней полосы, чем грецкий орех. Орехи - Маньчжурский, Чёрный, Серый, Зибольда отличаются высокой морозостойкостью, быстро вступают в плодоношение (на 6-7 год), декоративны. Основным недостатком этих орехов является небольшое содержание ядра, толстая скорлупа. Орехи маньчжурский, серый, чёрный больше подходят для озеленения. Их используют для посадки в парках и скверах, а также для закрепления оврагов. Среди этих орехов для частного плодоводства заслуживает внимание орех Зибольда или айлатолистный.

Целью исследования: изучение степени перспективности использования ореха Зибольда как плодового и декоративного растения в в условиях интродукции Рязанской области.

Задачи: 1. Изучить фенологические особенности и плодоношение культуры ореха Зибольда в Рязанской области.

2. Оценить зимостойкость деревьев и перспективность выращивания.

3. Изучить семенное размножение орехов.

Актуальность темы. Отбор и разведение зимостойких и высокоурожайных с хорошим качеством плодов ореха рода Juglans для Рязанской области являются актуальными в проблеме разведения орехоплодных пород.

Обзор литературы:

Орехайлатолистный (Juglans ailanthifolia Carr.) или орех Зибольда. Семейство Ореховые (Juglandaceae). Дерево высотой до 20 м и 1 м в диаметре. Долговечность 200—300 лет. Реликтовый вид, эндемик южной части острова Сахалин – встречается в Долинском, Анивском, Углегорском и Южно-Курильском (о. Кунашир) районах и на острове Кунашир. Также растёт в Японии [2].

Плод – ложная костянка - внутреннюю часть которого называют орехом. Семя ореха не имеет эндоспермы (3).

Плод (перикарп) округлой или яйцевидной формы, нерастрескивающийся, длиной до 5 см, поверхность волосистая, клейкая, в кистях до 20 штук плодов. Эндокарп (орех) длиной до 4 см яйцевидный с острой вершиной и округлым основанием, слабоморщинистый, почти гладкий, с двумя сильно выступающими швами. Скорлупа толстая. Ядро семени небольшое, до 30 % от массы эндокарпа, жирность до 63 °/о, хорошего вкуса. Созревают в конце августа – начале сентября. Плоды имеют пищевое и техническое значение.

Достаточно зимостойкий вид семейства ореховых [9].

В древесине ореха Зибольда обнаружены галловая, эллаговая и фенолкарбоновая кислоты. Листья содержат эфирные масла, околоплодник – хинон, ядро – жирное масло. Настойки из молодой листвы применяются в народной медицине. В Китае и Японии плоды считаются мочегонным, стимулирующим сердечную деятельность, отхаркивающим и противоглистным средством. Их принимают при сахарном диабете, мочекаменной болезни, изжоге, дизентерии, пищевых отравлениях. Настой скорлупы орехов, коры ствола и корней применяют как вяжущее средство. Жирное масло плодов употребляют как противоглистное средство и наружно как смягчающее при кожных заболеваниях.

Вытяжки входят в состав комплексных препаратов, применяемых при лечении больных инсулинозависимым сахарным диабетом [4].

Из коры, листьев и сочных оболочек плодов ореха получают дубильные вещества и стойкую темно-коричневую краску для шерстяных и хлопчатобумажных тканей. Из скорлупы зрелых орехов можно получить черную краску. Скорлупа используется для производства активированного угля, шлифовальных камней, линолеума, толя. В Японии толченая скорлупа входит в состав тормозных материалов, устойчивых к истиранию при высоких температурах.

Деревья являются хорошими медоносами. Жмых идет на корм скоту и домашней птицы.

Большинство орехов характеризуется высокими декоративными качествами. Лимитирующие факторы. Относительно слабая семенная продуктивность, не ежегодное плодоношение, сбор плодов и заготовка древесины. Возобновление очень слабое, у популяции на острове Кунашир оно вообще отсутствует.

Был занесен в Красные книги СССР (1978,1984) и РСФСР (1988). Вид включен в Красную книгу Сахалинской обл. [5]. Занесен в Красную книгу Российской Федерации со статусом R(3) редкий вид.

Интродукция ореха Зибольда

Впервые введен в культуру во Франции голландским ботаником Ф. Ф. Зибольдом в 1886 г., в США с 1860 г. и в нашей стране в Чакве и Сухуми с 1901 г. Разводится преимущественно как высокодекоративное дерево, имеющее также вкусные плоды и ценную древесину. Во всех местах культуры совершенно зимостоек, страдает только в самые суровые зимы и обладает быстрым ростом [9]. По литературным источникам в настоящее время орех Зибольда культивируется во многих ботанических садах страны.

На о. Сахалин в 50-летнем возрасте орех достигает высоты 12 м и 60 см в диаметре с поперечником кроны 15 м [10].

В Москве (в Главном ботаническом саду АН) растёт с 1937 г., зимостоек, цветет с 13 лет, в 39 –лет высоты 10,3 м и 11 см в диаметре. Вегетирует в среднем 142 дня с 9 мая по 29 сентября. Плодоносит с 13 лет, плоды созревают в конце августа – середине сентября. Всхожесть семян 47%. Группа перспективности – 1. Рекомендуется для озеленения [7].

В Ленинграде в парке ЛТА отличался быстрым ростом и высокой зимостойкостью, достигая в возрасте 31 года высоты 15,7 м и 22,8 см в диаметре. В центрально-черноземных областях встречается редко. В Липецкой обл. в дендрарии и парке лесной опытной станции (ЛООС) растет группами и одиночно более 20 деревьев. В 27-летнем возрасте деревья достигают высоты 8 м и 10 см в диаметре, плодоносят.

В условиях интродукции при росте в понижениях он страдает от возврата морозов в мае, при этом обмерзают его побеги, цветки, завязи. Во избежание этого орех Зибольда, как и другие виды ореха, следует выращивать в повышенных местах, где не скапливаются холодные массы воздуха.

Все виды орехов отличаются способностью очищать воздух от паров бензина, ацетилена. Особенно высока эта способность у листьев ореха Зибольда. Поэтому этот вид, как и другие виды орехов, особенно целесообразно высаживать в местах, загрязненных этими выделениями.

Размножается преимущественно семенным путем — посевом семян на постоянную место или в питомнике для выращивания посадочного материала, а также прививкой и черенками побегов. Укореняемость черенков в парниках без применения стимуляторов достигла 30 %

Месторасположение: Требователен к плодородию почвы. Хорошо растет в условиях Северо-Запада. Теплолюбив, но зимостоек. Теневынослив.

Вредителями и болезнями повреждается незначительно.

Возможность произрастания в условиях Рязанской области интродуцентов во многом определяется условиями перезимовки, которые лимитируют их широкое применение.

К отрицательным условиям осенне – зимне – весеннего периода в нашей зоне относятся: низкая температура, чередование морозов и оттепелей, ранние осенние и поздневесенние заморозки, невысокий снежный покров при низких температурах. Из повреждений в этот период отмечаются: обмерзание растений (частично или полнозтью), выпирание или выпревание сеянцев, иссушение побегов, ожёги и т.д. зимостойкость растений зависит от ряда причин. Высокая зимостойкость определяется совокупностью приспособлений: анатомических, физиологических, биохимических особенностей растения [8].

Орехи размножаются семенным и вегетативным способом (черенкование)

Лучше всего заготавливать семена с местных более старых, а значит, и более устойчивых форм в дикорастущих массивах. Таким растениям приходилось выдерживать и самые низкие температуры зимы, и сильные засухи лета, и множество других неблагоприятных факторов среды, но они выжили, растут и плодоносят. Из семян, сформировавшихся в суровых условиях среды и прошедших при этом закалку, вырастают более устойчивые сеянцы.

Свежесобранные семена ореха, высеянные в конце октября проходят послеуборочное дозревание зимой при пониженной температуре в естественных условиях. Глубокий покой орехов нарушается, и весной следующего года они прорастают.

Характеристика района исследования.

Климат г. Рязани умеренно - континентальный с тёплым летом и умеренно - холодной зимой. Средняя температура самого холодного месяца - января от - 10,5 до -12 градусов, а средняя температура самого тёплого месяца - июля от + 18,5 до + 19,5 градусов Цельсия. Среднегодовая температура воздуха положительная, около 4 градусов Цельсия. Продолжительность безморозного периода менее 140 дней. Сумма активных температур около 2250 градусов. Почва серая лесная.

Участок, где произрастают орехи в Рыбновском районе расположен на северном склоне. Почва серая лесная, слабо окультуренная, тяжёлого механического состава достаточно влагообеспечена. Растения растут на открытом месте.

Материалы и медодика

Объектом исследования являются три 18 летних дерева, высотой 4 м. и диаметром 10 см., плодоношение с 6 лет, также семена орехов.

Зимостойкость растений оценивали по перезимовке деревьев по 7 – ми бальной шкале, по методике разработанной в ГБС РАН для ботанических садов. Степень повреждения по этой шкале оценивали визуально и оценивали в баллах:1 – отсутствие повреждений; 2 – повреждение части однолотнего побега; 3 – однолетний побег повреждается целиком;

4 - повреждаются более старые побеги; 5 – обмерзает часть кроны до снегового покрова; 6 – обмерзает вся надземная часть;7 - растение вымерзает полностью.

Формирования растениями жизнеспособных семян свидетельствует об их адаптированной к условиям среды в местах интродукции. Образование жизнеспособных семян обеспечивает растениям выживание и распространение в новых условиях. Проведённые наблюдения выявили способность ореха Зибольда ежегодно плодоносить и образовывать жизнеспособные семена.

Фенологические наблюдения за орехами проводили по методике, рекомендованной для ботанических садов: Отмечали начало вегетации, роспуск листьев, начало и конец цветения, образование завязей, созревание плодов, пожелтение листьев, опад листьев, конец вегетации.

Для выявления адаптивности ореха Зибольда к новым экологическим условиям Рязанской области мы применили метод интегральной оценки, разработанный в отделе дендрологии Государственного ботанического сада (Плотникова, 1988).для этого учитывались: зимостойкость, сохранение габитуса, побегообразовательная способность, регулярность прироста побегов, способность к генеративному развитию, возможность искусственного вегетативного размножения, а так же декоративность [5] . Данные показатели характеризуют состояние растения в месте интродукции и определяются путём систематических визуальных наблюдений.

Для каждого показателя были подобраны числовые значения в баллах, соответствующие определённому состоянию растения. На основании интегральной оценки рассчитывался суммарный балл жизнеспособности отдельно по каждому году наблюдений и средний балл за период наблюдений. Сумма средних баллов является интегральным числовым выражением жизнеспособности интродуцированных растений.

Оценка жизнеспособности проводилась в течение трёх лет с 2017 по 2019 гг. Данные, полученные в ходе наблюдений, представлены в таблице 1.

Декоративность видов определялась по четырёх бальной шкале Н. Котеловой, где наивысший балл – 10, присваивался растениям декоративным в течение всего года; 5 баллов – видам которые привлекают внимание на протяжении вегетационного периода; 3 балла – древесно-кустарниковым растениям эффектным в отдельные периоды сезона, 1 балл – растениям декоративным по отдельным признакам [5].

Семенное размножение орехов проводили стратифицированными семенами в мае 2017г. Семена до посева хранились в пакете с влажным песком в холодильнике, под морозильной камерой. Орехи к этому времени проклюнулись, некоторые имели длинные ростки.

100 штук орехов посеяли 12 мая на глубину 10 см., проводили наблюдения в течение вегетационного периода за всходами.

Результаты исследования:

Данные полученные в ходе визуальных исследований показывают следующие результаты. В период наблюдений 2017 – 2019 гг. у ореха Зибольда побеги к концу вегетационного периода одревесневают на 90 – 100%. За эти годы орехи зимовали без повреждения. Высокая побегообразовательная способность также характерна для орехов этого вида. Рост и развитие являются одним из важнейших показателей приспособления растений при интродукции в новые географические районы.

Наблюдения показали, что прирост побегов у орехов ежегодный и достигает 50 – 60 см, что обусловлено быстротой роста данной породы.

Формирование растениями жизнеспособных семян свидетельствует об их адаптированности к условиям среды в местах интродукции. Проведённые наблюдения выявили способность ореха Зибольда ежегодно плодоносить и образовывать жизнеспособные семена. Наблюдая за плодоносящими деревьями мы отметили, что начало цветения женских цветков на 7-10 дней позже мужских. Дерево высокодекоративно.

Следовательно, в условиях интродукции Рязанской области, является устойчивым видом, побеги которой не обмерзают в зимний период и почти полностью одревесневают к концу вегетационного периода;

Орех Зибольда привлекателен в течение всего вегетационного периода красивой формой облиственной кроны, в мае – великолепными свисающими серёжками длиной до 27 см и яркими женскими цветками в длинных прямых кистях по 10—20 шт, летом и осенью – крупными листьями до 40—60 см длины и плодами –орехами, свисающими гроздями (до 20 шт.)

Зимой без листьев дерево также декоративно своей светло серой корой. По шкале декоративности – 10 баллов.

По результатам балльной оценки исследуемый вид по степени перспективности нами был отнесён к перспективным (76 – 90%).

Семенное размножение

Всходы появились неравномерно. Всхожесть 52%. Первые всходы появились 30 мая, последние 10 июня. К концу вегетации высота сеянцев от 25 см. до 60 см. За период вегетации отдельные сеянцы развили мощную корневую систему (до 50 см.), что затруднило пересадку. Многие корни пришлось подрезать.

Выводы:

1. Орех Зибольда перспективный вид в условиях интродукции Рязанской области.

2. Орех Зибольда достаточно зимостойкий, быстрорастущий вид.

3. В плодоношение вступает на 6 год.

4. Рекомендован для озеленения, т.к. декоративен в течение всего года и очищает воздух от паров бензина.

5.Плоды ореха по вкусу не уступают грецкому, только мельче.

6. Легко размножается семенами. Семена требуют стратификации.

7. Сеянцы в первый год развили мощный стержневой корень, что затруднило из пересадку. Нужно прищипывать кончик корешка при посадке или провести пикировку всходов.

Список литературы

Аксенова Н.А, Фролова Л.А. Деревья и кустарники для любительского са-доводства и озеленения. М.: МГУ, 1989. 160 с.

Алексеева Л.М. Флора острова Кунашир (сосудистые растения). Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983, 132 с.

Древесные растения Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН – 60 лет интродукции/ отв. Редактор Демидов А.С.; Гл. ботан. сад им. Цицина Н.В. – М.: Наука,2005. - 586 с.

703 с.

Котелова, Н. Оценка декоративности / Н. Котелова, Н. Гречко // Цветоводство. – М., 1969. - № 10. – С. 11 – 12.

Красная книга Сахалинской области: Растения/ Отв. редактор проф. д.б.н. В.М. Еремин. — Сахалинское книжное издательство, 2005. — 348 с.

Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР // Методика фенологических исследований в Казахстане. – Алма-Ата: Наука, 1987.

Плотникова Л.С. Научные основы интродукции и охраны культурных растений флоры СССР.– М.: Наука, 1988.- 264 с.

Холявко В.С., Глоба Д.А. Дендрология и основы зелёного строительства. М. Выс-шая школа, 1986. 248 с.

Царёв А.П., Погиба С.П., Тренин В.В. Селекция и репродукция лесных древесных пород - М., Логос,2002 - 520 с., ил.

Ядров А.А. Орехоплодные и субтропические плодовые культуры: Српав. Изд. – Симферополь: Таврия, 1990 – 160 с, 8л. ил.

http://www.activestudy.info/orex-zibolda

13. http://www.activestudy.info/orex-serdcevidnyj

Интегральная оценка перспективности ореха Зибольда Таблица 1

в условиях Рязанской области (среднее за 2017 – 2019 гг.)

Примечание: НП – наиболее перспективные (91 – 100%); П – перспективные (76 – 90%).

Таблица 2

Сроки цветения тычиночных и пестичных цветков

Таблица 3

Измерение ежегодного прироста и обмерзания побегов ореха Зибольда

Таблица 4

Фенологические наблюдения за орехом Зибольда

Приложение

Женские и мужские цветки

Плоды ореха