Выращивание Ореха Зибольда в Рязанской области

IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Выращивание Ореха Зибольда в Рязанской области

Сорокина А.В. 1
1ОГБУДО "Детский эколого - биологический центр"
Бердникова Н.Г. 1
1ОГБУДО "Детский эколого - биологический центр"
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

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.)

Оцениваемые

показатели

Характеристика показателей

Балл

Орех

Зиболда

Зимостойкость

Растение не обмерзает

25

 

Обмерзает часть однолетнего побега

20

20

Однолетние побеги обмерзают целиком

15

 

Обмерзают более старые побеги

10

 

Растение обмерзает до уровня снега

5

 

Растение обмерзает до корневой шейки

3

 

Растение вымерзает полностью

1

 

Сохранение габитуса

Сохраняется

10

10

Восстанавливается

5

 

Не восстанавливается

1

 

Побегообразовательная способность

Высокая

5

5

Средняя

3

 

Низкая

1

 

Прирост в высоту

Ежегодный

5

5

Не ежегодный

2

 

Генеративное развитие

Плодоносит и даёт всхожие семена

25

25

Плодоносит, но семена не вызревают

20

 

Цветёт, но не плодоносит

15

 

Не цветёт

1

 

Укореняемость черенков

Высокая

20

 

Средняя

15

15

Низкая

10

 

Не укореняется

1

 

Декоративность

Высокая

10

10

Повышенная

5

 

Средняя

3

 

Низкая

1

 

Сумма баллов

   

90

Группа перспективности

   

П

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

Таблица 2

Сроки цветения тычиночных и пестичных цветков

Годы

наблюдения

Тычиночные цветки

Пестичные цветки

Дата начала цветения

Дата окончания цветения

Дата начала цветения

Дата окончания цветения

2017

       

2018

7.05 – 10.05

20.05

16.05

23.05

2019

11.05

24.05

18.05

25.05

Таблица 3

Измерение ежегодного прироста и обмерзания побегов ореха Зибольда

годы

Прирост

см.

Обмерзание

см.

2017

50

-

2018

60

8

2019

60

-

Таблица 4

Фенологические наблюдения за орехом Зибольда

Фен. фазы

2017

2018

2019

Набухание почек

29.04

14.04

30.04

Роспуск листьев

07 .05

7.05

 

Цветение

Мужские/женские

_

7.05/ 16.05

16.05/23.05

созревание плодов

_

20.09

29.09

Окрашивание листьев

09.09

12.09

22.09

Опадание листвы

4.10

6.10

16.10

Приложение

Женские и мужские цветки

Плоды ореха

Просмотров работы: 202