Дикорастущие популяции видов рода Helleborus L. в результате антропогенного воздействия на окружающую среду и нерегламентированных заготовок сильно истощены. Одним из способов решения проблемы сохранения редких видов и их охраны является возделывание в коллекциях ботанических садов, которые располагают необходимыми условиями для сохранения растений ex siti [2]. Начальным этапом для разработки индустриальных технологий возделывания, являются интродукционные и агротехнические исследования в условиях опытных плантаций. Поэтому нами был изучен опыт интродукции некоторых видов рода Helleborus L. в Абхазии на базе Сухумского ботанического сада.
Цель исследования. Изучение биологических особенностей семян в лабораторных условиях проводили для определения оптимальных сроков посева семян в грунт, нормы посева, обоснования предварительной обработки семян и их сроков годности.
Материалы и методы исследования. При проведении интродукционных исследований руководствовались «Методикой исследований при интродукции лекарственных растений», разработанной в ВИЛАРе [1]. Для данного эксперимента были использованы свежесобранные семена и собранные от дикорастущих растений. Повторность (1 чашка – 20 семян) пятикратная со статистической обработкой данных. Для проращивания семян использовали, дезинфицированные этиловым спиртом чашки Петри. В качестве ложа в чашках Петри применяли смоченную водой вату и белую фильтровальную бумагу. Семена раскладывали на ложе чашки Петри равномерно на расстоянии 0,5–1 см одно от другого. Круглосуточное проращивание на свету проводили в световом термостате, в темноте – в термостате с отключённым режимом освещения. Температура при проращивании: + 5, 10, 20 °С. Ежедневно проводили осмотр чашек Петри для учёта всхожести семян, удаляя все «нормально» и «ненормально» проросшие семена.
Результаты исследования и их обсуждение. Проращивание при температурах + 5 и 10 °С результатов не дало. Семена H. caucasicus при температуре 20 °С проросли через 8 месяцев процент всхожести в темноте составил ~ 53 %, на свету – ~ 60–63 %. Семена различных вариаций H. abchasicus при температуре 20 °С в темноте не проросли (всхожесть < 2 %), на свету процент всхожести составил в среднем 58–65 % через 8,5 месяцев.
Для выяснения различных условий стратификации использовали предварительную обработку семян. Эксперимент проводили в условиях освещения (табл. 1).
Применив обработку семян в виде предварительного набухания в воде и чередование тёплой и холодной стратификации, удалось существенно снизить период прорастания семян (от 8 месяцев до 4) и повысить всхожесть (с 65 % до 85 %). Оптимальными являлись режимы стратификации 8 недель при t – 5 °C и 0 °С после чего в течение 8 недель отмечалась наиболее высокая всхожесть у семян H. caucasicus. Разница между энергией прорастания и всхожестью составила 8,93 %, что подтверждает достижение зрелости семян в ходе проведённой стратификации. Для семян H. abchasicus оптимальным температурным режимом стратификации был диапазон от – 5 до 0 °С в течение 6–8 недель, после чего в течение 2,5 месяцев всхожесть семян составила 77–79 %. Но проведение стратификации в течение 6 недель было недостаточным для инактивации блокаторов роста (энергия прорастания 36,56–37,85 %), физиологическое дозревание семян последовательно проходило ещё в течение времени их прорастания, что говорит об уязвимости проростков H. abchasicus, несмотря на достаточно высокую всхожесть.
В последние годы появляется все больше данных, свидетельствующих о том, что значительно сократить длительность стратификации или расширить диапазон температур, при которых происходит нарушение покоя, можно с помощью гормональных обработок [3].
С этой целью семена в течение 2 часов обрабатывали физиологически активным веществом (ФАВ) – 0,01 % раствором гетероауксина. Результаты представлены в табл. 2.
Использование для предварительной обработки семян гетероауксина позволило уже через 1,5 месяца после холодной стратификации (4 недели) повысить всхожесть более чем в 1,5 раза (H. caucasicus). Особенно эффективным применение гетероауксина оказалось для семян H. abchasicus (увеличение всхожести более 2,5 раз), при этом увеличился и температурный интервал прорастания. Таким образом, использование гетероауксина для увеличения всхожести семян представляется перспективным.
Таблица 1
Влияние режимов стратификации на прорастание семян
Режим стратификации |
Всхожесть, % |
|||||
длительность, недели |
температура, °С |
время проращивания, недели |
||||
1* |
3 |
6 |
8 |
10 |
||
H. caucasicus |
||||||
4 |
– 5 |
10,31 ± 1,53 |
34,03 ± 2,01 |
38,56 ± 2,35 |
39,65 ± 2,31 |
38,45 ± 2,37 |
0 |
13,14 ± 2,42 |
34,26 ± 1,28 |
38,24 ± 3,02 |
38,65 ± 2,81 |
38,85 ± 3,14 |
|
+ 5 |
13,85 ± 3,32 |
28,65 ± 3,64 |
37,26 ± 2,34 |
39,97 ± 2,13 |
38,15 ± 2,34 |
|
6 |
– 5 |
22,34 ± 4,12 |
52,39 ± 1,27 |
64,37 ± 5,11 |
75,34 ± 3,61 |
76,32 ± 3,64 |
0 |
23,65 ± 2,65 |
53,31 ± 2,13 |
63,96 ± 2,34 |
74,32 ± 3,12 |
75,01 ± 3,14 |
|
+ 5 |
18,21 ± 2,57 |
55,68 ± 3,14 |
63,54 ± 2,34 |
74,61 ± 4,21 |
74,98 ± 3,15 |
|
8 |
– 5 |
76,28 ± 2,37 |
83,65 ± 3,14 |
84,00 ± 3,58 |
85,21 ± 3,45 |
84,04 ± 4,21 |
0 |
76,04 ± 3,98 |
83,02 ± 2,31 |
84,11 ± 3,21 |
86,59 ± 3,48 |
83,65 ± 3,73 |
|
+ 5 |
70,34 ± 4,12 |
78,05 ± 2,65 |
78,24 ± 3,73 |
79,51 ± 3,71 |
79,02 ± 2,42 |
|
H. abchasicus |
||||||
4 |
– 5 |
10,32 ± 1,31 |
24,42 ± 2,03 |
26,31 ± 2,54 |
27,01 ± 2,38 |
26,98 ± 2,81 |
0 |
9,21 ± 1,42 |
23,45 ± 2,35 |
25,12 ± 1,52 |
25,64 ± 2,06 |
25,65 ± 2,13 |
|
+ 5 |
8,35 ± 1,26 |
21,84 ± ± 3,25 |
23,64 ± 2,23 |
23,71 ± 2,03 |
23,45 ± 2,14 |
|
6 |
– 5 |
39,54 ± 2,84 |
48,64 ± 3,41 |
57,35 ± 4,12 |
63,25 ± 3,41 |
77,39 ± 2,31 |
0 |
40,28 ± 3,21 |
48,25 ± 3,54 |
55,28 ± 2,37 |
62,38 ± 3,84 |
76,84 ± 3,04 |
|
+ 5 |
34,21 ± 2,12 |
50,51 ± 3,41 |
51,24 ± 3,41 |
53,24 ± 2,56 |
55,68 ± 3,21 |
|
8 |
– 5 |
69,25 ± 1,36 |
69,26 ± 3,51 |
72,81 ± 2,58 |
78,65 ± 3,21 |
79,25 ± 2,35 |
0 |
69,23 ± 2,12 |
75,34 ± 2,84 |
76,34 ± 4,53 |
77,68 ± 4,15 |
78,62 ± 3,41 |
|
+ 5 |
66,02 ± 2,54 |
68,27 ± 3,42 |
73,02 ± 2,11 |
75,12 ± 2,01 |
75,22 ± 3,11 |
Примечание.* показатель энергии прорастания, %.
Таблица 2
Влияние гетероауксина на прорастание семян
Режим стратификации |
Всхожесть, % |
|||||
длительность, недели |
температура, °С |
время проращивания, недели |
||||
1* |
3 |
6 |
8 |
10 |
||
H. caucasicus |
||||||
4 |
– 5 |
52,18 ± 1,37 |
59,65 ± 1,24 |
60,02 ± 2,18 |
60,21 ± 2,15 |
60,23 ± 1,01 |
0 |
52,24 ± 2,08 |
58,02 ± 1,21 |
62,11 ± 3,21 |
63,59 ± 3,48 |
63,65 ± 3,73 |
|
+ 5 |
53,94 ± 3,02 |
58,05 ± 1,75 |
61,24 ± 3,73 |
61,51 ± 3,71 |
62,02 ± 2,42 |
|
H. abchasicus |
||||||
4 |
– 5 |
62,05 ± 1,36 |
66,15 ± 0,91 |
71,81 ± 1,18 |
71,65 ± 1,21 |
71,75 ± 1,15 |
0 |
63,31 ± 1,13 |
65,22 ± 1,04 |
71,34 ± 1,03 |
71,68 ± 2,15 |
71,62 ± 1,01 |
|
+ 5 |
62,02 ± 1,14 |
67,14 ± 1,02 |
71,02 ± 1,12 |
71,12 ± 2,01 |
71,22 ± 1,14 |
Примечание. * показатель энергии прорастания, %.
Выводы. Применение результатов лабораторной всхожести необходимо для дальнейшего проведения интродукционных исследований.