Введение. Усовершенствование ассортимента пряно-ароматических растений, которые характеризуются высокими хозяйственно ценными признаками, определяет необходимость их изучения с целью выявления адаптивных видов, разновидностей, сортов и форм. В связи с этим в Южно-Уральском ботаническом саду-институте УФИЦ РАН (г. Уфа) на базе коллекции пряно-ароматических растений («Ароматный сад»), состоящей из более 70 таксонов из семейств Lamiaceae Lindl., Asteraceae Dumort., Apiaceae Lindl., Rosaceae Juss. и других на протяжении многих лет проводятся интродукционные исследования представителей данной группы растений. Одним из новых и ценных является род Monarda L. (Монарда). На Южном Урала (Республика Башкортостан) растения данного рода выращиваются редко, их можно встретить в основном в садах садоводов и коллекционеров. Интерес к этим растениям в последние годы возрос, поскольку кроме лекарственных и пищевых свойств они отличаются высокой декоративностью соцветий. Благодаря этому высоко актуальна проблема исследования новых сортов, форм и разновидностей [1, 2].
Род Монарда включает свыше 20 видов растений, которые происходят из регионов Северной Америки. В основном Монарду культивировали как дикий бергамот, благодаря сходству с этим растением, которое имеет цитрусовый аромат. В растениях содержится много эфирного масла (в основном в соцветиях и листьях). Среди компонентов эфирного масла следующие: карвакрол, цимол, тимол, линалоол, лимонен и др. Также в растениях монарды выявлены горечи, дубильные вещества, витамины С, В1 и В2.
Использование монарды в жизни человека велико, растения отличаются пищевыми и лекарственными свойствами (душистая пряность для приготовления напитков, эфирные масла проявляют бактерицидную, антигельминтную, антибиотическую, иммуномодулирующую активность). Помимо этого монарда высоко декоративна благодаря разнообразной гамме окраски соцветий и продолжительному цветению (около месяца). Она применяется в ландшафтном дизайне не только в пряных садах, но и с успехом может украсить миксбордер.
Среди представителей рода Монарда – монокарпики и поликарпические растения до 1,5 м высотой, с зубчатыми, продолговато-ланцетными листьями, соцветия головчатые или кистевидные, цветки от белых до пурпурно-красных, плод – орешек [3–5].
Цель исследования – изучение особенностей наступления основных фенологических фаз развития, биоморфологических и репродуктивных показателей четырех таксонов группы ароматических растений из рода Monarda (Монарда): две разновидности M. didyma L. (м. двойчатая) – f. caerulea и f. rosea, разновидность M. fistulosa var. menthifolia (Graham) Fernald (м. дудчатая) и M. media Willd. (м. средняя).
Объекты и методы. Изучение некоторых биологических особенностей представителей Монарды выполнено в условиях культуры в Южно-Уральском ботаническом саду. В статье отражены результаты интродукции 2020–2022 гг. на материале коллекции «Ароматный сад». Исходный посадочный материал растений был выращен рассадным способом из семян, которые были получены по программе обмена семян ботанических садов: M. media (г. Волгоград, Россия), M. fistulosa var. menthifolia (Венгрия), разновидности M. didyma f. caerulea и f. rosea (г. Бишкек, Кыргызстан).
Климатические условия района интродукции (г. Уфа, Башкирское Предуралье):
– среднегодовая температура воздуха составляет 3,7 °С;
– сумма осадков – 590 мм;
– отрицательные средние месячные температуры – 5 месяцев в году;
– средняя январская температура –14,5 °С;
– абсолютный минимум –55 °С;
– средняя температура июля равна 19 °С;
– абсолютный максимум достигает 40 °С;
– безморозный период в среднем составляет 135 дней.
Город находится в переходных условиях от достаточного к недостаточному увлажнению, максимальное количество осадков выпадает в начале июля, минимум – в марте. Установление снежного покрова – в ноябре и держится в среднем 155 сут [6].
Изучение сезонного ритма роста и развития и оценку прохождения интродуцентами фенологических фаз проводили согласно методическим рекомендациям для ботанических садов [7–10]. При анализе количественных показателей использовали стандартные процедуры: средние арифметические М, ошибки средней арифметической m, коэффициент вариации CV, %. Изучение проводилось на 25 модельных растениях каждого таксона. Растения высаживались на участке рядами по схеме 70 × 30 см.
M. fistulosa var. menthifolia – родиной является северо-восток США. Это поликарпические растения, в природе растения достигают до 75 см высоты, листья яйцевидные или ланцетные, светло- зеленые, с красновато-пурпурной средней жилкой, цветки лавандовые или розово-лиловые, собраны в головчатое соцветие. Цветет в июле-августе.
M. media – вид произрастает в восточной части Северной Америки, включая восточную часть США и Онтарио в Канаде. Многолетник, побеги до 1 м, голые или слабо волосистые, листья яйцевидные или широколанцетовидные, цветки красновато-пурпурные, собраны в головчатое соцветие. Цветет в июле-августе.
M. didyma – вид распространен на востоке Северной Америки, натурализовался на северо-западе США, в Европе и Азии. Это поликарпическое травянистое растение высотой до 1,5 м. Листья овально ланцетной формы, по краю зазубренные. Соцветие головчатый тирс, цветки фиолетово-лилового или розовато-сиреневого цвета [11–14].
Результаты и их обсуждение. Изученные таксоны монарды выращены нами из семян, были посеяны в третьей декаде марта (22.03) в условиях зимней отапливаемой теплицы, всходы появились через 7–10 дней. На коллекционный участок в открытый грунт растения высажены во второй декаде мая.
При выявлении успешности интродукции растений в определенных условиях их важным показателем является прохождение полного жизненного цикла развития. Наступление основных фенофаз таксонов растений подчинено конкретным климатическим особенностям новых мест произрастания.
Изучены особенности развития четырех представителей Монарды в условиях Южно-Уральского ботанического сада и установлены календарные даты основных фенофаз. Монарды являются длительновегетирующими весенне-летне-осенне-зелеными растениями с периодом зимнего покоя, весенним сроком пробуждения, среднелетнего периода цветения. Длительность вегетационного периода в среднем 6,5–7 месяцев. Выявлено, что наступление основных фаз развития у разных таксонов различно. Появление побегов весной отмечено в среднем в третьей декаде апреля (22.04–27.04), среди изученных таксонов раньше всех в фазу массовой бутонизации вступают M. fistulosa var. menthifolia и M. didyma f. caerulea (05–07.07), позже M. media (12.07) и M. didyma f. rosea (18.07). Массовое цветение у M. fistulosa var. menthifolia отмечено 10.07, у M. didyma f. caerulea – 12.07, у M. media – 17.07, у M. didyma f. rosea – 23.07. Продолжительность цветения составляет около месяца. Период от массового цветения до полного созревания семян составляет в среднем 45–50 дней. Масса 100 шт. семян M. fistulosa var. menthifolia составляет 0,04 г; у M. media – 0,038; у M. didyma f. caerulea – 0,039; у M. didyma f. rosea – 0,037 г.
Результаты морфометрии представлены в таблице 1, при анализе которой выявлено, что наиболее высокорослой является M. didyma f. caerulea, низкорослой – M. didyma f. rosea, она по значениям большинства морфометрических параметров уступает другим таксонам монарды. Наибольшим числом цветков в соцветии, но меньшим количеством соцветий на генеративном побеге отличается M. media. Менее облиственными растениями характеризуется M. Fistulosa var. menthifolia, при этом вид образует наименьшее число генеративных побегов.
Таблица 1
Показатели морфологических признаков
|
Параметр |
M. fistulosa var. menthifolia |
M. media |
M. didyma f. caerulea |
M. didyma f. rosea |
||||
|
M±m |
Сv, % |
M±m |
Сv, % |
M±m |
Сv, % |
M±m |
Сv, % |
|
|
Высота растения, см |
71,3±0,81 |
3,0 |
102,1±1,96 |
5,1 |
109,1±0,59 |
1,4 |
51,0±0,12 |
2,2 |
|
Толщина побега, см |
0,3±0,02 |
14,9 |
0,5±0,02 |
13,5 |
0,4±0,02 |
15,1 |
0,2±0,01 |
11,7 |
|
Длина листа, см |
10,0±0,13 |
3,5 |
9,7±0,21 |
5,8 |
11,8±0,14 |
3,2 |
6,7±0,14 |
5,9 |
|
Ширина листа, см |
2,1±0,04 |
5,2 |
2,7±0,09 |
8,4 |
3,9±0,07 |
4,7 |
1,8±0,07 |
10,8 |
|
Высота соцветия, см |
3,7±0,07 |
5,1 |
4,0±0,07 |
4,5 |
4,0±0,06 |
4,3 |
3,5±0,06 |
4,4 |
|
Диаметр соцветия, см |
6,7±0,16 |
6,3 |
6,7±0,08 |
3,1 |
6,8±0,09 |
3,4 |
3,8±0,19 |
12,9 |
|
Длина цветка, см |
2,9±0,12 |
11,0 |
2,9±0,06 |
5,1 |
3,5±0,06 |
4,2 |
2,6±0,04 |
4,1 |
|
Число цветков в соцветии, шт. |
237,6±0,95 |
1,1 |
267,7±1,82 |
1,8 |
169,7±1,61 |
2,5 |
119,4±2,13 |
4,7 |
|
Число соцветий на 1 генеративном побеге, шт. |
4,3±0,42 |
26,0 |
5,0±0,44 |
23,1 |
5,7±0,47 |
21,9 |
5,6±0,52 |
27,1 |
|
Число генеративных побегов, шт. |
15,7±0,81 |
13,6 |
29,7±1,02 |
9,1 |
38,7±0,78 |
5,3 |
34,1±0,96 |
7,5 |
|
Число листьев на 1 генеративном побеге, шт. |
48,1±0,83 |
4,6 |
112,9±1,30 |
3,0 |
97,4±0,84 |
2,3 |
56,6±2,85 |
13,3 |
Примечание: M – среднее значение параметра; m – ошибка среднего значения параметра; Сv – коэффициент вариации.
Было установлено, что часть морфологических признаков характеризуется нормальной степенью варьирования (Сv – 5,1–27,1 %). Такие признаки, как высота растения, длина и ширина листа, соцветия, число листьев и цветков, длина цветка, характеризуются небольшим варьированием (Сv – 1,1–4,7 %).
При анализе наблюдений по годам исследования за ростом и развитием изученных четырех образцов монарды оценена успешность их в условиях выращивания (табл. 2). Оценка проведена согласно Р.А. Карписоновой [15] и Л.И. Томиловой [16]. Ими предложены шкалы, учитывающие семь признаков состояния растений (трехбалльная система: 1 – наихудшее состояние, 2 – удовлетворительное, 3 – наилучшее). Выделены три группы: малоперспективные (МП – 10–13 баллов), перспективные (П – 14–17 баллов), очень перспективные (ОП – 18–21 баллов).
Таблица 2
Оценка успешности и перспективности интродукции
|
Вид |
Интенсивность плодоношения |
Всхожесть семян |
Семенное размножение |
Вегетативное размножение |
Габитус в культуре |
Повреждаемость болезнями и вредителями |
Зимостойкость |
Сумма баллов |
Перспективность |
|
M. fistulosa var. menthifolia |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
21 |
ОП |
|
M. media |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
21 |
ОП |
|
M. didyma f. caerulea |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
21 |
ОП |
|
M. didyma f. rosea |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
21 |
ОП |
Примечание: ОП – очень перспективные.
Исходя из табличных данных по определению успешности интродукции, четыре образца рода Monarda, включенные в исследования, показали себя высокоустойчивыми растениями.
Заключение. Культура рода Monarda сравнительно недавно известна в растениеводстве России, но при многочисленных ее достоинствах (благодаря наличию эфирных масел используется как пищевое, лекарственное растение и декоративное растение) особого внимания до сих пор она не привлекала. Для изученных четырех представителей рода Monarda характерно прохождение полного жизненного цикла развития, включая образование семян. Монарды являются длительновегетирующими весенне-летне-осенне-зелеными растениями с периодом зимнего покоя, весенним сроком пробуждения, среднелетнего периода цветения. Изученные интродуценты показали себя высокоустойчивыми растениями к климатическим условиям, болезням и вредителям. Это свидетельствует об их перспективности для культуры и размножения для города Уфы и других городов Южного Урала.
