К вопросу о селекции и семеноводстве клевера в условиях горной части Республики Северная Осетия-Алания

Введение

Эколого-эволюционные принципы в последние годы стали доминирующими в селекционной стратегии кормовых культур. Они полностью основаны на теории адаптивной системы растениеводства и предусматривают создание географически и экологически дифференцированных сортов [1, 2, 3, 4, 5].

Как известно, дикорастущие растения фитоценозов отличаются долголетием, морозостойкостью, засухоустойчивостью, высоким содержанием питательных веществ. По данным С.А. Бекузаровой, для горных районов, отличающихся сложными экологическими условиями, нужны сорта, устойчивые к стрессам. Такие сорта в настоящее время отсутствуют, так как предпочтение в селекции отдавалось потенциальной продуктивности [6, 7]. Сочетание высокой урожайности и экологической устойчивости задача труднодостижимая [5, 6, 7, 8]. Уменьшение уровня адаптации современных сортов объясняется ограничением их генетической основы из-за сравнительно небольшого использования источников ген и длительным и интенсивным отбором в постоянно повторяющихся условиях внешней среды [8]. По результатам проведенных исследований, более 50% адаптации в смеси со злаками и другими видами разнотравья дают дикорастущие формы клевера из среднегорных (с. Дзинага) и высокогорных районов [8, 21]. Таким образом, популяции видов, произрастающих в среднегорье и высокогорье, являются ценным генофондом для обеспечения дальнейшей селекционной и семеноводческой работы [9, 10, 22, 23].          

Общеизвестно, что с клевером экологически связаны шмели [11, 12, 13]. Цветки клевера и нектаро-пыльцесобирательные аппараты шмелей, в результате совместной длительной эволю­ции, в морфологическом отношении  оказались хорошо приспособленными друг к дру­гу. Длинные хоботки, мощное тело, повышенная ско­рость работы на клевере (в 2-5 раз быстрее медоносных пчел, постоянное тяготение рабочих шмелей и самок многих видов именно к клеверу, с кото­рого они собирают большое количество пыльцы для кор­мления личинок, – все это ста­вит шмелей в ряд ценнейших насекомых-опылителей [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17]. Охотно посещают клевер и несколько видов одиночных пчел и чешуекрылых, имеющих достаточно длинные хоботки. Но последние  не трутся активно о пыльники, поэтому их роль в опылении кле­вера невелика. Выявление видового состава и особенностей биологии шмелей, обитающих в среднегорных и высокогорных районах и обеспечивающих здесь опыление клевера, является актуальной задачей. Работы по изучению видового состава шмелей на территории Северо-Осетинского государственного природного заповедника (СОГПЗ) и в его охранной зоне, а также в Дигорском ущелье проводились ранее [18, 19, 20]. Результаты этих исследований имели фрагментарный характер и не давали целостной картины видового состава и распространения шмелей в среднегорье и высокогорье РСО-А.

Материал и методы

Целью наших исследований явилось выявление потенциального генофонда клевера и насекомых-опылителей для обеспечения дальнейшей селекционной и семеноводческой работы.

Для достижения поставленной цели нами были решены следующие задачи: 1) произведен полевой сбор  и фото фиксация биоматериала; 2) проведена камеральная обработка собранного материала; 3) установлен видовой состав и особенностей экологии и биологии популяций клевера (Fabaceae, Trifolium) и шмелей (Apidae, Bombus) среднегорий и высокогорий Республики Северная Осетия-Алания (РСО-А).

Нами использовались общепринятые методики сбора и оформления гербарного (ручной сбор растений, сушка в гербарном прессе) и энтомологического (ловля воздушным сачком, замаривание хлороформом, сушка на энтомологических расправилках) материала. Гербарный материал был собран, оформлен и определен А.Л. Комжей и К.П. Поповым, энтомологический – В.В. Доброносовым. Определение энтомологического материала было проведено по внешним признакам путем сравнения с экземплярами из справочной коллекции (Отдел природы Национального музея Республики Северная Осетия-Алания), определенными ведущим специалистом по шмелям, сотрудником ЗИН РАН Ю.А. Песенко. Весь биологический и фото материал хранится в коллекциях и архивах НП «Алания», А.Л. Комжи, К.П. Попова, В.В. Доброносова.

Авторы выражают искреннюю благодарность А.Л. Комже, К.П. Попову, Ю.А. Песенко, Е.В. Арутюновой за оказанную, в ходе проведения исследований, практическую и методическую помощь.

Результаты и обсуждение

Наши исследования проводились с 1990 года по настоящее время на территории СОГПЗ (Верхне-Фиагдонский и Цейский участки), горной Дигории — Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный парк «Алания» (НП «Алания»), на всей территории, кроме нивального пояса, в котором места произрастания клевера отсутствуют.

В результате проведенных исследований нами было выявлено 9 видов клевера. Это: 1) Trifolium alpestre L. – Клевер предальпийский, встречается на горно-степных склонах, субальпийских лугах, в сосновых лесах и на лесных полянах, 1300-2300 м над ур. м., цветет в VI—VII; 2) Trifolium ambiguum
Bieb. – Клевер непостоянный, растет в степях, по опушкам леса и на лесных полянах, на горных лугах, вдоль дорог, в зарослях кустарников, цветет в VI—VII; 3) Trifolium campestre Schreb. – Клевер полевой, встречается на лугах, лесных полянах, опушках, у дорог, на окраинах полей, до альпийского пояса цветет в VII; 4) Trifolium canescens
Willd. – Клевер седоватый, растет на лугах и травянистых склонах, в субальпийском и альпийском поясах, реже в высокогорном лесном поясе, цветет в VI; 5) Trifolium caucasicum
Tausch – Клевер кавказский, встречается на
травянистых склонах, лесных опушках и в редколесьях, цветет в V; 6) Trifolium hybridum L. – Клевер гибридный, растет на влажных лугах, в поймах рек, открытых участках с разреженным травяным покровом, цветет в V-IX; 7) Trifolium montanum L. – Клевер горный, встречается на лугах, травянистых склонах и по опушкам лесов, цветет в VI-VII; 8) Trifolium pratense
L. – Клевер луговой, растет на лугах, опушках, полянах, цветет в VI-IX; 9) Trifolium repens
L. – Клевер ползучий, встречается на полях, лугах, берегах водотоков и водоемов, обочинах дорог, пастбищах, в селениях, цветет с V до глубокой осени.

Также, было установлено обитание на исследуемой территории 9 видов шмелей. Это: 1) Bombus lucorum (Linnaeus, 1761) – Шмель норовой, встречается на лесных полянах, берегах рек, вылет самок с зимовок ранний – в конце IV; 2) Bombus pascuorum (Scopoli, 1763) – Шмель полевой, летает на лесных полянах, по берегам рек, вылет самок с зимовок ранний – в конце IV; 3) Bombus sylvarum (Linnaeus, 1761) – Шмель лесной, встречается на лесных полянах, берегах рек, вылет самок в середине V; 4) Bombus muscorum (Linnaeus, 1758) – Шмель моховой, летает на полянах и опушках сосновых лесов, вылет самок в IV-V; 5) Bombus serrisquama (F. Morawitz, 1888) – Шмель пластинчатозубый, летает в горных степях, вылет самок – в начале VI; 6) Bombus armeniacus (Radoszkowski, 1877) – Шмель армянский, встречается в разнотравно-злаковых степях, редколесьях, вылет самок в V; 7) Bombus pomorum (Panzer, 1805) – Шмель степной плодовый, летает в разнотравно-злаковых степях, редколесьях, вылет самок в конце V; 8) Bombus paradoxus (Dalla Torre, 1882) – Шмель необычный, встречается в разнотравно-злаковых степях, вылет самок в начале V; 9) Bombus maculidorsis (Skorikov, 1922)
– Шмель пятноспинный, встречается в мае-августе на лугах, лесных полянах и в разреженных сосняках, вылет самок с середины V.

Рис. 1. Выявленные виды клевера

  Таким образом, в среднегорье и высокогорье РСО-А нами отмечены 9 видов клевера и 9 видов шмелей, распространенных в диапазоне среднегорный лесной — субнивальный пояс (1100-3300 м над ур. м.). Периоды вегетации различных видов клевера и лета шмелей перекрываются, что при благоприятных погодных условиях обеспечивает, хорошее перекрестное опыление и плодоношение растений.

Рис. 2. Выявленные виды шмелей

Выводы

Нами было установлено, что в горной Дигории на территории НП «Алания»:

— потенциальный генофонд клевера представлен 9 видами;

— 9 видов шмелей – опылителей клевера, способны, при благоприятных условиях обеспечить хорошее перекрестное опыление;

— полученные данные подтверждают возможность проведения эффективной селекционной и семеноводческой работы для распространения адаптивной системы растениеводства в среднегорье и высокогорье как горной Дигории, так и всей республики.