НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ БОТАНІЧНИЙ САД ім. М.М. ГРИШКА НАН УКРАЇНИ

Миколайчук віра георгіївна

УДК 631.524: 635.21/2

Cyperus esculentus l. У північному причорномор’ї: інтодукція, біоморфологічні та екологічні особливості

03.00.05 – ботаніка

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ – 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у відділі нових культур Національного ботанічного саду

ім. М. М. Гришка НАН України

Науковий керівник доктор сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Рахметов Джамал Бахлул огли,

Національний ботанічний сад

ім. М. М. Гришка НАН України,

завідувач відділу нових культур

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

Зиман Світлана Миколаївна,

Інститут ботаніки

ім. М. Г. Холодного НАН України,

провідний науковий співробітник

кандидат біологічних наук

Горлачова Зінаїда Сергіївна,

Донецький ботанічний сад НАН України,

старший науковий співробітник

Захист дисертації відбудеться «19» січня 2009 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.215.01 при Національному ботанічному саду ім. М. М. Гришка НАН України за адресою: 01014, м. Київ, вул. Тимирязєвська, 1

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного ботанічного саду ім. М. М. Гришка (01014, м. Київ, вул. Тимирязєвська, 1)

Автореферат розісланий «­­­18» грудня 2008 р.

Учений секретар

спеціалізованої ради

кандидат біологічних наук Н. І. Джуренко

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Перед людством стоїть питання вирішення проблем раціонального використання, збереження та збагачення природних ресурсів Землі; пошуку культур, які могли бути потенційно адаптованими до нових умов та переважати відомі за екологічними та біологічними властивостями; освоєння нових джерел отримання сировини для харчової промисловості, а також корисних компонентів, які можуть стати джерелом повноцінного харчування, лікарських засобів, кормовиробництва. Суттєве значення серед перспективних рослин для впровадження в харчову промисловість, кормовиробництво та як додаткове джерело енергії може мати Cyperus esculentus L., в бульбах якого містяться білки, жири, вуглеводи, мікроелементи, вітаміни, ферменти. При культивуванні цієї цінної рослини можна отримувати практично безвідходну сировину для різних галузей народного господарства України і регіону.

Проте Cyperus esculentus все ще залишається недостатньо вивченою та малопоширеною культурою. Чинниками, що стримують її широке залучення, є недостатні відомості про морфологічні, біологічні та екологічні особливості, ріст і розвиток рослин та відсутність науково обґрунтованих рекомендацій щодо культивування цієї рослини.

Зв’язок роботи із науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана з наукової проблеми 2.33 «Вивчення рослинного і тваринного світу. Розробка проблеми раціонального використання ресурсів живої природи», розділ 2.33.2 «Інтродукція і акліматизація рослин», підрозділ 2.33.3 «Біологічні основи репродукції інтродукованих рослин і прийоми введення їх у культуру», згідно з планами наукових робіт відділу нових культур Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України за темою № 330-НКС «Збагачення генетичних ресурсів кормових, овочевих, пряносмакових, плодових та квітково-декоративних рослин шляхом інтродукції та створення нових сортів, адаптованих до умов Полісся і Лісостепу України» (номер Держреєстрації 0102 U 005116).

Мета і завдання досліджень. Метою роботи було дослідження морфологічних, біологічних, біохімічних, екологічних та фізіологічних особливостей рослин Cyperus esculentus та розробка основних елементів технології культивування у Північному Причорномор’ї.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

• визначити життєву форму, дослідити особливості росту і розвитку рослин, їх морфогенезу залежно від умов вегетації;

• вивчити біоморфологію рослин C. esculentus;

• вивчити екологічні особливості та біохімічні властивості, особливості алелопатичної активності C. еsculentus;

• визначити особливості використання рослинами фотосинтетичної радіації;

• з’ясувати особливості генеративного та вегетативного розмноження рослин в умовах інтродукції;

• встановити морфологічні, біохімічні та алелопатичні відмінності різних клонів;

• розробити основні елементи культивування виду в Північному Причорномор’ї.

Об’єкт дослідження: Морфологічні особливості вегетативних і генеративних органів, ріст та розвиток, фізіологічні й екологічні особливості та особливості розмноження, клонові відмінності та перспективи культивування C. esculentus у Північному Причорномор’ї.

Предмет дослідження: Три клони C. еsculentus, отримані з Ботанічного саду АН РМ (Кишинів) (клон М), Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України (клон К) та виробничої корпорації «НК» (м. Щелково, Росія) (клон Р).

Методи дослідження: при проведенні досліджень використовували загальнонаукові (індукція і дедукція, аналогії, узагальнення) та спеціальні (польовий, морфофізіологічний, експериментальний, статистичний) методи.

Наукова новизна. Вперше для Північного Причорномор’я встановлена життєва форма C. еsculentus. Визначені строки настання та тривалість фенологічних фаз, особливості онтоморфогенезу, вікові періоди рослин. Виявлено динаміку біометричних параметрів, особливості формування асиміляційного апарату та архітектоніки рослин і використання фотосинтетично активної радіації, морфологічні особливості вегетативних і генеративних органів. Встановлені екологічні особливості, біохімічні властивості, алелопатична активність різних клонів, особливості вегетативного розмноження рослин у культурі в Північному Причорномор’ї. Визначено продуктивність рослин залежно від умов вегетації та елементів культивування.

Практичне значення одержаних результатів. За результатами досліджень пропонуємо ввести C. esculentus в культуру як багатофункціональну рослину. Встановлено оптимальні строки, способи і глибину висаджування бульб, вимоги до посадкового матеріалу рослин. Виявлена алелопатична активність кореневих виділень рослин, у зв’язку з чим можна прогнозувати місце культури в сівозміні. За результатами вивчення біохімічного складу бульб і трави C. esculentus, ці частини пропонуються для використання в народному господарстві. Найважливіші положення з морфологобіологічних особливостей рослини стали основою при розробці «Методики проведення експертизи сортів смикавця їстівного (чуфи) (Cyperus esculentus L.) на відмінність, однорідність і стабільність».

Особистий внесок здобувача. Результати досліджень, представлені в дисертації, отримані автором самостійно. Дисертантом здійснено інформаційний пошук та аналіз літератури стосовно теми дисертації, розроблено програму досліджень, сплановані й проведені польові й експериментальні дослідження, самостійно зроблено інтерпретацію та узагальнення результатів, які відображено в опублікованих статтях та тезах наукових доповідей. Права співавторів у спільних публікаціях не порушено.

Апробація матеріалів дисертації. Результати досліджень, основні положення та висновки дисертації представлено на наукових форумах: Міжнародних конференціях молодих дослідників «Теоретичні і прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва» (м. Біла Церква, 2003; м. Тростянець, 2004; м. Київ, 2005; м. Кривий Ріг, 2006 р.); IV регіональних біологічних читаннях (м. Миколаїв, 2004 р.); І-у відкритому з’їзді фітобіологів Херсонщини (м. Херсон, 2006 р.); Міжнародній науково-практичній конференції «Досягнення та проблеми інтродукції рослин в степовій зоні України» (м. Херсон, 2006 р.); ІІІ і IV Міжнародних наукових конференціях «Молодь та поступ біології» (м. Львів, 2007; 2008 р.), Міжнародній науковій конференції «Стан, проблеми та перспективи адаптивного землеробства в геоінформаційному просторі» (м. Херсон, 2007 р.).; Міжнародній науковій конференції «Теоретические и прикладные аспекты интродукции растений как перспективного направления развития науки и народного хозяйства» (м. Мінськ, 2007 р.); V Міжнародній науковій конференції «Промышленная ботаника – состояние и перспективы развития» (м. Донецьк, 2007 р.); Міжнародній науково-практичній конференції «Досягнення та проблеми інтродукції рослин в степовій зоні України» (м. Нова Каховка, 2007 р.). Матеріали й основні положення роботи апробовано на засіданнях відділу нових культур та вченої ради Національного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН України.

Публікації. Основні матеріали дисертації викладені у 19 роботах, у тому числі в 3 статтях у фахових наукових виданнях.

Структура і обсяг дисертації. Матеріали досліджень викладено на 197 сторінках, з них 133 – основного тексту. Дисертація складається з вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел (253 назв, в тому числі 15 латиницею). В роботі 61 рисунок, 35 таблиць, 11 додатків.