biologyscienceТимирязевский биологический журналTimiryazev Biological Journal2949-4710ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева)10.26897/2949-4710-2023-2-6-18biologyscience-53Research ArticleБОТАНИКА, БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫBOTANY, BIOLOGICAL RESOURCESКормовая характеристика и состояние ценопопуляций Medicago falcata L. в СибириFeed Characteristics and State of Medicago Falcata L. Cenopopulations in Siberiahttps://orcid.org/0000-0001-8769-3142КарнауховаН. А.KarnaukhovaN. A.

Нина Андреевна Карнаухова, канд. биол. наук, доцент, старший научный сотрудник

630090, г. Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101

Nina А. Karnaukhova, CSc (Bio), Associate Professor, Senior Research Associate

10, Zolotodolinskaya Str., Novosibirsk, 630090

karnaukhova-nina@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5723-536XСыеваС. Я.SyevaS. Ya.

Серафима Яковлевна Сыева, канд. биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник Федерального государственного бюджетного научного учреждения; руководитель Горно-Алтайского НИИСХ – филиала ФГБНУ ФАНЦА

656910, Алтайский край, г. Барнаул, Научный городок, 35;

649100, Республика Алтай, с. Майма, ул. Катунская, 2

Serafima Ya. Syeva, CSc (Bio), Associate Professor, Leading Research Associate; Head of the Gorno-Altaisk Research Institute of Farming – Branch of Federal Altai Scientific Centre for Agrobiotechnology

35, Nauchniy gorodok, Barnaul, the Altai Territory, 656910;

2, Katunskaya Str., village settlement Mayma, the Republic of Altai, 649100

serafima-altai@mail.ruЦентральный сибирский ботанический сад СО РАНРоссияCentral Siberian Botanical Garden SB RASRussian FederationФедеральный Алтайский научный центр агробиотехнологийРоссияFederal Altai Scientific Centre for AgrobiotechnologyRussian Federation20232905202312618Copyright © Карнаухова Н.А., Сыева С.Я., 20232023Карнаухова Н.А., Сыева С.Я.Karnaukhova N.A., Syeva S.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.bioscience-journal.com/jour/article/view/53

В статье приведены результаты комплексного исследования Люцерны серповидной (Medicago falcatа L.) – широко распространенного кормового растения природной флоры Сибири. Цель исследований: выяснить кормовую ценность вида, особенности его приспособленности к разнообразным ботанико-географическим зонам Сибири, а также устойчивость вида и способность к самовосстановлению при антропогенном воздействии. Для этого в 13 ценопопуляциях M. falcatа изучали онтогенетическую структуру, морфометрические показатели и семенную продуктивность у 15‑25 средневозрастных генеративных особей, а также химический состав образцов на питательность. Исследование кормовой ценности M. falcatа в широких эколого-географических пределах показало, что содержание протеина в воздушно-сухом веществе отличается по регионам: в Хакасии – в среднем 22,9%; в Республике Алтай – до 15,9%; в Новосибирской области – до 14,33%. В 1 кг сена из люцерны содержится от 0,47 до 0,67 корм. ед. Установлено, что большой жизненный цикл M. falcatа в разных ботанико-географических зонах в зависимости от уровня антропогенного воздействия может протекать в различных вариантах. В ненарушенных фитоценозах чаще встречаются стержнекорневые растения, а в фитоценозах, подверженных антропогенному воздействию, – в основном корневищно-стержнекорневые особи. Следовательно, антропические факторы влияют на численность, биомассу особей, характер семенного возобновления и онтогенетическую структуру ценопопуляций M. falcatа.

The article presents the results of a comprehensive study of Medicago falcat L. – a widespread fodder plant of the natural flora of Siberia. The aim of the research is to find out the fodder value of the species, its adaptability to different botanical and geographical zones of Siberia, as well as its stability and self-restoration ability under anthropogenic influence. To this end, the ontogenetic structure, morphometric parameters, and seed production of 15‑25 middle-aged generative individuals, as well as the chemical composition of fodder samples, were studied in 13 cenopopulations of M. falcata. The study of the fodder value of M. falcata in a wide ecological and geographical range showed that the protein content in air-dry matterdiffered from region to region: in Khakassia – on average 22.9%, in the Altai Republic – up to 15.9%, in the Novosibirsk region – up to 14.33%. One kilogram of alfalfahay contains from 0.47 to 0.67 feed units. It was found that the long life cycle of M. falcata in different botanical-geographical zones can take place in different variants, depending on the level of anthropogenic influence. Taproot plants are more common in undisturbed phytocenoses, whereas in phytocenoses exposed to anthropogenic impacts, rootstock taproot plants are predominant. Consequently, anthropogenic factors influence the number and biomass of species, the mode of seed regeneration and the ontogenetic structure of M. falcata conopopulations.

Medicago falcatа L.люцерна серповиднаякормовая ценностьжизненная формасеменная продуктивностьсодержание протеинакормовые единицывлияние антропических факторов на ценопопуляцииСибирьMedicago falcatа L.fodder valuelife formseed productionprotein contentfodder unitsinfluence of anthropic factors on cenopopulationsSiberiaРабота выполнена в рамках государственных заданий Центрального сибирского ботанического сада СО РАН по проекту АААА-А21‑121011290025‑2 и Федерального Алтайского научного центра агро-биотехнологий по проекту № Н ИОК ТР 121112600046‑2. Сбор материалов проведен при частичной финансовой поддержке РФФИ и Правительства Республики Алтай проекта № 20‑44‑040002 р_а.This work was carried out within the framework of the state assignments of the Central Siberian Botanical Gardens of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences under the project AAAA-A21‑121011290025‑2 and the Federal Altai Scientific Center of Agrobiotechnology under the project № R&D121112600046‑2. The materials were collected with partial financial support from the RFBR and the Altai Republic Government of the project No. 20‑44‑040002 p_a.ReferencesРоманенко Г.А., Тютюнников А.И., Гончаров П.Л. Кормовые растения России. – М.: ЦИНАО, 1999. – 370 с.Romanenko G.A., Tyutyunnikov A.I., Goncharov P.L. Fodder plants in Russia. M.: TsINAO, 1999: 370. (In Rus.)Флора Сибири. – Новосибирск: Наука, 1994. – Т. 9. – 280 с.Flora of Siberia. V.9. Novosibirsk: Nauka, 1994: 280. (In Rus.)Культиасов И.М., Григорьева Н.М. Род Люцерна – Medicago L. // Биологическая флора Московской области. – М.: Изд-во Московского университета, 1978. – Вып. 4. – С. 96-112.Kul’tiasov I.M., Grigor’eva N.M. Genus Lucerne – Medicago L.Ed.4. Biologicheskaya flora Moskovskoy oblasti. M.: Izd–vo Moskovskogo universiteta, 1978: 96-112. (In Rus.)Григорьева Н.М. Люцерна серповидная (Medicago falcata L.) // Диагнозы и ключи возрастных состояний луговых растений. – Ч. 2. – М., 1983. – С. 55-61.Grigor’eva N.M. Yellow alfalfa (Medicago falcata L.). Diagnozy i klyuchi vozrastnykh sostoyaniy lugovykh rasteniy. Ch. 2. Moscow, 1983: 55-61. (In Rus.)Атласова Л.Г. Азотфиксация, фотосинтез и продуктивность люцерны в условиях долины средней Лены // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. – 2019. – № 2. – С. 77-80. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38195353.Atlasova L.G. Nitrogen fixation, photosynthesis and alfalfa productivity under Middle Lena valley conditions. Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019; 2: 77-80. (In Rus.)Будкевич Т.А., Заболотный А.И., Пикун П.Т., Пикун М.Ф., Коротков М.М. Эколого-физиологическая характеристика некоторых перспективных для введения в культуру корневищных морфотипов дикорастущих бобовых растений // Ботаника (исследования): Сборник научных трудов. – Минск: Право и экономика, 2011. – С. 356-372. – URL: https://elpub.vir.nw.ru/jour/article/view/41/39.Budkevich T.A., Zabolotniy A.I., Pikun P.T., Pikun M.F., Korotkov M.M. Ecological and physiological characteristics of some promising rootstock morphotypes of wild leguminous plants for cultivation. Botanika (issledovaniya): Sbornik nauchnykh trudov. Minsk: Pravo i ekonomika. 2011: 356-372. (In Rus.)Сыева С.Я., Карнаухова Н.А., Зверева Г.К., Храмова Е.П., Бугаева М.В., Ледяева Н.В., Сальникова Е.А., Басаргина О.М. Сравнительная оценка состояния бобового компонента на природных и сеяных кормовых угодьях Республики Алтай // Инновации и продовольственная безопастность. – 2021. – № 2 (32). – С. 46-59. doi: 10.31677/2072-6724-2021-32-2-46-59.Syeva S.Ya., Karnaukhova N.A., Zvereva G.K., Khramova E.P., Bugaeva M.V., Ledyaeva N.V., Sal’nikova E.A., Basargina O.M. Comparative assessment of legume component on natural and grassland in the Altai Republic. Innovatsii i prodovol’stvennaya bezopastnost’. 2021; 2 (32): 46-59. DOI: 10.31677/2072-6724-2021-32-2-46-59 (In Rus.)Пленник Р.Я. Стратегии биоморфологической микроэволюции полиморфного вида Medicago falcata L. в Сибири / Отв. ред. Коропачинский И.Ю.; Рос. акад. наук. Сиб. отд. – ние. Центр. сиб. бот. сад. – Новосибирск: Наука, 2002. – 93 с.Plennik R.Ya. Strategies of biomorphological microevolution of the polymorphic species Medicago falcata L. in Siberia. Novosibirsk: Nauka, 2002: 94. (In Rus.)Осипова В.В., Лазарев Н.Н. Продуктивность люцерны серповидной и люцерны изменчивой в условиях Якутии // Известия ТСХА. – 2010. – Вып. 1 – С. 50-57. – URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_13085961_47921731.pdf.Osipova V.V., Lazarev N.N. Productivity of alfalfa crescent and alfalfa variegated under Yakutian conditions. Izvestiya TSKhA. 2010; 1: 50-57. (In Rus.)Будкевич Т.А., Анисова М.А., Таршис Л.Г., Алещенкова З.М., Федоренчик А.А., Хрипач В.А., Завадская М.А., Коротков М.М. Физиолого–биохимические аспекты репродукции дикорастущего длиннокорневищного морфотипа Medicago falcata L. в культуре // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. СПб.: ВИР. – 2015. – Т. 176. – Вып. 3. – С. 299-324 doi:10.30901/2227-8834-2015-3-299-324.Budkevich T.A., Anisova M.A., Tarshis L.G., Aleshchenkova Z.M., Fedorenchik A.A., Khripach V.A., Zavadskaya M.A., Korotkov M.M. Physiological and biochemical aspects of reproduction of the wild long-rooted morphotype Medicago falcata L. in culture. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii. SPb.: VIR. 2015; 176: 3: 299-324. DOI:10.30901/2227-8834-2015-3-299-324 (In Rus.)Касаткина Н.И., Нелюбина Ж.С., Фатыхов И.Ш. Длительность использования семенных травостоев многолетних бобовых трав // Известия ТСХА. – 2021. – № 4. – С. 51-62. doi: 10.26897/0021-342X-2021-4-51-62.Kasatkina N.I., Nelyubina Zh.S., Fatykhov I.Sh. Duration of use of seed herbaceous perennial legume grasses. Izvestiya TSKhA. 2021; 4: 51-62. DOI: 10.26897/0021-342X-2021-4-51-62 (In Rus.)Жукова Л.А. Поливариантность онтогенеза луговых растений // Жизненные формы в экологии и систематике растений. – М., 1986 – С. 104-112.Zhukova L.A. Multivariate ontogenesis of meadow plants. Zhiznennye formy v ekologii i sistematike rasteniy. Moscow, 1986: 104-112. (In Rus.)Рыбашлыкова Л.П. Влияние заповедности и выпаса на структуру ценопопуляций в сообществе Festuca valesiaca Gaudin // Известия ТСХА. – 2022. – № 1. – С. 52-60. doi:10.26897/0021-342X-2022-1-52-60.Rybashlykova L.P. Effect of conservation and grazing on the structure of price populations in the Festuca valesiaca Gaudin community. Izvestiya TSKhA. 2022; 1: 52-60. DOI: 10.26897/0021-342X-2022-1-52-60 (In Rus.)Работнов Т.А. Вопросы изучения состава популяций для целей фитоценологии // Проблемы ботаники. – Вып. 1. – М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1950. – С. 465-483.Rabotnov T.A. Issues in studying population composition for phytocoenological purposes. Problemy botaniki. M.; L.: Izd-vo AN SSSR, 1950; 1: 465-483. (In Rus.)Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляции как функция времени и энергетических волновых процессов // Биологические науки. – 1975. – № 2. – С. 7-34.Uranov A.A. Age spectrum of a phytocenopopulation as a function of time and energy wave processes. Biol. nauki. 1975; 2: 7-34. (In Rus.)Ценопопуляции растений (основные понятия и структура). – М.: Наука, 1976. – 215 с.Plant cenopopulations (basic concepts and structure). M.: Nauka, 1976: 215. (In Rus.)Ценопопуляции растений: Очерки популяционной биологии. – М.: Наука, 1988. – 184 с.Plant cenopopulations: Essays on population biology. M.: Nauka, 1988: 184. (In Rus.)Снаговская М.С. Сравнительная характеристика популяций Medicago falcata L. в разных экологических условиях // Бюллетень МОИП. Отдел биологический. – 1966. – C. 51-59.Snagovskaya M.S. Comparative characterisation of Medicago falcata L. populations in different ecological conditions. Byulleten’ MOIP. Otdel biologicheskiy. 1966: 51-59. (In Rus.)Вайнагий И.В. О методике изучения семенной продуктивности растений // Ботанический журнал. – 1974. – Т. 59, № 6. – С. 826-831.Vaynagiy I.V. On the methodology for studying the seed productivity of plants. Botanicheskiy zhurnal. 1974; 59; 6: 826-831. (In Rus.)Разумов В.А. Справочник лаборанта-химика по анализу кормов. – М.: Наука, 1987. – 326 с.Razumov V.A. Handbook for chemical laboratory technicians on feed analysis. M.: Nauka, 1987: 326. (In Rus.)К орма Сибири – состав и питательность: Методические рекомендации / ВАСХНИЛ, Сибирское отделение; СибНИПТИЖ. – Новосибирск, 1988. – 680 с.Forage in Siberia – Composition and Nutrition: Guidelines. VASKhNIL, Sibirskoe otdelenie, SibNIPTIZh. Novosibirsk, 1988: 680. (In Rus.)Горшкова А.А. Основные черты пастбищной дигрессии в степных сообществах Сибири // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 1983. – № 4. – С. 51-54.Gorshkova A.A. Main features of pasture digression in Siberian steppe communities. Sibirskiy vestnik sel’skokhozyaystvennoy nauki. 1983; 4: 51-54. (In Rus.)Ершова Э.А. Антропогенная динамика растительности юга Средней Сибири: Препринт. – Новосибирск, 1995. – 53 с.Ershova E.A. Anthropogenic vegetation dynamics in southern Central Siberia: Preprint. Novosibirsk, 1995: 53. (In Rus.)Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). – М.: Наука, 1973. – 284 с.Mamaev S.A. Forms of intraspecific variation in woody plants (examples from the Pinaceae family in the Urals). M.: Nauka, 1973: 284. (In Rus.)Полезные растения Западного участка зоны БАМ / Соболевская К .А., Гонтарь Э.М., Горохова Г.И. и др. – Новосибирск: Наука, 1985. – 230 с.Sobolevskaya K.A., Gontar’ E.M., Gorokhova G.I. et al. Useful plants of the Western section of the BAM zone. Novosibirsk: Nauka, 1985: 230. (In Rus.)Пленник Р.Я., Полидоров Ю.Н., Дьяконова А.А., Савоськин И.П. Продуктивность и кормовая ценность люцерны серповидной – Medicago falcata в связи с местообитаниями // Ритмы развития и продуктивность полезных растений сибирской флоры. – Новосибирск: Наука, 1975. – С. 56-66.Plennik R.Ya., Polidorov Yu.N., D’yakonova A.A., Savos’kin I.P. Productivity and fodder value of Medicago falcata in relation to habitats. Ritmy razvitiya i produktivnost’ poleznykh rasteniy sibirskoy flory. Novosibirsk: Nauka, 1975: 56-66. (In Rus.)Корниевская Т.В., Силантьева М.М. Использование бобовых для экологической рекультивации степных деградированных пастбищ Кулунды // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2020. – № 4 (52). – С. 33-40. Do i:10.18286/1816-4501-2020-4-33-40.Kornievskaya T.V., Silant’eva M.M. Use of legumes for ecological reclamation of degraded steppe pastures in Kulunda. Vestnik Ul’yanovskoy gosudarstvennoy sel’skokhozyaystvennoy akademii. 2020; 4 (52): 33-40. DOI: 10.18286/1816-4501-2020-4-33-40 (In Rus.)Кашин В.К. Содержание микроэлементов в люцерне в Западном Забайкалье // Агрохимия. – 2018. – № 8. – С. 46-51. – URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_35443956_98438241.Kashin V.K. Micronutrient content of alfalfa in western Transbaikalia. Agrokhimiya. 2018; 8: 46-51. (In Rus.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.