1. Ботаническая характеристика видов, их биологические особенности: систематическое устройство семейства вересковых и входящих в него родов; ареал; морфологическая характеристика, особенности биологии.
2. Хозяйственное значение и формы применения растений в хозяйстве.
3.История введения в культуру и современный уровень хозяйственного использования.
4.Селекционное совершенствование видов и имеющихся сортов.
5.Способы размножения, особенности агротехники при выращивании посадочного материала, схемы размещения и площади питания на промышленных плантациях.
6.Особенности эксплуатации промышленных плантаций, существующие средства механизации сбора плодов. Хранение, транспортировка и первичная переработка плодов [слайды, фотографии].
Ботаническая характеристика видов, их биологические особенности: систематическое устройство семейства вересковых и входящих в него родов; ареал; морфологическая характеристика, особенности биологии.
Порядок верескоцветные (Ericales). Преимущественно кустарники и кустарнички. Семейство вересковые (Ericaсеае). Состоит из 2-х родов: род вереск (Calluna Salisb.) и род вакциниум (Vaccinium L.), иногда выделяется в самостоятельное семейство Vacciniaceae (Брусничные), объединяет около 20 родов и более 400 видов, распространенных в смешенных лесах Северного полушария. Во флоре бывшего СССР 2 рода и 9 видов.
Клюква (Oxycoccus quadripetalus Gilib.), ботаниками отнесена к роду Оксикокус («кислые плоды»). В пределах рода выделены четыре вида: клюква крупноплодная, клюква болотная, или четырехлепестная, клюква мелкоплодная и клюква гигантская (или клюква Хагерупа).
Первый вид распространен в сверной Америке, по сфагновым болотам в зоне хвойных лесов США и Канады. Характеризуется более крупными по сравнению с другими видами плодами, стеблями и листьями, большей высотой кустов – до 15-18 см.
Второй вид считается евроазиатским, так как в основном распространена по сфагновым болотам лесной зоны и южной части лесо-тундры Европы и Азии, однако встречается и в северной Америке. Растет в заболоченных сосновых и смешанных лесах, по торфяным болотам всей зоны хвойных лесов и в тундре европейской части территории бывшего СССР, во всех районах Сибири, и Камчатке и Сахалине. Распространена в Северной и Центральной Европе, на севере Китая, Кореи, Японии, в Северной Америке. Светолюбива, требовательна к влажности почв, марозоустойчива. Плодоносит ежегодно. В связи с осушением болот площадь занимаемых ею площадей сокращается, что вызывает необходимость проектирования мероприятий по восстановлению ягодников. Для разведения клюквы используют отработанные торфяники: создавая там определенную систему водоснабжения.
Представляет собой мелкий стелющийся вечнозеленый кустарник высотой 15-30 см, имеет тонкие, длинные стебли (до 80 см). Молодые веточки опушенные. Растет на торфяных болотах. Листья зимующие, мелкие, длиной 5-16 мм, кожистые, жесткие, очередные, продолговато-яйцевидные с коротким черенком, с загнутыми краями, сверху темно-зеленые, снизу покрытые голубовато-сизым восковым налетом, Цветки мелкие белые с розовым оттенком или пурпуровые, поникшие, с длинными опушенными приподнимающимися цветоножками, расположенными на концах прошлогодних побегов, венчик 4-раздельный. Цветет в мае-июне, ягоды созревают в августе – сентябре. Плод – ягода, от округлой до грушевидной формы, диаметром 10-12 мм, красная, сочная, кислая вяжущая с горчинкой, многосемянная, перезимовывающая, с плотной кожицей. Созревает в конце августа – сентябре и остается на перезимовку. Корешки у клюквы нитевидные, питательные вещества такими корешками из скудных болотистых почв нелегко. Сфагновые мхи, постоянно прирастая, как бы погребают побеги клюквы. В месте контакта клюквы с мхами, могут образовываться придаточные корни. Обычно это наблюдается у 2-3 летних побегов, но не редко происходит у однолетних побегов. На 5-6 год побеги начинают загнивать и естественно отмирают. Таким образом, осуществляется постоянное обновление куртины. И добывают их они с помощью мельчайших грибов, образующих в почве разветвленную микоризу (грибницу). Нити микоризы способны поглощать питательный почвенный раствор, который затем передается корням, они же, в свою очередь, нагнетают его во все части растения.
Вообще клюква чрезвычайно приспособлена к суровым условиям холодных болот. Известно, что при всем обилии воды на болоте там все же ощущается водное голодание растений, так называемое физиологическая засуха. Вызвано это тем, что корни болотных растений, погруженные в ил, залитый водой, не получают достаточного количества воздуха для дыхания. А ведь процесс дыхания связан с процессом испарения воды листьями. Для уменьшения потерь воды, клюква обладает рядом приспособлений ( мелкие кожистые листья – скупы на испарение, а восковое покрытие - защищает от излишней влажности воздуха).
Клюква, ягода, которая хорошо переносит зиму на кустах, отличается от других лесных ягод особой выносливостью.
Третий вид – клюква мелкоплодная, растет вместе с болотной, отличается от последней очень мелкими листьями, тонкими и более короткими побегами, относительно мелкими цветками и очень мелкими ягодами.
Клюква гигантская найдена сравнительно недавно на сфагновых болотах Польши, Дании и Финляндии. Некоторые болотники считают, что она широко представлена и на территории России. Практически она не отличима от клюквы болотной, но все-таки отличается более крупными побегами, листьями и плодами.
2. Хозяйственное значение и формы применения растений в хозяйстве.
Клюкву употребляют в пищу в свежем виде. Большое ее количество ее перерабатывается для варенья, желе, мармелада, сиропа, начинка для конфет (всем известное лакомство клюква в сахаре). Кисели, соки, сиропы, морсы, квас – лучшее питье при простудных заболеваниях. В народной медицине свежую и моченую ягоду клюквы использовали как противоцинговое средство. В медицине клюкву используют при изготовлении витаминных препаратов. С лекарственной целью используют клюквенный экстракт для изготовления прохладительного и жаропонижающего напитка, утоляющего жажду при лихорадке, малярии, лечении гипо- и авитаминоза. Клюква содержит лимонную, хинную, урсоловую и бензойную кислоты (2-5 %). При этом большее количество органических кислот содержится в клюкве болотной, а бензойной кислоты в среднем больше в клюкве крупноплодной. Бензойная кислота является хорошим консервантом, может долго храниться в свежем виде (до 10 месяцев). В ягодах есть также глюкоза и фруктоза (3-6 %, несколько больше ее в клюкве крупноплодной), витамин С и К (больше в болотной), пектиновые (позволяют изготовлять качественные желевидные продукты, их больше в крупноплодной), азотистые, дубильные вещества и красящие вещества 9антоциана больше в крупноплодной). В состав клюквы входят минеральные вещества: кальций, калий, железо, марганец и фосфор, незначительное количество йода. Отходы от производства экстракта и сока используются для получения высококачественного пектина, красителя, урсоловой кислоты (ее содержание около 6%). Урсоловая кислота имеет гормоноподобное кортикоидное действие и предлагалось для лечения болезни Аддисона. Она способствует также расширению коронарных сосудов сердца.
В целом по химическому составу эти два вида сходны между собой, однако, видно имеются и некоторые различия. Выше приведены данные по клюве болотной-дикой. Созданные недавно на ее основе культурны сорта изучены в отношении хим. состава плодов пока слабо.
История введения в культуру и современный уровень хозяйственного использования.
В США и Канаде более века на больших плантациях культивируют клюкву и уже более полувека (с1906г.) – голубику(чернику). Ягоды голубики наиболее популярны среди всех ягод на рынке США. Общая стоимость продукции черники США в 1964 г. составляла 16,32 млн. долларов. В культуре находится 6 видов низко- и высокорослых голубик.
Продукция клюквы в США и Канаде одно время почти в 2 раза превышала общую продукцию голубик (черники) и имела значительное место в экспорте стран. В 1967 г. валовой сбор клюквы в США составлял 7,6 т/га.
Если США и Канаду можно считать классическими странами, культивирующими клюкву и чернику, имеющих множество ценных и высокоурожайных сортов и разнообразную технологию их выращивания, то в остальных странах мира такого опыта еще нет. Эксперименты в этом направлении были начаты в Европе несколько десятилетий назад. Например, в Германии серьезно занимались вопросами селекции местной черники в конце 20гг.
Исследования по селекции черники в целях введения ее в культуру проводятся с 1969 г в Финляндии. Проблемой введения в культуру американских сортов голубики занимаются в Нидерландах. В Австрии и Польше увлекаются выращиванием крупноплодной (американской) клюквы.
В 1968 г. в Финляндии заложили первый полевой опыт выращивания брусники, а с 1971г. проводят широкие исследования по экологии, приемам размножения, удобрения, а также селекции брусники.
В России дикорастущие ягодные растения начала внедрять в культуру в Сибири. Наибольших успехов в выращивании клюквы на постсоветстком пространстве достигла Прибалтика и Беларусь.
В 50 гг. в Таллиннском ботаническом саду АН ЭССР возобновились интродукционные работы с голубикой, но широкого испытания привезенные виды не нашли.