Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Интродукция и разработка технологии возделывания якона в условиях нечерноземья в индивидуальном секторе

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Интродукция и разработка технологии возделывания якона в условиях нечерноземья в индивидуальном секторе"

На правах рукописи

СЛЁТОВА Елена Вячеславовна

ИНТРОДУКЦИЯ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯКОНА В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ В ИНДИВИДУАЛЬНОМ

СЕКТОРЕ

Специальности: 06.01.05 - селекция и семеноводство 06.01.06 - овощеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА - 2004

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур в лаборатории интродукции и семеноведения, полевые опыты проводились на базе Тульского государственного педагогического университета им. Л.Н. Толстого в 2001 - 2004 годах

Научные руководители:

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

лауреат Государственной премии РФ

в области науки и техники Кононков П.Ф.

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кириллова Л.Л.

Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук Леунов В.И.

Кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Старцев В.И.

Ведущая организация: Российский университет дружбы народов

Защита состоится «^»^tuoSp* 2004 г. в ISL часов на заседании диссертационного совета Д 220.019.01 во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур (143080, Московская область, Одинцовский р-н, п/о Лесной городок, пос. ВНИИССОК).

Факс: (095) 599-22-77; E-mail: vniissok@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур.

Автореферат разослан » и-о2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 220.019.01, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Е.Г. Добруцкая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Из всего богатства растительного мира, включающего около 350 тысяч видов высших растений, человек использует лишь 1/100 его часть. Между тем рост населения Земли к 2050 году, по прогнозам экспертов ФАО ООН, достигнет 10 миллиардов человек. Это потребует увеличения производства продовольственных ресурсов не менее чем на 50%, и то при условии сохранения современного уровня потребления, хотя по данным ООН на земном шаре 500 миллионов человек в настоящее время голодает, а 2 миллиарда человек не доедает.

В России выращивают более 80 видов овощных растений. Перед современными овощеводами стоит задача интродукции новых и малораспространенных растений, которые должны разнообразить пищевой рацион населения Нечерноземья, сделать его более полноценным и качественным (Конон-ков П.Ф. и др., 1996).

Основное преимущество новых нетрадиционных культур по сравнению с традиционными обозначил академик РАСХН B.C. Шевелуха: - новые нетрадиционные культуры по сравнению с традиционными имеют повышенную генетически детерминированную устойчивость к стрессовым (биотическим и абиотическим) факторам среды; как правило, они не подвергаются или слабо подвергаются селекционной проработке, улучшению, реконструкции генома, сформированного эволюцией.

Остро стоящая в настоящее время проблема заболеваний взрослых и детей, связанных с нарушениями обмена веществ - сахарный диабет, ожирение, атеросклероз — требуют введения в пищевой рацион таких овощных культур, которые обладали бы лечебными свойствами и содержали легко усвояемые сахарозаменители. Одной из таких перспективных культур является якон (Polymnia Sonhifolia).

Якон накапливает калий, инулин, в результате гидролиза которого образуются преимущественно фруктоза и

гОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

веществ накапливается в мясистых корневых клубнях, их можно употреблять в сыром, тушеном, жареном, сушеном виде и для приготовления напитков.

Такие ценные качества якона определяют перспективность для интродукции на новых территориях, в том числе и в условиях Нечерноземья.

Для лучшей адаптации и более успешной интродукции якона в нетипичных для него условиях Нечерноземья, для стимуляции деятельности фотосинтетического аппарата растений, возможно применение различных агротехнических приемов и использование регуляторов роста и развития растений с различной фитогормональной активностью.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилось изучение возможности выращивания новой перспективной овощной культуры якона в Тульской области в условиях Нечерноземья в индивидуальном секторе.

В связи с поставленной целью были определены основные задачи работы:

1. Исследовать морфологические признаки якона при интродукции В Тульской области в индивидуальном секторе в условиях Нечерноземья.

2. Разработать эффективные способы вегетативного размножения якона.

3. Дать сравнительную оценку влиянию обработки регуляторами роста крезацином и селенатом натрия на интенсивность вегетативного размножения якона, на процессы роста и развития якона, а именно:

- укоренение черенков якона;

- вегетативное размножение почками корневищ.

4. Выявить влияние обработки сеянцев якона крезацином на активность фотосинтетического аппарата листьев якона по показателям:

- содержание хлорофилла «а» и «в»;

- интенсивность фотосинтеза.

5. Исследовать влияние условий выращивания якона на ростовые показатели растений и урожайность корневых клубней.

6. Определить по анатомическому строению листьев якона его принадлежность к типу фотосинтеза.

7. На основании комплексной оценки условий выращивания и влияния обработки регуляторами роста крезацином и селенатом натрия определить особенности вегетативного размножения, роста и развития растений, рассмотреть возможность выращивания якона в Нечерноземье и выявить агротехнические приемы наиболее существенные для якона.

Научная новизна. Впервые было изучено влияние регуляторов роста крезацина и селената натрия на особенности роста и развития, а также продуктивность растения якона (Ро1утта БопМ/оНа) в условиях Нечерноземья. Показано, что обработка черенков якона указанными стимуляторами положительно влияет на ростовые параметры и урожайность растения якона.

Изучено анатомическое строение листьев якона и установлено, что якон относится к растениям С3 пути фотосинтеза.

Проведено сравнительное исследование влияния регуляторов роста на особенности фотосинтеза якона как С3-растения нетрадиционного для Нечерноземья, показано стимулирующее действие крезацина и селената натрия на содержание хлорофилла, интенсивность фотосинтеза и урожайность корневых клубней. Установлено, что при обработке селенатом натрия повышаются темпы роста и развития якона. Показано, что крезацин, обладая аукси-новой активностью, усиливает ризогенез в черенках якона, оказывает стимулирующее действие на формирование растений.

Практическая значимость работы. Получены данные, позволяющие рекомендовать якон для выращивания в условиях Нечерноземья в Тульской области в индивидуальном секторе. Показано, что для оптимизации вегетативного размножения следует использовать размножение почками корневищ и стеблевыми зелеными черенками. Для усиления корнеобразования и приживаемости молодых растений проводить обработку новыми регуляторам роста крезацином и селенатом натрия.

Проведенные исследования могут способствовать дальнейшему развитию представлений о влиянии регуляторов роста с различной фитогормо-нальной активностью на процессы фотосинтеза, на процессы роста и развития нетрадиционного и очень перспективного растения, каким является якон. Полученные результаты имеют теоретическое и практическое значение для дальнейшего исследования новых регуляторов роста с целью их применения в практике овощеводства. Результаты работы могут быть также использованы в лекционных курсах растениеводства и физиологии растений, при проведении полевой практики студентов биологических и агрономических специальностей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывали на отчетных сессиях ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур. Материалы диссертации были представлены на IV и V Международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования ( Пущино, 2001; Пущино, 2003), на III Всероссийской научно-производственной конференции « Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Пенза, 2000), на I Международной научно-практической конференции «Растительные ресурсы для здоровья человека» (Москва, 2002), на Международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных редких сельскохозяйственных растений» (Ульяновск, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, одна работа находится в печати.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и обсуждения, заключения, выводов, рекомендаций производству, списка используемой литературы и приложения. В тексте содержится ^ таблиц, И рисунков, И приложений. Список литературы включает /SO наименований источников, в том числе на иностранных языках.

Материалы и методы исследований

Исследования проводили во Всероссийском НИИ селекции и семеноводства овощных культур в 2001-2004 годах. Полевые опыты проводили на базе Тульского государственного педагогического университета им. Л. Н. Толстого, а также на дачных участках в Ленинском и Киреевском районах Тульской области.

Материалом исследования явились корневища, черенки и взрослые растения якона. Корневища якона для лабораторных и полевых опытов и препарат селенат натрия были предоставлены ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур.

В работе использованы общепринятые физиологические и биохимические методики (Третьяков Н.Н. и др., 2003). Содержание хлорофиллов а и Ь определяли на спектрофотометре SPEKORD М-40. Анатомическое строение листа изучали на микросрезах с использование микроскопа БИОЛАМ ЛОМО при увеличении 120. Для иллюстрации анатомического строения листьев якона использовали телевизионно-компьютерную установку, состоящую из микроскопа, телекамеры и компьютера (увеличение в 130 раз).

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили на ПЭВМ с использованием программы Statistica 5,5 А (серийный номер AXXR 305B980121FA).

Растительный материал выращивали на территории Тульской области (в индивидуальном секторе Киреевского и Ленинского районов).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Влияние площади питания на рост и развитие якона

Были экспериментально подобраны оптимальные площади питания для растения якона. Изучение площади питания этой культуры позволило оптимизировать параметры размещения растений на площади и установить зависимость морфобиологических характеристик якона от изменения условий произрастания растений, обеспечивающих получение более высоких урожаев (Доспехов Б.А., 1971). Опыт проводили по общепринятой метолике закладки

опытов в открытом грунте на грядах по схемам 70x70 см, 60x60 см, 50x50 см. Вели наблюдения за изменением развития корневых клубней и листового аппарата растений якона.

Исследования показали, что у растений якона, с уменьшением площади питания число листьев сокращалось на 13,5-23,3 % (табл. 1).

Таблица 1.

Биометрические характеристики растений якона в зависимости

от площади питания

Схема посева, Число Средняя Средняя Средняя

см листьев, шт. длина листа, ширина высота

см листа, см побега, см

70x70 146+8 22,8±0,2 25,2+0,2 114,0±3,5

60x60 132+6 23,5+0,2 24,1+0,2 125,0±3,8

50x50 118±6 24,3 ±0,2 23,2±0,2 142,0+4,2

При этом изменилась и форма листовой пластинки. Под влиянием сокращения площади питания, средняя длина листа с 22,8 см возросла до 24,3 см, а ширина наоборот уменьшилась с 25,2 см до 23,2 см.

Изменение площади питания влияло и на величину корневых клубней и их форму. Линейные размеры корневых клубней по длине увеличивались, а их диаметр уменьшался с увеличением густоты стояния растений (табл.2). Было отмечено уменьшение массы корневых клубней почти в 2 раза. Наблюдалась корреляция между густотой стояния растений и развитием надземных и подземных органов.

Таблица 2.

Влияние схемы посева на качество корневых клубней якона.

Схема посева, Средняя длина Средний диаметр Средняя масса

см корневого корневого корневого

клубня, см клубня, см клубня, кг

70x70 14,7±0,5 3,8±0,2 0,5±0,05

60x60 16,9±0,5 2,5+0,2 0,31±0,05

50x50 18,5±0,5 2,1±0,2 0,23+0,05

Таким образом, исследования показали, что наиболее эффективна площадь питания на серых лесных почвах Тульской области по схеме размещения 70x70 см. В этих условиях наблюдался более интенсивный и мощный рост побегов, при этом мякоть полученных корневых клубней была нежнее, а кожура тоньше, что свидетельствует о более высоком товарном качестве продукта.

Влияние места выращивания (открытый и защищенный грунт) на рост и развитие растений якона

Растения выращивали в открытом и в защищенном грунте. Срок высадки растений в грунт зависел от температурных и погодных условий, с учетом того, что при температуре 0°С повреждается значительная часть листьев, а при минус 3., .4°С надземная часть растений погибает. Поэтому в открытый грунт растения высаживали после периода возможного возврата заморозков (в 2001году - 8 июня, в 2002 году - 16 июня, в 2003 году - 20 июня, в 2004 году - 1 июля). При выращивании растений якона в защищенном грунте, растения были высажены гораздо раньше (в 2001году - 3 мая, в 2002 году - 15 мая, в 2003 году - 9 мая, в 2004 году - 18 мая), как только прогрелась земля в теплице (защищенным грунтом служила неотапливаемая пленочная теплица).

В результате исследований установлено, что в условиях защищенного грунта рост и развитие растений якона были гораздо интенсивнее, чем в открытом грунте. Данные, представленные в таблице 3, показывают, что в открытом грунте средняя высота растений составляла 0,9-1,43 м, а масса корнеплодов 1,2-1,9 кг, а при выращивании в пленочной теплице эти показатели были выше и составили соответственно 1,7-2,2 м и 1,6-2,6 кг. По количеству листьев и боковых побегов, растения защищенного грунта также превосходили растения открытого грунта в 1,5 раза.

Таблица 2

Влияние условий выращивания якона на ростовые показатели

Показатели Условия выращивания

Открытый грунт Защищенный грунт

Высота, см min 90 170

max 143 220

X 116,5 195

Количество листьев, шт. min 110 142

max 132 154

X 121 148

Ширина листовой пластинки, см min 18 28,5

max 23,9 34,2

X 20,95 31,35

Количество боковых побегов, шт. min 3 5

max 5 7

X 4 6

Количество корневых клубней, шт. min 6 9

max 8 12

X 7 10,5

Масса корневых клубней с одного растения, кг min 1.2 1.6

max 1,9 2,6

X 1,55 2,1

Рассматривая биологические особенности подземной части растений якона, следует отметить, что корневые клубни якона, выращенные в защищенном грунте, являлись не только более крупными, но физиологически более зрелыми, по сравнению с корневыми клубнями, выращенными в открытом грунте. Количество корневых клубней с одного растения в открытом грунте в среднем составило 7 , а в защищенном - 10,5 (табл. 3).

Получение рассады из почек корневища

Корневища хранящиеся после уборки растений отдельно от корневых клубней в подвале при температуре 2...5° С, разрезали на несколько частей и проращивали в условиях с повышенной влажностью воздуха. Одно корневище дает частей с глазками (придаточными почками), из которых развиваются новые растения. Чтобы избежать развития на корневищах грибной микрофлоры их предварительно обработали 0,5%, водным раствором фунда-зола в течение 5 минут или селената натрия концентрации 10"4 % в течение 15 минут. Приживаемость частей корневищ с почками составила 71%.

Растения, выращенные из придаточных почек корневищ, росли без ветвления, пока верхушки опытных растений не были срезаны. После того, как были срезаны черенки, началось ветвление. На контрольных растениях ветвление началось после того, как побеги достигли 48-52 см в высоту.

Уже через 10 суток из междоузлий появились побеги, которые начали интенсивно расти - 6-8 см в неделю, и к концу сентября растение достигло высоты 170-220 см. В течение всего вегетационного периода растения, выращенные из придаточных почек корневищ, очень интенсивно наращивали биомассу листьев: 15 июня (90-то суточные) растения насчитывали в среднем 26-44 листа на 1 растении, а через месяц - 100-124 листа. Величина листовой пластинки в длину в течение 50 суток достигает 20-30 см. К концу вегетации растения образовывали 7 и более боковых побегов (табл. 4).

Установлено, что в процессе вегетации в защищенном грунте не было отмечено повреждений от болезней и вредителей, однако наблюдалось явное угнетение растущих по соседству растений, не только овощных культур, но и сорняков.

Растения якона благополучно росли до заморозков (в 2001 году - 25 сентября, в 2002 году - 3 октября, в 2003 году - 23 октября, в 2004 году - 4 октября ), затем надземная часть погибла при температуре - 4°С, после чего корневые клубни и корневища были аккуратно выкопаны.

Фрагмент корневища якона с проросшими почками

Фрагмент корневища якона с проросшей почкой в торфяном горшочке с почвенной смесью

Рассада якона в торфяном горшочке

Рисунок 1.

Получениерассады из придаточных почек корневищ якона

Анализ продуктивности корневых клубней показал её значительную вариабельность. С одних растений получили от 0,8 кг до 1,5 кг, а с других от

1,5 кг других от 1,5 кг до 2,5 кг корневых клубней, длина - от 7 до 22 см.

Таблица 4.

Изменения биометрических показателей в онтогенезе растений якона, выращенных из придаточных почек корневищ

Возраст, Показатели

сутки Количество листьев, шт. Количество боковых побегов, шт. Высота растения, см

min 1 min - min 1

max 3 max - max - 3

15 X 2 X - X 2

min 4 min - min 8

max 6 max - max 12

30 X 5 X - X 10

min 18 min - min 20

max 22 max - max 25

60 X 20 X - X 22,5

min 26 min - min 56

max 44 max - max 67

90 X 35 X - X 61,5

min 100 min 1 min 82

max 124 max 4 max 106

120 X 112 X 2,5 X 94

min 114 min 4 min 119

max 136 max 6 max 156

150 X 125 X 5 X 137,5

min 122 min 5 min 145

max 142 max 7 max 192

180 X 132 X 6 X 168,5

min 142 min 5 min 170

max 154 max 7 max 220

210 X 148 X 6 X 195

При определении соотношения мякоти и кожуры было установлено, что мякоть составляет 77,3 - 82,3%, а кожура 16,8 - 19,8% от общей массы корневых клубней.

Получение рассады якона из стеблевых черенков

Для выращивания сеянцев использовали зелёные черенки - молодые зелёные побеги длиной 4 см. Срез делали острым скальпелем, так как на рваных тканях легко размножаются микроорганизмы. Срез обновляли под водой, для того, чтобы избежать эмболии ксилемы. При таком способе размножения срез делали в середине междоузлия, что обеспечивало лучшее образование корней и лучший рост побегов.

Черенки заготавливали в начале марта и помещали в воду. Рост и развитие черенков растений в первые 2 недели были замедленны, и только после образования корней наступил период более интенсивного роста. При посадке в почву растения адаптировались и благополучно прижились, но рост был замедленный на 1-2 см за 14 суток. Приживаемость черенков составила 7885%.

Резкое ускорение ростовых процессов надземных органов произошло через месяц после пересадки растений в грунт, а образование корневищ и корневых клубней — через 2 месяца после пересадки растений.

К моменту уборки в середине сентября растения якона достигли 2,3 метра в высоту, количество боковых побегов на одном растении составило в среднем 8-11 штук, количество листьев - до 160 штук на одном растении. Рост и развитие растений были весьма замедленны с момента высадки (первая декада мая до середины июля). Только через месяц следовал период интенсивного роста, который длился до конца сентября, когда растения развили 8-11 боковых побегов и достигли 173-230 см высоты.

При выращивании растений якона из стеблевых черенков, максимальный прирост по ряду важных показателей как надземной, так и подземной части растения отмечался в конце июля, начале августа.

Таблица 5.

Изменения биометрических показателей в онтогенезе растений якона, выращенных из стеблевых черенков

Временные показатели, сутки Показатели

Количество листьев, шт. Количество боковых побегов, шт. Высота растения, см

15 min 4 min - min 4

max 4 max - max 5

X 4 X - X 4,5

30 min 7 min - min 8

max 8 max - max 11

X 7,5 X - X 9,5

60 min 12 min - min 16

max 18 max - max 20

X 15 X - X 18

90 min 28 min - min 39

max 40 max - max 54

X 34 X - X 46,5

120 min 98 min 1 min 72

max 129 max 4 max 112

X 113,5 X 2,5 X 92

150 min 124 min 4 min 123

max 136 max 6 max 161

X 130 X 5 X 142

180 min 130 min 5 min 142

max 148 max 7 max 204

X 139 X 6 X 173

210 min 143 min 8 min 173

max 160 max 11 max 230

X 151,5 X 9,5 X 188

Влияние крезацина на рост и развитие черенков якона

Первым этапом эксперимента стало определение рабочей концентрации крезацина, проявляющего ауксиновую активность, способствующего корне-образованию, и ранее не использующегося при работе с яконом

10 3 10-4 10 6 10-6

концентрации крезацина

•черенки до помещения I раствор крезацина

черенки после помещения ! раствор крезацина

Рисунок 2Влияние обработки крезацином на интенсивностьроста

черенков

Определение было проведено путем обработки нижней части стеблевого черенка в течение суток при комнатной температуре (+ 20° С) в растворах крезацина в концентрациях от 103 до 10 6% По образованию корней, высоте растения и количеству листьев судили об оптимальной рабочей концентрации (рис 2) Емкости, в которых находились черенки, в нижней части были закрыты светонепроницаемой бумагой, для того, чтобы лучше шло корнеобразование

Сделав контрольные замеры через 2, 4 и 6 недель, выявили, что быстрое образование корней, сохранность всего черенка и интенсивный рост побегов был достигнут в растворе крезацина концентрации 10-5% Таким образом, экспериментально определена биологически активная концентрация крезацина для якона (табл 6).

Так как крезацин усиливает рост клеток растяжением, стимулирует активность многих ферментов и обладает аттрагирующим действием, то под

влиянием крезацина концентрации 10"5 у черенков якона в два раза быстрее начала формироваться корневая система. В растворе крезацина концентрации 10'3 % растения образовали слабую корневую систему и через 17 суток погибли.

При посадке в почву растения, выросшие из черенков, обработанных раствором крезацина 1(Г4% адаптировались и благополучно прижились, но рост был замедленный: на 1-2 см за 14 суток.

В растворе крезацина концентрации % растения образовали достаточно сильную корневую систему через 17 суток, при этом черенки оставались зелёным, после посадки в почву растения не потеряли ни одного листа. Благодаря стимулятору роста - крезацину растения интенсивно росли, прибавляя до 10 см в неделю и активно набирали биомассу листьев. Концентрация крезацина 10"6% не оказала влияния на рост и развитие растений.

Дальнейший стимулирующий эффект крезацина проявился в увеличении темпов роста (на 10 см в неделю в опыте - на 1-2 см в контроле), в формировании боковых побегов, в увеличении биомассы листьев.

Влияние селената натрия на рост и развитие черенков якона

Важным фактором успешной интродукции растений якона в условиях Нечерноземья являются их достаточно высокие адаптивные возможности. В результате исследований было установлено, что адаптивный потенциал высших растений может быть усилен за счет антиоксидантных и других защитных возможностей селената натрия (Вихрева В.А. и др., 2001).

Первым этапом эксперимента стало определение рабочей концентрации селената натрия. Определение было проведено путем обработки нижней части стеблевого черенка в течение суток при комнатной температуре (+ 20° С) в растворах селената натрия в концентрациях от

По высоте растения и количеству листьев судили об оптимальной рабочей концентрации (табл. 6). Из полученных данных была выявлена рабочая

концентрация - 10"4 %. КонцентраЩи^замедляларост и развитие растения по сравнению с контролем.

Таблица 6.

Влияние крезацина и селенита натрия на средние ростовые

Параметры Экспозиция Конт роль Крезацин Селенат натрия

м3 | и * ю5 106 103 10 105

Образование корней, шт. 2 - - - 1 - - - -

4 - 1 1 2 - 1 2 2

6 2 1 2 4 2 2 4 3

Высота растения, см 2 4 4 4 5 4 4 5 5

4 6 5 5 8 7 6 9 8

6 10 7-8 9 15 10 10 15 13

Количество листьев, шт. 2 6 6 6 6 6 6 6 6

4 - 8 6 8 8 8 6 10 8

6 10 8 10 14 10 8 14 12

Контрольные замеры проводили, как и при работе с крезацином через 2,4 и 6 недель. Выявлено, что быстрое образование корней, сохранность всего черенка и более интенсивный рост побегов был достигнут в растворе се-лената натрия с концентрацией Таким образом, экспериментально оп-

ределена биологически активная концентрация селената натрия для растения якона (табл. 6).

В растворе селената натрия концентрации 10"5% растения через 15 суток образовали очень мощную корневую систему, но листья начали завядать, а при посадке в почву некоторые черенки через 10 суток погибли (рис. 3).

Рисунок 3 Влияние селената натрия на образование корней у черенков якона

Приживаемость черенков, обработанных регуляторами роста, составила 95-98%.

Обработка регуляторами роста сказывалась и на дальнейшем росте и развитии растений якона Наращивание биомассы растений полностью коррелирует с интенсивностью ростовых процессов, и, следовательно, также зависит от стимулирующего эффекта регуляторов роста.

Особенно нас интересовали первые периоды роста и развития растений. Дело в том, что у якона после посадки в грунт рост сильно замедлен Было интересно определить стимулирующий эффект регуляторов роста, который помог бы проросткам якона ускорить наступление фазы активного роста. Как показали наблюдения, и крезацин, и селенат натрия положительно повлияли на ростовые параметры, и уже через 2 недели, а не через месяц, как в случае контроля, следовал период интенсивного роста, который длился до конца сентября.

Анатомическое строение листьев якона

Нами были установлены некоторые особенности анатомического строения листьев якона. Эпидерма состоит из крупных основных клеток эпи-

дермы, устьица типичного для двудольных растений строения, не уплотненные с поверхности листа. Значительного развития достигают трихомы кроющего типа: крупные многоклеточные неветвящиеся. Располагаются они и на верхней, и на нижней эпидерме листа (рис. 4, 5).

Рисунок 4.

Анатомическое строение листа. Строение эпидермы и трихом.

Рисунок 5.

Анатомическое строениелиста. Срез через среднюю жилку.

Мезофилл состоит из крупных тонкостенных клеток с большим количеством хлоропластов. Сосудисто-волокнистые пучки крупные с хорошо выраженными сосудами ксилемы и ситовидными трубками флоэмы (рис. 6).

Рисунок 6

Анатомическое строениелиста Проводящий пучок

Наши предположения о наличии «кранц» - строения не подтвердилось клеток обкладки нет, мезофилл граничит с проводящим пучком через колленхиму.

Анатомическое изучение листа показало, что якон принадлежит к растениям С3 пути фотосинтеза. Видимо интенсивный рост, и наращивание биомассы у якона имеет другие физиологические механизмы.

Определение пигментов - хлорофиллов «а» и «в» в листьях якона

Для изучения количества хлорофиллов «а» и «в» в листьях якона брали листья растений, выращенных из почек корневища, из черенков, укорененных в воде и из черенков, укорененных в крезацине концентрации %.

Под влиянием обработки крезацином количество хлорофилла «а» возрастало в 3 раза, а количество хлорофилла «в» в 6 раз (табл.7)

Крезацин оказал стимулирующее воздействие на синтез хлорофилла. Это можно объяснить ауксиновой активностью регулятора роста, а именно влиянием на усиленное формирование корневой системы, что в целом по-

вышает снабжение растений питательными веществами и ведёт к усилению всех синтетических процессов.

Таблица 7.

Количество хлорофилла «а» и «в» в листьяхрастений якона, выращенных из различных вегетативных зачатков

Варианты опыта Количество хлорофилла в мг/г сухих листьев

Хлорофилл «а» Хлорофилл «в»

Растения, выращенные из почек корневища 5,06 2,74

Из черенков, укорененных в воде 3,19 3,47

Из черенков, укорененных в крезацине концентрации 10 % 9,21 18,91

Повышение содержания хлорофилла после обработки крезацином коррелирует с интенсивностью фотосинтеза в молодых листьях якона.

Таким образом, обработка черенков раствором крезацина концентрации 10-5% оказывает стимулирующее действие на образование хлорофилла в листьях якона.

Интенсивность фотосинтеза по количеству образовавшегося в листьях органического вещества у растений якона

Для исследований интенсивности фотосинтеза использовали растения, выращенные из почек корневища, из черенков укоренённых в воде и из черенков укоренённых в крезацине концентрации 10"5 %.

Под влиянием обработки крезацином интенсивность фотосинтеза увеличивается в 2,02 раза по сравнению с растениями, выращенными из черенков, укоренённых в воде, и в 1,4 раза по сравнению с растениями, выращенными из почек корневищ (рис. 7).

• растения выращенные из почек корневища

• растения выращенные из черенков укорененных в воде

• растения выращенные из черенков, укорененных в крезацине

варианты опыта

Рисунок 7. Влияние обработки крезацином на интенсивность фотосинтеза влистьяхякона

Анализ данных показывает, что якон является растением с высокой интенсивностью фотосинтетических процессов

ВЫВОДЫ

1. Якон является перспективной овощной культурой для возделывания в Тульской области и представляет потенциальный сырьевой источник для получения нового поколения пищевых продуктов.

2. Наиболее перспективными способами вегетативного размножения являются размножение якона почками корневищ и стеблевым зеленым черенкованием.

3. Биологически активной концентрацией регуляторов роста крезацина и селената натрия для якона являются: 10 5% и 10 *% соответственно.

4. Регулятор роста крезацин концентрации 10 5 % оказывает стимулирующее действие на корнеобразование, на увеличение интенсивности работы фотосинтетического аппарата листьев, на рост биомассы растений. Обработка крезацином ведет к увеличению содержания хлорофилла «а» в 3 раза, а количество хлорофилла «в» в б раз в листьях растений якона, интенсивность фотосинтеза увеличивается в 2,02 раза по сравнению с контролем.

5. Селенат натрия в концентрации 10"4% положительно влияет на укоренение и приживаемость черенков якона, на дальнейшие процессы роста и развития растений, и может быть использован в качестве элемента прогрессивной технологии интродукции якона в Тульской области.

6. При выращивании якона на серых лесных почвах Тульской области наиболее интенсивные рост и развитие наблюдаются в условиях защищенного грунта (что связано с тем, что якон является теплолюбивым растением), оптимальная площадь питания соответствует схеме посадки

7. По строению фотосинтетической ткани якон относится к растениям Сз-пути фотосинтеза.

Рекомендации производству.

1. Рекомендовать нетрадиционную перспективную овощную культуру - якон для выращивания в индивидуальном секторе в Тульской области в условиях Нечерноземья.

2. С целью получения высокой урожайности товарных корневых клубней выращивать якон в защищенном грунте, посадку растений производить в первой декаде мая, по схеме см при рядовом размещении.

3. Для получения качественного посадочного материала использовать вегетативное размножение якона почками корневищ и стеблевыми зелеными черенками.

4. Для улучшения корнеобразования и приживаемости черенков проводить обработку растворами крезацина в концентрации % и селена-том натрия — 10"4 %.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Кириллова Л.Л., Туркина Е.В. Применение регуляторов роста при выращивании овощных форм амаранта в Тульской области // Материалы Третьей Международной Научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений». Пенза, 14 - 19 июня 2000 г.-С. 133-135

2. Кириллова Л.Л., Туркина Е.В., Пешкова A.M. Применение цито-кининовых регуляторов роста при выращивании овощных форм амаранта // Материалы Четвертого Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования». Пущино, 20-24 июня 2001 г., т.1 - С. 230-232

3. Слетова Е.В., Кириллова Л.Л., Коненков П.Ф., Мельник Л.С. Особенности вегетативного размножения // Материалы Четвертой Международной Научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений». Ульяновск, 24-28 июня 2002 г., т. 2-С. 343-345

4. Слетова Е.В., Кириллова Л.Л., Кононков П.Ф. Интродукция якона в Тульской области // Материалы Первой Международной Научно-практической конференции «Растительные ресурсы для здоровья человека». Сергиев-Посад, 23-27 сентября 2002 г. - С. 238-241

5. Кириллова Л.Л., Слетова Е.В., Кононков П.Ф., Мельник Л.С. Влияние крезацина на рост и развитие якона // Материалы Четвертой Международной Научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений». Ульяновск, 24-28 июня 2002 г., т.2 - С. 342-343

6. Кириллова Л.Л., Слетова Е.В., Мельник Л.С, Бочкова Ю.В. Технология выращивания якона - перспективной овощной культуры в Тульской области // Материалы Пятого Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». Пущино, 2003 г., т.З - С. 26-33

7. Слетова Е.В., Кириллова Л.Л., Пешкова A.M., Мельник Л.С. Влияние крезацина на интенсивность фотосинтеза и содержание фотосинтетических пигментов в листьях якона // Материалы Пятого Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». Пущино, 2003 г., т.З - С. 147-149

Типография ООО «Телер» 127299 Москва, ул. Космонавта Волкова, 12 тел. 937-8664 Лицензия на полиграфическую деятельность ПД № 00595

Подписано в печать 5.11.2004 г. Формат 60 х 90 1/16. Тираж 100 экз. Бумага «Снегчрочка» 1,5 печ. л. Заказ № 739

924206

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Слётова, Елена Вячеславовна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Якон - перспективная нетрадиционная культура.

1.1.1. Систематика и морфология якона {Polymnia Sonchifolia).

1.1.2. Характеристика вида - Polymnia Sonchifolia.

1.1.3. Происхождение.

1.1.4. Ботаническое описание.

1.1.5. История возделывания якона.

1.1.6. Географическое распространение.

1.1.8. Хозяйственная ценность якона.

1.2. Вегетативное размножение.

1.2.1. Черенкование.

1.2.2. Размножение корнеклубнями.

1.2.3. Размножение клубнями.

1.2.4. Размножение корневищами.

1.2.5. Размножение отводками и другими способами.

1.2.6. Клональное размножение.

1.2.6.1. Клональное микроразмножение in vitro.

1.2.6.2. Клональное размножение in vivo.

1.3. Ризогенез.

1.3.1. Механизм ризогенеза.

1.3.2. Методы ризогенеза.

1.3.3. Приёмы и условия, облегчающие корнеобразование у трудно укореняемых растений.

1.4. Влияние экзогенных стимуляторов роста на перераспределение эндогенных гормонов при укоренении.

1.5. Характеристика регуляторов роста.

1.5.1. Влияние крезацина.

1.5.2. Влияние селената натрия.

1.5.3. Влияние регуляторов роста на процесс фотосинтеза.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Условия и место проведения исследований.

2.2. Объекты исследования и методы исследования.

2.2.1 Методика постановки полевого опыта.

2.2.2. Методика размножения якона зачатками корневище».

2.2.3. Методика зеленого черенкования и наблюдения за укореняющимися черенками.

2.2.4. Методика определения пигментов хлорофиллов «а» и «в» в зелёных листьях якона.

2.2.5. Методика определения интенсивности фотосинтеза по количеству образовавшегося в листьях органического вещества

Ф (метод половинок).

2.2.6. Методика приготовления микросрезов.

2.2.7. Методика количественного определения фруктозы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

Интродукция и разработка технологии возделывания якона.

3.1. Влияние условий выращивания на рост и развитие якона.

3.1.1. Влияние площади питания на рост и развитие якона.

3.1.2. Влияние места выращивания (открытый и защищенный грунт) на рост и развитие растений якона.

3.2. Вегетативное размножение якона.

3.2.1. Получение рассады якона из почек корневища.

3.2.2. Получение рассады якона из стеблевых черенков.

3.3. Влияние стимуляторов роста на рост и развитие растений якона

3.3.1. Влияние крезацина роста на рост и развитие черенков яко- 72 на.

3.3.2. Влияние селената натрия на рост и развитие черенков якона. 80 ф 3.4. Анатомическое строение листьев якона.

3.5. Определение пигментов - хлорофиллов «а» и «в» в листьях якона.

3.6. Интенсивность фотосинтеза по количеству образовавшегося в листьях органического вещества у растений якона.

3.7. Изучение влияния крезацина на количественное содержание фруктозы

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Интродукция и разработка технологии возделывания якона в условиях нечерноземья в индивидуальном секторе"

Актуальность темы. Из всего богатства растительного мира, включающего около 300 тысяч видов высших растений, человек использует лишь 1/100 его часть. Между тем рост населения Земли, к 2050 году, по прогнозам экспертов ФАО ООН, достигнет 10 миллиардов человек. Это потребует увеличения производства продовольственных ресурсов не менее чем на 50%, и то при условии сохранения современного уровня потребления, хотя по данным ООН на земном шаре 500 миллионов человек в настоящее время голодает, а 2 миллиарда человек не доедает.

Эта задача может быть решена как за счет расширения посевных площадей и повышения урожайности возделываемых растений, так и за счет интродукции и внедрения в сельскохозяйственное производство новых нетрадиционных видов.

Гениальный учёный Николай Иванович Вавилов научно обосновал и открыл перспективы интродукции растений в подъёме сельского хозяйства. В России с интродукцией связано появление подсолнечника, картофеля, томата и других сельскохозяйственных культур, без которых нельзя представить нынешнее существование.

За счет интродукции ценных видов овощных растений в условиях различных зон России можно расширить ассортимент овощных культур, а значит улучшить питание людей, сделать его более полноценным, качественным и разнообразным (Кононков П.Ф.,1996).

Основные преимущества новых нетрадиционных культур по сравнению с традиционными обозначил академик РАСХН B.C. Шевелуха.

- Главное преимущество новых нетрадиционных культур по сравнению с традиционными - их повышенная генетически детерминированная устойчивость к стрессовым (биотическим и абиотическим) факторам среды. Как правило, они не подвергаются или слабо подвергаются селекционной проработке, улучшению, реконструкции генома, сформированного эволюцией, элиминации генов устойчивости ботанических таксонов.

- Второе их преимущество состоит в способности усваивать макро- и микроэлементы из труднодоступных соединений почвы и материнской породы, что обусловлено различными структурными и метаболическими особенностями этих растений. В результате уровень продукционного процесса у них в условиях недостаточной обеспеченности основными факторами жизни, как правило, выше, чем у традиционных культур.

- Третье преимущество - многие из них являются источниками биологически активных соединений, имеющих большое значение в медицине, пищевой и перерабатывающей промышленности, обладающих стимулирующим действием на человека и животных.

- Четвертое преимущество - они обладают специфическими требованиями к условиям произрастания и занимают, как правило, определённые экологические ниши в природной, естественной среде и в сельскохозяйственном производстве.

- Пятое преимущество - многие из них адаптированы к бессменной культуре и могут успешно произрастать на запольных участках вне севооборотов, на неудобьях и тем самым способствовать комплексному использованию различных земель и увеличению производства сельскохозяйственной продукции.

- Шестое преимущество (вариант главного преимущества) - большинство видов нетрадиционных культур значительно слабее поражается болезнями и вредителями, что связано с сохранившейся у них природной генетической устойчивостью видов. Они могут быть использованы в качестве доноров и источников эффективных генов в трансгенетике.

- Седьмое преимущество - неисчерпаемость новых источников нетрадиционных культур, открываемых по мере развития потребностей общества, культуры земледелия и углубления переработки сырья в пищевой, фармацевтической и других отраслях производства.

- Восьмое преимущество (особенность) - вовлечение новых нетрадиционных видов растений в культуру потенциально в большей мере возможно в тропическом и субтропическом поясе земного шара, где сосредоточены слабо развитые страны и где от недоедания и голода страдает и умирает большое количество людей. Они - эти виды растений - могут быть использованы для увеличения продовольственных, кормовых и фармацевтических ресурсов в этих зонах.

- Девятое преимущество - глубокое изучение морфологии и биологии нетрадиционных культур позволяет выявить закономерности эволюционного процесса в природных условиях, установить его темпы и масштабы, критерии естественной адаптации растительных организмов к стрессовым факторам среды.

- Десятое преимущество - впереди у них большое будущее, переоткрытие их экономической значимости для общества и исторический период широкого распространения, охвата экологических и экономических территорий, процветание видов в естественных и искусственных условиях.

Нетрадиционные культуры имеют не только преимущества, но и недостатки. Но минусы у них намного слабее плюсов. Минусы этих культур могут быть преодолены и приобщены к плюсам, к положительным качествам.

- Главный минус нетрадиционных культур - их нетехнологичность, крайне слабая адаптация к современным средствам и технологиям их возделывания. Этот недостаток должен быть преодолен двумя путями - реконструкцией самих технологий и селекцией растений на адаптационные признаки. Оба подхода равноценны по важности, но различны по темпам решения проблемы (Шевелу-ха B.C., 2002).

За прошедший период интродукция растений не только не исчерпана, но и по-прежнему открывает новые перспективы в освоении растительных ресурсов нашей планеты.

В современных условиях, как в России, так и во многих странах мира население обеспечено продуктами питания, производимых сельскохозяйственными производителями и продукцией рек, водоёмов, морей и океанов.

Однако в связи с механизацией и индустриализацией сельского хозяйства уменьшается набор сельскохозяйственных культур. Поэтому наиболее острой стала проблема сбалансированности продуктов питания по незаменимым аминокислотам, витаминам, биологически активным веществам, минеральному составу и другим компонентам.

Восполнить этот пробел в какой-то степени могут и должны, редкие нетрадиционные сельскохозяйственные растения, как в качестве самостоятельных продуктов питания, так и в виде пищевых добавок (Кухарева JI.B., 2000). Кроме этого концентрация в сельскохозяйственном производстве ограниченного набора сельскохозяйственных культур приводит к вспышкам эпифитотий, которые наносят огромный ущерб сельскому хозяйству. Поэтому введение в культурооборот новых и нетрадиционных растений способствует устойчивости и стабильности в растениеводстве (Бодруг М.В., Чиокырлан Н.Г., 1998).

Остро стоящая в настоящее время проблема заболеваний взрослых и детей, связанных с нарушениями обмена веществ - сахарный диабет, ожирение, атеросклероз - требуют введения в пищевой рацион таких овощных культур, которые бы обладали бы лечебными свойствами и содержали легко усвояемые сахарозаменители. Одной из таких перспективных культур является якон.

Якон накапливает фруктозу, инулин, фруктаны, много калия и может служить источником для получения этих веществ. Основная масса запасных веществ накапливается в мясистых корневых клубнрх^соторые можно употреблять в сыром, тушеном, жареном и сушеном виде.

Такие ценные качества якона определяют перспективность для интродукции на новых территориях, в том числе и в Нечерноземье.

Для лучшей адаптации и более успешной интродукции якона в нетипичных для него условиях Нечерноземья, для стимуляции деятельности фотосинтетического аппарата и активации белоксинтезирующей системы растений, возможно применение различных агротехнических приемов и использование регуляторов роста и развития растений с различной фитогормональной активностью.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилось изучение возможности выращивания новой перспективной овощной культуры якона в Тульской области в условиях Нечерноземья в индивидуальном секторе.

В связи с поставленной целью были определены основные задачи работы: 1. Исследовать морфологические признаки якона при интродукции в Тульской области в индивидуальном секторе в условиях Нечерноземья.

2. Разработать эффективные способы вегетативного размножения якона.

3. Дать сравнительную оценку влиянию обработки регуляторами роста крезацином и селенатом натрия на интенсивность вегетативного размножения якона, на процессы роста и развития якона, а именно:

- укоренение черенков якона;

- вегетативное размножение почками корневищ.

4. Выявить влияние обработки сеянцев якона крезацином на активность фотосинтетического аппарата листьев якона по показателям:

- содержание хлорофилла «а» и «в»;

- интенсивность фотосинтеза.

5. Исследовать влияние условий выращивания якона на ростовые показатели растений и урожайность корневых клубней.

6. Определить по анатомическому строению листьев якона его принадлежность к типу фотосинтеза.

7. На основании комплексной оценки условий выращивания и влияния обработки регуляторами роста крезацином и селенатом натрия определить особенности вегетативного размножения, роста и развития растений, рассмотреть возможность выращивания якона в Нечерноземье и выявить агротехнические приемы наиболее существенные для якона.

Научная новизна. Впервые было изучено влияние регуляторов роста крезацина и селената натрия на особенности роста и развития, а также продуктивность растения якона (Polymnia Sonhifolia) в условиях Нечерноземья. Показано, что обработка черенков якона указанными стимуляторами положительно влияет на ростовые параметры и урожайность растения якона.

Изучено анатомическое строение листьев якона и установлено, что якон относится к растениям Сз пути фотосинтеза.

Проведено сравнительное исследование влияния регуляторов роста на особенности фотосинтеза якона как Сз-растения нетрадиционного для Нечерноземья, показано стимулирующее действие крезацина и селената натрия на содержание хлорофилла, интенсивность фотосинтеза и урожайность корневых клубней.

Установлено, что при обработке селенатом натрия повышаются темпы роста и развития якона. Показано, что крезацин, обладая ауксиновой активностью, усиливает ризогенез в черенках якона, оказывает стимулирующее действие на формирование растений.

Практическая ценность работы. Получены данные, позволяющие рекомендовать якон для выращивания в условиях Нечерноземья в Тульской области в индивидуальном секторе.

Показано, что для оптимизации вегетативного размножения следует использовать размножение почками корневищ и стеблевыми зелеными черенками. Для усиления корнеобразования и приживаемости молодых растений проводить обработку новыми регуляторам роста крезацином и селенатом натрия.

Проведенные исследования могут способствовать дальнейшему развитию представлений о влиянии регуляторов роста с различной фитогормональной активностью на процессы фотосинтеза, на процессы роста и развития нетрадиционного и очень перспективного растения, каким является якон. Полученные результаты имеют теоретическое и практическое значение для дальнейшего исследования новых регуляторов роста с целью их применения в практике овощеводства. Результаты работы могут быть также использованы в лекционных курсах растениеводства и физиологии растений, при проведении полевой практики студентов биологических и агрономических специальностей. т 9

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Слётова, Елена Вячеславовна

5. ВЫВОДЫ

1. Якон является перспективной овощной культурой для возделывания в Тульской области и представляет потенциальный сырьевой источник для получения нового поколения пищевых продуктов.

2. Наиболее перспективными способами вегетативного размножения являются размножение якона почками корневищ и стеблевым зеленым черенкованием.

3. Биологически активной концентрацией регуляторов роста крезацина и селената натрия для якона являются: 10"5% и 10'4% соответственно.

4. Регулятор роста крезацин концентрации Ю-5 % оказывает стимулирующее действие на корнеобразование, на увеличение интенсивности работы фотосинтетического аппарата листьев, на рост биомассы растений и количественное содержание фруктозы в корневых клубнях. Обработка крезацином ведет к увеличению содержания хлорофилла «а» в 3 раза, а количество хлорофилла «в» в 6 раз в листьях растений якона, интенсивность фотосинтеза увеличивается в 2,02 раза по сравнению с контролем.

5. Селенат натрия в концентрации положительно влияет на укоренение и приживаемость черенков якона, на дальнейшие процессы роста и развития растений, и может быть использован в качестве элемента прогрессивной технологии интродукции якона в Тульской области.

6. При выращивании якона на серых лесных почвах Тульской области наиболее интенсивные рост и развитие наблюдаются в условиях защищенного грунта (что связано с тем, что якон является теплолюбивым растением), оптимальная площадь питания соответствует схеме посадки 70x70 см.

7. По строению фотосинтетической ткани якон относится к растениям Сз-пути фотосинтеза.

Рекомендации производству

1. Рекомендовать нетрадиционную перспективную овощную культуру

- якон для выращивания в индивидуальном секторе в Тульской области в условиях Нечерноземья.

2. С целью получения высокой урожайности товарных корневых клубней выращивать якон в защищенном грунте, посадку растений производить в первой декаде мая, по схеме 70x70 см при рядовом размещении.

3. Для получения качественного посадочного материала использовать вегетативное размножение якона почками корневищ и стеблевыми зелеными черенками.

4. Для улучшения корнеобразования и приживаемости черенков проводить обработку растворами крезацина в концентрации 10"5 % и селенатом натрия- 10"4 %.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследований была изучена возможность интродукции перспективной нетрадиционной овощной культуры якона в Тульской области. Растения якона содержат большое количество питательных и биологически активных веществ, и введение в культуру этого растения расширит ассортимент овощных культур.

Установлены морфологические особенности якона, строение вегетативных органов и их видоизменений - корневищ и корневых клубней, а также изучено анатомическое строение листьев якона. Определено, что по строению фотосинтетической ткани якон относится к растениям Сз - пути фотосинтеза.

Разработаны наиболее эффективные способы вегетативного размножения якона, связанные с тем, что растение имеет длительный период вегетации (8-9 месяцев) и размножать его семенным способом в условиях Тульской области не предоставляется возможным.

Комплексный подход к изучению влияния регулятора роста крезацина на активность фотосинтетического аппарата растений якона позволил решить вопросы, связанные с повышением продуктивности и адаптации растений при интродукции в Нечерноземье.

Изучение развития ответных ростовых реакций на действие регуляторов роста крезацина и селената натрия позволило установить особенности действия каждого регулятора, что может в дальнейшем служить основой для применения данных регуляторов роста и развития в целях повышения урожайности растений якона.

Все изучаемые регуляторы роста положительно влияли на ростовые и продуктивные процессы. В наших опытах под влиянием регуляторов роста возрастала активность фотосинтетического аппарата листьев, что выражалось в увеличении содержания хлорофилла, возрастании интенсивности фотосинтеза.

Результаты наших исследований могут быть использованы в развитии представлений о фотосинтезе, протекающих в растениях якона, а также внести определенный вклад в теорию гормональной регуляции ростовых процессов связанных с наращиванием биомассы и повышения урожайности корневых клубней якона.

Изучена модуляция селенатом натрия адаптивных возможностей якона, что может являться отправным моментом в разработке новых приемов его успешной интродукции в условиях Нечерноземья. Так как у якона после пересадки в грунт рост сильно замедлен, обработка регуляторами роста крезацином и селенатом натрия способствует ускорению наступления фазы активного роста, что необходимо для выращивания якона в индивидуальном секторе в Тульской области.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Слётова, Елена Вячеславовна, Москва

1. Акулова Е.А., Миронова Г.Д., Таукелеева М.Н., Рузиева Р.Х. Влияние ИУК на фотофосфорилирование изолированных хлоропластов гороха // Биохимия, 1975. Т. 40, вып. 6.- С. 1205-1209.

2. Алексеев A.M., Гусев Н.А. Физиологический анализ влияния недостатка воды на растения // Физиология приспособления и устойчивости растений при интродукции. Новосибирск: Наука, 1969. - С. 134-168.

3. Алехина Н.Д., Кренделева Т.Е., Полесская О.Г. Фотосинтез в клетке листа Сз-растений // Физиология растений, 1996, т.43, №1.- С. 136-138.

4. Андреева Т.Ф. Физиология фотосинтеза // Физиология сельскохозяйственных растений. М.: Изд-во МГУ, 1967. - Т. 1- С. 267-308.

5. Андреева Т.Ф., Строганова Л.В., Протасова Н.Н. и др. Фотосинтез и рост растений кукурузы и подсолнечника // Физиология растений, 1980. Т.27. - №1. - С. 105-112.

6. Андрианова Ю.Е., Тарчевский И.А. Хлорофилл и продуктивность растений.- М.: Наука, 2000. 126 с.

7. Афанасьева, Т. В. Почвы СССР // Т. В. Афанасьева, В. И. Василенко, Т. В. Терешина, Е. В. Шеремет.- М.: Мысль, 1979. 540 с.

8. Биология развития растений. -М.: Наука, 1975.- 567 с.

9. Велик В.Ф., Бондаренко Л.Г. Методика полевого опыта в овощеводстве и бахчестве.- М: Колос, 1979.- С.210.

10. Бери Д.А., Даунтон У.Д. Зависимость фотосинтеза от факторов окружающей среды // Фотосинтез.-М: Мир, 1987.Т.2. С.273-364.

11. Бернье Ж., Кине Ж.М. Физиология цветения. М.: Колос, 1985. -Т.2.-С. 317.

12. Биггс Т. Овощные культуры М.: Мир, 1990. - С. 200.

13. Бобырь Л.Ф. Влияние физиологически активных гумусовых веществ на фотосинтетические процессы у растений: Автореф. дис. канд. биол. наук. Кишенев, 1984. - С. 24.

14. Болхард-Норденкамф Г.Р. Морфология побега, анатомия листа и фотосинтез // Фотосинтез и биопродуктивность: методы определения. М.: Агропромиздат, 1989.-С. 186-201.

15. Блинохватов А.Ф. Селен в биосфере. ПГСХА. Пенза: РИО ПГСХА, 2001.-324с.

16. Венедиктов П.С., Кренделева Т.Е., Рубин А.Б. Первичные процессы фотосинтеза и физиологическое состояние растительного организма // Физиология фотосинтеза. М.: Наука, 1982.- С. 55-76.

17. Вихрева В.А., Хрянин В.Н., Стаценко А.П. О причинах антистрессовой активности селена // Новые нетрадиционные растения и перспективы их практического использования. Материалы IV Международного симпозиума.20-24 июня 2001 М.: Пущино, 2001. - С. 193-194.

18. Воскресенская Н.П. Принципы фоторегулирования метаболизма растений и регуляторное действие красного и синего света на фотосинтез // Фоторегуляция метаболизма и морфогенеза растений. М.: Наука, 1975. - С. 1636.

19. Воскресенская Н.П. Фоторегуляторные реакции и активность фотосинтетического аппарата // Физиология растений. -1987. Т.34, вып.4. С. 669683.

20. Вульф Е.В., Малеева О.Ф. Мировые ресурсы полезных растений. Справочник. JL: Наука, 1969. - 565 с.

21. Габдрашитов З.А., Реутов С.П. Климат и урожай. Казань: Тат. кн. изд-во, 1986.-112 с.

22. Гавриленко В.Ф., Гусев М.В., Никитина К.А., Хоффманн П. Избранные главы физиологии растений. М.: Изд-во МГУ, 1986. - 440 с.s^t

23. Гейтс Д., Джонсон X., Иокум К., Ломмен П. Геофизические факторы, влияющие на продуктивность растений // Теоретические основы фотосинтетической продуктивности. М.: Наука, 1972. - С. 406-419.

24. Голополосова Т.В. Практикум по биологической химии.- Тула: Изд-во Тул. Гос. Пед. Ун-та им. Л. Н. Толстого, 2003 С. 29-30.

25. Голополосова Т.В. Руководство к лабораторным работам по курсу «Биологическая химия» / Голополосова Т.В., Карташов Ю.Д., Ситникова Н.С.Тула: Изд-во Тул. Гос. Пед. Ун-та им. Л. Н. Толстого, 1998.- 24 с.

26. Гоффманн П. О взаимоотношениях между хлоропластами и митохондриями. В кн.: Биохимия и биофизика фотосинтеза. Иркутск, 1971. - С. 94-98.

27. Гришина JI.A. Гумусообразование и гумусное состояние почв / М.: Наука, 1986.-С. 241.

28. Гродзинский Д.Н., Ходос В.Н., Рожко И.И. О возможных путях регуляции обмена веществ в растительной клетке. В кн.: Физико-химические основы авторегуляции в клетках. М.: Наука, 1968. - С. 73-83.

29. Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений. М.: Мир, 1986.-Т. 1.-392 с.

30. Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений. М.: Мир, 1986.-Т.2.-302 с.

31. Гуляев Б.И. Обоснования путей повышения фотосинтетической продуктивности посевов // Фотосинтез и продукционный процесс. М.: Наука, 1988.-С. 218-222.

32. Гуляев Б.И., Рожко И.И., Рогаченко А.Д. Фотосинтез, продукционный процесс и продуктивность растений. Киев: Наукова думка, 1989. - 152 с.

33. Гуминский С.А. Механизм и условия физиологического действия гумусовых веществ на растительные организмы // Почвоведение. 1957. - №12. -С. 72-78.

34. Гэлстон А., Дэвис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения. М.: Мир, 1983.-549 с.

35. Дерфлинг К. Гормоны растений. Системный подход. М.: Мир, 1985.-304 с.

36. Доклад администрации Тульской области о состоянии окружающей среды Тульской области в 2000 году.- Тула, 2001.- 74 с.

37. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М: Наука, 1973.

38. Дьяков В.М., Кс/зинников Ю.С. Экологически безвредный регулятор роста крезацин. В кн. Регуляторы роста растений. М.: -Наука, 1971. - С. 132-165.

39. Иванова З.Я. Биологические основы и приемы вегетативного размножения.- Киев: Наукова думка, 1982. 112 с.

40. Ихер, Т. П. Экологические проблемы Тульского региона / Т. П. Ихер // Единая система экологического образования и воспитания.- Тула, 1996.-С. 4-19.

41. Карабашов И.А. Витамины и фитогормоны в жизни растений. Минск: Урожай, 1977. С. 150.

42. Кефели В.И. Рост растений и фитоморфогенез // Физиология растений. 1987. - Т.34. - С. 685-697.

43. Кефели В.И., Протасова Н.Н. Гормональные аспекты взаимодействия роста и фотосинтеза // Фотосинтез и продуктивный процесс. М: 1988. - С. 153-163.

44. Кефели В.И. Рост растений и фитоморфогенез // Физиология растений. 1987. - Т.34. - С. 685-697.

45. Кириллова JI.JL Применение регуляторов роста при выращивании овощных форм амаранта // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. с.-х. наук. Москва. 1999. - 22 с.

46. Кирпичников М.Э. Порядок сложноцветные (Asterales) // Жизнь растений. В 6 т. М., 1981. Т 5(2). С. 461-476.

47. Кирпичников М.Э., Забинкова М.Э.Русско- латинский словарь для ботаников. Филологическая редакция Я.М. Боровского, АН СССР, Ботанический институт им. В.Л.Комарова: Изд-во «Наука», Ленинградское отделение, Ленинград, 1977. 856 с.

48. Кисничан Л.П. Новая культура якон в условиях Молдовы // Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений: Материалы доклада Четвертой Международной Научно-практической конференции 24-28 июня 2002. -Ульяновск, 2002. Т.2 С. 296-298.

49. Козакова В.Н., Корсунская Н.Г. Продуктивность картофеля при обработке крезацином. В кн. Регуляторы роста растений. М.: Наука, 1971.

50. Комаров А.А., Сенский Б.С. Применение регуляторов роста и клеточных материалов в овощеводстве. М., 1987. С. 37-40.

51. Кононков П.Ф., Бунин М.С., Кононкова С.Н. Новые овощные растения. М.: «Нива России», 1992. - С. 8-14.

52. Кононков П.Ф., Гинс В.К. и др. Методические рекомендации по интродукции якона в России. М., Россельхозакадемия, 1999. 45 с.

53. Кононков П.Ф., Гинс В.К. и др. Методические рекомендации по технологии возделывания якона на приусадебных, садово-огородных и фермерских хозяйствах в условиях Нечерноземной зоны России. М., 2004. 27 с.

54. Кононков П.Ф., Гинс В.К., Анулов О.В., Смирнова Н.И., Щербухин В.Д. Перспективность интродукции якона в России // Доклады РАСХН, 1996, №5 С.17-18.

55. Кононков П.Ф., Гинс В.К., Анулов О.В., Смирнова Н.И., Щербухин

56. B.Д. Об углеводном составе запасающих клубней якона // С.-х. Биол., 1997.-№5.-С. 112-114

57. Кононков П.Ф., Гинс В.К., Смирнова Н.И., Щербухин В.Д. Экстрактивные сахара стеблей якона, интродуцируемого в Подмосковье // Доклады РАСХН, 1998, №2. С. 9-10.

58. Кононков П.Ф., Гинс В.К., Темичева С.А. Способы вегетативного размножения якона // Новые нетрадиционные растения и перспективы их практического использования. Материалы V Международного симпозиума 9-14 июня 2003. Москва,2003. Т.2. - С.70-72.

59. Корнеева О.С. Механизм ферментативного гидролиза инулина при получении фруктозы // Новые нетрадиционные растения и перспективы их практического использования. Материалы III Международного симпозиума. — М.: Пущино, 1999.-С. 86.

60. Корнеева О.С., Кононков П.Ф., Магомедов Г.О, Омельченко О.М. Получение порошкообразного полуфабриката из якона // «Хранение и переработка сельхозсырья», 2001. №1.- С. 42-43.

61. Кретович B.JI. Биохимия растений.- М.: Высшая школа, 1986. 504с.

62. Кулаева О.Н. Новые направления в физиологии растений. М.: Наука, 1985.-С. 62-84.

63. Курсанова A.JI. Новые направления в физиологии растений.- М.: Наука, 1985.

64. Лархер В. Экология растений. М.: Мир, 1978.

65. Леви А., Сиккевиц Ф. Структура и функции клетки. М.: Мир, 1971.

66. Леопольд А. Рост и развитие растений. М.: Мир, 1963. - 494 с.

67. Либберт Э. Физиология растений.- М.: Мир, 1976.

68. Магомедов И.М. Фотосинтез и органические кислоты. Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.-204 с.

69. Макаров О.А., Березин П.Н., Быкова Е.П. Опыт экологического нормирования окружающей природной среды Тульской области // Вестник Московского университета. Сер. 17, Почвоведение. 2002. - N1.-C. 15-19

70. Мак-Милан Броуз. Размножение растений.- М.: Мир, 1987.- 382 с.

71. Мокроносов А.Т. Взаимосвязь фотосинтеза и функций роста // Фотосинтез и продукционный процесс. М.: Наука, 1988. - С. 109-121.

72. Мокроносов А.Т., Гавриленко В.Ф. Фотосинтез. Физиолого-экологические и биохимические аспекты. М.: МГУ. 1992. 320 с.

73. Мокроносов А.Т. Онтогенетический аспект фотосинтеза. М.: Наука, 1981.- 196 с.

74. Мокроносов А.Т. Фотосинтетическая функция и целостность растительного организма. М, Наука, 1983.- С. 108-132.

75. Музафаров Е.Н. Световая приставка для спектрофотометра SPRCORD UVWIS, «Йенское обозрение», 1975. Т.35. - С. 144.

76. Музафаров Е.Н., Креславская В.Д., Назарова Г.Н. Световая и гормональная регуляция фотосинтеза и роста растений. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1995.- 150 с.

77. Никкел Л. Регуляторы роста растений. Применение в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1984. С. 20-26

78. Ничипорович А.А. О путях повышения продуктивности фотосинтеза растений в посевах // Фотосинтез и вопросы продуктивности растений. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - С. 5-36.

79. Ничипорович А.А. Пути управления фотосинтетической деятельностью растений с целью повышения их продуктивности // Физиология сельскохозяйственных растений. М.: Изд-во ЛГУ, 1967. - Т.1. - С. 309-353.

80. Ничипорович А.А. Физиология фотосинтеза и продуктивность растений // Физиология фотосинтеза. М.: Наука, 1982. - С. 7-33.

81. Ничипорович А.А. Фотосинтетическая деятельность растений как основа их продуктивности в биосфере и земледелии // Фотосинтез и продукционный процесс. М.: Наука, 1988. - С. 5-28.

82. Овчаров К.Е. Физиологические основы всхожести семян.- М.: Наука, 1969.

83. Овчинников Ю. И. Физическая география Тульской области // Ю. И. Овчинников, О. Ю. Овчинников.- Тула: Пересвет, 2000.- 143 с.

84. Орт Д., Меландри Б., Юнге В. Фотосинтез. М.: Мир, 1987. -Т.1,Т.2. - С. 728; -С.460.

85. Петровская-Баранова Т.П. Физиология адаптации и интродукции растений. М.: Наука, 1983. - 152 с.

86. Пивоваров В.Ф., Кононков П.Ф., Никулынин В.П. Овощи-новинки на вашем столе.- М.: 1995.

87. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений. Москва.: Агропромиздат, 1987. 494 с.

88. Плешков В.П. Практикум по биохимии растений. М.: Колос, 1976. -С. 7-22.

89. Плохинский Н.А. Биометрия. М.: Изд-во МГУ, 1970. - 367 с.

90. Полевой В.В. Физиология растений. М.: Высшая школа, 1989. — 464с.

91. Полевой В.В. Фитогормоны. Л.: Изд-во ЛГУ, 1982. - 248 с.

92. Полевой В.В., Саламатова Т.С. Растяжение клеток и функции ауксинов // Рост растений и природные регуляторы. М: Наука, 1977. - С. 171-192

93. Пьянков В.И. Особенности продукционного процесса у растений с С3- и С4-типами фотосинтеза // Фотосинтез и продукционный процесс / под ред. Мокроносова А.Т., Свердловск: Изд-во УРТУ, 1988. С. 76-94.

94. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника, т. 2. М.: Мир, 1990. 344 с.

95. Рункова JI.B. Действие регуляторов роста на декоративные растения. М.: Наука, 1985.- С. 115-118

96. Свергун И. П. Природные богатства Тульской области и перспективы их использования // И. П. Свергун.- Тула, 1961.- 70 с.

97. Сычев, А. И. Недра Тульской области / А. И. Сычев, В. С. Дымов, В. В. Гуркин // Монография.- Тула: Гриф и Ко, 2000.- 124 с.

98. Тарарина Л. Ф., Шереметьева И. С. Методические рекомендации студентам педагогического института по краеведению // раздел "Природа Тульской области".- Тула, 1988.- 31 с.

99. Тарасенко М.Т. Размножение растений черенками. М.: Колос, 1967.-С. 33-37

100. Тарчевский И.А. Фотосинтез и засуха. Казань: Изд-во Казан, унта, 1964.-207 с.

101. Тарчевский И.А. Основы фотосинтеза. Казань: Изд-во Казанского университета, 1971. - С. 294.

102. Тахтаджан А. Система магнолиофитов. Ленинград: Изд-во «Наука», 1987. - С. 266-272.

103. Третьяков Н.Н., Карнаухова Т.В., Земский В.Г. Практикум по физиологии растений -М: Агропромиздат, 1991. 302 с.

104. Третьяков Н.Н. и др. Практикум по физиологии растений.- Изд-во «КолосС», 2003. 288 с.

105. Тульский экологический бюллетень. 2000.- Тула, 2001.- 190 с.

106. Турецкая Р.Х., Поликарпова Ф.Я. Вегетативное размножение растений с применением стимуляторов роста.-М.: Наука, 1997, т.4.- 94 с.

107. Уоринг Ф., Филлипс И. Рост растений и дифференцировка. Москва: Мир, 1984.-С.512.

108. Харламова С.А., Кононков П.Ф., Гинс В.К. Особенности действия УФ света на биосинтез фотосинтетических пигментов в присутствии гормонов // Первая Всероссийская конф. фотобиологов. 1996. С. 88.

109. Чайка М.Т., Савченко Г.Е. Фоторегуляция биосинтеза хлорофилла в процессе развития хлоропласта // Фоторегуляция метаболизма и морфогенеза растений. М: Наука, 1975. - С. 120-134.

110. Чайлахян М.Х. Генетическая и гормональная регуляция роста, развития высших растений // Успехи совр. биол., 1982. Т.93. - Вып.1. - С. 23-24.

111. Чайлахян М.Х. Роль регуляторов роста в жизни растений в практике сельского хозяйства. М.: АН СССР, сер. биол., 1982. - №1. - С. 5-25.

112. Чиков В.И. Фотосинтез и транспорт ассимилятов. -М.: Наука, 1987.

113. Шевелуха B.C. Рост растений и его регуляция в онтогенезе.-М.: Колос, 1992.- С. 436-445

114. Шевелуха В.С.Нетрадиционный взгляд на новые культуры // Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений: Материалы доклада Четвертой Международной Научно-практической конференции 24-28 июня 2002. -Ульяновск, 2002. Т.1 С. 18-20.

115. Эдварде Дж., Уокер Д. Фотосинтез Сз- и С4-растений: механизмы и регуляция / под ред. Мокроносова А.Т. М.: Мир, 1986. 598 с.

116. Якушкина Н.И. Роль фитогормонов в адаптации растений к условиям среды // Гормональная регуляция ростовых процессов. М: МОПИ, 1985.-С.3-8.

117. Bostid N.R.C. Yacon// Lost crops of the Incas: Little known plane of the Andes with promise for worldwide cultivation.- Washington: National Akademy Press, 1989. p.l 15-123

118. Murashige Т., Skoog F. A rey\vised medium for rapid growth and bioas-says with tobacco tissue cultures // Physiol. Plant. 1962. Vol. 15. C.473-497.

119. Matsubara S. Micropropagation of Polymnia Sonchifolia (Yacon) Biotechnology in Agricullture and Forestry, Vol. 39. High-Tech and Micropropagation V (ed. By Y.P.S. Bajaj), Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1997.

120. Ohyama Т., Ito О., Yasuyoshi S., Ikarashi Т., Minamisawa K., Kubota M., Tsukihashi Т., Asami T. Composition of storage carbohydrate in tubers of yacon (Polymnia Sonchifolia) II Soil Sci. Plant Nutr. 1990. Vol. 36,№1.P. 167-171.

121. Tsukihashi T.,Yoshida Т., Studies on the cultivation of yacon // Iapanes Ioumal of farm Work Research. -1989.- Vol.45,№ 1, p.32-38.

122. Tsukihashi Т., Yoshida Т., Miyamoto M., Suzuki N. Studies on the cultivation of yacon /1. Influence of different planting densities on the tuber yield. // Japanese Journal of Farm Work Research. -1989. Vol. 24, № 1. - P. 32-38.

123. Tsukihashi Т., Yoshida Т., Miyamoto M., Suzuki N. Studies on the cultivation of yacon / IV. Influence of different planting densities on the tuber yield. // Japanese Journal of Farm Work Research. -1994. Vol. 29, № 1. - P. 388-430.

124. Tsukihashi Т., Komatsuzaki M.,Yoshida Т., Miyamoto M., Suzuki N. Studies on the cultivation of yacon / II. Influence of different planting densities on the tuber yield. // Japanese Journal of Farm Work Research. -1990. Vol. 25, № 1. - P. 38-47.

125. Zardini E. Enmobotanical notes on «Yacon», Polymnia sonchifolia (As-teraceac) // Econ. Bob -1991 -Vol. 45, № 1. -P. 72-85.