Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности выращивания ювенильных маточников для вегетативного размножения зелеными черенками подвоев яблони, груши, вишни, сливы

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Картушин, Алексей Николаевич, Москва

¿V ' с?о - ^ ^^ - л

Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства

Картушин Алексей Николаевич

ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ ЮВЕНИЛЬНЫХ МАТОЧНИКОВ ДЛЯ ВЕГЕТАТИВНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ ЗЕЛЁНЫМИ ЧЕРЕНКАМИ ПОДВОЕВ ЯБЛОНИ, ГРУШИ, ВИШНИ, СЛИВЫ

Специальность - 06. 01. 07 - плодоводство

ДИССЕРТАЦИЯ иа соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор с.-х. наук, академик РАСХН Кашин В.И.

ОСКВА -1999

\

Оглавление

Введение..........................................................................................4

Глава 1. Особенности вегетативного размножения зелёным черенкованием

подвоев плодовых растений (обзор литературы)............................7

Глава 2. Цель, объекты и методика исследований.....................................23

2.1 Цель и задачи исследований....................................................23

2.2 Место и объекты исследований................................................23

2.3 Методика учётов и наблюдений................................................27

Глава 3. Особенности роста плодовых растений в маточно-черенковом саду

в зависимости от системы формирующей обрезки.........................28

3.1 Регенерационная и побегообразовательная способность семечковых и косточковых пород............................................28

3.2 Продуктивность маточно-черенкового сада семечковых

и косточковых пород в зависимости от плотности насаждения

и системы формирующей обрезки...........................................46

Глава 4 Степень ювенильности и окореняемость зелёных черенков

плодовых растений.................................................................56

4.1 Влияние циклофизиса ветвей и топофизиса побегов на укореняемость зелёных черенков семечковых

и косточковых пород............................................................56

4.2 Выход окоренённых зелёных черенков в зависимости от типа маточника и способа обработки..............................................59

Глава 5 Влияние типов маточников и регуляторов роста на укоренение и развитие надземной и корневой системы зелёных черенков

плодовых растений.................................................................65

5.1 Укореняемость зелёных черенков семечковых и косточковых пород в зависимости от степени ювенильности побегов и способа обработки............................................................65

5.2 Рост укоренённых черенков в зависимости от степени ювенильности побегов и способа обработки...............................69

5.3 Влияние различных типов маточников и способов обработки

зелёных черенков, на выход стандартных подвоев........................91

5.4 Рост подвоев из укоренённых зелёных черенков

в первом поле питомника.......................................................97

Глава 6. Биологический ресурс и экономическая эффективность подвойных

маточно-черенковых садов семечковых и косточковых пород.........101

6.1 Продуктивность маточников подвоев зелёного черенкования

для закладки питомника.......................................................101

6.2 Экономическая эффективность маточно-черенковых садов

при выращивании подвоев зелёным черенкованием....................106

Обсуждение результатов..................................................................112

Выводы........................................................................................119

Рекомендации производству...............................................................122

Список литературы..........................................................................123

Приложения..................................................................................137

Введение.

Для выполнения программы «Возрождение садоводства России» потребуется в большом количестве посадочного материала новых сортов различных плодовых культур.

Вегетативное размножение растений применяется издавна и играет важную роль в практике садоводства. Несмотря на это, вопросы, связанные с регенерацией органов и тканей растений, ещё не достаточно ясны (Туровская Н.И., 1968; Ермаков Б.С., 1992).

Зеленое черенкование в настоящее время является одним из наиболее прогрессивных методов ускоренного размножения растений (Knight R.G., Amos J., 1928; Прохорова З.А., 1972, 1982; Бабаев В.И., 1987; Сусов В.И, 1993).

Зелёное черенкование обладает целым рядом преимуществ, прежде всего как метод ускоренного размножения подвоев (Турецкая Р.Х., 1949; Будаговский В.И., 1963; Комиссаров Д.А., 1964; Fischer M., 1969; Hartmann H., Kester D., 1975; Kosina L., 1981; Туровская Н.И., 1982; Яковлева В.A., Тихомиров И.А., 1986; Самощенков Е.Г., Каргина Н.И., 1987; Седов А.Е., 1987) и позволяет максимально уменьшить зависимость результатов окоренения от условий внешней среды. Этот способ заслуживает особого внимания ещё и потому, что отводки некоторых новых клоновых подвоев, особенно косточковых культур, не окореняются и зелёное черенкование служит основным способом их размножения (Штефан H.H., 1952;Будаговский В.И., 1959; Ермаков Б.С., 1968; Туровская Н.И., 1982). Поэтому объём его внедрения с каждым годом продолжает увеличиваться (Шайтанов A.B., 1953; Попов Б.А., 1959, 1964; Бородин И.Н., Ларионов М.Т., 1981; Бабаев В.И., 1984; Поликарпова Ф.Я., 1989).

К настоящему времени определились основные технологические методы и приёмы, позволяющие для ряда плодовых и ягодных культур, с учётрм их

биологических особенностей, широко использовать технологию зелёного черенкования в промышленном питомниководстве (Бакун В.К., Загурский С.Ф., Антонов С.Л., 1982; Туровская Н.И., 1983; Яковлева В.А., Бусурин М.Я., 1985; Тарасенко М.Т., 1991).

В настоящее время наиболее перспективными подвоями для размножения сортов, отвечающими требованиям интенсивного садоводства, являются клоновые, особенно слаборослые (Воробьёв В.Ф., 1985; Яковлева В.А., 1989; Михеев A.M., Ревякина Н.Т., Поликарпова Г.Ю., 1991; Савин Е.3.,1994). Однако их широкое внедрение сдерживается отсутствием маточников и технологий, позволяющих получать высокий выход окорененных зеленых черенков, пригодных для закладки первого поля питомника без предварительного доращивания. Не разработаны эффективные способы вегетативного размножения подвоев груши, сливы и др. культур.

Наши исследования были направлены на изучение типов ювенильных маточников для размножения зелёными черенками подвоев семечковых и косточковых пород и получение адвентивных побегов, обладающих высокими ювенильными свойствами, а также их реакцию на различные физиологические и биофизические факторы.

Научная новизна исследований:

- изучена способность к окоренению зелёных черенков в зависимости от происхождения и местоположения побегов в кроне дерева семечковых и косточковых пород;

- изучена возможность получения адвентивных побегов с высокими ювенильными свойствами в технологическом процессе выращивания подвойных маточников семечковых и косточковых пород;

- выявлена высокая способность к окоренению зелёных черенков подвоев семечковых и косточковых пород без применения физиологических и биофизических регуляторов корнеобразования;

- изучена возможность размножения зелёным черенкованием подвоев яблони, груши, вишни и сливы с маточных растений вегетативного или семенного происхождения.

Практическая ценность работы:

- разработана технология закладки и выращивания подвойных маточников яблони, груши, вишни и сливы с высокими ювенильными свойствами зелёных черенков;

- потребность маточников ювенильного типа на закладку 1 га питомника сокращается в 3,6-5,6 раз по сравнению с традиционными маточниками;

- снижается себестоимость выращивания подвоев зелёным черенкованием при использовании подвойных маточников ювенильного типа;

- повышается приживаемость подвоев и их пригодность к окулировке в первом поле питомника.

Работа выполнена в соответствии с научно-тематическим планом ВСТИСП.

Результаты исследований обсуждались на заседании секции плодовых культур ВСТИСП.

По материалам диссертации опубликованы две научные статьи в научном сборнике ВСТИСП «Плодоводство и ягодоводство России», М.,1998, Т.5.- с.00.

Современные маточники плодовых культур для размножения зелёным черенкованием подвоев и сортов закладывают в основном по схеме .э х 1 м и формируют округлую крону с несколькими ярусами и порядками ветвления. В таких кронах заготовка черенков проводится в основном с побегов продолжения, которые имеют существенные недостатки для хорошего укоренения и получения стандартных подвоев. К началу оптимальных сроков черенкования побеги заканчивают рост, одревесневают, в результате чего снижается укореняемость черенков. Кроме этого традиционные маточники не отличаются высокой продуктивностью.

По данным Филипповой М.Л., выход с куста отводков ПБ и 62-396, пригодных для окулировки, составляет всего 0,1 - 1,8 шт. или 2,2 - 39,6 тыс./га (Туровская Н.И., 1987).

По данным Потапова В.А. и Попова В.Н. (1991) выход зелёных черенков длиной 10 - 12 см с куста составляет 6-7 побегов у формы 62 - 396, 3,5 - 4,5 побегов у формы 57 - 490 или до 375 тыс./га. Однако их укоренение происходит плохо, о чём отмечал Будаговский В.Н. (1963, 1976). Маточные растения, сформированные в виде изгороди с обрезкой на высоте 40 - 50 см и схемой посадки 3,0 х 0,5 м, а также сформированные в виде «головки» куста с обрезкой на высоте 4 - 5 см от поверхности почвы со схемой посадки 0,7 х 0,15 - 0,20 м. обеспечивают выход от 160 до 503 тыс. зелёных черенков с 1 га. (Матушкин А.Г., 1982; Туровская Н.И., 1986; Яковлева В.А., 1986).

Маточно-черенковые сады в хозяйствах как правило нерентабельны, так как требуют больших затрат ручного труда. На такие работы как формирование, обрезку, заготовку черенков требуются квалифицированные

рабочие. Многие проблемы решаются, если для создания маточно-черенкового сада использовать принцип луговых садов. Черенки в таком саду заготавливаются уже в год посадки и их длина в среднем на 10-20 см. выше, по сравнению с обычного маточника (Сибилёва В.В., 1988;1990).

Высокую продуктивность интенсивного / лугового / маточника клоновых подвоев яблони и груши отмечает Н.И.Туровская / 1984 /. При схеме посадки 80 - 90 * 20 - 25 см, или 44,4 - 62,5 тыс. растений на 1 га., продуктивность маточника четырнадцати форм клоновых подвоев яблони во ВНИИ садоводства им. И.В.Мичурина в среднем за 7 лет составляла 629 тыс. укоренённых черенков в год, с колебаниями по годам от 480 до 970 тыс. (Поликарпова Ф.Я., Пилюгина В.В., 1991).

Кроме высокой продуктивности, луговой маточник характеризуется коротким непродуктивным периодом (1-2 года), постоянным омоложением в результате сильной обрезки, высокой способностью к регенерации на протяжении периода эксплуатации (8 - 10 лет), хорошо переносит неблагоприятные зимние условия благодаря низко сформированному кусту (Кудрявец Р.П., Мягкова Т.Е., 1977; Рудь Г.Я., Чимпоеш Г.П., 1982; Голоулина Л.К., Сибилёва В.В., 1985; Туровская Н.И., 1986).

При зелёном черенковании маточным насаждениям принадлежит ведущая роль, а к маточным растениям предъявляются особые требования. Они должны обладать высокими регенеративными свойствами, быть свободными от вирусных и микоплазменных болезней, а также иметь высокую побегопроизводительную способность (Туровская Н.И., 1986; Поликарпова Ф.Я., 1986; Бабук В.И., Мунтян И.Я., Попович Ф.К., 1988).

Продуктивность маточного растения зависит от биологических особенностей самих подвоев, их возраста, условий внешней среды, в том числе агротехники (Яковлева В.А., Бусурин М.Я., 1985).

Вопросам вегетативного размножения на ювенильной основе много внимания уделено в работах Н.Н.Штефан (1952), Т.Е.Усевич (1967), М.А. Агафоновой (1970), В.Д. Стрелец (1973).

В настоящее время при зелёном черенковании используются черенки длиной 10-12 см., но в дальнейшем, для получения стандартных подвоев, они требуют дополнительного доращивания. С такими черенками, как отмечала Н.И. Туровская (1982), трудно обращаться.

В.А. Потапов (1991) отмечает высокую продуктивность загущенных черенковых маточников в низкоштамбовой форме. Зелёные черенки заготавливают длиной 8-10 см. и укореняют в плёночных теплицах с использованием туманообразующих установок, при этом окореняемость достигает 90-95%. Однако к осени только 10-15% растений достигают размеров, необходимых для высадки в первое поле питомника, все остальные необходимо доращивать в течение года.

Сравнительное изучение эффективности размножения длинными и короткими зелёными черенками клоновых подвоев яблони выявило преимущество первых. Длинные черенки, благодаря хорошо развитой корневой системе, успешно переносят пересадку и достигают 100 % приживаемости (Сикачёв Е.В., 1989). Зелёные черенки, заготовленные из мощных побегов, меньше страдают от избыточных концентраций стимуляторов и дают более высокий процент укоренения, чем черенки из слабых побегов (Флоров Б.П., 1963). Исследования Л.А.Абдусаламовой(1992) показали целесообразность использования зелёных черенков больших размеров. С увеличением длины черенков повышалась их укореняемость, увеличивались диаметр штамбика, объём корневой системы, возрастало число растений с приростом в опытах с клоновыми подвоями вишни. В то же время подвои груши Мальбрильеро укоренялись на 100% независимо то длины черенка (Felipe A.J., Bonoga L., 1985). Однако, необходимо помнить и о правильном выборе сроков

черенкования, так как это имеет важное производственное значение (Комиссаров Д.А, 1964; Фаустов В.В., 1991) Сроки черенкования существенно влияют на укореняемость черенков, силу их роста, сохранность при перезимовке, дальнейший рост укоренившихся черенков на полях питомника и выход стандартных саженцев (Тарасенко М.Т., 1946; Тарасенко М.Т., Штефан H.H., 1960; Тарасенко М.Т., 1987).

При укоренении зеленых черенков их способность к регенерации находится в тесной зависимости от фаз развития побегов. Черенки, взятые со слишком молодых побегов, не обладают достаточно зрелыми тканями для образования корней; кроме этого, в этом случае они способны легко загнивать. На зелёные черенки не годятся и слишком одревесневшие побеги. Стебли должны быть гибкими, неломкими (Турецкая Р.Х., Поликарпова Ф.Я., 1968).

Облиственные черенки обладают высокой меристематической активностью, они весьма отзывчивы на разного рода воздействия, направленные на стимулирование корнеобразовательного процесса (Кренке Н.П., 1950). А.Г.Юсуфов (1982) определяет регенерационный процесс как восстановление клеток и структур, а также организма после нарушения его целостности механическими повреждениями или действием других экстремальных факторов.

Проведено много исследований по повышению укореняемости зелёных черенков. Первое практическое применение регуляторы роста нашли при размножении растений зелёными черенками (Hitchcock А.Е.,1940; Ray Maleike, 1991). Применение синтетических ауксинов позволило значительно расширить способы размножения древесных растений путём использования побеговых черенков (Егорова В.И., 1946; Комиссаров Д.А., 1946; Тарасенко М.Т.,1958; Туровская Н.И.,1969; Фаустов В.В., 1967; Лир X., 1974; Трушечкин В.Г., Поликарпова Ф.Я., Яковлева В.А., 1975; Борисова A.A., 1986; Сыровой A.A., 1991;). В настоящее время доказано, что технология зелёного черенкования

даёт высокие результаты при применении синтетических регуляторов роста, которые служат стимуляторами придаточного корнеобразования (Турецкая Р.Х., 1960, 1961; Комиссаров Д.Н., 1964; Davies Р., 1984; Литченко НА., 1989). Известно, что высокое содержание легкорастворимых белков и подвижных углеводов определяет быстрое образование придаточной корневой системы у зелёных черенков, значительно сокращает сроки укоренения и повышает процент укорененных черенков (Турецкая Р.Х., 1960; Гребинский С.О., 1975; Поликарпова Ф.Я., Яковлева В.А., 1981; Гулько И., 1986). При недостатке углеводов или естественных ауксинов может дать высокий эффект обработка синтетическими регуляторами роста. Однако, согласно данным американских исследований (Overbeek J., Gordon A., Gregory Е., 1945; Howard В.Н., 1986), это не всегда эффективно. Многие трудноукореняемые формы растений обладают невысокой проницаемостью тканей для синтетических регуляторов роста. Использование препаратов / диметилсульфаксида и диметилформамида / с повышенной проникающей способностью позволяет усилить действие ауксинов (Поликарпова Ф.Я., 1985; Поликарпова Ф.Я., Пилюгина В.В., 1991). По данным Ревякиной Н.Т. и Поликарповой Ф.Я.(1971) наиболее эффективной является обработка черенков ИМК в смеси с витаминами С / аскорбиновая кислота / и В1 / тиамин /; укоренение парадизки краснолистной в варианте 25 мг ИМК + 1г С + 10 мг В1 на 1 л достигало 83,1 %.

А.А.Сыровой (1991) отмечает, что обработка маточников раствором секамина оказывает положительное влияние на укореняемость и рост черенков и усиливает эффективность ИМК.

Под влиянием стимуляторов роста значительно повышается процент укоренения зелёных черенков. По мнению Р.Х. Турецкой (1955), действие стимуляторов роста заключается в повышении обмена веществ, усилении притока растворимых соединений в нижней части черенков, с чем связано повышение их способности к регенерации (Дубровицкая Н.И., 1961). У ряда

плодовых, ягодных, декоративных и других растений выявлена зависимость реакции черенков па воздействия регуляторами роста от состояния маточных растений и побегов в процессе их роста и развития в онтогенезе (Тарасенко М.Т., 1987). Поэтому эффективное действие на корнеобразование происходит лишь только в том случае, когда учитывается возраст и физиологическое состояние черенка, температура, свет, влажность, субстрат (Вехов Н.К., Ильин