Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование сортимента пиона травянистого и методов его ускоренного размножения

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Салмина, Александра Николаевна, Москва

ВСЕРОССИЙСКИЙ СЕЛЕКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ САДОВОДСТВА И ПИТОМНИКОВОДСТВА

Александра Николаевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СОРТИМЕНТА ПИОНА ТРАВЯНИСТОГО И МЕТОДОВ ЕГО УСКОРЕННОГО РАЗМНОЖЕНИЯ

Специальность: 06.01.07 - плодоводство.

Диссертация на соискание ученой степени Кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

САЛМИНА

Научные руководители: доктор сельскохозяйтвенных наук, академик РАСХН Кашин В.И. кандидат сельскохозяйственных наук

Ипполитова Н.Я.

Москва -1999

- 1 -

СОДЕРЖАНИЕ,

Введение 5 I. Обзор ли'щ?атуры

1.1. Краткая история изучения культуры 9

1.2. Ботаническая характеристика рода 1 2

1.3. Морфологические особенности травянистого пиона.

1.3.1. Описание наземной части растения. 13

1.3.2. Описание подземной части растения. 15

1.4. Биологические особенности травянистого пиона.

1.4.1. Наземная часть растения. 17

1.4.2. Подземная часть растений,. 17

1.4.3. Время выкопки и пересадки. 19

1.5. Способы ускоренного размножения пионов 19

1.5.1. Деление куста. 19

1.5.2. Подрезка корней. 20

1.5.3. Корневые черенки. 22

1.5.4. Зеленое черенкование. 23

1.5.5. Размножение "in vitro". 27

1.6. Заключение (цель и задачи исследований) 30 Раздел первый - сортоизучение пиона травянистого

Глава II. Объекты, методика и условия проведения эксперимента

2.1. Объекты сортоизучения.

2.2. Методика проведения исследований. 31

2.2.1. Фенологические наблюдения. 33

2.2.2. Биометрические измерения 34 2.2.2.1. Садовая классификация. 34

2.2.3. Оценка декоративных и хозяйственно-биологических качеств сортов пионов.

2.2.3.1. Оценка декоративных качеств сортов пионов. 38

2.2.3.2. Оценка хозяйственно-биологических качеств сорта. 40

2.3. Условия проведения эксп ери мента 43

Глава III. Сортоизучеиие пионов (-экспериментальная часть)

3.1. Отечественная коллекция.

3.1.1. Фенологические наблюдения. 47

3.1.2. Оценка декоративных качеств сортов. 53

3.1.3. Оценка хозяйственно-биологических качеств сортов 63

3.1.4. Комплексная оценка сортов пионов по совокупности декоративных и хозяйственно-билогических особенностей 79

3.2. Американская коллекция. 84

3.2.1. Фенологические наблюдения. 84

3.2.2. Оценка декоративных качеств. 88

3.2.3. Хозяйственно-биологическая оценка сортов. 97

3.2.4. Комплексная оценка сортов. 109

3.3. Заключение, 114 Глава IV. Применение метода корреляционных плеяд в сортоизучении и построении математической модели прогнозирования и управления декоративными качествами пионов.

4.1. Краткое обоснование исследований. 124

4.2. Организация и методика исследований, 124

4.2.1. Терминология. 126

4.2.2. Учитываемые признаки. 127

4.2.3. Группировка сортов. 127

4.3. Экспериментальная часть.

4.3,1. Общий анализ связей между признаками по сортам и q?ynnaw в целом 129

4.3.1.1. Частота сочетаний признаков. 130

4.3.1.2. Частота встречаемости и структура частоты высоких значений коэффициентов корреляции между признаками по сортам и группам в целом. 131

4.3.1.3. Взаимосвязи признака 1 (всего побегов в кусте) с другими признаками. 145

4.3.2. Общий анализ связей между признаками в целом для всех групп.

146

4.3.2.1. Математические модели прогнозирования и управления декоративными качествами пионов. 148

4.3.3. Корреляционный анализ для отдельных групп и сортов входящих в них.

4.3.3.1. Группа Универсальных сортов 156

4.3.3.2. Группа Парковых сортов 161

4.3.3.3. Группа - Очень ранних сортов. 166

4.3.3.4. Группа - Средних сортов. 169 4.33.5. Группа- Белых сортов. 176 4.3.3.6. Группа Розовых (Светло и Темно-розовых сортов). 180

4.3.4. Анализ корреляционных плеяд по отдельно взятым сортам. 194 4.4. Обсуждение результатов. 196 Раздел второй

Глава V. Усовершенствование способов ускоренного размножения пиона травянистого.

5.1. Рабочая гипотеза исследований 199

5.2. Объекты и предметы исследований 200

5.3. Используемые материалы 202

5.4. Методика и условия проведения экспериментов 202

5.5. Экспериментальная часть 206 5.5.1. Листопочковое черенкование

5.5.1.1. Влияние сортовых особенностей на развитие пазушных почек

206

5.5.1.2. Влияние обработок регуляторами роста на развитие боковых побегов 208

5.5.1.3. Подбор эффективных комбинаций и концентраций регуляторов роста для стимуляции развития пазушных побегов 211

5.5.2. Размножение почками возобновления образующимися на корневых черенках 223

5.5.2.1. Каллу со- и почкообразованис на корневых черенках у сортов пионов. 223

5.5.2.2. Получение посадочного материала пионов, выращиваемого из отделенных почек возобновления 230 5.6. Обсуждение результатов работы 236 Глава VI. Экономическая эффективность выращивания посадочного мaтq")иaлa пионов. 242 Глава VII.

Выводы 245

Рекомендации для практического использования 246

Список литературы 247

Приложения

- 5 -

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность темы. Травянистые пионы относятся к числу наиболее ценных и популярных многолетних цветочных культур открытого трунта.

Они отличаются высокой декоративностью, большим сортовым разнообразием, долговечностью, морозо- и засухоустойчивостью (Н.С. Краснова 1971, U.M. Прокопенко 1980,)

Пионы широко 1!С110Л1,»У1(>1СЯ И ОЧОНОНОППИ, ДШОТ HbieoKOKlIMCClионную OpO'lKy, пригодны ДНЯ НЫГОМКИ н 1ИМПМЙ н весенний периоды (А.('Федоров 1968; В.Спмородои и др. 1974: P.M. Мплышсна 1975). Они обладают неповторимым разнообразием форм и окрасок цветков, большой гаммой ароматов ог типично розового до цитрусового и совершенно своеобразных пряных (Д.Б. Ка-пинос,В.Н.Д^фов 1983; Н.Я. Ипполитова 1995).

Пион - многолетнее, травянистое растение, обладающее значительной экологической пластичностью, что дает возможность выращивать его в различных климатических зонах (Н.Я. Ипполитова, М.Ю. Васильева 1985; Н.В. Македонская 198В; В.Ф. Горобец 1985; Т.М. Назарова 1988).

В международном регистре сортов Американского общества пионоводов за 1976-1986 гг. насчитывается 4450 наименований (Д.Б.Капинос, В.М.Дубров 1993; Н.Я.Ипполитова 1995).

Анализ состояния современного рынка посадочного материала пионов в нашей стране показывает, что к сожалению до сих пор сортимент ограничивается 5-10 старыми сортами, а в основном сортосмесью по трем основным окраскам. И это несмотря на то, что в стране всетаки имеются крупные коллекции этой культуры.

По данным каталога цветочно-декоративных травянистых растений ботанических садов СНГ и Балтии (1997) на территории бывшего СССР имеется 611 иностранных и 99 отечественных сортов пионов. Но коллекции пионов сосредоточены в основном в ботанических садах и некоторых научно-исследовательских институтах. К сожалению, в настоящее время в России

крупными держателями коллекций остались Главный ботанический сад РАН им. Н.В. Цицина и Всероссийский Селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства, в коллекции которого произрастает 500 сортов.

Ориентироваться в имеющихся сортах довольно сложно, а между тем значение сорта в декоративном садоводстве трудно переоценить, особенно для таких многолетних культур, как пион. Дело в том, что большие затраты на приобретение посадочного материала, на его посадку и уход в течении нескольких лет до времени отдачи (цветения) не мо1ут окупиться, если сорт мало декоративен, не приспособлен к выращиванию в местных условиях, подвержен заболеваниям, плохо размножается.

В связи с вышесказанным, большую актуальность приобретают работы по сортоизучению, отбору высоко декоративных и продуктивных сортов пионов и рекомендации их для выращивания в различных целях и условиях. Возникает необходимость обновить и расширить существующий в настоящий момент скудный ассортимент за счет новых (для нас) интересных, оригинальных сортов.

Однако, выделение и рекомендации перспективных сортов для обновления и расширения существующего сортимента пионов - это лишь одна половина работы, вторая непосредственно связана с интенсификацией размножения сортов и выпуском посадочного материала. Как бы ни был великолепен рекомендуемый сорт, он не получит должного распространения из-за недостатка исходного материала, в результате становится ясной актуальность работ по ускоренному размножению различных сортов пионов.

Научная новизна результатов исследований.

Впервые были проведены исследования по следующим направлениям:

1) проведено изучение (по полной схеме методики Госсортоиспытания) 90 сортов пионов, в том числе 70 зарубежной и 20 отечественной селекции.

2) в процессе сортоизучения дополнены и уточнены отдельные методические вопросы, отсутствующие или недостаточно полно изложенные в существующих методиках.

3) выяснена возможность прогнозирования уровней признаков, определяющих декоративные качества, различных сортов и групп пиона травянистого и предложены математические модели прогнозирования декоративных качеств пионов.

4) для культуры пионов изучены корреляционные плеяды и выявлена частота сцепления наиболее существенных признаков для проявления декоративных качеств растений, что позволит при селекции пионов моделировать декоративные качества будущих сортов и уровень проявления желательных признаков.

5) были подобраны сочетания и концентрации ре1уляторов роста, стимулирующих развитие пазушных побегов на вегетирующих растениях в полевых условиях и дальнейший их рост при зеленом черенковании.

6) были отработаны элементы и показана реальная возможность технологии выращивания посадочного материала травянистых пионов с закрытой корневой системой.

Практическая ценность работы.

1) Выделенные в результате сортоизучения сорта пополнят и обновят сортимент травянистых пионов как для промышленного использования (оформление территорий, срезка), так и для выращивания в садах индивидуального пользования.

2) Методические вопросы, уточненные в процессе работы, дополнят методику сортоизучения и позволят в дальнейшем охватить больше специфических признаков, определяющих индивидуальные свойства сортов пионов.

3) Предложенные математические модели, создают основы для прогнозирования декоративных и хозяйственно-биологических качеств групп и сортов пионов.

4) На основании подобранных сочетаний и концентраций регуляторов роста возможна разработка методики ускоренного размножения пионов - лис-топочковым черенкованием, что позволит не только получить дополнительный выход посадочного материала, но и в отдельных случаях спасти исчезающие сорта.

5) Производство посадочного материала пионов в течении 1 года в питомнике интенсивного типа позволяет получать растения с закрытой корневой системой, наиболее перспективные для транспортировки и реализации

Апробация работы. Материалы исследований были доложены на III Международной конференции - "Цветоводство - сегодня и завтра" (г. Москва, 1998), на заседаниях отдела декоративного садоводства, секции плодовых культур и Ученом совете ВСТИСП.

Реализация результатов исследований. Пять сортов коллекции осенью 1998 года были переданы в Госсортоиспытание

Публикаци результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 3 научных статьи.

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Краткая история изучения культуры.

Известно 2 очага культуры пионов. В Китае и в Античном мире. Первое упоминание о пионе находи гея в работе Теофраста "Исследования о растениях".

В Китае пион был известен еще в I в.н.э. и стал самым любимым национальным цветком так же как хризантемы у японцев, тюльпаны у голландцев, розы у европейцев. К середине 16 в. в каталогах китайских садоводов было более 30 сортов, некоторые из них, оценивались очень дорого и обменивались лишь на золото.

В начале 18 в. пионы из Китая были завезены в Японию, Англию, Францию, Америку, Россию. Благодаря своим декоративным качествам и приятному аромату они привлекли повышенное внимание не только любителей, но и ученых-селекционеров .

Во Франции были созданы знаменитые национальные коллекции пионов, многие сорта которых и сейчас считаются лучшими в мировом ассортименте (Н.М. Дудик, Е.Д. Харченко , 1987; Н.Я. Ипполитова, М.Ю. Васильева, 1985)

В Америку гшоны были завезены в 1850 г. Они очень быстро завоевали популярность и были признаны цветоводами, которые за довольно короткое время значительно улучшили существующие сорта и создали много новых. Американское общество любителей пионов, созданное в 1903 г. в 1950-х годах издало каталог, который включал более 1000 сортов. А в 1976 г. был выпущен международный регистр пионов, в который включены все выведенные и зарегистрированные сорта.

Американский селекционер профессор А. Сандерс является основоположником новой группы сортов, названной гибридными пионами. Полученные им сорта сочетали в себе следующие признаки; более раннее цветение (на 2 недели раньше китайских сортов) и оригинальную яркую окраску цвет ков, ранее не встречавшуюся

- 10В России до революции пионы встречались лишь в частных садоводческие питомниках, аптекарских огородах и монастырских садах. Как правило сорта были получены из Германии.

Научное изучение и селекция пионов стало возможна лишь в советское время, после того как всесоюзным институтом растениеводства (в 30-е годы) была завезена большая коллекция травянистых пионов из Франции. Позже ботанические сады стали получать сорта травянистых и древовидных пионов из Англии, ГДР и Франции.

В бывшем Союзе селекцией пионов занимались во многих ботанических садах, научных и опытно-производственных учреждениях: Главном ботаническом саду АН СССР (в 50-х годах - Н.С. Краснова, позже Е.С. Голубинская ), ботаническом саду Московского государственного университета (A.A. Сосковец, В.Ф. Фомичева), Центральном республиканском ботаническом саду АН УССР (Е.Д. Харченко, В.Ф. Горобец), ботаническом саду Института ботаники АН ЛитССР (А.И. Скевене), Институте биологии Башкирского филиала АН СССР (O.A. Кравченко, Л.М. Новикова), Центральном ботаническом саду АН КазССР (С.М. Нарбутовская, З.А. Климовская), Государственном Никитском ботаническом саду (К.Т.Клименко), Центральном ботаническом саду А. Н ГССР (А. Кахеладзе), Алтайской опытной станции садоводства (З.М. Лучник), Ботаническом саду АН МССР (А.И. Думетрашко) / Н.Я. Ипполитова, М.Ю. Васильева, 1985; Н.В.Македонская 1988; Д.Б. Капинос, В.М. Дубров1993.

В настоящее время, селекция практически нигде не проводится. Сорта, которые были выведены раньше и составляли гордость отечественной селекции постепенно исчезают из коллекций. Популяризация, сохранение и пополнение сортов в коллекциях является одним из направлений работы с пионами, которая позволит не только поддержать и развить отечественную селекцию, но и сохранить национальный золотой фонд этой культуры.

Работа по сортоизучению возможна только на фоне большого количества сортов, поэтому им могут заниматься учреждения имеющие достаточно большие коллекции пионов.

Первоначально количество сортов, но которым проводилось сортоизу-чение было, небольшим и проведенные исследования заключались в том, что одни и те же сорта испытывали в почвенно-климатических условиях различных регионов страны. Сорта лучше всего, проявившие себя в данных условиях, были рекомендованы для промышленного использования именно в этих областях.

Новые сорта мировой селекции поступали только в некоторые ботанические сады и отдельные научные учереждения - ГБС АН СССР, ВИР, НИЗИСНП (ВСТИСП), ЦРБС Украины, ЦРБС Белоруссии.

Сообщения о результатах изучения были немногочисленными и представлены работами следующих авторов - X. Сарапуу (1977, Эстония), Т.В. Де-меньтьева (1978, Алтайский БС),А.А. Глебова (1978, Таджикистан), Н.М. Прокопенко (1980, Харьков), Л.С. Абдулаева (1980, Черноморское побережье Кавказа), O.K. Шишкин (1981, Средний Урал- Свердловск), II.Я. Ипполитова, В.Г. Трушечкин, Е.Т. Видасова (1981, Москва), В. Филипека (1983, Латвия); Л.С. Кривошеева (1983, Киргизия), A.A. Кривоносова, М.С. Успенская (ГБС МГУ, 1983),Р.Г. Абалымова (1984, 1984, Куйбышев), М.Ю. Васильева (ВИР, 1985), A.C. Бонецкий, Н.Г. Возиянова, Н.Е. Головизнина (1986, Одесса), Г.М. Дьякова (1988,1998, ГБС АН СССР), Г.Б. Покровская, O.A. Егорова (1988, Нижнее Поволжье), Н.В. Македонская (1994, Дальний Восток, сорта японской группы). И.В. Верещагина (1998, Барнаул), З.Д. Зайцева (1998, Екатеринбург), Г.А. Ра-зумова, В.Г. ПоповаТ.А (1998, Новосибирск), Савина Т.Ф. Зайкина, Г.Б. Покровская, В.А. Таренкова (1998, Саратов).

За рубежом тоже проводятся работы по сортоизучению пионов, в нашем распоряжении имеются работы следующих авторов - F.F. Weinard, H.B. Dorner (1938), S. Wiggas (1965), Т. Christensen, 1991; I. Zanuffo, 1973; G. Laszay, 1980. В ряде работ публикуются списки или описания рекомендуемых сортов дня

различного использования - E.R. Honeywell (1940), L.J. Armatys (1970), G. Wister (1971), L. Arduino (1973), G. M. Kessenich (1976), H. Mussel (1977), K. Naser (1978), I. Janke (1981), F. Marionnet (1981), W. Erhardt (1983), F. Kümmert (1990), J. Baskerville (1995), A. Cook (1993), В основном сведения о сортах выпускаются в American Peony Society Bulletin и коммерческих каталогах различных фирм, подчеркивающих только преимущества сортов.

Большие коллекции пионов собраны не только в научных учреждениях, но и в ряде частных коллекций (В.М. Дубров,Д.Б. Каппинос, М.И. Акимов). В работах опубликованных, этими авторами даются описания сортов, которые зачастую основаны не на результатах собственных наблюдений, а на переводе коммерческого описания катал