Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование способа зеленого черенкования для размножения черной смородины и облепихи в условиях Красноярской лесостепи

ВАК РФ 06.01.08, Виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование способа зеленого черенкования для размножения черной смородины и облепихи в условиях Красноярской лесостепи"

На правах рукописи

Мистратова Наталья Александровна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБА ЗЕЛЕНОГО ЧЕРЕНКОВАНИЯ ДЛЯ РАЗМНОЖЕНИЯ ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ И ОБЛЕПИХИ В УСЛОВИЯХ КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

06.01.08 - Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных культур

005536222

31 ОКТ 2013

Краснодар - 2013

005536222

Работа выполнена аграрный университет»

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

в ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный

кандидат биологических наук, доцент Колесникова Валентина Леонидовна

Проворченко Александр Владимирович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», профессор кафедры плодоводства

Лапшин Вадим Игоревич

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории селекции и сортоизучения ягодных культур ГНУ Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства Россельхозакадемии

ГНУ Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии Россельхозакадемии

Защита состоится «27» ноября 2013 года в 13— часов на заседании диссертационного совета Д 006.056.01 в Государственном научном учреждении Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 350901, г. Краснодар, ул. 40 лет Победы, 39. Факс: 8 (861) 257-57-02, e-mail: kubansad@kubannet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Государственного научного учреждения Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук

Автореферат разослан » октября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. с.-х. наук В.В. Кудряшова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В Сибирском Федеральном округе за счет собственного производства обеспечивается лишь 15,6 % рекомендуемого уровня потребления плодово-ягодной продукции на человека в год. Увеличение производства плодов и ягод должно реализоваться за счет роста площади плодоносящих насаждений, сортосмены и сортообновления на основе интенсификации производства саженцев. Среди ягодных культур Сибири наиболее значимы смородина черная и облепиха.

Основной способ размножения древесных ягодных кустарников - зеленое черенкование. Этот способ отличается высоким коэффициентом размножения, позволяет повысить выход зеленых черенков с единицы площади по сравнению с другими способами. Однако у этого способа есть некоторые недостатки, например, низкая регенерационная способность трудноокореняемых сортов смородины черной и облепихи, вымывание элементов питания из субстратов, применяемых в промышленном производстве посадочного материала ягодников. Увеличить эффективность зеленого черенкования возможно за счет использования пролонгирующих удобрений, эффективных стимуляторов роста, субстратов. Для повышения рентабельности выращивания саженцев целесообразно использовать агроресурсы, в том числе, полученные на основе местного сырья: цеолитов, торфа, сапропеля, а также отходы деревообрабатывающей промышленности.

Оптимизация способа зеленого черенкования черной смородины и облепихи с применением местного сырья, направленных на ризогенез черенков, обеспечивающих высокий выход качественного посадочного материала при одновременной защите окружающей среды, актуальна.

Цель исследований: совершенствование способа зеленого черенкования черной смородины и облепихи с использованием агроресурсов (удобрений, субстратов, стимуляторов роста), в том числе полученных на основе местного сырья, для увеличения окоренения черенков и улучшения качества саженцев.

Задачи исследований:

1) исследовать возможность использования минерально-сырьевых ресурсов Красноярского края (сапропель, торф) и промышленных древесных отходов (лигнин) в качестве субстратов и их компонентов для зеленого черенкования черной смородины и облепихи;

2) установить действие пролонгирующих удобрений на состояние свойств субстрата;

3) изучить влияние удобрений пролонгирующего действия (AVA и обогащенных цеолитов) на ризогенез черенков и качество посадочного материала черной смородины и облепихи;

4) выявить эффективность влияния предпосадочной обработки черенкового материала в растворах стимуляторов роста на их окореняемость и качество саженцев облепихи с учетом ее сортовых реакций;

5) определить экономическую эффективность усовершенствованных элементов технологии зеленого черенкования смородины черной и облепихи.

Научная новизна. Научно-обоснована и усовершенствована технология зеленого черенкования черной смородины и облепихи с использованием удобрений пролонгирующего типа (AVA, обогащенные цеолиты Сахаптинского месторождения), субстратов (торф Тигрицкого месторождения, сапропель оз. Малый Кызыкуль, лигнин Красноярского биохимического завода), стимуляторов роста, позволяющая увеличить окореняемость черенков и улучшить качество посадочного материала.

Установлено влияние пролонгирующих удобрений на улучшение агрофизических и агрохимических свойств агрогрунта и его биологическую активность (интенсивность деятельности целлюлозолитической микробиоты, а так же видовой состав, численность и биомассу почвенных водорослей).

Выявлена зависимость качества саженцев облепихи от видов субстратов. Выделен агрогрунт с лигнином, способствующий большему выходу стандартных саженцев сортов облепихи Золотистая и Чуйская.

Получены новые результаты взаимодействия «субстрат-сорт-регулятор роста», позволяющие оптимизировать выход качественного посадочного материала облепихи.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Усовершенствован способ зеленого черенкования черной смородины и облепихи с использованием удобрений пролонгирующего типа AVA и обогащенных цеолитов, повышающий регенерационную способность зеленых черенков на 6,9 - 20,3%, качество посадочного материала на 2,0 - 33,2 %.

2. Использование агрогрунта с добавлением лигнина способствует повышению ризогенеза черенкового материала облепихи и обеспечивает наиболее высокое качество саженцев.

3. Эффективность предпосадочной обработки зеленых черенков облепихи стимуляторами роста зависит от сортовых особенностей культуры.

Практическая значимость. Разработаны элементы технологии, повышающие ризогенез черенков черной смородины и облепихи на 2,0 -33,0 %, выход стандартных саженцев облепихи на 2,0 - 48,0 %, рентабельность производства на 22,0 % и черной смородины на 103,0 %, что обеспечивает возможность ускоренного размножения ягодных культур региональных и интродуцированных сортов, получение дополнительной прибыли. Предложено в качестве субстратов и их компонентов при зеленом черенковании облепихи использовать местные минеральные ресурсы (сапропель, торф) и отходы гидролизной промышленности (лигнин).

Материалы исследований применяются в технологии зеленого черенкования древесных ягодных культур в питомнике ФГУП «Красноярское» Россельхозакадемии на площади 5000 м2 и используются в учебном процессе Института агроэкологических технологий ФГБОУ ВПО «КрасГАУ» при изучении курса «Плодоводство».

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на: студенческой научной конференции «Студент, наука, цивилизация» (Красноярск, 2002 г.); региональной студенческой конференции «Красноярский край: освоение, развитие,

перспективы» (Красноярск, 2002 г.); региональной научной, студенческой конференции, посвященной 65-летию Новосибирского аграрного университета (Новосибирск, 2003 г.); VII Международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2003 г.); на заседаниях кафедры плодоовощеводства и защиты растений ФГБОУ ВПО «КрасГАУ» (2003-2010 гг.). Работа поддерживалась стипендией Министра сельского хозяйства Российской Федерации (2003 г.) и Краевым фондом науки (2005 г.). Получено 2 акта внедрения - №2 от 30.09.2005 г. и №1 от 02.05.2011 г. ФГУП «Красноярское» Россельхозакадемии.

Личный вклад автора. Соискателем разработана программа исследований, проведены полевые и лабораторные опыты, осуществлен сбор и обработка исходной информации, а также интерпретация и оценка полученных данных.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 154 страницах, содержит 24 таблицы, 8 рисунков, состоит из введения, 5 глав, выводов и 19 приложений. Список литературы включает 259 наименований, в том числе 25 на иностранном языке.

Благодарности. Автор выражает благодарность и глубокую признательность преподавателям кафедры почвоведения и агрохимии проф., д-ру биол. наук Сорокиной O.A., проф., д-ру биол. наук Кураченко Н.Л.; сотрудникам ФГУП «Красноярское» Россельхозакадемии за содействие и поддержку при проведении научных исследований.

УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проведены в условиях Красноярской лесостепи в ФГУП «Красноярское» Россельхозакадемии на участке зеленого черенкования древесных ягодных культур в период с 2001 по 2005 годы.

Цикл выращивания саженцев смородины черной и облепихи составлял 15 месяцев. В год посадки черенки высаживали в специальную крупногабаритную

пленочную теплицу, режим увлажнения обеспечивали туманообразующей установкой. На следующий год саженцы доращивали на месте окоренения в условиях открытого грунта.

Гидротермические параметры в большей части периода корнеобразования черенков соответствовали рекомендуемым нормам: температура воздуха - 27-28°С, температура субстрата - 26-28°С, влажность воздуха - 72-91%, влажность субстрата - 70%. Однако продолжительный пик высоких температур воздуха в теплице в 2001 и 2002 годах (от 27 до 40°С) и субстрата (от 24 до 34°С) привел к снижению регенерационной способности культур, особенно черной смородины. Во время доращивания саженцев климатические характеристики различны. В 2002 году лето характеризовалось умеренно теплой и дождливой погодой, т.е. за вегетационный период растения не испытывали недостатка в тепле и влаге. В июле и августе 2004 года наблюдался дефицит осадков, в 2003 и 2005 годах высокие температуры в июле месяце при недостаточном количестве осадков оказали неблагоприятное действие на рост и развитие саженцев.

На территории землепользования ФГУП «Красноярское» Россельхозакадемии наиболее распространены черноземы выщелоченные, относящиеся к плодородным почвам, но их плотность сложения превышает оптимальные параметры для окоренения черенков, что и обусловило научный поиск по подбору субстрата.

Объекты исследований. Объектами исследований являлись черная смородина сорта Достойная и облепиха сортов Превосходная, Бусинка, Золотистая и Чуйская. Субстраты на основе местного сырья: низинный торф Тигрицкого месторождения, сапропель оз. Малый Кызыкуль, располагающихся в Минусинском районе Красноярского края, лигнин - отходы деревообрабатывающей промышленности Красноярского биохимического завода, пролонгирующие удобрения AVA (агровитаква) и цеолиты Сахаптинского месторождения Красноярского края.

Цеолит — минерал группы аллюмосиликатов с открытой каркасно-полостной структурой, способен отдавать и вновь поглощать воду, селективно

выделять и вновь впитывать различные вещества, а также обменивать катионы, что позволяет насыщать каналы минерала удобрениями. Химический состав (%): Si02 - 63,60; А1203 - 13,10; СаО - 4,00; MgO - 1,70; Na20 - 0,70; К20 -3,10. После предварительного прокаливания цеолитов в течение 8 часов при температуре 150-170°С их насыщали водными растворами минеральных удобрений (сернокислый калий, двойной суперфосфат, мочевина).

Методы и условия проведения исследований.

Опыт №1. Изучение влияния удобрений пролонгирующего действия на окореняемость черенков, качество саженцев смородины черной, облепихи и свойства субстрата.

В опыте посадки 2001, 2002, 2004 годов изучали влияние удобрения длительного действия агровитаква (AVA) и обогащенных цеолитов на ризогенез черенков, биометрические параметры, качество посадочного материала ягодных культур и свойства субстрата. Схема опыта:

1. контроль (без удобрений);

2. N30P75K30;

3. AVA - Р75К30;

4. AVA-P75K30 + N30;

5. AVA —Р100К40;

6. AVA - Р100К40 + N40;

7. AVA-P125K50;

8. AVA-PizsKso + N»;

9. цеолит + N30P75K30.

Использовали цеолит фракции 10-30 мм в дозе 3 т/га. В 2004 году к вышеуказанным вариантам было добавлено еще три:

10. цеолит;

11 . цеолит + N4oP,ooK4o;

12. цеолит + N5oPl25K.50.

Удобрения вносили в субстрат вручную с последующей заделкой.

В опыте применяли субстрат - торф + песок + лигнин + почва (чернозем выщелоченный) в соотношении 1:1:1:1. Были высажены зеленые черенки черной смородины сорта Достойная и облепихи сорта Превосходная. Площадь учетной делянки 1 м2, повторность трехкратная, размещение систематическое.

Опыт №2. Определение роли субстратов и регуляторов роста в формировании качества посадочного материала облепихи

В опыте с субстратами и стимуляторами корнеобразования (посадки 2003 года) изучали влияние предпосадочной обработки веществами, стимулирующими рост, и физических свойств субстратов на окореняемость, биометрические параметры и качество саженцев облепихи в разрезе сортов.

Многофакторный опыт включал следующие варианты:

Варианты опыта Сорта

1. Торф + песок + лигнин + почва (чернозем выщелоченный) в объемном соотношении 1:1:1:1 Бусинка

Золотистая

Чуйская

2. Торф + песок в объемном соотношении 1 : 1 Бусинка

Золотистая

Чуйская

3. Сапропель Бусинка

Золотистая

Чуйская

На каждом сорте облепихи применяли стимуляторы роста по схеме: 1. контроль (вода); 2. эпин (0,5 мл/1 л воды); 3. корневин; 4. индолилуксусная кислота (50 мг/л); 5. индолилмасляная кислота (50 мг/л).

Площадь учетной делянки 2 м2, повторность трехкратная, размещение систематическое.

В работе использовали полевой, лабораторный и статистический методы исследования.

Зеленое черенкование проводили по общепринятой методике (Тарасенко, 1991). Срок черенкования - первая декада июля. В опыте №1 зеленые черенки перед высадкой в субстрат не обрабатывались стимуляторами роста. Слой агрогрунта для черенкования - 15 см, верхний слой (5 см) субстрата - речной песок. Длина черенков - 15 см. Схема посадки облепихи 7><5 см, черной смородины 7x7 см.

В теплице температуру и влажность воздуха фиксировали гигрометром психрометрическим, температуру почвы - термометром Н.И. Савинова (Павлова, 1974). Структуру почвы определяли по Н.И. Савинову (Никитин, 1982); водопрочность агрегатов - на приборе И.М. Бакшеева (Методическое руководство..., 1969). Плотность сложения субстратов устанавливали по H.A. Качинскому (Александрова, 1986), плотность твердой фазы пикнометрическим методом (Практикум..., 1973).

В почвенных образцах выполняли следующие виды анализов: определение влажности почвы по ГОСТу 28268-89; определение pH водной суспензии по ГОСТу 26423-85; определение гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО по ГОСТу 26212-91; определение нитратного азота по методу ЦИНАО по ГОСТу26488-85; определение обменного аммония по методу ЦИНАО по ГОСТу 26489-85; определение подвижного фосфора и обменного калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО по ГОСТу 26204-91.

Целлюлозолитическую активность субстрата оценивали аппликационным методом (Методы выделения..., 2002), определение биомассы почвенных водорослей проводили счетно-объемным методом, объем клеток водорослей -стереометрическим методом (Вассер, 1989). Видовой состав почвенных водорослей распознавали с помощью определителей JI.E. Комаренко, И.И. Васильевой (1975; 1987).

Биометрические исследования черной смородины и облепихи (количество и длина побегов, количество и длина корней 1-го порядка ветвления, длина годичного прироста, площадь листьев) осуществляли по общепринятой методике (Моисейченко, 1988). Учет качества саженцев производили в соответствии с ОСТом 10130-88 для облепихи и ОСТом 1012788 для черной смородины.

Математическая обработка результатов исследований проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985) с использованием компьютерной программы MS Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ I Влияние удобрений пролонгирующего действия на окореняемость черенков, качество саженцев смородины черной, облепихи и свойства

субстрата

1.1 Действие AVA и цеолитов на ризогенсз и биометрические показатели

ягодных растений

Установлено положительное действие изучаемых удобрений на

окоренение зеленых черенков облепихи (рисунок 1). В среднем за три года ризогенсз черенков под влиянием минеральных туков (NjoP7sKw) был на 9.0 % выше, чем на неудобренных делянках.

j 100 UJ 7(L6 81.» 84.4 «* ■»•*

| к 74 6»,7 76-* 76-6

123456709 Варианты опыт»

■ V4.itон* Черв»* счородна

Рисунок 1 - Окоренение зеленых черенков облепихи и черной смородины, среднее за 2001- 2004 гг. Варианты опита: I. Контроль; 2. NwP^K,»; 3. AVA-PtjKm: •» AVA-P7JK,o»N>o; 5. AVA-PiwlCw:6. AVA-Pi,oK40+N«,: 7. AVA-PusK»; 8. AVA-P,:,K«,+Nm,; 9. Цеолит • NjoPtsK».

В блоке вариантов с удобрениями AVA наблюдается увеличение регенераиионной активности черенков с повышением дозы внесения удобрений. Добавление азота мочевины способствовало увеличению окорсияемости на 4-7 % го отношению к вариантам без азота. Наиболее высокий ризогенез черенков наблюдался на варианте с цсолитовыми туфами.

На делянках с черной смородиной комбинации AVA-P^sKjo+N«) и AVA-PiooKto+Nao стимулировали корнеобразование черенков, превысив варианты без азота на 3,9 и 8,5 %. Окореняемость на делянке с обогащенными цеолитами составила 43.8 %, что достоверно больше контроля на 20.3 %.

Сумму годичного прироста побегов облепихи и черной смородины определяли в год окоренения черенков (действие удобрений) и в год доращивания саженцев (последействие удобрений) (рисунки 2 и 3).

9 f"53-*113

8 CS-,4,,•7

' 278.1

-- JOéJt

8 CT—

s 6 mt

2ь fts-•**»

I 3 Г73- IT9-5

2 Jf?--

1 'f Чл -- 176 6

0 100 200 300 400 500 600

■ Пролит яроагниг ч.юбршша, 2002 г ■Лг1пн> удо4|ми1,2001 г

Рисунок 2 - Сумма годичного прироста облепихи в зависимости от вида и дозы удобрений, 2001 - 2002 гг., см

В год посадки черенков облепихи и черной смородины в период окончания роста побегов наблюдения показали, что применение удобрений существенного влияния на ростовые процессы не оказало. На делянках без удобрений суммарная длина побегов была несколько больше.

£

' 258.2

' 332.»

-- 381,5

155

-« 182.9

-• 185

» i im-»

'345.4

147,4

0 SO 100 ISO 200 250 300 350 400

■ Пролоы ярояаявг )ло6р«нм I.2002 г ■ J»In»if удо4р*«я». 2001 г

Рисунок 3 - Сумма годичного прироста черной смородины в зависимости от вида и дезы удобрений, 2001 - 2002 гг., см В период доращивзния саженцев облепихи и черной смородины пролонгирующий эффект был четко выражен на всех экспериментальных участках. На делянках облепихи последействие удобрений AVA при добавлении к ним азота мочевины проявилось значительнее - сумма годичного прироста достигла 306,8-512,4 см.

1.2 Влияние удобрений пролонгирующего действия на состояние субстратов

Роль удобрений в формировании структурного состава субстрата.

Агромелиоранты изменяют физические и биологические параметры субстратов. При оценке влияния нетрадиционных удобрений на состояние свойств субстратов были определены интегральные параметры: макроагрегатиый состав, целлюлозолитическая активность, альгофлора и агрохимические показатели.

При использовании обогащенных цеолитовых туфов на черной смородине проявляется тенденция достоверного позитивного влияния на структурный состав субстрата: несколько меньше доля глыбистой фракции, больше сегмент агрономически ценных фракций (АЦФ), выше коэффициент структурности - 7.8. IIa облепихе достоверного влияния цеолита на перечисленные показатели не установлено.

Отмечено снижение АЦФ при внесении удобрений AVA с добавлением атота по сравнению с вариантами AVA-P75K30. AVA-P,ooiC»0 и AVA-P^K*,-Применение классических минеральных туков не повлияло на содержание АЦФ субстрата. Использование ЦСОЛКТОВ. НаСЫЩСННЫХ Ny>P?5K><b повысило содержание водопрочных агрегатов (ВА) субстрата на делянках облепихи до 86.7 % (рисунок 4).

100

90 »

я

Ü 40 8 »

г »

3> 10

1IIШ Ml

'|(г1з1<|з|б|7|»|9

8К5_ 81.9 84.1 С.8 9У2 '6.' 75 I 7-М 86." "6.1 "6.2 "9.8 ~.Д -.1 -&.1 "1,- "3

»Облепиха Черная смородина

Рисунок 4 - Агрегатный состав субстрата при выращивании облепихи и

черной смородины

Образованию ВА в субстрате с черной смородиной способствовало внесение AVA в низкой дозе без добавления мочевины до 79,8 %, что больше контрольного показателя на 3,7 %. Применение высоких доз удобрений AVA как на облепихе, так и на смородине, снизило содержание водопрочных агрегатов агрогрунта —до 74,5-75% и 73-74,7% соответственно.

Целлюлозолитическая активность субстрата. Снижение биологической активности субстрата проявилось на варианте с применением традиционных минеральных туков. На облепихе применение удобрение AVA-Р100К40 обеспечило лучшие условия для деятельности целлюлозолитических организмов агрогрунта: разрушение целлюлозы было выше на 9,8-11,0 % в слое 0-10 см, на 2,6-2,8 % в слое 10-20 см по сравнению с контролем. При использовании обогащенных цеолитовых туфов активность целлюлозоразлагающей микробиоты была выше, чем при внесении N30P75K30. На черной смородине, как в верхнем, так и в нижнем слоях субстрата был эффективен вариант AVA-P100K40+N40, где в сентябре отмечено полное разложение льняной аппликации (100%).

Альгофлора субстрата. Почвенные водоросли характеризуют активность биологических процессов агрогрунта, по их реакции оценивают изменения в системе «почва - растение». Диатомовая водоросль (Bacillariophyta) — важнейший производитель органических веществ в субстрате, кроме того, при отмирании она становится источником питательных веществ для бактерий. Диатомовая водоросль Hantzschia amphioxys отмечена во всех вариантах опыта независимо от вида культуры, но добавление химических мелиорантов вызвало смену видов сине-зеленых водорослей, которые являются продуцентами органического вещества и кислородного компонента в агрогрунте.

На опытных делянках с облепихой на субстрате контрольного варианта и при внесении удобрений AVA в дозах Р75К30, Р]ооК^о, Р125К50 развитие почвенных водорослей ограничивалось только Hantzschia amphioxys. Добавление мочевины в дозах N30, N40 стимулировало разрастание популяции сине-зеленых водорослей - Cylindrospermum licheniforme, Phormidium ambiguum, Phormidium cincinnatum, характеризующих благоприятное

биологическое состояние субстрата на вариантах с внесением азота. При окоренении черенков черной смородины на вариантах опыта при внесении AVA в дозах Р75К30, Р100К40 с добавлением мочевины N30, N40 отмечено монодоминирование Hantzschia amphioxys. Но высокая доза удобрения с N50 стимулировала появление видов сине-зеленых водорослей, что показывает улучшение качества субстрата.

Наибольшая биологическая активность агрогрунта отмечена на делянках с добавлением цеолита, где присутствовали все обнаруженные в опыте виды водорослей, вытеснив только один - Phormidium ambiguum. Связано это с высокой водоудерживающей способностью цеолитов.

Численность и биомасса почвенных водорослей были различными в зависимости от культуры и варианта опыта. На облепихе использование удобрений AVA в дозе Р75К.30 и Р100К40 совместно с азотом достоверно увеличило численность в 35-38 раз и биомассу водорослей в 6,6-7,3 раза по сравнению с контрольным вариантом.

Применение обогащенных цеолитов на делянках с черной смородиной достоверно увеличило численность клеток почвенных водорослей в 40,6 раза и их биомассу в 3,8 раза по сравнению с контрольным вариантом.

Таким образом, изучаемые удобрения пролонгирующего действия не подавляли развитие диатомовых и сине-зеленых водорослей и не снижали качество окружающей среды для педофауны.

Агрохимические показатели субстрата. Содержание элементов питания в субстрате за два года выращивания саженцев существенно не изменилось.

Содержание азота в нитратной форме в субстрате на всех вариантах опыта с облепихой относится к среднему классу обеспеченности и лишь на делянках AVA - Р125К50 и обогащенных цеолитах потребность в азотных удобрениях сильная. Известно, что при любом pH корни поглощают больше N-NH4, чем N-NO3 - это подтверждено данными, полученными через 2 года после внесения удобрений: содержание аммонийного азота низкое, на вариантах с добавлением к удобрению AVA азота мочевины показатели N-NH4 увеличивались от 9,3 до 10,2 мг/100г почвы (средний класс обеспеченности). На варианте с цеолитами обеспеченность аммонийным азотом также была средней.

Особо выделился вариант AVA - Р100К40 + N40 по содержанию аммиачного азота (10,2 мг/100г почвы), где численность клеток почвенных водорослей достигла максимума среди всех вариантов - 3691,3 тыс.кл./10 см2. Известно, что почвенные водоросли способны фиксировать атмосферный азот.

Содержание фосфора в субстрате на облепихе через 2 месяца после внесения удобрений и спустя год снизилось, хотя и соответствовало высокому классу обеспеченности.

Существенных отличий по обеспеченности элементами питания саженцев черной смородины и облепихи не отмечено. Содержание N-NO3 в агрогрунте на всех вариантах среднее - от 8,5 до 10,5 мг/кг, на контроле и варианте с обогащенным цеолитом низкая — 8,0 мг/кг. Количество аммонийного азота при выкопке саженцев составило 5,8 - 8,0 мг/100г почвы, что свидетельствует о низком содержании N-NH4. По обеспеченности аммонийным азотом выделился вариант с добавлением в субстрат обогащенных цеолитов - 10,5 мг/ЮОг почвы, здесь численность клеток почвенных водорослей составила 2145,2 тыс.кл./10см2, что, несомненно, оказало влияние на повышение содержания N-NH4. Содержание подвижных форм фосфора и калия снизилось, но растения не испытывали недостатка питания в данных элементах.

1.3 Влияние пролонгирующих удобрений на качество саженцев облепихи и черной смородины

Многолетние данные учета выхода товарных саженцев показали, что химические мелиоранты в основном эффективно повлияли на развитие саженцев ягодных культур (рисунок 5).

На облепихе лучшие варианты AVA - Р125К50, N30P75K30 и цеолит+ЫзоР75Кзо - выход стандартного посадочного материала составил 43 -51 %.

Выход качественных саженцев черной смородины был больше по сравнению с количеством стандартных саженцев облепихи. В блоке вариантов с AVA наиболее действенной оказалась доза Р75К30, товарность саженцев составила почти 90 %, что превышало контроль на 37 %.

& £

OK

06.K-iiii\tt

■ l-uflcopi

■ --oft сорт □ Mcciuuapi

204

«OK

604

804

1004

Черная смородина

& > і .

■ 1-uileopi в 2-ой сорт □ ікстшіїрт

ОХ

¿OK

40К

ьок

аок

100К

Рисунок 5 - Выход стандартных саженцев облепихи и черной смородины, средне« »а 2002 - 2005 гг.

Применение AVA в дозе Pi&Kjo совместно с N» также улучшило качество саженцев: получено 83 % стандартного посадочного материала, из них 52 % приходится на 1-ый сорт.

2 Роль субстратов н peiy.iMiopon роста н повышении выхода и качества но<адочного материала облепихи

2.1 Фижческие свойства субстратов

Установлено, что физические свойства субстратов удовлетворительны для развития корневой системы окорененных черенков. Плотность сложения сапропелевого а1рогрунта характеризуется как рыхлая 0,5 г/см'(таблица 1). Таблица 1 - Физические свойства субстратов

Субстраты Плотность сложения, г/см' Плотность твердой фаты, г/см Обща* порнстость,%

1. Торф ^ песок + лигнин • почка (кошроль) U 2,5 67.4

2. Торф < песок и 2.3 62.2

3. Сапропель 0.5 1.2 84.7

НСР», 0.2 0.3 3.4

Плотность твердой фазы субстратов торф 4-песок н торф+песок+лигнин+почва на 1.1 - 1,3 г/см1 была выше по сравнению с сапропелем, но находилась на оптимальном уровне для черенков древесных ягодных культур. Наилучшая общая пористость агрогрунта установлена на варианте с лигнином и торфопссчаной смесью - 67.4 и 62.2 % соответственно.

2.2 Влияние субстратов и регуляторов роста на ризогеиез и биометрические показатели вкорененных черенков облепихи

Ризогснез и биометрические параметры черенков облепихи зависели от сортовых особенностей, испсльзуемого субстрата и применяемого стимулятора роста. Приживаемость черенков облепихи на субстрате сапропель составила 67100 %, на субстрате торф + песок + лигнин * почва 56-100 %. Это обусловлено более высокими показателями общей пористости агрогрунтов, так как эта культура наиболее требовательна к воздухосмкости почвы (рисунок 6).

Субстрат - торф+пссок+лнгннн+почаа

-ЬуСмнкл

- іолотстаи

Э 4

Субстрат - юрф - песок

-Золотили - ЧуАсмя

3 4

Субстрат - canponr.il.

-Бусинка - Золотист« -Чуйсшм

Рисунок 6 - Влияние состава субстратов на окореняемость зеленых черенков облепихи. 2004 г.

На контроле высокая степень ризогенеза отмечена у облепихи сорта Золотистая - 67-100 % в зависимости от агрогрунта. По взаимодействию «сорт - стимулятор» достоверно отличались комбинации: на субстрате торф+песок+лигнин+почва - Чуйская - ИМК (89 %); на торфопесчаной смеси: Золотистая - эпин (100 %), Чуйская - корневин и ИМК (по 89 %); на сапропелевом субстрате: Золотистая - корневин (100 %), Чуйская - ИУК (100 %).

2.3 Действие субстратов и стимуляторов роста на качество посадочного

материала облепихи

При выращивании саженцев облепихи сорта Бусинка лучший вариант

отмечен на торфопесчаном субстрате при использовании эпина — получено 70 % стандартного посадочного материала, хотя общий выход саженцев с единицы площади низкий - 56 %. Использование сапропеля предпочтительнее для окоренения черенков облепихи, биологической особенностью которой являются высокие требования к аэрации субстрата. Но для получения посадочного материала облепихи его применение не эффективно, поскольку выход нестандартных саженцев на всех вариантах опыта превышал 50 %.

Для облепихи сорта Золотистая эффективен субстрат торф+песок+лигнин+почва - получено 80 % стандартных саженцев, при обработке черенков ИМК окоренение составило 100 %. На этом субстрате обработка черенков стимуляторами роста не повлияла на регенерационную способность черенков (ризогенез на контроле составил тоже 100 %), но оказала влияние на товарность саженцев. Для облепихи сорта Чуйская также действеннее оказался субстрат с лигнином — сформировалось 88 % товарных саженцев при замачивании черенков в ИУК.

Таким образом, установлено, что развитие саженцев, выращенных из зеленых черенков, зависит от состава субстратов, регуляторов роста и сортовых реакций культуры. Максимально положительный эффект при получении качественного посадочного материала получен на субстрате торф+песок+лигнин+почва.

3 Экономическая эффективность выращивания саженцев облепихи и черной смородины из зеленых черенков

Себестоимость производства посадочного материала черной смородины и облепихи рассчитывали на основании нормативных затрат в технологической карте с учетом общехозяйственных и общепроизводственных затрат по эксплуатационным насаждениям на участке размножения ФГУП «Красноярское» Россельхозакадемии. Среднюю цену саженцев облепихи и черной смородины определяли по уровню фактической реализации посадочного материала в ФГУП «Красноярское» Россельхозакадемии: 1-ый сорт - 110 руб., 2-ой сорт — 70 руб.

В первом опыте на контрольном варианте уровень рентабельности выращивания саженцев смородины черной составил 9,1 % и облепихи 261,6 % (таблица 2).

Таблица 2 — Экономическая эффективность выращивания саженцев черной

смородины и облепихи усовершенствованным методом зеленого черенкования

Культура Варианты Выход Затраты Себестои- Прибыль, Уровень

саженцев, руб./м2 мость руб./м2 рента-

шт./м2 1 шт., руб. бельности, %

Опыт №1. Использование удобрений пролонгирующего действия (AVA и обогащенных цеолитов)

Облепиха контроль 207 5152,00 24,89 13478,00 261,6

AVA-P,25K.5o+Ns„ 246 5770,27 23,46 16369,73 283,7

цеолитШзоР75Кзо 252 6246,64 24,79 16433,36 263,1

Смородина контроль 46 3794,20 82,48 345,8 9,1

черная AVA-P125k50+N50 60 2552,68 47,54 2847,32 111,5

цєолит+МзоР75Кзо 86 3650,36 42,45 4089,64 112,0

Опыт №2. Использование субстратов и регуляторов роста

Облепиха торф+песок+лигнии Ь почва(контроль) 227 5576,88 24,57 14853,12 266,3

торф+песок 187 4946,58 26,45 11883,42 240,2

сапропель 230 5521,22 24,01 15178,78 274,9

При использовании пролонгирующих удобрений AVA и цеолитов рентабельность производства саженцев облепихи возросла на 1,5-22,1 %, черной смородины на 102,4-102,9 %.

Во втором опыте процент окоренения черенков облепихи на сапропелевом и лигниновом субстратах был выше, следовательно, получен больший выход саженцев (на 40-43 шт./м2) - уровень рентабельности на этих вариантах составил 266,3 % и 274,9 % соответственно.

ВЫВОДЫ

1. Установлена возможность использования минерально-сырьевых ресурсов Красноярского края (сапропель, торф) и промышленных древесных отходов (лигнин) в качестве субстратов и их компонентов для зеленого черенкования ягодных культур.

2. Применение удобрений Агровитаква и обогащенных цеолитов способствовало ризогенезу зеленых черенков: лучшая окореняемость черенков черной смородины и облепихи отмечена на вариантах цеолит+ЫзоРтбКзо (43,8 и 89,9 % соответственно) и AVA-P125K50+N50 (30,4 - 88,0% соответственно).

3. Пролонгирующий эффект удобрений AVA и цеолитов - носителей удобрений выражен на всех экспериментальных участках. Выявлена тенденция усиления последействия удобрений AVA при добавлении к ним азота мочевины на годичный прирост побегов облепихи. Самая высокая суммарная длина побегов перед выкопкой саженцев зафиксирована у облепихи на варианте AVA-P100K40+N40, у черной смородины на делянке с цеолитЧ-КзоР75К30. На площадь ассимиляционной поверхности, как у облепихи, так и у черной смородины, эффективно повлиял вариант AVA-P100K40+N40.

4. Внесение удобрения AVA и цеолитов способствует биологическому равновесию почвогрунта: активность целлюлозоразлагающей микробиоты на делянках с AVA и цеолитами была больше контроля и варианта с использованием традиционных минеральных удобрений; изучаемые удобрения пролонгирующего действия не подавляли развитие диатомовых и сине-зеленых водорослей и не снижали качество окружающей среды для педофауны.

5. Химические мелиоранты результативно повлияли на развитие саженцев ягодных культур. Лучшим вариантом был AVA - Р125К50 - выход стандартного посадочного материала облепихи составил 51 %. Обогащенные цеолиты также оказали благоприятное воздействие на выход саженцев товарного сорта (более 40 %). На черной смородине эффективнее вариант

AVA-P125K50+N50: 83 % качественного посадочного материала, из них 52 % 1-го товарного сорта.

6. По показателям физических параметров сапропелевый субстрат обладал удовлетворительными свойствами. Плотность сложения рыхлая и составляла 0,5 г/см3. Плотность твердой фазы субстратов торф+песок и торф+песок+лигнин+почва на 1,1 - 1,3 г/см3 была выше по отношению к сапропелю, но для черенков облепихи находилась на оптимальном уровне. По показателю общей пористости как лучший выделился агрогрунт с лигнином и торфопесчаной смесью - 67,4 и 62,2 % соответственно.

7. Выявлено, что наиболее благоприятными для окоренения черенков облепихи являются субстраты торф+песок+лигнин+почва и сапропель. Эффективнее развитие черенков облепихи проходит в почвогрунте с лигнином.

8. Установлено, что на развитие саженцев, выращенных из зеленых черенков влияют сортовые особенности культуры, состав субстратов и регуляторы роста. Наиболее качественный посадочный материал у облепихи получен на субстрате торф+песок+лигнин+почва - 23,3-87,8 % саженцев соответствуют стандарту. По взаимодействию «сорт-стимулятор роста» результативнее следующие комбинации: Золотистая-ИМК и Чуйская-ИУК, выход посадочного материала 1-го и 2-го товарных сортов составил 80,4-87,8 % соответственно.

9. Внедрение усовершенствованных приемов технологии зеленого черенкования способствовало повышению уровня рентабельности: при применении удобрений пролонгирующего действия на вариантах с облепихой на 1,5-22,1 % и на вариантах с черной смородиной на 102,4-102,9 %. Рентабельность выращивания посадочного материала облепихи на лигниновом и сапропелевом субстратах составила 266,3 % и 274,9 %, соответственно.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При размножении черной смородины способом зеленого черенкования перед высадкой черенкового материала внести пролонгирующие удобрения AVA в дозе P125K50+N50 или цеолит, обогащенный N30P75K30, в дозе 3 т/га.

2. При размножении облепихи зелеными черенками беспересадочным способом использовать субстрат торф+песок+лигнин+почва в соотношении

1:1:1:1, заправленный удобрением AVA в дозе P125K.50+N50. Перед высадкой черенки сорта Золотистая обработать ИМК в дозе 50 мг/л, сорта Чуйская - ИУК в дозе 50 мг/л.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных по перечню ВАК Минобрнауки РФ:

1. Мистратова, H.A. Выход товарных саженцев облепихи в зависимости от применяемых субстратов и стимуляторов корнеобразования / H.A. Мистратова // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2008. - №4. - С. 312-315.

2. Мистратова, H.A. Экологическая оценка применения агромелиорантов при зеленом черенковании ягодных культур / H.A. Мистратова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2012. - №5(91). - С. 39-43.

Статьи в других научных изданиях:

3. Лозненко (Мистратова), H.A. Действие удобрений на укореняемость зеленых черенков черной смородины / H.A. Лозненко // Молодежь и наука - третье тысячелетиеОО: Сб. матер. Межвуз. науч. фестиваля студентов, аспирантов и молодых ученых,- Красноярск, 2001. С. - 171-172.

4. Лозненко (Мистратова), H.A. Влияние удобрений пролонгирующего действия на укореняемость зеленых черенков облепихи / H.A. Лозненко : Матер. Регион, науч. студен, конф., посвященной 65-летию Новосибирского государственного аграрного университета. - Новосибирск, 2002. С. 29-30.

5. Лозненко (Мистратова), H.A. Использование удобрений пролонгирующего действия при размножении облепихи и черной смородины / H.A. Лозненко // Красноярский край: освоение, развитие, перспективы : Тез. докл. студ. науч. конф. / Краснояр. гос. аграр. ун-т; Красноярск, 2002. - С. 49.

6. Колесникова В.Л., Биоэкологическое тестирование новых удобрений, используемых при размножении облепихи / В.Л. Колесникова, H.A. Лозненко (Мистратова) // Экономика, экология, и общество России в 21-м столетии : Труды 4-й Междун. науч.-практ. конф.Т.З. - Санкт-Петербург, 2002. - С. 280-283.

7. Колесникова, В.Л. Оценка целлюлозолитической активности субстрата под воздействием нетрадиционных удобрений при черенковании ягодных культур / В.Л. Колесникова, H.A. Лозненко (Мистратова) // Почвы Сибири: особенности функционирования и использования : Сб. науч. статей. - Красноярск, 2003. - С. 151152.

8. Лозненко (Мистратова), H.A. Влияние удобрений пролонгирующего действия на качество саженцев черной смородины и облепихи / H.A. Лозненко // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий : Матер. 7-й Междун. науч. школы-конферен. студентов и молодых ученых. Т.2. / Отв. ред. В.В. Анюшин; Краснояр. гос. ун-т. Красноярск, 2003. - С. 199-200.

9. Мистратова, H.A. Сапропель как субстрат для укоренения зеленых черенков / H.A. Мистратова // Красноярский край: освоение, развитие, перспективы : Матер. Регион, студ. науч. конф. Ч. 1/ Краснояр. гос. аграр. ун-т; Красноярск, 2004. - С. 19.

10. Мистратова, H.A. Изучение некоторых параметров биологической активности субстрата под влиянием удобрений пролонгирующего действия / H.A. Мистратова // Интеллект - 2004 : Сб. матер. Межрегион, науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых / Сост.: Полевая Л.В.; КрасГУ, КРО НС «Интеграция», СИБУП. Красноярск, 2004. - С. 406-412.

11. Мистратова, H.A. Влияние удобрений длительного действия на биометрические показатели саженцев облепихи и черной смородины / H.A. Мистратова // Молодые ученые - науке Сибири : Сб. тр. молодых ученых. Вып. 1 / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2005. - С.17-20.

12. Мистратова, H.A. Влияние химических мелиорантов на почвенные водоросли в условиях закрытого грунта / H.A. Мистратова, Е.А. Иванова, В.Л. Колесникова // Альгология. - 2005. - № 3. Т 15. - С. 280-286.

13. Мистратова, H.A. Пролонгирование удобрений на участке зеленого черенкования облепихи / H.A. Мистратова, В.Л. Колесникова // Аграрная наука на рубеже веков : Матер. Всерос. науч.-практ. конф. / Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2005. -С. 11-13.

14. Мистратова, H.A. Действие и последействие удобрений при размножении черной смородины стеблевыми черенками / H.A. Мистратова // Современные тенденции развития АПК : Матер. Всерос. конф. молодых ученых / Краснояр. гос. аграр. ун-т. -Красноярск, 2005. - С.155-157.

15. Мистратова, H.A. Биометрические параметры саженцев облепихи при использовании удобрений агровитаква (AVA) / H.A. Мистратова // Инновации как фактор роста АПК региона : Материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Под ред. Ф.И. Четверикова. - Саратов: Издательство «КУБиК», 2011. - С. 51-62.

Подписано в печать 23.10.2013. Формат 60x84 1/]6 Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,35. Тираж 120 экз. Заказ № 980 Отпечатано в ООО «Издательский Дом-Юг» 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корп. «В», оф. В-120, тел. 8-918-41-50-571, e-mail: olfomenko@yandex.ru

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Мистратова, Наталья Александровна, Краснодар

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярский государственный аграрный университет» Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

На правах рукописи

04201364759 Мистратова Наталья Александровна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБА ЗЕЛЕНОГО ЧЕРЕНКОВАНИЯ ДЛЯ РАЗМНОЖЕНИЯ ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ И ОБЛЕПИХИ В УСЛОВИЯХ КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

06.01.08 - Плодоводство, виноградарство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель

канд. биол. наук, доцент В.Л. Колесникова

Красноярск - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ................................................................................. 4

1 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР ЗЕЛЕНЫМИ ЧЕРЕНКАМИ (СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА)..................................................... 8

1.1 Особенности размножения ягодных культур зелеными черенками...................................................................... 8

1.2 Применение стимуляторов корнеобразования в технологии зеленого черенкования...................................................... 11

1.3 Влияние удобрений на ризогенез черенкового материала........... 15

1.4 Действие субстрата на окореняемость зеленых черенков........................................................................ 21

2 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.................. 29

2.1 Почвенно-климатические условия........................................ 29

2.2 Объекты исследований....................................................... 37

2.3 Методы исследований............................................................... 44

3 ВЛИЯНИЕ АБИОТИЧЕСКИХ И БИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РИЗОГЕНЕЗ И КАЧЕСТВО ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ И ОБЛЕПИХИ....................................... 49

3.1 Агрохимические показатели субстрата................................... 49

3.2 Действие AVA и цеолитов на ризогенез и биометрические показатели окорененных черенков......................................... 55

3.3 Влияние удобрений пролонгирующего действия на биологическое состояние субстрата....................................... 66

3.3.1 Роль удобрений в формировании структурного состава субстрата............................................................... 66

3.3.2 Целлюлозолитическая активность субстрата.................. 70

3.3.3 Альгофлора субстрата............................................... 74

3.4 Влияние пролонгирующих удобрений на качество саженцев

черной смородины и облепихи..........................................................................................79

4 РОЛЬ СУБСТРАТОВ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА В ФОРМИРОВАНИИ КАЧЕСТВА ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ОБЛЕПИХИ..........................................................................................................................................................................................84

4.1 Физические свойства субстратов....................................................................................84

4.2 Влияние субстратов и регуляторов роста на ризогенез и биометрические показатели окорененных черенков облепихи..........87

4.3 Действие субстратов и стимуляторов роста на качество посадочного материала облепихи......................................................................................96

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА САЖЕНЦЕВ ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ И ОБЛЕПИХИ СПОСОБОМ ЗЕЛЕНОГО ЧЕРЕНКОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ................................................................................................100

ВЫВОДЫ..................................................................................................................................................................102

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ..........................................................................................104

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ................................................................105

СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА............................................................132

ПРИЛОЖЕНИЯ..................................................................................................................................................135

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В Сибирском Федеральном округе за счет собственного производства обеспечивается лишь 15,6 % рекомендуемого уровня потребления плодово-ягодной продукции на человека в год. Увеличение производства плодов и ягод должно реализоваться за счет роста площади плодоносящих насаждений, сортосмены и сортообновления на основе интенсификации производства саженцев. Среди ягодных культур Сибири наиболее значимы смородина черная и облепиха.

Основной способ размножения древесных ягодных кустарников - зеленое черенкование. Он отличается высоким коэффициентом размножения, позволяет повысить выход окорененных черенков с единицы площади по сравнению с другими способами. Однако у зеленого черенкования есть некоторые недостатки, например, низкая регенерационная способность трудноокореняемых сортов смородины черной и облепихи, вымывание элементов питания из субстратов, применяемых в промышленном производстве посадочного материала ягодников. Увеличить эффективность зеленого черенкования возможно за счет использования пролонгирующих удобрений, эффективных стимуляторов роста, субстратов. Для повышения рентабельности выращивания саженцев целесообразно использовать агроресурсы, в том числе, полученные на основе местного сырья: цеолитов, торфа, сапропеля, а также отходы деревообрабатывающей промышленности.

Оптимизация способа зеленого черенкования черной смородины и облепихи с применением местного сырья, направленного на ризогенез черенков, обеспечивающая высокий выход качественного посадочного материала при одновременной защите окружающей среды, актуальна.

Цель исследований: совершенствование способа зеленого черенкования черной смородины и облепихи с использованием агроресурсов (удобрений,

субстратов, стимуляторов роста), в том числе полученных на основе местного сырья, для увеличения окоренения черенков и улучшения качества саженцев.

Задачи исследований:

1) исследовать возможность использования минерально-сырьевых ресурсов Красноярского края (сапропель, торф) и промышленных древесных отходов (лигнин) в качестве субстратов и их компонентов для зеленого черенкования черной смородины и облепихи;

2) установить действие пролонгирующих удобрений на состояние свойств субстрата;

3) изучить влияние удобрений пролонгирующего действия (AVA и обогащенных цеолитов) на ризогенез черенков и качество посадочного материала черной смородины и облепихи;

4) выявить эффективность влияния предпосадочной обработки черенкового материала в растворах стимуляторов роста на их окореняемость и качество саженцев облепихи с учетом ее сортовых реакций;

5) определить экономическую эффективность усовершенствованных элементов технологии зеленого черенкования смородины черной и облепихи.

Научная новизна.

Научно-обоснована и усовершенствована технология зеленого черенкования черной смородины и облепихи с использованием удобрений пролонгирующего типа (AVA, обогащенные цеолиты Сахаптинского месторождения), субстратов (торф Тигрицкого месторождения, сапропель оз. Малый Кызыкуль, лигнин Красноярского биохимического завода), стимуляторов роста, позволяющая увеличить окореняемость черенков и улучшить качество посадочного материала.

Установлено влияние пролонгирующих удобрений на улучшение агрофизических и агрохимических свойств агрогрунта и его биологическую активность (интенсивность деятельности целлюлозолитической микробиоты, а так же видовой состав, численность и биомассу почвенных водорослей).

Выявлена зависимость качества саженцев облепихи от видов субстратов. Выделен агрогрунт с лигнином, способствующий большему выходу стандартных саженцев сортов облепихи Золотистая и Чуйская.

Получены новые результаты взаимодействия «субстрат-сорт-регулятор роста», позволяющие оптимизировать выход качественного посадочного материала облепихи.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Усовершенствован способ зеленого черенкования черной смородины и облепихи с использованием удобрений пролонгирующего типа AVA и обогащенных цеолитов, повышающий регенерационную способность зеленых черенков на 6,9 - 20,3%, качество посадочного материала на 2,0 - 33,2 %.

2. Использование агрогрунта с добавлением лигнина способствует повышению ризогенеза черенкового материала облепихи и обеспечивает наиболее высокое качество саженцев.

3. Эффективность предпосадочной обработки зеленых черенков облепихи стимуляторами роста зависит от сортовых особенностей культуры.

Практическая значимость. Разработаны элементы технологии, повышающие ризогенез черенков черной смородины и облепихи на 2,0 -33,0 %, выход стандартных саженцев облепихи на 2,0 - 48,0 %, рентабельность производства на 22,0 % и черной смородины на 103,0 %, что обеспечивает возможность ускоренного размножения ягодных культур региональных и интродуцированных сортов, получение дополнительной прибыли. Предложено в качестве субстратов и их компонентов при зеленом черенковании облепихи использовать местные минеральные ресурсы (сапропель, торф) и отходы гидролизной промышленности (лигнин).

Материалы исследований применяются в технологии зеленого черенкования древесных ягодных культур в питомнике ФГУП «Красноярское» Россельхозакадемии на площади 5000 м2 и используются в учебном процессе Института агроэкологических технологий ФГБОУ ВПО «КрасГАУ» при изучении курса «Плодоводство».

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на: студенческой научной конференции «Студент, наука, цивилизация» (Красноярск, 2002 г.); региональной студенческой конференции «Красноярский край: освоение, развитие, перспективы» (Красноярск, 2002 г.); региональной научной, студенческой конференции, посвященной 65-летию Новосибирского аграрного университета (Новосибирск, 2003 г.); VII Международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2003 г.); на заседаниях кафедры плодоовощеводства и защиты растений ФГБОУ ВПО «КрасГАУ» (2003-2010 гг.). Работа поддерживалась стипендией Министра сельского хозяйства Российской Федерации (2003 г.) и Краевым фондом науки (2005 г.). Получено 2 акта внедрения - №2 от 30.09.2005 г. и №1 от 02.05.2011 г. ФГУП «Красноярское» Россельхозакадемии.

Личный вклад автора. Соискателем разработана программа исследований, проведены полевые и лабораторные опыты, осуществлен сбор и обработка исходной информации, а также интерпретация и оценка полученных данных.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 154 страницах, содержит 24 таблицы, 8 рисунков, состоит из введения, 5 глав, выводов и 19 приложений. Список литературы включает 259 наименований, в том числе 25 на иностранном языке.

Благодарности. Автор выражает благодарность и глубокую признательность преподавателям кафедры почвоведения и агрохимии проф., д-ру биол. наук Сорокиной O.A., проф., д-ру биол. наук Кураченко Н.Л., сотрудникам ФГУП «Красноярское» Россельхозакадемии за содействие и поддержку при проведении научных исследований.

1 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР ЗЕЛЕНЫМИ ЧЕРЕНКАМИ (СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА)

1.1 Особенности размножения ягодных культур зелеными черенками

Один из прогрессивных способов размножения садовых культур -окоренение зеленых стеблевых черенков (Мусаев, 1997; Мякишева, 2002; Bunge, 1999). Сущность размножения растений зеленым черенкованием состоит в получении целого растения от части годичного прироста побега, срезанного с материнского куста. Зеленые черенки всегда окореняют с листьями, следовательно, необходимо избегать потери влаги через них. Черенки должны иметь два и более узла и быть длиной 7-12 см. Листья нижней части черенка удаляют, а верхней - оставляют, большие листья уменьшают наполовину. Черенки заготавливают утром. Хранят во влажных, холодных, чистых условиях свернутыми в пачки при больших масштабах заготовок, не на солнце. Затем их высаживают в крупногабаритную пленочную теплицу с заранее подготовленным субстратом и определенными абиотическими факторами, которые поддерживаются туманообразующей установкой. В большинстве случаев корни появляются через 4-5 недель. На второй год саженцы пересаживают, либо доращивают на месте окоренения, но уже в условиях открытого грунта (Хартманн, 2002).

Зеленые черенки в процессе регенерации образуют из тканей стебля адвентивные, или придаточные, корни. Рост побегов осуществляется за счет развития имеющихся почек. При этом способе размножения потомство наследует все особенности и свойства материнского организма (Букштынов, 1978; Ермаков, 1981; Ускоренное размножение..., 1988). М. Montarone и М. Ziegler (1990) отмечают более раннее развитие и наступление фазы цветения

у растений, выращенных из зеленых черенков. Вместе с тем, Ф.Ф. Стрельцов (2003(1)), считает, что выращивание саженцев из зеленых черенков имеет ряд недостатков, одним из которых является необходимость больших капитальных вложений в строительство культивационных сооружений (теплиц) и монтаж в них дорогостоящих инженерных сооружений для контроля и регулирования оптимальных параметров влажности и температуры, необходимых для окоренения зеленых черенков.

Растение, находясь под влиянием физических и химических условий внешней среды и технологического воздействия со стороны человека в процессе производства посадочного материала, подвергается воздействию различных факторов: абиотических - освещенность, температура, влажность и др.; эдафических — плотность, твердость, структура, химический состав субстрата, аэрация и др.; биотических - взаимодействие культурных растений между собой в посадках, с сорной растительностью, возбудителями заболеваний, вредителями и микрофлорой; антропогенных - механическое, физическое, химическое воздействие на растения средствами производства. В ответ на действие указанных факторов растения вырабатывают совокупность ответных реакций. При этом уровень реакций растений находится в прямой зависимости от уровня воздействия на них внешних факторов (Микаелян, 2005).

На ризогенез зеленых черенков влияют: вид растения и сортовые особенности (Чернова, 2006; Сучкова, 2006 (3); Шарафутдинов, 2007), физиологическое состояние маточных кустов (возраст маточных растений), состояние самого черенка, место расположения его на растении и побеге (Баранова, 1971; Тарасенко, 1967; Иванова, 1982; Ермаков, 1983; Тарасенко, 1988; Воронина, 1987; Технология размножения..., 1988; Поликарпова, 1991; Кудрявец, 2000; Жулева, 2001; Стыценко, 2001; Субботин, 2002; Соловьева, 2003; Мякишева, 2004; Аладина, 2006; Колесникова, 2006), площадь листовой поверхности, интенсивность фотосинтеза (Overbeek, 1946), интенсивность испарения с поверхности листьев (Самощенков, 2003(1)), размер черенков (Ермаков, 1981; Ермаков, 1983; Студенская, 1986; Воронина, 1987; Плеханова,

1988; Скворцов, 2002; Субботин, 2002; Куминов, 2003; Плеханова, 2003; Пупкова, 2003) и другие факторы.

Данным способом размножают многие плодовые и ягодные культуры (Остроухова, 1982; Hansen, 1990; Harada, 1997; Murai, 1997; Schmidt, 1999; Mazilu, 2001; Stackeviciene, 2002).

Для некоторых культур, в том числе облепихи, зеленое черенкование -промышленный способ размножения, достоинством которого является высокий выход окорененных черенков (Ермаков, 1983).

Черная смородина относится к группе легкоокореняемых растений, размножение зелеными черенками позволяет получить здоровый посадочный материал, без наличия почкового клеща и других вредителей (Шаманская, 1979; Мякишева, 2000; Потапов, 2000; Куминов, 2003). Жимолость тоже имеет довольно высокую способность к окоренению стеблевыми черенками (Тарасенко, 1991; Воробьева, 1996; Скворцов, 2002; Мякишева, 2004). Эффективное окоренение зеленых черенков крыжовника возможно только при синергетическом воздействии как биотических так и абиотических факторов (Поликарпова, 1981; Воронина, 1987; Субботин, 2002; Dohnes, 1988).

Хорошо окоренившиеся черенки зимостойких пород имеет смысл высаживать на доращивание в открытый грунт (Потапов, 2000; Стрельцов, 2003), но по рекомендациям Красноярской опытной станции плодоводства, целесообразней оставлять окорененные черенки на грядах, не выкапывая (Симаков, 1955; Отчет Красноярской опытной..., 2007).

С.А. Сучковой (2006) доказана высокая рентабельность выращивания посадочного материала калины и жимолости из зеленых черенков при беспересадочном доращивании (227,8-337,1 %), что выше в 3,9-6 раз по сравнению с доращиванием в питомнике. Пересадка в открытый грунт тормозит развитие растений и уменьшает выход стандартных саженцев.

1.2 Применение стимуляторов корнеобразования в технологии зеленого

черенкования

Зеленые черенки перед высадкой обрабатывают стимуляторами роста. В настоящее время известно шесть классов фитогормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен.

В качестве веществ, стимулирующих процессы корнеообразования, используют, в основном, Р - индолилуксусную кислоту (ИУК) или гетероауксин, (3 - индолилмасляную кислоту (ИМК), а — нафтилуксусную кислоту (НУК) и их калиевые соли.

В практике питомниководства все шире используют синтетические регуляторы роста, обладающие высокой физиологической активностью. Некоторые даже превосходят в этом фитогорм�