Воронеж, Воронежская область, Россия
В статье приведены результаты исследований влияния стимуляторов ризогенеза и подогрева субстрата на укоренение различных сортов можжевельника. Установлено значительное увеличение эффективности зеленого черенкования при совместном применении подогрева субстрата стимуляторов корнеобразования. В условиях теплицы на грядах с использованием подогрева и без него, показывает, что при помощи подогревающих элементов обеспечивались наиболее комфортные условия укоренения и роста растений, разница температур в среднем составляла 4 - 7 0 С. Совместное применение подогрева субстрата и БАВ при поздних сроках черенкования можжевельников достоверно стимулируют укоренение (в 1,5-3 раза относительно контроля). Синергический эффект применения ростовых веществ и подогрева повышает интенсивность корнеобразования увеличивая протяженность корневой системы и среднюю длину корней первого порядка укорененных черенков. Использование Корневина и подогрева в 4 раза увеличивают длину корней первого порядка относительно контроля. Стимулятор корнеобразования «Циркон» положительное действие, которого усиливается высокими температурами субстрата продемонстрировал положительный эффект при укоренении черенков всех сортов можжевельников
ризогенез, стимуляторы корнеобразования, черенки, подогрев субстрата, можжевельник
Введение. Использование в озеленении представителей рода Можжевельник (Juniperus) семейства Кипарисовые (Cupressaceae) в последнее время приобретает особую популярность. Большинство видов и сортов можжевельника, присутствующие на российском рынке являются интродуцентами, ввезенными из европейских питомников, размножение их возможно только вегетативным способом. Зеленое черенкование является одним из наиболее перспективных видов вегетативного размножения хвойных растений [3], при котором потомству в полном объеме передаются свойства родительского организма, частично теряющиеся при семенном размножении из-за расщепления признаков у потомства [4, 6, 7, 8, 12, 15]. В практике вегетативного репродуцирования основной задачей является создание необходимых условий для активизации процесса корнеобразования у черенков. Одним из способов повышения эффективности зеленого черенкования является применение синтетических гормонов роста [1,5,7,9, 13, 14].
Многие породы по-разному реагируют на применение регуляторов роста растений [6, 12, 14], поэтому постоянно проводятся исследования в направлении изучения различных методов стимуляции адвентивного корнеобразования. В настоящий момент кроме ауксинов, открыты и проходят активную апробацию различные группы БАВ стимулирующие адвентивное корнеобразование, к ним можно отнести гидроксикоричные кислоты из эхинацеи.
Однако не всегда применение биологически-активных веществ имеет высокую эффективность. Так ряд исследований [6, 8] выявили, что в условиях, когда субстрат имеет температуру 8—10° С и ниже интенсивность укоренения заметно падает. Зачастую в теплицах при невысоком испарении субстрат имеет повышенную влажность, что в свою очередь вызывает загнивание и отпад черенков.
Повышение температуры субстрата в корневой зоне черенка на 5-7 ° С относительно температуры воздуха вызывает приток ауксинов в базальную часть черенка, что усиливает ризогенез. Одним из перспективных способов, направленных на интенсификацию адвентивного корнеобразования является подогрев субстрата [2, 6, 10]. Данный способ особенно эффективен, когда ростовая активность растения снижается за счет синтеза эндогенных стимуляторов. Совместное применение подогрева субстрата и регуляторов роста активизирует ростовые процессы и стимулирует формирование и рост корней [1,10,11].
Целью настоящей работы было определение наличия совместного стимулирующего эффекта от применения подогрева субстрата и синтетических стимуляторов корнеобразования.
Объекты и методы. Работы по зеленому черенкованию проводились в производственном питомнике ООО «Объединенные питомники» (Воронежская область).
В качестве объектов исследования были выбраны черенки следующих хвойных пород: можжевельник обыкновенный 'Хиберника' (Juniperus communis 'Hibernica'), можжевельник чешуйчатый 'Блю Карпет' (Juniperus squamata 'Blue Carpet), можжевельник горизонтальный 'Вилтони' (Juniperus horyzontalis 'Wiltonii'), можжевельник казацкий 'Глаука' (Juniperus sabina 'Glauca'). Черенки заготавливались в летний период 2015 года (03.08.15 - 07.08.15 г). Данные сроки черенкования обусловлены тем, что в часто в питомниках ранневесенняя заготовка черенков невозможна по причине отсутствия качественного растительного материала, вследствие весенних ожогов маточных растений, и запланированного проведения второго тура черенкования.
В каждом варианте опыта отобралось по 100 черенков в трехкратной повторности. Черенки были взяты «с пяткой», укороченной перед замачиванием в растворе стимулятора. Перед высадкой в субстрат черенки погружались базальной частью в растворы стимуляторов на 24 часа. В качестве контроля применялась дистиллированная вода. В эксперименте использовались препараты, сертифицированные в РФ: «Корневин» (д. в. индолилмасляная кислота (5 г/кг), «Циркон» (гидроксикоричные кислоты: хлорогеновая, цикориевая и кафтаровая, в концентрации - 100мг/л).
Работы по черенкованию проводились в летних теплицах, представляющих собой каркас из металлического оцинкованного профиля, покрытый сотовым поликарбонатом (6 мм). Туман создавался автоматической ирригационной системой, режим полива задавался и контролировался при помощи программатора Hunter PCC-901-E (США). Система подогрева субстрата (Рис.1) представляла собой конструкцию, состоящую из: нагревательного кабеля DEVI Deviflex DTIP-18 (Дания), датчика DEVI (+5/+450C), контролера DIN D-330 оцинкованной сварной сетки. На сетку с прикрепленным кабелем был уложен пятнадцати сантиметровый слой субстрата представляющего собой смесь речного крупнозернистого песка и низинного торфа (2:1).
Влажность воздуха в теплице контролировалась при помощи психрометрического гигрометра ВИТ-2 и поддерживалась в пределах 80-95 %. Для измерения температуры субстрата применялись электронные термометры для твердых сред ТР 3001 (-50...+300°С), длина щупа - 150 мм.
Выкопка черенков была проведена в октябре 2015 года. Укорененные черенки выкапывались, отмывались и отсортировывались на укоренившиеся и неукорененившиеся. У окорененных черенков измерялись все корни первого порядка, данные заносились в журнал с последующим вычислением общей длины корне.
Статистическая обработка данных проводилась с использованием специальных компьютерных программ для ПВМ: Excel 2010, Stadia 6.2., Statistica Trial 13.3.
Результаты исследований. В связи с тем, что черенкование проводилось во второй половине лета, но ночные значения температуры не опускались ниже 14-15 о С, температура субстрата после высадки черенков в ночные часы в теплице не опускалась ниже 17 о С. Использование подогрева позволило поддерживать температуру субстрата на уровне 25-30 о С. Анализ динамики среднедневной температуры фиксируемой в течение августа - первой половины сентября 2015 г (рис.1) в условиях теплицы на грядах с использованием подогрева и без него, показывает, что при помощи подогревающих элементов обеспечивались наиболее комфортные условия укоренения и роста растений, разница температур в среднем составляла 4 - 7 0 С.
Градиент температур (отношение температуры субстрата к температуре воздуха) максимально приближается к единице в утренние и вечерние часы, когда солнечная энергия поступает в минимальном количестве. Величина указанного показателя положительно коррелирует, с процессом укоренения. При анализе данных по укоренению рассматриваемых сортов можжевельников следует отметить, что у трех культур подогрев стимулирует процесс корнеобразования, количество укорененных черенков превышает контроль на 24-64%.
Исключение составляет можжевельник горизонтальный «Вилтони» (Juniperus horyzontalis 'Wiltonii') (укоренение ниже контроля на 28%). Действие стимуляторов без подогрева выражено не явно, расчет критерия Фишера установил отсутствие достоверных различий между выборочными дисперсиями контроль-корневин (F= 0,61, значимость 0,35), контроль-циркон (F= 1,86, значимость 0,31), корневин-циркон (F= 3, значимость 0,2). Использование подогрева и стимуляторов во всех вариантах превышает контроль, в случае с можжевельником казацким «Глаука», обработанным цирконом, практически в три раза. Расчет критерия соответствия (χ2) (К. Пирсона) показывает различия средних значений укоренения всех опытных вариантов (χ2ф=10,79 -13,56> χ20,05=7,81) по сравнению с контролем.
Анализ данных замеров длины корней первого порядка и процента укоренения показывает, что подогрев субстрата стимулирует ризогенез большинства рассматриваемых сортов можжевельника.
Рис. 1. Процесс монтажа нагревательного кабеля и подготовки субстрата в грядах
Рис.2. Средняя дневная динамика температуры субстрата с использованием подогрева и в контроле
Среднее значение общей длины корней первого порядка при использовании подогрева достоверно отличается от контроля (χ2ф=9,75-128, 6> χ20,05=7,83). Аналогичная ситуация складывается при сравнении общей длины корней первого порядка (χ2ф=49,7-134,6> χ20,05=7,83). В случае с можжевельником чешуйчатым 'Блю Карпет' стимулирующего эффекта не установлено, что по-видимому связано с сортовыми особенностями.
Для определения влияния совместного применения стимуляторов корнеобразования и подогрева субстрата был проведен двухфакторный дисперсионный анализ и рассчитан показатель силы влияния (η2) показывающий долю влияния изучаемого фактора среди множества других.
Сила влияния на укоренение фактора А (БАВ) - η2 = 0,8%, фактора В (подогрев субстрата) значительно выше - η2 = 24%. Совместное применение ФАВ и подогрева (фактор АВ) составляет 36% от суммы воздействующих факторов. Полученные результаты показывают, что при черенковании различных сортов можжевельников во второй половине вегетативного периода важное значение имеет высокая температура в зоне базальной части черенка, которая усиливает действие БАВ и стимулирует адвентивное корнеобразование. Низкие температуры субстрата ингибируют процесс ризогенеза, и снижают эффективность применения стимуляторов корнеобразования.
Таблица 1
Укоренение и развитие корней черенков можжевельников при обработке стимуляторами ризогенеза и подогрева субстрата
|
Общая длина корней I порядка |
Средняя длина корней I порядка |
Процент укоренения |
|||||||
|
Наименование |
контроль |
корневин |
Циркон |
контроль |
корневин |
Циркон |
контроль |
корневин |
Циркон |
|
Можжевельник обыкновенный 'Хиберника' (Juniperus communis 'Hibernica') |
|||||||||
|
C подогревом |
335 |
824 |
359 |
5,5±1,3 |
8,6±1,01 |
6,2±1,6 |
61 |
72 |
58 |
|
Без подогрева |
214 |
324 |
296 |
3,3±1,2 |
6,0±1,7 |
5,2±1,1 |
48 |
44 |
31 |
|
Можжевельник чешуйчатый 'Блю Карпет' (Juniperus squamata 'Blue Carpet') |
|||||||||
|
С подогревом |
151 |
87 |
93 |
6,4±1,2 |
5,3±1 |
6,7±1,1 |
96 |
98 |
97 |
|
Без подогрева |
123 |
44 |
100 |
6,8±1,3 |
4,8±1,4 |
4,2±0,9 |
62 |
65 |
51 |
|
Можжевельник горизонтальный 'Вилтони' (Juniperus horyzontalis 'Wiltonii') |
|||||||||
|
С подогревом |
80 |
56 |
48 |
10,7±1,9 |
6,0±1,1 |
7,3±1,2 |
49 |
64 |
98 |
|
Без подогрева |
50 |
107 |
50 |
6,9±1,7 |
7,50±1,2 |
5,5±0,9 |
63 |
68 |
62 |
|
Можжевельник казацкий 'Глаука' (Juniperus sabina 'Glauca') |
|||||||||
|
С подогревом |
132 |
111 |
294 |
11,8±1,9 |
13,8±2,2 |
9,3±1,5 |
41 |
47 |
74 |
|
Без подогрева |
58 |
24 |
123 |
5,1±1,2 |
7,7±1,4 |
9±1,4 |
25 |
19 |
52 |
Выводы
- Совместное применение подогрева субстрата и БАВ при поздних сроках черенкования можжевельников достоверно стимулируют укоренение (в 1,5-3 раза относительно контроля).
- Использование подогрева при укоренении можжевельника чешуйчатый 'Блю Карпет' (Juniperus squamata 'Blue Carpet') оказалось наиболее эффективным, воздействие стимуляторов и повышенной температуры увеличивает процент окорененных черенков на 50-90 %.
- Синергический эффект применения ростовых веществ и подогрева повышает интенсивность корнеобразования, увеличивая протяженность корневой системы и среднюю длину корней первого порядка укорененных черенков.
- Положительная ответная реакция на использование стимуляторов установлена у можжевельников 'Хиберника' Juniperus communis 'Hibernica', и Juniperus communis 'Glauca', которая выразилась в формировании большей протяженности корневой системы по сравнению с контролем.
- Использование Корневина и подогрева в 4 раза увеличивают длину корней первого порядка
Стимулятор корнеобразования «Циркон» в сумме с высокими температурами субстрата продемонстрировал положительный эффект при укоренении черенков всех рассматриваемых сортов можжевельников.
1. Аладина О. Н. Новые элементы в технологии размножения садовых растений зелёными черенками [Текст] / О. Н. Аладина // Сборник докладов V ежегодной конференции Ассоциации Производителей Посадочного Материала, - М.: АППМ. -2012. - С.51-58.
2. Боровков В.В. Размножение растений методом укоренения зеленых черенков в условиях искусствен-ного тумана в ООО «Садовый питомник Кутепово» [Текст] / В.В. Боровков, И.А. Цибулевский, Гончаров Б.В. // Сборник докладов VI ежегодной конференции Ассоциации Производителей Посадочного Материала «Россий-ские питомники: перспективы роста» - М.: АППМ. - 2013. - С.55-64.
3. Докучаева М.И. Вегетативное размножение хвойных пород [Текст] / М.И. Докучаева. - М.: Лесн. пром-сть, 1967. - 105 с.
4. Ермаков Б.С. Выращивание саженцев методом черенкования [Текст] / Б.С. Ермаков. - М.: Лесн. пром-сть, 1975. - 152 с.
5. Панюшкина Н.В. Стимуляция корнеобразования перспективных интродуцентов [Текст] / Н.В. Па-нюшкина, М.А. Карасева // Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы лесного комплекса». Выпуск 17. - Брянск: БГИТА, - 2007. - C. 62-67.
6. Поликарпова Ф.Я. Размножение плодовых и ягодных культур зеле¬ными черенками [Текст] / Ф.Я. Поликарпова- М: Агропромиздат, 1990. - 96 с.
7. Сиволапов А.И. Тополь сереющий: генетика, селекция, размножение. [Текст] / А.И. Сиволапов. - Воронеж. ВГЛТА-ВГУ, 2005. - 157 с.
8. Тарасенко М.Т. Размножение растений зелеными черенками [Текст] / М.Т. Тарасенко. - М: Колос, 1967. - 352 с.
9. Турецкая Р.Х. Инструкция по применению стимуляторов роста при вегетативном размножении рас-тений [Текст] / Р.Х. Турецкая. - М.: Изд. Академии наук. - 1963. - 70 с.
10. Цепляев А.Н. Комплексное применение стимуляторов корнеобразования и системы подогрева суб-страта при укоренении хвойных интродуцентов в условиях подогрева субстрата при укоренении хвойных ин-тордуцентов в условиях производственного питомника [Текст] / А.Н. Цепляев // Вестник ИрГСХА. - 2011. № 44-5. С.132-130.
11. Цепляев А.Н. Применение стимуляторов корнеобразования и подогрева субстрата при укоренении перспективных интродуцентов в условиях ЦЧР [Текст] А.Н. Цепляев // VI Международная научная конферен-ция «Ландшафтная архитектура в ботанических садах и дендропарках» Ялта, 27-30 мая 2014 г. 2014. - С.96-100.
12. MacDonald, B. Practical woody plant propagation for nursery growers. [Text] / B. MacDonald Timber Press, Portland, Oregon, -1989. - 669 pp.
13. Pacholczak A., Szydlo W. The effect of stock plant shading on rhizogenesis in stem cuttings of cornus alba l. cultivars [Text] // Propagation of Ornamental Plants. - 2010. -Vol. 10, - № 1, - P. 37- 41.
14. Spethmann W. Die Baumschule: ein praktisches Handbuch für Anzucht, Vermehrung, Kultur und Abzatz der Baumschulpflanzen [Text] / W. Spethmann. Berlin: Parey Buchverlag - 1997. -P. 982 pp.
15. Spethmann W. Herkunftsforschung bei Straucharten - Beispiele zeigen Unterschiede [Text] / W. Speth-mann. // Deutsche Baumschule. - 2003. - 55 (3) - P. 28-29.
