Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 10
1.1. История культуры и перспективы выращивания растений рода Rubus. L. в промышленных масштабах 10
1.2. Биологические основы вегетативного размножения растений рода Rubus L. 11
1.2.1. Традиционные способы вегетативного размножения 11
1.2.2. Использование методов биотехнологии в системе воспроизводства растений рода Rubus L. 13
1.2.3. Перспективы использования биологически активных веществ нового поколения на этапах адаптации и доращивания in vitro растений 28
1.3. Несезонное производство ягодной продукции малины красной 40
2. Экспериментальная часть 42
2.1. Методика исследований 42
2.1.1. Объекты исследований 42
2.2.1. Этап ризогенеза 43
2.2.2. Этап адаптации и доращивания в условиях защищенного грунта 43
2.2.4. Особенности доращивания растений рода Rubus L. в условиях открытого грунта 45
2.2.5. Несезонное производство ягодной продукции малины 46
2.2. Результаты исследований 49
2.2.1. Совершенствование способов подготовки микрорастений рода Rubus L. к этапу адаптации в нестерильных условиях с учетом последействия на этапе доращивания 49
2.2.2. Доращивание ex vitro растений малины красной в условиях открытого грунта 131
2.2.3. Несезонное производство ягодной продукции малины красной в
условиях отапливаемых зимних теплиц 149
3. Организационно-экономическая оценка эффективности добавления препарата Лигногумат Калия в состав питательной среды на этапе ризогенеза 163
Выводы 167
Рекомендации производству 169
Список использованной литературы 170
- Традиционные способы вегетативного размножения
- Перспективы использования биологически активных веществ нового поколения на этапах адаптации и доращивания in vitro растений
- Этап адаптации и доращивания в условиях защищенного грунта
- Совершенствование способов подготовки микрорастений рода Rubus L. к этапу адаптации в нестерильных условиях с учетом последействия на этапе доращивания
Введение к работе
Актуальность. Малина и ежевика – являются ценными ягодными
культурами как в России, так и во многих странах мира. По данным
Государственного реестра селекционных достижений допущенных к
использованию в 2016 году на территории РФ районировано 3 сорта ежевики
и 81 сорт малины. Традиционными способами вегетативного размножения
растений рода Rubus L. являются: корневые отпрыски, зеленые черенки и
верхушечные отводки, однако многие современные сорта практически не
дают поросли и плохо размножаются зелеными черенками. Поэтому в
последнее время большую популярность приобретает технология
клонального микроразмножения. Анализ литературных источников показал, что большинство экспериментов в данной области посвящено лабораторным исследованиям этапов введения в культуру, пролиферации и ризогенеза. Однако завершающим и наиболее критическим является этап адаптации, так как потери в данном случае могут доходить до 95-100% (Корнацкий С.А 1999, 2003; Аладина О.Н., Акимова С.В. 2009; Деменко В.И., Лебедев В.Г. 2010; Деменко В.И., Шестибратов К.А. 2011). Поэтому очень важно разрабатывать приемы повышающие устойчивость к неблагоприятным факторам и приживаемость микрорастений в нестерильных условиях. Более того, практически нет сведений об особенностях роста и развития маточных растений малины в условиях открытого грунта, прошедших этап клонального микроразмножения. В последнее время возник интерес к внесезонной ягодной продукции малины (Pritts M.P. 2000), что имеет большие перспективы для развития промышленного садоводства, так как в связи с введением продовольственного эмбарго в августе 2014 года большое внимание в настоящее время уделяется вопросам импортозамещения и увеличения производства отечественной продукции.
Цель исследований - совершенствование способов подготовки микрорастений рода Rubus L. к этапу адаптации в нестерильных условиях и оценка их развития при выращивании в открытом и защищенном грунте.
Задачи исследований:
-
Оценить эффективность добавления препарата Лигногумат Калия в состав питательной среды на этапе ризогенеза, с учетом последействия на приживаемость и развитие растений рода Rubus L. на этапах адаптации и доращивания.
-
Оценить эффективность применения новых препаратов (Экогель, Силиплант, ЭкоФус) для обработки субстрата на этапе адаптации растений рода Rubus L. к нестерильным условиям, с учетом последействия при доращивании в условиях защищенного грунта.
-
Выявить целесообразность добавления препарата Гидрогель в состав субстрата для адаптации и доращивания ex vitro растений рода Rubus L.
-
Изучить особенности роста и развития ex vitro растений малины красной в условиях открытого грунта в зависимости от способа вегетативного размножения.
-
Изучить влияние корневых подкормок, некорневых и комплексных обработок новыми препаратами (Экофус, Экогель, Силиплант) на показатели роста и развития ex vitro растений малины красной в условиях открытого грунта.
-
Разработать элементы технологии внесезонного производства ягодной продукции малины красной в условиях зимних обогреваемых теплиц.
-
Оценить экономическую эффективность добавления препарата Лигногумат Калия в состав питательной среды на этапе ризогенеза.
Научная новизна. Впервые при клональном микроразмножении
растений рода Rubus L. проведены комплексные исследования по изучению
эффективности добавления регулятора роста гуминовой природы в состав
питательной среды на этапе ризогенеза с учетом последействия на этапах
адаптации и доращивания; впервые для обработки субстратов был применен
ряд ранее не использовавшихся биологически активных веществ нового
поколения (жидкое хелатное микроудобрение с высоким содержанием
биоактивного кремния и комплексом микроэлементов, поливитаминное
быстродействующее органо-минеральное удобрение, активатор
корнеобразования и болезнеустойчивости на основе лактата хитозана) с
учетом последействия при доращивании в условиях открытого и
защищенного грунта; впервые разработаны элементы технологии
внесезонного производства ягодной продукции сортов малины красной с традиционным и ремонтантным типом плодоношения в условиях обогреваемых зимних теплиц Нечерноземной зоны РФ.
Практическая значимость работы. Добавление препарата
Лигногумат Калия в состав питательной среды на этапе ризогенеза растений рода Rubus L. в 3 раза повышает уровень рентабельности производства посадочного материала в условиях защищенного грунта соответствующего ГОСТ Р 53135-2008. Обработка субстрата перед высадкой микрорастений рода Rubus L. на адаптацию препаратом Экогель, а также препаратами Силиплант и Экофус в сочетании с применением фунгицида Превикур позволяет улучшить приживаемость и развитие растений при доращивании в контейнерах. Некорневые, корневые и комбинированные обработки ex vitro растений малины красной препаратами Силиплант, Экогель и Экофус позволяют в 2-4,5 раза увеличить количество корневых отпрысков в течение первого года выращивания. Для получения внесезонной ягодной продукции малины красной необходимо использовать растения, размноженные методом in vitro, после 4 месяцев доращивания в условиях открытого грунта.
Методология и методы исследований: В виде источников информации при планировании и проведении исследований использованы монографии, научные статьи, авторефераты диссертаций. В ходе работы использовали общие методы исследований: наблюдения, сравнения и измерения. Статистическую обработку данных проводили по Доспехову В.А. с использованием пакета анализа Microsoft Office Exсel 2007 и методических материалов (Доспехов Б.А., 1985; Исачкин А.В., 2015). Их
применение подтвердило достоверность полученных результатов
исследований.
Положения, выносимые на защиту:
-
Совершенствование способов подготовки микрорастений рода Rubus L. к этапу адаптации к нестерильным условиям с учетом последействия на этапе доращивания;
-
Особенности роста и развития ex vitro растений малины красной в условиях открытого грунта;
-
Внесезонное производство ягод малины красной в условиях защищенного грунта.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Международной научно-практической интернет-конференции, посвященной 275-летию со дня рождения А.Т. Болотова, РГАУ-МСХА 26 августа 2013 г.; на Международной научно-практической конференции "Инновационное развитие садоводства – основа его экономической эффективности», посвященной 90-летию со дня рождения доктора сельскохозяйственных наук, профессора В.Г. Трушечкина, Москва 16-18 декабря 2013 год; на 1-ой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Роль молодых ученых в инновационном развитии сельского хозяйства», Москва 27-29 мая 2014 г.; на Международной научной конференции «Научное и кадровое обеспечение продовольственной безопасности России», РГАУ-МСХА 2-4 декабря 2014 г.; на Международной дистанционной научной конференции «Инновационные достижения в современном ягодоводстве», посвященной 85-летию со дня рождения доктора сельскохозяйственных наук, профессора И.В. Поповой, Москва, 25 февраля - 10 марта 2015 г.; на Международной научной конференции «Аграрное образование и наука 21 веке: вызовы и проблемы развития», РГАУ-МСХА 10-13 ноября 2015 г.; на 3-ей Всероссийской научно-практической дистанционной конференции с международным участием «Роль молодых ученых в инновационном развитии Сельского хозяйства» 16-23 марта 2016 года;
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, объемом 5,06 п.л., 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена
на 269 страницах машинописного текста и содержит следующие главы:
введение, обзор литературы, экспериментальную часть, выводы,
Традиционные способы вегетативного размножения
Адаптацию листового аппарата растений в условиях in vitro предложено начинать постепенным приоткрыванием пленки культуральных сосудов. Однако в данном случае на поверхности питательной среды развивается грибная инфекция (Крючкова В.А. 2005). Safadi F. (1990) предложил воздействовать на растения полиэтиленгликолем. Однако улучшение анатомическое строение листьев, развитие кутикулярного слоя в условиях in vitro (Safadi F., 1990) существенно замедляло их рост (Деменко В.И., 2007).
Поэтому особое значение на начальных этапах адаптации играет поддержание в адаптационной теплице высокой влажности воздуха (более 75%) при наличии воздушно-капельного орошения (Соловых Н.В., 2013). Высокую влажность при адаптации поддерживают с помощью установки искусственного тумана, влажного тента, системы смог и индивидуального пластиковое покрытие (Деменко В.И., 2007). Сразу после образования новых листьев у адаптированных растений уровень влажности постепенно снижают (Preece J.E., 2002).
На сегодняшний день наиболее распространены два способа адаптации микрорастений: в теплице, оборудованной установкой искусственного тумана; адаптация растений в прозрачных пластиковых контейнерах на стеллажных в светокомнатах (Корнацкий С.А., 2001; Корнацкий С.А., 2003). Однако второй способ достаточно трудоемок.
Укоренение малины в полиэтиленовых контейнерах составила 77,5-91,7%, а в условиях искусственного тумана - 60-85% (Высоцкий В.А., Герасимова Н.В., 1989).
В литературных источниках имеются сведения о наиболее целесообразном проведении сезонной адаптации растений, которую осуществляют с января по март (Кухарчик Н.В. и др., 2002), или по некоторым данным до июня (Шорников Д.Г. и др., 2010; Вовк В.В., 2000). При адаптации в летние сроки выпады растений могут возрастать из-за высокой температуры в культивационных сооружениях (Вовк В.В., 2000).
На рост и развитие микрорастений в процессе адаптации большое влияние оказывает интенсивность освещения, его спектральный состав (Корнацкий С.А., 1999).
Растения, пересаженные в кассеты, переносят в теплицу и поддерживают параметры: влажность 75-90 %, температура воздуха 22-28 С, освещенность 2-5 тыс. люкс при фотопериоде 15-18 часов (Шорников Д.Г. и др., 2010; Аладина О.Н. и др., 2009; Мирзаев М.М., 1988; Насимов А.З., 1989; Панькова О.А., Несмелова Н.П., 2008). При перенесении пробирочных растений в субстрат большое значение имеет его рН, которое должно быть в пределах 6-7 (Сковородников Д.Н., 2004). По мере роста адаптированные растения пересаживают в большие емкости со свежим субстратом (Высоцкий В.А., 1998). Большинство исследователей рекомендуют для перевода микрорастений из условий in vitro в нестерильные использовать кондиционные микрорастения длиной 2,0 см и более, с 4-5 листьями и длиной корневой системы не менее 2 см (Панькова О.А., Несмелова Н.П., 2008; Туровская Н.И., Стрыгина О.В., 1992). Растения рода Rubus L. высаживают на адаптацию после 45-60 дней прохождения ризогенеза in vitro (Насимов А.З., 1989; Панькова О.А., Несмелова Н.П., 2008).
Многие авторы отмечают, что успех адаптации определяют биологические особенности культуры, степень развития корневой системы, сроки проведения самой адаптации и способ укоренения микрочеренков (Упадышев М.Т., Высоцкий В.А., 1991; Ковалева И.С. и др., 2000; Клоконос Н.П., 2001; Янковская М.Б. и др., 2011; Райков И.А., 2012; Сковородников Д.Н, 2004). Высокая эффективность достигнута при адаптации неукорененных микрорастений ежевики. Однако укорененные in vitro экземпляры значительно превосходят их по всем параметрам развития (Янковская М.Б. и др., 2011; Шорников Д.Г. и др., 2010). Для этапа адаптации широкое распространение получило
использование различных субстратов, состоящих из органической основы (кора хвойных пород, компост, торф, льняная костра, почва, древесные опилки, измельченные остатки кожуры кокосового ореха) (Orlikowska T., 1988; Pocock S., 1984; Никиточкина Т.Д, Никиточкин Д.Н., 2007) и инертных материалов (песок, вермикулит, минеральная вата, перлит, цеолит, глауконит) (Бъядовский И.А., 2007; Панькова О.А., Несмелова Н.П., 2008; Сизенко Ю.М., 1969; Дженеев С.Ю., Литвак А.И., 1990; Wainwright H., Scrace J., 1989; Youn Y. еt al., 1988), однако наиболее часто используют смесь перлита и торфа (Леонтьев-Орлов О.А 1986; Мирзаев М.М. 1988; Деменко В.И., Лебедев В.А., 2011; Дженеев С.Ю. и др., 1990).
Особую роль играет фитосанитарное состояние субстрата, который обеззараживают фунгицидами, противомикробными препаратами (Казаков И.В., 2001; Никиточкина Т.Д., Никиточкин Д.Н., 2007), или горячим паром (Трушечкин В.Г. и др., 1988). Однако последний способ достаточно трудоемкий (Карпова О.В., 2001). Более эффективным по сравнению с тепловым способом стерилизации является метод облучения субстрата 2,5-5 к/герц (Broertyes C., 1984). Однако имеются сведения о несущественной разнице между использованием стерильного и нестерильного субстрата (Высоцкий В.А., 1998).
Чтобы избежать стерилизации субстрата адаптацию пробирочных растений проводят в инертных материалах, таких как цеолит, вермикулит, грубый перлит, минеральная вата (Батукаев А.А., Садаева М.А., 2002; Einset J.W., Alexander J.H., 1985; Pierik R.L.M. еt al., 1992). Однако такие искусственные субстраты не содержат элементов питания, необходимых для роста и развития растений. В связи с этим рекомендуется на этапе адаптации дополнительно насыщать субстрат элементами питания, проливая разбавленной вдвое средой MS ли (Карасева Е.Н., Янчевская Т.Г., 2015.; Казаков И.В. и др., 1998; Казаков И.В., Заякин В.В., Нам И.Я., 1998).
Перспективы использования биологически активных веществ нового поколения на этапах адаптации и доращивания in vitro растений
На этапах адаптации и доращивания изучалось последействие препарата Лигногумат Калия (5, 10, 15, 20, 25 мг/л) в составе питательной среды на этапе ризогенеза растений рода Rubus L.
При изучении эффективности применения препаратов нового поколения (Экогель, Амулет, Силиплант, Экофус) на этапах адаптации и доращивания растений рода Rubus L. в условиях защищенного грунта объектами исследований служили ех vitro растения малины красной сорта Вольница, малины ремонтантной сорта Атлант и ежевики полустелющейся сорта Блэк Сатин.
Факторами эксперимента было внесение в субстрат исследуемых препаратов непосредственно перед высадкой микрорастений на адаптацию (фактор b): Амулет 8 г/л, Экофус 3 и 5 мл/л, Силиплант 1 и 2 мл/л, Экогель 20 и 30 мл/л, контроль – дистиллированная вода; и применение фунгицида Превикур в концентрации 2мл/л за 12 часов до высадки микрорастений -(фактор а). Пересадку растений на адаптацию в нестерильные условия по вариантам осуществляли через 40 дней субкультивирования. В качестве субстрата использовали смесь переходного обогащенного торфа «Пельгорское-М» и перлита в соотношении 3:1, посадку осуществляли в пластиковые кассеты (49 ячеек, 44см). Субстрат обрабатывали фунгицидом Превикур 2мл/л. Учеты динамики роста и развития растений проводили на 30 и 40 день адаптации. При этом учитывали: приживаемость, количество и суммарную длину побегов, суммарную площадь листовой поверхности, массу и суммарную длину корней.
После 30-40 дней адаптации растения пересаживали в контейнеры объемом 1,06 литра и переносили в отсек доращивания. Через 14 дней проводили однократные и двукратные некорневые обработки препаратом Лигногумат Калия (5, 10, 15, 20, 25 мг/л) и изучали последействие применения препаратов Амулет, Силиплант, Экофус и Экогель на этапе адаптации.
Учеты динамики роста и развития растений на этапе доращивания производили на 15, 25, 35, 60 и 90 день после высадки растений. При этом учитывали: количество и суммарную длину побегов, суммарную площадь листовой поверхности, средний диаметр побегов.
При применении препарата мультифункциональный Гидрогель (Гг) изучали возможность адаптации микрорастений ежевики прямостоячей сорта Лаутон, укорененных на питательной среде in vitro и без корней.
Растения высаживали в субстраты с различными долями переходного обогащенного торфа (Т) и препарата Гидрогель (Гг) в разных соотношениях (Торф (контроль), гидрогель (контроль), Торф+Гидрогель 3:1, 1:1, 1:3.
Учеты динамики роста и развития растений на этапе адаптации производили на 20, 30 и 40 день после высадки растений, при этом учитывали: приживаемость, количество и суммарную длину побегов, суммарную площадь листовой поверхности.
Для изучения эффективности применения препарата Гидрогель на этапе доращивания после 40 дней адаптации к нестерильным условиям, опытные растения сортов малины красной Солнышко и Желтый гигант, малины ремонтантной Брянское диво высаживали в опытные субстраты с различными долями переходного обогащенного торфа (Т) и препарата Гидрогель (Гг) (Торф (контроль), гидрогель (контроль), Торф+Гидрогель 3:1, 1:1, 1:3). Учеты динамики роста и развития растений на этапе доращивания производили на 15, 30 и 90 день после высадки растений, при этом учитывали: количество и суммарную длину побегов, суммарную площадь листовой поверхности.
Повторность опытов при адаптации к нестерильным условиям – трехкратная с повторностью по 7 регенерантов; при доращивании – 6 растений.
Объектами исследований служили сорта малины красной Солнышко, Вольница, Беглянка; и малины ремонтантной Брянское диво и Оранжевое чудо.
В опыте изучали растения, размноженные традиционным способом -корневыми отпрысками (контроль). А также размноженные in vitro, адаптированные к нестерильным условиям (45 дней), доращенные в условиях защищенного грунта (30 дней). В середине мая растения по вариантам высаживали в открытый грунт по схеме 0,72,5 м.
Далее производили учеты динамики роста и развития на 45, 85 и 140 день. При этом учитывали: количество корневых отпрысков, среднюю длину корневых отпрысков, средний диаметр корневых отпрысков, количество цветков, количество завязей и количество ягод.
Для повышения эффективности роста и развития ex vitro растений в условиях открытого грунта после 45 дней адаптации к нестерильным условиям и 30 дней доращивания в условиях защищенного грунта ex vitro растения малины красной Вольница и малины ремонтантной Оранжевое чудо высаживали в условия открытого грунта.
Сразу после посадки были произведены корневые, некорневые и комбинированные обработки исследуемыми препаратами Экофус (5 мл/л), Экогель (30 мл/л), и Силиплант (2 мл/л). Далее, согласно рекомендациям производителя, трехкратно производили обработки препаратом Экофус (раз в 3 недели), и четырехкратно препаратами Экогель и Силиплант (раз в 2 недели). Учеты динамики роста и развития ex vitro растений в полевых условиях производили на 45, 85 и 140 день после высадки при этом учитывали: количество корневых отпрысков, среднюю длину корневых отпрысков, средний диаметр корневых отпрысков, количество цветков, количество завязей и количество ягод.
Этап адаптации и доращивания в условиях защищенного грунта
Таким образом, при добавлении препарата Лигногумат Калия в питательную среду на этапе ризогенеза по содержанию минеральных солей по прописи МС микрорастений рода Rubus L. на 20 день субкультивирования выявлено преимущество контрольных вариантов. Однако с 30-го дня субкультивирования у малины красной сорта Вольница варианты с добавлением Лигногумата Калия 5, 10, 15 мг/л были равноценны контролю. У малины ремонтантной сорта Золотая осень варианты с концентрацией Лигногумата Калия 5, 10 мг/л существенно отличались от контроля; у сорта ежевики полустелющейся Блэк Сатин сохранилось преимущество контрольного варианта.
Через 40 дней субкультивирования укорененные in vitro растения малины сорта Вольница были высажены на адаптацию к нестерильным условиям. В среднем по всем вариантам опыта на 30 день адаптации к условиям ex vitro приживаемость растений составляла 96-100%. Дисперсионный анализ данных показал достоверные различия с контролем по показателям развития надземной системы в варианте с добавлением в питательную среду Лигногумата Калия в концентрации 15 мг/л, где суммарная длина побегов составляла 3,1 см против 2,5 см в контроле, а площадь листовой поверхности – 23,0 см2 против 18,0 см2 в контроле соответственно. Данный вариант также отличался лучшим развитием корневой системы, однако различия с контролем в данном случае были не достоверны (табл. 4, рис. 10-12, приложения В1-В5).
Последействие добавления Лигногумата Калия (ЛК) в питательную среду для ризогенеза на развитие ex vitro растений малины на этапе адаптации (сорт Вольница), 2014-15гг. Вариант, мг/л Приживаемость, % Количество побегов, шт. Суммарнаядлинапобегов,см Суммарнаяплощадьлистовойповерхности,см2 Массакорней,г Суммарнаядлинакорней,см день адаптации ИМК 1 (контроль) 99 1,1 1,9 10,8 - ЛК5 98 1Д 1,9 11,0 - ЛК10 100 1Д 2,2 10,7 - ЛК15 100 1,2 2,5 13,9 - ЛК20 99 1,2 1,9 6,2 - ЛК25 99 1,0 1,9 12,0 - 30 день адаптации НСРos - 0,49 4,64 0,046 30,44 Рис. 10. Динамика увеличения суммарной длины побегов малины сорта Вольница на этапе адаптации к условиям ex vitro с учетом последействия добавления Лигногумата Калия (ЛК) в питательную среду для ризогенеза
Динамика увеличения суммарной площади листовой поверхности малины сорта Вольница на этапе адаптации к условиям ex vitro с учетом последействия добавления Лигногумата Калия (ЛК) в питательную среду для ризогенеза (НСР05 = 4,64), 2014-15гг. ИМК 1 мг/л (контроль) ИМК 1 мг/л + Лигногумат Калия 15 мг/л Рис. 12. Внешний вид растений малины сорта Вольница, после 30 дней адаптации к нестерильным условиям, 2014-15гг.
После 30 дней адаптации к нестерильным условиям растения были пересажаны в контейнеры объемом 1,06 литра и перенесены в отсек доращивания. Приживаемость растений во всех вариантах составила 100%.
При доращивании ex vitro растений изучалось последействие добавления Лигногумата Калия в питательную среду для укоренения микрорастений и целесообразность дополнительных некорневых обработок на этапе доращивания растений с закрытой корневой системой.
Полученные результаты значительно отличались от показателей, выявленных на этапах укоренения и адаптации. Начиная с 25-го дня доращивания, показатели развития надземной системы всех опытных вариантов в 2-2,5 раза превосходили значения контрольных растений.
На 35 день доращивания дисперсионный анализ данных показал достоверность различий в степени развития растений по сравнению с контролем. Лучшие результаты получены в варианте с добавлением в питательную среду для ризогенеза Лигногумата Калия в концентрации 15 мг/л, где суммарная длина побегов была в 3 раза, а суммарная площадь листовой поверхности – в 2,5 раза превосходила контроль (табл. 5, рис. 13-15, приложения Г1-Г3).
Дополнительная однократная и двукратная некорневая обработка опытных растений по вариантам опыта Лигногуматом Калия при пересадке и через 14 дней доращивания оказались нецелесообразны. Так как лучшие и достоверные различия по взаимодействию факторов ab (кратность обработок и концентрация препарата) получены в вариантах, где дополнительные экзогенные обработки не проводились (табл. 6 рис. 16-18, приложения Д1-Д3). Таблица 6 Последействие добавления Лигногумата Калия (ЛК) в питательную среду для ризогенеза на развитие ex vitro растений малины на 60-й день доращивания и выявление целесообразности дополнительных некорневых обработок
Влияние добавления Лигногумата Калия (ЛК) в питательную среду для ризогенеза на суммарную площадь листовой поверхности малины сорта Вольница после 60 дней доращивания с применением дополнительных некорневых обработок (НСР05 а = 164,0; НСР05 b = 286,5; НСР05 аb =614,4), 2014-15гг. Вцелом мы можем сказать, что при добавлении Лигногумата Калия в питательную среду по Мурасиге и Скугу для ризогенеза микрорастений малины (сорт Вольница) на 25 день укоренения выявлено преимущество контроля, на 30-35 дни субкультивирования варианты с добавлением Лигногумата Калия (5,10,15 мг/л) были равноценны контролю. На этапах адаптации и доращивания выявлено достоверное преимущество варианта с концентрацией препарата 15 мг/л. Дополнительные некорневые обработки на этапе доращивания нецелесообразны. На этапе адаптации к нестерильным условиям малины ремонтантной сорта Золотая осень приживаемость ex vitro растений в опытных вариантах составила 96-100% против 94% в контроле. После 30 дней адаптации дисперсионный анализ данных показал достоверные различия с контролем только по суммарной длине побегов в варианте с добавлением в питательную среду Лигногумата Калия в концентрации 10 мг/л (табл. 7, рис. 18-20, приложения В6-В10).
Совершенствование способов подготовки микрорастений рода Rubus L. к этапу адаптации в нестерильных условиях с учетом последействия на этапе доращивания
При получении несезонной ягодной продукции малины ремонтантной сорта Брянское диво (рис. 75) в варианте с полной обрезкой надземной системы также отмечены более поздние сроки начала выдвижения соцветий (на 50 дней позже по сравнению с вариантом, где применяли нормировку побегов), а начало плодоношения на 75 дней позже по сравнению с вариантом с нормировкой побегов. Продолжительность плодоношения в этом варианте составила всего 10 дней, а суммарная урожайность была незначительной - 94 г/м2. В варианте с нормировкой надземной системы отмечено две волны плодоношения. Первая в марте - апреле на двухлетних побегах и вторая - в мае – июне на однолетних побегах. За весь период выгонки урожайность данного варианта составила 1285,3 г/м2 и почти в 2 раза превосходила контроль. Следует отметить, что наибольшая величина ягод отмечена во вторую волну плодоношения (табл. 44, рис. 75, приложение Т5-Т8).
Дисперсионный анализ данных по итогам выгонки малины ремонтантной (сорт Брянское диво) показал достоверность вариантов опыта, среднюю массу ягоды и урожайность растений (табл. 44, приложение Р3-Р4).
Оценка эффективности несезонного получение ягодной продукции малины ремонтантной в условиях защищенного грунта (сорт Брянское диво), 2015г. Вариант Началоцветения,день Началосозреванияягод,день Средняямасса 1ягоды,г Урожайность за период выгонки, г/м2 Растения размножены корневыми отпрысками (контроль) 40 75 1,35 686,6 Растения, размноженные in vitro с доращиванием в открытом грунте с полной обрезкой надземной части 100 135 1,96 94,0 Растения, размноженные in vitro с доращиванием в открытом грунте с нормировкой надземной части (3 побега на растение) 30 60 2,15 1285,3 Растения, размноженные in vitro с доращиванием в защищенном грунте без обрезки надземной части 40 80 2,09 206,9 НСР 05 1 0,6 1 166,7
Брянское диво начало выгонки 20.01.20 Растения размножены корневыми отпрысками (контроль) день выгонки январь Февраль март апрель май июнь Ур-ть г/м2 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 Выдвижение соцветий Обособление бутонов Начало цветения Завязывание ягод Созревание ягод Ур-ть г/м2 / сред масса 1 ягоды, г 686,6 / 1,35 686,6 / 1,35
Растения размножены in vitro с доращиванием в открытом грунте с полной обрезкой надземной части день выгонки 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 Выдвижение соцветий Обособление бутонов Начало цветения Завязывание ягод Созревание ягод Ур-ть г/м2 / сред масса 1 ягоды, г 94,0 / 1,96 94,0 / 1,96
Растения размножены in vitro с доращиванием в открытом грунте с нормировкой надземной части (3 побега на растение) день выгонки 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 Выдвижение соцветий Обособление бутонов Начало цветения Завязывание ягод Созревание ягод Ур-ть г/м2 / сред масса 1 ягоды, г 167,1 / 1,32 262,1 / 1,53 373,1 / 3,18 482,9 / 1,96 1285,3 / 2,15 Растения размно жены in vitro с доращиванием в защищенном грунте без обрезки надземной части день выгонки 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 Выдвижение соцветий Обособление бутонов Начало цветения Завязывание ягод Созревание ягод Ур-ть г/м2 / сред масса 1 ягоды, г 206,9/2,09 206,9/2,09
Таким образом, для получения несезонной продукции малины ремонтантной (сорта Оранжевое чудо и Брянское диво) растения следует размножать in vitro и доращивать в течение вегетационного периода (май-октябрь) в условиях открытого грунта. В октябре растения необходимо пересадить в контейнеры объемом 10 л и перенести в условия защищенного грунта где в течении 30 дней растения приживаются при температуре +20…+25С, а затем контейнеры необходимо перенести холодильный отсек для прохождения периода покоя при температуре +1…+5 С. За два месяца до предполагаемого периода начала созревания ягод делают нормировку побегов на растении (3 шт./раст.) и переносят в теплицу с температурой +20…+25С, где создают 10-ти часовой световой день при помощи системы искусственного освещения и поддерживают оптимальные параметры влажности воздуха и субстрата.
Малину сорта Вольница выставляли на выгонку в 3 срока. При 1 сроке выгонки (20.01.2015 г.) отмечено преимущество варианта, где растения были размножены in vitro и доращивались в открытом грунте. Начало фазы выдвижения соцветий в данном варианте наступило на 20 день выгонки, а начало созревания ягод - на 75 день выгонки, что на 10 и 5 дней раньше чем в контроле. А урожайность за весь период выгонки в данном случае в 5,6 раз превысила значение контроля. Доращивание растений в закрытом грунте перед выгонкой на ягодную продукцию не перспективно (табл. 45, рис 76, приложение Т9-Т10).
При выгонке во 2-й срок (10.02.2015 г.) также отмечено преимущество варианта, где растения были размножены in vitro и доращивались в открытом грунте. Начало выдвижения соцветий наступило на 20 день, а начало созревания ягод – на 65 день, однако следует отметить, что в данном случае суммарная урожайность была не высока и составила 457,2 г/м2. Созревание ягод также было отмечено в варианте, где растения доращивались в защищенном грунте, однако суммарная урожайность в данном случае была незначительной - 74,5 г/м2 (табл. 45, рис. 77, приложения Т11-Т12).
Оценивая данные, полученные при 3-м сроке выгонки (02.03.2015 г.), как и в двух предыдущих случаях, отмечено явное преимущество варианта с доращиванием растений размноженных in vitro перед выгонкой в открытом грунте (табл. 45, рис. 78, приложение Т13-Т14).
Для большей наглядности мы объединили все лучшие варианты данного эксперимента, сравнивая их по трем срокам выгонки. Следует констатировать явное преимущество 1-го и 3-го сроков выгонки, где суммарная урожайность составила 1122,8 и 1182,1 г/м2. Причем при первом сроке (конец января) выдвижение соцветий наступило на 20 день, а в третьем сроке (начало марта) - на 10 день. Что касается созревания ягод, то при первом сроке (конец января) плодоношение было растянуто на 65 дней и продолжалась с начала апреля до конца мая, причем урожайность в каждом месяце была примерно одинаковой и составила 503,4 и 513,4 г/м2. В варианте с 3 сроком выгонки период плодоношения был более сжатым и составил всего 40 дней в мае, а суммарная урожайность при этом составила - 1182,1 г/м2. Очевидно, это связано с тем, что в процессе хранения идет дифференциация цветковых почек. При 3 сроке выгонки она была более продолжительной, что сказалось на начале цветения. Кроме того, развитие растений при 3 сроке выгонки попадает в лучшие климатические условия, что сказывается на урожайности.
Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что на урожайность растений в большей мере (74%) влияет фактор b, а именно способ размножения и доращивания растений перед выгонкой (табл. 45, приложение С).