CC BY
34
Сельскохозяйственная продукция
УДК 634.11:631.535(470.311) DOI 10.24411/2311-6447-2019-10008
Размножение методом зелёного черенкования новых перспективных клоновых подвоев яблони селекции Мичуринского ГАУ
Propagation of new promising apple clonal rootstocks bred in the Michurinsk State Agrarian University by the green cuttings
Мл. науч. сотрудник H.A. Чурикова, зав. лабораторией М.Л. Дубровский, (Мичуринский государственный аграрный университет) лаборатория селекции слаборослых клоновых подвоев и других плодовых культур, тел. 8-906-659-80-08 E-mail: churikova68@mail.ru
начальник Р.В. Папихин, (Мичуринский государственный аграрный университет) научный центр биотехнологий и селекции, тел. 8-905-047-55-49 профессор З.Н. Тарова, (Мичуринский государственный аграрный университет) кафедра агрохимии, почвоведения и агроэкологии, тел. 8-905-048-69-13
аспирант А. Н. Гонтюрев (Мичуринский государственный аграрный университет) тел. 8-926-706-00-57
Senior Researcher N.L. Churikova, Head of Laboratory M.L. Dubrovsky, (Michurinsk State Agrarian University) Laboratory of breeding of low-vigorous clonal root-stocks and other fruit crops, tel. 8-906-659-80-08 E-mail: churikova68@mail.ru Chief R.V. Papikhin,
(Michurinsk State Agrarian University) Scientific Center of biotechnologies and breeding, tel. 8 -905-047-55-49
Professor Z.N. Tarova, (Michurinsk State Agrarian University) chair of Agrochemistry, Soil Science and Agroecology, tel. 89050486913
Postgraduate Student A.N. Gonturev (Michurinsk State Agrarian University) tel. 89267060057
Реферат. Представлены результаты многолетних исследований по изучению способности новых клоновых подвоев яблони селекции Мичуринского ГАУ к размножению методом зеленого черенкования. Обсуждаются преимущества стимуляторов корнеобразования, применение которых позволяет существенно увеличить качество укорененного посадочного материала трудноукореняемых без экзогенных стимуляторов подвопных форм яблони.
Summary. The article presents the results of many years of research on the ability of new apple clonal rootstocks bred in the Michurinsk State Agrarian University to propagate by the method of green cuttings. The advantages of rooting stimulants are discussed, the use of which can significantly increase the quality of rooted plants of hard-rooting (without exogenous stimulants) apple rootstocks.
Ключевые слова: кленовые подвои, яблоня, размножение, зеленое черенкование, стимуляторы корнеобразования.
Keywords: clonal rootstocks, apple tree, propagation, method of green cuttings, rooting stimulants.
© Чурикова H.A., Дубровский М.Л., Папихин P.B., Тарова З.Н., Гонтюрев А.Н., 2019
В работах многих авторов отмечается, что зелёное черенкование является быстрым и продуктивным способом размножения плодовых культур, имеющим определенные преимущества, в частности, получение корнесобственного, однотипного посадочного материала [4,6]. Кроме того, он успешно сочетается с другими способами размножения растений, в частности, с микроклональным размножением, с размножением в отводковом маточнике [1].
Регенерация корней - явление, которое лежит в основе процесса черенкования, проявляется неодинаково, так как на этот процесс оказывает влияние большое количество факторов: генотип, и, соответственно, особенности метаболизма, возраст, расположение черенка на растении, погодные условия, состояние маточного растения и т.д. В работах исследователей Мичуринского ГАУ отмечается, что следует принимать во внимание содержание антоцианов у клоновых подвоев яблони, так как краснолистная форма одного и того же подвоя заканчивает рост раньше, чем его зеленолистный аналог, и это может оказать существенное влияние на укоренение черенков [7,8].
Наиболее малозатратным и результативным приемом, обеспечивающим большой экономический эффект и стимулируюшим корнеобразование у стеблевых черенков, является обработка их базальной части регуляторами роста. Но для повышения рентабельности и экологичности производства предпочтение отдается видам и формам с естественной способностью к размножению зелеными черенками, так как экологическая устойчивость агроэкосистем определяется их адаптивным потенциалом и адаптивными возможностями культивируемых растений [1,2,3].
Основное требование к новым подвойным формам, учитываемое при их селекционном изучении, - высокая способность к ризогенезу, независимо от способа размножения. Для выявления и дифференциации генотипической способности подвойных форм яблони к ризогенезу исследователями рекомендуется применение метода зелёного черенкования без применения синтетических регуляторов роста [4].
Цель работы - оценка способности новых клоновых подвоев яблони селекции Мичуринского ГАУ к размножению зелеными черенками как при обработке стимуляторами роста, так и при естественной способности генотипов к регенерации корней.
Исследования проводились в 2012-2018 гг. В качестве биологических объектов исследований были взяты подвойные формы яблони, полученные в результате искусственной гибридизации в 2002-2005 гг. в Мичуринском ГАУ. Черенкование проводили согласно рекомендациям М.Т. Тарасенко (1967), Ф.Я. Поликарповой (1991) [5,6]. Черенки заготавливали в первую декаду июня, в одинаковых условиях с одновозрастных растений. Черенки нарезали длиной 8-10 см, с тремя междоузлиями. Нижние листья удаляли, оставляя два верхних, у которых для снижения транспирадии срезали часть листовой пластинки.
Нарезанные черенки помещали на сутки в пластиковые контейнеры с водным раствор стимуляторов роста: индолилмасляной кислоты (ИМК), индолилук-сусной кислоты (ИУК), нафтилуксусной кислоты (НУК) в концентрации 50 мг/л. Контролем служила вода без добавления стимуляторов роста. В качестве субстрата использовали нейтральный торф с минеральными удобрениями категории «Агробалт-С». Опыты закладывались в условиях мини-теплиц, расположенных в УИТК «Роща» в комплексе зимней теплицы. Система орошения - мелкокапельный полив. Для изучения были взяты подвойные формы, выделенные по комплексу хозяйственно-ценных признаков (зимостойкость, устойчивость к болезням и вредителям, продуктивность) в маточнике вертикальных отводков. Контролем для новых форм служили широко распространённые районированные клоновые подвои 62-396 (карликовой силы роста) и 54-118 (полукарликовой силы роста).
Таблица 1
Укореняемость зелёных черенков подвойных форм яблони (2012-2016 гг.)
Подвойные формы яблони Препарат Длина прироста, см Длина корней, см Качество корневой системы, балл Укоренившихся растений, %
Карликовые формы
62-396 Контроль 0,3 10,5 2,1 50,2
ИМК 0,7 14,9 3,3 100,0
ПУК од 0,2 1,0 22,2
НУК 0,2 13,6 3,5 75,0
2-3-49 Контроль 6,7 6,3 3,5 93,8
ИМК 1,9 12,9 3,6 100,0
ПУК 2,8 7,5 2,4 46,7
НУК 3,7 13,9 3,7 100,0
2-15-15 Контроль 4,2 11,5 4,0 68,8
ИМК 9,1 12,7 4,8 100,0
ИУК 8,6 8,6 2,5 57,9
НУК 10,2 18,5 4,0 78,6
3-4-7 Контроль 0,8 10,2 2,0 20,3
ИМК 2,3 17,2 4,4 100,0
ИУК 5,6 10,7 2,3 53,9
НУК 1,2 10,9 3,9 71,3
5-21-27 Контроль 0,5 4,6 3,6 62,5
ИМК 2,2 13,0 4,6 75,0
ИУК 1,3 8,9 2,8 55,0
НУК 4,0 12,5 4,0 72,7
5-21-93 Контроль 0,6 0,6 1,9 50,3
ИМК 3,7 10,4 3,2 83,3
ИУК 4,0 3,3 2,4 57,2
НУК 0,6 8,5 3,6 83,3
Полукарликовые формы
54-118 Контроль 0,2 3,1 2,0 25,8
ИМК 1,9 10,0 4,8 85,7
ИУК 0,5 9,3 2,7 55,4
НУК 1,0 11,8 4,6 71,4
2-3-14 Контроль 1,8 9,0 3,6 68,2
ИМК 0,8 14,2 3,7 85,7
ИУК 2,2 11,2 2,6 37,5
НУК 0,2 11,8 3,7 70,6
2-9-49 Контроль 2,8 8,2 2,8 18,2
ИМК 0,6 13,0 3,3 73,8
ИУК 2,5 10,9 1,5 16,3
НУК 0,1 13,8 3,8 64,3
2-12-10 Контроль 2,9 5,5 3,4 57,2
ИМК 1,9 12,9 3,6 73,3
ИУК 2,8 6,3 2,0 58,8
НУК 3,8 7,5 3,5 71,4
5-27-1 Контроль 0,5 7,3 2,0 23,5
ИМК 1,1 8,9 3,4 61,5
ИУК 0,1 6,0 1,5 18,2
НУК 0,8 8,0 3,5 66,2
НСРоз 0,5 3,5
Из изучаемой группы клоновых подвоев яблони за годы наблюдений были выделены формы, черенки которых без обработки стимуляторами роста укоренялись в диапазоне от 50,2 до 93,8 %: контрольный подвой 62-396 и новые формы 2-3-14, 2-3-49, 2-12-10, 2-15-15, 5-21-27, 5-21-93 (рис. 1). У формы 2-3-49 более 90 % черенков укореняется без обработки стимуляторами, у форм 2-3-14, 2-15-15, 5-21-27 корни образуют более 60 % черенков. Эти же генотипы формируют хорошо развитую корневую систему - балл укоренения достигает 3,4 - 4,0 (табл. 1). М.Т. Тарасенко (1967) отмечала, что перспективными являются растения, черенки которых укореняются не ниже, чем на 50-60 % [6].
д е ж з
Рис.1. Подвойные формы, высаженные в открытый грунт после укоренения в теплице (2017 г.): а, д 2-3-49; б, е 2-12-10; в, ж- 2-3-14; г, з 3-4-7
При испытании различных стимуляторов корнеобразования наибольшую эффективность показали препараты ИМ К и НУК. После замачивания черенков в растворах названных препаратов укоренение черенков достигало 100%у форм 23-49, 2-15-15, 3-4-7.
ИМ К и НУК оказывают наиболее благоприятное влияние на формирование корневой системы черенков новых клоновых подвоев яблони. Более мощная корневая система формировалась у подвойных форм при обработке черенков ИМ К: контрольный подвой 54-118, имеющий оценку качества корневой системы без обработки стимуляторами 2 балла, при обработке ИМК образовывал, корни на 4,8 балла; у подвоя 3-4-7 корнеобразование без обработки составило 2 балла, при обработке - 4,4 балла. Применение ИУК показало меньшую эффективность, количество укоренившихся черенков при его использовании у всех изучаемых форм составляло 16,3 - 58,8%. При этом у большинства генотипов подвоев, в том числе и у контрольного варианта 62-396, при обработке ИУК в указанной концентрации происходило снижение количества укорененных черенков. Качество корневой системы при использовании данного стимулятора корнеобразования у отдельных форм также снижалось по сравнению с контролем и варьировало от 1,0 до 2,8 баллов. Особенно это проявлялось у форм, которые хорошо укореняются без стимуляторов роста: 2-3-49, 2-15-15, 5-21-27, 2-3-14, 2-12-10.
66
Хорошо развитая уже на этапе укоренения надземная часть в дальнейшем позволит получить и большее количество стандартных подвоев. Наибольший прирост надземной части был отмечен у подвойной формы 2-15-15 как в контроле, так и при обработке стимуляторами роста - 4,2-10,2 см, у формы 2-3-49 в контроле на уровне 6,7 см, у форм 2-15-2 и 3-4-7 при обработке ИУК составил 5,4 и 5,6 см соответственно. У других генотипов этот показатель был значительно ниже и находился в интервале 0,1-4,0 см.
Регуляторы роста, воздействуя на клетки растений, приводят к существенным изменениям метаболических реакций, структурного и функционального состояния мембран, а главное гормонального фона в клетке и растении в целом. Учеными неоднократно отмечалось, что клоновые подвои яблони, полученные в Мичуринском ГАУ, обладают богатой генетической наследственностью [9]. Вероятно, это и обусловливает наличие вариабельности генотипической реакции на обработку черенков стимуляторами роста.
Следовательно, для каждой формы необходимы испытания на способность к укоренению без стимуляторов роста, подбор наиболее подходящего препарата, сроков и экспозиции обработки.
Укорененные растения всех изучаемых подвойных форм после адаптации в открытом грунте к моменту выкопки имели хорошо развитую надземную часть и корневую систему, что свидетельствует о высоком адаптационном потенциале полученных подвойных форм.
В результате многолетних исследований была изучена способность новых клоновых подвоев яблони селекции Мичуринского ГАУ к размножению методом зеленого черенкования. Высокий процент укоренения данным способом отмечен у новых подвойных форм 2-3-14, 2-3-49, 2-12-10, 2-15-15, 5-21-27, 5-21-93. Выявлено сравнительное действие и преимущества различных стимуляторов корне-образования (ИМК, ИУК, НУК), применение которых позволяет существенно увеличить качество укорененного посадочного материала трудноукореняемых без экзогенных стимуляторов подвойных форм яблони.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аладина, О.Н. Оптимизация технологии зеленого черенкования садовых растений [Текст] / О.Н. Аладина // Известия ТСХА. - 2013. - Вып. 4. - С. 5-19.
2. Бобрович, A.B. Качественная оценка сортов яблони в промышленных садовых агроценозах путем бонитировки [Текст] / A.B. Бобрович, З.Н. Тарова, Е.В. Пальчиков, A.B. Подмарков, O.A. Борисова / / Инновационная деятельность в модернизации АПК: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Курск, 2017. - С. 105-107.
3. Кружков Ал.В. Засухоустойчивость и жаростойкость сортов и форм плодовых культур в условиях средней полосы России [Текст] / Ал.В. Кружков, P.E. Кириллов, М.Л. Дубровский, A.C. Лыжин, В.В. Чивилев / / Повышение эффективности отечественного садоводства с целью улучшения структуры питания населения России: Материалы науч.-практ. конф. - Мичуринск, 2016. - С. 156-157.
4. Папихин, Р.В. Дифференциация клоновых подвоев яблони по способности к размножению зелёными черенками [Текст] / Р.В. Папихин, H.A. Чурикова, A.B. Кружков, Д.Ю. Честных, A.B. Скороходова / / Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания. - 2016. - №5(13). -С. 24-30.
5. Поликарпова, Ф.Я. Выращивание посадочного материала зелёным черенкованием [Текст] / Ф.Я. Поликарпова, В.В. Пилюгина. - М.: Росагропромиздат, 1991.-96 с.
6. Тарасенко, М.Т. Размножение растений зелёными черенками [Текст] / М.Т. Тарасенко. - М.: Колос, 1967. - 350 с.
7. Тарова, З.Н. Оценка продолжительности периода покоя клоновых подвоев яблони селекции МичГАУ [Текст] / З.Н. Тарова, М.В. Романов, Т.А. Данилова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2013. - №6. -
C. 19-22.
8. Усова, Г.С. Некоторые хозяйственно-биологические признаки краснолист-ных и зеленолистных растений [Текст] / Г.С. Усова, М.В. Романов // Аграрная наука. - 2007. - №9. - С. 20-21.
9. Чурикова, Н.Л. Новые перспективные по двойные формы яблони селекции Мичуринского ГАУ [Текст] / Н.Л. Чурикова, Р.В. Папихин, А.В. Кружков, З.Н. Тарова, Д.Ю. Честных, А.В. Скороходова / / Агротехнологические процессы в рамках импортозамещения: Материалы Междунар. науч.-практ. конференции, посвященной 85-летию со дня рождения заслуженного работника высшей школы РФ, доктора с.-х. наук, профессора Ю.Г. Скрипникова. - Мичуринск, 2016. - С. 221-225.
REFERENCE
1. Aladina, O.N. Optimization of the technology of green cuttings of garden plants / O.N. Aladina / / Proceedings of the TAA. - 2013. - Vol. 4. - pp. 5-19.
2. Bobrovych, L.V. Qualitative assessment of apple varieties in industrial garden agrocenoses by bonitation / L.V. Bobrovych, Z.N. Tarova, E.V. Pal'chikov, A.V. Pod-markov, O.A. Borisova // Innovations in the modernization of the agro-industrial complex: Materials of the Intern, scientific-practical conf. of students, postgraduate students and young scientists. - Kursk, 2017. - pp. 105-107.
3. Kruzhkov, Al.V. Drought and heat resistance of varieties and forms of fruit crops in the middle zone of Russia / Al.V. Kruzhkov, R.E. Kirillov, M.L. Dubrovsky, A.S. Lyzhin, V.V. Chivilev / / Improving the efficiency of native gardening in order to improve the nutritional structure of the population of Russia: Materials of scientific and practical conf. - Michurinsk, 2016. - pp. 156-157.
4. Papikhin, R.V. Differentiation of apple clonal rootstocks by the ability to propagate by green cuttings / R.V. Papikhin, N.L. Churikova, A.V. Kruzhkov, D.Yu. Chest-nykh, L.V. Skorokhodova / / Technologies of the food and processing industry of the agro-industrial complex - healthy food products. - 2016. - №5(13). - pp. 24-30.
5. Polykarpova, Ph.Ya. Growing planting material by green cuttings / Ph.Ya. Polykarpova, V.V. Pilugina. - M.: Rosagropromizdat, 1991. - 96 p.
6. Tarasenko, M.T. Plant propagation by green cuttings / M.T. Tarasenko. - M.: Kolos, 1967. - 350 p.
7. Tarova, Z.N. Estimation of the rest period of apple clonal rootstocks bred in the MichSAU / Z.N. Tarova, M.V. Romanov, T.A. Danilova // Bulletin of the Michurinsk State Agrarian University. - 2013. - №6. - pp. 19-22.
8. Usova, G.S. Some economic and biological traits of red-leaved and green-leaved plants / G.S. Usova, M.V. Romanov // Agrarian Science. - 2007. - №9. - pp. 20-21.
9. Churikova, N.L. New promising apple rootstock bred in the Michurinsk State Agrarian University / N.L. Churikova, R.V. Papikhin, A.V. Kruzhkov, Z.N. Tarova,
D.Yu. Chestnykh, L.V. Skorokhodova // Agrotechnological processes in the framework of import substitution: Materials of the Intern, scientific-practical Conference, dedicated to the 85th birthday of Honored Worker of Higher School of the Russian Federation, Doctor of Agricultural sciences, professor Yu.G. Skripnikov. - Michurinsk, 2016. - pp. 221-225.
