Российская Федерация

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Орловский государственный университет»

Факультет естественных наук

Кафедра почвоведения и прикладной биологии

Выпускная квалификационная работа

на тему:

Оптимизация минерального питания зелёных черенков косточковых плодовых культур

Специальность: 013000 «Почвоведение»

Выполнил: студент 5 курса 3 группы

Казюберда Д.С.

Научный руководитель:

кандидат с.-х. наук, доцент Фролова Л.В.

Орёл 2007 г.



Содержание

Введение

Глава 1. Зелёное черенкование косточковых культур и применение

минеральных удобрений

1.1 История развития зелёного черенкования косточковых плодовых культур

1.2 Организация монтажных работ для зелёного черенкования

1.2.1 Культивационные сооружения

1.2.2 Оборудование туманообразующих установок

1.3 Подготовка и проведение зеленого черенкования косточковых культур

1.3.1 Сроки черенкования

1.3.2 Применение регуляторов роста при зеленом черенковании

1.3.3 Внесение минеральных удобрений под зеленые черенки косточковых культур

Глава 2. Изучение действия минеральных удобрений на развитие зеленых черенков подвоев косточковых культур

2.1 Цель и задачи исследования

2.2 Актуальность темы

2.3 Научная новизна

2.4 Объекты исследования

2.5 Удобрения, применяемые в ходе исследования

2.6 Условия проведения исследования

2.7 Методика исследования

Глава 3. Результаты исследований

3.1 Изучение влияния удобрений на развитие подвоев вишни

3.2 Изучение влияния удобрений на развитие подвоев сливы

Выводы

Рекомендации и предложения

Литература

Приложение

Введение

Сложившаяся на сегодняшний день экологическая обстановка достаточно сильно влияет на качество и продуктивность промышленных плодовых насаждений. Это приводит к снижению урожаев и качеству семенного материала, поэтому уже давно возникла необходимость в получении корнесобственного подвойного материала плодовых культур высокого качества, в частности косточковых культур. Для создания такого подвойного материала, удовлетворяющего всем требованиям, селекционерами получены сливовые, вишнёвые и универсальные подвои, отличающиеся более высокой жизнеспособностью, морозостойкостью, зимостойкостью, устойчивостью к болезням, а также обладающие сниженной кроной. Для многих плодовых культур зеленое черенкование может стать основным способом размножения, для других - оно может сочетаться с другими способами - отводками, стеблевыми одревесневшими и корневыми черенками.

В целях ускоренного размножения ценных сортов при ограниченном маточном фонде, зеленое черенкование оказывается самым эффективным способом, так как в 5-7 раз повышает коэффициент размножения. Данный метод позволяет решать проблему оздоровления посадочного материала плодовых и ягодных культур от вирусных болезней и опасных вредителей (Помазков Ю.И., 1964). Зеленое черенкование обеспечивает возможность получения корнесобственной культуры плодовых растений.

Способность многих видов косточковых растений размножаться путем черенкования растущих побегов послужила основанием для разработки основного в настоящее время метода получения корнесобственных растений у сортов и подвоев косточковых культур. Было установлено, что существуют периоды, когда этот процесс происходит особенно успешно. Одним из таких периодов является фаза активного роста побегов и начало их одревеснения. При черенковании в эту фенофазу укореняется особенно много черенков.

Корнесобственная культура ряда сортов вишни и сливы является более эффективной, чем привитая (Тарасенко М.Т., Агафонов Н.В., 1967). Корнесобственные деревья в сравнении с привитыми отличаются более мощной корневой системой, хорошей способностью к восстановлению надземной части, крона у них более насыщена продуктивными ветками, отличающимися большей урожайностью. Получение корнесобственных растений позволяет решать еще одну проблему садоводства - несовместимость подвоя с привоем.

Кроме того, выращивание корнесобственных саженцев позволяет сократить сроки и упростить получение саженцев - исключается необходимость в сборе семян для подвоев, которые в последнее время имеют неудовлетворительное качество их выращивании и прививке.

Для размножения перспективных подвойных форм косточковых культур применяют метод зелёного черенкования, этот метод известен с конца XVII века. В настоящее время методика зелёного черенкования косточковых культур разработана в полном объеме. Однако в зависимости от размножаемого объекта, погодных условий, сроков черенкования, а также требований предъявляемых к конкретной культуре и для достижения поставленных задач исследователями, проводится оптимизация данной методологии: испытание различных субстратов и системы удобрений при выращивании зелёных черенков для повышения их качества.

Преимущества применения зеленого черенкования заключаются в том, что оно обеспечивает наиболее ускоренное и производственно-эффективное размножение многих плодовых культур. В результате постоянной оптимизации технология зеленого черенкования приобретает промышленную основу. Автоматизация всех процессов, включая подкормку минеральными удобрениями, упрощает трудоемкость данного процесса. Зеленое черенкование проводят в условиях защищенного грунта, поэтому выращивание посадочного материала мало зависит от климатических условий.

Для получения большого числа зеленых черенков необходимо формировать маточные насаждения, которые при соответствующей агротехнике могут давать до 500-650 тыс. зеленых черенков с гектара. Плотное размещение черенков при высоком проценте укоренения обеспечивает получение большого числа растений с единицы площади. При черенковании с 1 га защищенного грунта можно получить до 1 млн шт. укорененных черенков.

Зеленое черенкование обеспечивает получение корнесобственных растений, особенностью которых является генетическая однородность, физиологическая и анатомическая целостность организма. Корнесобственные растения в случае отмирания надземной части обладают способностью самовозобновления (Курдиани З.С., 1908; Вехов Н.К., 1934; Поликарпова Ф.Я., 1990). Это особенно важно для культур с пониженной зимостойкостью. Корнесобственная культура обеспечивает выносливость, высокую продуктивность и долговечность плодовых насаждений (Поликарпова Ф.Я., 1990).



Глава 1. Зелёное черенкование косточковых культур и применение минеральных удобрений

1.1. История развития зелёного черенкования косточковых плодовых культур

Зеленое черенкование растений известно давно и не раз привлекало к себе внимание садоводов и лесоводов (Шредер Р.И., 1887; Курдиани 3.С., 1908; Рытов М.В., 1927). Мичурин И.В. (1948) еще в конце прошлого столетия изучал зеленое черенкование и дал ряд рекомендаций о сроках и технике укоренения зеленых черенков.

Широкие опыты, выявившие способность многих видов, главным образом лесных и декоративных растений, к укоренению зелеными черенками, были проведены на Лесостепной опытной станции ВИР Веховым Н.К. и Ильиным М.П. (1934).

Важное значение имели также работы ботаников и физиологов, направленные на выяснение анатомических особенностей регенерации корней у черенков. Особенно интересны исследования, показавшие связь процесса корнеобразования на стеблевых частях с наличием почек и функциями листа.

Новый этап в технологии зеленого черенкования начался после открытия веществ регуляторного действия и начала их синтеза в химических лабораториях. Особенно важной оказалась способность регуляторов стимулировать процесс корнеобразования у стеблевых черенков.

В конце 30-х - начале 40-х годов прошлого столетия во многих странах были проведены многочисленные опыты по размножению различных растений черенками с применением регуляторов роста, из которых в первую очередь следует назвать работы Циммермана и Хитчкока в Бойсттомпсоновском институте в Нью-Йорке.одновременно в СССР были начаты опыты в Институте физиологии растений Академии наук СССР, Лесотехнической академии, Сельскохозяйственной академии имени Тимирязева К.А. на Сухумской опытной станции субтропических культур ВИР и в других научных учреждениях.

Однако даже при использовании регуляторов роста применение зеленого черенкования в производстве серьезно ограничивалось трудностью создания режимов внешней среды, оптимальных для укоренения черенков. В 50-х годах прошлого века появилась возможность управления факторами внешней среды для укоренения черенков благодаря созданию автоматизированных инженерных систем искусственного тумана и гидропоники, светопрозрачных пленок, выявлению новых субстратов и т. п.

Большое значение имели работы по изучению онтогенеза садовых растений, позволившие разработать эффективные приемы подготовки и отбора для черенкования исходного материала.

Особый интерес представляют исследования процессов регенерации при вегетативном размножении на ювенильной стадии онтогенеза. Это послужило научной и технической основой, которая сегодня определяет большой прогресс в технологии зеленого черенкования.

Начиная с 50-х годов прошлого столетия исследования в области зеленого черенкования садовых культур значительно в СССР вели Главный ботанический сад Академии наук СССР, Алтайская опытная станция садоводства, Ивантеевский лесной опытно-показательный питомник ВНИИЛМ, Государственный Никитский ботанический сад, Молдавский НИИ садоводства, виноградарства и виноделия, Всесоюзный институт чая и субтропических культур, Научно-исследовательский зональный институт садоводства нечерноземной полосы, Всесоюзный институт масличных и эфиромасличных культур, Крымская и Орловская опытные станции садоводства и другие учреждения.

К настоящему времени в научных учреждениях и отдельных питомниках проведена большая работа по освоению зеленого черенкования в целях ускоренного размножения ценных видов для соответствующих зон и сортов плодовых, лесных, декоративных и других растений, подтвердившая перспективность данного способа размножения.

Большой вклад в создание и развитие методологии зеленого черенкования садовых растений внесли отечественные ученые - Правдин Л.Ф. (1938), Любинского Н.А. (1957), Турецкой Р.X. (1949, 1961), Комиссарова Д.А. (1964), и зарубежные: Роу-Даттон П. (1962) - о применении искусственного тумана при черенковании, Гартман X.Г. и Кестер Д.Е. (1963) - о размножении садовых растений. За рубежом (США) проблемой зеленого черенкования занимался Wells J.S. (1955)

Исследования в области зеленого черенкования в Сельскохозяйственной академии имени Тимирязева К.А. охватывают более чем 30-летний период. В 1934-1940 гг. основное внимание было направлено на изучение сравнительной способности различных видов и сортов садовых растений к размножению зелеными черенками. Значительное внимание уделялось разработке приемов, способствующих повышению эффективности зеленого черенкования. Исследовалась зависимость корнеобразования у черенков от площади листьев, лучшие субстраты для укоренения черенков, оптимальные сроки черенкования и др.

В это время были разработаны основы методики исследований зеленого черенкования, которая в процессе дальнейшей работы совершенствовалась и в настоящее время включает отбор исходного материала, подготовку среды для укоренения черенков и методы регулирования ее отдельных элементов, наблюдения за условиями внешней среды, процессами регенерации при укоренении черенков и дальнейшим их ростом и развитием.

В 1940 г. были начаты опыты по укоренению зеленых черенков с применением синтетических регуляторов роста (ростовых веществ). Была выявлена высокая отзывчивость черенков многих видов и сортов растений на обработку регуляторами роста. Изучали физиологическую активность различных синтетических регуляторов роста, оптимальные концентрации их, сроки и способы обработки черенков и др. (Тарасенко М.Т., 1947)

В 1950 г. в ТСХА были начаты более широкие исследования в области онтогенеза плодовых растений в связи с проблемой вегетативного размножения. В результате определилось новое направление в технологии выращивания посадочного материала, основанное на использовании для зеленого черенкования вегетативных частей с признаками и свойствами ювенильной стадии, обладающих легкой способностью к укоренению. Перспективным оказалось сочетание зеленого черенкования с размножением корневыми черенками. С 1958 г. большое место в исследованиях заняло изучение режимов внешней среды для укоренения зеленых черенков., была выявлена зависимость укоренения черенков от содержания в них воды, что связано со снижением фотосинтеза до нуля по мере уменьшения воды в листовой ткани. Чем выше интенсивность фотосинтеза у черенков, тем быстрее идет процесс корнеобразования (Правдин Л.Ф. 1938; Турецкая Р.Х., 1961; Прохорова З.А., 1966).

Укореняемость зеленых черенков зависит также от температур окружающего воздуха и субстрата. Влияние температурного режима среды на реакцию черенков отмечалось многими исследователями. Свет определяет фотосинтетическую деятельность листьев, способствует образованию корней. Влияние света на корнеобразование зависит от его интенсивности, продолжительности и спектрального состава (Бурый С.Ф., 1901; Шульгин Г.Н., 1905; Вехов Н.К., 1934; Чаплыгин Б.К., 1949; Комиссаров Д.А., 1962; Рункова В.Н., 1960; Поликарпова Ф.Я., 1965; Тарасенко М.Т., Прохорова З.А., 1966; Щеглова, 1946; Турецкая Р.Х., 1961; Вехов Н.К., Ильин М.П., 1934; Мошков Б.С., 1961).

Тарасенко (1958) и Комиссаров (1962) исследовали влияние влажности на укорениение черенков и выявили что, наиболее благоприятная для укоренения черенков относительная влажность воздуха 85-100%. Высокая влажность воздуха обычно поддерживается частым поливом или созданием искусственного тумана.

В 1959 г. ТСХА были впервые в СССР проведены опыты показавшие перспективность укоренения зеленых черенков в условиях искусственного тумана. Одновременно провели испытания гидропонного способа культуры в целях создания оптимальных режимов для укоренения черенков и их дифференцированного питания по фазам развития. Были изучены водно-физические и агробиологические свойства субстратов.

В числе первых исследователей, изучавших влияние регуляторов роста на процессы морфогенеза у растений, были Вент (1928) и Холодный Н.Г. (1939). Несколько позднее вопросы влияния регуляторов роста на корнеобразование при черенковании получили широкое развитие в исследованиях Хитчкока и Циммерма (Hitchcock А.Е., Zimmerman P.W., 1935), а также в работах Купера (Cooper W.С., 1935), Тинкера (Tincker М.А.Н., 1936), Пирса, Гарнера (Pearse Н.L., Garner R.J., 1937) и многих других авторов. В СССР исследования в этом направлении были проведены Комиссаровым Д.А. (1936, 1946), Максимовым Н.А. и Гочолашвили М.М. (1937), Кочерженко И.Е. (1944), Турецкой Р.X. (1937, 1949), Дроздовым Б.В. (1941) и др.

Применение регуляторов роста при черенковании в ТСХА начали изучать с 1940 г. К этому времени уже были разработаны основы методики и техники зеленого черенкования и испытана способность к укоренению зелеными черенками большого количества видов и сортов растений (Тарасенко М.Т., 1936). Применение регуляторов роста действуют положительно далеко не на все виды растений и не одинаково на сорта одного и того же вида Показатели укоренения также зависят по годам от состояния маточных растений и их частей. В ходе исследования были выявлены биологические показатели разных реакций на действие регуляторов роста, что позволило определить сроки черенкования разных культур. Одновременно были изучены: физиологическая активность различных синтетических регуляторов роста, оптимальные концентрации их, продолжительность и способы обработки черенков.

При современной технологии зеленого черенкования многие виды косточковых пород и выносливые культурные сорта вишни, сливы, алычи и персика могут быть использованы и как клоновые подвои.

Последний период в биологии ознаменовался значительными достижениями в области генетики и селекции растений. На основе использования явлений гетерозиса, полиплоидии, мутационной изменчивости определились новые направления и в селекции вегетативно размножаемых растений. Выявилась необходимость экспериментального получения и использования в опытных целях генетически однородного материала.

В настоящее время отделение зеленого черенкования в питомнике объединяет защищенный грунт с автоматизированными системами регулирования факторов внешней среды и участки севооборотов для выращивания саженцев из укорененных черенков, маточные насаждения со специальной агротехникой и др.

Современная методология зеленого черенкования на всех производственных циклах выращивания саженцев включает комплексы агротехнических мероприятий, новую машинную технику, автоматику и специальные конструкции защищенного грунта, экономику, организацию труда и комплексную механизацию выращивания саженцев на полях питомника. Эти мероприятия позволяют избежать ошибок при внедрении новой технологии в производство, а главное -- выявить ее экономическую эффективность.

Внедрение в производство новой технологии размножения растений обусловливает необходимость исследовательской работы в области выяснения физиологических и биохимических основ процессов, контролирующих дифференциацию корневых зачатков на стеблевых образованиях, и уточнение роли функций листа в этих процессах. В связи с этим существенный интерес представляет изучение внутренних и внешних факторов, способствующих развитию в онтогенезе побега свойства легко формировать корневые зачатки при черенковании.

Эти исследования должны сыграть большую роль в разработке специальных комплексов мероприятий для культуры маточных насаждений, которые позволят питомниководу, даже по трудноукореняющимся растениям, иметь исходный для черенкования материал с легкой способностью к образованию придаточных корней. Сохраняют свою актуальность экспериментальные работы, имеющие целью уточнение особенностей черенкования по зонам, культурам и группам сортов, а также изучение и экономическая оценка зеленого черенкования в сравнении с другими способами вегетативного корнесобственного размножения и выращиванием саженцев прививкой (Тарасенко М.И., 1967).

1.2 Организация монтажных работ для зелёного черенкования

1.2.1 Культивационные сооружения

Зеленые черенки укореняют в основном в защищенном грунте. Однако в условиях, где температура и относительная влажность воздуха не являются лимитирующим фактором (Южный берег Крыма, приморские районы Закавказья), положительные результаты укоренения обеспечивает и открытый грунт.

Культивационные сооружения, предназначенные для зеленого черенкования, бывают остекленные и пластмассовые, мало- и крупногабаритные, заглубленные и надземные, тоннельные и двускатные, постоянные или временные (разборно-переставные).

Укрытием культивационных сооружений, как мало-, так и крупногабаритных, служат стекло и синтетическая светопрозрачная пленка, которая нашла широкое применение. Пленка обладает высокими физико-механическими свойствами, эластичностью, чрезвычайной легкостью, влагонепроницаемостью, газопроницаемостью и способностью пропускать ультрафиолетовые лучи. Наибольшее распространение, получила полиэтиленовая пленка. Несмотря на ряд преимуществ, полиэтиленовая пленка не обеспечивает в культивационных сооружениях полный комплекс микроклиматических условий, необходимых для корнеобразования черенков. Прямое солнечное излучение, проникающее под пленочное сооружение, достигает 50-70%, что вызывает перегрев черенков. Высокая прозрачность пленки в инфракрасной части спектра приводит к сильному выхолаживанию ночью, что увеличивает суточную амплитуду температуры.

В качестве малогабаритных культивационных сооружений используют парники, боксы, изоляторы и малогабаритные теплицы. Эти сооружения могут быть постоянными или передвижными. В последнем случае предусмотрено перемещение каркаса сооружения с одного места укоренения черенков на другое.

Частично или полностью заглубленные сооружения, в основном парники, рассадники, размещают в котлованах. При черенковании в условиях искусственного тумана чаще применяют надземные, особенно разборно-переставные сооружения.

Конструкции этих сооружений разнообразны, однако наиболее целесообразны двускатные или тоннельные, длина которых 10-20 м, высота 50-150 см, ширина 70-150 см. Ширина определяется диаметром факела для распыла воды, что зависит от типа применяемого распылителя.

Малогабаритные сооружения легко монтировать и быстро разбирать. Они удобны для укоренения зеленых черенков. Обработка почвы, внесение удобрений, заготовка и засыпка субстрата, фитосанитарная обработка, выкопка укорененных черенков при этом могут быть полностью механизированы. Закалять укорененные черенки в условиях малогабаритных сооружений значительно легче, чем в теплицах. Небольшие габариты сооружений облегчают возможность группировки черенков по требованиям к режиму укоренения. К недостаткам малогабаритных сооружений следует отнести резкие колебания микроклимата из-за небольшого объема воздуха и затруднение наблюдений за работой распылителей и состоянием черенков при натянутой пленке.

Малогабаритные подземные сооружения частично заменяют высокие пленочные тоннели, которые быстро внедряются в сельскохозяйственную практику многих европейских стран, в том числе и в нашей стране. Такие тоннели полностью заменяют парники и в определенной степени теплицы. Высота этих сооружений (2-4 м) позволяет свободно работать в них.

Лучший материал для сооружения конструкции - стальные или оцинкованные трубы, которые не нуждаются в консервации. Длительность эксплуатации стальных конструкций высоких тоннелей 10-15 лет. Эти сооружения легко собирать и переносить на другое место.

Наиболее совершенные виды культивационных сооружений для зеленого черенкования - крупногабаритные теплицы площадью 0,25-2 га. Они могут быть представлены отдельно стоящими друг от друга теплицами и блочными теплицами стационарного типа. Крупногабаритные сооружения служат для укоренения черенков и для доращивания черенковых растений. Температура и влажность в этих сооружениях не подвержены резким колебаниям, что благоприятствует укоренению черенков. Отпадает необходимость в ежегодном монтаже и демонтаже туманообразующей установки.

Культивационные сооружения могут быть без обогрева (источником тепла в них служит солнечная радиация) и с обогревом, где наряду с солнечной радиацией используют дополнительный источник тепла. Поскольку при укоренении черенков важно, чтобы температура субстрата в зоне корнеобразования черенков была выше температуры воздуха, субстрат при необходимости дополнительно подогревают.

Дно котлована при оборудовании электрообогрева выстилают теплоизоляционным материалом, который может служить и дренирующим. В качестве такого материала используют керамзит, шлак, кирпичную крошку, которые насыпают слоем 15-30 см. Для более равномерного распределения температуры в почве на теплоизоляционную подушку насыпают песок слоем 3-4 см. После этого приступают к укладке электронагревательного провода.

В торцовых стенках культивационного сооружения устанавливают деревянные планки с пазами. Электронагревательный провод располагают зигзагами вдоль гряды. На гряде площадью 30 м² размещают 15-18 витков, то есть 300-350 м. Для более равномерного распределения тепла провод укладывают по бокам гряды плотнее, чем в середине.

Для регулирования и поддержания определенной температуры почвы используют контактный, термометр или прибор ПТР-2, последний более надежен в эксплуатации. Чувствительную часть ПТР-2 помещают непосредственно в месте укоренения черенков, а регулирующую - на пульте управления. На шкале прибора устанавливают заданную температуру.

1.2.2 Оборудование туманообразующих установок

В культивационных сооружениях или на площадках открытого грунта, огражденных барьерами из пленки, оборудуют туманообразующие установки. С их помощью над местом укоренения черенков создают искусственный туман. Принцип работы туманообразующей установки заключается в распылении воды до состояния тумана (диаметр капли 50-150 мкм) с помощью распыливающих насадок (форсунок) (Рис. 1).

Рис. 1. Распыливающая насадка (форсунка)

Для распыла воды до величины капель 50-150мкм необходимо давление воды 5--7 кг/см². Туманообразующая установка, согласно заданной программе, включается автоматически. Продолжительность включения 3-15 с. За этот отрезок времени черенки увлажняются, но сток воды с листьев почти исключается.

Оседающий искусственный туман повышает влажность воздуха и образует на листьях черенков тонкую пленку воды. По мере высыхания пленка восстанавливается при следующем включении установки. До образования корней тонкая пленка воды на листьях черенков должна поддерживаться постоянно. Это очень важно, так как в тканях черенков сохраняется высокое содержание воды, которая благоприятствует заложению корневых зачатков и развитию корней на черенке.

Транспирация черенков при этом понижается, а иногда сводится к испарению влаги с поверхности листьев. В условиях повышенной влажности листья черенков не теряют тургора. Поэтому можно не укорачивать листовые пластинки, что способствует лучшей укореняемости черенков. Поочередное увлажнение и испарение понижают температуру тканей черенка. Она становится ниже температуры воздуха. Снижается до минимума перегрев черенка.

Искусственный туман обеспечивает возможность укоренения черенков при более высокой интенсивности освещения, что позволяет широко использовать при черенковании синтетическую светопрозрачную пленку.

При высокой интенсивности освещения в условиях пониженной температуры черенка снижается интенсивность дыхания, сокращается непроизводительный расход пластических веществ, повышается активность фотосинтеза, увеличивается темп накоплений сырой и сухой массы черенка. Это обеспечивает высокий процент укоренения и хорошее развитие черенков. Многие породы, черенки которых не укоренялись, в условиях искусственного тумана оказались способными формировать придаточные корни. Увеличилось число видов и сортов растений, способных к размножению зелеными черенками.

Туманообразующая установка состоит из системы водоснабжения с распыливающими насадками и запорной арматурой: насосно-силовое оборудование для поддержания определенного давления в системе водоснабжения и автоматическое устройство, обеспечивающее регулирование (Поликарпова Ф.Я.,1990).

Монтируют установки искусственного тумана из различных узлов и деталей, выпускаемых промышленностью, а также изготавливают на месте, легко приспосабливая для укоренения черенков обычные парники, освобождающиеся после выращивания рассады овощных или цветочных культур, пленочные теплицы и другие укрытия. Обычно они состоят из деревянных или металлических каркасов различной высоты. На Крымской опытно-селекционной станции ВНИИР используют металлический каркас арочного типа и малогабаритные конструкции тоннельного типа с опорными элементами в виде металлических дуг.

Система искусственного тумана включает также магистральный трубопровод, подводящий воду к участку укоренения от насосной станции, и распределительный трубопровод, предназначенный для подвода воды от магистрального трубопровода непосредственно к грядам с черенками. Для мелкодисперсного распыла воды предназначены распыливающие устройства (распылители, форсунки), которые располагают таким образом, чтобы туман равномерно покрывал всю поверхность гряды. Чаще всего используют распылители отражательного типа, где вода под давлением ударяется об отражатель, дробится на мелкие капли, образуя факел диаметром около 1 м.

Для автоматического включения и выключения тумана, а также отработки времени распыла применяют часовые механизмы (реле времени), которые управляют электронно-магнитными запорными задвижками. Часовой механизм имеет и недостатки, включает и выключает туман независимо от изменения погоды. В пасмурную погоду, рано утром и поздно вечером растения получают избыток влаги. Поэтому в паре с часовым механизмом применяют различные приборы (психрометр, электронный лист и т.д.), управляющие туманом с учетом изменения состояния увлажненности листьев. Это позволяет экономить воду и в то же время достаточно хорошо увлажнять черенки. Успешно справляется с этим заданием и оператор, который вносит поправки в часовой механизм в зависимости от погодных условий. (Ерёмин Г.В., 2000)

1.3 Подготовка и проведение зеленого черенкования косточковых культур

1.3.1 Сроки черенкования

Способность к укоренению зеленых черенков большинства пород находится в тесной зависимости от фаз развития побегов. При оптимальном состоянии побегов значительно увеличивается число укоренившихся черенков, число корней на черенок, ускоряется укоренение, повышается пробуждаемость почек и интенсивность роста вновь образовавшихся побегов. Действие регуляторов роста в это время наиболее эффективно. Перезимовка укорененных черенков и их реакция на пересадку зависят также от фазы развития побегов, то есть степени их физиологического состояния Правильный выбор обеспечивает большую жизненность укоренившихся черенков и повышает выход стандартных саженцев. Поэтому очень важен индивидуальный подбор оптимальных cpoков черенкования для отдельных видов, сортов, форм и клонов в конкретных условиях питомника.

Многолетние исследования на разных видах растений показали, что в течение вегетации способность черенков одной и той же породы укореняться изменяется в широких пределах. Черенки, взятые со слишком молодых побегов, не могут закладывать и образовывать зачатки корней. Невызревшие, хрупкие молодые побеги при посадке легко загнивают, а слишком одревесневшие так же не подходят: хотя многие из них укореняются, но образуют слишком слабую корневую систему, плохо перезимовывают. Не годятся и черенки с цветковыми почками. Так, у вишни и у сливы происходит дифференциация почек в середине лета после окончания роста побегов, и при черенковании в эти сроки из пазушных почек вместо прироста образуются цветки.

Разные растения можно объединить в группы по оптимальным срокам черенкования, косточковые относятся к группе растений, черенки которой заготавливают в фазу интенсивного роста побегов в длину. В этот период побеги наиболее отзывчивы к обработке регуляторами роста и легко укореняются зелёными черенками.

В зависимости от возраста маточных растений, условий их выращивания, метеорологических, почвенных и других факторов внешней среды фазы развития побегов смещаются, а вместе с этим смещаются оптимальные сроки черенкования. Поэтому нельзя увязывать сроки черенкования с календарными датами. Сдвиг сроков черенкования по годам бывает до 2-3 недель (Ермаков Б.С., 1981).

Фаза активного роста побегов у сортов алычи, сливы и клоновых подвоев для косточковых культур в условиях Краснодарского края начинается с середины мая. Суточный прирост побегов на маточных растениях в это время доходит до 3,5 см у сливы венгерка Кавказская, 3,0 см у клонового подвоя Дружба и 5,7 см у алычи Щедрая. В это время побеги достигают 30-50 см длины. Продолжительность оптимального срока черенкования для косточковых культур относительно короткая, черенкование необходимо не растягивать по времени, а проводить в сжатые сроки.

При позднем сроке черенкования наблюдается снижение общей укореняемости черенков до нуля и силы их развития после укоренения (удлиняется период укоренения черенков, снижается пробудимость почек, сила прироста, мощность корневой системы). При оптимальном сроке черенкования мы получаем хороший процент укореняемости, рост при мощной корневой системе, как у клопового подвоя Дружба, который относится к подвоям, требующим к себе особого внимания в сроках черенкования, поэтому его точное определение особенно важно.

Различные косточковые растения неодинаково реагируют на сроки черенкования. Те из них, побеги которых быстро растут в начале роста и рано его заканчивают, должны быть зачеренкованы в самые ранние сроки. К их числу относятся сорта вишни и ее подвои, особенно ЛЦ-52 и ВЦ-13, слива домашняя, подвои Дружба, ВСЛ-1. Дольше растут и сохраняют способность к хорошему корнеобразованию подвои Кубань 86, Кубань 2, Эврика 99, Находка и ВВА-1, а также микровишни войлочная и низкая.

Заготавливать побеги необходимо в утренние часы, когда ткани стебля и листья наиболее оводнены. При заготовке побегов нельзя допускать их подсыхания и перегрева. Листья, потерявшие тургор, с трудом восстанавливают его, что отрицательно сказывается на укореняемости черенков. Каждую партию побегов этикетируют с указанием сорта и количества побегов. При транспортировке на значительное расстояние побеги упаковывают влажной мешковиной, опилками. Привезенные побеги раскладываются тонким слоем на цементный холодный пол подвального помещения или плодоовощехранилища и сбрызгивают водой. При этом частично потерявшие тургор побеги его восстанавливают. Побеги лучше всего сохранять влажными, прохладными и в состоянии тургора. (Ерёмин Г.В. 2000).

1.3.2 Применение регуляторов роста при зеленом черенковании

Современная технология производства посадочного материала использует вещества, которые регулируют рост. К ним относятся естественные (эндогенные) и синтетические (экзогенные) Органические соединения, которые, будучи введены в растения в очень малых дозах, активно влияют на обмен веществ, вызывая изменения в росте, развитии и др. С помощью регуляторов роста можно ускорить или замедлить рост, усилить или снизить его, ускорить или замедлить цветение, изменить ход развития почек, завязывания и роста плодов, вызвать опадение листьев и многое другое.

Эндогенные регуляторы роста - фитогормоны: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота и этилен; экзогенные - синтетические аналоги природных соединений. Одни из них обладают высокой физиологической активностью, другие - превосходят в этом фитогормоны.

Многие плодовые и ягодные культуры отзывчивы на обработку их синтетическими препаратами ауксиновой природы. Отмечен высокий эффект стимуляции корнеобразования на черенках вишни под влиянием ИМК (Рис. 2).

Черенки во всех основных опытах обрабатывали водными растворами регуляторов роста при температуре 15-20 °С. В отдельных опытах изучали эффективность обработки черенков ростовой пудрой и спиртовыми растворами (Тарасенко М.Т., 1967)

Нарезанные черенки связывают в пучки по 25-50 шт. таким образом, чтобы не сломать листовых пластинок. Для равномерной обработки ростовым веществом важно, чтобы нижние концы черенков в пучке находились на одном уровне и были погружены в раствор на 2-3 см. В качестве веществ, стимулирующих процесс корнеобразования, используют в практике (в-индодил-3-уксусную кислоту (ИУК), или гатероауксин; (в-индолил-3-масляную кислоту (ИМК); г-нафтилуксусную кислоту (НУК). Более высокую стимуляцию корнеобразования, особенно у черенков плодовых культур, обеспечивает ИМК. Наиболее распространенный способ обработки - использование слабых водных растворов ростовых веществ. При концентрации ИМК 25-30 мг на 1 л воды или 150 мг на 1 л воды ИУК, черенки выдерживают 16-20 часов в помещении с рассеянным светом при температуре раствора 22-25°С. Температура ниже и выше указанной оказывает отрицательное действие.

Для приготовления рабочего раствора навеску препарата ростового вещества предварительно растворяют в небольшом количестве воды (50-100 мл) или в спирте. Растворяют препарат в эмалированной посуде. Если не произошло полного растворения, раствор подогревают. Приготовление раствора требует аккуратности и тщательности. После растворения ИМК необходимо небольшими порциями при постоянном помешивании раствора приливать воду, доводя раствор до требуемого объема. При этом следить, чтобы раствор не помутнел и не выпал осадок.

Водные растворы малостойкие, не выдерживают длительного хранения, поэтому их готовят перед употреблением. Неиспользованные растворы хранить можно не более 4-6 дней в плотно закрытой посуде в темном месте.

Проведенные наблюдения за формированием и ростом корней на зеленых черенках косточковых культур показали хорошие результаты под влиянием обработки ИМК - 25-50 мг/л. Данные свидетельствуют о неодинаковом эффекте регулятора роста. Чтобы закрепить эффект стимуляции, необходимо в период его наибольшего проявления создать черенкам условия, которые обеспечили бы продолжение более активного развития. Для этого укорененные черенки следует пересадить в открытый грунт, где они получат большую площадь питания и интенсивное освещение. Освободившееся место в защищенном грунте позволит дополнительно провести черенкование в один-два срока.

Таким образом, применение регуляторов роста при зеленом черенковании достаточно эффективно. Выявление максимального эффекта стимуляции и создание условий для его закрепления и развития дают возможность повысить выход укорененных черенков с единицы площади, улучшить и ускорить развитие растений. В качестве веществ, стимулирующих процессы корнеобразования, используют в основном следующие препараты: в-индолил-3-уксусную кислоту (ИУК), или гетероауксин, в -индолил-3-масляную кислоту (ИМК), б-нафтилуксусную кислоту (НУК), 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4-Д), индолил-3-ацетонитрил (ИАН), индолил-3-ацетальдегид (ИААльд), индолил-3-ацетамид (ИААМ), индолилпировиноградную кислоту (ИПВК).

В практике черенкования применяют главным образом первые три препарата или их аналоги в виде солей - калиевую соль гетероауксина, калиевую соль нафтилуксусной кислоты (КАНУ).

В стимуляции корнеобразования, особенно черенков плодовых, наиболее эффективна ИМК, но при ее отсутствии могут быть использованы гетероауксин и НУК. Последний является физиологически высокоактивным препаратом, однако, стимулируя процесс корнеобразования, часто задерживает развитие почек на черенках.

Степень стимуляции во многом зависит от физиологического состояния черенков, подготовленности их к процессу корнеобразования, правильного выбора регулятора роста, а также от его концентрации.

При подготовке к посадке зеленых черенков необходимо их для этого подготовить: с маточных растений отбирают однородные побеги, затем, в зависимости от степени зрелости, разрезают по длине на части 10-15 см и после этого черенки обрабатываю регуляторами корнеобразования.

Для обработки черенков регуляторы роста применяют в виде растворов, порошков, реже пасты. Наиболее распространены в производственных условиях следующие способы обработки: слабоконцентрированный водный раствор -- нижнюю часть черенка погружают в раствор на 12-24 ч; концентрированный спиртовой раствор -- нижнюю часть черенка погружают в раствор на короткое время (от долей секунды до нескольких секунд); ростовая пудра -- нижнюю часть черенка опускают в пудру-порошок, которая пристает к влажной поверхности черенков; ростовая паста -- с помощью деревянной или стеклянной палочки пасту наносят тонким слоем на нижнюю часть черенка.

Обрабатывают черенки, ставя пучки в мелкие ящики (лотки), дно которых выстилают полиэтиленовой пленкой, и заливают раствор. Черенки погружают на 2-3 см. Не допускается попадания раствора на листья. Процесс укоренения протекает при высокой влажности, повышенной температуре, что способствует развитию заболеваний и загниванию концов черенков, погруженных в субстрат, и часто уже образовавшихся корней. Основная причина этого - зараженность субстрата грибными микроорганизмами. Они распространяются в почве. Инфекция способна проникать в растения не только через поврежденные, но и целые ткани.

Кроме этого, прибегают к опрыскиванию черенков раствором, эмульсией, обработке парами препарата, увлажнению водным раствором субстрата, в котором укореняют черенки, инъекции раствора в ткани черенка, вакуум-инфильтрации и др.

Обработка водным (слабоконцентрированным) раствором -- наиболее простой и широко распространенный способ, используемый при зеленом черенковании. Для приготовления раствора навеску препарата ростового вещества предварительно растворяют в небольшом количестве горячей воды (50-100 мл) или в спирте (96% или 50%). Спирта берут из расчета 0,5 мл на 10 мг регулятора роста. Последний растворяют в горячей воде следующим образом.

Рис. 2. Укорененные черенки черенки вишни: слева -- без обработки; справа -- обработанные индолилмасляной кислотой

Навеску помещают в эмалированную, фарфоровую или стеклянную посуду вместимостью 200-250 мл, заливают кипящей водой, тщательно помешивают и, если не произошло полного растворения, дополнительно подогревают. В горячей воде препарат растворяется полностью, за исключением посторонних примесей. Небольшое количество спирта или воды с растворенным веществом доводят до нужного объема. Препарат в виде калиевой соли легко растворяется в воде комнатной температуры и не требует подогрева или применения спирта.

Приготовление раствора требует аккуратного и тщательного выполнения правил. Навеску растворенного препарата не рекомендуется растворять в большом объеме воды, так как трудно заметить помутнение и осадок. Поэтому к растворенному веществу воду необходимо приливать небольшими порциями и следить, не мутнеет ли раствор. Если такого явления не наблюдается, то раствор доводят до нужного объема.

Водные растворы малостойки, особенно на свету, поэтому их готовят непосредственно перед употреблением и используют не более двух раз.

Положительно оценивают в практике питомниководства двухступенчатый способ приготовления водных растворов, который заключается в том, что первоначально готовят маточный концентрированный раствор, а затем из него - рабочие растворы более слабой концентрации.

Для приготовления рабочего раствора необходимой концентрации и объема количество (мл) препарата из маточного раствора рассчитывают по формуле

КП = 1000 ху/z

где х -- объем рабочего раствора, мл; у -- концентрация препарата в рабочем растворе, %; z -- концентрация действующего вещества в маточном растворе, %.

Оптимальная доза регуляторов роста при обработке черенков одних и тех же пород изменяется в зависимости от степени одревеснения, возраста черенков и сроков черенкования.

При обработке травянистых черенков и черенков, заготовленных с молодых маточных растений, целесообразно применять низкую концентрацию регуляторов роста. При черенковании в оптимальные сроки используют среднюю концентрацию. При позднем сроке черенкования лучшие результаты получают при использовании высокой концентрации ИМК - 100-150 мг/л, время обработки 12-18 часов.

Продолжительность обработки черенков водным раствором регулятора роста в некоторых случаях составляет 6-24 ч. С увеличением концентрации раствора продолжительность обработки уменьшают. Температуру раствора поддерживают на уровне 20-25 °С. Температура ниже 18 °С малоэффективна. Высокая температура увеличивает поглощение препарата и вызывает токсичность.

Оптимальная температура водного раствора регулятора роста в условиях юга может быть выше. Так, для черенков вишни, персика, алычи и сливы положительное влияние ИМК на укореняемость и развитие черенков наблюдалось при температуре раствора 25-30 °С. Температуры ниже 15 °С и выше 35 °С оказывали отрицательное действие.

Приготовленный раствор слоем 2-4 см наливают в плоскодонные стеклянные, эмалированные, пластмассовые ванночки или деревянные ящики, выстланные внутри полиэтиленовой пленкой.

Высота емкостей не должна превышать 15-20 см. Деревянные, плотно сколоченные ящики с продольными рейками устанавливают через каждые 5 см. Рейки поддерживают черенки в вертикальном положении.

Посуда для обработки черенков может быть изготовлена из любого коррозионно-устойчивого, инертного к кислотам материала.

Обработку спиртовым раствором проводят одним из препаратов регуляторов роста. Для приготовления спиртового раствора берут навеску из расчета 1-30 мг и растворяют в небольшом объеме 96%-го этилового спирта, затем доливают воду до объема, чтобы получился 50%-й спиртовой раствор. Оптимальные концентрации ИУК и ИМК 4-10 г/л, НУК 3-6 г/л в зависимости от культуры.

Раствор готовят в фарфоровой или стеклянной посуде вместимостью 150-500 мл. Поскольку спирт легко испаряется, хранить раствор следует в плотно закрытой посуде, в темноте, при пониженной температуре (3-7 °С), лучше в холодильнике. Спиртовой раствор устойчивее, чем водный. Его активность может сохраняться несколько месяцев.

Приготовленный спиртовой раствор слоем 2-3 см наливают в небольшие банки. Отдельные черенки или несколько черенков, не связанных в пучки, погружают основанием в спиртовой раствор. Продолжительность обработки очень короткая -- от 0,5 с до 5-15 с. Экспозиция обработки изменяется в зависимости от степени вызревания тканей черенка. Черенки, заготовленные в более раннюю фазу развития, обрабатывают быстро, в более позднюю - 10-15 с. Дальнейшее увеличение продолжительности обработки нецелесообразно, так как это может привести к повреждению покровных тканей черенка и его гибели. Не рекомендуется увеличивать продолжительность обработки черенков за счет уменьшения концентрации регулятора роста. После обработки черенки, не ополаскивая водой, сразу же высаживают на укоренение. Кратковременное пребывание в спиртовом растворе исключает вымывание элементов питания из черенков, которое наблюдается при обработке водным раствором. Для трудноукореняемых пород и сортов это особенно важно.

Преимущество этого способа обработки заключается в том, что исключается операция по связыванию черенков в пучки, нет необходимости размещения черенков в ванночках, не требуется поддержания определенной температуры и влажности воздуха в производственном помещении. Обработка спиртовым раствором целесообразна при размножении трудноукореняемых пород и сортов древесных растений.

Обработка ростовой пудрой необходима для зеленых черенков, заготовленных с травянистых растений, и для черенков, которые не переносят длительного пребывания в воде. Этот способ используют и в том случае, если сразу после нарезки черенки необходимо посадить на укоренение.

Ростовая пудра представляет собой смесь порошкообразного концентрированного препарата ростового вещества с наполнителем. В качестве наполнителя используют различные нейтральные в химическом отношении вещества (глина, мука), однако чаще применяют медицинский тальк или хорошо измельченный древесный уголь. Лучше использовать тальк, так как он предохраняет черенки от заражения болезнетворными микроорганизмами.

Для приготовления ростовой пудры берут навеску препарата (ИУК, ИМК или НУК) из расчета 1-30 мг на 1 г наполнителя. Ростовая пудра, как водные и спиртовые растворы, может быть представлена (мг/г): низкими - 1-5, средними - 3-10 и высокими - 15-30 концентрациями. Определенную дозу вещества предварительно растворяют в небольшом количестве (30-50 мл) 96%-го этилового спирта, затем добавляют немного воды. Подготовленный концентрированный раствор вливают в необходимое, заранее взвешенное количество наполнителя и тщательно перемешивают до образования однородной кашицеобразной массы. Если смесь получается густой, то в нее добавляют немного воды и дополнительно, очень тщательно перемешивают для равномерного распределения регулятора роста.

Полученную массу в открытой посуде ставят на высушивание, которое проводят в комнатных условиях при рассеянном освещении или в термостате при температуре не выше 50-60°С. Высушенную смесь - регулятор роста и наполнитель - переносят в ступку, пестиком растирают до порошкообразного состояния и помещают в непрозрачную посуду, плотно закрывают и хранят в темном месте при пониженной положительной температуре.

Ростовую пудру можно приготовить и путем смешивания компонентов в сухом виде. Для этого препарат регулятора роста должен быть размолот до порошкообразного состояния. Перетирание и перемешивание компонентов при этом должны быть тщательными. Препарат, представляющий собой крупные кристаллы, для приготовления смеси в сухом виде непригоден.

В случае использования в хозяйстве нескольких регуляторов роста для каждого из них нужно подготовить ростовую пудру в нескольких концентрациях. Снижать концентрацию ростовой пудры путем добавления наполнителя не рекомендуется. Поскольку для приготовления ростовой пудры требуется много времени, эту работу обычно выполняют зимой.

Для обработки черенков ростовую пудру слоем 0,5-1 см насыпают в плоскодонные чашки, пластмассовые или картонные коробки, выстланные фольгой, целлофаном или полиэтиленовой пленкой. Черенки обрабатывают непосредственно после нарезки и сразу высаживают на укоренение. Эту операцию целесообразнее выполнять на месте укоренения черенков. Нарезанные этикетированные черенки помещают в ящики или корзины, на дно которых кладут влажную мешковину, и переносят к месту укоренения - в культивационное помещение.

Сложенные по нескольку штук в пучок черенки нижними концами ставят в пудру и, слегка вдавливая, поворачивают в полуоборот. После этого черенки с приставшим к ним слоем ростовой пудры высаживают в заранее сделанные маркером бороздки и присыпают субстратом.

Хранить обработанные ростовой пудрой черенки не рекомендуется, так как препарат осыпается с поверхности черенка и эффекта в этом случае не наблюдается. Кроме того, концентрированный препарат ростовой пудры может попасть на листья черенков и вызвать ожоги.

Обработку ростовой пастой используют также при зеленом черенковании. В качестве наполнителя служат жир или ланолиновая паста. Ростовую пасту наносят деревянной или стеклянной палочкой на нижнюю часть черенка.

Действие синтетических регуляторов роста на процессы корнеобразования осуществляется во взаимодействии с комплексом других физиологически активных веществ. Большую роль при этом играют фенольные соединения, которые содержатся в растениях в высоких концентрациях. Некоторые фенольные соединения являются кофакторами укоренения. Их применение совместно с ауксиновыми препаратами повышает корнеобразовательную способность черенков, особенно трудноразмножаемых. Усиление стимулирующего действия ауксина на черенки некоторых плодовых культур (в основном семечковых), проявлялось при добавлении к ИМК хлорогеновой кислоты, флоридзина или рутина. Повышение стимулирующего эффекта установлено при применении одного из фенольных соединений (концентрация 25 мг/л) в комбинации с ИМК (концентрация 50 мг/л). Применение рутина с ИМК повышало корнеобразовательную способность черенков вишни. Добавление к ауксинам витаминов С и В также положительно влияло на основной регулятор роста.

В последнее время практикуется совместная обработка черенков регуляторами роста с фунгицидами, при этом не только улучшается образование и развитие корневой системы, но и повышается процент укоренения черенков (Поликарпова Ф.Я., 1990).

1.3.3 Внесение минеральных удобрений под зеленые черенки косточковых культур