Фото Красохиной С.И.
В настоящее время с целью улучшения роста ягод в столовом виноградарстве используется большое количество различных веществ, как натуральных, так и синтетических. Использование и интерес к этим веществам в данный момент усиливается в связи с постепенным увеличением доли бессемянных сортов в производстве столового винограда.
С момента первых открытий роли гормонов в процессах роста и дифференциации возможность регулирования вегетативной активности и репродуктивного цикла растений изучалась с помощью использования так называемых регуляторов роста растений (РРР). Это органические вещества, не являющиеся питанием для растений, которые способствуют, ингибируют или иным образом изменяют нормальные процессы развития растения.
Некоторые гормональные вещества, используемые в сельском хозяйстве, представляют собой молекулы, уже присутствующие в природе (извлеченные из растений), в то время как другие – это синтетические молекулы, которые после их применения действуют на гормональную основу растения, изменяя его биосинтетические аспекты, что может быть использовано для управления многочисленными физиологическими процессами.
В этой статье проанализирована роль некоторых обычно используемых в виноградарстве регуляторов роста растений и биостимуляторов.
Подход к регуляторам роста растений в обновлении существующего сортимента
Столовый виноград - ценная культура, чье производство во всем мире в настоящий момент претерпевает глубокую реорганизацию, связанную с сортообновлением, идущим очень быстрыми темпами. Растущее присутствие в насаждениях бессемянных сортов (также называемых стеноспермокарпическими) увеличивает интерес к использованию методов, способных гарантировать достижение желаемых размеров ягод, поскольку отсутствие семян в ягоде винограда предполагает незначительный эндогенный синтез гормонов роста.
Так как размер ягод во многом обусловлен делением и размножением клеток, применение экзогенных РРР может положительно повлиять на конечный размер ягод.
Однако всегда следует помнить, что конечные размеры ягод также определяются факторами окружающей среды (температура, солнечное излучение), водным режимом и обеспеченностью кустов винограда питанием, особенно в период активного роста, а также вегетативно-продуктивным балансом куста (нагрузкой кустов побегами и урожаем), количеством ягод в грозди и другими анатомическими факторами, такими как количество клеток в ягоде и размер клеток.
Рост ягоды
Как хорошо известно по многочисленным научным исследованиям, рост ягоды винограда описывается двойной сигмовидной кривой, которая интерпретирует три стадии роста:
- Травянистая фаза (первая фаза быстрого роста), которая начинается сразу после цветения и обычно длится 3-4 недели в зависимости от сорта;
- Фаза остановки (стадия задержки) или фаза замедленного роста;
- Фаза созревания (вторая фаза быстрого роста), которая начинается с периода начала созревания ягод и заканчивается собственно созреванием.
При применении регуляторов роста растений с целью увеличения ягод нужно сосредоточиться на первой фазе, ведь именно она характеризуется быстрой и интенсивной активностью деления и растяжения клеток.
Гиббереллины
На фото: сорт Голд фингер с применением ГК
Гиббереллины в виноградарстве используются с 1967 года, эта техника стала весьма распространенной при промышленном производстве бессемянных сортов. Среди гиббереллинов наиболее часто используется GA3, или гибберелловая кислота (ГК). Это стимулирует деление и рост клеток преимущественно за счет их удлинения.
Подробнее о гиббереллинах в виноградарстве читайте здесь: Регуляторы роста растений: роль гиббереллинов
Применение ГК после завязывания ягод необходимо проводить после того, как естественное опадение завязи закончилось, поскольку слишком раннее применение и высокие дозировки могут препятствовать этому опадению, что отрицательно скажется на конечном качестве грозди.
Обычно рекомендуется начинать применение ГК с целью увеличения ягод в тот момент, когда ягоды достигают размеров 6-10 мм в диаметре.
С другой стороны, более раннее применение ГК, направленное на увеличение длины ягод обязательно должно выполняться раньше (примерно через 2-4 дня после 100% массового цветения). При использовании ГК с целью увеличения ягод необходимо учитывать количество активного ингредиента в миллионных долях (ppm) или г/га в зависимости от метода обработки и, следовательно, от объема воды, используемой во время опрыскивания.
Некоторые практические меры, которые необходимо принять во время применения ГК, касаются использования неионных ПАВ (обычных смачивающих агентов) для улучшения стойкости раствора на ягодах, и препаратов для коррекции pH раствора.
Цитокинины
Фото Красохиной С.И.
Цитокинины - это класс РРР, широко используемых в садоводстве и виноградарстве. На уровне метаболизма они синтезируются в тканях, в которых наблюдается интенсивная клеточная активность: в прорастающих семенах, ягодах и корнях.
Подробнее о цитокининах в виноградарстве читайте здесь: Регуляторы роста в виноградарстве: роль цитокининов
Что касается растущей ягоды, цитокинины в этом случае регулируют различные процессы, такие как деление клеток, целостность клеточной мембраны, биогенез клеточной стенки, дифференцирование сосудов, распределение питательных веществ, замедление старения и устойчивость к стрессу.
Единственный синтетический цитокинин, разрешенный для использования в Италии, представлен форхлорфенуроном (ФХФ или CPPU: N- (2-хлор-4-пиридил) -N-фенилмочевина; препарат Sitofex® 0,92% - 7,5 г/л), практическое воздействие которого наиболее изучено на увеличение размера и веса ягоды). Фаза применения CPPU обычно - размер ягод 6-8 мм, но для каждого сорта это индивидуально и может варьироваться в зависимости от сорта.
Есть несколько исследований, посвященных применению цитокининов в виноградарстве: например, ягоды, обработанные только CPPU, имели более сферическую форму, чем ягоды, обработанные только ГК, которые были более удлиненными.
При неправильной дозировке CPPU может отрицательно повлиять на цвет винограда с розовыми, красными и черными ягодами: из-за неспособности набрать цвет (например, неполной окраски вокруг плодоножки ягоды) или из-за задержки созревания.
Использование CPPU на белоягодных сортах винограда может быть полезно для получения ягод кремового цвета, которая ценится на рынках.
Роль стимуляции цитокининов внутри тканей также выражается на уровне плодоножки и кожицы ягод – у обоих увеличивается толщина. Кроме того, исследования показывают, что CPPU, применяемый в соответствующих дозах, также может оказывать положительное влияние на хранение после сбора урожая.
Недавние исследования, проведенные на сорте Томпсон сидлис, показали, что применение CPPU в фазу бутонизации с видимыми соцветиями (за 48 и 36 дней до цветения) увеличило размер завязи и количество клеток в завязи во время цветения, а также размер ягоды при сборе урожая - аспект, который необходимо учитывать при его применении во время увеличения ягод.
Будет полезным представить таблицу, которая ясно выражает и упрощает для производителей правильное использование этого регулятора роста растений, поскольку мы часто читаем некоторые рекомендации по выращиванию, которые выражают дозировку CPPU в ppm (частей на миллион)
Начнем с концентрации форхлорфенурона в Sitofex® в Италии: 1 л Sitofex® содержит 7,5 г форхлорфенурона. Если мы берем 1 л Sitofex® на 1000 л воды, то получится концентрированный раствор с концентрацией 7,5 ppm. Если бы мы хотели получить концентрацию 1 ppm, нам пришлось бы использовать около 133 мл Sitofex®на 1000 л воды - рассчитано путем деления 1 л Sitofex® (1 л = 1000 мл) на 7,5 г.
Для этих расчетов можно пользоваться таблицей 1, значения которой округлены до первого десятичного знака.
Таблица 1
Итак, если мы хотим применить 2 ppm CPPU, используя для обработки объем воды 500 л, то смотрим первый столбец, находим значение 2 ppm; во втором столбце указано, что нужно использовать 26,6 мл Sitofex®на каждые 100 л воды, чтобы получить концентрацию 2 ppm; поэтому на 500 л воды нужно использовать 133 мл Sitofex® (значение получено умножением 26,6 мл на 5).
Ауксин
Это фитогормон, способствующий росту, стимулирующий размножение и расслабление клеток . В ягодах уровни ауксина высоки при завязывании, снижаются непосредственно перед созреванием и остаются низкими во время созревания (рис. 1).
Рисунок 1
Интересным аспектом ауксинов является их участие в дифференцировании сосудистых тканей. На ранних стадиях роста ягод ауксины предотвращают опадение и задерживают образование так называемой «зоны опадения» на уровне цветоножек после перекрестного взаимодействия с этиленом.
Хотя существует несколько коммерческих продуктов, содержащих синтетические ауксины, зарегистрированных для применения на винограде, их использование всегда должно происходить под руководством опытных технических специалистов, которые могут сообщить точный момент вмешательства и в полном соответствии с дозами, указанными на этикетке.
Важно! Следует уделять особое внимание использованию любых синтетических гормональных препаратов, поскольку они активны в минимальных дозах: г/га или ppm. При неправильном использовании и/или небрежном подходе к дозировке (а ее легко превысить) можно серьезно отрицательно повлиять на урожай текущего года, а для некоторых сортов неправильное применение РРР может поставить под угрозу урожай последующих лет.
Биостимуляторы: использование экстрактов морских водорослей
В новом Европейском Регламенте 2019/1009 (от 25 июня 2019 г.) биостимуляторами растений считаются те вещества, смеси и микроорганизмы, которые стимулируют процессы питания. Единственной целью их применения является улучшение одной или нескольких следующих физиологических характеристик:
- эффективность использования питательных веществ;
- толерантность к абиотическому стрессу;
- качественные характеристики;
- доступность питательных веществ, содержащихся в почве и ризосфере.
Использование биостимуляторов частично заменяет действие синтетических гормонов и помогает преодолеть биотические и абиотические стрессы в течение всего годового цикла винограда.
Среди наиболее часто используемых биостимуляторов на рынке можно найти составы на основе экстрактов морских водорослей (типа Амалгерол®Эссенс или Витамар и др.). По сравнению с красными и зелеными водорослями, именно бурые водоросли чаще всего используются в сельском хозяйстве.
Эффективность водоросли как биостимулятора зависит от ее состава с точки зрения биологически активных веществ: гормонов (ауксинов, гиббереллинов, цитокининов), предшественников гормонов и гормоноподобных веществ, улучшающих или активирующих метаболические процессы в растении.
Кроме того, экстракты морских водорослей могут также содержать углеводы (альгинаты, маннит и т. д.), аминокислоты (триптофан, пролин, цистеин и многие другие) и фенолы, которые также важны для метаболизма. Наиболее распространенные виды экстрактов морских водорослей на рынке происходят из видов Ecklonia maxima, Ascophylum nodosum, Laminaria и Macrocystis.
По материалам Agriproject Group Srl.
Еще почитать:
Регуляторы роста винограда и плодовых культур
Какие регуляторы роста способствуют улучшению цвета ягод винограда?
Как улучшить окраску ягод столовых сортов
Последействие гиббереллина на виноград
Применение регуляторов роста в виноградарстве
