УТВЕРЖДАЮ
Директор НИВиВ «Магарач»
д. с.-х. наук, чл. корр. УААН
А.М.Авидзба
Методические указания по использованию физико-химической закономерности роста и развития в питомниководстве
РД 00384830.056-2008
| Зам. директора д-р с.-х. наук, чл. корр. УААН | В.И.Иванченко |
зав. сектором питомниководства к. с.-х. наук, ст.н.с. | Л.А.Чекмарев |
Ответственный исполнитель | Л.А.Чекмарев |
Нормоконтроль Ст. научн.сотрудник | В.И.Беляев |
Содержание
Вступление
1. Обоснование физико-химической закономерности процессов
роста и развития............................................................................................................. 4
- Классификация процессов роста и развития................................................... 4
- Метод анализа прохождения этапов роста и развития в течение года……... 6
2. Этапы роста и развития для известных способов размножения винограда……. 7
- Этапы роста и развития в процессе соматического эмбриогенеза…………....7
- Этапы роста и развития в период клонального микроразмножения............ 10
- Этапы роста и развития привитых саженцев................................................... 12
- Этапы роста и развития привитых черенков на кусте.................................... 14
3. Теоретическое обоснование явлений, которым объяснения не было,
они трактовались иначе................................................................................................... 15
3.1. Лоза и корни.............................................................................................................. 15
3.2. Образование каллуса................................................................................................. 16
3.3. Особенности роста и развития побега.................................................................... 17
3.4. Рост и развитие винограда в процессе филогенеза, онтогенеза и его
малого цикла............................................................................................................ ……..19
Список литературы........................................................................................................... 21
Руководящий документ
РД 00384830.056-2008
Вводится впервые
Обнаружена физико-химическая закономерность реакций роста и развития позволяющая: выполнять классификацию этих процессов, развивать существующие теории, объяснять явления материального мира, которым объяснения не было либо они трактовались иначе.
В практических целях использование закономерности в питомниководстве позволяет гармонизировать реакции роста и развития, что в конечном итоге способствует повышению выхода и качества посадочного материала.
1. Обоснование физико-химической закономерности процессов роста и развития
1.1. Классификация процессов роста и развития
Влияние физических и химических факторов на процесс роста и отдельно на процесс развития до настоящего времени не рассматривалось, поскольку рост и развитие живого организма изучают комплексно. Даже самые пунктуальные классификаторы считают, что «рост и развитие протекают в растениях параллельно, сливаясь, друг с другом, и практически неразделимы» (Физиология, 1983).
В академическом издании по терминологии роста и развития высших растений (Чайлахян и др., 1982) находим: рост - необратимое увеличение размеров и массы тела, связанное с новообразованием элементов структуры организма. Рост растений складывается из роста клеток, тканей и органов. Развитие - качественное изменение структуры и функций растения и отдельных частей - органов, тканей и клеток, возникающих в процессе онтогенеза. Это определение является уточняющим.
Наиболее признанное определение Д.А. Сабинина (1963): рост — это новообразования элементов структуры организма, а развитие - изменение в новообразовании элементов структуры, обусловленное прохождением организмом жизненного цикла.
Это определение строится на основании части устаревшего определения Лысенко (1949): «прохождение организмом жизненного цикла». Этот тезис ограничивает рамки понятия. Потому явления, не относящиеся к прохождению жизненного цикла, можно не отнести к развитию, например появление бесчисленных точек роста под действием гербицида 2,4Д или побегов в необычных местах в результате радиоактивного облучения дерева.
В данных примерах налицо изменения в новообразовании элементов структуры организмов (процессы развития), но они не связаны с прохождением организмами жизненных циклов.
В своей монографии В.С.Шевелуха (1980) указывает на многообразие формулировок понятия роста и развития. В частности, он пишет, что «до тех пор, пока не будут полностью раскрыты механизмы, лежащие в основе каждого из этих процессов, и не будут найдены все точки и формы их взаимного пересечения и взаимодействия, будут сохраняться трудности в разграничении и точном определении каждого из этих процессов, и будет также сохраняться право на существование различных точек зрения по поводу одного и того же явления». Он допускает изменение трактовок понятий роста и развития в зависимости от поставленной цели.
Эти и многие другие примеры свидетельствуют об отсутствии метода, на основании которого можно классифицировать реакции роста и развития растения на действие физических и химических факторов.
Учитывая тот факт, что в растении параллельно протекают как ростовые, так и процессы развития, не имея возможности отдалить один от другого, были рассмотрены условия, при которых один из них доминирует над другим.
Общеизвестно, что в естественных условиях в зимний период лозы и опавшие в почву семена не прорастают, однако в них протекают незримые метаболические процессы. В данном случае, если и проходят незримые ростовые процессы в почках глазка и семенах, основными или доминирующими являются процессы развития. Весной, с началом распускания глазков доминируют ростовые процессы. С началом интенсивного роста активно идут как ростовые, так и процессы развития, то есть отмечается гармоничный рост и развитие. К осени, в конце вегетации, доминирующими становятся процессы развития.
В дальнейшем изложении с целью упрощения будем называть один из доминирующих процессов, подразумевая, что параллельно идёт и другой.
В этой связи рассмотрим общие примеры индивидуального развития. Не было корней у черенка, посадили его в почву, стали поливать, появились корни (процесс развития).
Следует считать, если у черенка появился один корешок, а у другого пять штук, то во втором случае процессы идут более активно. То же следует сказать о ветвлении корней и побегов. Если на лозе появился новый побег или корешок - это процесс развития.
Однако более развитым следует считать растительный объект, вступивший на новый этап онтогенеза. Большой агрегат каллуса будет меньше развит, если в меньшей структуре образовался зачаток корешка или почка. То же можно сказать о появлении сосудов в промежуточной ткани прививок, сеянце, образовавшем генеративные органы, и так далее.
Процессом развития является поляризация, например, поляризация прорастающих спор. С этой точки зрения прорастание семян и глазков - ростовой процесс, поскольку они уже имеют поляризованные органы.
Более развитыми следует считать растительный объект, имеющий большее число возможных путей развития (Чайлахян и др., 1982). Например, побег винограда может дать: 1) корни, 2) вегетативные и 3) генеративные органы, а корень - лишь корни. В менее развитых частях (корни) доминируют ростовые, а в более развитых (побег) - процессы развития.
В случае проращивания черенков в различных условиях одни из них (тепличные) будут способствовать росту, другие (в открытом грунте) - процессу развития.
Это положение относится к различным физическим и химическим факторам. В определенных параметрах они способствуют активации ростовых процессов. Для активации процессов развития необходимо увеличить дозу до определенных параметров.
На основании рассмотренных и многочисленных других примеров и некоторых наблюдений за особенностями прохождения онтогенеза в цикле.
получения посадочного материала представлен метод анализа прохождения этапов роста и развития для разработки рабочих гипотез.
1.2. Метод анализа прохождения этапов роста и развития в течение года
Суть метода заключается в выделении этапов годичного цикла по реакции в наиболее успешных условиях на протяжении какого-то наиболее важного отрезка культивирования или всего периода вегетации, начиная с отделения растительного объекта от куста и заканчивая посадкой саженца или сеянца на постоянное место.
Схема выделения этапов малого цикла онтогенеза может быть составлена для всех известных способов размножения винограда. Она является основой для анализа фактического прохождения этапов годичного цикла по существующим технологиям.
Следует отметить, что названия эти условны, так как соответствуют лишь реакции растительных объектов на биотические и абиотические факторы и не всегда отвечают академическим трактовкам этих понятий.
Для анализа рассматривается фактическое прохождение этапов роста и развития по известным технологиям. На основании сравнительных оценок выделяют различия в прохождении и делают соответствующие корректировки. Рассмотрим анализ прохождения этапов роста и развития на конкретных примерах.
Полный цикл вегетации у семенного растения включает четыре этапа роста и развития:
- — этап развития, от отделения до прорастания семян, доминируют процессы развития;
- - этап роста, от начала прорастания семян до наступления интенсивного роста (изгиба верхушки побега), доминируют ростовые процессы;
- — этап гармоничного роста и развития, период активной вегетации (от начала изгиба верхушки побега до её выпрямления), активно протекают как процессы роста, так и развития;
- - этап развития - от задержки активного роста (от выпрямления верхушки побега) до листопада, доминируют процессы развития.
Вегетация сеянца может проходить по полной (1,2,3,4) и сокращенной схеме
(1,2; 1,2,4).
При сокращенной схеме наблюдается гибель растения (1,2) или получается мизерная биологическая масса (1,2,4). Это результат нарушения прохождения этапов роста и развития.
Успешное прохождение 1-го этапа определяется по дружному прорастанию семян, 2-го - по наступлению гармоничного роста и развития, 4-го этапа по перезимовке растений.
Наивысшая продуктивность биологической массы может быть получена при возможно раннем наступлении и большей продолжительности 3-го этапа, что определяется по морфологическим признакам.
В процессе анализа констатируют факты, изучают условия прохождения этапов и разрабатывают предложения о возможных корректировках на каждом из них: на этапах стратификации виноградных прививок, семян и в других случаях. Оптимизация условий начальных этапов будет способствовать наступлению наиболее продуктивного этапа гармоничного роста и развития, что в конечном итоге позволит полнее использовать потенциальные способности успешного размножения винограда.
