Г. П. МАЛЫХ, Т. Г. КИСЕЛЕВА
Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия имени Я. И. Потапенко
П. Г. МАЛЫХ Малое инновационное предприятие «Центр питомниководства» СКЗНИИСиВ
Одна из причин неэффективного развития виноградарства России — отсутствие базы маточников подвоя и привоя, свободных от бактериальных и вирусных болезней.
Одно из перспективных направлений устранения этой причины — создание сортовых базисных маточников на основе in vitro. Теоретические основы этого направления разработаны достаточно хорошо, поэтому практически решить эту проблему возможно. Вместе с тем промышленные оздоровленные маточники пока отсутствуют из-за высокой стоимости саженцев и их недолговечности.
Однако переориентация отрасли на максимальное увеличение площадей под базисными маточниками требует коренной перестройки всей теории и практики организации и выращивания саженцев.
В последнее время оздоровление и закладку маточников проводили двумя способами:
первый основан на фитосанитарном контроле и отборе, первичном размножении и выращивании вегетативного потомства в контролируемых условиях. Получение клонов, свободных от бактериальной и вирусной инфекции, представляет систему сложных взаимосвязанных этапов проверки кустов на отсутствие хронических болезней с применением современных дорогостоящих методов диагностики;
второй создан тоже на базе вегетативного размножения растений, но invitro. Этот способ рекламировали в течение последних 30 лет за рубежом, а в настоящее время и в нашей стране для развития этого направления выделяют немалые средства. В странах ближнего зарубежья виноградники также закладывали саженцами, полученными invitro, но до плодоношения они доведены лишь на Украине и в Молдове. М. С. MurtinesMontilla сравнивали растения, полученные invitro из апексов размером 0,2-0.5 мм и из черенков, и наблюдали меньшую продуктивность первых по сравнению со вторыми. К выводу о невозможности использовать в данный момент (до решения проблемы нормальной продуктивности) вегетативное размножение invitro для закладки промышленных виноградников пришли A. Deloir, М. Charpentuer, С. Berlios и др.
В любом случае исходный материал с маточников, выращенных invitro, необходимо тестировать на скрытое заражение бактериальным раком и вирусными болезнями, так как потомству легко передаются состояние плазмы клеток, рак и другие болезни. Кроме того, наличие термостабильных штаммов не позволяет применять термотерапию в борьбе с бактериальным раком.
Согласно данным многочисленных опытов, антираковые и антивирусные препараты при борьбе с бактериальными и вирусными болезнями принесли разочарование.
Некоторым исследователям удавалось излечить растения с помощью подобных препаратов, но в опытах участвовало небольшое число испытуемых объектов, поэтому результаты не дают полного основания считать их абсолютно достоверными.
До последнего времени ни один из способов химической обработки насаждений сам по себе еще не нашел применения на практике.
Мы разработали третий способ создания здоровых маточников привоя и подвоя, основанный на получении здоровых семян, и на этой базе создали конкурентоспособную ресурсосберегающую технологию производства черенков класса А, свободных от бактериальной и вирусной инфекции. Она оригинальна, основана на половом размножении, проста в исполнении, не требует дорогостоящего оборудования и не имеет аналогов в мире.
Наша технология защищена патентами и по ней в 2005 г. в ООО «Лоза» Ростовской обл. получили 2 млн сеянцев.
Параллельно в Краснодарском крае Л. М. Малтабар и П. К. Заманиди, В. Ф. Сацук и П. П. Радчевский занимались проблемой создания базисных безбактериальных и безвирусных подвойных маточников путем посева семян подвоев.
Согласно нашей технологии, закладывают маточники, выращивают посадочный материал, свободный от бактериальной и вирусной инфекции, сеянцами, выращенными из семян гибридов американского происхождения в стаканчиках без пикировки в теплице (см. рисунок) и с пикировкой для последующей аблактировки сеянцев. Во избежание контаминации семян возбудителями бактериального рака и вирусов соцветия винограда перед цветением обрабатывают органическими кислотами и укрывают кусты полиэтиленовой пленкой, под которой создается температура до 50 °C.
С увеличением содержания щавелевой кислоты в бактериях обнаруживается нуклеиновая кислота, и равновесие между синтезом и распадом бактерий и вирусов нарушается. Их концентрация снижается, а при температуре выше 35 °C исключается любая возможность выживания вирусов и бактерий, обеспечивая получение здоровых семян.
Один из элементов производства оздоровленного посадочного материала — повышение всхожести семян. Наши опыты показали эффективность обработки их эпином концентрацией 0,02% с последующим отбором по энергии прорастания проклюнувшихся семян. Это позволяет на раннем этапе отобрать по семенам наиболее жизнеспособные растения.
Наилучшие результаты всхожести семян, роста и развития сеянцев получены при их посеве в торфоцеллюлозные стаканчики с предлагаемой нами питательной смесью. Сеянцы выращивают в теплицах до осени или высаживают на плантацию в виде зеленых саженцев. Плантаж под закладку маточников готовят не позже мая и в течение лета, обрабатывая ее как пар. Во избежание вторичного заражения оздоровленные растения переносят в почву, свободную от нематод — переносчиков вирусов и возбудителя бактериального рака. В поле сеянцы высаживают вместе со стаканчиком на расстоянии 50 см в ряду и 3 м между рядами. Их приживаемость составляет 90-98%. Один из способов повышения приживаемости и улучшения роста и развития сеянцев — предварительное мульчирование почвы полиэтиленовой пленкой в ряду.
В течение первого года удаляют пасынки, поливают и одновременно проводят 4-8 минеральных подкормок для получения побегов длиной не менее 1,5 м, уничтожают сорняки и защищают сеянцы от болезней и вредителей. На второй год весной обрезают побеги на 2 глазка, оставляя два побега, а в последующие годы — 4-5 побегов. Устанавливают вертикальную шпалеру.
Корневая система выращенных из семян растений значительно отличается от вегетативно размножаемых насаждений.
Во-первых, она стержневая и уходит в более глубокие слои почвы (более 1,5 м). Корни развиваются быстрее: уже в первый год в пахотном горизонте образуется густая сеть тонких корешков.
На второй год она развивается еще более мощно и принимает мочковатый характер, в связи с чем увеличивается ее поглотительная способность, а корни третьего и четвертого порядков обрастают всасывающими корешками длиной 1-2 см (это более деятельная часть корневой системы и составляет основную массу питающих корней). При закладке маточника сеянцами подземный штамб практически отсутствует, а корневой штамб вегетативно полученных саженцев подвоя Берландиери х Рипариа Кобер 5ББ не трансформировался в корень и плохо образовал стержневой корень. По нашим многолетним данным, при любом расщеплении у сеянцев этого подвоя сила роста, устойчивость к морозу, филлоксере остаются в большей степени достаточными для их использования при закладке продуктивных оздоровленных маточников.
Сравнительная оценка жизненности семенного и вегетативного потомства показала: полученные при половом размножении растения первого вегетативного потомства сеянцев отличаются более высокими приживаемостью, ростом, площадью листовой поверхности по сравнению с растениями вегетативно размножаемых исходных сортов. Эта же корреляция отмечена и при выращивании привитых саженцев методом настольной прививки на подвой первого вегетативного потомства (см. таблицу, данные 2004 г.).
Показатель | Саперави северный | Кристалл | ||
Подвой первого вегетативного потомства | Контроль (постоянно вегетативно размножаемый подвой) | Подвой первого вегетативного потомства | Контроль (постоянно вегетативно размножаемый подвой) | |
Выход прививок после стратификации, % | 87,8 | 84,0 | 92,0 | 89,0 |
Приживаемость в школке, % | 74,4 | 67,9 | 87,0 | 78,7 |
Диаметр побега, мм | 0,5 | 0,3 | 0,6 | 0,4 |
Вызревание побега, % | 65,8 | 61,1 | 67,7 | 60,0 |
Площадь листовой поверхности, см2 | 983,16 | 875,09 | 968,44 | 803,93 |
Выход саженцев, % | 48,4 | 31,6 | 46,3 | 31,4 |
НСРП5 по выходу саженцев | 2,3 |
| 31,4 |
|
При использовании черенков подвоя первого вегетативного потомства для прививки выход привитых саженцев был в среднем на 10-15% выше. Еще Н. П. Кренке отмечал, что питание оказывает влияние на свойства, которыми определяются молодость и старость организма. Так, у инфузории туфельки для сохранения типа исторически выработалась периодическая перестройка в цикле обычного вегетативного размножения, однако способные размножаться вегетативным и половым путем организмы после длительного вегетативного размножения приступают к половому как к средству своего обновления.
Применение нашей технологии направленного выращивания высоких урожаев высококачественных черенков на маточнике суперинтенсивного типа семенного происхождения позволит в кратчайшие сроки повысить не только производство черенков винограда, но и выход привитых саженцев. По нашему мнению, сеянцы могут быть разнородными генетически, но в достаточной степени выравнены по хозяйственно-биологическим показателям (сила роста, структура корневой системы, зимостойкость, устойчивость к филлоксере, совместимость с привоем). В таком случае на генетически неоднородном подвое наблюдается довольно выравненное состояние привоев. Привитые растения одного сорта менее разнообразны по росту и другим качествам по сравнению с подвоями, на которых они привиты.
Себестоимость закладки маточников подвоя снижается при использовании аблактировки. За вегетацию проводят две аблактировки: первую — при достижении побегами длины около 15 см на уровне первых образовавшихся усиков на узлах побегов, вторую — при достижении побегов длины, превышающей 15 см от места первой прививки
Место аблактировки обвязывают лентой из полиэтилена. Все пасынки на основных побегах прищипывают, за исключением верхних, которые формируют. Уход за растениями заключается в поливах (в зависимости от влажности почвы), а после достижения побегами длины 50-60 см поддерживают влажность на уровне 80-85% НВ. Около кустов, сформированных на среднештамбовом кордоне с вертикальным ведением прироста, на второй год весной устанавливают приштамбовый кол, к которому подвязывают побег привоя, а побег подвоя убирают. При питании одного растения двумя корневыми системами получают более мощные кусты, дающие высококачественные черенки. Такие привитые растения лучше адаптируются к любым физико-химическим свойствам почвы. Выход привитых саженцев составляет около 98% (при традиционной технологии около 25-50%).
По нашему способу прививку проводят, когда ткани еще не одревеснеют и отличаются высокой степенью срастания компонентов. В зоне укрывного виноградарства, когда в процессе укрытия или открытия кустов значительное количество прививок обламывается, этот критерий очень важен. Высаженные растения можно формировать по различным схемам в зависимости от сорта. Себестоимость закладки таких насаждений в 15-20 раз ниже по сравнению с существующими в настоящее время технологиями. В 2004 г. мы получили 65 кг семян сорта Рипариа х Рупестрис 101-14, свободных от бактериальной и вирусной инфекции (они могут обеспечить закладку суперэлитных маточников подвоя на площади 750 га). Имеются семена и других подвоев. Стоимость 1 кг семян не превышает 150 руб.
Согласно нашей технологии на 4-летних насаждениях можно заготовить более 200 тыс. черенков с 1 га вместо 20-30 тыс. га по старой технологии.
Новизна наших исследований заключается и в теоретическом обосновании использования сеянцев подвоя для закладки супер-супер-элитных маточников. В силу генетического потенциала, отсутствия латентной инфекции они обладают преимуществами роста, развития, толерантности к неблагоприятным условиям внешней среды и большому выходу стандартных черенков по сравнению с исходными вегетативно размножаемыми формами. По нашим данным, при вегетативном размножении происходит слабое омоложение клеток, связанное с неполной ювенилизацией тканей, обусловливающее не только слабое окоренение и плохое срастание подвойно-привойных комбинаций, но и низкую продуктивность насаждений. При переводе подвоев-гибридов между американскими видами на семенное размножение эта особенность устраняется. При этом хорошо наследуются признаки подвоев, обеспечиваются высокая жизненная активность, плодоносность и долговечность растений.
Наш метод освобождения растений от вирусных и бактериальных болезней целесообразно использовать не только при создании маточников, но и при выведении новых сортов.