УДК 634.8:631.535
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ ЛИГНОГУМАТА ПРИ РАЗМНОЖЕНИИ ОЗДОРОВЛЕННОГО IN VITRO ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ВИНОГРАДА
А.Н. Ребров
Всероссийский НИИ виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко, г. Новочеркасск
Изучено влияние совместного применения различных концентраций калийного литогумата 0,1, 0,3 и 0,5 % на субстратах: речной песок, перлит, глауконит, их влияние на развитие растений из одноглазковых черенков. Установлено, что данные концентрации калийного лигногумата ингибируют развитие растений.
В настоящее время отрасль виноградарства и плодоводства России остро нуждается в сертифицированном посадочном материале [1]. Причина этому широкая распространенность вирусных и микоплазменных заболеваний, а также бактериального рака [2]. Основным методом борьбы с вирусными и микоплазменными заболеваниями является предупредительный [3]. Он заключается в закладке базисных маточников оздоровленным посадочным материалом, который можно получить, используя культуру апикальных меристем, гермо- и хемотерапию in vitro, с обязательным последующим тестированием [4].
Для ускоренного размножения оздоровленного посадочного материала, повышения его качества и адаптивности в лаборатории биотехнологии ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко изучаются возможности применения калийного лигногумата.
В качестве источника гуминовых веществ использован калийный лигногумат марки AM. Общее содержание солей гуминовых веществ в сухом веществе данного препарата составляет более 90 %. Доля высокомолекулярных гуминовых кислот из них - 70-85 %; 15-30% - низкомолекулярные, в том числе и фульвокислоты. Содержание металлов, являющихся катионами солей гуминовых веществ: калий - 10 %, кальций - 0,5 %; микроэлементы. Препарат не изменяет рН среды, не выпадает в осадок, термо- и фотостабилен.
Низкомолекулярные соединения гуминовых веществ обладают повышенным биостимулирующим действием на рост и развитие растений, им свойственна высокая миграционная подвижность в почве [5].
Высокомолекулярные соединения при меньшей миграционной подвижности и невысоком биостимулирующем действии имеют повышенные сорбционные свойства связывания элементов по механизму комплексования, что снижает возможности попадания токсичных и вредных веществ в растение. Эти особенности лигногумата обеспечивают увеличение приспособляемости растений к пестицидному токсикозу и минеральной передозировке, а также позволяют уменьшить последствия стрессовых факторов (пересадки, засухи, переохлаждения) [6].
Нами изучается лигногумат с целью выявления оптимальных способов ею применения при получении и размножении оздоровленного in vitro посадочного материала винограда. Исследования проводятся по следующим направлениям: введение лигногумата в состав питательных сред при культивировании меристем и микроразмножении растений, добавление лигногумата в субстрат при адаптации пробирочных растений к нестерильным условиям, обработка зеленых и вызревших микрочеренков, совместное применение лигногумата и удобрений при высадке растений в открытый грунт, внекорневая подкормка растений.
В данной статье приводятся результаты изучения различных концентраций лигногумата и субстратов при регенерации растений из одревесневших черенков. Изучали перлит, глауконит, песок с добавлением к ним калийного лигногумата в концентрациях 0,1, 0,3 и 0,5 %. При этом использовали укороченные одноглазковые, тонкомерные черенки следующих сортов: Цимлянский черный, Каберне северный, Цветочный. На вариант отбиралось по 50 черенков в двукратной повторности. Для большей точности опыта черенки калибровались по длине и толщине и распределялись одинаково по всем вариантам. При выборе концентраций мы исходили из рекомендаций производителей использовать для замачивания черенков 0,1-0,5 % раствор, при этом называют ингибирующую развитие концентрацию 1 %. Лигногумат растворяли дистиллированной водой из расчета I, 3, и 5 г/л в зависимости от необходимой концентрации, после этого смачивали субстрат. Контроль смачивали дистиллированной водой. После того как лишняя влага полностью стекала в субстрат высаживали черенки.
Научная гипотеза нашего исследования заключалась в том, что введение в субстраты гуминовых веществ будет способствовать лучшему укоренению черенков, повысит выход и качество растений. Однако выбранные нами концентрации лигногумата как это видно из таблиц 1, 2, 3, оказали явно ингибирующее действие на развитие черенков. Визуально это выражалось в том, что глазки у черенков на субстратах с применением лигногумата позже набухали и трогались в рост, количество черенков с проснувшимися почками было меньше, что не могло не сказаться на конечном выходе и развитии растений.
Наряду с ингибирующим действием нами было отмечено и положительное действие лигногумата. На субстратах с применением лигногумата раньше образовывались корневые бугорки, и первые корни появлялись (через 7-8 дней) еще до прорастания почек, тогда как на контроле корневая система образовывалась только после появления первых листьев (через 2 недели). Тем не менее в дальнейшем, благодаря лучшему развитию надземной части, перегоняли по развитию корневой системы растения, находящиеся на вариантах с использованием лигногумата.
Из субстратов для образования корневой системы лучшими оказались перлит и речной песок. Корни на этих субстратах образовывались на неделю раньше, чем на глауконите. Видимо, это связано с более пористой структурой этих субстратов. Однако на глауконите было отмечено более раннее и дружное прорастание почек и образование первых листиков, чем на других субстратах. Так же, видимо благодаря своим сорбционным свойствам [7], на глауконите выход растений был выше по всем концентрациям по сравнению с песком и перлитом. Кроме этого, на глауконите отмечается лучшее развитие надземной части растений и более зеленая окраска листьев, что объясняется его богатым минеральным составом (таблицы 1, 2, 3).
Таблица 1
Развитие черенков различных сортов на речном песке с добавлением лигногумата, 2005 г.
Вариант | Сорт | Проросших черенков, % | Выход растений, % | Число корней, шт | Длина корня, мм | Высота побега, мм | Число листьев, мм | Площадь трех верхних листьев, см |
Песок без лигногумата (контроль) | Каберне северный | 62 | 57 | 5,0 | 85,9 | 17,1 | 2.6 | 85,3 |
Цимлянский черный | 58 | 54 | 8,2 | 125,4 | 30,1 | 4,8 | 83,0 | |
Цветочный | 65 | 53 | 7,1 | 132,7 | 25,0 | 4,1 | 81,0 | |
Песок + 1 % | Каберне северный | 55 | 48 | 2,8 | 69,3 | 8,1 | 2,2 | 53,8 |
раствор | Цимлянский черный | 52 | 50 | 5,2 | 114,8 | 26,4 | 3,7 | 62,0 |
лигногумата | Цветочный | 57 | 47 | 3,7 | 125,5 | 18,4 | 3,3 | 70,4 |
Песок + 3 % | Каберне северный | 42 | 38 | 2,5 | 65,0 | 11,5 | 2,0 | 36,5 |
раствор | Цимлянский черный | 40 | 38 | 4,7 | 102,3 | 18,2 | 3,5 | 51,0 |
лигногумата | Цветочный | 39 | 35 | 3,3 | 98,5 | 14,6 | 2,7 | 52,3 |
Песок + 5 % | Каберне северный | 36 | 34 | 2,8 | 20,8 | 8,0 | 1,0 | 23,6 |
раствор | Цимлянский черный | 37 | 35 | 4,1 | 87,6 | 15,0 | 3,1 | 32,9 |
лигногумата | Цветочный | 30 | 29 | 3,2 | 75,0 | 12,7 | 2,0 | 35,5 |
Таблица 2
Развитие черенков различных сортов на перлите с добавлением лигногумата, 2005 г.
Вариант | Сорт | Проросших черенков, % | Выход растений, % | Число корней, шт | Длина корня, мм | Высота побега, мм | Число листьев, шт | Площадь трехх верхних листьев, см |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Перлит без лигногумата (контроль) | Каберне северный | 60 | 55 | 5,7 | 70,7 | 23,2 | 2,6 | 71,9 |
Цимлянский черный | 63 | 57 | 8,5 | 131,3 | 29,8 | 4,3 | 70,2 | |
Цветочный | 60 | 55 | 6,5 | 129,4 | 17,5 | 3,6 | 69,1 | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Перлит + 1 % | Каберне северный | 52 | 45 | 4,2 | 51,5 | 17,8 | 2,7 | 66,7 |
Цимлянский черный | 46 | 40 | 7,3 | 126,5 | 23,8 | 3,9 | 65,3 | |
Цветочный | 48 | 41 | 5,4 | 98,3 | 15,6 | 3,5 | 64,5 | |
Перлит + 3 % | Каберне северный | 43 | 41 | 3,4 | 88,0 | 12,6 | 2,4 | 85,8 |
Цимлянский черный | 40 | 37 | 6,3 | 112,3 | 18,5 | 3,5 | 73,4 | |
Цветочный | 38 | 35 | 3,9 | 85,6 | 14,3 | 3,2 | 71,4 | |
Перлит + 5 % | Каберне северный | 36 | 34 | 4,0 | 100,0 | 11,9 | 2,0 | 83,1 |
Цимлянский черный | 34 | 31 | 6,5 | 90,9 | 14,5 | 3,3 | 71,0 | |
Цветочный | 31 | 28 | 3,4 | 78,4 | 12,8 | 2,9 | 71,6 |
Таблица 3
Развитие черенков различных сортов на глауконите с добавлением лигногумата, 2005 г.
Вариант | Сорт | Проросших черенков, % | Выход растений, % | Число корней, шт | Длина корня, мм | Высота побега, мм | Число листьев, шт | Птощадь трех верхних листьев, см |
Глауконит без лигногумата (контроль) | Каберне северный | 70 | 65 | 5,6 | 79,8 | 24,8 | 3.6 | 88,4 |
Цимлянский черный | 69 | 62 | 7,1 | 109,3 | 34,3 | 5,3 | 92,4 | |
Цветочный | 75 | 60 | 6,2 | 119,8 | 26,5 | 4,2 | 98,9 | |
Глауконит + 1% раствор лигногумата | Каберне северный | 67 | 57 | 3,2 | 58,5 | 15,3 | 3.0 | 61,8 |
Цимлянский черный | 60 | 55 | 6,2 | 115,3 | 28,4 | 4,3 | 75,3 | |
Цветочный | 62 | 56 | 3,6 | 94,7 | 20,8 | 3,7 | 81,4 | |
Глауконит + 3% раствор лигногумата | Каберне северный | 49 | 40 | 3,5 | 72,0 | 11,3 | 2,9 | 49,0 |
Цимлянский черный | 50 | 39 | 5,1 | 134,0 | 22,1 | 4.3 | 65,2 | |
Цветочный | 48 | 37 | 3,9 | 131,0 | 19,8 | 3.5 | 80,0 | |
Глауконит + 5% раствор лигногумата | Каберне северный | 43 | 37 | 2,9 | 52,6 | 8,0 | 2.5 | 58,0 |
Цимлянский черный | 41 | 38 | 4,8 | 98,6 | 17,4 | 3.8 | 64,1 | |
Цветочный | 40 | 33 | 2,6 | 64,5 | 14,3 | 3.1 | 65,7 |
В связи с полученными данными, представленными нами в таблицах 1, 2, 3, мы не рекомендуем добавлять в субстрат калийный лигногумат марки AM в концентрациях 0,1 % и более, так как при этом может проявиться ингибирующее действие на развитие растений из одноглазковых черенков.
Литература
- Дорошенко Н.П., Кравченко Л.В. Современная технология производства базисного посадочного материала // Питомниководство винограда. - Краснодар, 2004.-С. 51-59.
- Серпуховитина К.А. Питомниководство и продуктивное виноградарство // Питомниководство винограда. - Краснодар, 2004. - С. 3-7.
- Дорошенко Н.П. Закладка маточников из саженцев, оздоровленных и размноженных in vitro // Перспективы внедрения современных биотехнологических разработок для повышения эффективности сельскохозяйственного производства. - Ставрополь, 2000. - С. 27.
- Дорошенко Н.П. Клональное микроразмножение и оздоровление посадочного материала винограда для создания из него сортовых маточников интенсивного типа: Рекомендации. - М., 1998. - С. 211.
- Особенности промышленного производства и сельскохозяйственного использования новых высокоэффективных органических и органоминеральных удобрений на основе новых технологий утилизации растительного сырья / Р.Г. Иванова, О.А. Гладков, И.В. Соколова// НПО «Реализация экологических технологий» [Электронный ресурс].
- Гладков О.А. Тугаринов Л.В. Гуминовые удобрения - новые резервы повышения урожайности и качества продукции в хозяйствах защищенного фунта // Ассоциация теплицы России. - 2003. - № 4. - С. 49-51.
- Канцельсон Ю.Я., Зеленщиков Г.В. и др. Глаукониты природные сорбенты, агроудобрения, милиоранты // Материалы 2-й науч. конф. «Проблемы геологии, полезных ископаемых и экологии Юга России и Кавказа». - Новочеркасск, 1999.-С. 188.
По материалам конференции: Современные достижения биотехнологии в виноградарстве и других отраслях сельского хозяйства, Новочеркасск, 29-30 июня 2005 г. / ГНУ ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко.