Влияние стимуляторов роста на основе полимерных композиций по укоренению побегов сливы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Влияние стимуляторов роста на основе полимерных композиций по укоренению побегов сливы

Введение

Актуальной проблемой плодоводства является создание новых биотехнологий, обеспечивающих оптимизацию состава ризосферной микрофлоры и стимуляцию роста растений плодово-ягодных культур. Перспективный подход к решению этой проблемы заключается в использовании пленкообразующих полимерных композиций с включением в них регуляторов роста растений и микроэлементов.

Ранее в Институте биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси разработаны составы для укоренения черенков с использованием пленкообразующего полимера Na-карбоксиметилцеллюлозы [1, 2], показавшие высокую эффективность при укоренении черенков вишни и облепихи. В этих составах в качестве биостимуляторов использованы природные гуматсодержащие соединения «Гидрогумат» и «Оксигумат», разработанные в Институте проблем использования природных ресурсов и экологии НАН Беларуси [3, 4]. Совместно с ЦБС НАН Беларуси проведены исследования по укоренению черенков лимона сорта Мейера, которые перед высадкой погружали в растворы, содержащие рострегулирующие соединения в 5% водном растворе пленкообразующего полимера Na-карбоксиметилцеллюлозы. Наиболее эффективными в плане активизации ризогенеза, развития надземных побегов и повышения степени однородности посадочного материала в этих опытах оказались янтарная кислота (0, 01%), квертицин (0, 01%), а также ИУК (0, 005%) [5].

В Институте биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси накоплен большой опыт по созданию многокомпонентных пленкообразующих составов [6] для предпосевной обработки семян, включающих пленкообразующие полимеры, регуляторы роста растений и микроэлементы. В качестве полимеров в этих составах были использованы Na-карбоксиметилцеллюлоза (NaКМЦ), поливиниловый спирт (ПВС) и препарат «Гисинар» (сополимер натриевой соли акриловой кислоты с акрилатом натрия), полученный в НИИ физико-химических проблем Белгосуниверситета. Препарат «Гисинар» является суперводоадсорбентом и способен прочно удерживать не только воду, но и другие необходимые для развития растений вещества - регуляторы роста, микроэлементы, а также антисептики. Препарат «Гисинар» промышленно выпускается НПООО «Крултекс» (г. Минск) из отходов производства полиакрилонитрильных волокон Новополоцкого ПО «Полимир» марки Нитрон D или Нитрон С. Препарат включен в список разрешенных для применения в РБ (2002) и на него разработаны ТУ [7, 8]

Эффективными комплексными препаратами, содержащими полимер, являются составы типа «Сейбит», разрабатываемые научным агропромышленным предприятием «Сейбит» (г. Гомель). Препарат Сейбит П, предназначенный для предпосевной обработки семян, состоит из мочевиноформальдегидной смолы (МФС), гидрогумата, комплекса микроэлементов и ЖКУ. Эффективность препарата обусловлена его составом, включающим набор биологически активных веществ, регуляторов роста растений, микроэлементов, закрепленных сетчатой структурой полимера МФС. Все компоненты обладают усиливающим синергическим эффектом, что способствует повышению продуктивности и устойчивости растений в посевах [9].

Таким образом, полученные к настоящему времени результаты свидетельствуют о перспективности применения для укоренении черенков плодово-ягодных культур составов, содержащих регуляторы роста растений и пленкообразующие полимеры. В зависимости от сортовых особенностей плодово-ягодных культур может быть применен разнообразный комплекс биологически активных веществ, позволяющий максимально реализовать потенциал образования корневой системы и развитие побегов.

Объектом исследования являются черенки плодовой культуры сливы ВПК - 1.

Цель исследований: Изучить влияние стимуляторов роста на основе полимерных композиций на укоренение и развитие черенков сливы ВПК - 1

Задачи исследований:

1. исследовать морфометрические показатели развития черенков сливы ВПК - 1: распускание почек, рост побегов и корневой системы.

. изучить содержание фотосинтетических пигментов в листьях побегов сливы ВПК - 1.

. оценить степень укоренения черенков сливы ВПК - 1, обработанных стимуляторами роста на основе полимерных композиций.

Обзор литературы

Морфометрические показатели и фотосинтетический аппарат как критерии развития плодовых растений

Морфометрические показатели развития плодовых растений

Отбор продуктивных форм плодовых культур проводят по совокупности признаков, указывающих на мощность развития стеблевой части растения. Такими признаками являются, например, средняя длина однолетнего прироста, его диаметр, общее количество побегов в кроне, характер ветвления, диаметр штамба и площадь годичного кольца, т.е. габитус дерева.

Ученые сходятся во мнении, что величина урожайности характеризуется положительной зависимостью от средней длины однолетнего прироста [16]. В основе этой закономерности лежит способность растений закладывать генеративные почки и формировать урожай в условиях достаточно высокой активности ростовых процессов. Оптимальным считается умеренный рост побегов, при котором их длина достигает 40-50 см, а количество заложившихся плодовых почек принимает наибольшие значения.

Показателем, определяющим габитус кроны наиболее ценного в хозяйственном отношении посадочного материала, является количество побегов [17]. Установлено, что однолетние окулянты должны иметь 3-5 боковых побегов на высоте 50-60 см. В опытах с однолетними и двухлетними сеянцами была обнаружена тесная положительная связь между уровнем развития габитуса и последующей урожайностью во взрослом состоянии. Высокая отрицательная корреляция наблюдалась между высотой сеянцев и скороплодностью.

Таким образом, морфометрические показатели развития побегов являются наиболее информативным показателем роста и развития плодовых растений. В этой связи в наших исследованиях были проведены фенологические учеты и морфометрические измерения для оценки эффективности действия новых пленкообразующих составов.

Материалы и методы исследований

Проведение фенологических наблюдений и определение морфометрических параметров развития черенков

В полевых экспериментах биометрические наблюдения проводили 2 раза в месяц на выборке по 10 растений с каждой повторности (всего 40 растений). В вегетационных опытах учет проводили 1 раз в неделю после начала развития почек на всех укореняемых черенках. В процессе развития растений проводили фенологические наблюдения и отмечали время появления структурных элементов. В процессе роста и развития черенков проводили учет раскрывшихся почек, измерение длины побега, учитывали количество листьев на побеге и количество отмерших побегов. Измерения проводили согласно общепринятым методикам [32].

Определение содержания фотосинтетических пигментов

Для экстракции пигментов используют высечки, либо отрезки из верхней трети листа длиной 1 см. Экстракцию пигментов осуществляют, растирая пробы в фарфоровой ступке в 99, 5% или 80% ацетоне с кварцевым песком и мелом. Количество пигментов в экстрактах регистрируют спектрофотометрически. Количество пигментов рассчитывают согласно [33]. Для 99, 5% ацетона используют формулы:

С_а = 9.784´ Е₆₆₂ - 0.99´ Е₆₄₄, (1)

С_в= 21.426´ Е₆₄₄- 4.65´ Е₆₆₂, (2)

С_car=4.695´ Е_{440, 5}- 0.268´ (С_а+ С_в), (3)

Содержание фотосинтетических пигментов выражают в рассчете на единицу площади, сырой или сухой биомассы листа.

Характеристика почвы.

Почва опытного участка дерново-подзолистая, развивающаяся на мощном лессовидном суглинке, подстилаемым с глубины 1, 7-2, 0 м мореным суглинком. Мощность пахотного горизонта - 27 см.

Ап (0-27 см). Пахотный горизонт, темно-серого цвета. Легкий пылеватый суглинок, мелко комковатой непрочной структуры, рыхлый, густо пронизан корнями растений. Переход слабо выражен.

Агрохимическая характеристика пахотного горизонта:

содержание подвижного фосфора (по Кирсанову) 204 мг/кг почвы

содержание обменного калия (по Кирсанову) 262 мг/кг почвы

содержание гумуса (по Тюрину) 1, 8%

обменная кислотность pH_KCl 5, 5.

А₂ (27-50 см). Светло-серый, легкий пылеватый суглинок, непрочной комковатой структуры, слабо уплотнен. Переход резкий.

В₁ (50-80 см). Красновато-бурый, легкий пылеватый суглинок, пластинчатой структуры, плотный, переход постепенный.

В₂ (80-170 см). Светло-бурый с палевыми пятнами, пылеватый суглинок, пластинчатой структуры, плотный, переход заметный.

С (170-200 см). Палевый, средний суглинок с охристыми горизонтальными прожилками, уплотнен, влажный, уходит глубже.

Планирование опыта и проведение учетов согласно методике [34].

Подготовка почвы

Перед посадкой неукорененных отводков навозоразбрасывателем вносится субстрат опилки + торф (1: 1) толщиной 15 см. Для перемешивания субстрата с землей участок продисковывается тяжелыми дисками вдоль и поперек участка.

В опытах с неукорененными отводками повторность опыта 4х кратная. Учетных растений на делянке - 25 шт. Схема посадки 140х40 см.

В опытах с одревесневшими черенками повторность опыта 4-х кратная по 100 черенков в каждой. Учетных черенков - 400 шт. Схема посадки 20х5 см.

Обработка почвы общепринятая. Размеры делянок для одревесневших черенков: 19 м х 2, 5 м, для неукорененных отводков 8, 2х2, 5 м.

Опыты проводили согласно методике [34].

Учеты и наблюдения

Неукорененные отводки

1. Ход вегетации (отмечается начало вегетации, начало и конец листопада)

2. Укоренение отводков (оценивается по пятибалльной шкале, где 5 баллов - очень хорошие, обильные мочковатые корни, 1 балл - отсутствие корней)

. Высота отводков (измерения проводятся с точностью до 10 см)

Одревесневшие черенки

1. Ход вегетации (начало вегетации, фенологические наблюдения через 5, 10 и 20 дней)

2. Динамика роста (ежемесячное определение прироста)

3. Укоренение черенков (оценивается по пятибалльной шкале, где 5 баллов - очень хорошие, обильные мочковатые корни, 1 балл - отсутствие корней)

. Однолетний прирост.

Результаты и обсуждение

Заключение

В результате проведенных полевых и вегетационных опытов показана возможность использования пленкообразующих составов на основе полимеров Гисинар и МФС для укоренения побегов сливы. На основе полученных результатов установлены следующие закономерности:

. Включение в пленкообразующие составы регуляторов роста растений (БИРР, гидрогумин), микро- и макроэлементов стимулирует развитие черенков плодовых культур в результате комплексного действия на их метаболические процессы.

. Многокомпонентные защитно-стимулирующие составы на основе полимеров Гисинар и МФС способствуют формированию более мощного аппарата фотосинтеза за счет стимуляции ростовых процессов, но не активируют интенсивность работы единицы листовой поверхности.

. Характер действия комплексных пленкообразующих составов на развитие листьев и побегов у черенков плодовых культур различается в зависимости от вида плодовых культур, что свидетельствует о видоспецифичности проявления их физиологической активности.

. Многокомпонентные защитно-стимулирующие составы способствуют развитию более мощной корневой системы за счет увеличения длины, веса и объема корней у черенков плодово-ягодных культур.