Применение гидрогеля в качестве компонента субстрата при укоренении декоративных интродуцентов.
In article results of studying of application of hydrogel as the substratum additive are described by manufacture of cuttings. Efficiency of application of polymeric hydrogel has been proved at roots formation physocarpus opulifolius. Rooting physocarpus opulifolius "Dart's gold" in a substratum with hydrogel on 36 % physocarpus opulifolius «Diabolo» on 29 % above the control. The length of roots hydrogel was in 3-5 times more than peat with sand. Application of hydrogels as the additive in a substratum is recommended.
Введение
Зеленое черенкование является эффективным способом вегетативного размножения редких сортов и видов лиственных и хвойных интродуцентов. При данном методе потомству полностью передаются качества материнского растения [2]. Эффективность производства растений путем черенкования зависит от таких факторов, как: температура в культивационных сооружениях, влажность воздуха, механический состав субстрата и многих других.
Важнейшее значение при регенерации корней черенков имеет среда называемая субстратом, которая должна быть хорошо проницаемой для воздуха и воды, теплоемкой, относительно стерильной, не содержать семян сорняков, вредителей и болезнетворных микробов. Кроме того, субстраты должны быть удобными в работе, доступными и сравнительно дешевыми. [3] Самыми распространенными компонентами субстратов являются: песок, торф, перлит, вермкулит и др. Технология производства укорененных черенков постоянно совершенствуется, наряду с традиционными материалами применяются новейшие полимерные материалы, что в свою очередь диктует необходимость изучения применения новых компонентов субстрата. В последнее время в биотехнологии и медицине получили широкое распространение синтетические гидрогели [6] применение, которых было начато в 60 годах прошлого века [8].
Гидрогели - гидрофильньные полимеры, представляют собой важный класс биоматериалов [4], которые способные поддерживать трехмерную структуру [5,7]. Для растениеводства гидрогели выпускаются в виде сухого порошка или гранул. Полимерные цепочки изначально находятся в "свернутом" состоянии, при добавлении воды они расходятся и вода проникает внутрь. Происходит набухание гранул с образованием гидрогеля. Полимер способен удерживать огромное количество воды, а также водорастворимые удобрения. Один грамм сухого препарата поглощает до 0,2-0,3л воды. [9]. Использование гидрогеля в сельском хозяйстве продемонстрировало дополнительное обеспечение растений влагой во время засухи, улучшение аэрации на переувлажненных почвах, лучшее развитие корневой системы и сапрофитной микрофлоры. Данные качества полимера очень необходимы субстратам в условиях производственного тепличного хозяйства.
Материал и методика
Опыты по зеленому черенкованию проводились в условиях производственного отделения ООО «Объединенные питомники» расположеннго в Семилукском районе Воронежской области (координаты: N 51 o48.368` E 38 o57.037`). Укоренение проводилось в парниках сферической формы 2,5м х 2м х 18м, изготовленных из металла и покрытых армированной пленкой толщиной 200 мкр. Мелко-дисперсионный полив обеспечивался при помощи автоматической системы полива. Режим полива контролировался при помощи программатора фирмы “Gidroself». В каждом варианте использовали по 150 черенков. Черенкование проводилось во второй декаде июля 2005 года. Исследуемые породы: пузыреплодник калинолистный «Dart`s gold», (physocarpusopulifolius«Dart`s gold»), пузыреплодник калинолистный «Diabolo», (physocarpusopulifolius«Diabolo»), получили в последнее время широкое применение в озеленении. В опыте использовали два субстрата: 1) смесь речного, крупнозернистого песка и низинного торфа (2:1) (контроль), 2) гидрогель с речным песком (5:1). Стимуляторы корнеобразования не применялись. При планировании и постановке опытов следовали общеметодологическим рекомендациям Б.А. Доспехова [2].
Результаты и их обсуждение
В результате исследований посвященных применению гидрогеля в качестве основного компонента субстрата при укоренении черенков двух сортов пузыреплодника калинолистного (physocarpusopulifolius), было установлено, что использование полимера положительно влияет на эффективность данного способа размножения. Укоренение черенков пузыреплодника калинолистного «Dart`s gold» (табл.) с использованием гидрогеля было на 36% выше, а каллюсообразование в 3 раза больше чем у контроля. Пузыреплодник к. «Diabolo» при поздних сроках черенкования продемонстрировал более скромные результаты укоренения, однако в субстрате с полимером, укоренение было также на 29% выше контроля, а число черенков с каллюсом большее в 5,8 раз.
Таблица
Данные по укоренению лиственных интродуцентов в летний период 2005 года с различными компонентами субстрата
|
Пузыреплодник калин. «Dart`s gold» торф с песком |
Пузыреплодник калин. «Dart`s gold» гидрогель |
Пузыреплодник калин. «Diabolo» торф с песком |
Пузыреплодник калин. «Diabolo» гидрогель |
Укоренилось черенков в % |
47,61 |
64,76 |
8,50 |
11 |
Черенков с каллюсом в % |
10,70 |
32 |
7,60 |
43,80 |
погибло черенков в % |
41,69 |
3,24 |
83,90 |
45,20 |
Измерение длины корней черенков первого порядка (рис.) показало так же преимущества субстрата с синтетическим гидрогелем. Средняя длина корня первого порядка у пузыреплодника к. «Dart`s gold» в гидрогеле 3,2 раза, а у пузыреплодника к. «Diabolo» в 5,4 раза больше чем у аналогичных черенков укореняемых в торфяно-песчаном субстрате.
Рис. Средняя длина корней первого порядка пузыреплодника калинолистного (в сортах) укореняемых в различных субстратах.
Расчет критериев Фишера и Стьюдента для средней длины корней первого порядка показал достоверные различия между выборочными дисперсиями у п.к. «Dart`s Gold» (Fф=16,61>F0,05=9,85); (tф = 6,36>t0,001=3,39). У п.к. «Diabolo» установлена аналогичная тенденция: Fф =11,09 >Fst=4,84 tф=2,62>t0,05=2,09. В результате проведения однофакторного дисперсионного анализа установлены различия достоверные по верхнему порогу безошибочного суждения Fф=25,13>F0,001 =1,59, и нулевая гипотеза отвергается.
Выводы:
1.
Применение синтетических гидрогелей в качестве компонентов субстрата способствует более интенсивному ризогенезу у черенков исследуемых сортов пузыреплодника калинолистного. Эффективность укоренения повышается на 29-36 %.
2.
Длина корней первого порядка у черенков в гидрогеле в 3-5 раз выше, чем в контроле, что свидетельствует о более благоприятных условиях роста.
3.
Необходимо продолжить изучение воздействия полимерных материалов на корнеобразование у различных пород, в различные сроки, с использованием стимуляторов роста.
Библиографический список
1. 1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М., 1985. 351 с.
- Панюшкина Н.В., Карасева М.А Стимуляция корнеобразования перспективных интродуцентов // в сборнике «Актуальные проблемы лесного комплекса» / Под ред. Е.А.Памфилова. Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 17. - Брянск, 2007. 262 с.
- Тарасенко М.Т. Размножение растений зелеными черенками. М., 1967. 352 с.
- Graham N.B. Hydrogels: their future, Part I. // Med Device Technol. 1998. P.18–22
- Kopeček J & Yang J Hydrogels as smart biomaterials. // Polymer International. 2007. 56(9) P. 1078-1098.
- Peppas, N.A., Huang, Y., Torres-Lugo, M., Ward, J. H. & Zhang, J. Physicochemicalfoundations and structural design of hydrogels in medicine and biology. // Annu RevBiomed Eng 2, 2000. P. 9-29
- Peppas NA, Hilt JZ, Khademhosseini A, & Langer R. Hydrogels in biology and medicine: From molecular principles to bionanotechnology. // Advanced Materials. 2006. 18(11) P. 1345-1360.
8.
Wichterle O.Я, Lim D. Hydrophilic Gels for Biological Use. // Nature. 1960. 185(4706) P.117-118
9.
Вложение | Размер |
---|---|
ris_1.docx | 24.13 КБ |