Способ выращивания посадочного материала клоновых подвоев мелкокосточковых культур в условиях закрытого грунта Российский патент 2025 года по МПК A01G17/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, биотехнологии ведения питомниководства и может быть использовано при выращивании клоновых подвоев мелкокосточковых культур (черешни, вишни обыкновенной, сакур).

В современных условиях получение в питомнике посадочного материала категорий базисный и проверенный требует разработки безопасных для человека, природоподобных технологий ускоренного размножения востребованных подвоев в условиях закрытого грунта.

Известно, что наилучшим и эффективным способом размножения посадочного материала, исключающим заражение болезнями и вредителями, является - укоренение зелеными черенками. Зеленое черенкование позволяет значительно быстро увеличивать выход черенков с одного маточного растения и сокращает площади маточников (в 4-5 раз), его преимуществом является физиологическая целостность и генетическая однородность полученных растений, он обеспечивает более короткий период выращивания. Этот способ является одним из этапов оздоровления посадочного материала, успешно сочетаясь с другими способами микроклонального размножения. Укоренение зеленых черенков и их доращивание осуществляют в защищенном грунте в контролируемых условиях, не допуская заражение оздоровленного посадочного материала болезнями и вредителями. Благодаря интенсивному использованию защищенного грунта (плотное размещение черенков на единице площади, применение контейнеров, освоение вертикального профиля теплиц) зеленое черенкование позволяет организацию рентабельного производства [Павлова А.Ю. и др. Размножение садовых культур зелеными черенками в контейнерах из различных материалов // Вестник ХГУ им. Н.Ф. Катанова. 2015. №13; Головин, С.Е. Корневые и прикорневые гнили плодовых и ягодных культур, диагностика и меры борьбы: автореф. дис. … доктора, с. -х. наук / С.Е. Головин. М., 2010. - 50 с.; Гущина, Е.Н. Совершенствование технологии размножения облепихи в условиях защищенного грунта: автореф. дис. … канд. с.-х. наук / Е.Н. Гущина. Барнаул, 2007. - 18 с.].

В технологии получения из зеленых черенков посадочного материала предусмотрено проведение обработок черенков фунгицидами и препаратами, стимулирующими корнеобразование и рост растений. Известно, что наиболее часто используемыми при укоренении черенков плодовых культур являются ауксины: гетроауксин (1 Н-индолил-3-этановая кислота) и особенно ИМК (4(индол-3ил) масляная кислота) [Еремин Г.В., Проворченко А.В., Гавриш В.Ф. Косточковые культуры. Ростов на Дону - 2000. - 254 с.; Еремина О.В., Жуков Г.Н. Размножение и выращивание посадочного материала черешни на клоновых подвоях //Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - №. 76. - С. 765-774; Зацепина И.В. Воздействие стимулятора роста растений β-индолил-3-масляной кислоты (ИМК) при выращивании одревесневших черенков сортов и форм груши //Дальневосточный аграрный вестник. - 2023. - Т. 17. - №.2. - С. 22-30; Богданов О.Е. и др. Влияние регуляторов роста различной природы на процессы корнеобразования подвойной формы вишни Степной родник// Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК-продукты здорового питания. - 2017. - №4. - С. 9-14.; Бояндина, Т.Е.; Упадышева, Г.Ю. Интродукция клоновых подвоев-важнейший резерв повышения эффективности выращивания косточковых культур в Нечерноземье // Плодоводство и ягодоводство России. - 2012. - Т 34. - №2. - С. 343-353].

Известно, что наиболее используемый для укоренения растений препарат индолил-3-масляная кислота имеет доказано высокое действие на ризогенез черенков различных культур. Недостатком использования ауксинов, в частности ИМК, является, пагубное влияние для млекопитающих и человека, к тому же ИМК не внесена в список препаратов, разрешенных к использованию в чистом виде. Разрешено использование только гетероауксина, но он также относится по классу опасности к вредным для человека и пчел [Забродина З.А., Рогачева С.М., Кузнецов П.Е. Изучение экорегуляторного действия гетероауксина //Экологические проблемы промышленных городов. - 2007. - С. 115; Справочник пестицидов, 2024].

Еще одной причиной в необходимости представленной разработки является то, что в нормативном документе «Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации» (2024 г.) не представлено ни одного препарата фунгицидного действия для обработки зеленых черенков против болезней. А это важный элемент технологии, и его осуществление показано во всех инструкциях перед посадкой растений в субстрат при укоренении в теплицах [База типовых технологий и технологических карт выращивания сертифицированных клоновых подвоев косточковых культур: свидетельство о регистрации БД №2022620439 / Е.А. Егоров, А.П. Кузнецова и др.; Технологии и технологические карты выращивания сертифицированных клоновых подвоев косточковых культур: Методические рекомендации / Е.А. Егоров, А.П. Кузнецова [и др.]. - Краснодар: ФГБНУ СКФНЦСВВ, 2022. - 118 с. - ISBN 978-5-98272-146-4.].

В документе «Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ» внесены только 6 препаратов, стимулирующих ризогенез при укоренении черенков плодовых: Гетероауксин П (порошок), Гетероауксин ТАБ (таблетки), Корневин СП (смачивающий порошок), Корнерост М (кристаллический порошок), Коренник СП, Корней СП. Недостатком данных препаратов является опасность для человека и пчел (класс 3), что особенно критично при использовании их в теплицах при производстве посадочного материала категорий базисный, проверенный; также длительность обработок (замачивание на 10-16 ч.) и трудозатратность; отсутствие фунгицидных свойств.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение состоит в биологизации и повышении эффективности процесса получения высококачественного (категории базисный и проверенный) посадочного материала клоновых подвоев косточковых культур в закрытом грунте, включение в процесс препаратов многофункционального действия, обладающих росткорректирующими и фунгицидными свойствами.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение выхода подвоев косточковых культур на 38-40%, повышение качества низкорослых форм подвоев и, соответственно, получение будущих саженцев черешни и вишни, привитых на них, высших категорий качества.

Результат достигается посредством однократной обработки после нарезания зеленых черенков, на этапе подготовки к высадке в кассеты, микробиологическим препаратом Ультрекс (Ультраспор марка), регистрационный номер: 428-19-3264-1, дата окончания срока регистрации: 15.08.2031 («Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ», 2024 г. ) путем замачивания базальных концов черенков в 5%-м растворе в течении 1 часа (действующее вещество штамм Trichoderma harzianum). Применение данного микробиологического препарата позволяет объединить в одном процессе два технологических элемента - обработку, стимулятором корнеобразования и роста растений и фунгицидом так как препарат, обладает свойством защиты от болезней, что заявлено разработчиком.

Использование гриба Trichoderma harzianum считается одним из эффективнейших способов борьбы с различными фитопатогенными микроорганизмами в сельском хозяйстве [Anees М. et al. Characterization of Held isolates of Trichoderma antagonistic against Rhizoctoniasolani // Fungal biology - 2010. - 114(9) - P. 691-701; Хермоза P., Витербо А., Чет И., & Монте Э. Полезные для растений эффекты триходермы и ее генов // Микробиология - 2012. - 158(1). - Р. 17-25.; Khan М.Y. et al. Antioxidant compounds and minerals in tomatoes by Trichoderma-enriched biofertilizer and their relationship with the soil environments // Journal of Integrative Agriculture - 2017. 16(3). - P. 691-703; Pavlovskaya N. et al. The biological activity of subspecies Trichoderma harzianum against Fusarium oxysporum, the causative agent of Fusarium wilt cucumber in vitro. In BIO Web of Conferences. - 2020. - Vol. 21, p. 00021. EDP Sciences.; Silva R.N. et al. Tricho-derma/pathogen/plant interaction in pre-harvest food security // Fungal biology-2019. - 123 (8), Р 565-583].

В почве T. harzianum помогает делать доступными нерастворимые минералы для нормального роста и развития растений [Altomare A., et al. A new tool for crystal structure determination and refinement // Journal of Applied Crystallography-1999. - 32 (1), - P. 115-119]. Помогает растениям нормально развиваться в неблагоприятных условиях. Доказано на искусственной питательной среде, что гриб увеличивает солюбилизацию фосфора и усвоение растениями основных питательных веществ, стимулирует рост и повышает стрессоустой-чивость [Zhang F et al. Trichoderma biofertilizer links to altered soil chemistry, altered microbial communities, and improved grassland biomass// Frontiers in microbiology. - 2018. - 9. - P. 848]. Кроме того, союз «растение- Trichoderma spp.» эффективно регулирует корнеобразование у растений, увеличивает длину боковых и первичных корней и поглощение питательных веществ, вырабатывает рост гормонов [Contreras-Cornejo Н.A. et al. Mitogen-activated protein kinase 6 and ethylene and auxin signaling pathways are involved in Arabidopsis root-system architecture alterations by Trichoderma atroviride // Molecular Plant-Microbe Interactions. - 2015. - 28 (6). - P. 701-710; Cai F., et al. Harzianolide, a novel plant growth regulator and systemic resistance elicitor from Trichoderma harzianum // Plant Physiology and Biochemistry. - 2013. - 73 - P. 106-113]. Гриб выступает против почвенных патогенов, уменьшает количество загрязняющих веществ в почве за счет действия различных ферментов, а также улучшает физико-химических характеристик почвы (Kubicek С.P. et al., М. Trichoderma: from genes to biocontrol // Journal of Plant Pathology-2001 - P. 11-23; Авастхи А.К., Пандей А.К. и Хан Дж. Потенциал гриба Trichoderma harzianum для снижения токсичности в фильтрате твердых бытовых отходов // Международный журнал экологических наук и технологий - 2017. - 149). - Р. 2015-2022; Fiorentino N., et al. Trichoderma-based biostimulants modulate rhizosphere microbial populations and improve N uptake efficiency, yield, and nutritional quality of leafy vegetables // Frontiers in plant science - 2018.- - 9. - P. 743].

Биопрепарат Ультрекс проявляет свойства контактного биофунгицида (эффективен против более чем 60 видов фитопатогенных грибных и бактериальных заболеваний растений). Для него свойственен микопаразитизм (способность Trichoderma harzianum синтезировать литический фермент - хитиназу, который активно растворяет хитиновые клеточные стенки фитопатогенных грибов). Штамм Trichoderma harzianum осуществляет прямой биоконтроль, паразитируя на большом количестве грибов, распознавая их и прорастая на них. Особенно устойчивые фитопатогены Trichoderma harzianum предварительно убивает с помощью антибиотиков, которые сам вырабатывает и только потом растворяет их стенки с последующим поглощением содержимого уже мертвого грибка (явление некротрофного паразитизма). При этом специфические антибиотики, выделяемые микромицетами препарата (триходермин, виридин, сацукаллин, глиотоксин и т.д.), активны не только в отношении фитопатогенных грибов, но и возбудителей бактериальной инфекции, что делает препарат эффективным, в том числе, против бактериозов растений. Trichoderma harzianum в препарате Ультрекс вытесняет патогенные микроорганизмы, активно колонизируя растительные поверхности.

Так же Ультрекс непосредственно выступает как препарат, стимулирующий образование корней и рост растений за счет выделения ростовых гормонов - ауксинов и цитокининов. Trichoderma harzianum способствует увеличению роста и массы корней растений, что приводит к повышению выхода стандартных саженцев.

Ультрекс укрепляет иммунитет растения через механизм индуцированного сопротивления (ISR). Полезный гриб Trichoderma harzianum, колонизируя корневую систему помогает растениям преодолеть абиотические стрессы, увеличивает потребление питательных элементов и эффективность усвоения азота, а также солюбилизируют элементы из почвы.

Преимуществами предлагаемого способа являются значительное увеличение выхода стандартного посадочного материала за счет повышения грибом Trichoderma harzianum степени укореняемости, устойчивости к высоким температурам, увеличения однолетнего прироста, корней более 2 мм, способности потребления питательных элементов и солюбилизации элементов, эффективности усвоения азота, укрепления общего иммунитета; сокращение выращивания качественного посадочного материала на 1 год и ресурсосбережение за счет снижения издержек на защитные мероприятия, так как препарат действует и как фунгицид и одним из главных - его безопасность для пчел и человека (относится к 4 классу опасности, ГОСТ. 12.1.007), что особенно важно при работе в теплицах.

Способ осуществления

Однолетний побег срезают с оздоровленного маточного растения в фазе интенсивного роста, когда в нижней части побега начинается незначительное полу одревеснение (май). Все дальнейшие операции проводятся в закрытых помещениях, чтобы исключить заражение болезнями и вредителями. Каждую партию побегов связывают в пучки и снабжают этикеткой с указанием названия подвоя и количества побегов. Из побега нарезают черенки острым секатором длиной 8-15 см, оставляя 3-4 междоузлия, и удаляя 1-2 нижних листа. Нижний срез делают на 1-2 мм ниже почки наискось, верхний срез должен быть над почкой. Очень большие листовые пластинки следует уменьшать на 1/2-1/3.

Обработка препаратом Ультрекс проводится путем замачивания в 5%-м растворе в специальной емкости (эмалированные, стеклянные, пластиковые ванночки) базальных концов черенков, погрузив на 1,5-2 см в раствор, в течении 1 часа. Для укоренения обработанные черенки высаживают в кассеты размером 9×9×11 см, заполненные подготовленным субстратом (перлит×торф 1:1). Кассеты или контейнеры ставятся на специальные застилочные маты для дренажа. Для этого применяется застилочная агроткань с разметкой или без нее. Далее выращивание подвоев производится в теплице, где имеется туманообразующая установка (мелкодисперсное распыление воды), согласно применяемым в хозяйствах технологиям и нормативам.

Пример 1 (контроль без обработок)

Сорт подвоя ВСЛ-2 (среднерослый).

Начало корнеобразования у подвоев (2021-2023) через 15 дней.

Процент выхода укорененных подвоев 38%.

Диаметр укорененного подвоя - 5 мм.

Высота укорененного подвоя - 33,5 см.

Количество корней более 2 мм - 0,5 шт.

Объем корневой системы - 1,4 см³.

Количество корней - 7,8 шт.

Выход стандартных саженцев: 30 шт. от 100 шт. высаженных черенков.

Пример 2

Сорт подвоя ВСЛ-2 (среднерослый).

Обработка в течение 1 часа в 5%-м растворе Ультрекс.

Начало корнеобразования у подвоев (2021-2023) через 14 дней.

Процент выхода укоренных подвоев всхожести 60%.

Диаметр укорененного подвоя - 5,8 мм.

Высота укорененного подвоя - 39,5 см.

Количество корней более 2 мм - 1,2 шт.

Объем корневой системы - 1,9 см³.

Количество корней - 9 шт.

Выход стандартных саженцев: 60 шт. от 100 шт. высаженных черенков.

Пример 3 (контроль без обработок)

Сорт подвоя: АИ 5 Б (низкорослый).

Начало корнеобразования у подвоев (2021-2023) через 18 дней.

Процент выхода укорененных подвоев: 38%.

Диаметр укорененного подвоя - 4,9 мм.

Высота укорененного подвоя - 26,4 см.

Количество корней более 2 мм - 1,1 шт.

Объем корневой системы - 2,8 см³.

Количество корней - 8,4 шт.

Выход стандартных саженцев: 35 шт. от 100 шт. высаженных черенков.

Пример 4

Сорт подвоя: АИ 5 Б (низкорослый).

Обработка в течение 1 часа в 5%-м растворе Ультрекс.

Начало корнеобразования у подвоев (2021-2023) через 15 дней.

Процент выхода укорененных подвоев: 75%.

Диаметр укорененного подвоя - 5,4 мм.

Высота укорененного подвоя - 32 см

Количество корней более 2 мм - 1,6 шт.

Объем корневой системы - 3,8 см³.

Количество корней - 9,4 шт.

Выход стандартных саженцев: 68 шт. от 100 шт. высаженных черенков.

Пример 5 (контроль без обработок)

Сорт подвоя: 3-20 (низкорослый).

Начало корнеобразования у подвоев (2021-2023) через 19 дней.

Процент выхода укорененных подвоев: 37%.

Диаметр укорененного подвоя - 4,4 мм.

Высота укорененного подвоя - 21,3 см.

Количество корней более 2 мм - 0,8 шт.

Объем корневой системы - 1,0 см³.

Количество корней - 8,4 шт.

Выход стандартных саженцев: 32 шт. от 100 шт. высаженных черенков.

Пример 6

Сорт подвоя: 3-20 (низкорослый).

Обработка в течение 1 ч. в 5%-м растворе Ультрекс.

Начало корнеобразования у подвоев (2021-2023) через 12 дней.

Процент выхода укорененных подвоев всхожести: 85%.

Диаметр укорененного подвоя - 5 мм.

Высота укорененного подвоя - 28,4 см.

Количество корней более 2 мм - 1,5 шт.

Объем корневой системы - 1,5 см³.

Количество корней - 9,3 шт.

Выход стандартных саженцев: 80 шт. от 100 шт. высаженных черенков.

Таким образом, получение клоновых подвоев мелкокосточковых культур предложенным способом обеспечивает положительный эффект, выражающийся в повышении выхода укорененных растений и качественных показателей подвоев по отношению к контролю.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ выращивания посадочного материала клоновых подвоев мелкокосточковых культур в условиях закрытого грунта, согласно которому перед высадкой на укоренение в кассеты с субстратом подготовленные зеленые черенки черешни или вишни однократно обрабатывают путем замачивания базальных концов черенков в 5%-ном растворе микробиологического препарата Ультрекс в течение 1 ч. Предлагаемый способ обеспечивает повышенный выход качественного оздоровленного посадочного материала подвоев и саженцев черешни и вишни. 6 пр.

Способ выращивания посадочного материала клоновых подвоев мелкокосточковых культур в условиях закрытого грунта, отличающийся тем, что перед высадкой на укоренение в кассеты с субстратом подготовленные зеленые черенки черешни или вишни однократно обрабатывают путем замачивания базальных концов черенков в 5%-ном растворе микробиологического препарата Ультрекс в течение 1 ч.