СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ВСХОЖЕСТИ СЕМЯН, РОСТА И РАЗВИТИЯ СЕЯНЦЕВ

Изобретение относится к области виноградарства, в частности к селекции винограда и питомниководству.

Известно, что гибридные семена имеют низкую всхожесть, что значительно сдерживает селекционный процесс. Чтобы повысить процент всхожести семян винограда и добиться сильного развития сеянцев в течение первого года, опробованы различные способы обработки семян. Например, замачивание семян до стратификации в 1- и 3%-ном растворе Na₂CО₃ и 0,25- и 3%-ном растворе (NH₄)₂SО₄ и меди (15-20 мг на 150 м³ воды) (Малых Г.П. Стимуляция всхожести семян и развитие гибридных сеянцев / Г.П. Малых, А.Ю. Потапенко, М.Г. Барило, Т.Г. // Виноделие и виноградарство, - 2003. -№4. - С. 43-45; Овчаров К.Е. Физиологические основы всхожести семян / К.Е. Овчаров. - М.: Наука, 1969. - 103 с.).

Для увеличения прорастаемости семян винограда А.С. Мержаниан предложил их обработку NaHCО₃, NaCl, молочной и уксусной кислотой (Мержаниан А.С. Виноградарство / А.С. Мержаниан - М.: Пищепромиздат, 1951. - 524 с.).

Аналогичные результаты получены и при обработке семян винограда никотиновой, масляной и индолилмасляной кислотой в различных концентрациях до стратификации (Негруль A.M. Виноградарство и виноделие / A.M. Негруль. - М.: Колос, 1968. - 512 с.).

Но до сих пор не удается получить высокую всхожесть сеянцев. Все вышеуказанные препараты не нашли широкого применения в селекции. В последнее время получили распространение природные регуляторы (фитогормоны) - это низкомолекулярные соединения, образующиеся в различных тканях растений, которые в различных концентрациях осуществляют регуляцию и координацию тех или иных физиологических процессов. Известно пять типов фитогормонов: ауксины, цитокинины, гиббереллины, абсцизовая кислота и этилен. Из них первые три относятся к гормонам-стимуляторам, а последние два - это природные ингибиторы роста. Гибберелловая кислота - это реактив, представляющий собой белое кристаллическое вещество, входящее в состав гормонов, содержащихся в природе во многих растениях, использующийся в качестве регулятора роста растений (Овчаров К.Е. Физиологические основы всхожести семян / К.Е. Овчаров. - М.: Наука, 1969. - 103 с.).

Для успешного выращивания сеянцев достаточно подобрать субстраты, обеспечивающие оптимальное прорастание семени, снабженного минимальным стартовым запасом питательных веществ, но этого запаса хватает только на то, чтобы сформировать крохотный корешок и два семядольных листика. Последние должны сразу же включаться в продуктивный фотосинтез, поскольку другими источниками пластических материалов растение не располагает. Первоначальный слабый ресурс ассимилятов направляется на дальнейшее разрастание корешка и увеличение площади листовой поверхности. На вынужденно медленный этап постепенного расширения возможностей нового растения уходит большая часть первого вегетационного периода.

Известно жидкое гуминовое удобрение на основе торфа и биогумуса, содержащее микроэлементы с учетом почв и особенностей культур, и способ его получения. Удобрение содержит азот (NО₃) не менее 0,002%, калий (K₂О) не более 0,4%, фосфор (P₂O₅) не менее 0,03%, гуминовые кислоты 0,15-0,5%. В зависимости от потребности культур может содержать либо медь (0,001 мас.%), либо бор (0,001%), либо цинк или магний (0,001%), либо селен (0,001%), либо окись кремния (0,001%), либо различные комбинации этих веществ (Овчаров К.Е. Физиологические основы всхожести семян / К.Е. Овчаров. - М.: Наука, 1969. - 103 с.).

Однако данное удобрение не позволяет получать концентрированные составы микроэлементов с минимальным стартовым запасом питательных веществ, обеспечивающих оптимальное прорастание семени.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа повышения всхожести семян, роста и развития сеянцев за счет предварительной обработки семян, использования специального субстрата и создания оптимальных условий для роста и развития.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа, включающего подготовку семян и посадку в теплицу. При этом семена повторно вымачивают в гиббереловой кислоте с концентрацией 0,01% в течение 24 часов и в декабре высеивают в вазоны с субстратом, состоящим из конского навоза, глауконитового песка, Грин Го 8-16-24+10СаО и чернозема в пропорции 1:1:1:1 и выращивают в теплице, доводя прирост сеянцев до 0,6 м в стратификационной камере при температуре 25-26°C и влажности воздуха 85-90%, после чего вазоны устанавливают на стеллажи в пленочные микротеплицы с регулируемыми режимами температуры и влажности.

Новизна заявленного способа заключается в том, что для обработки семян в качестве биологически активного вещества применяют раствор гибберелловой кислоты концентрацией 100 мл/л (0,01%). Затем семена высаживают в вазоны с субстратом, состоящим из конского навоза, глауконитового песка, Грин Го 8-16-24+10СаО, чернозема в пропорции 1:1:1:1 и создают оптимальные климатические условия для краткого годичного цикла развития «вегетация-покой» в специальной пленочной микротеплице с регулируемыми режимами температуры и влажности.

Отличительными признаками предлагаемого способа является то, что семена дополнительно вымачивают в гиббереловой кислоте с концентрацией 0,01% в течение 24 часов, после чего высаживают в специальный субстрат, обеспечивающий оптимальное прорастание семени, доводя прирост сеянцев до 0,6 м в стратификационной камере, после чего их помещают в пленочные микротеплицы с регулируемыми режимами температуры и влажности для создания условия краткого годичного цикла развития «вегетация-покой».

Технический результат выражается в том, что согласно предложенному способу при использовании повторного вымачивания семян в течение 24 часов в гибберелловой кислоте концентрацией 100 мг/л (0,01%) процент всхожести семян достигает 80-90%, т.е. более чем в два раза выше, чем при использовании других стимуляторов. Для ускорения процесса получения здоровых сеянцев предложен состав субстрата из местного сырья, наиболее богатого макро- и микроудобрениями. Для полноценного прохождения ювенильного процесса необходимо обеспечить не только усиление роста, но и необходимые климатические условия для развития растений, при отсутствии которых замедляются процессы жизнедеятельности. При создании определенных климатических условий растения могут каждый из периодов развития выполнять по сокращенной программе.

Способ осуществляется следующим образом.

Стратификацию сеянцев начинают в ноябре во влажном песке при температуре +3÷5°C. В середине декабря семена, после семидневного вымачивания в воде при температуре +20÷25°C, повторно вымачивают в течение 24 часов в гибберелловой кислоте концентрацией 100 мг/л (0,01%) и высеивают в вазоны с субстратом.

В предлагаемом способе используют специальный субстрат, состоящий из всех необходимых элементов питания сеянцев. Субстрат готовится следующим образом: в конский навоз, добавляют глауконитовый песок, минеральное удобрение Грин Го 8-16-24+10СаО с черноземом в пропорции: 1:1:1:1 и укладывают в теплице в усеченные двухлитровые вазоны. Гибридные семена высевают в середине вазона на глубину 5÷6 см, поливают. Затем помещают в стратификационную камеру при температуре +25÷27°C с влажностью воздуха 85-90%. Выращивают сеянцы в стратификационной камере до достижения прироста 0,6 м.

При выращивании сеянцев крайне важно регулировать температуру и влажность воздуха для ускорения развития сеянцев в онтогенезе. При достижении сеянцем заданной высоты вазоны устанавливают на стеллажи в пленочные микротеплицы с регулируемыми режимами температуры и влажности.

В специальной установке, автоматически обеспечивающей оптимальные режимы влажности, температуры воздуха и субстрата в микротеплице за счет подачи пара по трубкам, при этом обеспечивая обогрев зон корнеобразования сеянцев и воздуха, последовательно меняют температуру.

После установки вазонов на стеллажи температуру под стеллажами устанавливают 205÷25°C, что создает комфортные условия для развития корневой системы. В мае, когда прирост достигает до 1,5 метра, побеги у основания начинают вызревать и температуру под стеллажами снижают до 125÷15°C. Растения спустя неделю готовятся вступить в состояние покоя, которое прерывают повышением температуры, в результате чего ускоряется плодоношение сеянцев. Затем температуру снижают до 125÷15°C и растение через 15 дней начинает вступать в состояние покоя, которое вновь прерывают повышением температуры. Осенью растения вступают в естественный период покоя, который прерывают включением нашего устройства, устанавливая температуру t 255÷26°C и влажность воздуха 85÷90%.

Выращивают сеянцы винограда в теплице до получения первого урожая в течение 2-х лет. Применяется стандартная агротехника: полив, подкормки, «зеленые» операции. По необходимости производится обработка от вредителей и болезней. Чтобы ускорить вступление в плодоношение, делают выгонку на одну лозу. При хорошем питании соцветие в почках образуется после 125÷15 глазка. На второй год жизни сеянцы отбраковывают. С хороших сеянцев при зеленых операциях заготавливают побеги и получают дополнительно с каждого куста 205÷25 растений, тем самым ускоряя селекционный процесс. В результате календарно на втором году жизни сеянцы оказывались «как бы» на третьем годичном цикле развития «вегетация-покой» и поэтому плодоносят от 67 до 85,6%.

В Табл. 1, 2 представлены результаты конкретных экспериментов по осуществлению заявленного способа.

В Табл. 1 представлены результаты влияния гибберелловой кислоты на выход гибридных сеянцев, рост и развитие растений. При обработке семян 0,01%-м раствором гибберелловой кислоты не только повышается выход сеянцев, но и увеличивается средний прирост побегов на 34,1 см, площадь листовой поверхности на 16,7 см².

В Табл. 2 показано влияние субстратов на выход сеянцев при посеве сеянцев в декабре и развитие их в первый год жизни. Как видно из таблицы, сеянцы на предлагаемом субстрате обеспечивают высокий выход - 88,7% или выше, чем в прототипе на 24,7%. Более высокая приживаемость сеянцев в теплице была в варианте III - 98,7% или выше на 18,1%.

Таким образом, предлагаемый способ, включающий комплекс мероприятий от подготовки семян до получения продуктивных растений, позволяет сократить срок выведения новых сортов на 3-4 года и передать на производственные испытания качественные новые сорта.