Влияние ультразвукового облучения на ризогенную активность растительных объектов — Исследование процесса диффузии красителя в черенки винограда

Исследование процесса диффузии красителя в черенки винограда при ультразвуковом облучении

 

Моделирование процесса диффузии из жидкой среды в растительную ткань осуществлялось с помощью водорастворимого индикатора ксиленолового оранжевого (ТУ 6-09-1509-78). В качестве растительной ткани были взяты одревесневшие черенки винограда. Прототипом данной методики послужила методика по обработке древесины (Задорский, 1995).

Для осуществления диффузии только с поверхности среза, боковая поверхность образца и противоположный срез покрывались парафином. Образцы были длиной 110мм и диаметром 6±1 мм. В процессе ультразвуковой обработки образы фиксировались на расстоянии 20 мм от ультразвукового излучателя. При проведении опытов осуществлялся контроль над температурой раствора (Хмелева, 2008).

После проведения опыта черенки разрезались по вертикали, и глубина проникновения красителя определялась по высоте окрашенной зоны черенка, например, для мощности облучения 700 Вт.

Таким образом, из представленных данных можно сделать вывод, что даже при продолжительности ультразвуковой обработки 2…5 минут и мощности облучения 100…400 Вт происходит диффузия жидкой среды в срез черенка, что, по-видимому, связано с явлением ультразвукового капиллярного эффекта. Можно предположить, что использование более высоких временно-мощностных параметров может сказаться на целостности клеточной структуры и функциони-ровании ферментативной системы растений.

 

  Влияние ультразвукового облучения растворов  со стимуляторами роста на ризогенную активность черенков винограда

 

Опыты с зелеными черенками винограда. Для черенкования использовали стебли с хорошей корнеобразовательной способностью. С этой целью маточные растения, предназначенные для черенкования, заранее подвергали сильной обрезке. В результате стимулируется формирование новых побегов с хорошей корнеобразовательной способностью.

Для получения черенка отбирали один из молодых побегов. Очень важно, чтобы листья на нем не были повреждены, они должны быть уже развернутыми и полностью сформированными. Черенки нарезали секатором. Срез делали как можно ближе к почке, стараясь по возможности не оставлять пенька. Это снижает вероятность ее загнивания или гибели (Терещенко, 1992). Нижний срез делался в 2,5…4 см от верхнего, чтобы черенок можно было достаточно прочно закрепить в субстрате.

В сосуде, заполненном смесью для черенкования, делали колышком лунку. Черенок высаживали, стараясь поместить почку на одном уровне с поверхностью субстрата. После посадки землю тщательно уплотняли. Устанавливали этикетку и поливали субстрат вокруг растения. Для предупреждения потерь влаги и увядания черенки помещали под полиэтиленовую пленку в затененное место. Поверхность листьев зеленых черенков винограда и внутреннюю поверхность пленки опрыскивали водой через 5…7 суток.

Через 30 суток их начинали усиленно проветривать (снимали полиэтиленовое укрытие), затем открывали на ночь. Через 7 суток проветривания снимали защитное покрытие (Хмелева, 2008). Состояние черенков учитывали через 40 суток эксперимента по разработанной пятибалльной шкале: — – погибшие растения; 2;3- – отсутствие листьев и корней; 3;3+ – развитых корней нет, хорошие листья; 4;4+ – живые черенки с корневой системой; 5;5+ – мощная корневая система и листья.

В эксперименте использовали 32 зеленых черенка на каждый вариант опыта. В качестве эталона использовали раствор гетероауксина с концентрацией 0,002 г/дм³.

Все опыты проводились в четырехкратной повторности, результаты обрабатывались статистически. Диаметр черенков 5…7 мм.

Исследования с зелеными черенками винограда проводились на опытном участке в селе Сростки Бийского района Алтайского края, при температуре 27±2 °С и влажности 80±10 %.

В 2006 г. изучалось корнеобразование зеленых одноглазковых черенков винограда сортов Прима и Мускат белый по следующей схеме опыта:

1) контроль – черенки винограда, помещенные в воду;

2) черенки винограда, обработанные водным раствором янтарной кислоты (ЯК) с концентрацией 10^-11 М;

3–5) черенки, обработанные в воде при воздействии ультразвука (УО) в течение 5, 10 и 15 минут;

6–8) черенки, обработанные водным раствором янтарной кислоты с концентрацией 10^-11 М при воздействии ультразвука в течение 5, 10 и 15 минут;

В 2007 году зеленые одноглазковые черенки винограда сортов Кобзарь, Тайфи и Лора обработали по тем же вариантам, сократив продолжительность ультразвуковой обработки до 1…5 минут. За эталон взяли водный раствор гетероауксина (ГА) с концентрацией
0,002 г/дм³, так как в практике виноградарства для улучшения корнеобразования черенков рекомендуется применять в первую очередь ауксиноподобные стимуляторы корнеобразования. В каждом варианте опыта использовалось 8 одновременно обработанных черенков, повторность опытов четырехкратная.

Ультразвуковое облучение черенков винограда осуществлялось при удельной мощности облучения 175 Вт/ дм³ и частоте 22 кГц. Опыты с зелеными черенками проводились в первой декаде июня и в августе 2006 года и в июле 2007 года на винограднике в селе Сростки Бийского района.

После обработки все черенки были высажены в сосуды объемом    1 дм³, через месяц осуществляли усиленное проветривание и открывание на ночь.

В 2006 г. изучалось корнеобразование зеленых одноглазковых черенков винограда сортов Прима и Мускат белый. Черенки обрабатывали янтарной кислотой с концентрацией 10^-7…10^-15 М и ультразвуком продолжительностью 5…15 минут в растворах воды и янтарной кислоты. Результаты опыта представлены в таблице 2.

Наилучшие результаты – живые черенки с корневой системой и пасынками – наблюдались при обработке черенков ультразвуком с янтарной кислотой концентрацией 10^-11 М в течение 5 минут для сорта Прима и 10 минут для сорта Мускат белый, продолжительность обработки 5 минут для обоих сортов оптимальна. При этом приживаемость черенков возросла с 40…45 % до 90…100 %. Исходя из полученных результатов, в последующих опытах использовали раствор янтарной кислоты концентрацией 10^-11 М.

Таблица 2 – Приживаемость зеленых черенков винограда в 2006 г.

 

Вариант обработки	Приживаемость зеленых черенков для сортов винограда, %
	Прима	Мускат белый
1	2	3
Янтарная кислота 10-7 М 10-9 М 10-11 М 10-13 М 10-15 М	38 % 45 % 47 % 38 % 25 %	25 % 40 % 47 % 40 % 25 %
Вода + УО 5 мин	55 %	40 %
Вода + УО 10 мин	55 %	60 %
Вода + УО 15 мин	50 %	45 %
Янтарная кислота 10-7 М+ УО 5 мин 10-9 М+ УО 5 мин 10-11 М + УО 5 мин 10-13 М+ УО 5 мин 10-15 М+ УО 5 мин	67 % 95 % 100 % 85 % 65 %	65 % 85 % 85 % 80 % 60 %
Янтарная кислота 10-7 М+ УО 10 мин 10-9 М+ УО 10 мин 10-11 М + УО 10 мин 10-13 М+ УО 10 мин 10-15 М+ УО 10 мин	50 % 58 % 60 % 55 % 47 %	80 % 85 % 90 % 85 % 70 %
Янтарная кислота 10-7 М+ УО 15 мин 10-9 М+ УО 15 мин 10-11 М+ УО 15 мин 10-13 М+ УО 15 мин 10-15 М+ УО 15 мин	75 % 80 % 85 % 75 % 75 %	40 % 45 % 50 % 45 % 40 %
Контроль	45 %	40 %

 

В 2007 году зеленые одноглазковые черенки винограда сортов Кобзарь, Тайфи и Лора обработали по тем же вариантам, снизив продолжительность обработки ультразвуком до 1…5 минут. За эталон взяли водный раствор гетероауксина (ГА) с концентрацией 0,002 г/дм³, рекомендованной инструкцией по применению. Приживаемость черенков винограда оценивали по пятибалльной шкале (таблица 3).

Наилучшие результаты в 2006 году – живые черенки с развитой корневой системой и пасынками – наблюдались при УО черенков с янтарной кислотой в течение 5…10 минут для сорта Прима и Мускат белый.

 

Таблица 3 – Приживаемость зеленых черенков в 2006–2007 гг.

 

Вариант обработки	Сорт винограда
	Прима	Мускат белый	Кобзарь	Лора	Тайфи
ЯК, 10-11 М	2;3+	—	3	2	3
Вода + УО 5 мин	2;3-	2;2	2	5+	4
Вода + УО 10 мин	3-;3-	2;2
Вода + УО 15 мин	2	2;2;3
ЯК + УО 5 мин	4;4+	4;4+	4	5	5+
ЯК + УО 10 мин	5;4	4;5
ЯК + УО 15 мин	3	2;3-;3-
Контроль	3;3+	—	—	3	3
Эталон (ГА)			3	4	2
ЯК + УО 3 мин			4	5+	4
ЯК + УО 2 мин			3	5	3
ЯК + УО 1 мин			3	3	3
УО+ГА 5 мин			—	2	5+
Примечание: — – погибшие растения; 2;3- – отсутствие листьев и корней; 3;3+ – развитых корней нет, хорошие листья; 4;4+ – живые черенки с корневой системой; 5;5+ – мощная корневая система и листья

 

Наилучшие результаты в 2007 году – живые черенки с корневой системой и листьями – наблюдались при обработке черенков ультразвуком с раствором янтарной кислоты в течение 5 и 3 минут для всех сортов винограда. Нужно отметить, что озвученные черенки винограда начали плодоносить на второй год, а необлученные на третий год.