Исследовательская работа «Изучение влияния регуляторов роста на укореняемость зеленых черенков яблони Сиверса (Málus sievérsii)»

Цель исследования: изучить влияние регуляторов роста на укореняемость зеленых черенков яблони Сиверса (Málus sievérsii).

Гипотеза исследования: Дикие яблоневые леса представляют собой уникальный генофонд не только нашей страны, но и всей планеты. Дикорастущая яблоня Казахстана впервые была описана русским ботаником Иоганном Сиверсом. Я́блоня Си́верса (лат. Málus sievérsii) распространена в предгорных зонах Средней Азии и Казахстана. Согласно ДНК-исследованиям, является родоначальницей многих современных сортов культурных яблонь. При отсутствии срочных и эффективных шагов по изучению биологических особенностей строения дикой яблони Сиверса и получению продуктивных технологий размножения  возможно сокращение площади яблони в Джунгарском Алатау к 2030 г. более чем на треть. Одним из эффективных способов вегетативного размножения плодовых культур является зеленое черенкование. При этом установленная корреляция между строением сердцевинных лучей и степенью укореняемости зеленых черенков у плодовых растений позволяет определять потенциальную укореняемость растений зелеными черенками. Поэтому изучение уровня укореняемости зеленых черенков яблони Сиверса и влияние регуляторов роста на корнеобразовательный процесс зеленого черенкования данного вида является актуальной проблемой, требующей своевременного решения. Учитывая то, что в естественных условиях яблоня Сиверса веками произрастает и размножается главным образом корневыми отпрысками (80%) и частично семенами (20%) может быть, в связи с этим выращивание посадочного материала желательно ориентировать на естественные для них способы.  В практике на территории Жонгар–Алатауского ГНПП применяют методы, полученные в ходе питомниководческой работы лесного хозяйства и плодоводства Республики Казахстан, а также работ проекта Правительства РК, Глобального Экологического Фонда и Программы Развития ООН в Казахстане «Сохранение in situ горного агробиоразнообразия в Казахстане». Если изучение влияния регуляторов роста на укореняемость зеленых черенков яблони Сиверса позволит повысить корнеобразовательную способность, то знания по зеленому черенкованию обеспечат практическое применение для вегетативного размножения данного вида и послужит основой технологии зеленого черенкования яблони Сиверса.

Основные этапы исследования:

Первый этап – подготовительный – В рамках научного проекта грантового финансирования МОН РК по теме: «Определение корнеобразовательной способности яблони Сиверса (Malus sieversii) при зеленом черенковании по строению лучевой паренхимы годичного побега», была установлена проблема по недостаточности изученности корнеобразовательной способности этих растений при зеленом черенковании и влияния регуляторов роста на образование придаточных корней у зеленых черенков.  В качестве объекта исследования служили дикорастущий вид яблони Сиверса,  произрастающий на территории Джунгарского Алатау, а предметом исследования — свежесобраннные и зафиксированные годичные побеги этих растений. Затем разработаны  цель и задачи исследования, построена гипотеза, определены  методики исследований. На первом этапе участники исследований прошли обучение и освоили методику на базе лаборатории научно-исследовательского института проблем биотехнологии ЖГУ им.И.Жансугурова, оснащенной современным оборудованием для проведения биологических экспериментов.

Второй этап – конструирующий – содержит непосредственно проведенные исследования, включающие разработку технологического процесса зеленого черенкования, подбор регуляторов роста и изучение их влияния на корнеобразовательный процесс зеленых черенков яблони Сиверса.

На третьем  корректирующем этапе сформулированы предварительные выводы, проведено их апробирование и уточнение.

На четвёртом  контрольном этапе проведено сравнение полученных результатов по корнеобразовательной способности зеленых черенков, определено влияние регуляторов роста и установлен оптимальный вариант укоренения при разных сроках заготовки черенков.

На пятом заключительном этапе подведены итоги полученных экспериментальных результатов и оформлены выводы.

Методика эксперимента: Для выполнения работы применена методика зеленого черенкования с использованием разных регуляторов роста: ИУК, ИМК, НУК и разными сроками заготовки зеленых черенков яблони Сиверса. Также проведен сравнительный анализ полученных результатов с данными научной литературы.

Результаты работы и выводы:

Нa oснoвaнии пoлучeнных дaнных пo технологии зеленого черенкования и aнaлизa литeрaтурных свeдeний исслeдoвaнного вида яблoни мoжнo сдeлaть слeдующиe вывoды:

1. Нa oснoвaнии пoлучeнных дaнных пo зеленому черенкованию яблони Сиверса и aнaлизa литeрaтурных свeдeний мoжнo сдeлaть слeдующиe вывoды:
2. Наиболее высокая укореняемость зеленых черенков яблони наблюдалась в варианте №6 при обработке индолил-3-масляной кислотой (ИМК) в концентрации 50 мг/л при разных сроках заготовки черенков. Максимальный процент укоренения зеленых черенков яблони Сиверса составил 46,7%.
3. Оптимальным вариантом технологического процесса зеленого черенкования яблони Сиверса необходимо считать вариант с применением биологической стимуляции корнеобразовательной способности черенков индолил-3-масляной кислотой (ИМК) в концентрации 50 мг/л и заготовке в период одревеснение до половины годичного побега.
4. В целях сохранения эндемичного вида яблони Сиверса рекомендуется для проведения зеленого черенкования и получения молодого здорового исходного материала закладка маточника, генетически идентичного старовозрастным особям яблони Сиверса. Также на базе лесных питомников необходимо провести мероприятия по созданию живых коллекций и искусственных семенных участков яблони, которые могут быть сформированы из сортов–клонов яблони, полученных на основе генетического материала природных популяций Казахстана.

Искусственные семенные участки нужно создавать на территориях генетических резерватов  «Кокжота 1,2», «Пихтовая и Солдатская щели», «Чернова речка». Формирование таких искусственных семенных участков будет достаточно для проведения масштабных лесовосстановительных работ по яблоневым лесам и ускоренноо лесопроектирования. Создание искусственных семенных участков яблони обеспечит ускорение массового восстановления плодовых лесов Джунгарского Алатау. На сегодняшний день на этих территориях находятся 300  древних особей яблони Сиверса.

Области практического использования результатов: Разработка рекомендаций по использованию знаний анатомического строения для вегетативного размножения путем зеленого черенкования для сохранения уникaльнoгo гeнoфoндa стaрoвoзрaстных oсoбeй яблoни Сивeрсa в услoвиях Джунгaрскoгo Aлaтaу.

Новизна исследований и степень самостоятельности: Впервые изучен и получен сравнительный экспериментальный материал по влиянию регуляторов роста и разных сроков заготовки на укореняемость зеленых черенков яблони  Сиверса. Участники проекта самостоятельно провели экспериментальные исследования и оформили полученные результаты в форме законченного научного проекта.