Способы вегетативного размножения
Вегетативное размножение деревьев и кустарников возможно черенками, корневыми отпрысками, отводками, делением кустов и прививкой. Черенком называют часть побега или корня, используемого для вегетативного размножения. Черенки бывают зимние стеблевые, зеленые и корневые.
Наибольшее производственное значение имеют зимние стеблевые черенки. Их заготавливают из 1-летних и реже 2-летних побегов, которые срезают с молодых растений в период покоя, после начала листопада, или ранней весной до начала сокодвижения. Побеги на черенки режут непосредственно перед посадкой. Для черенков используют среднюю и нижнюю части побегов с хорошо развитыми почками. При посадке лесных культур берутся черенки длиной 25-30 см, а в песчано-мелиоративных работах в засушливой степи и полупустыне - длиной 40-50 см и более. Нарезанные черенки связывают в пучки по 25, 50 или 100 шт. верхними концами в одну сторону и хранят до посадки в условиях, не допускающих иссушения и трогания в рост. Зимние стеблевые черенки широко применяются при размножении тополей, ив, платанов, винограда, смородины и других пород.
Зелеными, или летними, черенками называют часть растущего побега с листьями или хвоей, срезанного в фазе начинающего одревеснения, пока он еще достаточно гибок.
Корневые черенки - отрезки корней, используемые в качестве посадочного материала. Этим посадочным материалом могут размножаться породы, образующие корневые отпрыски.
Корневые отпрыски используют в виде отрезка корня или корневища материнского растения (тополя, осины, вишни, бересклета и др.) с имеющимися на нем отпрысками.
Отводки используются преимущественно в садоводстве. Размножение отводками по своей сущности близко к размножению черенками. Разница заключается в том, что у черенков корни образуются на частях побега, отделенных от материнского растения, а у отводков связь с материнским растением сохраняется. Укоренившаяся часть побега после отделения от материнского растения представляет самостоятельную особь. Образование отводков можно наблюдать в лесу, особенно часто у липы, пихты, когда естественным путем укореняются их нижние, пригнувшиеся к земле ветви.
Деление кустов заключается в рассекании их на отдельные экземпляры, имеющие надземную и подземную части.
Прививка - особый способ вегетативного размножения. При ней сращивается глазок (спящая почка) или черенок размножаемого вида (сорта), называемого привоем, со стволиком другого вида, называемого подвоем. Лучше всего срастаются привой и подвой одного и того же вида, но прививают иногда компоненты, принадлежащие к разным видам, родам и даже семействам.
Вегетативное размножение позволяет наиболее полно сохранить в потомстве хозяйственно ценные признаки и свойства материнского растения и тем самым повысить продуктивность насаждений. Процесс выращивания посадочного материала в этом случае ускоряется. Он не зависит от урожая семян. При размножении черенками, корневыми отпрысками, отводками и делением кустов выращиваемые растения являются генетически однородными. Удобный селекционный прием для сохранения и размножения генетически ценного материала - прививки. Успех зависит от того, насколько правильно (стерильно и технически грамотно) совершаются операции прививки и подбирается подвойный и привойный материал; как удачно выбран срок прививки и в какой степени уход обеспечивает оптимальные экологические условия оперированным растениям. Лучшие результаты достигаются при использовании более молодого подвоя, что объясняется высоко регенерирующей способностью его тканей.
В последнее время стало возможным с помощью автоматических систем создавать и поддерживать оптимальный микроклимат для посадочного материала, выращиваемого под полиэтиленовыми покрытиями. Это позволило снизить затраты на выращивание посадочного материала, значительно расширить ассортимент пород, размножаемых вегетативно, и наметить пути к замене для некоторых пород семенного размножения вегетативным.
Посадочный материал вегетативного происхождения получают, главным образом, в маточных плантациях, отделении черенковых саженцев и зеленого черенкования.
Маточная плантация и отделение черенковых саженцев тополей и ив
Маточные плантации тополей и ив создают для получения черенков, используемых для лесокультурных работ и выращивания черенковых саженцев. Плантации закладывают на участках с ровным рельефом, достаточно плодородными и увлажненными почвами. Затопляемые участки под плантации отводить не следует. Для закладки маточной плантации отбирают лучшие виды и сорта тополей и ив. Смешение различных видов и сортов при закладке плантации и последующей резке хлыстов или черенков запрещается. Почвы под плантации подготавливают по системе черного пара с основной вспашкой на глубину не менее 30-40 см. При этом глубина вспашки должна быть больше длины высаживаемых черенков на 5-8 см. Перед основной вспашкой вносят навоз или компост.
Закладывают маточные плантации весной или осенью черенками, сеянцами и 1-летними черенковыми саженцами. Расстояние между рядами принимают 75-150 см, а между растениями в рядах - 50-100 см. Высаживаемые в плантацию черенки тополя должны иметь длину 20-25 см, а в южных районах до 30 см и толщину у верхнего среза 0,7-2,5 см для тополя и 0,4-1,0 см для ивы. Перед посадкой нижние срезы черенков подновляют острым ножом и замачивают в воде в течение суток. Это способствует лучшему окоренению. Для ускорения процесса корнеобразования черенки обрабатывают гетероауксином, индолилмасляной кислотой и другими ростовыми веществами. Черенки высаживают вровень с поверхностью почвы, оставляя верхнюю почку открытой. При закладке плантации 1-летними черенковыми саженцами корневую систему подрезают, оставляя основные корни длиной не менее 15 см. Одновременно укорачивают надземную часть, оставляя пенек высотой до 10-12 см. После посадки почву рыхлят, а если нужно, и поливают. За плантациями необходимо вести регулярный уход: рыхлить почву, пропалывать сорняки, вносить удобрения, бороться с болезнями и вредителями, а в засушливых условиях, кроме того, поливать почву.
В первый год после закладки маточной плантации, независимо от того, достигли или не достигли хлысты необходимых размеров для резки из них черенков, хлысты срезают на высоте 5-7 см от поверхности почвы. Это способствует образованию новых побегов из спящих почек. Во второй и последующие годы хлысты срезают выше предыдущего на 2-3 см. После 5-6 лет эксплуатации плантации один год хлысты не срезают, а в предшествующую этому году осень проводят мелкую перепашку междурядий, одновременно вносят удобрения. На следующий год после «отдыха» плантации ее омолаживают срезкой 2-летних побегов у самой земли. После омолаживания плантация эксплуатируется еще 5-6 лет, а всего 10-12 лет.
Срезанные хлысты увязывают в пучки по 50-100 шт. каждого вида и сорта отдельно и хранят до посадки в подвалах переслоенными слегка влажным песком, в траншеях или под снегом. Каждый пучок должен иметь этикетку с указанием породы и сорта. При заготовке большого количества побегов осенью для весенней посадки их хранят в траншеях глубиной 1,5 м и шириной, равной длине побегов. Траншею роют в сухом месте, на дно ее насыпают слой свежего песка, а на него укладывают рядами пучки побегов. Ряды побегов переслаивают лапником или соломой. Сверху траншею засыпают землей, а зимой, кроме того, снегом, который покрывают соломой. Побеги, срезанные весной, хранят в траншеях глубиной до 0,5 м или под снегом в затененном месте.
Отделение черенковых саженцев создают для окоренения черенков и получения таким образом черенковых саженцев. Использование такого посадочного материала для лесокультурных работ дает лучший результат по сравнению с неокорененными черенками. В отделение черенковых саженцев высаживают, чаще всего на 1 год, зимние стеблевые черенки, которые нарезают непосредственно перед посадкой. Их длина 20-25 см, а в засушливых районах - 30 см. Высаживают черенки лентами шириной 100-150 см, которые состоят из 5 продольных строк, с расстоянием между ними 20-30 см. В строке черенки размещают на расстоянии 10-20 см. Посадка проводится весной или осенью на глубину длины черенка. В отделении черенковых саженцев проводят обрезку, удаляя слаборазвитые побеги и оставляя один наиболее сильно развитый. Кроме этого, пропалывают и рыхлят почву, а при необходимости поливают ее.
Отделение зеленого черенкования
В этом отделении питомника проводят окоренение зеленых черенков (зеленое черенкование) и их доращивание до стандартных размеров. Современные методы зеленого черенкования основаны на комплексной механизации и автоматизации, что обеспечивает создание и поддержание оптимального микроклимата для выращивания посадочного материала, а также снижение затрат труда и денежных средств.
Первая операция при зеленом черенковании - заготовка черенков. Ее проводят в ранние утренние часы, когда листья обладают наибольшим запасом воды, из побегов, растущих по периферии средней части кроны. Для многих древесных пород приживаемость черенков, взятых с молодых растений во время цветения, значительно выше, чем черенков, взятых со старых и не цветущих растений. При зеленом черенковании ели используют прирост прошлого года, который следует не срезать, а обрывать. Нижнюю часть черенков от хвои не очищают.
После срезки побегов листья на них укорачивают наполовину для уменьшения испарения влаги. Срезанные побеги нижними концами ставят в ведра с небольшим количеством воды и переносят в защищенное от солнца место, где их сразу режут на черенки длиной в одно-два междоузлия. Для большинства пород длина черенков не превышает одного междоузлия. Нижний срез делают косым под основанием листовой подушечки (под почкой) под углом 45°, а верхний - прямой над подушечкой (почкой). После заготовки черенки необходимо сразу высадить в грунт. При необходимости их можно хранить увлажненными в затененном месте 1-2 дня. Хранение черенков в воде не рекомендуется, так как при этом происходит выщелачивание запасных питательных веществ, что ухудшает окоренение.
Черенки перед посадкой обрабатывают стимуляторами роста. Для этого нижнюю часть черенков лиственных пород помещают в раствор индолилмасляной кислоты (50 мг на 1 л воды) или в раствор гетероауксина (200 мг на 1 л воды) на 12 ч. Нижние срезы черенков хвойных пород перед посадкой лучше обрабатывать ростовой пудрой (300 мг индолилмасляной кислоты на 100 г талька).
Подготовленные к посадке черенки высаживают в теплицы, парники или в открытый грунт с размещением 5x5 см (400 шт./м2). Для некоторых лиственных пород, имеющих большие листовые пластинки, расстояние между высаживаемыми черенками увеличивают до 7-10 см. Высаживают черенки на глубину 2,5 см, плотно обжимая субстрат вокруг черенка. В качестве субстрата, наносимого слоем 3-5 см на поверхность гряды, используют речной песок или смесь песка с торфом.
Для окоренения черенков необходимы: высокая влажность и стерильность субстрата, в который высажены черенки; доступ воздуха к нижней части черенка; высокая относительная влажность окружающего воздуха (85-100%), достигаемая многократным опрыскиванием черенков распылительными устройствами, которые обеспечивают мелкий распыл воды; оптимальная температура (для черенков большинства видов древесных пород она находится в пределах 20-30° С и поддерживается за счет подогрева снизу и солнечного тепла); рассеянный свет в парнике (получается путем отенения парников мешковиной, щитами или забеливанием рам).
Для окоренения зеленых черенков часто используют парники на биотопливе. В этом случае на дно парника кладут навоз или древесный лист слоем 25-30 см. Затем насыпают ровным слоем 12-15 см рыхлую питательную землю, а на нее крупнозернистый промытый песок слоем 4-5 см. Поверхность тщательно выравнивают, уплотняют и хорошо поливают. После посадки опрыскивают черенки водой и парники закрывают рамами. Затем черенки систематически поливают, не допуская просыхания песка. После окоренения черенков постепенно усиливают проветривание, что необходимо для закаливания растений. По окончании закаливания рамы снимают. С этого момента уход будет заключаться в поливе, прополке сорняков, рыхлении почвы и борьбе с вредителями. Черенки быстро окоренившихся пород, получившие закалку в парниках, в сентябре можно высаживать в школу для их доращивания. Черенки трудно окореняющихся пород остаются на второй год.
Рассмотренный способ требует больших затрат ручного труда и не может создать оптимальных экологических условий для окоренения черенков. Учитывая это, более целесообразно окоренять черенки в переносных парниках. В этом случае площадь отделения зеленого черенкования разбивают на два поля. На одном поле происходит окоренение черенков. При этом до посадки черенков вносят до 100 т/га торфяного компоста, затем почву перепахивают и устанавливают сборные парники шириной 1 м, высотой 0,35 м. На дно парников насыпают смесь торфа с песком в соотношении 1:1 или только песок слоем 3-5 см, который хорошо выравнивают и поливают. Для полива высаженных черенков посередине каждого парника (вдоль него) прокладывают трубы с распылителями, расположенными на высоте 10-15 см. Они обеспечивают распыл воды до состояния тумана. Вода в систему полива подается по заранее заданной программе - автоматические устройства включают систему полива на 2-3 мин через каждые 15-20 мин в солнечную погоду и через 30-60 мин в пасмурную.
После посадки черенков парники сверху накрывают рамами облегченного типа, обтянутыми двумя слоями полиэтиленовой пленки и одним слоем разреженной мешковины. Окореняться черенки хвойных пород начинают через 30-50 дней, лиственных - через 12-25 дней после их посадки. Уход за высаженными черенками в первый год выращивания заключается в поливе, прополке и проветривании парников.
После массового окоренения рамы периодически снимают, а примерно за месяц до конца вегетации убирают совсем. С наступлением заморозков гряды мульчируют опилками. Осенью парники разбирают, а весной следующего года снова собирают, но уже на другом поле. Окорененные черенки оставляют на второй и даже третий год для доращивания в открытом грунте до стандарта.
В парниках этой конструкции окореняют голубую ель, тую, пихту, а также разные виды и формы можжевельников и кипарисов. Технология окоренения черенков с применением переносных парников обеспечивает высокий (около 70%) процент выхода черенковых саженцев от количества высаженных черенков. Вместе с тем рассматриваемая технология имеет и ряд недостатков: почвенный субстрат в парниках иногда перенасыщается водой, что ухудшает аэрацию почвы и способствует загниванию черенков; листья черенков могут перегреваться, усиливая расход питательных веществ на дыхание и уменьшая их количество для корнеобразования. Лучше всего окоренение проводить в полиэтиленовых теплицах блочного типа, позволяющих полностью механизировать работы и автоматически создавать и контролировать режимы среды окоренения. Один из основных элементов этой технологии - искусственный туман, создаваемый тончайшим распылом воды над местом окоренения черенков. В условиях искусственного тумана существенно снижается температура листа, сокращается транспирация, ткани листьев постоянно находятся в тургоре, отпадает необходимость в сильном затенении, листья функционируют при лучшей освещенности. В результате этого существенно повышается продуктивность фотосинтеза, снижаются потери пластических веществ на дыхание, усиливается их отток к месту образования корней.
Применяемые схемы автоматических устройств включения установок искусственного тумана можно объединить в две группы. В первую группу входят устройства с программным механизмом. В качестве программного механизма используют всевозможные электроконтактные часы, реле времени и другие приборы. Автоматические устройства этой группы позволяют заранее запрограммировать постоянными продолжительность поливов и интервалы между ними. Недостаток устройств данной группы - невозможность автоматического перехода на новые режимы полива с изменением погодных условий.
Ко второй группе следует отнести приборы, работающие в зависимости от какого-либо фактора: наличия пленки воды на листьях черенков; влажности и температуры воздуха и т. п. Эти приборы работают в зависимости как от одного фактора, так и от комбинации нескольких. Наиболее объективный фактор, влияющий на окоренение зеленых черенков, - наличие тонкой пленки воды на их листьях. Учитывая это, создали датчик влажности - так называемый «электронный лист», который имитирует живой лист черенка и состоит из чувствительного элемента и усилителя релейного действия.
В качестве чувствительного элемента используют 2 электрода, вмонтированных в диэлектрическую пластинку. При увлажнении сопротивление между электродами уменьшается, а проводимость тока увеличивается. Это служит сигналом для управления реле. Чувствительный элемент (датчик) размещается в среде черенков на уровне листьев и, следовательно, находится в одинаковых с ними условиях увлажнения. «Электронный лист» работает следующим образом. При высыхании пленки воды на чувствительном элементе электронное реле запускает реле времени, которое замыкает цепь катушки магнитного пускателя и включает электродвигатель насоса. Последний продолжает работать в течение заданного времени (обычно равно 10 с). Интервалы между распыливанием воды определяются скоростью высыхания пленки воды на чувствительном элементе электронного листа.
Автоматическое устройство включения установки искусственного тумана может иметь один датчик влажности на все кварталы или в каждом квартале. При наличии одного «электронного листа», помещенного на одном из участков, установка искусственного тумана производит поочередно полив всех участков, как только появится необходимость в поливе на участке с датчиком влажности вне зависимости от необходимости в поливе других участков. Если «электронный лист» установлен на каждом участке, их поливают по необходимости после получения сигнала с датчика влажности, расположенного на участке, требующем полива.
Один из решающих факторов, влияющих на корнеобразование и его интенсивность у черенков, - температура субстрата. Она должна быть несколько выше температуры воздуха. Учитывая это, при укоренении зеленых черенков в условиях искусственного тумана применяют автоматически регулируемый обогрев субстрата. Для этой цели под грядами создают макрокапиллярную систему (прокладывают трубы с отверстиями). Через эту систему в почву подается воздух необходимой температуры с требуемым содержанием кислорода или углекислоты, а также вносятся удобрения, ростовые вещества, бактериальные препараты, ядохимикаты и т. п. в виде растворов или эмульсий. Поддержание оптимальных экологических условий при выращивании посадочного материала может быть осуществлено с помощью самих растений, которые своими биотоками управляют приборами, становясь звеном в общей биомеханической системе.