Исследования проводили с целью оценки биологической и хозяйственной эффективности внекорневого внесения фитогормона салициловая кислота (СК) при выращивании привитых виноградных саженцев в условиях открытого грунта. Работу выполняли в полевых условиях в Ростовской области в 2019–2021 гг. согласно общепринятым в виноградарстве методикам. Почвенный покров участков – чернозем обыкновенный, карбонатный, среднемощный, тяжелосуглинистый, на лессовидных суглинках. Саженцы выращивали открытым способом c мульчированием почвы черной пленкой, схема посадки 0,2×0,15 м. Опыт включал 6 вариантов: контроль (вода); эталон (мочевина – 4 г/л); СК – 0,5 мг/л; СК – 1,0 мг/л; СК – 1,5 мг/л; СК – 2,0 мг/л, в 3-х повторностях по 300 прививок. Эксперименты проводили на сортах Каберне Совиньон, Денисовский, Кумшацкий белый. В процессе исследования определяли биометрические показатели развития надземной части и корневой системы, выход стандартных саженцев. Применение СК на всех сортах стимулировало рост побегов и листовой поверхности. У саженцев сорта Денисовский отмечено увеличение диаметра побегов на 0,2…0,7 мм, относительно контроля. У саженцев сорта Каберне Совиньон количество корней превысило контроль на 3,4…4,8 шт., эталон – до 1,2 шт. Отмечена тенденция к увеличению количества корней у сорта Денисовский, по сравнению с контролем, на 1,2…2,8 шт., значимых различий с эталоном не обнаружено. Влияние обработки СК на образование корневой системы саженцев сорта Кумшацкий белый было наименее выраженным, наибольшее превышение над контролем составило 1,6 шт. в варианте СК 0,5 мг/л, значимых различий с эталоном не выявлено. Наибольший выход стандартных саженцев у сорта Кумшацкий белый отмечен в варианте СК 0,5 мг/л – 62,8 %, что выше контроля на 11,3 %; Каберне Совиньон – СК 1,0 мг/л (73,3 % и 9,0 % соответственно); Денисовский – СК 1,0 мг/л (44,6 % и 5,3 %).
виноград, привитые саженцы, салициловая кислота, биометрические параметры, выход саженцев
Введение. Ключевой аспект в создании долговечных виноградных насаждений – производство высококачественного посадочного материала. Существующие технологии выращивания саженцев предусматривают использование значительного количества пестицидов. Эффективность применения химических средств достаточно высока. Однако они характеризуются высокой канцерогенностью, отличаются слабой степенью утилизации в природных сообществах, приводят к гибели полезных видов микроорганизмов в агроценозе, накапливаются в продуктах питания [1]. В связи с этим, перспективен поиск веществ, влияющих на иммунную систему растений и активизацию физиологических процессов, способствующих преодолению биотических и абиотических стрессов в неблагоприятные периоды жизни растений.
Салициловую кислоту (СК) рассматривают как эндогенный полифункциональный биорегулятор фенольной природы, принимающий участие в клеточном сигналинге, ростовых процессах, формировании адаптивных реакций растений [2]. Подтверждена её роль в защитном механизме против биотических и абиотических стрессов [3]. Применение метилсалицилата, ацетилсалициловой кислоты и салициловой кислоты перед уборкой урожая столового винограда благодаря стимуляции антиоксидантной системы подавляет развитие заболевания, вызываемого Botrytis cinerea [4]. Использование салициловой кислоты при хранении винограда в холодильнике позволяет контролировать распространение плесени Botrytis cinerea [5]. Экзогенная СК влияет на различные процессы, протекающие в организме растений. Установлено положительное воздействие опрыскивания салициловой кислотой на общую площадь листьев и относительную концентрацию хлорофилла в листьях саженцев персика [6], площадь листа и урожайность манго [3]. Выявлена индуцибельная роль СК в формировании придаточных корней растений, её концентрация оказывает важное влияние на формирование структуры корневой меристемы и архитектуры корневой системы [7]. Доказана эффективность применения СК для повышения пищевой ценности и качества винограда. Предуборочная обработка салицилатами приводит к изменению общей кислотности, содержания биоактивных соединений и активности антиоксидантных ферментов в обработанных ягодах, что способствует значительному повышению их качества и пищевой ценности [8, 9]. СК используют при размножении растений в культуре in vitro для активизации корнеобразования, защиты растений от болезней, улучшения приживаемости меристем и новообразования побегов [10].
Цель исследований – оценить биологическую и хозяйственную эффективность внекорневого внесения фитогормона салициловая кислота при выращивании привитых виноградных саженцев в условиях открытого грунта.
Условия, материалы и методы. Эксперименты выполняли во Всероссийском научно-исследовательском институте виноградарства и виноделия имени Я. И. Потапенко – филиале Федерального Ростовского аграрного научного центра (г. Новочеркасск, Ростовской области) в 2019–2021 гг.
Тип почвы – чернозем обыкновенный, карбонатный, среднемощный, тяжелосуглинистый, на лессовидных суглинках. Мощность гумусового горизонта (АВ) достигает 90 см. На опытном участке в горизонте АВ 15…20 см запасы доступных питательных веществ характеризуются следующими величинами: содержание подвижных форм фосфора и калия (ГОСТ 26205-91) – 3,27 мг/кг и 591,6 мг/кг соответственно, нитратов (ГОСТ 26489-85) – 40,72 мг/кг, гумуса (ГОСТ 26213-91) – 5,2 %.
Климат в точке проведения исследований континентальный. Сумма среднесуточных положительных температур от третьей декады апреля до первых заморозков составляет 3300…3400 оС. Район относится к зоне недостаточного увлажнения, годовая сумма осадков 530 мм. Мониторинг метеорологических условий осуществляли на метеостанции, расположенной в районе проведения эксперимента. Метеорологические условия в период исследований отличались более высокими показателями суммы активных температур воздуха и меньшим количеством осадков (табл. 1).
Таблица 1 – Показатели агроклиматических ресурсов (г. Новочеркасск)
|
Год |
Сумма активных температур воздуха, °С |
Количество осадков за вегетационный период, мм |
Гидротермический коэффициент (ГТК) |
|
2019 |
3595,3 |
171,3 |
0,5 |
|
2020 |
3481,4 |
139,0 |
0,4 |
|
2021 |
3401,8 |
251,0 |
0,7 |
|
Среднемноголетнее |
3209,5 |
269,2 |
0,8 |
Объектами исследования служили привитые саженцы винограда сортов Каберне Совиньон, Денисовский, Кумшацкий белый. Физиологически активный препарат салициловая кислота.
Для выполнения настольных прививок использовали прививочную машинку с омегообразным ножом. Саженцы выращивали открытым способом c мульчированием почвы черной пленкой, схема посадки 0,2×0,15 м. Полив поверхностный. Растворы вносили по листовой поверхности трехкратно с интервалом 10 дней.
Схема полевого опыта включала 6 вариантов: контроль (вода); мочевина, 4 г/л (эталон); салициловая кислота в дозировках 0,5 мг/л; 1 мг/л; 1,5 мг/л; 2 мг/л. Повторность 3-х кратная, по 300 прививок в одной повторности.
В процессе исследования определяли биометрические показатели развития надземной части и корневой системы саженцев, выход стандартных саженцев. Наблюдения проводили по общепринятым в виноградарстве методикам [11, 12]. Статистическую обработку результатов исследований осуществляли методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (Методика полевого опыта. 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.) с использованием программ для Microsoft Excel.
Результаты и обсуждение. Оценка биометрических показателей вегетирующих саженцев, проведенная в период активного развития, продемонстрировала различия между параметрами растений. В экспериментальных вариантах средняя длина побега значительно превышала величину этого показателя в контроле и, в основном, в вариантах эталонах. У сорта Каберне Совиньон в контроле длина побега составила 108,5 см, обработка СК способствовала его увеличению на 2,4…30,3 см. Лучшей концентрацией на этом сорте оказалась 0,5 мг/л, длина побега превысила контроль на 30,3 см, эталон – на 10,3 см (табл. 2).
У сорта Кумшацкий белый наблюдали схожее, но более выраженное, влияние СК на развитие побегов. Отмечено увеличение длины побегов при ее применении, по сравнению с контролем, на 37,6…48,8 см. Относительно эталона длина побега увеличилась на 8,2…19,4 см. Наибольшее влияние отмечено в варианте СК 0,5 мг/л.
У сорта Денисовский в контрольном варианте длина побега составила 76,6 см, с повышением концентрации СК она увеличилась на 9,3…49,8 см. Наибольшее превышение относительно эталона отмечено при использовании СК в концентрации 2,0 мг/л – 24,4 см
Некорневая обработка саженцев СК оказала влияние на рост побегов в толщину. Отмечена тенденция к изменению диаметра побегов сорта Каберне Совиньон. Лучшей концентрацией была 0,5 мг/л, диаметр побега увеличился, по сравнению с контролем, на 0,3 мм, с эталоном – на 0,4 мм. При увеличении концентрации СК до 1,5 мг/л диаметр побега уменьшился, относительно контроля, на 1,0 мм, эталона – 0,9 мм.
У сорта Денисовский наблюдали более выраженное влияние СК на развитие побега. Значимое превышение диаметра побега над контролем в экспериментальных вариантах составляло 0,2…0,7 мм. В эталоне величина этого показателя была больше, чем в экспериментальных вариантах, на 0,1…0,6 мм.
Диаметры побега сорта Кумшацкий белый при использовании СК находились на уровне контроля и эталона. Между длиной и диаметром побегов у сортов Кумшацкий белый и Денисовский отмечено существование умеренной корреляционной связи (r=0,5).
Таблица 2 – Влияние некорневой обработки прививок в школке на биометрические показатели саженцев
|
Вариант |
Развитие побега |
Площадь листовой поверхности, см2 |
|||
|
длина, см |
вызревание, % |
диаметр, мм |
|||
|
Каберне Совиньон |
|||||
|
Контроль |
108,5 |
41,0 |
5,9 |
1713,3 |
|
|
Мочевина, эталон |
128,5 |
44,7 |
5,8 |
2665,7 |
|
|
СК – 0,5 мг/л |
138,8 |
45,0 |
6,2 |
2081,0 |
|
|
СК – 1,0 мг/л |
110,9 |
53,2 |
5,4 |
2471,0 |
|
|
СК – 1,5 мг/л |
135,3 |
42,0 |
4,9 |
1843,5 |
|
|
СК – 2,0 мг/л |
131,3 |
40,6 |
5,9 |
2957,2 |
|
|
НСР05 |
17,7 |
2,7 |
0,3 |
138,3 |
|
|
Денисовский |
|||||
|
Контроль |
76,6 |
72,0 |
4,0 |
826,9 |
|
|
Мочевина, эталон |
102,0 |
55,3 |
4,8 |
1590,8 |
|
|
СК – 0,5 мг/л |
85,9 |
58,9 |
4,4 |
903,7 |
|
|
СК – 1,0 мг/л |
109,6 |
59,1 |
4,2 |
1580,1 |
|
|
СК – 1,5 мг/л |
111,3 |
77,4 |
4,5 |
1694,5 |
|
|
СК – 2,0 мг/л |
126,4 |
59,3 |
4,7 |
1847,8 |
|
|
НСР05 |
8,2 |
0,7 |
0,3 |
83,3 |
|
|
Кумшацкий белый |
|||||
|
Контроль |
98,3 |
30,5 |
5,2 |
1078,5 |
|
|
Мочевина, эталон |
127,7 |
32,3 |
5,1 |
1929,4 |
|
|
СК – 0,5 мг/л |
147,1 |
20,6 |
5,2 |
2527,0 |
|
|
СК – 1,0 мг/л |
136,7 |
26,7 |
5,4 |
1955,2 |
|
|
СК – 1,5 мг/л |
137,2 |
32,2 |
5,2 |
1852,5 |
|
|
СК – 2,0 мг/л |
135,9 |
29,0 |
5,3 |
1825,8 |
|
|
НСР05 |
15,5 |
6,4 |
0,2 |
220,2 |
|
Саженцы имели хорошо развитый листовой аппарат, способствующий накоплению растением питательных веществ. У саженцев сорта Каберне Совиньон площадь листовой поверхности в результате внесения СК превысила величину этого показателя в контроле на 130,5…1244 см2. Наибольшей она была в варианте СК 2,0 мг/л – 2957 см2. Только в этом варианте установлено превышение площади листовой поверхности, относительно эталона (на 291,5 см2).
Площадь листовой поверхности саженцев сорта Денисовский в результате обработки СК была выше, чем в контроле, на 77…1021 см2. Увеличение концентрации раствора СК стимулировало рост листовой поверхности. Относительно эталона, значительное увеличение ее площади (на 257 см2) отмечено только в варианте СК 2,0 мг/л.
У сорта Кумшацкий белый площадь листовой поверхности в контрольном варианте составила 1078,5 см2, обработка СК способствовала ее увеличению на 747…1449 см2. Лучшей концентрацией на этом сорте оказалась 0,5 мг/л, площадь листовой поверхности увеличилась, относительно контроля, на 1448,5 см2, эталона – на 597,6 см2. Повышение концентрации раствора СК ингибировало развитие листовой поверхности саженцев сорта Кумшацкий белый. Следует отметить положительное влияние некорневого внесения салициловой кислоты на развитие надземной части привитых виноградных саженцев, вместе с тем необходимо отметить сортовую специфику, которая проявляется в реакции растений на различные концентрации раствора.
Между выходом саженцев и площадью листовой поверхности на сортах Каберне Совиньон и Кумшацкий белый отмечено существование сильной корреляции (r≥0,7).
Состояние корневой системы оценивали после завершения вегетации (табл. 3). Среднее количество корней в расчете на саженец варьировало в зависимости от сорта привоя. У Каберне Совиньон в контроле величина этого показателя составляла 8,8 шт. Внесение СК способствовало более активному развитию корневой системы, количество корней превысило контроль на 3,4…4,8 шт. Наиболее значимые отличия от эталона установлены в результате обработки СК в дозе 1,5 мг/л, количество корней увеличилось на 1,2 шт.
У сорта Денисовский наблюдали схожую, но менее выраженную, тенденцию. Наибольшее превышение, по сравнению с контролем, установлено в варианте с СК 1,0 мг/л, оно составило 2,8 шт. Отмечено увеличение количества корней в экспериментальных вариантах, по сравнению с контролем, на 0,8…2,8 шт. Значимых отличий от эталона не наблюдали.
Влияние обработки СК на образование корневой системы саженцев сорта Кумшацкий белый наименее выражено. Количество корней в контроле составило 11,6 шт. Наиболее эффективна обработка препаратом с концентрацией 0,5 мг/л, превышение количества корней над контролем составило 1,6 шт. Увеличение концентрации не оказывало влияния на процесс образования корней. В вариантах СК 1,5 и 2,0 мг/л значимых различий с контролем и эталоном не выявлено.
Развитие корневой системы зависело от концентрации СК и сортовых особенностей. У сортов, относящихся к виду V. vinifera (Каберне Совиньон и Кумшацкий белый), обработка растворами низкой концентрации способствовала развитию корней диаметром до 1 мм. По мере ее увеличения возрастало количество корней диаметром более 1 мм.
Таблица 3 – Влияние СК на развитие корневой системы саженцев
|
Вариант |
Количество пяточных корней по фракциям, шт. |
Общее количество корней, шт. |
||
|
до 1 мм |
1…3 мм |
более 3 мм |
||
|
Каберне Совиньон |
||||
|
Контроль |
4,2 |
3,0 |
1,6 |
8,8 |
|
Мочевина, эталон |
6,8 |
5,0 |
0,6 |
12,4 |
|
СК – 0,5 мг/л |
8,0 |
4,0 |
0,6 |
12,6 |
|
СК – 1,0 мг/л |
6,6 |
4,8 |
1,8 |
13,2 |
|
СК – 1,5 мг/л |
6,6 |
5,4 |
1,6 |
13,6 |
|
СК – 2,0 мг/л |
5,6 |
5,2 |
1,4 |
12,2 |
|
НСР05 |
0,5 |
0,7 |
0,3 |
1,1 |
|
Денисовский |
||||
|
Контроль |
5,6 |
4,0 |
0,8 |
10,4 |
|
Мочевина, эталон |
7,4 |
4,8 |
1,2 |
13,4 |
|
СК – 0,5 мг/л |
6,8 |
4,2 |
1,0 |
12,0 |
|
СК – 1,0 мг/л |
7,2 |
5,4 |
0,6 |
13,2 |
|
СК – 1,5 мг/л |
7,0 |
4,4 |
1,2 |
12,6 |
|
СК – 2,0 мг/л |
6,8 |
3,4 |
1,4 |
11,6 |
|
НСР05 |
0,5 |
0,9 |
0,2 |
1,8 |
|
Кумшацкий белый |
||||
|
Контроль |
5,8 |
4,4 |
1,4 |
11,6 |
|
Мочевина, эталон |
5,2 |
4,2 |
2,2 |
11,6 |
|
СК – 0,5 мг/л |
7,0 |
5,0 |
1,2 |
13,2 |
|
СК – 1,0 мг/л |
4,0 |
7,0 |
2,0 |
13,0 |
|
СК – 1,5 мг/л |
6,0 |
4,0 |
2,0 |
12,0 |
|
СК – 2,0 мг/л |
4,8 |
4,4 |
1,8 |
11,0 |
|
НСР05 |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
0,9 |
Выход стандартных привитых саженцев в школке – основной показатель эффективности технологии производства посадочного материала. В результате обработки саженцев сорта Каберне Совиньон СК 1,0 и 1,5 мг/л он увеличился, относительно контроля, на 9,0 и 7,4 % соответственно (см. рисунок). В экспериментальных вариантах величина этого показателя значительно превышала эталон на 3,3…14,0 %.
Лучшей концентрацией СК для сорта Денисовский оказалась 1,0 мг/л, увеличение выхода саженцев, относительно контроля, составило 5,3 %, эталона – 1,7 %. В остальных вариантах выход саженцев находился на уровне контроля и уступал эталону.
На сорте Кумшацкий лучшей концентрацией СК оказалась 0,5 мг/л, выход саженцев увеличился, относительно контроля, на 11,3 %, по сравнению с эталоном, на 9,2 %. С увеличением концентрации СК выход саженцев, по сравнению с контролем, снижался.
Рисунок. – Влияние некорневой обработки прививок салициловой кислотой на выход стандартных саженцев (%).
Выводы. Установлена зависимость развития саженцев в школке и выхода качественных привитых саженцев от концентрации раствора СК и сортовых особенностей привойного сорта. Наибольшее количество стандартных саженцев сорта Кумшацкий белый получено при обработке СК 0,5 мг/л (62,8 %, рост относительно контроля 11,3 %); Каберне Совиньон – СК 1,0 мг/л (73,3 %, увеличение на 9,0 %); Денисовский – СК 1,0 мг/л (44,6 %, увеличение на 5,3 %). Дальнейшее повышение концентрации СК отражается на выходе саженцев отрицательно.
1. Талаш А. И. Методика проведения испытаний средств защиты против «сезонных» возбудителей на виноградниках в полевых условиях. Краснодар, 2008. 12 с.
2. Молодченкова О. О. Предполагаемые функции салициловой кислоты в растениях // Физиология и биохимия культурных растений. 2001. Т. 33. № 6. С. 463–473.
3. El-Hosieny H. Effect of Ascorbic and Salicylic acid on leaf area, N, P, K content as well as yield and its components of mango (Mangifera indica L.) TREES // Journal of Plant Production. 2015. Vol. 6. No. 10. P. 1619–1629. doi: 10.21608 / jpp.2015.52040.
4. Preharvest application of methyl salicylate, acetyl salicylic acid and salicylic acid alleviated disease caused by Botrytis cinerea through stimulation of antioxidant system in table grapes / Pastor M. E. G., Gimenez M. J., Zapata P. J, et. al. // International Journal of Food Microbiology. 2020. Vol. 334. P. 108807. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168160520303019?via%3Dihub. (дата обращения: 4.10.2021). doi: 10.1016 / j.ijfoodmicro.2020.108807
5. Control of Botrytis mold of the new seedless grape ‘BRS Vitoria’ during cold storage / Y. Khamis, S. Roberto, F. Chiarotti, et al. // Scientia Horticulturae. 2015. Vol. 193. P. 316–321. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304423815301011?via%3Dihub (дата обращения: 4.10.2021). doi: 10.1016/J.SCIENTA.2015.07.026.
6. Al-Douri E. F, Hasan A. Effect of Magnesium and Foliar Spray of Gibberellic and Salicylic Acids on Vegetative Growth Characteristics of Peach (Prunus persica L.) Saplings CV. Miski // Mesopotamia Journal of Agriculture. 2020. Vol. 47. P. 307–317. doi: 10.25130/TJAS.V19I2.375.
7. Salicylic Acid Affects Root Meristem Patterning via Auxin Distribution in a Concentration-Dependent Manner / T. Pasternak, E. P Groot, F. Kazantsev, et. al. // Plant Physiology. 2019. Vol. 180. No. 3. P. 00130. URL: https://academic.oup.com/plphys/article/180/3/1725/6117741?login=false (дата обращения: 10.09.2021). doi: 10.1104/стр.19.00130.
8. Pre‐veraison treatment of salicylic acid to enhance anthocyanin content of grape (Vitis vinifera L.) berries / M. Oraei, S. Panahirad, F. Zaare-Nahandi, al. et // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2019. Vol. 99. P. 5946–5952. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jsfa.9869 (дата обращения: 10.09.2020). doi: 10.1002/jsfa.9869.
9. Quality, antioxidant compounds, antioxidant capacity and enzymes activity of 'El-Bayadi' table grapes at harvest as affected by preharvest salicylic acid and gibberellic acid spray / Abdulaziz M. A Alrashdi, Mohamed A. Awad, Adel D. Al-Qurashi, al. et // Scientia Horticulturae. 2017. Vol. 220. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304423817302285?via%3Dihub (дата обращения: 20.04.2021). doi: 10.1016/j.scienta.2017.04.005.
10. Ребров А. Н. Применение салициловой кислоты для повышения преадаптивности пробирочных растений винограда к условиям in vivo // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2016. № 37 (1). С. 144–150.
11. Малтабар Л. М., Ждамарова А. Г. Методики проведения агробиологических учетов и наблюдений по виноградарству. Краснодар: Кубанский СХИ, 1982. 28 с.
12. Агротехнические исследования по созданию интенсивных виноградных насаждений на промышленной основе / Е. И. Захарова, Л. П. Машинская, В. П. Бондарев и др.; под ред. Б.А Музыченко. Новочеркасск, 1978. 176 с.
