Влияние различных видов черенков и сроков черенкования на укореняемость вернонии косматой (Vernonia crinita)

Введение. В лаборатории декоративных растений Главного ботанического сада имени Н.В. Цицина РАН в настоящее время особое внимание уделено интродукционному изучению представителей рода Vernonia Schreb. [1]. Род Vernonia насчитывает порядка 500 природных видов, по преимуществу встречающихся в тропической зоне Южной Америки. Лишь незначительное число видов (порядка 17) данного рода произрастает в регионах с умеренным климатом (США) [2]. Именно эти виды и перспективны для интродукционного изучения в ГБС РАН [3]. В настоящее время в коллекционный фонд входят лишь два вида: Vernonia crinitа Raf. (syn. Vernonia arkansana DC.), представленная как природным видом, так и сортом, полученным на ее основе (‘Mammuth’), и Vernonia fasciculata Michx. Стоит отметить, что за более чем десятилетний срок интродукционного изучения Vernonia crinita оказалась наиболее устойчивой. Во флоре Северной Америки данный вид занимает незначительную площадь, ограниченную штатами Канзас, Миссури, Оклахома и Арканзас [2]. Vernonia fasciculatа имеет более широкий ареал распространения, включающий в себя большую полосу в центральных регионах Северной Америки – от Манитобы до Оклахомы. Помимо двух видов верноний, вошедших в кол- лекционный фонд, было изучено еще два вида: Vernonia glauca (L.) Willd. и Vernonia gigantea (Walter) Trel. (syn.Vernonia altissima Nutt.), однако они выпали из коллекции. Следует отметить, что Vernonia gigantea имеет широкий ареал – от Онтарио до Флориды и потенциально может культивироваться в условиях средней полосы России. На наш взгляд, следует провести повторное интродукционное испытание данного вида. Vernonia glauca имеет более южное происхождение и не перспективна для дальнейшего интродукционного изучения.

На территории нашей страны вернония косматая локально представлена в экспозициях некоторых ботанических садов и в частных коллекциях. Стоит отметить, что данный вид является декоративным, долговечным, неприхотливым и перспективным для ландшафтного озеленения растением. Особенностью вернонии косматой является позднее цветение, в этой связи семенное размножение данного растения крайне затруднено, так как семена редко вызревают, а в годы с неблагоприятными погодными условиями (при сухой холодной осени и ранней бесснежной зиме) не успевают вызревать. Поэтому поиск быстрых и эффективных методов размножения Vernonia crinita представляет большой научный и коммерческий интерес.

Образование корневой системы при укоренении зеленых черенков является сложным процессом и зависит от многих внутренних и внешних причин. В этом направлении накоплен большой фактический материал [4, 5]. Теоретические предпосылки размножения древесных и кустарниковых растений зелеными черенками активно разрабатывались и хорошо представлены в работах ряда авторов [6–8]. Однако до сих пор остается открытым вопрос о влиянии некоторых внешних признаков травянистых цветочно-декоративных растений, обуславливающих укореняемость зеленых черенков. Отсутствие в специальной литературе исследований в этой области связано прежде всего со сложностью определения доли влияния конкретного биологического фактора (например, вид черенка) на общую совокупность факторов – регенерацию придаточных корней при черенковании. Исходя из того, что вид и структура черенка являются внешним проявлением морфологических особенностей данного цветочнодекоративного растения, возможность использовать этот признак для прогнозирования результатов черенкования весьма актуальна как с научной, так и с практической точки зрения.

Цель работы. Изучение оптимальных способов вегетативного размножения малораспространенного декоративного растения вернония косматая ( Vernonia crinita ).

Задачи : выяснение влияние вида черенка и календарных сроков черенкования на регенерацию придаточных корней.

Материал и методы исследований. В рамках эксперимента объектами исследования являлись 525 черенков природного вида Vernonia crinitа . В эксперименте использовались черенки трех видов: верхушечные черенки, боковые черенки, боковые черенки с пяткой. Побеги для черенкования заготавливаются в день черенкования с хорошо развитых здоровых маточных растений в возрасте 3-4 лет, в 7 сроках, начиная со II декады апреля и до I декады ноября (в период от начала активного роста побегов и до конца вегетации). Опыт проводился в 5 повторностях, в каждой из которых было взято по 15 черенков в 7 сроках черенкования. Черенки брали только с молодых верхушечных и боковых нецветущих побегов первого порядка с 2–3 междоузлиями, листовую пластинку укорачивали на 1/3 длины.

Укоренение черенков проводилось в парниках без подогрева, оборудованных автоматиче- ской туманообразующей установкой. Режим для дозировки – циклическая подача мелкораспыленной воды в виде искусственного тумана. В течение 8 часов дневного времени суток через каждые 10 минут автоматически включается подача воды в установке на 30 секунд. В качестве субстрата был использован промытый речной песок слоем 7 см.

Экспериментальные данные были обработаны при помощи однофакторного дисперсионного анализа небольшой группы данных [9].

Результаты исследований и их обсуждение. Цветение Vernonia crinitа приходится на I-II декаду сентября, поэтому черенкование в этот период затруднено по физиологическим причинам, связанным с тем, что в этот период верхушечные и боковые черенки превращаются в цветочные побеги, непригодные для черенкования.

Проведенное исследование показало, что по интенсивности укореняемости черенков Vernonia crinitа можно выделить две группы. Первая группа характеризуется укореняемостью свыше 65 %. В эту группу входят весенние черенки как с пяткой (68,0 %), так и верхушечные; летние боковые «с пяткой» (69,3 %) и без нее (66,6 %). Ко второй группе относятся осенние черенки верхушечные (62,5 %) и боковые (14,8 %), укоре-няемость которых значительно ниже.

При сравнении экспериментальных данных установлено, что самым высоким показателем средней укореняемости обладают черенки, заготовленные с побегов, взятых в августе (70,5 %), а самой низкой – в начале ноября (14,8 %).

Выявленная разница между самой низкой и самой высокой укореняемостью (55,7 %) является прежде всего результатом более совершенного формирования структур тканей и запаса пластических веществ в них в августе, чем в отмирающих побегах в начале ноября, зачастую уже поврежденных сильными ночными понижениями температур, как и в отрастающих побегах в начале мая. Кроме того, в них присутствуют фитогормоны роста и укоренения, концентрация которых в тканях значительно повышается в период активного развития растений. По-видимому, в разные сроки морфология тканей отрастающих побегов, а также их физиологическое состояние существенно отличаются друг от друга.

В данном эксперименте различные сроки черенкования рассматривались как варианты опыта; установлено, что укореняемость и регенерационная способность черенков варьируют в зависимости от сроков проведения работ по черенкованию. Так, укореняемость в ноябре у черенка с «пяткой» составляет всего 13,3 %, а в апреле-мае она 68 %. Таким образом, независимо от вида черенка, отмечается боле высокая укореняемость в весенне-летний период, чем в летне-осенний. Из таблицы 1 видно, что все растения весенне-летнего черенкования укореняются намного лучше остальных. При этом разница в укореняемости летних черенков составляет 15 %, а у весенних черенков разницы практически нет (1 %).

Для того чтобы объективно оценить полученные результаты по выявлению способности к укоренению растения Vernonia crinita , отличающихся друг от друга по видам черенков в различные сроки черенкования, экспериментальные данные были обработаны при помощи однофакторного дисперсионного анализа небольшой группы данных. В результате проведенного математического анализа были получены фактические значения критерия Фишера, которые сравнивали с табличными величинами (табл. 2).

Таблица 1

Приживаемость зеленых черенков Vernonia crinitа в зависимости от вида черенка и сроков черенкования

Вид черенков по срокам черенкования	Число черенков в повторностях	Укореняемость зеленых черенков по срокам										Всего
		Повторность 1		Повторность 2		Повторность 3		Повторность 4		Повторность 5		шт.	%
		шт.	%	шт.	%	шт.	%	шт.	%	шт.	%
Апрель, II декада («с пяткой»)	15	10	68	10	68	10	68	10	68	10	68	50	66,6
Май, I декада, (верхушечный)	15	10	68	10	68	10	68	10	68	10	68	50	66,6
Июнь, боковые «с пяткой»	15	10	68	10	68	8	53	11	73	13	86	52	69,3
Июль, боковые «без пятки»	15	8	63	14	93	8	53	9	60	11	73	50	66,6
Август, верхушечные	15	10	68	5	33	11	73	8	53	9	60	53	70,5
Сентябрь, I декада, верхушечные	15	10	68	5	33	11	73	9	60	12	80	47	62,5
Ноябрь, боковые «с пяткой», в теплице	15	1	6,6	1	6,6	2	13,3	5	33	2	13,3	11	14,8
Всего шт.	105	59	56,1	55	52,3	60	57,5	62	59,1	67	63,8	-	-

Таблица 2

Дисперсионный анализ влияния сроков черенкования на укореняемость Vernonia crinitа

Варьирование данных	Сумма квадратов отклонений	Степень свободы, V	Дисперсия, G2	Критерии Фишера
				F’	F(P=95)
Общее	375,0	34	11,0	-	-
По градации опыта	242,6	6	40,3	1,4	0,7
По повторностям	114,0	4	29,5	35,0	-
Остаточная	19	24	0,8	-	-

Примечание . Ошибка средней арифметической 0,32 %; точность опыта P=2,7 % (P<5 %).

Так как для фактора 1 (виды черенков по срокам) полученная величина критерия Фишера 1,4 больше, чем его табличное значение 0,7, можно сделать вывод, что различные виды черенков в разные сроки черенкования могут служить диагностическим признаком для прогнозирования укореняемости зеленых черенков. По этому признаку черенки, как «с пяткой», так и верхушечные, укореняются одинаково хорошо. Сроки черенкования (в данном эксперименте с середины апреля до начала ноября) также оказали существенное и достоверное влияние на результаты укореняемости. Вычисленная величина F=35 больше, чем табличное значение Fтабл=0,7 при доверительном уровне точности опыта 95 %.

Полученные результаты дисперсионного анализа можно считать достоверными, так как вычисленная величина точности опыта Р=2,7 % меньше допустимого 5%-го уровня.

Выводы. На основании полученных результатов можно сделать вывод, что применение зеленого черенкования даже при отсутствии обработки стимуляторами корнеообразования позволяет получить укорененный материал. Так как вызревание семян происходит нерегулярно, то получение семенного потомства затруднено, а с помощью вегетативного деления куста можно получить незначительное число новых растений, поэтому вегетативное размножение с помощью черенкования является наиболее эффективным способом размножения Vernonia crinita . По итогам сопоставления различных вариантов укоренения найден эффективный и быстрый способ размножения методом зеленого черенкования верхушечными черенками и черенками «с пяткой». Отмечено, что черенкование возможно с мая по ноябрь, однако независимо от вида черенка отмечается боле высокая укореняемость в весенне-летний период, чем в летне-осенний.