Влияние состава субстрата на приживаемость и корнеобразование адаптируемых ex vitro растений голубики полувысокой североамериканских сортов

Макаров, С.С. Влияние состава субстрата на приживаемость и корнеобразование адаптируемых ex vitro растений голубики полувысокой североамериканских сортов / С.С. Макаров, С.А. Родин, И.Б. Кузнецова. – DOI 10.24419/LHI.2304-3083.2020.2.10. – Текст: электронный // Лесохоз. информ. : электрон. сетевой журн. – 2020. – № 2. – С. 119–126. URL:

В настоящее время голубика полувысокая пользуется все большей популярностью в России, а во многих странах уже давно считается одной из ведущих ягодных культур. Голубика полувысокая является гибридом видов Vaccinium corymbosum x V. angustifolium Ait. Эта культура малотребовательна к теплообеспечен-ности вегетационного периода, а зимой способна выдерживать под снежным покровом температуру до -37…-40 °С [1–4]. Голубика полувысокая является высокоурожайным и устойчивым к различным болезням и вредителям видом.

Ягоды голубики сочнее и слаще черники, имеют приятный кисло-сладкий вкус, их можно употреблять как в свежем виде, так и перерабатывать на различные заготовки (компоты, варенья и т.д.). Ягоды голубики в легко усваиваемой форме содержат богатый состав биологически активных веществ, провитамин A, витамины B1, B2, C, PP, фосфор, кальций и железо. Ягоды можно использовать для профилактики и лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта, нервной и сердечно-сосудистой систем. Их регулярное употребление способствует снижению уровня холестерина в крови, укреплению стенок кровеносных сосудов, восстановлению зрения, выведению из организма радионуклидов и солей тяжелых металлов, а также снижению риска онкологических заболеваний. Листья и стебли растений также обладают лекарственными свойствами [5, 6].

Мировой опыт показывает перспективность использования голубики полувысокой для биологической рекультивации выработанных верховых и переходных торфяников путем создания на них плантаций лесных ягодных растений [1, 2].

Для получения сортового посадочного материала голубики полувысокой можно использовать только вегетативные способы размножения – стеблевые черенки, партикуляцию (деление кустa) и клональное микроразмножение. Последний метод является наиболее эффективным и позволяет работать в лаборатории независимо от сезона, получать определенное количество безвирусных растений к заданному сроку, создавать банк пробирочных растений, сохраняя их при пониженных температурах.

Цель исследований – изучить влияние состава субстрата на приживаемость и корнеобра-зование адаптируемых ex vitro растений голубики полувысокой.

Объекты и методика исследований. Исследования были проведены в 2017–2018 гг. в Лаборатории клонального микроразмножения растений Центрально-европейской лесной опытной станции ВНИИЛМ и Лаборатории биотехнологии Костромской ГСХА. Объектами исследования служили сорта голубики полувысокой – Northblue и Northcountry.

Northblue – среднеспелый сорт. Ягоды крупные (средняя масса одной ягоды – 1,5 г, максимальная – 2,5 г), темно-синие, с естественным ароматом голубики. Данный сорт был создан в Университете штата Миннесота (США) в 1983 г. в качестве альтернативы существующим сортам высокорослой голубики для выращивания на бедных почвах в районах с низкими зимними температурами [7, 8]. Высокую урожайность сорта в условиях умеренного климата подтвердили и исследования в Орегоне. В культуре необходимо регулярно осуществлять разреживание старых посевов, что уменьшает потребность кустов в подрезке в первые 5 лет. Сорт Northblue рекомендован для посадок на крупных промышленных плантациях и в фермерских хозяйствах в условиях умеренного климата.

Northcountry – среднеспелый сорт. Ягоды средне-синие, среднего размера (масса одной ягоды: средняя – 0,6 г, максимальная – 1,5 г), вкус умеренно сладкий. Куст сильный, раскидистый, средневысокий, высокопродуктивный. Плодоношение продолжается в течение 2–3 недель. Northcountry наиболее высоко ценится в регионах с холодным климатом и в местах, где случаются экстремальные перепады летне-зимних температур, т.е. там, где практически невозможно выращивать другие имеющиеся на сегодняшний день сорта. Northcountry – более зимостойкий сорт, чем Northblue, благодаря тому, что его раскидистый куст лучше укрывается снегом. Наилучшие показатели урожайности сорта Northcountry отмечены в Канаде, а также на экспериментальных участках на западе США и в других регионах с преобладанием холодных зим. Этот сорт рекомендован для внедрения в промышленное производство на плантациях и фермерских хозяйствах в северных регионах.

На этапе адаптации ex vitro размноженных in vitro растений (рис. 1) мы исследовали влияние состава субстрата (торф переходного типа, торф+песок в соотношении 3:1 и торф+грунт 1:1) на приживаемость и корнеобразование растений голубики полувысокой сортов Northblue и Northcountry. Приживаемость определяли по отношению количества жизнеспособных растений к высаженным в субстрат, выраженному в процентах. Учитывали количество и длину образовавшихся у растений корней. Повторность опыта 15-кратная. Осуществляли двухфакторный анализ: фактор А – тип почвогрунта, фактор В – сорт. Различие между вариантами определяли по наименьшей существенной разнице (НСР) для 5%-го уровня значимости. Статистическую обработку данных проводили с помощью программного пакета Microsoft Office 2010.

Результаты и обсуждение. Культивирование in vitro осуществляли на питательной среде Woody Plant Medium (WPM), содержащей основные макро- и микроэлементы, витамины, регуляторы роста, c добавлением 30 г/л сахарозы и 7 г/л агар-агара. Показатель рН среды составил 4,3–4,5. В культивационной комнате поддерживали температуру 23–25 ^оС и влажность воздуха 75%.

На этапе адаптации растения с хорошо развитой корневой системой вытаскивали из пробирки пинцетом, промывали корни 1%-м раствором перманганата калия, чтобы предотвратить развитие патогенной микрофлоры. Затем их высаживали в кассеты, заполненные различным субстратом (рис. 2), которые предварительно в течение недели хранили в темном месте и проливали 5%-м раствором перманганата калия.

Адаптацию растений осуществляли при температуре +25 °C, влажности – 80–90% и освещенности 8 000 лк. Каждый день в течение

Рис. 1. Растение голубики полувысокой in vitro c корневой системой

недели растения-регенеранты опрыскивали, а через 10 сут после высадки в кассеты провели их первую подкормку половинным минеральным составом среды WPM и ревизию. Дальнейшее

Рис. 2. Адаптированные растения голубики полувысокой в условиях ex vitro

выращивание проходило по принятой для данного вида растения агротехнике.

В 2018 г. адаптированные к почвенным субстратам растения голубики полувысокой ex vitro были высажены в полевые условия в кв. 59, выд. 13 Пригородного участкового лесничества ОГКУ «Костромское лесничество» для доращивания (рис. 3).

Рис. 3. Адаптированные растения голубики полувысокой ex vitro , высаженные в полевые условия

Самая высокая приживаемость адаптируемых растений голубики в среднем по годам и сортам отмечена на торфе переходного типа (86%), затем в порядке уменьшения следуют торф+песок 3:1 (80%) и торф+грунт 1:1 (50%) (табл. 1). Закономерных существенных различий в приживаемости адаптируемых растений в зависимости от сорта не выявлено.

Количество корней голубики полувысокой не различалось в зависимости от субстрата и составляло в среднем 1,4–1,5 шт. на 1 растение. У растений сорта Northblue формировалось большее количество корней, чем у растений Northcountry, но разница несущественна (табл. 2).

На среднюю длину корней голубики оказывали сильное влияние как состав субстрата, так и сорт. Средняя длина корней адаптированных растений была наибольшей на смеси торф+грунт в соотношении 1:1, а наименьшей – на торфе переходного типа. У голубики сорта Northcountry средняя длина корней была несколько больше, чем у сорта Northblue (табл. 3).

Суммарная длина корней различалась в зависимости от состава субстрата и сорта (табл. 4).

Таблица 1. Приживаемость растений североамериканских сортов голубики полувысокой в зависимости от типа субстрата, %

Субстрат	Сорт (2017 г.)		Сорт (2018 г.)		Среднее
	Northblue	Northcountry	Northblue	Northcountry
Торф переходного типа	90	85	85	85	86
Торф+песок 3:1	75	85	70	89	80
Торф+грунт 1:1	50	45	50	55	50

Таблица 2. Количество корней на 1 растение голубики полувысокой в зависимости от типа субстрата и сорта, шт.

Субстрат	Сорт		Среднее
	Northblue	Northcountry
Торф переходного типа	1,4	1,3	1,4
Торф+песок 3:1	1,6	1,3	1,5
Торф+грунт 1:1	1,7	1,3	1,5
Среднее	1,6	1,3	-

НСРобщ. = 0,46; Фа = 0,27; Фб = 0,32

Таблица 3. Средняя длина корней на одно растение голубики полувысокой в зависимости от типа субстрата и сорта, см

Субстрат	Сорт		Среднее
	Northblue	Northcountry
Торф переходного типа	1,0	0,9	0,9
Торф+песок 3:1	1,6	1,7	1,7
Торф+грунт 1:1	2,2	2,8	2,5
Среднее	1,6	1,8	-
НСРобщ. = 0,13; Фа = 0,07; Фб = 0,09

Таблица 4. Суммарная длина корней на 1 растение голубики полувысокой в зависимости от типа субстрата и сорта, см

Субстрат	Сорт		Среднее
	Northblue	Northcountry
Торф переходного типа	9,4	4,7	7,0
Торф+песок 3:1	10,3	8,8	9,6
Торф+грунт 1:1	14,4	14,5	14,5
Среднее	11,4	9,3	-
НСРобщ. = 0,78; Фа = 0,45; Фб = 0,55

Наибольшая суммарная длина корней у адаптированных растений наблюдалась на субстрате торф+грунт 1:1, наименьшая – на торфе переходного типа. Суммарная длина корней голубики сорта Northblue была больше, чем у растений сорта Northcountry.

Таким образом, можно сделать следующие выводы.

• 1.    Наиболее высокий уровень приживаемости адаптируемых растений исследуемых сортов

• 2.    Количество корней у растений голубики не зависело от состава субстрата, а их суммарная длина была больше на субстрате торф+грунт 1:1, наименьшая – на торфе переходного типа.

• 3.    Наибольшая суммарная длина корней наблюдалась у растений голубики сорта Northblue.

отмечен на торфе переходного типа (86%), затем в порядке уменьшения следуют торф+песок в соотношении 3:1 (80%) и торф+грунт 1:1 (50%).