Способ диагностики срезанных зелёных черенков для прогнозирования их укореняемости

Способ диагностики срезанных зелёных черенков для прогнозирования их укореняемости

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к питомниководству, и может быть использовано для раннего прогнозирования качества корнеобразования срезанных зеленых черенков плодово-ягодных культур.

В настоящее время для получения посадочного материала плодовых и ягодных садовых культур широко применяется метод зеленого черенкования. При этом отбраковка посадочного материала (укорененных черенков низкого качества и неукоренившихся черенков) осуществляется путем оценки развитости корневой системы через несколько месяцев после высадки черенков в защищенный грунт. А так как посадочный материал низкого качества исключается из дальнейшего производственного процесса, то получается, что часть ресурсов затрачивается впустую, и при определенных потерях производство становится нерентабельным, особенно в промышленных плодопитомниках, когда количество саженцев исчисляется сотнями тысяч [Аладина О.Н. Оптимизация технологии зеленого черенкования садовых растений // Известия ТСХА. - Вып. 4. - 2013. - С. 5-22]. Отбраковка черенков на ранних стадиях, то есть до укоренения, позволила бы повысить уровень рентабельности. Это возможно, так как качество укоренения черенков определяется не только внешними условиями (температурой, влажностью окружающего воздуха и субстрата, питанием и другими факторами), но и физиологическим состоянием и жизнеспособностью самого черенка. Следовательно, возможно такое физиологическое состояние черенка, что он не укоренится даже при самых благоприятных внешних условиях. Известен способ оценки качества черенков, включающий оценку потенциальной укореняемости по содержанию крахмала в растительных тканях черенка [Контроль качества черенков винограда. URL: http://www. vinogradna.ru]. Для этого из заготовленного посадочного материала отбирается контрольная партия черенков, у которых обновляются нижние срезы. Затем черенки погружаются нижними концами в раствор йода на одну-две минуты, после чего по окраске срезов устанавливается степень их зрелости. У хорошо вызревших черенков окраска плоскости обновленного среза сплошная темно-синяя. При неполном вызревании тканей в темно-синий цвет окрашиваются только отдельные полосы, соответствующие расположению сердцевидных лучей, то есть там, где больше всего сосредоточено зерен крахмала. Недостатком способа является отсутствие количественной оценки и большая трудоемкость. Наиболее близким аналогом изобретению (прототипом) по технической сущности является способ диагностики срезанных зеленых черенков для прогнозирования их укореняемости, при котором осуществляют измерение физического параметра их растительных тканей, укоренение, оценку качества укоренения, разделение черенков по группам в зависимости от оценок качества укоренения, установление соответствия между оценками качества укоренения и значениями физического параметра растительных тканей срезанных зеленых черенков и использование этих значений для прогнозирования потенциальной укореняемости черенков данной культуры в последующих вегетационных периодах [Баранова О.А. Питомниководство смородины на Алтае // Научные чтения памяти академика М.А. Лисавенко. Алт. кн. изд-во. Барнаул, 1971. - С. 115-132]. В качестве физического параметра используют отношение ширины кольца коры к ширине кольца ксилемы. При отношении меньше 0,778 зеленые черенки не укореняются, при отношении от 0,778 до 0,953 возникают слабые корни, при отношении от 0,953 до 2,364 зеленые черенки укореняются успешно. Ширину колец коры и ксилемы измеряют окулярным микрометром под микроскопом [Баранова О.А. Технология и сравнительная эффективность способов вегетативного размножения черной смородины в лесостепи Алтайского края. Автореферат дисс. на соиск. уч. ст.к. с.-х. наук. Специальность 06.536 - Плодоводство. Ленинград, 1971. - 22 с.]. Достоинством способа является объективная количественная оценка степени укореняемости черенков. Недостаток способа - сложная и длительная процедура измерений физического параметра растительных тканей срезанных зеленых черенков.

Техническим результатом при осуществлении способа является уменьшение времени и трудоемкости измерений физического параметра растительных тканей срезанных зеленых черенков, используемого для прогнозирования их укореняемости.

Технический результат в изобретении достигается тем, что в способе диагностики срезанных зеленых черенков для прогнозирования их укореняемости, включающем измерение физического параметра их растительных тканей, укоренение, оценку качества укоренения, разделение черенков по группам в зависимости от оценок качества укоренения, установление соответствия между оценками качества укоренения и значениями физического параметра растительных тканей срезанных зеленых черенков и использование этих значений для прогнозирования потенциальной укореняемости черенков данной культуры в последующих вегетационных периодах, в качестве физического параметра используют электрофизический параметр растительных тканей срезанных зеленых черенков, а именно отношение модулей полного электрического сопротивления, измеренных на двух фиксированных частотах.

Такое выполнение способа позволяет получить значение диагностического параметра срезанных зеленых черенков путем использования более быстродействующих электрических приборов для измерения электрофизических параметров биологических тканей по сравнению с измерениями геометрических параметров оптическими приборами (в прототипе). Например, измерителями RLC и импеданса фирм Keysight [www.keysight.com], Solartron, PAR [www.fuelsell.su], ООО «Элине» [www.elins.ru]. Поскольку модуль полного электрического сопротивления зависит не только от физиологического состояния черенков, а еще и от их размеров, то для уменьшения влияния геометрических параметров черенков берут отношение модулей полного электрического сопротивления, измеренных на двух частотах.

Способ диагностики срезанных зеленых черенков для прогнозирования их укореняемости реализуется в последовательности действий, изложенной ниже.

Из партии срезанных зеленых черенков производят контрольную выборку в количестве не менее 100 черенков. Путем многократных измерений соответствующими электроизмерительными средствами (приборами и электродами) определяют отношение модулей полного электрического сопротивления растительных тканей черенков контрольной выборки, измеренных на двух фиксированных частотах, например, 1 кГц и 1 МГц, используя методики прямых [ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений] и косвенных измерений [МИ 2083-90. ГСИ. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей]. Затем черенки маркируют по номерам (с помощью бирок и водостойкого маркера) и высаживают в теплице. После укоренения черенков их выкапывают и разделяют на группы по развитости корневой системы методом экспертной оценки. По данным измерений черенков, полученных до укоренения, методами математической статистики [Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTICA - Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. - M.: «Филинъ», 1997. - 608 с.] определяют номинальное значение и доверительный интервал отношения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей черенков для каждой группы, то есть устанавливают соответствие между показателем качества корневой системы черенков и электрофизическим параметром их растительных тканей. Полученное соответствие используют для отбраковки потенциально непригодных зеленых черенков данной культуры в последующих вегетационных периодах.

Для подтверждения способа нами проведено его практическое опробование на 100 черенках облепихи сорта «Алтайская». Для измерения действительной и мнимой частей модуля полного электрического сопротивления растительных тканей черенков используют цифровые измерители RLC Е7-8 и Е7-12, работающие на фиксированных частотах 1 кГц и 1 МГц, соответственно. Для подключения измерительных приборов Е7-8 и Е7-12 к черенкам используют кольцевые гибкие электроды ЭСО-1 производства фирмы «Нейрософт» (Россия) и электропроводную клеящую пасту «УНИПАСТА» производства ООО «Гельтек-Медика» (Россия) для уменьшения контактного сопротивления между электродами и поверхностью черенков. Кольцевые электроды закрепляют на черенке на расстоянии 20 мм друг от друга [Николаев Д.В. Биоимпедансный анализ состава тела человека / Д.В. Николаев, А.В. Смирнов, И.Г. Бобринская, С.Г. Руднев. - М.: Наука, 2009. - С. 149-150]. Результаты определения номинального значения (математического ожидания) и доверительного интервала отношения модулей полного электрического сопротивления растительных тканей черенков для каждой группы (сорта) сводят в таблицу.

У зеленых черенков облепихи сорта «Алтайская», срезанных в последующие вегетационные периоды, измеряют отношение модулей полного электрического сопротивления их растительных тканей и отбраковывают черенки с отношением модулей полного электрического сопротивления от 5,75 до 5,95.

Способ диагностики срезанных зеленых черенков для прогнозирования их укореняемости, включающий измерение физического параметра их растительных тканей, укоренение, оценку качества укоренения, разделение черенков по группам в зависимости от оценок качества укоренения, установление соответствия между оценками качества укоренения и значениями физического параметра растительных тканей срезанных зеленых черенков и использование этих значений для прогнозирования потенциальной укореняемости черенков данной культуры в последующих вегетационных периодах, отличающийся тем, что в качестве электрофизического параметра используют отношение модулей полного электрического сопротивления растительных тканей срезанных зеленых черенков, измеренных на двух фиксированных частотах.