Журнал "APK News"
Мичуринский государственный аграрный университет
Мичуринск -Наукоград
Юг-Полив

ОЛЕГ СЕРДЮК
к. с.-х. н., Киев, Украина

Микроклональное размножение плодовых и ягодных культур как основа ведения современного прибыльного садоводства

Представлены теоретические и практические аспекты ведения современного прибыльного садоводства, базируясь на использовании безвирусного посадочного материала полученного путём микроклонального размножения.

Ключевые слова: микроклональное размножение растений, садоводство, питомниководство

В настоящее время в отечественных садоводческих производственных кругах ведётся дискуссия относительно целесообразности использования безвирусного (сертифицированного) посадочного материала полученного путём микроклонального размножения in vitro в связи с его высокой стоимостью (рис. 1).

in_vitro_serduk_pr_01_1Процесс микроклонального размножения

Иной причиной, которая нивелируют целесообразность применение такого посадочного материала, являются неоднократные случаи пресечения карантинными службами попыток ввоза на территорию Российской Федерации и Украины импортного посадочного материала зараженного карантинными объектами. Также обнаружены уже существующие очаги таких объектов в промышленных насаждениях и ведётся работа по их локализации и устранению [1, 2]. Вследствие этого садоводческие предприятия несут большие убытки, от чего к такому посадочному материалу складывается недоверие. Необходимо отметить, что не все питомники Европейского Союза (в основном из них импортируется посадочный материал) работают с безвирусными растениями, полученными in vitro в качестве базисного материала, и не все ведут ответственный бизнес. Внутреннюю инфекцию в растениях часто трудно обнаружить или же вообще практически не возможно. Но при её наличии она всё равно проявляется и, как правило, уже на тех этапах роста и развития растений, когда нужно полностью выкорчёвывать молодой сад, неся колоссальные убытки и доказать на каком этапе инфекция попала в растения или же она там присутствовала с самого начала уже не возможно.

С другой стороны, производители как свежих плодов и ягод, так и посадочного материала, которые имели возможность работать с безвирусным материалом, почти все склонны к тому, что при умеренной стоимости, его применение есть более экономически выгодным, по сравнению с рядовым посадочным материалом.

Для логической цепочки необходимо напомнить, что процесс микроклонального размножения растений in vitro требует прохождения следующих этапов:

  1. инициация культуры, или введение меристемной ткани растения на подходящую питательную среду;
  2. пролиферация, или наращивание микростеблей;
  3. укоренение микростеблей;
  4. акклиматизация и высадка в полевые условия (in vivo).

Наиболее целесообразно применять безвирусные растения для закладки маточных насаждений, будь то ягодных, орехоплодных, или же семечковых и косточковых культур, а также подвоев к ним. Применяя его, таким образом, обязательным условием есть периодический контроль путём тестирования отсутствия патогенных организмов в маточных растениях (как правило, раз в два года), пространственная изоляция и агротехнический уход на высоком уровне. Хотя в садоводческих предприятиях, уже давно пришедших к выводу, что микроклональное размножение – путь к повышению продуктивности, урожайности и качеству плодов, есть целесообразность закладки товарных насаждений и таким, казалось бы, дорогостоящим посадочным материалом.

Экономически хорошо сбалансированный рынок производства продукции садоводства и умеренной стоимости посадочного материала, полученного данным способом в результате постановки его на промышленную коммерческую основу, даёт возможность масштабировать в соответствии со спросом, при сравнительно небольшой себестоимости по сравнению с выращиванием посадочного материала традиционными путями (первый есть более трудоёмкий). Поэтому закладка ягодников, первого поля питомника, или же насаждений фундука материалом непосредственно полученного in vitro часто практикуется.

in_vitro_serduk_pr_02_1Первое поле питомника, заложенное сертифицированным посадочным материалом подвоев косточковых культур, полученным in vitro

Насаждения голубики преимущественно закладываются посадочным материалом, выращенным в культуре in vitro, так как данная ягодная культура трудно размножается иными способами, чтобы нарастить её для промышленных масштабов. Да и цена на ягоды голубики относительно стабильно высокая, вследствие высокого спроса на них из-за их высоких вкусовых качеств и большого количества, ценных для человеческого организма питательных веществ.

in_vitro_serduk_pr_03_1Акклиматизированный посадочный материал голубики

Наиболее вредоносные вирусы способны приводить к потерям 20–70% урожая. По этому, анализ распространённости вирусных болезней, прогноз их развития, уничтожение очагов карантинных объектов и создание безвирусного питомниководства плодовых и ягодных культур являются актуальной задачей защиты растений [3].

В России и Украине есть лаборатории почти при всех профилирующих научных и образовательных учреждениях, где изучаются вопросы, связанные с проблемами микроклонального размножения растений и их оздоровления. Для большинства плодовых и ягодных культур, а также в сортовом разрезе, подобраны оптимальные питательные среды для культивирования их in vitro на различных этапах размножения, а также отработаны методики тестирование растений на наличие латентных патогенов. Но всё-таки узким местом в цепочке от меристемы до готового саженца является акклиматизация эксплантов in vivo (в условия внешней среды, вне пробирки). На данном этапе растения требуют определённых параметров микроклимата. Для возделывания посадочного материала в промышленных масштабах это делается в акклиматизационных комплексах оснащённых специальным оборудованием позволяющим регулировать параметры микроклимата в зависимости от этапа акклиматизации растений и климатических условий внешней среды.

in_vitro_serduk_pr_04_1Растения подвоя Colt для вишни и черешни

Как известно, приборы и оборудование для обустройства лаборатории микроклонального размножения растений, компоненты для приготовления питательных сред, обустройство акклиматизационных комплексов и оплата труда квалифицированного персонала требуют значительных капиталовложений. Поэтому, в странах, где микроклональное размножение плодовых и декоративных культур поставлено на коммерческую основу, этот очень необходимый сегмент садоводческой отрасли обслуживается частными компаниями.

Причина преимущества применения безвирусного посадочного материала полученного in vitro кроется в том, что растения, проходя путь от меристемастических клеток до взрослых растений, проходят процесс “реювенилизации” (омолаживания) в результате чего лишаются действия накопившейся в растениях “усталости” вызванной стрессовыми факторами.

in_vitro_serduk_pr_05_1Растения подвоя Gizela 5 для вишни и черешни

Поэтому, применяя оздоровленный посадочный материал в комплексе с высокой агротехникой, можно получить более высокую отдачу урожая и более раннее вступление растений в период товарного плодоношения, таким образом обеспечить быстрое возвращение вложенных инвестиций и получить более высокий доход по сравнению с использованием обычного посадочного материала.

in_vitro_serduk_pr_06_1Плодоносящие насаждения ежевики сорта Loch Ness, заложенные сертифицированным посадочным материалом

С научно-производственной позиции к недостаткам микроклонального размножения относят иногда проявляющуюся генетическую нестабильность материала in vitro. То есть, проходя через in vitro условия, геном растительного материала способный поддаваться мутациям в результате действия разнообразных факторов, а в последнее время широкого применения ферментов, и на выходе может отличаться от материнских растений. Как показывает практика, вероятность возникновения таких отклонений небольшая, и при выращивании в промышленных масштабах особого опасения не вызывает. К тому же, в процессе акклиматизации и доработки посадочного материала до стандартных кондиций, он проходит тщательный визуальный контроль и при выявлении растений с явно выраженными отклонениями, они выбраковываются. Базисные клоны, с которых берут экспланты для размножения in vitro во избежание возникновения генетических отклонений, наиболее целесообразно тестировать с помощью молекулярных маркеров.

Применяя безвирусный посадочный материал для закладки садов в комплексе с оптимальным научно обоснованным районированием культур и сортов, а также научно обоснованными схемами размещения растений в насаждениях, системами формирования и придерживаясь высокого уровня агротехники, можно добиться наивысшей урожайности плодовых, ягодных и орехоплодных культур.

in_vitro_serduk_pr_07_1Закладка плодовых почек на однолетних саженцах яблони сорта Golden Delicious

Работая в тесном сотрудничестве с государственными органами управления, научными учреждениями и микроклональными лабораториями садоводческие предприятия могут решить проблему наличия качественного посадочного материала в достаточных количествах для закладки промышленных насаждений. Как следствие, они значительно смогут повысить доходность и таким образом улучшить инвестиционную привлекательность садоводческой отрасли. Несомненно, в России и

Украине есть своё собственное богатейшее селекционное наследие: отличные сорта плодовых, ягодных и орехоплодных культур, а также, подвои к ним [4, 5]. Разработаны методические указания по производству и сертификации посадочного материала плодовых, ягодных культур и винограда, а также контроля его качества [6] За информацией Ю.В. Трунова и соавторов [7] в России, в среднем, ежегодно употребляется 47 кг продукции садоводства на человека, из которых 27 кг

импортного происхождения, в то время, как научно-обоснованная годичная норма составляет 75 кг/чел, схожая картина наблюдается и в Украине. Смотря на благоприятные почвенные и климатические условия садоводческих регионов Российской Федерации и Украины, применяя комплексный подход по ведению садоводства, базируясь на выращивании безвирусного посадочного материала, можно значительно увеличить долю рынка фруктов отечественной продукцией по традиционным культурам.

in_vitro_serduk_pr_08_1Подвой для персика и нектарина GF 677

Таким образом, безвирусный посадочный материал ягодных культур, полученный in vitro целесообразно применять как для закладки маточных, так и плодоносных насаждений. Вегетативные подвои для косточковых культур (вишня, черешня, абрикос, слива, алыча, персик, нектарин), полученные таким же образом, экономически обосновано применять как для высадки в первое поле питомника, для непосредственного выращивания саженцев, так и для закладки маточных насаждений.

in_vitro_serduk_pr_09_1Саженцы Фундука (Лесного ореха)

Насаждения фундука (лесного ореха) наиболее выгодно закладывать материалом, непосредственно полученным in vitro, так как при этом получается очень выровненные саженцы, которые отлично приживаются.

in_vitro_serduk_pr_10_1Однолетние саженцы груши, выращенные на безвирусной основе

Касательно подвоев для семечковых культур (яблоня, груша, айва) экономически целесообразно сертифицированный посадочный материал применять для закладки маточников клоновых подвоев и возделывать по традиционным схемам. При этом растения необходимо тестировать на отсутствие латентных патогенов минимум один раз в два года, соблюдать пространственную изоляцию между насаждениями и применять высокого уровня агротехнику.

in_vitro_serduk_pr_11_1Паспортизированный маточно-черенковый сад черешни

Маточно-черенковые сады необходимо закладывать саженцами, подвойная и привойная части которых были получены непосредственно in vitro и прошли тестирование на отсутствие патогенов, при этом также необходима пространственная изоляция и соответственный агротехнический уход, с периодическим тестированием на отсутствие патогенных организмов.

Как правило, насаждения будь то маточники ягодников, клоновых подвоев или же маточно-черенковые сады, которые были заложены безвирусным посадочным материалом, полученным in vitro в сертифицированных лабораториях, и за которыми ведётся уход в соответствии с необходимыми нормами и требованиями,

паспортизируются, и ведётся их учёт государственными отраслевыми органами управления.

in_vitro_serduk_pr_12_1Сертифицированные растения персика во втором поле питомника

Это впоследствии служит основой для получения сертификата, что посадочный материал, полученный с их использованием, является безвирусным.

Поэтому, для ведения прибыльного садоводческого бизнеса, будь то возделывание свежих плодов или ягод, посадочного материала, или в комплексе, что является наиболее выгодным, необходимо применять сертифицированный безвирусный посадочный материал.

in_vitro_serduk_pr_14_1Безвирусный посадочный материал плодовых и ягодных культур

Литература

  1. Опасное заболевание плодовых – бактериальный ожог [Электронный ресурс]. www.rshn-kbr.ru/index.php
  2. Бактеріальний опік плодових Erwinia amylovora Burill [Електронний ресурс]. www.zakarpatkarantin.com.ua/bak_opik_plodovyh.doc
  3. Упадышев М.Т. Вирусные болезни и современные методы оздоровления плодовых и ягодных культур: автореф. дис. на соискание научн. степени доктора с.-х. наук. – Москва, 2011. – 46 с.
  4. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в 2011 г [Электронный ресурс]. http://www.gossort.com/ree_cont.html
  5. Державний реєстр сортів рослин придатних для поширення в Україні у 2011 році [Електронний ресурс]. http://sops.gov.ua/index.php?page=error404
  6. Куликов И.М. Производство и сертификация посадочного материала плодовых, ягодных культур и винограда в России. Контроль качества. Часть 1. Ягодные культуры / [под общ. ред. акад. РАСХН И.М. Куликова]. – М.: ВСТИСП, 2009. – 164 с.
  7. Trunov Yu. V., Nikitin A. V., Solopov V.A.. La frutticoltura in Russia: importanza del settore e situazione della ricerca // Rivista di FRUTTICOLTURA e di ortofloricoltura. – Vol. 6 (LXXIII), 2011. pp. 52–59.

Бычков B.B., доктор технических наук,
Кадыкало Г.И., кандидат технических наук
ГНУ «Всероссийский селекционно-технологический институт
садоводства и питомниководства Россельхозакадемии»
г. Москва, Россия

Summary
Give a machine description and performance technique use for mechanization of labour-intensive processes in fruit-tree nursery

Питомниководство всегда было и остается основой интенсификации садоводства. Однако в настоящее время производство саженцев семечковых и косточковых культур в России не достигает необходимого уровня как по объему, так и по ассортименту. Одной из основных причин подобного положения является низкий уровень механизации производственных процессов.
С целью выхода из создавшейся ситуации Государственным научным учреждением «Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россельхозакадемии» (ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии) совместно с Мичуринским государственным аграрным университетом (МичГАУ) разработан комплекс машин для выращивания клоповых подвоев яблони в маточнике, в который входят: машина для посадки на базе рассадопосадочной машины СКН-6Б; окучиватель клоновых подвоев ОКП-1; машина для отделения отводков МОО-1; машина для открытия клоновых подвоев РКП-1. Техническая характеристика комплекса машин приведена в табл. 1.

Таблица 1 — Техническая характеристика комплекса машин для выращивания клоновых подвоев
Машины для механизации в питомнике

Использование вышеуказанного комплекса машин, в сравнении с технологией, включающей окучивание маточных растений право- и левоотвальными корпусами с ручным доокучиванием и ручным отделением отводков, снижает затраты труда в 10 раз.
Применяющиеся в настоящее время в большинстве хозяйств механизированные технологии возделывания плодовых питомников являются многооперационными, где на каждую операцию выпускается и приобретается отдельная машина. Отсюда крайняя экологическая напряженность технологических процессов, многочисленность операций и технических средств, весьма скромные результаты по сокращению затрат труда и росту производства продукции. Создание технических средств механизации в питомниках затрудняется в связи с отсутствием в стране высококлиренсного энергетического средства с необходимой мощностью двигателя.
Применение высококлиренсных самоходных шасси чайной и табачной модификации Т-16ММЧ и ТЧ6МВТ не дало желаемых результатов, так как мощность двигателей этих шасси не позволяет эффективно использовать их на основной операции при уходе за питомниками, междурядной обработке, особенно машинами с фрезерными рабочими органами. Применение этих шасси возможно лишь на работах, не требующих больших затрат мощности, Кроме того, они не отвечают современным экологическим, эргономическим и эстетическим требованиям.
Таким образом, на современном этапе необходимы машины дешевые, экономичные, производительные, универсальные, рассчитанные на массового потребителя, обеспечивающие запросы ресурсосберегающих технологий, соответствующие более высокому классу в сравнении с существующими агрегатами, объединяющие ряд технологических операций, отвечающие требованиям энерго- и ресурсосбережения и экологичности, сокращающие потребность тракторного парка и ГСМ.
Примером удачно скомпонованного технологического комплекса для работ в плодовом питомнике, отвечающего вышеупомянутым требованиям, служит разработанная во Всероссийском селекционно-технологическом институте садоводства и питомниководства сменно-модульная машина МРП-4, состоящая из высококлиренсного энергетического средства ВЭС-30 на базе самоходного шасси ВТЗ-ЗОСШ, предназначенного для работы в плодовых и лесных питомниках, а также для монтажа различных рабочих органов при уходе за высокостебельными техническими и полевыми культурами.
Данный комплекс машин состоит из культиватора пропашного КС-2,7А, культиватора фрезерного КФС-2,7А, опрыскивателя малообъемного ОМ-400В, пневмоагрегата для обрезки ACB-5B. Техническая характеристика комплекса приведена в табл. 2.

Таблица 2 — Техническая характеристика комплекса машин для плодового питомника
Машины для механизации в питомнике

В 2006 г. отделом испытаний ФГНУ «Росинформагротех» были проведены предварительные испытания сменномодульной машины МРП-4.
Результаты испытаний показали, что все представленные модули, в основном, качественно выполняют технологические процессы рыхления почвы и уничтожения сорняков, химической обработки и обрезки растений. ФГНУ «Росинформагротех» рекомендует представить сменно-модульную машину МРП-4 на приемочные испытания в 2007 г.
В настоящее время серийные специализированные машины для работы в питомниках практически не выпускаются. Механизация работ осуществляется с помощью машин общего назначения, переоборудованных на местах для питомников, кустарно изготовленных машин и подсобных технических средств, приспособленных для работы в питомниках.
Научно-экспериментальный цех отдела механизации ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии может изготовить и поставить по заявкам хозяйств следующие машины для работы в питомниках, разработанные совместно с другими организациями:
1. Мишина для посадки рассады земляники, сеянцев и ее модификация для посадки одревесневших черенков ПРЗ-4.
2.  Погрузчик фронтальный ФП-0,3.
3.  Индивидуальный туманообразователь ИТО-1.
4.  Агрегат для ухода за садами, виноградниками и ягодниками АСВ-8.
5. Сборщик ветвей СВ-1К.
6. Машина для выкопки рассады земляники МРВ-500.
7. Агрегат для товарной обработки рассады земляники.
8. Вибрационный копатель саженцев ВКС-2.
9. Полуприцеп тракторный ПТ-20.
J0. Машина для зимней прививки плодовых растений МПП-1.
11. Опрыскиватель для обработки плантаций земляники ОНЗ-600.
Отделом механизации ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии разработан активатор магнитно-импульсный АМИ-2С, предназначенный для стимуляции конечной периодической последовательностью одно- или разнонаправленных импульсов магнитной индукции жизненных и ростовых процессов посадочного материала растений, в том числе зимней и летней прививок.
Активатор может использоваться для работы в открытых и закрытых помещениях при температуре окружающего воздуха от 5 до 35 °С и относительной влажности до 80 % при температуре 25 °С,
Предоставляются широкие возможности для стимулирующего воздействия импульсного магнитного поля на всех этапах развития растения в научных исследованиях и сельскохозяйственных технологических процессах: экологическая чистота, максимальная простота использования, полуавтоматический режим работы, мобильность, возможность работы в полевых условиях совместно с источником бесперебойного питания.
Применение АМИ-2С позволяет увеличить выход посадочного материала на 20 %. Номинальная производительность — 10—20 раст./мин. Длительность воздействия — 0,1—15,0 мин.
Внедрение вышеперечисленных технических средств позволяет по отношению к базовым изделиям увеличить производительность труда в 1,5—3 раза, снизить металлоемкость на 22 %, уменьшить расход горючего и сократить трудоемкость технического обслуживания на 25 %, повысить качество работы, улучшить условия труда обслуживающего персонала, исключить их отрицательное влияние на окружающую среду.

Члены АППЯПМ
Евдокимов Игорь Петрович

Евдокимов Игорь Петрович

генеральный директор ОАО КСП «Светлогорское» (Краснодарский край)

Основные направления работы АППЯПМ

 





Авторские права © 2008-2019 АППЯПМ. Все права защищены.
Запрещено использование материалов сайта без согласия его авторов и обратной ссылки.

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru