Стимуляция приживаемости привоев древесных растений электрическим воздействием

АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

УДК 634.1:631.541.12:621.3.014

СТИМУЛЯЦИЯ ПРИЖИВАЕМОСТИ ПРИВОЕВ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ

STIMULATION OF CONCRETION GRAFTING OF WOOD PLANTS BY ELECTRIC ACTION

В.И. Баев, доктор технических наук, профессор

В.А. Петрухин, аспирант

ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

V.I. Baev, V.A. Petrukhin

Volgograd state agricultural academy

Опытным путём определены параметры электрической цепи, полярность наложения электродов. В результате подтвердилась возможность электрического стимулирования приживаемости привоев при подведении отрицательного потенциала к привою.

Parameters of an electric circuit, polarity of electroding by practical consideration defined. Possibility of electric stimulation of concretion grafting has as a result proved to be true at leading of negative potential to graft.

Ключевые слова: стимуляция, электрическое воздействие, привой.

Существует два способа размножения плодовых культур - прививка и корнесобственный. Из этих способов именно прививка является важнейшим способом вегетативного размножения плодово-ягодных культур.

Прививка используется для сохранения сортовых особенностей многолетних растений; для лечения растений с поврежденной корой; для ускорения начала плодоношения; для создания декоративных стелющихся и карликовых форм растений. Прививка повышает зимостойкость культур, положительно влияет на лежкость плодов, дает возможность сочетать на растении сразу несколько привоев. И, возможно, самое полезное свойство размножения прививкой - это использование положительных свойств конкретных подвоев в сочетании с привитым на него растением.

Но, несмотря на всю простоту выполнения, успех прививки во многом зависит от множества различных факторов, таких как мастерство и умение человека, выполняющего данную операцию; постоянная и правильная заточка инструмента, чистота инструмента; неплотное наложение обвязочного материала, чистота и быстрота сделанных срезов, создание необходимых условий для срастания и т.п. Кроме того, необходимо также отметить, что косточковые культуры плодовых деревьев (вишня, черешня, абрикос, слива) прививаются несколько хуже, чем семечковые культуры (груша, яблоня). И в силу всего вышеперечисленного, не все прививки при естественном сращивании прививочных компонентов срастаются.

Известные сведения о природе биоэлектрических явлений и многочисленные исследования по разнообразному воздействию электрического тока на растения послужили основанием для предположения о возможности ускорения приживаемости и повышения числа удавшихся привоев растений, а также лечения растений, с помощью электрического тока.

Известно [1], что при выполнении прививки в месте соприкосновения подвоя и привоя образуется так называемая изолирующая прослойка (рис. 1.). Эта прослойка, образующаяся при всяком ранении растения, состоит из остатков клеток, непосредственно разрушенных срезом. Кроме того, в данный слой входит внутреннее содержимое разрушенных клеток, их оболочки и продукты окисления.

Рис. 1. Изолирующая прослойка

Известно, что для хотя бы частичного срастания привоя с подвоем в первую очередь необходимо исчезновение данной прослойки [1]. Только при этом условии клетки тканей привоя и подвоя войдут в непосредственное соприкосновение, что является обязательной предпосылкой для обмена веществ между ними, а также для образования каллюсной ткани и дальнейшего установления непрерывной сосудистой связи между подвоем и привоем.

Приживление прививок и заживление глубоких ран ствола растения происходит благодаря образованию каллуса и формированию нового камбия путем превращения клеток каллуса в камбиальные клетки.

Необходимо отметить, что каллюсная ткань (рис. 2) - это неорганизованная пролиферирующая ткань, состоящая из дедифференцированных клеток. В дальнейшем они специализируются как каллюсные, т. е. становятся особым образом

дифференцированными.

Рис. 2. Образования каллюса на примере прививки «Золотого уса»

Для положительного результата срастания компонентов прививки изолирующую прослойку необходимо «разрушить». Таким образом, возникло предположение о возможности «разрушения» изолирующей прослойки и одновременном стимулировании каллюсообразования, а, следовательно, и повышения числа удавшихся прививок, посредством воздействия электрическим током.

В связи с тем, что исследования по воздействию электрического тока непосредственно на прививку растения никем ранее не проводились, возникла необходимость определить род электрического тока и параметры электрической цепи, при которых наблюдается положительный эффект воздействия.

После проведенного анализа литературы о биоэлектрической активности в растительных организмах было установлено, что для стимулирования

каллюсообразования целесообразно использовать постоянный ток. Полярность наложения электродов и необходимые параметры электрической цепи были определены серией предварительных экспериментов. Данные опыты проводились по следующей методике: после выполнения прививки (копулировкой) производится наложение электродов, выполненных из нержавеющей стали, на растение до и после места сращивания. Под электроды прокладывается вата, смоченная 5-% раствором хлорида натрия с целью уменьшения сопротивления контакта. Затем электрическая цепь замыкается. В течение 710 дней (время достаточное для образования каллюса и начала процесса срастания) производится наблюдение за растением и контролирование его состояния. Так как на процессы срастания непосредственное воздействие оказывает электрический ток, то в течение этого времени поддерживаются заранее принятые параметры электроцепи, а именно сила тока. По окончании указанного временного промежутка с прививки снимается подводимое напряжение. Через сутки после этого обвязка убирается и делается вывод о степени срастания или не срастания прививаемых компонентов. Данные опыты проводились в нескольких повторностях. Все вышесказанное производилось параллельно с контрольной прививкой, выполненной без стимуляции электрическим током.

В результате были установлены параметры электрической цепи, при которых наблюдается благотворное воздействие на приживаемость прививочного материала к подвою: род тока - постоянный; полярность наложения электродов - к привою подводится отрицательный потенциал, к подвою, соответственно, положительный; плотность тока - не более 0,1 мкА/мм2.

Для выявления более полной картины происходящих процессов при ранении тканей растения, естественно возникающих при срезе прививочного материала, и срастания привоя с подвоем были произведены измерения биоэлектрического потенциала. Биопотенциал измерялся в камбиальном слое, наиболее удобном как в техническом исполнении, так и информационном (потенциал, замеренный в камбии фактически идентичен потенциалу, замеренному в ксилеме [2]).

Было установлено, что после повреждения растения (среза части ветви) потенциал становится более электроотрицательным и, по мере заживления, возвращается в исходное состояние. В случае же отмирания - потенциал стремится к нулю. Кроме того, в ходе проведения данных экспериментов подтвердилась прямая связь между изменением биоэлектрического потенциала стебля с изменением температуры, и обратная - с влажностью.

Таким образом, все вышеописанное подтверждает гипотезу о возможности стимулирования процесса приживаемости прививки электрическим током малой величины, а также о его благоприятном воздействии на ткани растения.

Библиографический список

1. Кренке, Н.П. Трансплантация растений / Н.П. Кренке. - М.: Наука, 1966. - 334 с.

2. Коловский, Р.А. Биоэлектрические потенциалы древесных растений / Р.А. Коловский. -

Новосибирск: Наука, 1980. - 176 с.