Cинтетические укрытия вегетационных сооружений с интегрированным фотолюминофором в укоренении черенков туи западной. С. 29–48

УДК

630*232.43+631.535+631.53.031+712.414

DOI:

10.37482/0536-1036-2024-2-29-48

Аннотация

Изучена эффективность применения светокорректирующих укрывных материалов для вегетационных сооружений при укоренении черенков различных декоративных форм и сортов туи западной (Thuja occidentalis L.). Испытывали 2 типа укрытий: модифицированный спанбонд плотностью 30 г/м² с интегрированным в его структуру фотолюминофором в концентрации 0,8 % и немодифицированный спанбонд такой же плотности. Люминофором являлся оксисульфид иттрия, легированный европием (Y₂O₂SEu). Анализировали 11 сортов и форм туи: Rheingold, Mr. Bowing Boll, Woodwardii, Tiny Tim, Golden Smaragd, Mirjam, Golden Globe, Danica, Sunkist, Smaragd, Brabant. Тестировали реакцию показателей каллусогенеза и ризогенеза на влияние трансформированного светового потока. Установили положительный эффект применения фотолюминофоров при укоренении стеблевых черенков туи западной. Зафиксировали увеличение характеристик регенерационной способности и пострегенерационного развития корневых систем и надземной части черенков: активности каллусогенеза, количества образовавшихся придаточных корней, длины лидирующего корня, суммарной протяженности корневых систем, высоты надземной части и диаметра корневой шейки. Образование каллуса повысилось с 67,59±2,05 % в контроле до 76,81±1,61 % в варианте с люминофором; количество сформировавшихся придаточных корней – с 9,64±0,43 до 11,44±0,34 шт. соответственно; суммарная протяженность корневых систем – с 64,56±3,70 до 75,52±2,77 см соответственно. Однофакторный дисперсионный анализ подтвердил существенность различий между испытываемыми формами и сортами в каждом из вариантов укрытий по большинству тестируемых показателей. Двухфакторный дисперсионный анализ вскрыл достоверный эффект положительного влияния фотолюминофоров на образование каллуса, возникновение придаточных корней, пострегенерационное развитие корневых систем и надземной части черенков.

Сведения об авторах

Н.Н. Бессчетнова¹, д-р с.-х. наук; ResearcherID: H-1343-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7140-8797
В.П. Бессчетнов^1*, д-р биол. наук; ResearcherID: S-5889-2016, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5024-7464
Р.Н. Храмов², канд. физ.-мат. наук; ResearcherID: B-9591-2014, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6504-4694
Н.А. Бабич³, д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: G-7384-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7463-2519
В.И. Мелехов³, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID: Q-1051-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2583-3012
¹Нижегородский государственный агротехнологический университет, просп. Гагарина, д. 97, г. Нижний Новгород, Россия, 603107; besschetnova1966@mail.ru, lesfak@bk.ru*
²Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, ул. Институтская, д. 3, г. Пущино, Московская обл., Россия, 142290; khramov30@mail.ru
³Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002; forest@narfu.ru, v. melekhov@narfu.ru

Ключевые слова

фотолюминофор, светотрансформирующие материалы, теплица, туя западная, черенки, укоренение, регенерационная способность, каллусогенез, корнеобразование

Для цитирования

Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Храмов Р.Н., Бабич Н.А., Мелехов В.И. Cинтетические укрытия вегетационных сооружений с интегрированным фотолюминофором в укоренении черенков туи западной // Изв. вузов. Лесн. журн. 2024. № 2. С. 29–48. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-2-29-48

Литература

1. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Котынова М.Ю. Сезонный характер содержания пигментов в хвое туи западной в условиях Нижегородской области // Тр. СПбНИИЛХ. 2022. № 3. С. 38–58. https://doi.org/10.21178/2079-6080.2022.3.38

2. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Ханявин А.И., Акулинина М.А. Параметры шишек декоративных форм и сортов туи в условиях Нижегородского Поволжья при интродукции // Аграрная наука – сельскому хозяйству: сб. материалов XVII Междунар. науч.-практ. конф., Барнаул, 9–10 февр. 2022 г.: в 2 кн. Кн. 1. Барнаул: Алтайск. ГАУ, 2022. С. 323–325. 

3. Иваницкий А.Е., Райда В.С., Минич А.С., Ивлев Г.А. Исследование свойств фотолюминесцентных пленок при возбуждении солнечным излучением // Вестн. ТГПУ. 2011. Вып. 8(110). С. 119–123. 

4. Карасев В.Е. Полисветаны – полимерные светотрансформирующие материалы для сельского хозяйства // Вестн. ДВО РАН. 1995. № 2. С. 66–73. 

5. Котынова М.Ю., Бессчетнов В.П. Регенерационная способность представителей рода туя при укоренении черенков в теплицах // Современное лесное хозяйство – проблемы и перспективы: материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 50-летию ВНИИЛГИСбиотех, Воронеж, 3–4 дек. 2020 г. Воронеж: Истоки, 2020. С. 40–43.

6. Котынова М.Ю., Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Укоренение черенков декоративных форм туи западной (Thuja occidentаlis L.) в теплицах // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы XVIII Междунар. науч.-техн. конф., Вологда, 1 дек. 2020 г. / отв. ред. С.М. Хамитова. Вологда: ВоГУ, 2020. С. 147–149. 

7. Ляховенко О.И., Чулков Д.И. Основные экологические проблемы российских городов и стратегия их разрешения // Рус. политология – Russian political science. 2017. № 3(4). С. 21–26.

8. Минич А.С., Минич И.Б., Зеленьчукова Н.С., Карначук Р.А., Головацкая И.Ф., Ефимова М.В., Райда В.С. Роль красного люминесцентного излучения низкой интенсивности в регуляции морфогенеза и гормонального баланса Arabidopsis thaliana // Физиология растений. 2006. Т. 53, № 6. С. 863–868.

9. Храмов Р.Н., Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Гаврилова А.А. Нанокомпозитные светотрансформирующие укрывные материалы в лесном и сельском хозяйстве // Элементная база отечественной радиоэлектроники: импортозамещение и применение: тр. II Рос.-белорус. науч.-техн. конф. им. О.В. Лосева, посвящ. 70-летию Победы в Велик. Отечеств. войне, 70-летию образования РНТОРЭС им. А.С. Попова, Всемир. Году Света, Н. Новгород, 17–19 нояб. 2015 г. Н. Новгород: ННГУ, 2015. С. 325–328. 

10. Щелоков Р.Н. Полисветаны и полисветановый эффект // Изв. АН СССР. 1986. № 10. С. 50–55. 

11. Bassman J.H., Edwards G.E., Robberecht R. Long-Term Exposure to Enhanced UV-B Radiation is not Detrimental to Growth and Photosynthesis in Douglas-Fir. New Phytologist, 2002, vol. 154, iss. 1, pp. 107–120. https://doi.org/10.1046/j.1469-8137.2002.00354.x

12. Beardmore T.A, Loo J., McAfee B., Malouin C., Simpson D. A Survey of Tree Species of Concern in Canada: the Role for Genetic Conservation. The Forestry Chronicle, 2006, vol. 82, no. 3, pp. 351–363. https://doi.org/10.5558/tfc82351-3

13. Brown C.S., Schuerger A.C., Sager J.C. Growth and Photomorphogenesis of Pepper Plants under Red Light-Emitting Diodes with Supplemental Blue or Far-Red Lighting. Journal of the American Society for Horticultural Science, 1995, vol. 120, iss. 5, pp. 808–813. https://doi.org/10.21273/JASHS.120.5.808

14. Brown R.P. Polymers in Agriculture and Horticulture. RAPRA Review Reports, 2004, vol. 15, no. 2, pp. 1–103.

15. Dean A., Voss D., Draguljić D. Design and Analysis of Experiments (Springer Texts in Statistics). 2nd ed., kindle ed. Germany, Heidelberg, Springer-Verlag GmbH, 2017. 865 p.

16. Delprato M.L., Krapp A.R., Carillo N. Green Light to Plant Responses to Pathogens: The Role of Chloroplast Light-Dependent Signaling in Biotic Stress. Photochemistry and Photobiology, 2015, vol. 91, iss. 5, pp. 1004–1011. https://doi.org/10.1111/php.12466

17. Edser C. Light Manipulating Additives Extend Opportunities for Agricultural Plastic Films. Plastics, Additives and Compounding, 2002, vol. 4, iss. 3, pp. 20–24. https://doi.org/10.1016/S1464-391X(02)80079-4

18. Espi E., Salmerón A., Fontecha A., García-Alonso Y., Real A.I. New Ultrathermic Films for Greenhouse Covers. Journal of Plastic Film & Sheeting, 2006, vol. 22, iss. 1, pp. 59–68. https://doi.org/10.1177/8756087906062764

19. Espi E., Salmerón A., Fontecha A., García-Alonso Y., Real A.I. Plastic Films for Agricultural Applications. Journal of Plastic Film and Sheeting, 2006, vol. 22, iss. 2, pp. 85–102. https://doi.org/10.1177/8756087906064220

20. Fowler D.P. Western Red Cedar (Thuja plicata Donn) in Nova Scotia. The Forestry Chronicle, 1981, vol. 57, no. 3, pp. 124–125. https://doi.org/10.5558/tfc57124-3

21. García-Alonso Y., Espi E., Salmerón A., Fontecha A., Gonzalez A. Viral Diseases Control with UV-Blocking Films in Greenhouses of Southern Spain. Acta Horticulturae 659, 2004, vol. 659, pp. 331–338. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2004.659.43

22. González A., Rodríguez R., Bañón S., Franco J.A., Fernández J.A. The Influence of Photoselective Plastic Films as Greenhouse Cover on Sweet Pepper Yield and on Insect Pest Levels. Acta Horticulturae 559, 2001, vol. 559, pp. 233–238. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2001.559.34

23. Grossnickle S.C., Russel J.H. Yellow-Cedar and Western Redcedar Ecophysiological Response to Fall, Winter and Early Spring Temperature Conditions. Annals of Forest Science, 2006, vol. 63, no. 1, pp. 1–8. https://doi.org/10.1051/forest:2005092

24. Guo Y., Tan J. Recent Advances in the Application of Chlorophyll a Fluorescence from Photosystem II. Photochemistry and Photobiology, 2015, vol. 91, iss. 1, pp. 1–14. https://doi.org/10.1111/php.12362

25. Khramov R.N., Kreslavski V.D., Svidchenko E.A., Surin N.M., Kosobryukhov A.A. Influence of Photoluminophore-Modified Agro Textile Spunbond on Growth and Photosynthesis of Cabbage and Lettuce Plants. Optics Express, 2019, vol. 27, iss. 2, pp. 31967–31977. https://doi.org/10.1364/OE.27.031967

26. Khramov R., Martynova N., Besschetnova N., Besschetnov V., Luponosov Yu. The Effectiveness of Agrotextile Cover with Organic Photoluminophore in Rooting Cuttings of Hungarian Lilac (Syringa josikaea J. Jacq. ex Rchb.). BIO Web of Conferences, 2022, vol. 42, art. no. 01017. https://doi.org/10.1051/bioconf/20224201017

27. Lichtenthaller H.K. Biosynthesis and Accumulation of Isoprenoid Carotenoids and Chlorophylls and Emission of Isoprene by Leaf Chloroplasts. Bulletin of the Georgian National Academy of Sciences, 2009, vol. 3, no. 3, pp. 81–94.

28. Linder S., Troeng E. Photosynthesis and Transpiration of 20-Year-Old Scots Pine. Ecological Bulletins, 1980, no. 32, pp. 165–181.

29. Losi A., Mandalari C., Gärtner W. The Evolution and Functional Role of Flavin-Based Prokaryotic Photoreceptors. Photochemistry and Photobiology, 2015, vol. 91, iss. 5, pp. 1021–1031. https://doi.org/10.1111/php.12489

30. Mason R.L., Gunst R.F., Hess J.L. Statistical Design and Analysis of Experiments: With Applications to Engineering and Science. 2nd. ed. New Jersey, Hoboken, Wiley-Interscience, 2003. 760 p.

31. Mead R., Curnow R.N., Hasted A.M. Statistical Methods in Agriculture and Experimental Biology. 3rd. ed. New York, Chapman and Hall/CRC, 2002. 488 p.

32. Max J.F.J., Schurr U., Tantau H.-J., Mutwiwa U.N., Hofmann T., Ulbrich A. Greenhouse Cover Technology. Horticultural Reviews, 2012, vol. 40, chapt. 7, pp. 259–396.

33. Noland T.L., Man R., Irvine M. Determining the Glyphosate Tolerance of Eastern White Cedar: First Year Post-Treatment Results. The Forestry Chronicle, 2015, vol. 91, no. 2, pp. 182–186. https://doi.org/10.5558/tfc2015-029

34. Pedlar J.H., McKenney D.W., Allen D., Lawrence K., Lawrence G., Campbell K. A Street Tree Survey for Canadian Communities: Protocol and Early Results. The Forestry Chronicle, 2013, vol. 89, no. 6, pp. 753–758. https://doi.org/10.5558/tfc2013-137

35. Scarratt J.B. Greenhouse Managers: Beware Combustion Fumes in Container Greenhouses. The Forestry Chronicle, 1985, vol. 61, no. 4, pp. 308–311. https://doi.org/10.5558/tfc61308-4

36. Schoefs B., Franck F. Chlorophyll Synthesis in Dark-Grown Pine Primary Needles. Plant Physiology, 1998, vol. 118, iss. 4, pp. 1159–1168. https://doi.org/10.1104/pp.118.4.1159

37. Semida W.M., Hadley P., Sobeih W., El-Saeah N.A., Barakat M.A.S. The Influence of Thermic Plastic Films on Vegetative and Reproductive Growth of Iceberg Lettuce ‘Dublin’. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Biological, Biomolecular, Agricultural, Food and Biotechnological Engineering, 2013, vol. 7, no. 7, pp. 611–616.

38. Srinagesh K. The Principles of Experimental Research. 1st ed. United States, Massachusetts, Waltham, Butterworth-Heinemann, 2005. 432 p.

39. Thorpe T.A. Application of Tissue Culture Technology to Forest Tree Improvement. The Forestry Chronicle, 1985, vol. 61, nо. 5, pp. 436–438. https://doi.org/10.5558/tfc61436-5

40. Zar J.H. Biostatistical Analysis. 5th ed. Pearson Education Limited, 2014. 756 p.