Размножение древесных растений стеблевыми черенками

Озеленение городов и промышленных центров с их сложной экологической обстановкой предъявляет жесткие требования к ассортименту древесных и кустарниковых растения, которые образуют основу зеленых устройств. Применяемые в озеленении растения должны обладать способностью произрастать в условиях загрязненности атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий и автомобильного транспорта без существенного снижения декоративности и долговечности. Еще лучше, если декоративные растения способны поглощать из воздуха вредные для человека примеси, уменьшать их концентрацию. Очень важно также для оздоровления окружающей среды, чтобы декоративные растения обладали бактерицидными свойствами и высокой фотосинтетической активностью для большего поглощения углекислого газа и обогащения воздуха кислородом.

Подбор растений с разносторонними полезными свойствами возможен только на основе использования мировой флоры. Успехи интродукции растений в нашей страны позволяют наряду с местными видами широко использовать иноземные виды, или экзоты. В современном ассортименте декоративных древесных и кустарниковых растений экзоты преобладают над местными видами. Однако широкому использованию наиболее ценных экзотов препятствует недостаток посадочного материала, обусловленный ограниченностью семенной базы и отсутствием опыта в производственных питомниках по выращиванию их. Из-за отсутствия посадочного материала в массовом озеленении еще мало применяются хвойные породы, садовые формы деревьев, красивоцветущие кустарники и другие ценные растения, которые не образуют семян, либо при семенном размножении не передают потомству в полной мере свои декоративные качества.

Одним из путей решения проблемы посадочного материала декоративных древесных растений является широкое вегетативное размножение их (Маяцкий И.Н., 1991).

В Центральном ботаническом саду НАН нашей страны проводятся многолетние научные исследования и разрабатываются рациональные приемы вегетативного размножения древесных растений стеблевыми черенками.

Из всех известных практике способов вегетативного размножения древесных растений для целей массового производства наиболее перспективным оказалось размножение стеблевыми черенками (Мак-Миллан Броуз, 1987). При этом способе не требуется выращивание специальных подвоев, как при размножении прививкой, нет проблем несовместимости с подвоем или плохого срастания прививки, почти исключается проявление изменчивости получаемых растений вследствие влияния подвоев, нет надобности в создании специальной плантации и трудоемких операциях, как при отводковом размножении и т. д.

При размножении стеблевыми черенками побег делится на части — черенки, содержащие боковые, верхушечные или те и другие почки. Черенки в соответствующих условиях образуют придаточные корни, превращаясь в самостоятельное растение. Черенкование имеет большое значение при размножении ценных, но еще редких интродуцированных растений, так как позволяет получать многие растения от единичного или немногих маточных экземпляров, причем размножение можно начинать с самого раннего возраста.

Размножение древесных растений стеблевыми черенками является наиболее простым и доступным широкой производственной практике способом вегетативного размножения. Этот способ позволяет сравнительно легко получать в массовом количестве корнесобственный посадочный материал, полностью воспроизводящий признаки и свойства маточных растений.

Использование прозрачной полиэтиленовой пленки упростило строительство теплиц и открыло, широкие возможности для массового черенкования в закрытом грунте. Инженерная разработка автоматизированных систем по регулированию внешней среды укоренения, такая как искусственный туман, электро- и водяной подогрев субстрата, применение в качестве субстрата перлита и торфа, а также использование синтетических ростовых веществ резко повысили эффективность вегетативного размножения стеблевыми черенками, стало возможным черенковать растения, которые в обычных парниках при ручном поливе не укореняются. Резко снизились затраты труда на черенкование.

Укореняемость стеблевых черенков основана на биологическом свойстве древесных растений восстанавливать или регенерировать утраченные органы. Это свойство возникло и сформировалось в процессе эволюции как средство сохранения вида растений в изменяющихся условиях среды и является биологическим признаком вида.

Древесные растения, перспективные для использования в декоративном садоводстве, имеют весьма различную приспособленность к размножению стеблевыми черенками. Черенки одних из них легко и быстро образуют придаточные корни, другие медленно и в небольшом количестве, а третьи практически совсем не размножаются этим способом.

Определенной зависимости между способностью к укоренению стеблевых черенков и систематическим положением видов нет. В каждом роде есть виды лучше и хуже укореняющиеся, например, тополь бальзамический, ива белая очень хорошо укореняются, а тополь белый, ива козья — плохо. Нет четкой зависимости между укореняемостью черенков определенного вида и способностью вегетативно размножаться другими способами, например, береза, дуб черешчатый, лещина успешно возобновляются порослью от пня, а черенками размножаются плохо. В общем лиственные породы укореняются лучше, чем хвойные, низкорослые и стелющиеся кустарники, а также лианы — лучше, чем высокоствольные деревья. Однако в каждой из этих групп растения довольно сильно различаются способностью к укоренению стеблевых черенков. Укореняемость черенков зависит от условий питания маточного растения. Черенки из кроны дерева, растущего на богатой оптимально увлажненной почве, без затенения, всегда укореняются лучше, чем черенки с дерева, растущего на сухой бедной почве или затененного.

Для образования придаточных корней в черенке должен быть определенный запас питательных веществ. В сильно развитых побегах этих веществ всегда откладывается больше, поэтому черенки из них лучше укореняются, чем из слаборазвитых побегов.

Способность к придаточному корнеобразованию у стеблевых черенков зависит от их физиологического состояния, определяемого возрастом материнского растения и отдельных черенкуемых побегов, а также от сроков черенкования. Самая высокая способность к укоренению стеблевых черенков в начальный, т. н. ювенильный период жизни маточного растения. Черенки с 1—3-летних сеянцев укореняются даже у самых трудноукореняющихся видов, таких, как дуб, хвойные и др. С увеличением возраста и приближением возмужалости способность к придаточному корнеобразованию резко падает, а затем и совсем исчезает. При этом, чем труднее черенкуется растение, тем раньше оно теряет способность к вегетативному размножению. У пород, хорошо размножающихся черенками, падение укореняемости с увеличением возраста более постепенное.

Побеги молодых маточников имеют большой период роста, большую длину и более богаты запасными питательными веществами, поэтому черенки из них лучше укореняются и быстрее растут. Лучше укореняются черенки, заготовленные из придаточных и порослевых побегов (корневые отпрыски, пневая поросль), чем из побегов в кроне дерева. Для кустарников, у которых постоянно обновляется крона, возраст на укореняемость черенков существенного влияния не оказывает. Маточники, выращенные из черенков даже старых деревьев, омолаживаются и укореняемость черенков с них резко возрастает.

В пределах кроны дерева укореняемость черенков различная. В большинстве случаев черенки, заготовленные в нижней части кроны, укореняются лучше, чем черенки из верхней части. Кроме яруса кроны, укореняемость зависит также от порядка ветвления, это связано, во- первых, с различным собственным возрастом ветвей и побегов в разных частях кроны и, во-вторых, с различной продолжительностью сезонного роста побегов в разных частях кроны, а следовательно, и с физиологической разнокачественностью их. В нижней части кроны дерева и у основания каждой ветви побеги раньше заканчивают рост, чем в верхней. Побеги высших порядков ветвления раньше заканчивают рост, чем побеги низших порядков ветвления. При единовременном взятии черенков они всегда будут разновозрастные в разных частях кроны и ветвей на дереве и обладать разной регенерационной способностью.
В процессе развития каждого конкретного побега вызревание его тканей начинается с нижней части, затем охватывает среднюю и заканчивается в верхней. Поэтому если черенкование начать раньше, то большую способность к укоренению будут иметь отрезки побега, или черенки, из нижней его части. В средние сроки черенкования нижняя часть успеет одревеснеть и снизить способность к укоренению, а верхняя часть побега еще будет продолжать рост и находиться в травянистом состоянии с очень малой способностью к укоренению. Качественные черенки будут нарезаться в этом случае из средней части побега. При запоздалом черенковании лучшие черенки будут получаться из верхней части побега, худшие — из средней, а нижнюю часть побега, как перезревшую и полностью утратившую способность к укоренению, приходится выбрасывать. Это обстоятельство определяет лучшие сроки черенкования.

Летние и зимние стеблевые черенки

Стеблевые черенки дважды в течение годичного цикла развития древесного растения приобретают повышенную способность к придаточному корнеобразованию: в период окончания интенсивного роста побегов и в период зимнего покоя.

Молодые ткани растущего побега, особенно камбий, отличаются высокой физиологической активностью и большой способностью к регенерации утерянных частей. Максимум этих способностей отмечается в период полуодревесневшего состояния побега или его части. Второй период активной регенерации наблюдается после окончания глубокого, или органического покоя, приуроченного к позднеосеннему сезону. В это время в побегах содержится максимум запасов питательных веществ и активизируются физиологические процессы в связи с переходом от зимнего покоя к вегетации.

Исходя из этого стеблевые черенки древесных растений в зависимости от степени вызревания тканей побега и запаса питательных веществ делятся на зеленые, или летние, и одревесневшие, или зимние.

Зеленые черенки представляют собой часть неодревесневшего побега текущего года с листьями, длиной в одно или несколько междоузлий. Наличие на побеге листьев обеспечивает фотосинтетическую деятельность и накопление в черенке питательных и ростовых веществ, стимулирующих регенерацию корней. У большинства растений зеленые черенки укореняются поэтому лучше, чем зимние. Преимущество этого способа заключается в том, что черенки можно использовать малых размеров, благодаря чему при ограниченном количестве маточных растений возможно получать большое количество посадочного материала. Недостатком способа является обязательное наличие закрытого грунта для черенкования и слабое развитие черенков саженцев в связи с посадкой их на укоренение в середине лета.

Хорошо размножаются этим способом акация Лорберга, актинидия коломикта, вейгела гибридная, виноград амурский, дерен пестролистный, древогубец, жимолость вьющаяся, калина махровая, клематисы, облепиха сортовая, розы парковые, скумпия кожевенная краснолистная, таволга Вангутта, форзиция, чубушники сортовые и др. Хвойные зелеными черенками размножаются хуже, чем зимними. До конца вегетации они не успевают укорениться и плохо зимуют.

Важнейшим моментом в зеленом черенковании является выбор оптимальных сроков взятия побегов с маточных растений, чтобы получить максимальную укореняемость черенков и лучшую сохранность их после зимовки. У разных видов и форм растений эти сроки различны в течение сезона и до 2—3 недель изменяются по годам в зависимости от погоды. Черенки, взятые со слишком молодых побегов, не могут образовывать корни. Невызревшие, хрупкие молодые побеги при посадке легко загнивают, а слишком одревесневшие — хотя и укореняются, но образуют очень слабую корневую систему, плохо растут и в массе погибают при зимовке. Не годятся черенки с цветочными почками.

Лучшие сроки зеленого черенкования у некоторых видов совпадают с периодом самого интенсивного роста побегов (лещина, сирень, жимолость съедобная), у других эти сроки приурочены к концу фазы интенсивного роста (чубушники, облепиха, калина, форзиция, спирея), а третьи способны хорошо укореняться в течение всего вегетационного периода (смородина, розы, бирючина, дерен, ивы, тополя, лимонник, актинидия, виноград). Лучший срок черенкования чаще всего совпадает с периодом полуодревеснения побегов. У некоторых видов этот срок можно связать с цветением маточных растений. Так, лучшие сроки черенкования рябинника рябинолистного, спиреи белой, иволистной, японской, снежноягодника совпадают с фазой бутонизации или начала цветения. Черенки сирени обыкновенной и венгерской, калины, чубушника лучше укореняются в период массового цветения, а дерена белого, курильского чая, жимолости алтайской, кизильника блестящего — в период затухания цветения и появления первых зеленых плодов. Календарные сроки зеленого черенкования большинства видов приходятся на июнь — начало июля. Морфологические признаки готовности побегов к черенкованию нужно устанавливать для каждого вида, исходя из конкретных условий произрастания маточников и погодных условий весны и лета.

В процессе укоренения черенков листу принадлежит решающая роль (Поликарпова Ф.Я., 1981). От его физиологического состояния и интенсивности фотосинтеза зависит регенерация корней на черенках.

При черенковании резко нарушается целостность растения. Прерванный процесс развития приводит к перестройке тканей стебля как в физиологическом, так и в структурном отношении. В тканях стебля черенка возникают очаги мелких, быстро делящихся клеток, которые дают начало новым тканям, обычно не возникающим в них. Формирование новых тканей, а затем и органов — корней связано с повышением физиологической активности.

Лист в процессе укоренения поставляет черенку пластические вещества энергетического и гормонального характера. Без листьев утрачивается способность зеленых черенков образовывать корни. Черенки даже легкоукореняемой черной смородины при сокращении площади листовой пластинки снижают корнеобразовательную способность. При полном удалении листьев корни на черенках не образуются.

Лист является органом, выполняющим функцию фотосинтеза и транспирации (испарения влаги) одновременно. Условия укоренения черенков должны быть направлены на создание режимов, повышающих интенсивность фотосинтеза и снижающих транспирацию.

Мелкодисперсное распыливание воды над местом укоренения черенков, которое достигается с помощью туманообразующих установок, позволило в корне изменить всю технологию зеленого черенко- вания.

В результате применения искусственного тумана удалось отказаться от притенения и значительно улучшить условия освещения, а следовательно, и фотосинтез. Активность фотосинтеза возрастает в 5—6 раз в сравнении с обычно принятыми условиями черенкования. Это обеспечивает высокий процент укоренения и хорошее развитие черенков.

Анализ укореняемости зеленых черенков лиственных пород показывает, что актинидия коломикта, например, укореняется в низинном торфе, с песком (1:1) на 100%, образуя около 13 корней длиной до 12 см. Арония черноплодная, барбарис Тунберга краснолистный также укореняются на 100%, причем как зеленые, так и одревесневшие черенки. Очень слабо укореняются зеленые черенки боярышника колючего махрового (8,1% с применением ИУК). Укореняемость зеленых черенков вишни войлочной в песке 92% (до 12 корней длиной 6—8 см), одревесневшие черенки вишни укореняются с применением стимуляторов лишь на 20%. На 100% укореняются черенки вейгелы гибридной (5 корней длиной 6,3 см), гортензии древовидной (16 корней длиной 6,3 см, применение ИУК увеличивает количество корней до 28 шт., длиной до 10,8 см), дерена белого пестролистного (3,5 корня длиной 12 см), древогубца круглолистного (15 корней длиной 8—9 см). Одревесневшие черенки жимолости съедобной укореняются всего на 25% в перлите (4—6 корней длиной 20 см), жимолость Тельмана лучше укореняется в песке — 3,8% (24 корня длиной 7,5 см). Ирга канадская с применением ИМК укореняется на 30—40% (2—3 корня длиной 4—6 см). Укореняемость зеленых черенков калины обыкновенной снежный шар 100% (16 корней длиной 17 см), аналогичные данные получены по укореняемости карликовой формы (4—5 корней длиной 2,9 см). Применение ИУК способствует развитию более мощной корневой системы калины. Карагана древовидная Лорберга хорошо укореняется в песке — 60% (до 5 корней длиной 6 см). Укореняемость черенков кирказона крупнолистного в верховом торфе с песком (1:1) 20%. Черенки клена ясенелистного золотистого укореняются в низинном торфе с песком (1:1) на 95,4% (7—8 корней длиной 9,9 см), кольквиции прелестной — на 22,2%, лимонника китайского — на 100% (10 корней длиной 5 см). Липа войлочная предпочитает торф с песком (1:1), укореняемость ее составляет 72,2% , а с применением ИУК — 93,7% (3 корня длиной 3,5 см). Черенки липы крупнолистной рассеченнолистной с применением ИУК укореняются на 100% (соответственно 14 корней длиной 8 см и 2—3 корня длиной 11—20 см). Слива растопыренная (алыча) лучше укореняется в перлите — 25%. В низинном торфе с песком (1:1) укореняемость зеленых черенков тополя Болле 100% (18 корней длиной 17 см), зимние его черенки укореняются на 76%. Зеленые черенки тополя белого с применением ИУК укореняются на 92,5% (5 корней длиной 5,9 см), тополя советского пирамидального — на 72% (4 корня длиной 6,5 см), форзиции яйцевидной (28 корней длиной 1 см) и чубушника венечного золотистого (8 корней длиной 11 см) — на 100%, хеномелеса японского — на 98% (8—11 корней длиной 6—11 см), одревесневшие черенки хеномелеса японского — до 35% еленые черенки шелковицы белой в песке укореняются на 85—91% (5—9 корней длиной до 8 см), одревесневшие в низинном торфе с песком (1:1) — на 30%. Шефердия серебристая с обработкой ИУК укореняется на 48,3% (3 корня длиной 6 см).

Зимние черенки представляют собой побег или часть побега 1— 3-летнего возраста и старше, заготовленные в период зимнего покоя, т.е. после опадения листьев и до распускания почек. Такими черенками с давних пор размножают в открытом грунте легко укореняющиеся растения, например, иву, тополя, смородину, дерен, жимолость, спиреи, виноград. Побеги для черенков тополя пирамидального, ивы плакучей, винограда и других пород, повреждаемых морозом, заготавливают поздней осенью до наступления сильных морозов. Черенки пород, хорошо переносящих суровые зимы, заготавливают ранней весной до начала набухания почек. Для черенков срезают здоровые, вполне вызревшие однолетние побеги и хранят их в подвале в свежем песке, не допуская даже небольшого подсушивания. Рано весной из прутьев нарезают черенки. Для посадки в открытом грунте берут черенки длиной 20—30 см обычно с несколькими междоузлиями. Нижний срез черенка делают под почкой, верхний — над почкой. У коротких, но сильных побегов в качестве черенка используют и верхушку побега. Черенки облепихи нарезают только с верхушечной почкой. Разрезают прутья на черенки острым секатором или ножом. Нарезанные черенки связывают в пучки, строго укладывая в одну сторону верхние, а в другую нижние срезы, и немедленно высаживают. При необходимости их хранят в подвале в условиях повышенной влажности.

Почву под посадку черенков готовят осенью. Весной культивируют и выравнивают боронованием. После маркировки поля высаживают черенки. На тяжелых почвах с неглубоким перегнойным горизонтом необходимо насыпать гряды. Посадку черенков проводят под сажальный колышек или под меч Колесова, углубляя черенки в почву на всю их длину так, чтобы на поверхности оставалось 1—2 почки. На плотных и влажных почвах черенки лучше сажать наклонно под углом 45°.

Зимние черенки в открытый грунт следует высаживать как можно раньше, пока в почве достаточно влаги.

Размножение зимними черенками в закрытом грунте применяется при выращивании хвойных пород, редких и особо ценных лиственных экзотов, гибридных и садовых форм. Поскольку в закрытом грунте можно создать более благоприятный тепловой, водный и воздушный режим для укоренения черенков и развития черенковых саженцев, то и результативность черенкования здесь всегда выше. При ограниченности маточников это большое преимущество.

В закрытом грунте хорошую укореняемость и успешный рост получают при использовании черенков длиной 10—15 см и толщиной до 1 см. Посадку проводят в начале мая, когда субстрат прогревается в теплице до 14—15°C.

Зимние черенки ели колючей серебристой укореняются лишь на 17,9% в субстрате из низинного торфа и песка (1:1), а при обработке ИМК на 30%. Ель канадская коническая в том же субстрате укореняется на 92,5% (40 корней длиной 4,6 см), черенки кипарисовика горохоплодного, обработанного L-НУК, укореняются на 90,4% (12 корней длиной до 6—7 см). Укореняемость летних черенков кипарисовика лишь 39,3%. Можжевельник обыкновенный колонновидный лучше укореняется в субстрате из верхового торфа и песка (1:2). Можжевельник казацкий при обработке ИУК также укореняется на 100%. Зимние черенки пихты сибирской укореняются очень слабо (до 2,6) в верховом торфе с песком (1:2), летнее черенкование не удавалось. Немного лучше укоренились зимние черенки тсуги канадской — 7,3% в низинном торфе с песком (1:2). Тис остроконечный в субстрате из верхового торфа с песком (1:2) укореняется на 89,3%, летние его черенки в субстрате из верхового торфа и песка (1:1) — на 6,3%. Высокая укореняемость наблюдается у черенков туи западной: зимних — 87,5% в верховом торфе с песком (1:1), а с использованием ИУК или L-НУК до 100%, летних — 50,6% в низинном торфе с песком (1:2). Укоренение черенков туи западной Эльвангера золотистой составляет до 100%, туи западной шаровидной — до 96%, а с использованием ИУК туя вересковидная укореняется на 100%. Хуже других укореняются черенки туи западной пирамидальной.