Эффективность укрытий с применением светотрансформирующего органического фотолюминофора при клонировании черенков древесных видов

Изучали эффективность применения светотрансформирующего укрытия вегетационных сооружений, состоящего из спанбонда с интегрированным в его структуру органическим фотолюминофором, при укоренении черенков древесных видов. Объектом исследования явились стеблевые черенки типичных форм бирючины обыкновенной (Ligustrum vulgare L.), сирени венгерской (Syringa josikaea J. Jacq. ex Rchb.), форзиции промежуточной (Forsythia × intermedia Zabel), пузыреплодника калинолистного (Physocarpus opulifolius (L.) Maxim.) и его сортов «Лютеус», «Диаболо» и «Саммер Вайн», находящиеся в активном физиологическом состоянии, соответствующем фазе завершения линейного роста побегов. Маточные растения были размещены в дендрарии Нижегородского ГАТУ. Побеги одновременно заготавливали из периферийной зоны среднего яруса хорошо освещенного участка кроны растений, дислоцированных в границах единого опытного участка с географическими координатами 56°14'32.7"N 43°57'20.7"E и высотой над уровнем моря 178 м. Организационно-методическая схема проведения работ базировалась на принципах единственного логического различия, типичности, целесообразности и надежности опыта. Исследования проведены полевым стационарным и лабораторными методами. Испытаны синтетические укрывные материалы с включением в их состав фотолюминофоров. Летние вегетационные сооружения были оснащены туманообразующей установкой с автоматом подачи воды и контролем за параметрами среды. В качестве субстрата в них использован крупнозернистый речной песок. Выявили специфическую реакцию черенков на изменение концентрации фотолюминофора в структуре спанбонда. Наиболее высокие темпы образования каллуса отмечены в вариантах укрытия с наибольшей концентрацией люминофора и обнаружены у форзиции промежуточной – 77,00±4,64% и сирени венгерской — 73,16±5,94%. Зафиксировали, что данные древесные виды в условиях интродукции различным образом проявили свою регенерационную способность при их размножении черенками в летних вегетационных сооружениях с применением светотрансформирующих укрытий.

1. Базилевская Н.А. Теории и методы интродукции растений. М.: МГУ, 1964. 131 с.

2. Бабаев Р.Н., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Пигментация листовых пластин представителей рода береза (Betula L.) // Лесной вестник. 2022. Т. 26, № 3. С. 29–38. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-3-29-38.

3. Бессчетнова М.В. Некоторые генетические аспекты теории интродукции растений // Бюллетень Главного ботанического сада. 1971. Вып. 82. С. 3–7.

4. Бессчетнова М.В. Адаптационные процессы с позиции интродукции растений // Бюллетень Главного ботанического сада. 1983. Вып. 128. С. 1–6.

5. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Кулькова А.В., Мишукова И.В. Содержание крахмала в тканях побегов разных видов ели (Picea А. Dietr.) в условиях интродукции // ИВУЗ. Лесной журнал. 2017. № 4. С. 57–68. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.4.57.

6. Бессчетнова Н.Н., Кулькова А.В., Вышегородцев А.В., Широков А.И. Укореняемость черенков тиса канадского (Taxus canadensis Marshall) в экологических условиях Нижегородского Поволжья // Экономические аспекты развития АПК и лесного хозяйства // Лесное хозяйство Союзного государства России и Белоруссии: матер. Междунар. науч.-практич. конф. Нижний Новгород, 2019. С. 139–145.

7. Бессчетнова Н.Н., Миронова А.Ю. Применение фотолюминофора в вегетационных сооружениях при размножении черенками пузыреплодника калинолистного // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений: материалы XV Международной научной конференции. Т. 25. Красноярск, 2022. С. 15–19.

8. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Паникаров И.И. Пылезадерживающая способность хвои ели колючей в насаждениях г. Нижнего Новгорода // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2024а. Вып. 247. С. 188–208. DOI: 10.21266/2079-4304.2024.247.188-208.

9. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Храмов Р.Н. Влияние модифицированного фотолюминофором агротекстиля спанбонд на укоренение черенков туи западной (Thuja occidentalis L.) // Лесной вестник. 2024б. Т. 28, № 2. С. 17–26. DOI: 10.18698/2542-1468-2024-2-17-26.

10. 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 // Известия вузов. Лесной журнал. 2024в. Вып. 2. С. 29–48. DOI:10.37482/0536-1036-2024-2-29-48

11. Вышегородцев А.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Широков А.И. Видоспецифичность регенеративной способности черенков тиса при интродукции в Нижегородскую область // Хвойные бореальной зоны. 2023. Т. XLI, № 2. С. 118– 132. DOI: 10.53374/1993-0135-2023-2-118-132.

12. Головкин Б.Н. История интродукции растений в ботанических садах. М.: МГУ, 1981. 123 c.

13. Есичев А.О., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Бабич А.Н., Кентбаев Е.Ж., Кентбаева Б.А. Содержание и баланс запасных веществ в побегах лиственницы сибирской в условиях реинтродукции в Нижегородскую область // Лесной вестник. 2022. Т. 26, № 1. С. 17–27. DOI: 10.18698/2542-1468-2022-1-17-27.

14. Иваницкий А.Е. Исследование свойств фотолюминесцентных пленок при возбуждении солнечным излучением // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2011. Вып. 8. С. 119–123.

15. Калуцкий К.К., Болотов Н.А., Михайленко Д.М. Древесные экзоты и их насаждения: справочное издание. М.: Агропромиздат, 1986. 271 с.

16. Карасев В.Е. Полисветаны – полимерные светотрансформирующие материалы для сельского хозяйства // Вестник Дальневосточного отделения РАН. 1995. № 2. С. 66–73.

17. Котынова М.Ю., Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Укоренение черенков декоративных форм туи западной (Thúja occidentális L.) в теплицах // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы XVIII Международной научно-технической конференции. Вологда, 2020. С. 147–149.

18. Кулькова А.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Применение стимулирующей обработки в укоренении черенков ели Коника // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 232. С. 79–91. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.232.79-91.

19. Лапин П.И. Теория и практика интродукции древесных растений в средней полосе европейской части СССР // Бюллетень Главного ботанического сада. 1971. Вып. 81. С. 60–69.

20. Лапин П.И. О терминах, применяемых в исследованиях по интродукции и акклиматизации растений // Бюллетень Главного ботанического сада. 1972. Вып. 83. С.10–18.

21. Лапин П.И., Калуцкий К.К., Калуцкая О.Н. Интродукция лесных пород. М.: Лесн. пром-сть, 1979. 224 с.

22. Локтева А.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Биологические особенности представителей рода ель (Picea A. Dietr.) в структуре урбоэкосистем // Ландшафтная архитектура и природообустройство: от проекта до экономики – 2023. Материалы XII Международной научно-практической конференции. Саратов–Нижний Новгород, 2023. С. 7–21.

23. Мартынова Н.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Мартынов Р.В. Влияние биологически активных препаратов при стимулировании черенков бирючины обыкновенной (Ligustrum vulgare L.) // От биопродуктов к биоэкономике: материалы IV Межрегиональной научно-практической конференции (с международным участием). Барнаул, 2021. С. 77–81.

24. Мартынова Н.В., Бессчетнова Н.Н. Применение стимуляторов роста при размножении зелеными черенками бирючины обыкновенной // Научное творчество молодежи – лесному комплексу России: материалы XVIII Всероссийской (национальной) научно-технической конференции. Екатеринбург, 2022. С. 183–186.

25. Миронова А.Ю., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Гаврилова А.А. Развитие черенков декоративных форм и сортов пузыреплодника калинолистного при укоренении с использованием светотрансформирующих укрытий // Лесное хозяйство: актуальные проблемы и пути их решения: сборник научных статей по материалам всероссийской (национальной) научно-практической конференции. Нижний Новгород, 2022. С. 314–324.

26. 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. 762–767.

27. Минич А.С., Минич И.Б., Шайтарова О.В., Пермякова Н.Л., Зеленьчукова Н.С., Иваницкий А.Е., Филатов Д.А., Ивлев Г.А. Жизнедеятельность Lactuca sativa и микроорганизмов почвы под флуоресцентными пленками // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2011. Вып. 8(110). С. 78–84.

28. Паникаров И.И., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Взаимозависимость параметров хвои ели колючей в определении её пылезадерживающей способности // Хвойные бореальной зоны. 2023. Т. XLI, № 6. С. 495–503. DOI: 10.53374/1993-0135-2023-6-495-503.

29. Паникаров И.И., Бессчетнова Н.Н., Воробьев Р.А. Изменчивость параметров хвои ели колючей в объектах озеленения Нижнего Новгорода // Научное творчество молодежи – лесному комплексу России: материалы XX Всероссийской (национальной) научно-технической конференции студентов и аспирантов. Екатеринбург, 2024. С. 303–308.

30. Петрова И.П. Интродукция древесных растений Средней Азии в Москве. М.: Наука, 1978. 154 с. Чаховский А.А. Эколого-биологические основы интродукции древесных растений в Белоруссии. Минск: Наука и техника, 1991. 223 с.

31. 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. Труды II Российско-Белорусской научно-технической конференции им. О.В. Лосева, посвященной 70-летию Победы в Великой Отечествен- ной войне, 70-летию образования РНТОРЭС им. А.С. Попова, Всемирному Году Света. Нижний Новгород, 2015. С. 325–328.

32. Храмов Р.Н., Миронова А.Ю., Мартынова Н.В., Гаврилова А.А. Корнеобразование на черенках декоративных форм и сортов пузыреплодника калинолистного в условиях применения светотрансформирующих укрытий // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 4(36). С. 98–109.

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

34. 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. 3. P. 808–813. DOI:10.21273/JASHS.120.5.808.

35. Brown R.P. Polymers in agriculture and horticulture // Rapra Review Reports. 2004. Vol. 15, no. 2. P. 1–92.

36. Delprato M.L., Krapp A.R., Carrillo 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. P. 1004–1011. DOI: 10.1111/php.12466.

37. Edser C. Light manipulating additives extend opportunities for agricultural plastic films // Plastics, Additives and Compounding. 2002. Vol. 4, iss. 3. P. 20–24. DOI: 10.1016/s1464-391x(02)80079-4.

38. Espi E., Salmeron A., Fontecha A., García Y., Real A.I. Plastic films for agricultural applications // Journal of Plastic Film and Sheeting. 2006а. Vol. 22, iss. 2. P. 85–122. DOI: 10.1177/8756087906064220.

39. Espi E. New Ultrathermic Films for Greenhouse Covers // Journal of Plastic Film and Sheeting. 2006b. Vol. 22, iss. 1. P. 59–68. DOI: 10.1177/8756087906062764.

40. Gavriluta A., Fix T., Nonat Al., Slaoui A., Guillemoles J-F., Charbonnière L.J. Tuning the Chemical Properties of Europium Complexes as Downshifting Agents for Copper Indium Gallium Selenide Solar Cells // Journal of Materials Chemistry. 2017. Vol. 5. P. 14031–14040. DOI:10.1039/C7TA02892J.

41. González A., Rodríguez R., Bañon 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. 2001. Vol. 559. P. 233–238. DOI: 10.17660/ActaHortic.2001.559.34.

42. Guo Y., Tan J. Recent Advances in the Application of Chlorophyll a Fluorescence from Photosystem II // Photochemistry and Photobiology. 2015. Vol. 91, iss. 1. P. 1– 14. DOI: 10.1111/php.12362.

43. Jansen M.A.K. Ultraviolet-B radiation effects on plants: induction of morphogenic responses // Physiologia Plantarum. 2002. Vol. 116, iss. 3. P. 423–429. DOI: 10.1034/j.1399-3054.2002.1160319.

44. Khramov R.N., Martynova N.V., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Luponosov Y.N. The effectiveness of agrotextile cover with organic photoluminophore in rooting cuttings of Hungarian lilac (Syringa josikaea J. Jacq. ex Rchb.) // Sustainable Development of Traditional and Organic Agriculture in the Concept of Green Economy: International Scientific and Practical Conference. Section Agrobiotechnology in Crop and Livestock Production. 2022. Vol. 42. Art. no. 01017. DOI: 10.1051/bioconf/20224201017.

45. Kosobryukhov A.A., Kreslavski V.D., Khramov R.N., Bratkova L.R., Shchelokov R.N. Effect of additional low intensity luminescence radiation 625 nm on plant growth and photosynthesis of plants // Biotronics. 2000. Vol. 29. Р. 23–31.

46. Kulkova A.V., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Kentbaev Y.Zh., Kentbaeva B.A. Growth of Schrenk’s Spruce (Picea schrenkiana) Seedlings Related to the Pre-Sowing Stimulating Seed Treatment // IVUZ. Lesnoy Zhurnal. 2022. № 4. Р. 39–51. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-4-39-51.

47. Maraveas C., Loukatos D., Bartzanas T., Arvanitis K.G., Uijterwaal J.F. Smart and Solar Greenhouse Covers: Recent Developments and Future Perspectives // Frontiers. Frontiers in Energy Research. 2021. Vol. 9. Art. no. 783587. DOI: 10.3389/fenrg.2021.783587.

48. Martynova N.V., Besschetnova, N.N., Besschetnov V.P., Martynov R.V. Effectiveness of stimulating treatment cuttings of common privet (Ligustrum vulgare L.) with biologically active preparations // Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions: International Forestry Forum, Voronezh. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 875. Art. no. 012081. DOI: 10.1088/1755-1315/875/1/012081.

49. Max J.F.J., Schurr U., Tantau H.-J., Mutwiwa U.N., Hofmann T., Ulbrich A. Greenhouse Cover Technology // Horticultural Reviews. 2012. Vol. 40. P. 259–396.

50. Parimala M.P., Rao M.C., Koutavarapu R., Dubey V. Synthesis and Luminescence Studies of Tb3+ Doped Li2CaSiO4 Phosphor for Optical Device Application // Journal of Applied Spectroscopy. 2024. Vol. 91, iss. 3. P. 640. DOI: 10.1007/s10812-024-01765-1.

51. Sánchez-Lanuza M.B., Menéndez-Velázquez A., Peñas-Sanjuan A., Navas-Martos F.J., Lillo-Bravo I., Delgado-Sánchez J.-M. Advanced photonic thin films for solar irradiation tuneability oriented to greenhouse applications // Materials. 2021. Vol. 14, iss. 9. Art. no. 2357. DOI: 10.3390/ma14092357.

52. Terry L., Maier C.R., Liang W., Klause N., He J., Tissue D.T., Lan Y.-Ch., Sethuvenkatraman S., Goldsworthy M., Chen Zh.-H. A light-blocking greenhouse film differentially impacts climate control energy use and capsicum production // Frontiers. Frontiers in Energy Research. 2024. Vol. 12. Art. no. 1360536. DOI: 10.3389/fenrg.2024.1360536.

53. Teng Yu., Chen L., Cai D., Wang T., Huang X. Effect of reflective film on sugar accumulation and sucrose-metabolizing enzyme activities of 'Сuiguan' pear under plastic tunnel culture // Acta Horticulturae. 2014. Vol. 1015. P. 59–65. DOI: 10.17660/ActaHortic.2014.1015.6.

54. Wang H., Yang S., Li X., Yang F., Sun X., Li W., Yao Z. Improving light converting properties with wettability of polyethylene film by rare earth complex Eu(GI)3Phen // Polymer-Plastics Technology and Materials. 2020. Vol. 59, iss. 17. P. 1875–1886. DOI: 10.1080/25740881.2020.1765379.