XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Использование метода прививки или "КАРМИДОР"

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Жуйков Е.А. 1Краснобаев Л.И. 1

---

1МБОУ "Крапивинская средняя общеобразовательная школа"

Неверова Н.С. 1

---

1МБОУ "Крапивинская средняя общеобразовательная школа"

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

На Международной сельскохозяйственной выставке, проходившей в 2018 в Австрии, гибрид томата и картофеля, зарегистрированный под названием TomTato (tomato + potato) был удостоен звания «Овощ года — 2018»[6].

Идея создать гибрид картофеля и помидора не нова. В начале XX века американский селекционер Лютер Бербанк вырастил такой куст. В 1936 году отечественный пенсионер Н. В. Брусенцов в ходе экспериментов на своем дачном участке сумел привить помидор на картофельный куст. В последующие годы мичуринец продолжил экспериментировать в селекции, а плоды его стараний в 1940 г. были выставлены в Москве на Всесоюзной сельскохозяйственной выставке и отмечены академиком Т. Д. Лысенко [6].

На уроках биологии в 6 классе мы изучали вопросы вегетативного размножения растений, где нам рассказывали о использовании метода прививки для растений семейства Розоцветные. Достижения знаменитого русского селекционера Ивана Владимировича Мичурина вдохновили нас на эксперимент с прививкой. Захотелось тоже что-нибудь привить, но так чтобы получить удивительное растение побыстрее. Поэтому мы решили соединить картофель и помидор в одно растение, которое можно назвать «КАРМИДОР».

Цельюработы стало получение растения «КАРМИДОР» с помощью метода прививки, соединив растения томат и картофель.

Приступая к исследованию, выдвигаем гипотезу: мы предполагаем, что не все способы прививки доступны для простого огородника. Но всё-таки нам удастся при помощи прививки получить растение, у которого на одном кусту будут и клубни картофеля, и плоды томата.

Объект исследования: растения видов: Томат обыкновенный (Solánum lycopérsicum) и Картофель или паслён клубненосный (Solánum tuberósum), 

Предмет исследования: использование метода прививки, для получения растения «КАРМИДОР».

В ходе работы решались следующие задачи:

изучить методику проведения прививки;

провести опыт и оформить наблюдения;

сделать выводы.

Во время работы были использованы следующие методы исследования:

1) анализ литературных источников и Интернет-ресурсов;

2) эксперимент

Практическая значимость нашей работы заключается в том, что результаты исследования можно использовать на уроках биологии при изучении темы «Вегетативное размножение», а также с подвигнуть ребят на интересные опыты во внеурочное время. Она будет также интересна людям, выращивающим овощи на своих земельных участках.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. История, способы и техника прививки

Люди давно замечали, что ветви одних и тех же плодовых пород могут срастись в том месте, где повредилась кора, и ветви тесно соприкасаются. Первые сведения о прививке плодовых деревьев встречаются у Плиния, который пишет, что римляне переняли практику прививки у древних греков еще в VIII в. до н. э. Древнегреческий врач Гиппократ, живший в V в. до н. э., упоминает об окулировке. Самым старым способом прививки считают прививку «в расщеп». [7]

Прививка — один из способов размножения растений, а также можно таким способом повысить их устойчивости к неблагоприятной среде. Прививку можно делать как на плодовых, так и на овощных растениях. Для овощей его начали использовать в начале прошлого века. Благодаря широкому применению прививки овощеводами Западной Европы и Юго-Восточной Азии интерес к этому способу в последнее время возрос. Так, в Южной Корее и Японии на разных подвоях выращивают приблизительно 95% арбуза на разных подвоях, больше половины огурца открытого грунта и 30% — защищенного. Метод прививки широко применяют в странах Европы, особенно в Нидерландах. Одним из известных ученых селекционеров, использовавших метод прививки в нашей стране, является Мичурин Иван Владимирович. Он использовал различные способы обработки почвы, внесение удобрений, метод ментора. Метод ментора заключается в том, что в крону гибридного саженца делается прививка от растения, свойства которого необходимо передать гибриду. Иногда гибрид прививается на соответствующий подвой. [7].

На данный момент известно более сотни способов прививок растений. Например: черенками, расщеп, аблактировка, на пень под кору, копулировкой и многие другие. Прививка черенками заключается в том, что в качестве привоя берется черенок с несколькими почками, который прививается на подвой такого же или большего диаметра. В его нижней части делают двусторонний клинообразный срез длиной 2,5-3 см. Подготовленный черенок вставляют в расщеп подвоя. Прививка сближением (аблактировка). Подвой и привой при этом способе прививки соединяются без отделения от маточного растения, т. е. они растут рядом. После срастания компонентов, что определяют по сильному росту привоя, его отрезают ниже места прививки от своего корня; в это же время выше места прививки срезают крону подвоя. Поверхность срезов обмазывают садовым варом. Есть и другие способы прививки сближением, которые применяются для более толстого привоя и подвоя. Прививки на пень под кору делают, если подвой толще привоя. Прививка копулировкой применяется, если диаметры срезов привоя и подвоя одинаковы [7]. Несмотря на разнообразие способов прививки, существуют общие правила, которые необходимо соблюдать для получения хороших результатов.

Анализируя разные источники можно сделать вывод о том, что история применения метода прививок человеком при выращивании плодово-ягодных культур достаточно богата. Гораздо меньше применяют этот метод при выращивании овощных культур.

1.2. Размножение овощных культур прививкой

Сущность прививки заключается в сращивании черенка или почки (привой) одного растения с другим (подвой), растущим в горшке. В качестве привоя используют устойчивые к неблагоприятным условиям сорта и разновидности. [7], [4]. Например, для скороспелых сортов арбуза и дыни выбирают крупноплодную тыкву, лагенарию, тыкву фиголистную с мощной корневой системой, устойчивой к пониженным температурам. Этот подвой способствует увеличению урожая почти в два раза. В качестве подвоя также пригодны кабачки, в качестве привоя – арбуз, дыня, патиссон. Ткани привоя и подвоя при прививке должны совпадать: это обеспечивает лучшее их срастание. Подвой через свою корневую систему снабжает привой питательными элементами, а тот, в свою очередь, питает все растение органическими веществами. Овощные растения (огурец, лагенарию, томат) прививают разными способами: в расщеп, вставкой, сближением, с оставлением или удалением точки роста у подвоя (Приложение, рис. 1). Прививка в расщеп. Наиболее распространенный способ. Подвой (устойчивые культурные или дикие формы томата, тыквенных культур, например лагенария, тыква фиголистная) высевают пророщенными семенами в горшок или ошпаренные опилки на 2-3 суток раньше, чем привой, что обеспечивает необходимый «забег» в развитии. В качестве привоя используют культурные растения (томат, огурец, дыню). Через две недели у подвоя обрезают верхушку, оставляя подсемядольное колено длиной 4-6 см. Верхнюю часть подвоя расщепляют безопасной бритвой на 1,5-2 см. От привоя срезают верхнюю часть стебля длиной 3-4 см с только что распустившимся настоящим листом или семядольными листьями. Нижний его конец заостряют клином, вставляют в расщеп и обвязывают место прививки мочалом либо узкой полоской пленки. Привитое растение притеняют от прямых солнечных лучей, помещая под пленку. Наиболее эффективна прививка в расщеп с «язычком». Надрезы рекомендуется делать ближе к листьям: там проходят сосуды и более интенсивно циркулируют питательные элементы. Место прививки обертывают влажной ватой и притеняют от прямых солнечных лучей. При прививке вставкой привой с двумя-тремя узлами помещают между двумя частями подвоя, и он находится под двойным влиянием (корней и листьев). Привой на подвой прививают в расщеп. Когда привой пойдет в рост, на него тем же образом прививают подвой. Таким способом можно, например, на корневую систему тыквы фиголистной (подвой) привить тыкву крупноплодную (вставка), а затем огурец или дыню (привой). Прививка растений наложением. В этом случае подвой срезают и заостряют с обеих сторон, а привой разрезают пополам вдоль (2-2,5 см) и накладывают сверху подвоя. Место среза обматывают бечевкой. Иногда привой вставляют на два подвоя, которые срезают так, чтобы места срезов точно подошли к заостренному с обоих концов привою. Прививка проросшими семенами (фасоль на сою, огурец на тыкву). Подвойные растения выращивают в горшках. Наклюнувшиеся семена привоя для получения проростков помещают корешком вниз в глубокую посуду с влажным мхом. Когда длина подсемядольного колена у привоя достигает 1-2 см, через него острой бритвой делают косой срез в корешок. На стебле подвойного растения проводят продольный разрез, куда помещают росток семени. Место прививки обвязывают шерстяной ниткой, растение ставят в теплицу или парник. Можно привить проросшее семя огурца к растению тыквы или кабачка, находящемуся в контейнере. Целесообразно это сделать за 1-1,5 месяца до наступления прохладных ночей в конце лета. После периода приживания растение переносят в отапливаемое помещение. Благодаря развитой корневой системе тыквы плодоношение огурца продлевается до 1-1,5 месяц (при досвечивании – еще дольше). Проросшие семена можно прививать в росток клубня. С ростка предварительно срезают верхушку и вставляют в разрез подготовленный проросток. Для предохранения от высыхания клубень прикрывают стеклянной банкой или колпаком. Один из приемов вегетативной гибридизации — прививка едва начавшим прорастать семенем. Его вставляют в узел растения или в пенек срезанного стебля, для чего делают прокол остро отточенным гвоздем соответствующего диаметра. Для получения гибридов применяют сближение (сращивание) растений в фазе семядольных листьев. Для этого у каждого растения удаляют по одному семядольному листу, а сами растения прикладывают друг к другу местами среза (желательно, чтобы последние были одинаковой величины). Места срезов обматывают ниткой. После срастания у одного из компонентов срезают подсемядольное колено, чтобы остался только один корень. При использовании этого способа на томате вероятность срастания достигает 70- 75 %, особенно если молодые растения прививают на старую часть (нижний узел) рассады. Так, в частности, выращивают ценные сорта, не имеющие генетической устойчивости к фузариозу и вирусу табачной мозаики. [7], [4].

1.3. Описание видов растений, взятых, для исследования

Для своего опыта мы взяли такие растения, как: картофель и томат. Эти растения относятся к одному семейству Пасленовые.

1.3.1. Картофель, или паслён клубнено́сный  (лат. Solánum tuberósum)

Растение имеет 4 – 8 стеблей с прерывисто – непарноперистыми листьями. Листья в зависимости от сорта слабо или сильно опушены и имеют различные оттенки. Цветки картофеля разнообразной окраски: от белой до сине – фиолетовой, красно – фиолетовой и синей. Они собраны в соцветие на верхушке куста на длинном цветоносе. Плод картофеля – сочная ягода. Семена светло - желтые, сплюснутые. Под землей картофель образует многочисленные мочковатые корни. Из пазух подземной части стебля отходят побеги (столоны), на концах которых образуются клубни. Глазки клубня имеют 3 – 4 почки. Клубни бывают неокрашенные (светло - желтые) или окрашенные: от светло - розового до темно - красных оттенков и от светло - сине – фиолетового до темно - сине – фиолетового. Окраска мякоти клубня чаще белая, а у некоторых сортов – желтоватого оттенка и даже ярко - желтая. У сравнительно немногих сортов окраска мякоти темно - фиолетовая, красная или с цветными прожилками. Окраска клубня, ростка и цветка – основные морфологические признаки сортов картофеля. Картофель – это растение самоопыляющееся. Обычно картофель размножают вегетативно – клубнями [5].

Многолетнее травянистое растение со столонами и клубнями. Стебли мощные, междоузлия часто укороченные. Листья крупные, листочки крупные, часто широкие. Куст ветвистый, плотный. Побеги довольно короткие, мясистые, толстые. Листья близко расположены друг к другу. Листочки близко посажены друг к другу, обычно широкие, с коротким черешочком, однообразные, заострённые. Соцветие малоцветковое. Цветонос в верхней части обычно утолщён, с постепенным переходом в основание чашечки. Чашечка довольно крупная, опушённая, с длинными щетинками и резко закруглённым основанием с отчётливыми острыми кончиками. Венчик белый или слабоокрашенный, нередко с белыми кончиками; лепестки с белыми или бледно-окрашенными центральными полосками. Тычиночные нити утолщённые (0,85-1,5 мм), нередко желтоватые. Пыльники часто несовершенные, если нормальные, то длинные. Пестик довольно толстый , S-образно изогнутый или спиральный. Рыльце очень большое. Плод - ягода с мелкими семенами. В умеренных широтах плоды образуются редко [3].

Растение длинного дня. Для хорошего клубнеобразования требуется 15-18-часовое освещение. Картофель - влаголюбивое (особенно во время цветения и клубнеобразования), светолюбивое, довольно холодостойкое растение. Прорастание почек клубней в почве начинается при 5-8° С, всходы и молодые растения повреждаются при заморозках до -2° С. Оптимальная ночная температура для образования клубней 10-13° С. При 20° С и выше наступает тепловое вырождение картофеля, что отрицательно влияет на качество и продуктивность семенного материала. Вегетационный период 70-120 дней. Размножается вегетативно (клубнями) и семенами. Лучшие почвы: глубоко обработанные чернозёмы, дерново-подзолистые, серые лесные, осушенные торфяники; по механическому составу - супеси, лёгкие и средние суглинки [3].

Введен в культуру около 14 тысяч лет назад местным населением Америки, в Европу (Испанию) завезен в 1565 г. В России растение известно с конца 17 века. Со второй половины 18 века его стали широко возделывать на полях, к концу 19 века картофелем было занято более 1,5 млн га [3].

Ценная овощная, продовольственная, кормовая и техническая культура. Клубни содержат в среднем 23,7 % сухих веществ, в т.ч. 17,5 % крахмала, 0,5 % сахаров, 1-2 % белка, около 1 % минеральных солей, витамины: С, B₁, B₂, B₆, РР, К, каротин. Картофель является сырьем для крахмало-паточной и спиртовой промышленности. На корм животным используют клубни, ботву, барду и мезгу [3].

1.3.2. Томат или помидор  (лат. Solánumlycopérsicum)

Многолетнее (в культуре однолетнее) растение. Корневая система стержневая, но основная масса корней на глубине 30-50 см. Стебель прямостоячий или стелющийся, высотой 1,5-3 м (до 8 м), железистоопушенный, с сильным запахом. Из пазух вырастают боковые побеги - пасынки. Листья очередные, прерывисто-перисторассеченные, 10-35 см длиной и 8-28 см шириной, сегменты цельные или перистораздельные, разных очертаний и размеров. Соцветия (завиток или кисть) пазушные или отстоящие от листьев. Цветки до 2 см шириной, обоеполые и раздельнополые. Венчик зеленовато-желтый или ярко-желтый, из 5-9 лепестков, равных чашечке. Тычинки с крупными пыльниками, окружающие конусом столбик. Самоопыляющееся. Завязь двух или многогнездная. Плоды - сочные, мясистые ягоды 1-10 см в диаметре, различной формы и массы, красные, желтые или почти белые, гладкие. Семена треугольно-почковидные, сплюснутые, серовато-желтые, опушенные, около 1,5-2-3 мм в диаметре. В 1 г 200-250 семян. Сорта различаются строением стебля, листа, формой роста, строением соцветий, цветков, плодов, биологическими особенностями. Выделяются группы скороспелых (вегетационный период 100-110 дней), среднеспелых (111-120 дней) и позднеспелых (более 120 дней) сортов [2].

В диком виде растет на узкой полосе вдоль тихоокеанского побережья Южной Америки. С конца XVIII века помидор упоминается как пищевое растение для юга территории России. К середине XIX века широко распространен [2].

В открытом грунте выращивается преимущественно как рассадная культура. Теплолюбив, семена прорастают при температуре не ниже 15° С, для выращивания рассады наиболее благоприятна температура 15-18° С, в дальнейшем дневные температуры 18-22-24, ночные 10-12° С. При заморозках все сорта погибают. Влаголюбив (особенно в период наливания плодов). Светолюбив. Требует плодородные, достаточно увлажненные почвы, но не переносит близкое залегание грунтовых вод. Плоды созревают через 45-60 дней после цветения. Урожай собирают по мере созревания плодов. Урожайность 17-50 т/га [2].

Одно из важнейших овощных растений. Плоды содержат 1,6-6,4 (8) % сахаров, яблочную и лимонную кислоты, белки, витамины С (14-94 мг%), B₁, B₂, Р, P₁, К, каротин, соли железа, фосфора, калия. Употребляют свежими, перерабатываются консервной промышленностью в соки, пюре, соус, солятся и маринуются. Ценный диетический продукт. Растертые плоды обладают сильным бактерицидным действием [2].

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методика и материалы для проведения исследования

Способы прививки, которые мы использовали в работе, между томатом и картофелем.

Прививка черенком в расщеп. Для этого в качестве привоя берется черенок привоя с несколькими почками, который прививается на подвой такого же диаметра. В нижней части подвоя делают двусторонний клинообразный срез длиной 2,5-3 см. Подготовленный черенок вставляют в расщеп подвоя [7].

Прививка способом наложения. На подвое и привое делают срезы кожицы одинаковой длины, а затем сближают растения, туго обвязывают [7].

Третий способ, заключается в том, что на подвое (картофеле) и привое (томате) делают косые срезы одинаковой длины. Длина срезов должна быть в четыре раза больше толщины прививаемых стволиков. Поверхности подвоя и привоя совмещают и плотно обвязывают. Результаты прививок зависят оттого, насколько тщательно и быстро подготовлены растения. Срезы необходимо делать лезвием безопасной бритвы, соединять их сразу, не допуская ни малейшего подсыхания. Удобнее, конечно, приводить прививку в помещении, но можно делать ее и в огороде, прямо на картофельной грядке. Выше и ниже места прививки растения подвязывают к колышкам и накрывают сверху ведром, банкой или колпаком. Необходимо создать тень. Если через неделю у томатов начнут отрастать листья, затенение убирают, а обвязку снимают. [1]

Для проведения прививки мы использовали:

1. Куст помидоров в горшочке примерно 30 см высотой.

2. Куст картофеля в горшке примерно 30 см высотой.

3. Бритвенное лезвие.

4. Тесьма, или жвачка, бинт и ножницы

2.2. Объект исследования

Объектами исследования стали пять кустов помидора в горшочке 30 см и пять кустов картофеля такой же примерно высоты.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

На первом этапе нашей работы нам предстояло вырастить для прививки рассаду картофеля и помидора. Для этого мы вырастили рассаду в ящиках на подоконнике хорошо освещенного окна, чтобы получить рассаду крепкую, не вытянувшуюся. В первой декаде апреля 2022 года мы положили начало эксперименту. Картофель мы вырастили из клубней, а томат из семян. К сожалению, принадлежность к определенному сорту данных растений определить не удалось.

Когда стебли достигли толщины примерно карандаша, подобрали к рассаде томатов растения картофеля с такой же толщиной стебля. Всего мы вырастили по 5 растений каждого вида. Четыре пары хорошо подходили друг к другу, а пятая пара рассады не подходил друг другу по размерам.

На втором этапе нашей работы мы производили прививку. В нашем распоряжении для прививки было четыре экземпляра.

Одну пару рассады мы прививали черенком в расщеп. Для этого в качестве привоя брался черенок томата с несколькими почками, который прививался на подвой (картофель) такого же диаметра. В нижней части подвоя сделали двусторонний клинообразный срез длиной 2,5-3 см. Подготовленный черенок вставили в расщеп подвоя. Обмотали бинтом место соединения. Данная пара через неделю чувствовала себя хорошо, но еще через неделю завяла. Таким образом с первой попытки данный способ прививки не состоялся.

Вторую пару рассады мы прививали наложением. Эта пара завяла в течении первой недели. Эксперимент также не был успешен с первой попытки.

У следующих двух пар растений мы подтянули главные стебли двух кустов друг к другу и не очень туго связали их тесьмой. Затем аккуратно срезали бритвенным лезвием кожицу стеблей с внутренних сторон. Оба среза сделали вкось на одинаковый угол и на обоих срезах сделали расщеп (для прочности и во избежание сдвига); вставив один расщеп в другой до плотного соприкосновения разрезов у одной пары обвязали место прививки тесьмой более плотно, а у другой пары залепили жвачкой. Во избежание высыхания привитого стебля помидора, пока он не срастется со стеблем картофеля организовали тень. Данные две пары через неделю чувствовали себя хорошо.

У пары с жвачкой еще через неделю рассыпалось соединение и мы сделали вывод, что прививка не состоялась. Так ка попытки соединить повторно к успеху не приводили.

Из всех четырех пар только одна пара растений выглядела здоровыми и тогда мы отрезали верхушку картофельного стебля и нижнюю часть помидорного, тогда из двух растений получилось одно — «кармидор». Через неделю, когда у томата начали развиваться новые листья мы тесьму сняли и убрали затенение.

Далее производили обычный уход. Спустя месяц высадили растение в открытый грунт. И далее производили следующий уход: осуществляли полив и производили окучивание. Вели дневник наблюдений (Приложение, табл. 1). Для томатов рекомендована жесткая обрезка, но мы этого не стали делать. Ведь из четырех пар осталась здоровой одна, и мы решили ее не подвергать стрессу. Урожай клубней картофеля и плодов томата планировалось получить на одном растении, а значит для этого использовался один источник – листья и один стебель из всего картофельного куста. Новые побеги картофеля и томата не прищипывали. Оставив новые побеги, мы увеличивали площадь поверхности листа для процесса фотосинтеза и шансы на урожай. Вследствие такого ухода плоды у томатов образовались на трех кистях числом около 7 штук. Одновременно на привитом растении в почве образовались клубни картофеля (семь штук).

Мы получили удивительное растение КАРМИДОР. На одном растении были получены клубни картофеля на корнях и плоды томата на ветвях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ источников литературы показал, что существует огромное количество способов проведения прививки. История применения метода прививок человеком достаточно богата при выращивании плодово-ягодных культур и гораздо меньше применяют этот метод при выращивании овощных культур. С помощью метода прививки можно повысить урожайность культур, повысить устойчивость у растений к условиям обитания и вредителям, у растений могут появиться новые качества и другое.

Наш эксперимент показал, что простой школьник 6 класса может получить удивительное растение используя метод прививки на своем огороде. На одном растении нами были получены клубни картофеля на корнях и плоды томата на ветвях.

Из всех способов, которые мы использовали, хорошо показал себя способ сближения растений с расщепом.

Данная работа повысила у нас интерес к теме «Вегетативное размножение» и нам захотелось продолжить интересные эксперименты с растениями, используя метод прививки.

Список использованных источников и литературы

1. Верзилин Н.И. «Путешествие с домашними растениями» М.: «Издательство АСТ», ООО «Издательство Астрель», 2004г.

2. Вехов В.Н., Губанов И.А., Лебедева Г.Ф. Культурные растения СССР. М. 1978, 336 с.

3. Вульф Е.В., Малеева О.Ф. Мировые ресурсы полезных растений. Л. 1969.

4. Овощеводство, плодоводство, виноградарство: учебное пособие / А.В. Гончаров, С.В. Акимова, М.Б. Панова. – М.: ФГБОУ ВО РГАЗУ, 2020.

5. Сонин Н.И., Биология, 6 класс, учебник общеобразовательных учебных заведений. – М.: «Дрофа», 2011г.

6. Сайт « SOVKUSOM» статья «Гибрид помидора и картофеля»

http://sovkusom.ru/gibrid-pomidora-i-kartofelya/

7. Сайт «Наша дача» статья «Необычные прививки, или что на что можно прививать в саду и огороде». 25.006 2017. http://dachaa.ru/blog/43436094907/Neobyichnyie-privivki,-ili-CHto-na-chto-mozhno-privivat-v-sadu-i

Приложение

Рис. 1. Способы прививки

а – в расщеп; б – наложением; в – вставкой; г – на два растяжения; д – проросшим семенем (слева не привитое растение, справа привитое); е – сближением

Табл. 1. Дневник наблюдений