SZKÓLKA: 1 .Gdy złożymy materie organiczną,to na początku ma miejsce wzrost temperatury do 700 "C. W takich temperaturach żyją bakterie,ale ulegają zniszczeniu nasiona chwastów ( jest to wstępny przerób i wzrost T ) 2.Właiciwy proces kompostotwórczy—zachodzi przy dostępie powietrza.dłatego mieszamy materię organiczna. Mieszanie umożliwia dostęp powietrza i zapobiega gniciu materii organicznej. Mieszania dokonujemy gdy pryzma się zapada. Nawozy zawierające trwałą materie organiczną: Powstają one na bazie kory, torfu, miału węgla brunatnego z dodatkiem nawozów wapiennych orzą innych składników mineralnych. 1. Kompter R poprawia właściwości gleb,powoduje skok o jedną bonitacje,stosujemy go w dawce 100m3/ha. 2. Komptet S bogatszy w składniki mineralne.stosujemy go w dawce l -3m3 /ha, ta iiośc zapewnia nam trwałą zawartcść materii organicznej,na szkółkach dajemy 2-3 mp/a, aby zachowac minimainą,wystarczającą ilość próchnicy w glebach leśnych. Kompost na terenach nie leśnych powinien być zaszczepiony giebą leśną i chodzi tu o wprowadzenie grzybów mikoryzowych ).To zaszczepianie wykonujemy w dni pochmurne.glebą spod drzewostanów zdrowych .na lm3 kompostu 3-5 wiader gleby próchnicznej. ZAKŁADANIE SZKÓŁEK. Aby prowadzić naszą produkcję w warunkach optymalnych należy przestrzegać kilku zasad. Dotyczą one następujących elementów: 1. Utwory glebowe -gleba w wierzchniej części profilu glebowego powinna wykazywać uziamienie piasków siabogliniasrych. giiniastych lekkich.giiniastych mocnych iub gliny lekkiej ( silnie i słabo zpiaszczonej ). 2. Oglejenie ( zależy ono od uwilgotnienia )
oglejenie występuje w utworach piaszczystych nie płycej niż 40 cm,na utworach bogatszych .gliniastych nie płycej 3. woda gruntowa zalega na wiosnę na głębokość 80-l00cm. 4.Gleby -gleby biełicowe powinny być słabo zbielicowane, -gleby rdzawe ( bielicowo-rdzawcrdzawe właściwe^brunamo-rdzawe ). -gleby płowe, -gleby bruname ( brunatne wyługowane, brunatne kwaśne ),ale wytworzone z utworów lzejszych. 5.5iedliska -BMśw,LMśw rzadziej Bśw i Lśw nie należy kojarzyć szkółki z miejscem bardzo żyznym. 6.Rzeźba terenu obszar płaski lub o lekkim nachyleniu,unikamy kotlin zagłębień ( zmrozowiska ).odkrytych płaskowyżów ( wiatry, duże amplitudy temperatur), 7.. Wielkość szkółek Tworzy się szkółki zespolone. Zbudowane są one z kilku kwater oddzielonych od siebie kulisami .Są to pasy drzewostanów o szerokości 50-70 m.Kwatery mają szerokość 50-70 m,długość 200-300 m,dłuższy bok ustawiony jest w kierunku Wschód-Zachód. Dzięki temu mogą tam rosnąć gatunki o różnych wymaganiach.n.p. świetłnych.ciepinych. Bierzemy pod uwagę drogi komunikacyjnej miejsca nawrotów sprzętu ( 3 m szerokości wzdłuż dłuższego boku ),dróżki szerokości 10 rn na przejazd sprzętu.Na szkółce musi być dostęp do wody,zaki3damy je przy ciekach lub zbiornikach wodnych.Nalezy zbadać cheraizm wody .aby nie zniszczyć właściwości gleb.Powinien być również dostęp do sieci energetycznej. Ważna jest też siła robocza. W dokumentacji szkółki powinna się znaleźć mapa g5ebowa.mapa zasobności. mapa odczynu,mapa poziomu wód gruntowych,mapa zabiegów i oceny materiału produkcyjnego. Ważna jest też kontrola gleb w szkółkach. W tym celu pobiera się próbki glebowe.Analizy przeprowadzamy co roku jesienią po zakończonym cyklu hodowlanym.Na glebach lzejszych kontrola powinna odbywać się nie rzadziej niż co 3 lata natomiast na glebach cięższych nie rzadziej niż co 4 lata. Pocieranie próbki Na powierzchni kwatery wybieramy fragmenty o identycznym lub zbliżonym użytkowaniu, tzw. powierzchnie jednorodne ( nie większe niż l ha ).Nastepnie wykonujemy 15-20 dołków na kwaterze poruszając się zygzakami.Kopiemy je na głębokość 20 cm i ze ściany pobieramy fragment do wiadra.Pobrany materiał mieszamy w wiadrze i pobieramy z niego próbke do worka płóciennego ( 1 kg ). Analizy próbek metody ekstrachowania potas i fosfor są ekstrachowane mleczanem wapnia ( m. Egnera-Lima ),Magnez jest oznaczany metoda Szachszabela oznaczamy również azot organiczny i rzadko azot mineralny ( na zawartość węgla metoda Tiurina ) określamy również sumę kationów zasadowych,kwasowość hydroliryczna, pH w KCl, chlorki lub zawaność sodu Kompostowanie: natur. Proces rozdkładu resztek roślinnych i zwierzęcych podatnych procesom chem oraz dzia łaniu org glebowych. Kompost Otrzymywany w wyniikku rozkładu tlenowego substancji organ przez drobnousrtoje, głównie przez baakteriee tlenowe. Czynniki umożliwiaj,ące proces kompostowania: -powietrze(mikroorg. wyst w grupach są tlenowcami, jeśli brak tlenu to kompost opanowują beztlenowce, właściwa zawartośc tlenu pow 5%, w celu odpoweiednirgo nawożenia pryzmy należy dokładnie wymieszac składniki pryzmy i przeruchać co jakiś czas ), -woda(optymalna zawartość 50-60%, wilgotność wpływa na intensywność przemian biochem. Czego wynieki jest utzrymanie się na odpowiednim poziomie temp., gdy pryzma jest zbyt sucha to brak odpowiedniego środowiska dla mikroorg. I spowolnienie prrocesów biochemicznych i humifikacyjnych, mniejsza aktywność życiowa mikroorg., gdy pryzma zbyt mokra to składniki zbijają się brak prawidłowego napowietrzenie, spowalnianie procesu utrudnia wzrost temp do wart optytmalnej, pojawienie się organ beztlen., w warunkach naszych szkółek istnieje konieczność uzupełniania wody), -subst pokarmowe(aby proces rozkładu przebiegał prawidłowo w zgromadzonej masie organ powinien być ilościowy stosunek stosunek C:N 25-30:1, komposty o stosunku większym np. 40:1 wymagają dłuższego okresu wytwarzania, aby zawarty w nich nadmiar węgla został optymalnie zużyty.) Dlaczego stosujemy kompostu: -podnosi żyżność gleby i jej długotrwałą zasobność zasobność składniki pokarm., -poprawia strukturę gruzełkowatą, -wpływa na wodne i tlenowe warunkiniskie koszty utrzymania, nie jest ogniskiem wyst wektorów epidemiologicznych, -wspomaga mikoryzację. Surowce do kompostu: 1.trociny, żrąbki drzewa, kora- składają się głównie Cw formie ligniny, główny surowiec próchnicznotwórczy, ponieważ zamiera część składowa kwasów humusowych. (najgorsze trociny świeże bo C:N 500:1, lepsze im starsze). 2.Słoma zbożowa, rzepakowa i kukurydziana- pomagają utrzymać odpowiednią ilość powietrza w masie kompostowej (zrąbki +słoma dają szybki rezultat), najgorsza słoma rzepakowa. 3.Torf- przejściowy, niski(15-16:1), wyskoki(30:1)- posadają zdolonośc zatrzymywania wody. 4. Obornik, gnojówka, pomiot- mają dużo N, świezy materiał dodany do kompostu powoduje szybkie jej nagrzanie=przyspieszenie rozkładu trocin, zrąbków. 5.Masa roślinna-daje szybki C, 6.Resztki roślinne. 7.Liście. Przykładowy komost:kora 60m3, obornik s fermy drobiu 15m3, torf wysoki 20m3, trociny świeże 10m3, po wymieszaniu stosunek stosunek C:N=68, 29:1, jest zbyt wysoki wiec należy dodać komponentów zwierających N, dodać 2,66m3gnojówki lub4m3 próchnicy.
Nawóz powinien być:wieloskładnikowy, całkowicie ropzusc w wodzie, nie zmieniający wartość gleby, zawartość N w |
dolistnym nawożeniu nie powinna być na wysokim poziomie(dotyczy to mikoryzacji), odpowiedni udział składników, zawartość N w dolnej granicy aparatu asymilacyjnego(normy 1,5-2,0% w kontenerowej technologii). niedobre nawozy długorozkładające sie bo niema kontroli nad dawkowaniem. OPTYMALNY SKŁAD %KOMPONENTÓW NAWOZU: *So: N 100, P 14, K45, Ca 6, Mg 6, S 9, Fe 0,7, Mn 0,4, B 0,2, Cu,Zn,CL,Na po 0,03, Mo 0,07. *Św: N 100, P 16, K 50, Ca 5, Mg 5, S 9, reszta jak dla sS. *Md: N 100, P 20, K 60, Ca 5, Mg 8,5, S 9, reszta jka So *Brz: N 100, P 13, K 65, Ca 7, Mg 8,5, S 9, rsz jka So *Bk: N 100, P 22, K 70, Ca 11, Mg 10, S 9, rsz jak So -trzeba nawozić także po 31 czerwca, -nawożić wieloskładnikowymi, -potrzebę nawożenia sprawdzać konduktometrem. Nawożenie. Proponowany nawóz Broekon dla szkółek leśnych spełnia wszystkie warunki prawdlowcj produkcji. Nawozi ten sprawdzony w ostatnich 7 latach w ponad 40 szkółkach, przyjmowane jest bez żadnych zastrzeżeń.Broekon jest całkowicie rozpuszczalny we wodzie i popprzez schelatowanie łatwo przysfajalnych przez siewki Nawożenie rozpoczynamy w IK-21 dniu po wysiewie Stosujemy niskie koncentracje nawozów w każdym podlewaniu dla So. Sw i Md (gal iglaste)- 100 mg N/l (konduktywność 600-700 uS/cm) w pierwszych trzech tygodniach i 1.30 - I 50 mg N/l (konduktywność 800-900 uS/cm w nawożeniu późniejszym), które stosujemy do końca sierpnia Należy- jednak pamętać, ze od końca lipca dawki znowu zmniejszamy do 700 uS/cm Maksymalnie można stosować dawki do około 1000 u S/cm dla sadzonek poza namiotem dla gatunków liściastych utrzymujemy dawki w granicach 70 - 90 mg N/l (600 uS/cm) Konduktywność roztworu dla gatunków liściastych nie powinna przekroczyć 800 uS/cm Gwarancją podawania właściwych stężeń będzie stosowanie dozownika i sprawdzenia konduktywności wypływającej z dyszy wody poprzez konduktometr Wydajność deszczowania wraz z nawożeniem winna być ustawiona na 8 -12 l/m na każde podlewanie. Przy tej wydajności wprowadzamy w trakcie sezonu 35 - 45 g N/ Szczepienie stosuje się dla potrzeb: produkcji nasion realizowanej przez zakładanie plantacji nasiennych, co w wielu przypadkach umożliwia zachowanie rodzimych populacji lub wybranych genotypów o dużej wartości hodowlanej. 2. zakładania mateczników, których szczepy służą do produkcji zrzezów. 3.produkcji drzewek przeznaczonych do zadrzewień, jeśli ich produkcja z nasion jest niepowtarzalna lub niemożliwa -część rośliny, .którą szczepimy (odcinek pędu lub oczka) nazywamy zrazem -sadzonkę, na której szczepimy zraz nazywamy podkładką - po zrośnięciu się zrazu z podkładką nową rośliną nazywamy szczepem. PODKŁADKI. wybieramy tylko zdrowe sadzonki o odpowiednich parametrach dla każdego gatunku rośliny i typu szczepienia. -nasiona używane do hodowli sadzonek na podkładki powinny pochodzić z populacji tego samego gatunku, lecz charakteryzujący się odpornością na choroby i szkodniki oraz dobrą wytrzymałością na warunki klimatyczne -jeśli stosujemy inny gatunek na podkładki, to powinien on być co najmniej blisko spokrewniony (mieć podobne cechy fizjologiczne i morfologiczne)
Istnieją gatunki, które są bardzo dobrymi podkładkami dla roślin innych gatunków, a nawet rodzaj ów (np. świerk pospolity- dla wszystkich świerków). Grubość podkładki w miejscu szczepienia u gatunków iglastych powinna wynosić ok. 6- 8 min. Podkładki gatunków liściastych mogą być nieco grubsze. Wiek podkładki: • zależy on od gatunku drzewa lub krzewu, szybkości wzrostu i warunków ich uprawy * znaczne różnice w grubości podkładki i zrazu są niekorzystne. Sosna, modrzew- szczepimy na podkładkach 2- lub 3- letnich (1/1 lub 1/2). Świerk- szczepimy na podkładkach 3- letnich (1/2) Jodła- szczepimy na podkładkach 4- lub 5- letnich (2/2 lub 2/ 3). Dąb, Jesion, Jawor- szczepimy na podkładkach 2- lub 3- letnich (1/1 lub 1/ 2). Buk - szczepimy na podkładkach 4- i 5- letnich (1/ 4 i 1/3) Szczepienia na starszych podkładkach, a zwłaszcza nadmiernie wyrośniętych powodują trudności z ich przesadzaniem. Uwaga ta nie dotyczy szczepień wykonywanych w uprawach, ponieważ w takich warunkach zrazy szczepi się zwykle wysoko, a drzewka w tym przypadku mogą być starsze, gdyż pozostają bez przesadzania. Zraz: •na zrazy pozyskuje się pędy tylko z drzew i krzewów o wysokiej wartości hodowlanej i użytkowej * pędy na zrazy do zakładania plantacji nasiennych pozyskuje się z drzew doborowych * pędy do szczepień tnie się najczęściej w lutym lub w marcu. zawsze w części korony dobrze nasłonecznionej (zrazy pozyskane z pędów, które rosły w zacienieniu, są mniej żywotne) •pędy pozyskane w końcu zimy i wczesną wiosną wykorzystuje się do szczepień wiosennych w szkółce * do szczepień letnich tnie się pędy na zrazy w sierpniu bezpośrednio przed wykonaniem szczepienia Pozyskiwanie zrazów: pędy długości ok. 20 crn odcina się z górnej lub środkowej części korony drzewa matecznego z końców gałęzi I rzędu- związane w pęczki oznaczone etykietami przechowuje się w skrzynkach w lodowni lub w dołach na warstwie lodu (T= od 0 do +2 oraz wysoka wilgotność powietrza) + oprysk fungicydami: Euparen 0,25% lub Rowral0,l%.
Przebieg szczepienia: * oczyszczenie zrazów z igieł na długości 5- 9 cm (so, św, jd). Przy zrazach so pozostawia się ok. 6 par igieł, u św 12 igieł na odcinku 1,5- 3,0 cm od wierzchołka. Usuwa się także boczne pączki oraz pączki kwiatowe i 1- roczne szyszki u so„ * W miejscu szczepienia, oczyszcza się podkładki z igliwia, bocznych pędów i gleby, * raz z podkładką obwiązuje się taśmą z folii plastykowej o szerokości 7-10 mm i długości najczęściej 30 cm. Zrasta się tylko kambium podkładki z kambium zrazu(stąd tak Istotny jest odpowiedni dobór obu komponentów)terminy szczepień: * zależą od warunków atmosferycznych i czasu rozpoczynania wegetacji przez podkładkę- leśne gatunki W terenie górskim- szczepienia wiosenne ( w końcu IV i na początku V). * W terenie nizinnym- szczepienia wiosenne i letnie ( w końcu IV i na początku V oraz w VIII- poł. IX) techniki szczepienia: gat iglaste: a.)na przystawkę boczną b.)w boczną szparę c.)na kambium gat. liściaste: a.)przez stosowanie b.)w „sarnią nóżkę" c.)okulizacja d.)kożuchowanie e.)w klin PŁODOZMIAN: A.) Płodozmian 3-letni dwa lata produkcji i rok ugorowania: Pole I Rok I II III
2000 siewki siewki ziel ugór
2001 siewki siel ugór siewki
2002 ziel ugór siewki siewki
|
b.)płod. 4-letni z dwu letnią produkcją dwu letnim uprawianiem: Pole Rok I II III IV
2000 siewki siewki ziel ugór czarny ugór
2001 siewki ziel ugór czarn ugór siewki
2002 ziel ugór czarn ugór siewki siewki
2003 czarny ugór siwki siewki ziel ugór
c.)płodozmian 5-letni/ 3lata produkcji i 2lata ugorowania: Pole rok I II III IV V
2000 siew 2-lat 3-lat z.u cz.u
2001 2-lat 3-l z.u. cz.u. siew
2002 3-l z.u. cz.u. siew 2-l
2003 z.u. cz.u siew 2-l 3-l
2004 cz.u siew 2-l 3-l z.u.
Zmęczenie gleby: długoletnie uprawianie w jednym miejscu tych samych lub podobnych gat drzew i krzewów powoduje zmniejszenie się z roku na rok wydajności produkcyjnej szkółkarskiej mimo systematycznej nawożenia gleby. Zalety płodozmianu: usuwanie zmęczenie gleby przez usunięcie patogeenów, toksycznych wydzielin korzeni, poprawia żywotnośc i strukturę gleby, odchwaszcza glebe z chwastów trwałych. W płodozmianie 4-letnim po 2 latach uprawy siewek w 3 roku wysiewa się mieszankę roślin motylkowych z niemotylkowymi na przeoranie. W 4 roku uprawia się warzywa(kapuste) na oborniku.
Rozmnażanie drzew z kalusa i kultur zawiesionych: kultura zawiesona→agregaty kom.→powst zarodka→zarodek ↓ ↓ subkultura kalusa→kulura kalusa→pęd→korzeń→ roslina ↓←odcięcie kalusa←powstawanie kalusa←eksplantat←sterylizacja Ochrona: profilaktyka dyspozycyjna - zapobiega upodatnianiu roślin na infekc|ę 1. Właściwy wybór miejsca pod szkółkę leśną: unikanie gleb ciężkich, wilgotnych, źle zdrenowanych, również gleb zbyt piaszczystych, ubogich i suchych, pozytywny wpływ na strukturę gleby torfu wysokiego -koniecznie odkażonego. pH gleby 4.5-5,5 - gat. iglaste, 5,6-6,.0 -.jgatIglaste, Osłonięcie przed wiatrami. Po Płn. stronie drzewostanu lub na północnym stoku. Przykrywanie lub odkrywanie grzęd chrustem lub kratami. 2. Siewy z zasadami hylotechniki: we właściwym czasie, odpowiednio głęboko i gęsto. Używać rodzimego materiału siewnego - nasiona duże, ciemnozabarwione. Prolilaktyka infekcyjna - zmierza do zmniejszenia zagrożenia chorobowego siewek przez zredukowanie Lub nawet całkowite usunięcie materiału zakaźnego znajdującego sie w szkółce. Cel produkcji sadzonek w pojemnikach: -skrócenie cylku produkcyjnego, -wudłużenie okresu sadzenia, -prezygotowanie sadzonek o większej żywotności(obniżenie możliwości przesuszenia korzeni i zmniejszenie do min szoku przesadzania), -zwiekszenie jakości sadzonek, -wyeliminowanie pielenia w okresie po wysiewie nasion, -ułatwienie szkółkowania bez zakrzywiania korzeni, -umożliwienie w większym stopniiuu zastosowania mikoryzacji. Wady: -wyższy koszt technicznego zabezpieczenia produkcji, -konieczność stosowania do wysiewu w kasetach nasion wysokiej zdolności kiełkowania. Warunki: -nie należy trzymac sadzonejk w pojemnikach dłużej niż rok, -ważne jest mycie kontenerów co ogranicza wyst owadów i eliminuje chwasty, -kaset się nie przykrywa, -ekonomicznie jest siać po kilka nasion, -nie można wybierać mechanicznie Db i Bk (sadzimy podkiełkowane żołędzie), -brak poprawek na uprawie, -kasety muszą stać na paletach w powietrzu. Deszczowanie wegetacyjne ma na celu systematyczne uzupełnianie w glebie wody łatwo dostępnej. Rozchód wody od wysiewu nasion do rozwinięcia asie ukorzenienia się siewek ogranicza się głównie do parowania fizycznego z gleby. Straty wody są niewielkie. W okrresie kiełkowania zraszanie niewielkimi ale częstymi dawkami. trzeba uwzględniać opady atmosferyczne, opad miarodajny to 3mm. II okres nawodnień: w miarę rozwoju i zakorzenienia się siewek parowanie transpiracyjne zaczyna przeważać nads parowaniem fizycznym gleby(czerwiec- sierpień). Odkwaszanie torfu i nawożenie w szkółce Nadleśnictwa. Odkwaszanie torfu Proponuję przyjęcie jako zasady odkwaszanie dolomitem Krzywą neutralizacji przygotowano Krzywą neutralizacji przygotowano na podstawie 23 prób torfu z Pasłęka, przy wartościach granicznych badanych parii torfu od pH 3,7 do 4,4 Z przedstawionej krzywej wynika, ze np chcąc uzyskać pH w granicach 5.0 wystarczy wymieszać 1m3 torfu z 1,5 ki 15^ dolomitu Nie ma potrzeby dodawania 3-4 kg, jak to się najczęściej proponuje Poprzez wprowadzenie magnezu, wcześniej z dolomitem, zabezpieczamy się przed strącaniem fosforanów. co występuje przy podawaniu jednocześnie P2Q5 i Mg Odkwaszając torf dla gatunków liściastych, w tym szczególnie dla buka. możemy zwiększyć dawkę dolomitu (2 kg) zgodnie z krzywą neutralizacji do pH 5.8 - 6.2 i dlatego przy planowanej dużej produkcji tego gatunku należy przygotowywać osobny substrat Uwaga dolomit jest kopaliną o zmiennej zawartości Ca. dlatego nie zawsze uzvskamv dokładnie takie samo pH. Przy zakupie należy zwracać uwagę na oszustwa w postaci sprzedawanej kredy z nazwą „Dolomit Takie opakowania nie zawierają koniecznego magnezu. Nawożenie startowe substratu Biorąc pod uwagę projektowane urządzenia szkółki, wiadomo, ze we wszystkich namiotach będzie możliwe nawożenie dolistne i na pewno będzie ono stosowane. Dlatego z chwilą podjęcia decyzji o nawożeniu startowym z góry należy przyjąć założenie o maksymalnym uproszczeniu tej czynności i zastosowaniu me wysokich dawek stanowych Jest to odwrotne podejście do nawożenia niz dotychczas stosowane, kiedy to nawożenie roztworami nawozów traktowano jedynie uzupełniająco Przy takim nawożeniu mamy jednak pełną kontrole nad tym zabiegiem co oznacza wprowadzenie optymalnych dawek nawozów i tym samym produkcję sadzonek o wysokiej żywotności Proponuję stosować tylko mieszanki gotowych nawozów dzięki czemu zmniejszamy ryzyko utraty jednorodności substratu co sie często zdaża przy tak dużej masie przygotowywanego torfu. Znacznym ułatwieniem w praktycznym przygotowaniu substratu jest zastosowanie startowego nawożenia jednakowego niezależnie od produkowanego gatunku i optymalizowania dawkowanie dla poszczególnych gatunków przez nawożenie d.ne taki sposób postępowania stosuję od dziewięciu lat z duzvm efektem Mikrorozrnnażanie stosuje się przy rozmnażaniu wielu roślin uprawnych, o dużym znaczeniu gospodarczym, wśród których znajdują się rośliny jednoroczne i dwuletnie (łącznie ze szklarniowymi), byliny, krzewy i drzewa. Metoda ta pozwoliła na opracowanie:
Dzięki rozmnażaniu klonalnemu można otrzymywać rośliny wyrównane fenotypowo,. produkować rośliny, których nasiona są bardzo drogie, wolno kiełkują lub mają niską zdolność kiełkowania. Mikrorozmnażanie pozwala także na znaczne skracanie cyklu hodowlanego. W przebiegu mikrorozmnażania można wyróżnić trzy etapy: 1. Wybór eksplantatów i wyłożenie ich na odpowiednie pożywki z dużą zawartością cytokinin. 2. Masowe mnożenie, czyli pasażowanie (przenoszenie) na nowe pożywki tworzących się pąków, pędów, mikrocebulek czy zarodków somatycznych. 3. Adaptacja uzyskanych in vitro roślin do warunków naturalnego rozwoju. Na rym etapie następuje ukorzenianie pędów, a następnie przystosowanie otrzymanych sadzonek do warunków uprawy w ziemi, przez powolne zmiany wilgotności oraz natężenia światła i temperatury. Stosując techniki mikrorozmnażania można otrzymać zregenerowane rośliny o żądanej przez hodowcę jakości w |
dowolnej porze roku, skracać ich okres wegetacji oraz zwiększać wskaźnik plenności. Materiał roślinny do kultur in vitro Wybór materiału roślinnego decyduje o przebiegu hodowli in vitro. Czynniki ułatwiające otrzymanie pozytywnych efektów to: wiek rośliny matecznej - najłatwiej regenerują rośliny młode, w początkowych fazach ich rozwoju. wybór organu do pobrania eksplantatu - najlepsze są młode organy roślin, zawierające różnego rodzaju tkanki merystematyczne.
- pora roku - w okresie wiosennym obserwuje się zazwyczaj najwyższą wydajność - warunki wzrostu roślin matecznych - odpowiednie oświetlenie, temperatura i nawożenie Sterylizacja materiału roślinnego do kultur in vitro W zależności od materiału do hodowli in vitro, wybierane są różne metody sterylizacji. W początkowej fazie fragmenty roślin oczyszcza się i myje w wodzie z detergentem. Następnie odkaża się je 50-70% etanolem przez 30-60 sek., by środek dezynfekujący miał większą możliwość działania. Po takim wstępnym przygotowaniu materiał roślinny płucze się zazwyczaj kilkakrotnie sterylną wodą destylowaną. Do właściwego procesu odkażania używa się najczęściej roztworów podchlorynu sodu, potasu lub wapnia, chloraminy T, chlorku rtęci, azotanu srebra. Stężenie roztworu -najczęściej od kilku do kilkudziesięciu procent i czas traktowania od kilku minut do 1 godziny zależą od zdrowotności materiału przeznaczonego do kultur in vitro. Pożywki Pożywki używane jako podłoże w kulturach in vitro dostarczają wyłożonemu na nią fragmentowi rośliny niezbędnych składników i warunków do dalszego rozwoju. Dobór pożywki odpowiedniej dla danego rodzaju kultury i gatunku jest ważnym czynnikiem. Pożywka składa się z odpowiednio dobranych, łatwo przyswajalnych makroelementów, mikroelementów, witamin, węglowodanów oraz regulatorów wzrostu. Rozwój wyszczepionych na pożywki eksplantatów zależy przede wszystkim od wzajemnych proporcji zawartych w niej substancji wzrostowych. Decydujące znaczenie ma stosunek egzogennych auksyn (LAA, NAA, EBA, 2,4D) do cytokinin (BA, 2iP, kinetyna, zeatyna). Regulatory wzrostu Efekty mikrorozmnażania roślin uzależnione są od użycia odpowiednich regulatorów wzrostu i rozwoju. Każdy regulator ma szeroki zakres działania, zależny od stężenia oraz współdziałania z innymi substancjami endo- i egzogennymi. W kulturach in vitro zastosowanie znalazły zarówno regulatory syntetyczne, jak i naturalne W przypadku auksyn są to: sztuczne - NAA (kwas 1-naftylooctowy), 2,4D (kwas 2,4-dichlorofenoksyoctowy); naturałne-IAA (kwas indolilooctowy), IB A (kwas indolilomasłowy). Do cytokinin stosowanych w hodowlach „w szkle" należą: naturalne -zeatyna i 2iP (N6 (dimetyłoalliloamino)- puryna oraz ich pochodne, a także sztuczne -kinetyna, tidiazuron (TDZ) oraz najszerzej stosowana BAP (BA) — benzyloadeniana. Oprócz auksyn i cytokinin w kulturach in vitro stosowane są również: gibereliny (głównie kwas giberelinowy - GA3) i kwas abscysynowy (ABA) Ukorzenianie i adaptacja do warunków in vivo Ukorzenianie mikro sadzonek uzyskanych podczas hodowli in vitro można prowadzić w warunkach sterylnych łub w podłożu niesterylnym w szklarni Ukorzenianie w warunkach sterylnych można prowadzić na tych samych pożywkach, na których prowadzi się mikrorozmnażanie, lecz zazwyczaj stosuje się połowę zawartości makroelementów. Po wysadzeniu roślin do podłoża ich procesy życiowe odbywają się głównie kosztem nagromadzonej skrobi. Roślina wytwarzając korzenie zużywa zapasy skrobi, a jej przeżycie zależy od rozwoju liści, które zdolne będą do prowadzenia procesu fotosyntezy. Wtedy właśnie, z powodu wyczerpania się zapasów skrobi i niedoborze składników mineralnych ginie najwięcej ukorzenionych sadzonek. Innym powodem obumierania roślin jest zbyt mała wilgotność i temperatura. W tym celu zakłada się na rośliny foliowe osłonki ograniczające parowanie wody i naświetlenie. To przykrycie stopniowo się uchyla, aby po kilku łub kilkunastu dniach zupełnie je usunąć Problemy w hodowlach in vitro Mikrorozmnażanie, a szczególnie mikrorozmnażanie drzew leśnych jest ograniczane wydajnością procesu. W wielu przypadkach klonowanie dorosłych drzew (np.: drzew doborowych), szczególnie drzew gatunków „recalcitrant" jest wyjątkowo trudne. Oprócz problemów z uzyskaniem sterylnych eksplantatów, pojawiają siew trakcie hodowli nekrozy i witryfikacje tkanek. Nekrozy Jedną z przyczyn częstych niepowodzeń w hodowlach in vitro, szczególnie w przypadku hodowli gatunków drzewiastych, jest szybkie brunatnienie eksplantatów. Czynnikami sprzyjającymi powstawaniu nekroz podczas hodowli są małe ilości wapnia oraz brak cytokinin przy jednoczesnej obecności auksyn w pożywkach. Częściowo jest też powodowane utlenianiem polifenoli, które w dużych ilościach występują w różnych gatunkach roślin drzewiastych. Wzrost zawartości polifenoli jest odpowiedzią rośliny na zakażenie lub skaleczenie. Witryfikacja Pojawienie się zwitryfikowanych lub półprzezroczystych roślin jest problemem, który nabrzmiewa podczas hodowli in vitro wielu gatunków drzewiastych i zielnych. Rośliny, które uległy procesowi witryflkacji wyglądają bardzo podobnie, tzn.: ich pędy są grube i przezroczyste, liście podobnie często jeszcze pozwijane i wydłużone. Komórki tkanek są nadmiernie uwodnione oraz zauważalne jest zmniejszenie ilości chlorofilu. Rośliny gorzej rosną na pożywkach, a ich przeżywalność znacznie maleje. Problemy sterylizacji Dużym problemem w zakładaniu hodowli in vitro jest pozyskanie sterylnego materiału wyjściowego. Problem ten nabiera szczególnego znaczenia w przypadku pobierania materiału roślinnego z dorosłych osobników w trakcie sezonu wegetacyjnego, jak ma to miejsce podczas pobierania pędów z koron dojrzałych drzew. Często również do kultur „w szkle" przeznaczane są rośliny bardzo cenne lub dostępne w niewielkich ilościach, więc dokładne odkażanie fragmentu rośliny decyduje o otrzymaniu kultury in vitro Stosunkowo łatwe są do sterylizacji nasiona drzew iglastych. Pozytywne rezultaty uzyskuje się przy dezynfekcji np.: niedojrzałych i dojrzałych nasion gatunków z rodzaju: Pinus, Picea, Abies, Larix, Pseudotsuga oraz nasion i fragmentów pędów drzew liściastych, jak: Oitercus i Populus stosując: Ca(0CI)2, NaOCl, a najczęściej HgCli. Najskuteczniej odkaża się materiał roślinny łącząc laika różnych środków, np.: zanurzanie eksplantatów na 30 sekund w 70% alkoholu, a następnie przez 5 minut w 12% podchlorynie sodu lub 0,2 -0,3% chlorku rtęci. Próbuje się również zapobiegać zakażeniom spryskując materiał na kilka dni przed pobraniem eksplantatów fungicydem. Pomimo licznych prac nie opracowano dotychczas metody gwarantującej wysoką (do 90%) skuteczność odkażania różnego rodzaju eksplantatów dębu, zapewniającą odpowiednią sterylność kultur, bez ich ujemnego wpływu na żywotność roślin. I wykład Przeszkody w zastosowaniu inżynierii genetycznej w leśnictwie.
Kultury in vitro # eksplantat - fragment rośliny lub tkanki używanej do zainicjowania kultury in vitro.
indukcja embriogenezy - proces wyzwolenia z pojedynczej |
|
# technika in vitro - materiały i metodyka, jaką należy stosować podczas pracy #totipotencja - omnipotencja komórek roślinnych. Zdolność wszystkich żywych komórek roślinnych (za wyjątkiem np. komórek sitowych) do regeneracji całej rośliny, dzięki pełnej informacji genetycznej niezbędnej do powstania całego organizmu zawartej w komórce. # zarodek somatyczny - struktura powstała w wyniku embriogenezy somatycznej wykazująca morfologiczne podobieństwa do zarodka zygotycznego: najczęściej mianem zarodków somatycznych określane są pojawiające się w kulturach tkanek struktury mające wyraźną biegunowość (pęd - korzeń rośliny). Obecność lub brak liścieni bądź ich primordiów nie jest kryterium decydującym. Mikro rozmnażanie Biotechnologia jest obszarem badań oraz produkcji z wykorzystaniem biologicznych systemów i biologicznych reguł do rozwiązywania technologicznych problemów. Jednym z wielu zakresów badań biotechnologicznych jest mikrorozmnażanie roślin. Głównym celem tej metody jest szybka produkcja dużej liczby identycznych pod względem genetycznym roślin, uzyskanych z cennych, już wyselekcjonowanych wcześniej roślin rodzicielskich. W ostatnim stuleciu powstały trzy techniki pozwalające na różne warianty mikrorozmnażania: -kultury merystemów - merystemy są indukowane do produkcji pędów, które w kolejnym etapie są ukorzeniane na pożywce zwykle zawierającej auksyny. -organogeneza - indukcja kalusa, w wyniku której różnicują się pędy i korzenie; obie części (pęd i korzeń) rosną razem formując roślinę. Drugą możliwością jest szczepienie pędów, a następnie ryzogeneza. -embriogeneza somatyczna (SE) - różnicowanie jest indukowane w kornórkach somatycznych materiału roślinnego. Proces ten przypomina rozwój embrionu zygotycznego, ale występują drobne różnice. Dwie pierwsze metody wymagają manualnej izolacji eksplantatów oraz pasaży kultury, w konsekwencji czego, prace laboratoryjne wpływają na wyższe koszty produkcji. Natomiast embriogeneza somatyczna jest procesem, który można zautomatyzować i tym samym zredukować koszty robocizny.
Regeneracja materiału roślinnego metodą rozmnażania in vitro Praktyka leśna zajmuje się problemem wyhodowania upraw dobrej jakości w krótkim czasie, przy możliwie minimalnym zaangażowaniu kosztów. Wysiłki te idą generalnie w dwóch kierunkach tzn.: ochrony upraw przed zwierzyną oraz przyspieszenia ich wzrostu w pierwszych latach życia. W przyspieszeniu wzrostu może pomóc stosowanie masowej hodowli in vitro, która łączy się z tradycyjną hodowlą lasu (ryc.l). Na schemacie można zauważyć, że pojedynczy wyselekcjonowany osobnik (o specyficznym genotypie) jest punktem wyjścia do szerokich działań biotechnologicznych. Technika ta pozwala w kulturach in vitro uzyskać z małych fragmentów roślin wysoki wskaźnik rozmnażania wegetatywnego. Możliwość rozmnażania masowego techniką kultur in vitro jest szczególnie przydatna, kiedy posiadamy niewielką ilość materiału wyjściowego. Bardzo ważne z hodowlanego punktu widzenia jest również opracowanie skutecznych metod mikrorozmnażania drzew, których nasiona są trudne do przechowywania (recalcitrant), jak dąb, czy nieregularnie obradzają nasiona, jak buk zwyczajny. Mikrorozmnażanie eksplantatów do masowego tworzenia pąków bocznych, przybyszowych, mikrocebulek lub zarodków somatycznych. Metoda ta pozwala w pełni wykorzystać naturalny potencjał regeneracyjny każdej rośliny, zwany totipotencją. Pąki, z których in vivo rozwija się określona liczba pędów, w warunkach hodowli in vitro mogą wytworzyć nieograniczoną w zasadzie liczbę pędów. METODY OCENY ŻYWOTNOŚCI SADZONEK PRODUKOWANYCH W WARUNKACH SZKÓŁEK KONTENEROWYCH Przewidywanie stopnia wypadu sadzonek, produkowanych w warunkach szkółek kontenerowych, po ich wysadzeniu możliwe jest dzięki zastosowaniu metod pozwalających na okreslenie stanu fiziologiczneo sadzoneki ijeszcze w szkółce, przed ich transportem na uprawę. Pomimo szybkiego rozwoju szkółkarskiej produkcji kontenerowej problemy związane ze stabilizacją sadzonek po posadzeniu były, są i zapewne będą nadal. Jest to związane z szeregiem działających kompleksowo czynników. Czynnikami o charakterze stresogennym, które działają na młode sadzonki, są m.in.: temperatura, wilgotność i światło. Sadzonki produkowane w warunkach kontenerowych, po wystawieniu na zewnątrz namiotów foliowych narażone są na działanie różnych czynników, które - w zależności od charakteru - mogą w różny sposób obniżać żywotność młodych roślin, zmniejszając ich przydatność do odnowień i załesień. Aby uniknąć strat w uprawie, należy również w tym wypadku wyeliminować sadzonki o gorszej jakości. Selekcja ta jest możliwa dzięki sprawnym i rzetelnym metodom oceny żywotności sadzonek.jj Jedną ze stosowanych metod jest techika REL (REL - przewodnictwo_elektrolityczne korzenia). Jest to metoda oceny żywotno- ści sadzonek poprzez pomiar dyfuzji elektrolitu. Kiedy zdrowa sadzonka umieszczona jest w odjonizowanej wodzie, przepływ zawartości komórkowej (włączając jony) z tkanki do otaczającej wody staje się nieznaczny. Ilość wyzwolonego elektrolitu (konduktywność) wzrasta wraz ze wzrostem uszkodzenia tkanek. Próbki korzeni sadzonek umieszcza się w wodzie pozbawionej jonów na okres 24 godzin, po czym mierzy się konduktywność roztworu przy użyciu konduktometru (Dexter i in. 1932). Metoda ta jest często używana do oceny żywotności roślin. Rejestruje ona powstałe zmiany w integralności struktur błon cytoplazmatycznych podczas stresów wodnych, temperaturowych czy chemicznych (Wesoły i in. 1998). Dużym zagrożeniem przy'produkcji w pojemnikach jest przesuszenie substratu. Pod wpływem suszy dochodzi w sadzonkach do zmiany submikroskopowej struktury cytoplazmy i jej funkcjonalności. Na skutek odwodnienia następuje wzrost przepuszczalności cytoplazmy, czego powodem jest prawdopodobnie rozluźnienie lub rozerwanie wiązań chemicznych wewnątrz makrocząsteczek. Towarzyszy temu wzrost gęstości, elastyczności oraz lepkości cytoplazmy. Zmienia się przy tym jakość wody, czyli jej frakcyjny skład; maleje zawartość wody wolnej, wzrasta ilość wody związanej. Susza glebowa lub atmosferyczna wzmaga międzycząsteczkową wymianę wody, co wiąże się z uszkodzeniami cytomembran. W szkółkarstwie kontenerowym bardzo dużo problemów związanych jest ze szkodami powstałymi na skutek odwodnienia mrozowego. Działanie mrozu prowadzi do obniżenia temperatury i krzepnięcia soku komńrkowe-go poprzez jego zagęszczenie. Chroni to komórkę przed zamarzaniem. Zjawisko to następuje, gdy ochłodzenie nie przekracza szybkości 1-2 C godz. Na skutek stopniowego działania mrozu następuje przechłodzenie tkanek. W tych warunkach lód tworzy się w przestworach międzykomórkowych, a lipidowe składniki błon komórkowych zabezpieczają przed przeniknięciem kryształów lodu do wnętrza komórki. Zdarza się jednak, że narastające w przestworach międzykomórkowych kryształki lodu uszkadzają ściany i błony |
komórkowe. Jest to spowodowane nadmiernym odwodnieniem komórek i powstającymi w związku z tym napięciami mechanicznymi. W roślinach wykazujących odporność mrozową ściany komórkowe są wystarczająco rozciągliwe, aby znieść powstające napięcia. Ponieważ krystalizacja lodu na zewnątrz komórek pociąga za sobą silne odwodnienie treści komórkowej, odporność mrozowa rośliny zależy w dużym stopniu od tego, czy jej komórki są w stanie przetrzymać okresy silnego odwodnienia (odnosi się to także do suszy). Prawdopodobną przyczyną wyższej odporności wieloletnich roślin drzewiastych jest fakt, że w okresie jesieni i zimy znajdują się one w stanie tzw. spoczynku zimowego. Oznacza to, że poziom ich aktywności metabolicznej jest bardzo niski i struktura komórek przyjmuje specyficzną postać. Struktura błon komórkowych gatunków mrozoodpor-nych jest bardziej stabilna. Decydują o tym zmiany w składzie chemicznym i gromadzenie się w komórce substancji pełniących rolę ochronną w stosunku do błon (tzw. krioprotektantów). Tolerancja na działanie mrozu jest słabsza w korzeniach niż w górnych partiach sadzonek . Jest to prawdą, nawet jeśli części górne rośliny są pod działaniem tej samej temperatury, co korzenie. Ryzyko uszkodzenia mrozowego korzeni jest szczególnie wysokie u sadzonek z zakrytym systemem korzeniowym w czasie szczególnie surowiej zimy, kiedy to żywotność korzeni jest w dużej mierze zależna od efektu izolacji za pośrednictwem pokrywy śnieżnej. Dowodem tego jest fakt, że przy temperaturze podłoża (bez pokrywy śnieżnej) wynoszącej -25°C ilość żywej tkankj korzeniowej (u sadzonek sosny zwyczajnej) spada z 75 do 50% w czasie pierwszych dwóch tygodni po wystąpieniu mrozu, a części nadziemne przeżywają nawet wtedy, gdy temperatura powietrza wynosi poniżej -20°C przez dwa miesiące. Odporność korzeni gatunków iglastych na stres od mrozu osiąga maksimum w temperaturze ok. -30°C . Pokrywa śnieżna spełnia funkcję niejako izolacji dla sadzonek i powoduje wyższą wytrzymałość. Oznaczenie pojemności powietrznej kompostu w szkółce: 1. z rury PCV o śr 10cm wyciąć pojemnik o wys 22cm i założyć zamknięcie które będzie dnem pojemnika. Na wys 20cm piłką wyciąć otwory, tak by w pojemniku mieściło się 2000cm3 wosy (2l). 2. Wywiercić wiertarką w dnie pojemnika 4 otwory o śr 8mm, tak aby można je było zatkać palcami dłoni. 3. Napełnić pojemnik pomiarowy kompostem do wys 20cm. 4.Delikatnie zanurzyć pojemnik pomiarowy w wiadrze z wodą, tak by powierzchnia wody była kilka milimetrów poniżej powierzchni kompostu w pojemniku pomiarowym, a substrat w pojemniku nie pływał. Następnie wyciągnąć pionowo pojemnik i odczekać aż odcieknie woda. Czynność te powtórzyć trzy razy. Po trzecim odcieknięciu uzupełnić kompost do wysokości pojemnika łub usunąć nadmiar kompostu. 5. Zanurzyć ponownie.pojemnik z kompostem na kilka godzin tak, żeby poziom kompostu i wody we wiadrze był taki sam. 6.Po upewnieniu, że kompost w naczyniu pomiarowym namoczył się aż do górnej powierzchni wsunąć palce do wody pod pojemnik i zamknąć otwory w dnie. 7.Wyjąć ostrożnie pojemnik i cały czas zamykając otwory pozwolić obcieknąć wodzie z rąk i ścian zewnętrznych pojemnika. 8. Ustawić pojemnik na podstawie (mogą być cegły) w innym wiadrze i pozwolić na swobodne odciekanie wody z kompostu. Wiadro przykryć folią, co zabezpieczy przed parowaniem wody. 9. Po zakończeniu odciekania wody wyjąć pojemnik i zmierzyć pojemność wody, która odciekła z pojemnika (można zważyć, pamiętając, że 1 ml wody waży 1 g.). 10. Objętość powietrza jaka weszła do kompostu jest taka sama jak objętość wody, która z niego wyciekła, co obliczamy ze wzoru: pojemność powietrzna = objętość odcieku / objętość pojemnika -100%.
|
|
|
|