Способы размножения картофеля

Каждый отводок к концу вегетационного сезона дает как минимум полкилограмма клубней. Из одного родительского клубня можно получить более полутора сотен семенных дочерних клубней, при этом все они сохранят сортовые признаки. В результате получится здоровый сортовой посадочный материал, который можно выращивать на своем участке. Картофель из этих отводков растят обычными методами.

Микроклональное размножение. Практические аспекты. Размножение картофеля in vitro

Здравствуйте, меня зовут Сергей. Сегодня я хотел бы рассказать вам о практических аспектах технологии микроклонального размножения растений. Мы ведем наш портал, посвященный сити-фермерству, то есть, более простому — выращиванию растений в условиях городской среды. Первым делом возникает вопрос: какое отношение имеет картофель, учитывая его требования к обширным площадям, к данной технологии? Как же соединить эти, на первый взгляд, противоречивые вещи? Давайте проясним.

Для начала давайте вспомним, что такое микроклональное размножение растений. Первые шаги в открытии и изучении фитогормонов были сделаны в начале XX века. Однако настоящая революция произошла в 50-е годы того же века, когда французский биолог Жорж Морель получил первые клоны растений. Он проводил эксперименты с орхидеями и смог создать полноценные клоны из верхушечной меристемы. Одним из значительных открытий стало то, что эти клоны были свободны от вирусов, хотя на тот момент причины этого явления оставались неясными.

Современные научные данные позволяют говорить о более чем 200 растениях, для которых технология микроклонального размножения полностью изучена и отработана. Вероятно, это число можно умножить на два, поскольку многие лаборатории продолжают исследования, предоставляя информацию о своих успехах с задержкой или вовсе утаивая её, чтобы сохранить коммерческую тайну.

Основу технологии микроклонального размножения составляет явление, известное как тотипотентность. Это способность растительной клетки в определённых условиях дать начало полноценному растительному организму, обладающему всеми специализированными клетками и тканями. Хотя задача вырастить клон из одной клетки кажется непростой и никто обычно не применяет её, подобные эксперименты проводились и все же оказывались успешными.

Существует несколько методов микроклонального размножения. Вот основные из них, применяемые для размножения картофеля:

• Размножение с помощью адвентивных почек.
• Размножение с использованием пазушных почек.
• Соматический эмбриогенез.
• Непрямой морфогенез.

По сравнению с другими видами вегетативного размножения, микроклональное размножение обладает множеством преимуществ и позволяет:

• Создать много полноценный растений за очень короткий период на ограниченной площади.
• Поддерживать полную жизнеспособность значительного количества растений.
• Получать необходимое количество растений к заданному сроку.
• Максимизировать эффективность использования площадей для выращивания и других ресурсов.
• Работать с растениями практически без контакта с окружающей средой, что защищает их от воздействия патогенов.
• Размножать трудноразмножаемые культуры.
• Получать полные копии особых гибридов или продуктов с высокими характеристиками.
• Создавать и поддерживать в течение длительного времени генетические банки живых растений.
• Оздоравливать растения и получать безвирусные посадочные материалы.
• Ускорять селекционные процессы. Иногда селекция, которая обычно занимает 10–15 лет, может быть завершена всего за два-три года.

Теперь давайте поговорим о картофеле. Два последних пункта списка имеют огромное значение для его разведения. Я уверен, что многие читатели портала Сити-фермер уже имели опыт выращивания картофеля. В основном эта культура размножается клубнями. В средней полосе высадка картофеля осуществляется примерно в конце апреля — начале мая, а сбор урожая проходит в конце сентября — начале октября. Таким образом, весь цикл культивирования занимает около пяти месяцев. В тёплых странах, откуда картофель родом, возможно получить два урожая в год.

Питательные среды для микроклонального размножения картофеля

В настоящее время проводятся обширные исследования, связанные с размножением различных сортов картофеля. Каждый сорт может вести себя по-разному в зависимости от свойств используемой питательной среды. Для выявления optimal композиции питательной среды для конкретного сорта в лабораториях микроклонального размножения нередко проводятся исследования. В ходе этих исследований материал, получаемый от одного растения, высаживается на разные питательные среды, и методом проб подбирается наиболее продуктивная комбинация.

Вот несколько примеров питательных сред, используемых для микроклонального размножения картофеля. В каждом случае в основе используется универсальный состав питательной среды, к которому добавляются гормоны и сахароза в различных концентрациях. Универсальный состав является общепризнанным, и его элементы можно легко найти в интернете.

Среда №1

Среда Мурасиге — Скуга

• Сахароза — 30 г/л.
• Гиббереллин — 1 г/л.
• Кинетин — 0,01 г/л.
• Индолил-уксусная кислота (ИУК) — 2 г/л.

Среда №2

Среда Нича

• Сахароза — 20 г/л.
• Гиббереллин — 3 г/л.
• Аденин — 0,25 г/л.
• ИУК — 1 г/л.
• Аскорбиновая кислота — 3 г/л.

Среда №3

Среда Гамборга — Эвелега

• Сахароза — 10 г/л.
• Гиббереллин — 3 г/л.
• Кинетин — 0,25 г/л.
• Аденин — 0,25 г/л.
• Аскорбиновая кислота — 5 г/л.

Это, конечно, не исчерпывающее разнообразие питательных сред. Внутри каждого из представленных вариантов есть много пространства для экспериментов — могут изменяться как концентрации гормонов и сахарозы, так и сами гормоны, а также их количество.

Как размножается картофель

В последние годы отечественные исследователи активно внедряют новые технологии, агрономические приемы и нестандартные методы, относящиеся к выращиванию картофеля.

К таким методам можно отнести:

• деление клубней (метод известен давно, но активно использовался только в годы, когда наблюдался недостаток урожая);
• размножение ростками картофеля;
• черенкование зелеными побегами;
• посев семенами на рассаду или в открытый грунт;
• получение рассады из глазков;
• проращивание картофельной кожуры;
• укоренение отводков;
• деление куста;
• комбинированные подходы.

Все эти методы представляют собой достойную альтернативу традиционной технологии размножения картофеля.

Как называется размножение с помощью клубней

Традиционным методом размножения картофеля является посадка клубней. Данный метод относится к вегетативному размножению и считается наиболее надежным, требующим при этом минимальных затрат времени и усилий. Единственным значительным недостатком данной техники является её неэкономичность.

Применение альтернативных методов размножения гарантирует не только хорошие урожаи, но и значительную экономию на посадочном материале.

Способы размножения, преимущества и недостатки каждого из них

Картофель — культура, обладающая высокой жизненной способностью, и практически все его части могут использоваться для размножения и получения урожая. Главное — обеспечить нужные условия для каждой из технологий.

Деление клубней

Этот метод широко используется земледельцами в условиях нехватки посадочного материала или когда требуется быстро размножить нужный сорт.

Важно! Для деления следует использовать только крупные клубни, прошедшие яровизацию — процесс проращивания в течение 2–3 недель при температуре 18–25°С и рассеянном дневном свете. На таком материале хорошо заметны проснувшиеся почки — глазки. Ростки, появившиеся в процессе яровизации, вырастают крепкими и не вытягиваются.

1 способ (простой):

1. Отобранные клубни разделяют на несколько частей. На каждом фрагменте должен находиться хотя бы один глазок.
2. Срезы обрабатывают древесной золой.
3. Подготовленные фрагменты высаживают в почву так, как это делается с целыми клубнями.
4. Ухаживают за ними, как за обычными клубневыми посадками.

2 способ (сложный):

1. Отобранные клубни (еще не прошедшие яровизацию) размещают на влажной ткани или в ящиках с увлажненными опилками слоем в 3-6 см.
2. Держат в комнатных условиях при температуре не ниже 18°С.
3. Поддерживают влажность подстилки и картофеля, опрыскивая их теплой водой дважды в день.
4. Рекомендуется обеспечить рассеянное освещение в течение дня.
5. В этих условиях клубни находятся до тех пор, пока ростки не достигнут 5 см (приблизительно 2-3 недели). Более длинные ростки могут легко повредиться в дальнейшем.
6. Подготовленные клубни делят на небольшие кусочки. На каждом из них должен быть глазок с нормально развившимся ростком.
7. Срезы обрабатывают древесной золой.
8. Готовые части высаживают традиционным способом для клубневых посадок.
9. Уход за ними аналогичен тому, который применяется при обычной посадке целыми клубнями.

Из-за небольшого размера посадочного материала состояние почвы имеет огромное значение. Она не должна пересохнуть или покрыться коркой, а также нельзя допускать сильного переувлажнения.

Достоинства: экономия посадочного материала и получение хорошего урожая (при использовании второго способа урожайность может быть значительно выше).

Недостатки: трудозатраты выше, чем при традиционной клубневой посадке.

Размножение с использованием ростков

Этот метод позволяет огородникам получать высококачественные ростки. На его осуществление потребуется примерно два месяца.

Технология:

1. Определите время начала проращивания материала. Для этого отсчитывают 60 дней назад от обычных сроков появления картофельных всходов. Можно также ориентироваться на дату посадки, но в этом случае необходимо полностью исключить риски поздних заморозков.
2. Поддерживайте подходящую температуру в диапазоне от 12 до 15°С. При такой температуре образуются мощные ростки, способствующие формированию полноценного кустика.
3. Проращивание может проходить при двух режимах освещения: в темноте и на свету. В темноте ростки вытягиваются быстрее, но становятся тонкими и бесцветными. При наличии света процесс идет медленнее, но ростки становятся крепче и коренастее. В обоих случаях материал обладает высокой жизнеспособностью.
4. Обеспечьте необходимую влажность для предотвращения пересыхания точек роста. Наилучший способ — разместить клубни на увлажненной подушке из толстой ткани или опилок. Требуется периодическая обработка воды.
5. Пока картофель прорастает, подготовьте почвенную смесь, она должна быть плодородной и рыхлой.
6. Ростковые почки картофеля пробуждаются неравномерно. Первые всходят почки на верхушечной части клубня. Готовые ростки имеют такие признаки: их размер соответствует спичечному коробку; снизу, в месте, где они отходит от маточного клубня, могут заметаться бугорки – будущие корни.
7. Готовые ростки аккуратно отделяют от клубня, слегка проворачивая их по оси.
8. Перед посадкой рекомендуется обмакнуть нижнюю часть материала в древесную золу, что обеспечит дозацию микроэлементами и их дезинфекцию.
9. Можно высаживать рассаду в ящики в комнатных условиях, в теплые парники, а в условиях мягкого климата — прямо в грунт, защищенном пленочным укрытием.
10. Рассаду размещают в квадратном порядке, с расстоянием между растениями 6-7 см друг от друга. Глубина посадки зависит от длины росткового материала: чем длиннее росток, тем глубже его сажают, ориентировочно, две трети должны находиться в земле.
11. Не забывайте о поливе, который обеспечит необходимую влажность почвы и её прилегание к росткам.
12. Посадки обязательно нужно притенять.
13. На приживление уйдет примерно неделя. Затем рассада начнет расти и на ней появится зеленая масса. Растения постепенно приучаются к открытому солнечному свету, убирая притенение сначала на короткое время. После трех дней рассаду можно полностью открыть. Теперь она активно наращивает листья и корни.
14. Через три недели крепкая рассада готова к высадке в открытый грунт. Высаживают её на постоянное место с учетом правил, которые действуют для конкретного сорта.

Обычное размножение картофеля клубнями

При наличии достаточного количества клубней и недостатке времени огородники сажают картофель традиционно. Отобранные осенью или купленные весной семенные клубни должны пройти яровизацию. Их держат в тепле и на свету в течение трех недель. Свет при этом должен быть ярким, но не прямым. Тогда ростки начинают расти, не тянутся и не истончаются.

Следите за тем, что происходит с клубнями на домашнем этапе. Избыточное тепло может привести к чрезмерно быстрому росту прорастающих ростков. Оптимально поддерживается температура около 25°С, можно варьировать в пределах 18–20°. Важно следить за влажностью. Ростки начинают активно испарять влагу клубней — это естественный процесс.

Отопительный сезон часто приводит к пересушиванию воздуха в комнатах. Это нежелательно как для яровизации клубней, так и для привычного для человека климата. Клубни могут начать сморщиваться, увядать и терять качество еще до посадки. Как можно избежать такой ситуации? Можно повесить сушилку в комнате, выделенной для пробуждения картофеля. Альтернативный вариант — размещение мокрых полотенец на радиаторах отопления для повышения уровня влажности.

Как по состоянию клубней, так и по их росткам можно понять, комфортно ли им. Ростки должны быть крепкими и невысокими. Когда наступает время посадки, картофель высаживают традиционными методами, о которых говорилось в соответствующих статьях. Этот метод надежен, хотя и не экономичен. Но большинство огородников предпочитает именно его, в то время как экспериментаторы и растениеводы, желающие получить больший прирост при минимуме затрат, всё чаще выбирают альтернативные пути.

Размножение картофельными ростками

Этот метод способствует созданию особых условий. Они подбираются в зависимости от задачи: получить максимальное количество качественных ростков. Проращивание теплица необходимо, чтобы поддерживать температуру ниже, чем обычно при яровизации в предыдущем методе (когда речь идет о клубневом размножении). Температуру необходимо удерживать в диапазоне 12–15°С, чтобы ростки стали достаточно сильными для формирования полноценного кустика.

Проращивание ростков можно осуществлять как при свете, так и в темноте. На свету ростки формируются медленнее, но при этом более крепкие и цветные, в то время как в темноте они тянутся быстрее, оставаясь при этом тонкими и бледными. Необходимо не забывать о поддержании должной влажности; опрыскивание прорастающего материала поможет избежать пересыхания.

Метод получения роста картофеля подразумевает более длительный процесс формирования готовой к высадке рассады, на это требуется около двух месяцев. Чтобы правильно сориентироваться, следует отмерять 60 дней от традиционных сроков высадки (ваших местных сроков всходов) и начинать проращивание от этой отметки.

При проращивании отмечается неравномерное пробуждение почек на клубнях. Это — биологическая особенность картофеля. Сначала активизируются верхние почки, а позже формируются росточки на нижней стороне. В нижней части ростка, где он отсоединяется от клубня, могут заметиться зачатки будущих корней. Иногда даже при проращивании в темноте ростки начинают формировать первые корешки.

Пока происходит проращивание, следует подготовить необходимую почву. Необходимо использовать рыхлую, плодородную землю, подходящую для картофеля. Высаживайте по желанию:

• в ящики;
• в теплые парники;
• в грунт, обустраивая укрытие пленкой.

Последний вариант чаще применяется в тёплом климате, однако при грамотном планировании сроков, можно проращивать и на открытых грядах, даже в северных регионах, только с защитным укрытием.

Росток аккуратно отделяется поворотом по оси. Рекомендуется замочить его перед посадкой в золу для дезинфекции и микроподкорма. Росток готов к отделению, когда он по размеру похож на спичечный коробок или чуть больше. Клубни могут дать еще несколько пар партий ростков — оставьте их в прежних условиях.

Рассаде на этапе высадки нужно обеспечить расстояние 7 см между растениями. Глубина посадки может варьироваться: длинные ростки стараются закапывать глубже, чем короткие. Обычно они заглубляются на две трети длины. Для более равномерной высоты рассады можно высаживать верхние и нижние ростки отдельно (в разные места или контейнеры).

Обеспечьте достаточный полив для поддержания влажности и прилегания земли к росткам. Затем притените посадки — на этом этапе они ещё не готовы к полноценной вегетации. Наблюдайте: как только ростки приживутся, они начнут активно расти. Процесс приживания длится около недели, в это время появляются первые зеленые листочки. Затем, когда они привыкнут к солнцу, постепенно убирайте притенение, открывая посадки сначала на короткий период. Примерно через три дня уже можно полностью открывать рассаду. Она с этого момента начинает активно расти и наращивать корни.

Пока первая партия ростков развивается, оставшиеся на тех же клубнях молодые ростки продолжают расти. Обработайте их согласно тому же алгоритму. Прижившиеся и адаптированные к солнцу ростки через двадцать дней будут готовыми к высадке рассадой. Высаживают её на постоянное место по стандартной схеме для того или иного сорта. Расстояния между растениями должно быть достаточным для обеспечения нормального освещения, питания и места для роста.

Метод черенкования

Черенкование является одним из самых распространённых методов размножения различных культур, включая картофель. Для его осуществления выберите на вашем участке самый здоровый и крепкий куст. Рекомендую проводить все манипуляции во время цветения растения. В это время его нужно отметить, а после завершения цветения — отделить ботву.

Срезанные ветки необходимо разделить на кусочки длиной около 4 сантиметров. На каждом таком черенке должен оставаться один листик, с побегов, которые будут служить черенками, удаляют верхние листочки.

Для дезинфекции черенков поместите их в раствор марганцовки на 4 часа. Выберите место для высадки черенков в небольшой тени. Высаживайте черенки в ранее подготовленную увлажнённую и разрыхлённую почву. Удачно повлияет на результат посадка в облачный день. Обязательно оставляйте между черенками расстояние 40 сантиметров и между рядами — приблизительно 20 сантиметров.

Высаживайте черенки прямо, не наклоняя их так, чтобы листья были слегка присыпаны землей. Полейте их водой и замульчируйте не слишком толстым слоем перегноя и торфа.

Спустя 20 дней начнут появляться клубни, а ещё через 15 дней можно выкапывать их вместе с черенками. Полученный картофель необходимо тщательно просушить, поместить в тканевые мешки и оставить в укромном месте до следующего года.

Деление клубня

При этом методе необходимо предварительно прорастить клубни в теплом месте в течение 21 дня. Сначала появляются верхние отростки из глазков, а затем — нижние. Один клубень может дать 12–15 отростков. Далее клубень картофеля делят на несколько частей, так, чтобы на каждой из них находился росток.

Перед посадкой приготовьте почву. Для этого землю следует перекопать на глубину штыка, убрать все большие комья, которые не разломаны, разрыхлить и выровнять, удобнее всего это делать с помощью граблей. Затем сделайте лунки, между которыми должно быть расстояние около 35 сантиметров. В каждую из них поместите небольшое количество древесной золы, перемешав с землёй. После этого высаживайте клубни ростками вверх.

Преимуществом этого метода является то, что он не требует сложного последующего ухода.

Необходимо периодически рыхлить почву после каждого дождя и удалять сорняки.

Как повысить урожайность и избавиться от болезней картофеля

Картофель является одной из базовых продовольственных культур в нашей стране. Традиционный метод размножения клубнями имеет низкий коэффициент воспроизводства (при средней урожайности 25–30% от общего объема, оставляя на следующий год самую качественную часть для посадки), и добавляет к этому, картофель подвержен вирусным, бактериальным и грибковым болезням. Использование бесклубневого (ускоренного) размножения картофеля может улучшить как урожайность, так и качество посадочного материала.

Перечень способов ускоренного размножения картофеля

Ускоренные методы размножения актуальны в условиях дефицита семенного материала. При традиционном размножении один клубень дает один куст, тогда как при ускоренном способе можно получить до двадцати кустов. Существует несколько методов ускоренного размножения: картофель можно размножать семенами, собранными самостоятельно или приобретёнными в магазине, черенкованием, использовать ростки картофеля, делить клубень или куст. Все эти методы можно успешно применять в домашних условиях.

К методам ускоренного размножения также относится меристемный метод. Однако, этот способ возможен только в лабораторных условиях, поскольку требует специализированного оборудования и квалифицированного персонала. Меристема — это ткань растения, в которой сохраняется способность к образованию новых клеток на протяжении всей жизни. При отделении меристемы необходимо соблюдать строгие стерильные условия. Отделяемый материал составляет 100–300 микрон. Растение выращивается в пробирках, с периодическим отделением побегов для размножения. В пробирке растение вырастает и образует микроклубни, из которых затем получают мини-клубни. Для получения клубней, подходящих для коммерческой продажи, необходимо еще несколько сезонов роста непосредственно в полевых условиях.

В таблице представлены способы ускоренного (бесклубневого) размножения картофеля и их краткая характеристика.

Краткая характеристика видов быстрого размножения — таблица

Способ размножения	Суть способа	Достоинства и недостатки способа
Семенами	Подготовленные осенью семена высаживают в апреле. Рассаду потом высаживают на грядки. Получившиеся клубни будут использоваться для посадки в следующем году.	Картофель защищен от вирусов и болезней. Способ требует много усилий.
Черенкованием, укоренение верхушек	Срезают верхушки куста с листьями, помещают в раствор Корневина на сутки, высаживают в песок или в грунт. Получившиеся клубни используют для посадки в следующем году.	Улучшает качество посадочного материала.
Глазками (ростками)	От пророщенного картофеля отламываются ростки, помещаются в ящики для проращивания, затем высаживаются в открытый грунт.	Поднимает качество посадочного материала.
Делением клубня	Хорошо пророщенные клубни с 12–15 ростками длиной 3–5 см разрезают на части и сажают в землю.	Простой способ ускоренного размножения без необходимости использования рассады.
Делением куста (отводками)	Проращивается и высаживается в грунт целый клубень с максимальным количеством ростков. Когда куст достигает 15–20 см, каждый отводок извлекается и высаживается в почву.	Способ улучшает качество посадочного материала.
Меристемный способ	Способ основан на том, что из растительной клетки можно вырастить новое растение. Ткани отделяются от растения при строгих стерильных условиях, ткани продолжают делиться в пробирке на специализированной среде, образуя маленькие растения. От растений отделяют побеги и используют для получения новых растений.	Очень сложный и дорогостоящий метод. Применяется только в лабораторных условиях. Получение нового маленького растения занимает от 4 до 8 месяцев. Исключена возможность заражения картофеля вирусными инфекциями.