Jak používat kyselinu giberelovou pro hrozny?

Dnes má věda obecně – a speciální vědy fyziologie rostlin, biotechnologie, agrochemie atd. rozsáhlý výzkumný potenciál. Proto si v oblasti aplikovaného výzkumu a zejména vinařství jako vědy klade úkoly k výsledkům, které zajišťují ve vinařství jako odvětví zemědělství produkci produktů odpovídajících moderní poptávce trhu.

Je všeobecně známo, že kvalita a výnos hroznů do značné míry závisí na počasí a klimatických podmínkách [5]. Ve vegetačním období, ve fázi květu, je tvorba květů a kvetení ovlivněno teplotou, srážkami a mlhou, suchým větrem, nedostatkem živin v půdě a dalšími nepříznivými faktory [23].

Výzkum v oblasti fyziologie rostlin byl zaměřen na regulaci procesu kvetení, zejména hroznů, a snížení vlivu stresových faktorů [2].

Objev fytohormonu kyseliny giberelové A3 (dále GA) a její využití jako exogenního stimulátoru růstu a kvetení výrazně umožňuje zvýšit výnos, kvalitu a také zkrátit dobu zrání hroznů [12].
První zprávy o vlivu giberelinu na plodování hroznů se objevily koncem 50. let v USA a Japonsku [32, 33] a od té doby probíhají intenzivní výzkumy v mnoha zemích.

V roce 1957 Weaver [31] navrhl, že růst hroznových bobulí závisí na přítomnosti přírodních giberelinů, jejichž zdrojem jsou vyvíjející se semena. Později studie Chailakhyan a Sarkisova [24] ukázaly, že u bezsemenných odrůd v důsledku ošetření obsah giberelinů dosahuje úrovně typické pro odrůdy semen neošetřených giberelinem a u odrůd semen se může stát nadměrným, což způsobuje negativní vliv exogenního giberelinu na odrůdy této skupiny.

Objasnění mechanismu účinku fytohormonů bylo a zůstává jedním z hlavních problémů rostlinné biochemie a fyziologie [14]. Ve většině studií na toto téma je primární účinek giberelinu spojen s jeho přímým účinkem na genom prostřednictvím regulace transkripce. Hormony působí tak, že aktivují geny, které byly dříve potlačeny. To způsobuje syntézu messenger RNA, což vede k syntéze nových enzymů ve tkáni nebo ke zvýšené syntéze stávajících [3].

Dosud nashromážděná data nám umožňují dojít k závěru, že gibereliny jsou syntetizovány mnoha orgány, zejména intenzivně rostoucími. Nová tvorba giberelinů ve vyvíjejících se semenech byla přesvědčivě prokázána [26, 29].
Již v roce 1966 zůstávala skutečnost pohybu endogenních giberelinů v rostlinách kontroverzní [27]. Dosud byly získány přesvědčivé důkazy o pohybu v rostlinách nejen exogenních, ale i přírodních giberelinů [14].
Postřik listů révy vinné neovlivňuje růst bobulí a ošetření hroznů způsobí zvětšení velikosti bobulí pouze v té části hroznu, která byla ošetřena giberelinem [4, 15, 17].

Mnoho a plodné práce na vývoji metod využití giberelinu v bývalém Sovětském svazu odvedl v podmínkách Arménie M. Kh. Chailakhyan, M.M. Sarkisová, V.G. Kochankov, [25]; na Ukrajině – P.T. Bolgarev, M.K. Manankov [2, 9], T.G. Katarian, M.Kh. Chailakhyan, M.A. Drboglav, V.G. Kochankov, M.V. Davydová, [8], E.K. Plakida, V.I. Grabovich, E.N. Černěnko, [18,19]; ve střední Asii – M.S. Zhuravel, A.I. Frolov, [6], K.V. Smirnov, E.P. perepelitsin [21]; v Ázerbájdžánu – R.M. Mehtizadeh [13], I. K. Abdulaev, S.B. Tagijev[1]; v Moldavsku – I.Kh. Reicher, V.F. Frunze [20]. Získané výsledky jsou shrnuty ve formě „Návodu pro použití giberelinu ve vinicích“ [7]. Zvláště velké vědecké studie, které přinesly praktické výsledky, provedl K.V. Smirnov a M.K. Manankov s týmy zaměstnanců.

Ošetření bezsemenných hroznů giberelinem je široce používáno ve všech zemích, kde se pěstují odrůdy této skupiny [28, 30, 34, 35].
Použití giberelinu umožňuje zvýšit hmotnost bobulí u bezsemenných odrůd révy vinné a u některých odrůd pomáhá zvýšit počet násad bobulí. Díky tomu se výrazně zvyšuje hmota trsů a zvyšuje se výnos, což je hlavní efekt použití giberelinu. Kvalita čerstvých hroznů a sušených hroznů se nezhoršuje a v některých ohledech se může zlepšit [14].

Použití giberelinu na odrůdách s funkčně samičím květem úspěšně nahrazuje umělé opylení [10, 11, 18, 22]. Nejúčinnější je jednorázový postřik v období hromadného kvetení. Optimální koncentrace pro většinu odrůd jsou 25-50 mg/l. [7, 11, 18, 22].
Ošetření semenných bisexuálních odrůd giberelinem obvykle nevede k pozitivnímu účinku [18]. Výzkum M.K. Manankova a kol. Čím je odrůda v přirozených podmínkách náchylnější k tvorbě malých „hrachovitých“ bobulí v trsu, tím vyšší je efekt použití giberelinu.

Účinnost giberelinu při tvorbě plodů závisí na koncentraci drogy, načasování a metodách zpracování a biologických vlastnostech odrůdy [11].
Účelem této práce bylo studovat vliv HA na stolní odrůdy nové generace. Byly vybrány nejperspektivnější odrůdy a hybridní formy (dále jen h.f.), které jsou zvláště v nepříznivých letech náchylné k „hrachu“ a partenokarpii.

Experimenty a studie byly prováděny v letech 2002 -2006. v ampelografické oblasti v oblasti Azov Donbass poblíž města Mariupol, které se nachází 10 km od Azovského moře (obr. 1). Plocha obsazeného pozemku je 0,30 hektaru, z toho 0,25 hektaru je pod hrozny. Výsadbový vzor (obr. 2) 3 x 2 m, mřížoví typu V, dvourovinný, keřový tvar je nestandardní vějířový 4ramenný s klasickým plodovým článkem. Hroznová kultura, roubovaná na podnoži CO 4 rezistentní vůči révokazu, krytá, podmíněně zavlažovaná. Výsadby byly ošetřeny chemickými prostředky proti škůdcům a chorobám podle tradičního schématu (před květem, po odkvětu a na začátku dozrávání).

V experimentu z roku 2002 o vlivu giberelinu byly bisexuální odrůdy Cardinal, Kodryanka, Vostorg a hybridní formy Denal, Richelieu aj., stejně jako hybridní formy s funkčně samičím typem květu Atlant Záporoží, Vostorg červený, Laura, Talisman, Perla Moldavska byla studována. Ošetření květenství HA bylo provedeno v jedné fázi při hromadném kvetení v koncentraci 50 mg/l.

Způsob přípravy a použití odpovídal doporučení [7] a byl následující. 50 mg HA bylo rozpuštěno v 0,5 ml ethylalkoholu a zředěno 1 litrem destilované vody. Exogenní giberelin působí lokálně, aniž by se rozšířil po celé rostlině, takže výsledný roztok byl ráno nebo večer vydatně nastříkán na květenství. V průměru bylo asi sto květenství ošetřeno 1 litrem roztoku.

Postřik HA bisexuálních odrůd a g.f. stejně jako g.f. s funkčně samičím typem květu, v době a koncentracích, které byly provedeny v roce 2002, byla neúčinná, velikost a hmotnost bobulí se prakticky nelišila od kontrolních neošetřených.

V experimentu v roce 2003 byla změněna koncentrace, frekvence a načasování léčby HA. Ošetření GA bylo prováděno ve dvou fázích během květu s koncentrací GA-50 mg/l a po opadu vaječníků s koncentrací GA-50 mg/l. Ve studiích byly použity stejné odrůdy a gf jako v roce 2002.

Výsledky studií o použití HA na studovaných bisexuálních varietách a g.f. se prakticky nelišily od výsledků pokusu 2002, ošetřené trsy se významně nelišily od kontrolních.

Významný vliv HA byl zaznamenán na g.f. Laura a Talisman, takže tyto g.f. byly použity pro další výzkum. Byl však zaznamenán i negativní vliv HA: z ošetřených květenství se vytvořily velmi husté shluky, bobule, ve kterých se ve fázi zrání vzájemně sevřely a praskly, což vedlo k masivnímu poškození šedou hnilobou uvnitř trsů. V souvislosti se získanými výsledky byly provedeny úpravy pro další studium vlivu HA na výnos a kvalitu úrody těchto GF.

Koncentrace HA nižší než 100 mg/l nestačí k prokázání potenciálu pro tvorbu plnohodnotných bobulí, které jsou vlastní velkoplodému g.f. na genetické úrovni. Laura a Talisman.

V souladu s experimentálním designem g.f. Laura a Talisman, v experimentu v roce 2004 byly použity tři keře v pěti variantách.
První možností je kontrola, bez léčby giberelinem.
Druhou možností je ošetření uprostřed květu HA v koncentraci 100 mg/l.
Třetí možností je ošetření na konci květu HA v koncentraci 100 mg/l.
Čtvrtou možností je ošetření uprostřed květu koncentrací HA 50 mg/l + na konci květu koncentrací HA 50 mg/l.
Pátá možnost – po odpadnutí vaječníků je koncentrace HA 100 mg/l.

Vzhledem k výslednému nežádoucímu znaku velmi husté struktury bylo nutné ji eliminovat nebo jí zabránit. Gibbereliny stimulují buněčné dělení, prodlužování buněk nebo obojí [16]. To znamená, že existuje možnost, že HA lze použít k protažení os květenství a stonků, v důsledku čehož by se hrozny měly více uvolnit. Pro experimentální ověření uvedeného předpokladu byl v roce 2004 proveden následující pokus č.2.
Experimentu č. 2 se zúčastnil G.F. Talisman, 3 keře v každé verzi.
Možnost jedna (pokus č. 2) – kontrola, bez léčby.
Možnost dvě (pokus č. 2) – ošetření květenství před květem (7 dní) Koncentrace HA 50 mg/l + 100 ml/g bezprostředně po odkvětu.
Možnost tři (pokus č. 2) – ošetření květenství před květem (7 dní) HA v koncentraci 75 mg/l + 100 ml/g bezprostředně po odkvětu.
Varianta čtyři (pokus č. 2) – ošetření květenství před květem (7 dní) Koncentrace HA 100 mg/l + 100 ml/g bezprostředně po odkvětu.
Po analýze výsledků experimentu č. 1 lze poznamenat, že zejména čtvrtá možnost není slibná, vzhledem k pracnosti operace se výsledky opakovaného použití prakticky neliší od výsledků použití stejné koncentrace celkem jednou, nemá výsledek významný rozdíl ve srovnání s jediným ošetřením ve druhé a třetí možnosti. Charakteristický experiment č. 2 vlivu květenství ošetřených HA před květem plus ošetření po odkvětu, lze uvést následující. Druhá varianta se výrazně nelišila od varianty č. 5 experimentu č. 1 realizovaného v roce 2004. Třetí a čtvrtá varianta měly výrazné opadávání květů (obr. 3), hrozny měly velmi řídký vzhled, ale zároveň době se vytvořily velmi velké bobule o hmotnosti až 24 g (obr. 4, 5).

Na základě údajů získaných z předchozích experimentů v letech 2005-2006. Byl proveden jednofaktorový experiment s některými změnami provedenými ve srovnání s předchozími experimenty.

Účelem našeho výzkumu v letech 2005-2006. bylo pokračovat ve studiu způsobů využití a vlivu exogenního giberelinu na výnos a kvalitu hybridní formy Talisman, která má funkčně samičí typ květu.

V souvislosti s výše uvedeným cílem bylo nutné vyřešit následující problémy, vést agrobiologické účetnictví a stanovit ekonomickou efektivitu používání giberelinu.
Experimentální návrh zahrnoval následující možnosti (každá varianta měla 3 pouzdra).
Možnost – 1 (kontrola) – bez postřiku.
Možnost – 2 ošetření květenství uprostřed květu 100 mg/l.
Možnost – 3 ošetření květenství na konci květu 100 mg/l.
Možnost – 4 ošetření trsů po odpadnutí vaječníků 100 mg/l.
Účinky giberelinu bylo možné pozorovat 7-10 dní po léčbě (obrázek 6). Bobule na ošetřených trsech rostly výrazně rychleji než kontrolní (neošetřené). Lišily se svým tvarem. Pokud oplozené a partenokarpické bobule v kontrole měly obvyklé pro g.f. Talisman měl zaoblený tvar, zatímco opracované měly protáhlý, podlouhlý, nakonec zploštělý tvar.
Agrobiologický výzkum a produktivita, v souvislosti s využitím giberelinu, g.f. Maskot je uveden v tabulce 1.

Zátěž v očích se pohybuje od 48,2 u 2. možnosti do 55,0 u 4. možnosti. Mezi všemi možnostmi ale není žádný významný rozdíl. Během zeleného odpadu bylo při všech ošetřeních ponecháno 24 výhonků na keř. Při analýze ukazatelů plodového koeficientu výhonků můžeme říci, že neexistují žádné významné rozdíly. Nejvyšší hodnota byla získána u druhé možnosti – 1,23 a nejnižší u třetí – 1,07. Při charakterizaci koeficientu plodnosti výhonů lze poznamenat, že u všech možností byl poměrně vysoký a pohyboval se od 1,52 u 3. možnosti do 1,66 u druhé. V plodných výhonech nejsou výrazné rozdíly. V kontrolní skupině to bylo 54,2 %. Nutno podotknout, že největší počet mrtvých a nevyvinutých očí byl u kontrolní varianty – 20 %, nejmenší u 2. varianty – 14,2, ale přesto tento rozdíl není výrazný. Z tabulky 1 lze pozorovat, že u všech variant nejsou významné rozdíly v agrobiologických ukazatelích.
Největší výnos jsme získali z keře ve třetí variantě – 18,0 kg, nejmenší u kontrolní varianty – 15,3 kg. Z tabulky 1 je vidět, že NSR05 = 4,6, což znamená, že nejsou žádné významné rozdíly ve výnosu na keř. Při analýze výnosu na 1 hektar je třeba poznamenat, že všechny varianty s použitím giberelinu vykazovaly vyšší výnos než kontrolní varianta bez použití giberelinu. Nejvyšší výnos je pozorován u třetí možnosti – 300 c/ha.
Nárůst výtěžnosti z použití giberelinu se však během přepravy snižuje a to je nutné zohlednit v ekonomické efektivitě použití giberelinu.

V těchto studiích byla přeprava hroznů na místo prodeje 20 km. Navíc ve všech variantách využívajících giberelin byla hmotnost rozdrobených bobulí v průměru 10 %. V souladu s tím se hmotnost produktu c/ha snížila o 10 % ve srovnání s výsledným výnosem c/ha.
Ekonomický efekt použití giberelinu na hybridní formu s funkčně samičím typem květu Talisman ukazuje tabulka 2.
Z tabulky 2 vyplývá, že množství výrobků uváděných na trh v kontrolní variantě 1 se významně neliší od variant využívajících giberelin. Cena produktu závisí na kvalitě a je k dispozici ve 2 možnostech; 3; 4 je o 50 % vyšší než kontrolní verze. Náklady na hrubou produkci ve variantách využívajících giberelin výrazně převyšují kontrolní ukazatel. Náklady na agrotechnická opatření se liší cenou giberelinu a prací při jeho aplikaci. V souladu s tím náklady v kontrolní variantě závisí na výnosu a nákladech na jeho pěstování. Navzdory skutečnosti, že náklady na možnosti využívající giberelin byly o něco vyšší, prakticky neovlivnily náklady, maximální náklady všech možností byly ve druhé možnosti. Zisk na 1 cent a 1 hektar je nejnižší u kontrolní skupiny. Úroveň rentability ukazuje, že maximálního ekonomického efektu bylo dosaženo u třetí možnosti, ošetření na konci květu 166 %, mírně nižší než 161 % u čtvrté možnosti při zpracování po opadnutí vaječníků. Druhá možnost, ošetření v polovině květu, vykazovala 139% ziskovost. A nejnižší úroveň ziskovosti vidíme u první, kontrolní možnosti – 68 %.
Závěrem lze poznamenat, že optimálním načasováním pro aplikaci exogenního giberelinu za účelem zvýšení výnosu a kvality plodiny je fáze květu až po opad vaječníků včetně. Použití giberelinu před rozkvětem v různých koncentracích vede k prodlužování plástů, což, jak se zdálo, mohlo být použito u odrůd s hustou trsovou strukturou k jejich rozvolnění. Ale výrazné opadávání květů a vaječníků vytvořených na lignifikovaných a plochých plástech po použití HA vede k velmi prořídnutí hroznů a ztrátě prezentace. Praktický význam nemá ani použití exogenního giberelinu po odpadnutí vaječníků. V této době již oplodněné bobule obsahují semenná primordia produkující endogenní giberelin a na partenokarpických bobulích jsou již uzavřeny průduchy pro průnik exogenního giberelinu. I když jsou průduchy otevřené, partenokarpické bobule budou výrazně zaostávat ve vývoji za oplozenými, což opět povede k nerovnováze ve struktuře trsu a navenek projevujícímu se znaku – „hrách“.

Použití kyseliny giberelové v koncentraci 100 mg/l zvyšuje výnos hybridní formy s funkčně samičím typem květu Talisman (Kesha 10) o 20-1 %. Toto zvýšení výnosu je však ztraceno kvůli nízké přepravitelnosti a opadání bobulí. Hybridní forma Talisman má slabý stupeň síly v přichycení bobulí ke stopkám. Stačí mírné zatřesení, aby bobule začaly opadávat. Existuje přímá úměra mezi přepravitelností odrůd a zvláštnostmi anatomické stavby jejich trsů. Pro ty ošetřené ve fázi květu, g.f. mající funkčně samičí typ květu, tvoří se bezsemenné bobule. Při ošetření ve fázi po odkvětu působí giberelin na partenokarpické bobule a zvětšuje jejich velikost, přičemž se v nich netvoří semena. Oplodněné bobule se drží na plástu díky střapci na stopce, který je zase připojen k semenům v bobule. Pokud nejsou semena, bobule drží pouze kartáč a síla držení bobulí na stopce klesá. Stupeň pevnosti ovlivňují ještě dva faktory. Prvním faktorem je hmotnost bobulí, druhým je struktura textury. Čím větší je hmota a šťavnatější dužina, tím méně je přichycení bobulí ke stopce, a tudíž se zhoršuje přepravitelnost. A naopak, čím menší je hmota bobulí a masitější dužina, zlepšuje se přepravitelnost. Z toho vyplývá závěr, že HA se lépe používá u odrůd s hustší strukturou dužniny.

U kontrolní varianty (obr. 7) se neopylené partenokarpické bobule zřetelně lišily velikostí a hmotností od oplozených, hrozny byly řídké a měly neatraktivní prezentaci, což vedlo ke snížení prodejní ceny. U všech variant (obr. 8) s použitím giberelinu je pozorován nárůst partenokarpických bobulí a koncentrace 100 mg/l vede k nevýznamnému rozdílu mezi hnojenými a partenokarpickými bobulemi. Bobule v hroznech se velikostí a hmotností prakticky neliší, hrozny jsou rovné a elegantní, což zajišťuje vysokou prodejní cenu. Mírné navýšení nákladů je 500 UAH/ha. za použití giberelinu není srovnatelné se ziskem z jeho použití, který se pohybuje od 80000 100000 do 9 10 UAH/ha. Přestože zpracování po opadnutí vaječníků (obr. XNUMX) přináší značné příjmy, je nepraktické, protože výsledné trsy jsou velmi husté, které jsou v nepříznivých letech silně postiženy šedou hnilobou. Zvláště významný ekonomický efekt přináší ošetření na konci květu (obr. XNUMX).

Tabulka 1
Plodnost a produktivita hybridní formy Talisman v oblasti Azov, Mariupol, 2005-2006.