Сладкое укоренение: эксперимент с мёдом для роз и кустарников

Размножение растений является трудоемким процессом в питомниководстве и тепличном хозяйстве: в 2019 году затраты на оплату труда составили 41,4% от всех расходов, что эквивалентно 4,8 миллиарда долларов из общей суммы в 11,6 миллиарда долларов. Доступность рабочей силы остается критической проблемой, а современные методы применения стимуляторов корнеобразования на черенках часто дают нестабильные результаты укоренения. В данном исследовании оценивалась возможность применения меда в качестве вспомогательного средства для укоренения и его влияние на корнеобразование у миниатюрной розы Red Cascade™ (Rosa ‘MOORcap’), камелии японской (Camellia japonica) и магнолии крупноцветковой (Magnolia grandiflora ‘Little Gem’).

Для розы Red Cascade™ добавление меда в водорастворимые растворы индолилмасляной кислоты (ИМК) не улучшило количество корней по сравнению с использованием одной только ИМК. Однако концентрация ИМК 1000 мкл∙л−1 обеспечила образование большего количества корней, чем 250 мкл∙л−1. Черенки камелии и магнолии обрабатывали разнотравным, манука или коммерческим медом наряду с применением ИМК в концентрациях от 0 до 4500 мкл∙л−1. У камелии тип меда или концентрация ауксина существенно не влияли на укоренение, однако местный и разнотравный мед в сочетании с более высокими концентрациями ИМК увеличивали количество корней. Для магнолии разнотравный мед улучшил как количество, так и качество корней, превзойдя другие виды обработок. В то время как для камелии и розы мед показал ограниченную пользу, разнотравный мед продемонстрировал потенциальные экономические преимущества для размножения магнолии, улучшая качество и количество корней для производителей.

Владельцы питомников по всему миру стабильно тестируют новые методы применения стимуляторов корнеобразования в процессе размножения [1,2]. Внедрение новых методов размножения для улучшения укоренения и последующей приживаемости пересаженных растений является главным приоритетом в растениеводстве [3]. В дополнение к сокращению сроков укоренения, владельцы питомников также изучают новые способы снижения трудозатрат, необходимых в процессе размножения. В питомниководческой отрасли США именно размножение предъявляет самые высокие требования к трудовым ресурсам [4]. Обследование производителей питомников в долине Уилламетт в Орегоне показало, что на размножение приходилось >50% их годового бюджета на оплату труда [5]. В дальнейшем было подсчитано, что для производства таких культур, как фотния (Photinia × fraseri) и можжевельник (Juniperus sabina 'Tamariscifolia'), на размножение приходилось 22% и 27% от общей стоимости производства соответственно [5]. В Сельскохозяйственной переписи США по специальным садоводческим культурам расходы питомниководческих хозяйств составили 11,6 млрд долларов, при этом доля труда составила 41,4% (4,8 млрд долларов) от этой суммы [4]. Поскольку питомники сообщают о рекордных продажах, поскольку люди ищут альтернативные занятия из-за введенных правительством локдаунов в результате пандемии COVID-19, сокращение времени пребывания растения в производственном процессе до попадания к потребителю становится еще более важным приоритетом для производителей питомниководческой продукции по всему миру [6,7].

В питомниководстве сахара (в форме углеводов) положительно влияют на укоренение черенков. Они часто используются на III этапе культуры тканей в качестве источника энергии для микрочеренков [8]. Многочисленные клинические исследования подтвердили широкий спектр антимикробных свойств меда, которые, как предполагается, обусловлены естественно низким pH, осмотическим эффектом, высокой концентрацией сахара и наличием бактериостатических и бактерицидных факторов [9,10,11,12,13,14,15,16]. Исторически мед часто использовался для лечения ран у людей, о чем свидетельствуют письменные источники египтян более 5000 лет назад. В этих ранних записях сообщалось, что мед использовали для приготовления мази для лечения кожных и глазных болезней, а также наносили в качестве повязки на ожоги и раны [11,17]. Хотя в древности он был популярен как ранозаживляющее средство, механизм его антимикробных свойств оставался неизвестным до середины XX века [18,19,20]. Исследования в начале 1960-х годов показали, что основным антимикробным агентом, действующим в меде, является перекись водорода [18,20]. Дальнейшие исследования концентрации перекиси водорода в меде показали, что разбавление меда водой до уровня от 15% до 67% приводит к значительному накоплению перекиси водорода [19].

На сегодняшний день в мире производится один вид меда, который в просторечии называют «супер-медом» за его антимикробную активность — это мед манука, который производится исключительно в Новой Зеландии из нектара кустарника манука (Leptospermum scoparium) [2]. Кустарник манука произрастает в естественных условиях вдоль восточного побережья Австралии и на всех островах Новой Зеландии [11]. В своей естественной среде обитания он является основным пионерным видом на участках нарушенного леса и служит основным подлесочным кустарником в своем природном ареале [11].

В отличие от других видов меда, антимикробные свойства меда манука обусловлены не перекисью водорода, а соединением под названием метилглиоксаль (MGO), образующимся в результате преобразования дигидроксиацетона (DHA), который в избытке содержится в свежем меде манука [21,22]. Антимикробные свойства меда манука определяются путем тестирования, и результаты используются для расчета уникального фактора манука (UMF), который варьируется по активности от 1 до 25 [2]. Чтобы быть классифицированным как мед манука, он должен быть произведен в Новой Зеландии. Он должен пройти независимые лабораторные испытания, чтобы гарантировать соответствие минимальным стандартам концентраций метилглиоксаля (MGO), дигидроксиацетона (DHA) и лептосперина [19,21,22].

На сегодняшний день было проведено несколько исследований в питомниках, оценивающих эффективность меда в качестве гормона для укоренения. Уолли (2009) [2] провел испытание в питомнике, используя мед в качестве самостоятельного гормона для укоренения, когда их основной порошковый стимулятор корнеобразования был снят с производства. Уолли тестировал мед манука (UMF 15+), коммерчески доступный разнотравный мед, коммерчески доступный стимулятор корнеобразования и необработанный контроль. Эти обработки были применены к черенкам следующих шести новозеландских аборигенных видов: брахиглоттис (Brachyglottis compacta 'Sunshine'), копросма песчаная (Coprosma acerosa), стелющееся зеркальное растение (Coprosma × kirkii 'Kirkii'), капука (Griselinia littoralis 'Broadway Mint'), миртописум (Myoporum laetum) и олеария (Olearia virgata var. lineata) [2]. Оба вида меда использовались для приготовления растворов, содержащих мед и горячую воду (1:2 об/об), и растворы охлаждались в течение 24 ч; после этого черенки помещались в растворы на 30 минут перед посадкой и размещались на стеллаже с туманообразующей установкой и нижним подогревом [2]. Черенки, обработанные растворами с разнотравным медом, имели наименьшее количество неукоренившихся черенков среди всех четырех обработок и высокое количество черенков с хорошим (4+) и средним (3 или меньше) рейтингом корней. Для сравнения, растворы с медом манука имели самое низкое количество корней с хорошим (4+) рейтингом и большее количество неукоренившихся черенков среди всех четырех протестированных обработок [2]. Хотя Уолли (2009) продемонстрировал, что разнотравный мед привел к меньшему количеству неукоренившихся черенков, чем черенки, обработанные медом манука, мы решили продолжить изучение меда манука, поскольку другие исследования показали, что мед более темного цвета (например, мед манука) обладает большей антимикробной активностью, чем мед светлого цвета [10,14,15].

Поскольку сахара обычно используются в качестве источника энергии при производстве методом культуры тканей, мы предположили, что обработка черенков растворами меда обеспечит черенки «стартовым» зарядом энергии для использования в процессе образования придаточных корней. Таким образом, это исследование было направлено на оценку того, увеличивает ли добавление меда в водорастворимые растворы ауксина рост корней и однородность стеблевых черенков миниатюрной плетистой розы 'Red Cascade' (Rosa 'MOORcap'), камелии японской (Camellia japonica) и магнолии крупноцветковой 'Little Gem' (Magnolia grandiflora 'Little Gem') по сравнению с растворами ауксина без меда.

Исследование проводилось на Южной экспериментальной станции филиала Миссисипи в Попларвилле, штат Миссисипи, США (широта 30°50′38.328″ с.ш., долгота 89°32′13.704″ з.д.). Для этих исследований были выбраны три вида растений из-за их популярности в питомниководческой торговле или значимости для исследований по размножению: миниатюрная плетистая роза Red Cascade™ (Rosa 'MOORcap'), магнолия крупноцветковая 'Little Gem' (Magnolia grandiflora L. 'Little Gem') и камелия японская (Camellia japonica L.).

2.1. Растительный материал и подготовка

Для розы 'Red Cascade™' 5 июня 2020 года с активных, хорошо удобренных маточных растений, содержащихся в теплице, были заготовлены срединные черенки из неодревесневших побегов длиной 2,4 дюйма (6 см). Для магнолии крупноцветковой 'Little Gem' 20 августа 2020 года с активно растущего, укорененного череночного блока были собраны верхушечные черенки из полуодревесневших побегов длиной 7 дюймов (18 см), удалены все листья, кроме 3-4 верхних, и нанесены базальные раны с противоположных сторон для имитации коммерческих методов размножения. Черенки камелии японской были собраны 18 августа 2020 года с активно растущих ландшафтных посадок; использовались верхушечные, полуодревесневшие черенки длиной 5 дюймов (13 см) с сохранением двух верхних листьев и нанесением одной базальной раны длиной 1,5 дюйма (4 см) с одной стороны.

2.2. Обработки

Были оценены три источника меда: мед манука с рейтингом UMF 15+ (New Zealand Honey Co., Ванака, Новая Зеландия), коммерчески доступный разнотравный мед (Sam's Choice; Бентонвилл, Арканзас, США) и местный разнотравный мед из ульев USDA-ARS в Попларвилле, Миссисипи, США. Растворы готовили с использованием индолилмасляной кислоты (ИМК) (Hortus Water Soluble Salts; Phytotronics Inc., Эрт-Сити, Миссури, США), растворенной в деионизированной (ДИ) воде. Для роз Red Cascade™ концентрации ИМК составляли 0, 250, 500, 750 и 1000 мкл∙л−1. Для камелии концентрации составляли 0, 3000, 3500, 4000 и 4500 мкл∙л−1, в то время как для магнолии концентрации варьировались от 0, 2500, 3000, 3500 до 4000 мкл∙л−1. Мед добавляли в растворы ИМК в соотношении 2 части воды на 1 часть меда для всех протестированных видов. Приготовленные растворы перед использованием охлаждали в течение 24 ч при температуре 37,4 °F (3 °C). Показания содержания растворенных сухих веществ (Brix), определенные через 24 ч после разведения, составили 36,8, 34,7 и 37,6 для местного, разнотравного меда и меда манука соответственно, в то время как значения pH растворов были 5,0, 5,1 и 5,1.

2.3. Посадка и условия окружающей среды

Черенки высаживали в питомниковые горшки, заполненные 100% сосновой корой (горшки 3,5 дюйма [8,9 см] для камелии и роз, горшки 4,5 дюйма [11,4 см] для магнолии). Сосновая кора представляла собой смесь 50% выдержанной и 50% свежей коры, просеянной через сито 3/8 дюйма (0,95 см), полученную от компании Eakes' Nursery Materials (Семинари, Миссисипи, США). Черенки помещали под системы прерывистого туманообразования со следующими интервалами:

   Роза: 6 сек каждые 10 мин.

   Камелия: 6 сек каждые 10 мин.

   Магнолия: 4 сек каждые 4 мин.

Интервалы туманообразования периодически корректировались по мере необходимости. Условия окружающей среды контролировались шестизонными аналоговыми контроллерами Phytotronics NOVA 1626ET (Phytotronics, Inc.; Эрт-Сити, Миссури, США).

2.4. Измерения

2.4.1. Роза

Оценка через 42 дня включала процент укоренения, количество корней, длину трех самых длинных корней, длину побега и качество корней (оценка 1–5, где 1 означало черенки только с каллусом, а 5 — 10+ корней). Фотосинтез и устьичную проводимость измеряли на верхушечных листочках с использованием портативной платформы для фотосинтеза LiCOR® 6800 с многофазным флуорометром Multiphase Flash™ (LiCOR Inc., Линкольн, Небраска, США). Измерения проводились в период с 7:30 до 11:30 в тепличных условиях (70,4 °F [21,6 °C], свет 450 мкмоль м−2·с−1, поток воздуха 600 мкмоль с−1, относительная влажность 65,3%, CO2 400 ppm).

2.4.2. Камелия

Оценка через 60 дней включала процент укоренения, количество корней, среднюю длину корней, длину побега и качество корней (шкала 1–5). Фотосинтез и устьичную проводимость измеряли в условиях, аналогичных условиям для роз (82,3 °F [27,9 °C]).

2.4.3. Магнолия

Оценка через 120 дней включала процент укоренения, количество корней, среднюю длину корней, длину побега и качество корней (шкала 1–5). Данные по фотосинтезу и устьичной проводимости не собирались из-за старения листьев.

2.5. Дизайн эксперимента и анализ

Использовалась факторная структура обработок 4 × 5 (мед × ИМК) в полностью рандомизированном дизайне с 15 черенками на обработку. Данные анализировали с использованием процедуры GLIMMIX в SAS (версия 9.4; SAS Institute, Кэри, Северная Каролина, США), разделение средних проводили с использованием метода Холма-Симулированного для множественных сравнений (α = 0,05).

3.1. Роза

Укореняемость колебалась от 87% до 100%, хотя на проценты укоренения не повлияли ни тип меда, ни концентрация ауксина (Таблица 1). Чистый фотосинтез и устьичная проводимость черенков также не зависели от типа меда или концентрации ауксина (Таблица 1). Хотя тип меда не повлиял на количество корней или оценки качества корней, количество корней и оценки качества корней были выше у черенков, получивших 1000 мкл∙л−1 ИМК, чем у черенков, обработанных 250 мкл∙л−1 ИМК (Таблица 1).

Таблица 1. Влияние источника меда и концентрации ауксина на процент укоренения, количество корней, среднюю длину корней, качество корней и рост срединных стеблевых черенков миниатюрной плетистой розы Red Cascade™ (Rosa 'MOORcap').

Наблюдалось взаимодействие между концентрацией ауксина и типом меда для средней длины трех самых длинных корней и высоты побега (Таблица 1). Черенки, обмакнутые в раствор меда манука с 500 мкл∙л−1 ИМК, имели большую среднюю длину корней трех самых длинных корней, чем черенки, не получавшие мед или ауксин, черенки без меда с 500 мкл∙л−1 ИМК, или черенки с растворами разнотравного меда или меда манука с 250 мкл∙л−1 ИМК. Средние длины трех самых длинных корней были сходными для всех остальных комбинаций обработок (Таблица 1). Высота побегов была наибольшей у черенков, обмакнутых в раствор меда манука с 500 мкл∙л−1 ИМК, по сравнению с черенками, обработанными растворами разнотравного или местного меда с 1000 мкл∙л−1 ИМК, черенками, обработанными раствором меда манука с 250 мкл∙л−1 ИМК, и черенками, обработанными раствором местного меда с 750 мкл∙л−1 ИМК (Таблица 1). Все остальные комбинации обработок имели сходный рост побегов (Таблица 1).

Таблица 1. Результаты влияния источника меда и концентрации ауксина на процент укоренения, количество корней, среднюю длину корней, качество корней и рост черенков средней части стебляминиатюрной плетистой розы Red Cascade™ ( Rosa'MOORcap').

3.2. Камелия

Процент укоренения камелии колебался от 26,7% до 60%, но ни тип меда, ни концентрация ауксина не повлияли на процент укоренения (Таблица 2). Также ни тип меда, ни концентрация ауксина не повлияли на среднюю длину трех самых длинных корней, высоту побега или оценки качества корней (Таблица 2). Наблюдалось взаимодействие между основными эффектами концентрации ауксина и типа меда для количества корней (Таблица 2). Черенки, обработанные растворами местного или разнотравного меда в сочетании с 4000 мкл∙л−1 ИМК, и раствором местного разнотравного меда с 4500 мкл∙л−1 ИМК, привели к большему количеству корней, чем черенки, обмакнутые в местный разнотравный мед или коммерчески доступный раствор разнотравного меда без ауксина, или обработки с 3000 мкл∙л−1 ИМК без меда (Таблица 2). Тип меда значительно повлиял на скорость чистого фотосинтеза (A) (Таблица 2). Обработка черенков коммерческим разнотравным медом привела к более высокой скорости фотосинтеза, чем обработка черенков местным разнотравным медом. Концентрация ауксина и тип меда значительно повлияли на значения устьичной проводимости (Таблица 2). Черенки, обработанные любым типом меда (коммерческий разнотравный, манука или местный разнотравный), имели более высокие значения устьичной проводимости, чем черенки в контрольной группе. Что касается концентрации ауксина, черенки, не получавшие ауксин, и черенки, получавшие 4500 мкл∙л−1 ИМК, показали более высокие значения газообмена устьиц, чем черенки, обработанные 4000 мкл∙л−1 ИМК.

Таблица 2. Влияние четырех различных источников меда и пяти различных концентраций ауксина на процент укоренения, количество корней, среднюю длину корней, рост, качество корней, скорость чистого фотосинтеза и значения устьичной проводимости верхушечных стеблевых черенков камелии (Camellia japonica).

3.3. Магнолия

Процент укоренения магнолии колебался от 6,7% до 20%, но проценты были статистически сходными (Таблица 3). Аналогично, концентрация ауксина также не повлияла на количество корней, среднюю длину трех самых длинных корней или оценки качества корней (Таблица 3). Однако тип меда действительно повлиял как на количество корней, так и на оценки качества корней. Черенки, обработанные коммерческим разнотравным медом, имели больше корней, чем черенки, обработанные медом манука или не получавшие мед (Таблица 3). Черенки, обработанные разнотравным медом, имели более высокие оценки качества корней по сравнению с черенками, не получавшими мед (Таблица 3). На момент завершения исследования у черенков магнолии не наблюдалось видимого роста побегов. Данные по валовому фотосинтезу и устьичной проводимости для черенков магнолии не собирались из-за старения листьев.

Таблица 3. Результаты влияния трех различных источников меда и пяти различных концентраций ауксина на процент укоренения, количество корней, среднюю длину корней, качество корней и рост верхушечных стеблевых черенков магнолии крупноцветковой (Magnolia grandiflora 'Little Gem').

4.1. Роза

Наши результаты отличаются от результатов Уолли (2009), который сообщил, что использование разнотравного меда улучшало укоренение, включая более здоровую или более высококачественную корневую систему, по сравнению с коммерческим стимулятором корнеобразования. Напротив, в настоящем исследовании тип меда не повлиял на процент укоренения, количество корней или оценки качества корней (Таблица 1). Уолли (2009) помещал черенки на стеллаж с туманообразующей установкой и нижним подогревом. При размножении использование нижнего подогрева хорошо документировано как способ улучшения укоренения трудноукореняемых видов [8]. Хотя их результаты указывают на то, что использование разнотравного меда улучшало укоренение по сравнению со стимулятором корнеобразования, применение нижнего подогрева могло усилить рост корней.

Кроме того, черенки высаживали либо в карьерный песок, либо в смесь для черенкования [2]. В нашем исследовании мы выбрали 100% сосновую кору, чтобы воспроизвести наиболее распространенную среду для размножения, используемую на юго-востоке США. Использование Уолли карьерного песка обеспечивало инертную среду, которая могла ограничить любое потенциальное взаимодействие между средой укоренения и обработками. Инертные среды предпочтительны в сельскохозяйственных исследованиях, поскольку они не разлагаются и не обеспечивают питание экспериментальных растений, а также лишены патогенов, которые могли бы нанести вред. Хотя карьерный песок подпадает под категорию «инертных сред», в статье не упоминается, был ли карьерный песок стерилизован перед использованием. Если он не был стерилизован, это могло искусственно повлиять на исследование, сделав использование меда, который мог бы оказать большее влияние на подавление патогенов, возможно присутствовавших на песке. Согласно их результатам, черенки, обработанные коммерческим стимулятором корнеобразования, имели наибольшее количество черенков с 4 или более корнями и более высокий процент укоренения (80%), чем те, которые были обработаны разнотравным медом (65%). Однако использование коммерческой смеси для черенкования дало процент укоренения почти 55% при использовании как разнотравного меда, так и коммерческого стимулятора корнеобразования. В питомниководстве и тепличном хозяйстве многие готовые искусственные среды содержат стартовый «пакет питательных веществ», обеспечивающий питание растения до тех пор, пока не будет применено дополнительное питание. Фасованная смесь для черенкования могла повлиять на укоренение черенков, обеспечивая дополнительное питание черенкам, выращенным в этой смеси, по сравнению с черенками, выращенными в инертной среде из карьерного песка.

Что касается средней длины трех самых длинных корней, комбинация меда манука с 500 ppm ауксина привела к большей средней длине по сравнению с черенками, обработанными 500 ppm ауксина без меда (Таблица 1). Высота побегов была наибольшей для черенков, обмакнутых в раствор меда манука с 500 ppm ИМК, по сравнению с самыми высокими концентрациями ауксина в растворе с коммерчески доступным разнотравным или местным разнотравным медом, черенками, обмакнутыми в 250 ppm ИМК в растворе с медом манука, или черенками, обмакнутыми в раствор местного меда в сочетании с 750 ppm ауксина (Таблица 1).

Сам по себе мед манука, коммерческий разнотравный мед или местный разнотравный мед не приводили к улучшению укоренения без ауксина. Хотя точный механизм того, как добавление меда манука к 500 ppm ИМК привело к увеличению длины корней и высоты побегов по сравнению с 500 ppm ИМК в чистом виде, неизвестен, соотношение сахаров, присутствующих в растворах меда манука, может служить источником питания для черенков. Дальнейшие исследования углеводного состава меда манука показали, что мед манука содержит множество олигосахаридов [23]. Олигосахариды — это более сложные сахара, образующиеся на стадии созревания меда, когда ферментативная активность и кислоты более активны. Эти сложные сахара действуют синергетически с метилглиоксалем (MGO), обеспечивая антимикробные свойства против биологических патогенов. Кроме того, основное биоактивное соединение в меде манука, метилглиоксаль, могло повлиять на увеличение длины побегов и корней, наблюдавшееся у черенков, обработанных 500 ppm плюс мед манука [24].

Кроме того, наши результаты отличаются от предыдущих исследований относительно влияния концентрации ИМК на укоренение миниатюрной розы Red Cascade™ [1]. Предыдущая работа сообщала, что реакция укоренения розы Red Cascade™ усиливалась с увеличением концентрации ауксина. Наши результаты показали, что повышенная концентрация ауксина не повлияла на оцениваемые параметры укоренения. Черенки, обработанные 1000 ppm ИМК, укоренились так же, как и черенки, не получавшие ИМК на момент начала обработки. В обоих экспериментах черенки были взяты с хорошо удобренных маточных растений, содержащихся в теплице. Однако в предыдущей работе использовались одноузловые черенки, тогда как в эксперименте, описанном здесь, использовались многоузловые черенки. В литературе для размножения миниатюрной розы Red Cascade™ рекомендуется использование многоузловых черенков [25,26].

Кроме того, многоузловые черенки декоративных растений теоретически содержат больше эндогенного ауксина, используемого для образования придаточных корней; следовательно, многоузловые черенки могли не оказать влияния на наши оцениваемые реакции укоренения по сравнению с увеличением, наблюдавшимся в предыдущей работе. Это исследование было сосредоточено на длительном влиянии гормона укоренения и концентраций меда на укоренение, тогда как предыдущее исследование было сосредоточено на скорости укоренения. В предыдущей работе период укоренения составлял 30 дней по сравнению с 42 днями в этом исследовании. Скорость укоренения важна для поддержания рентабельности в питомниках и теплицах. Когда производители могут укоренить материал для доращивания быстрее, в теплицах появляется больше возможностей для дополнительного производства.

4.2. Камелия

Наши результаты показывают, что использование меда в качестве вспомогательного средства для укоренения не было полезным для образования корней у камелии японской, если концентрации ауксина превышали 3000 мкл∙л−1. Этот результат аналогичен ранее опубликованным рекомендациям для камелии [25,26]. Предыдущие исследования по размножению камелии показали, что концентрации ауксина между 3000 и 5000 мкл∙л−1 стимулируют придаточное корнеобразование у камелии [25,26]. Немного более высокий уровень ауксина, предпочитаемый черенками камелии в этом исследовании, может быть следствием различий в питательном статусе маточных растений или вариаций в условиях выращивания. Согласно Дирру и Хойзеру (2006) [26], время года и возраст маточного растительного материала являются ключевыми для придаточного укоренения камелии. Это дополнительно подтверждается работой Салами и Хесами [27] в их исследовании с Ficus religiosa. Их работа показала, что физиологическое состояние материнского растения является ключевой предпосылкой для достижения придаточного укоренения стеблевых черенков. Череночный материал, использованный в этом исследовании, был взят с хорошо укоренившихся ландшафтных растений, возраст которых, по оценкам, превышал 30 лет.

Для камелии использование любого типа меда привело к увеличению значений устьичной проводимости по сравнению с необработанным контролем. Напротив, использование коммерчески доступного разнотравного меда увеличило скорость чистого фотосинтеза по сравнению с местным разнотравным медом. Хотя этот результат отличается от результата Уолли (2009), его работа не включала камелию японскую, и для трудноукореняемых видов нередко существуют совершенно разные протоколы размножения.

4.3. Магнолия

Использование местного разнотравного или коммерческого разнотравного меда привело к большему количеству корней по сравнению с черенками, не получавшими мед, в то время как использование только коммерческого разнотравного меда привело к формированию более качественной корневой системы по сравнению с черенками, не получавшими мед. Однако мы наблюдали сходные проценты укоренения, когда черенки не получали ауксин или обрабатывались более высокими концентрациями ауксина, рекомендованными Дирром и Хойзером [26]. Предыдущая работа по размножению видов магнолии показала, что экзогенно применяемый ауксин был необходим для индукции придаточного корнеобразования [28]. Наши результаты с сортом 'Little Gem' отличались, показывая, что придаточное корнеобразование может происходить и без экзогенного применения ИМК.

Кроме того, наше исследование с сортом 'Little Gem' отличается от других исследований по видам магнолии, которые сообщали, что обработка черенков экзогенной ИМК значительно повышала способность к укоренению [29]. Предыдущие исследования предполагали, что для стимуляции укоренения видов магнолии требуется диапазон от 5000 мкл∙л−1 до 20 000 мкл∙л−1 ИМК; однако сообщалось о вариабельности [25,26,28,30]. Исследование Кастро и др. [31] показало, что олигосахариды, полученные из красных водорослей, индуцировали частичное подавление вирусных, грибковых и бактериальных инфекций из-за накопления фенилпропаноидных соединений с антимикробной активностью. Их результаты свидетельствуют о том, что присутствие олигосахаридов стимулирует рост растительных материалов и обеспечивает защиту от патогенов, предполагая, что существует некоторая синергия между концентрацией олигосахаридов и воспринимаемым контролем патогенов [32]. Хотя в этом исследовании с магнолией и камелией мы не наблюдали ни присутствия, ни подавления патогенов, необходима дальнейшая работа по изучению того, какой контроль могут оказывать растворы меда на присутствие патогенов в среде размножения.

Хотя использование одного только меда не улучшило укоренение по большинству измеряемых параметров, положительное взаимодействие наблюдалось при комбинировании меда манука с 500 мкл∙л−1 ИМК в отношении средней длины трех самых длинных корней и роста побегов у черенков миниатюрной плетистой розы Red Cascade™. Это предполагает синергетическую связь между медом и ауксином, которая требует дальнейшего изучения, в частности в отношении скорости инициации корней. Антимикробные эффекты меда также могут положительно влиять на укоренение видов, восприимчивых к патогенам во время размножения, хотя не было выявлено явного преимущества для размножения большого количества легкоукореняемых видов, таких как Red Cascade™.

Для камелии, хотя источник меда значительно не повлиял на большинство измеряемых реакций, он повлиял на чистый фотосинтез и устьичную проводимость, что свидетельствует о том, что более высокий газообмен мог бы повлиять на другие данные, если бы продолжительность исследования была длительной. Кроме того, была отмечена синергия между источником меда и концентрацией ауксина для количества корней у камелии, в то время как разнотравный мед положительно повлиял на количество корней и их качество у магнолии крупноцветковой 'Little Gem'. Это указывает на то, что мед может улучшить результаты размножения для трудноукореняемых или восприимчивых к болезням видов, что делает его использование потенциально выгодным в этих контекстах.

Несмотря на эти результаты, дополнительные затраты на оплату труда, связанные с включением меда в водорастворимые растворы ауксина, могут сделать этот подход непрактичным для крупных питомниководческих хозяйств. Однако небольшие хозяйства могут выиграть от дополнительного этапа, в частности при размножении таких видов, как магнолия крупноцветковая 'Little Gem'. Эти хозяйства могли бы продавать растения, выращенные с использованием меда, как экологически чистую альтернативу, свободную от синтетических химикатов. Кроме того, использование местного разнотравного меда открывает возможности для маркетинга с добавленной стоимостью, поскольку питомники могли бы производить собственный мед для размножения, продавая излишки в качестве дополнительного источника дохода.

Необходимы дальнейшие исследования для изучения экономических последствий использования меда в размножении растений, его долгосрочных преимуществ для последующего роста растений и его эффективности в отношении более широкого круга видов растений. Такие исследования помогут определить, оправдывают ли потенциальные выгоды от использования меда его применение в коммерческих питомниководческих хозяйствах.

1.    Blythe, E.K.; Sibley, J.L.; Tilt, K.M.; Ruter, J.M. Methods of auxin application in cutting propagation: A review of 70 years of scientific discovery and commercial practice. J. Environ. Hortic. 2007, 25, 166–185. [Google Scholar] [CrossRef]

2.    Whalley, L. Sweet roots: A trial using honey as a rooting hormone. Comb. Proc. Int. Plant Propagators Soc. 2009, 59, 74–77. [Google Scholar]

3.    Sabatino, L.; D’Anna, F.; Iapichino, G. Improved growing techniques for oleander nursery production. Horticulturae 2019, 5, 55. [Google Scholar] [CrossRef]

4.    United States Department of Agriculture. Census of Horticultural Specialties; United States Department of Agriculture: Washington, DC, USA, 2019. [Google Scholar]

5.    Bluhm, W.L.; Burt, J. Cutting propagation costs for Fraser photinia and tam juniper. Comb. Proc. Int. Plant Propagators Soc. 1983, 33, 83–87. [Google Scholar]

6.    Behe, B.K.; Huddleston, P.T.; Hall, C.R. Gardening motivations of U.S. plant purchasers during COVID-19 pandemic. J. Environ. Hortic. 2022, 40, 10–17. [Google Scholar] [CrossRef]

7.    Beytes, C. We Will Run out of Plants Before We Run out of Spring. Growers Talks: Acres Online 2020. Available online: https://www.growertalks.com/Newsletters/View/?article=3177 (accessed on 14 September 2022).

8.    Hartman, H.T.; Kester, D.E.; Davies, F.T., Jr.; Geneve, R.L. Hartman and Kester’s Plant Propagation: Principles and Practices, 8th ed.; Prentice Hall: Hoboken, NJ, USA, 2011. [Google Scholar]

9.    Albaridi, N.A. Antibacterial potency of honey. Int. J. Microbiol. 2019, 1, 2464507. [Google Scholar] [CrossRef]

10. Ball, D.W. The chemical composition of honey. J. Chem. Educ. 2007, 84, 1643–1646. [Google Scholar] [CrossRef]

11. Israili, Z.H. Antimicrobial properties of honey. Am. J. Ther. 2014, 21, 304–323. [Google Scholar] [CrossRef]

12. Kwakman, P.H.S.; te Velde, A.A.; Boer, L.; Speijer, D.; Vandenbroucke-Grauls, C.M.J.E.; Zaat, S.A.J. How honey kills bacteria. FASEB 2010, 24, 2576–2582. [Google Scholar] [CrossRef]

13. Kwakman, P.H.S.; te Velde, A.A.; Boer, L.; Speijer, D.; Vandenbroucke-Grauls, C.M.J.E.; Zaat, S.A.J. Two major medical honeys have different mechanisms of bactericidal activity. PLoS ONE 2011, 6, 3–9. [Google Scholar] [CrossRef]

14. Kwakman, P.H.S.; Zaat, S.A.J. Antibacterial components of honey. IUBMB Life 2012, 64, 48–55. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

15. Molan, P. Why honey is effective as a medicine: 2. The scientific explanation of its effects. Bee World 2001, 82, 22–40. [Google Scholar] [CrossRef]

16. Molan, P.C. The antibacterial activity of honey: 1. The nature of the antibacterial activity. Bee World 1992, 73, 5–28. [Google Scholar] [CrossRef]

17. Visavadia, B.G.; Honeysett, J.; Danford, M.H. Manuka honey dressing: An effective treatment for chronic wound infections. Br. J. Oral Maxillofac. Surg. 2008, 46, 55–56. [Google Scholar] [CrossRef]

18. Adcock, D. The effect of catalase on the inhibine and peroxide values of various honeys. J. Apic. Res. 1962, 1, 38–40. [Google Scholar] [CrossRef]

19. Bang, L.M.; Buntting, C.; Molan, P. Peroxide production in honey and its implications. J. Altern. Complement. Med. 2003, 9, 267–273. [Google Scholar] [CrossRef]

20. White, J.W.; Subers, M.H.; Schepartz, A.I. The identification of inhibine, the antibacterial factor in honey, as hydrogen peroxide and its origin in a honey glucose-oxidase system. Biochem. Biophys. Acta 1963, 73, 57–70. [Google Scholar] [CrossRef]

21. Adams, C.J.; Manley-Harris, M.; Molan, P.C. The origin of methylglyoxal in New Zealand Manuka (Leptospermum scoparium) honey. Carbohydr. Res. 2009, 344, 1050–1053. [Google Scholar] [CrossRef]

22. Mavric, E.; Whittmann, S.; Barthm, G.; Henle, T. Identification and quantification of methylglyoxal as the dominant antibacterial constituent of Manuka (Leptospermum scoparium) honeys from New Zealand. Mol. Nutr. Food Res. 2008, 52, 483–489. [Google Scholar] [CrossRef]

23. Lane, J.A.; Calonne, J.; Slattery, H.; Hickey, R.M. Oligosaccharides isolated from MGO™ Manuka honey inhibit the adhesion of Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli O157:H7, and Staphylococcus aureus to human HT-29 cells. Foods 2019, 8, 446–459. [Google Scholar] [CrossRef]

24. Alvarez-Suarez, J.M.; Gasparrini, M.; Forbes-Hernandez, T.Y.; Mazzoni, L.; Giampieri, F. The composition and biological activity of honey: A focus on Manuka honey. Foods 2014, 3, 420–432. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

25. Dirr, M.A. Manual of Wood Landscape Plants: Their Identification, Ornamental Characteristics, Culture, Propagation, and Uses; Stipes Pub LLC: Champaign, IL, USA, 2009. [Google Scholar]

26. Dirr, M.A.; Heuser, C.W., Jr. The Reference Manual of Woody Plant Propagation: From Seed to Tissue Culture, 2nd ed.; Varsity Press, Inc.: Lisle, IL, USA, 2006. [Google Scholar]

27. Salmi, M.S.; Hesami, M. Time of collection, cutting ages, auxin types, and concentrations influence rooting Ficus religiosa L. stem cuttings. J. Appl. Environ. Biol. Sci. 2016, 6, 124–132. [Google Scholar]

28. Sharma, J.; Knox, G.W.; Ishida, M.L. Adventitious rooting of stem cuttings of yellow-flowered magnolia cultivars is influenced by time after budbreak and indole-3-butyric acid. HortScience 2006, 41, 202–206. [Google Scholar] [CrossRef]

29. Kentelky, E.; Jucan, D.; Cantor, M.; Szekely-Varga, Z. Efficacy of different concentrations of NAA on selected ornamental woody shrubs cuttings. Horticulturae 2021, 7, 464. [Google Scholar] [CrossRef]

30. Ellis, D.G. Propagating new magnolia cultivars. Comb. Proc. Int. Plant Propagators Soc. 1998, 38, 453–456. [Google Scholar]

31. Castro, J.; Vera, J.; Gonzalez, A.; Moenne, A. Oligo-carrageenans stimulate growth by enhancing photosynthesis, basal metabolism, and cell cycle in tobacco plants (var. Burley). J. Plant Growth Regul. 2012, 31, 173–185. [Google Scholar] [CrossRef]

32. Gonzalez, A.; Castro, J.; Vera, J.; Moenne, A. Seaweed oligosaccharides stimulate plant growth and nitrogen assimilation, basal metabolism, and cell division. J. Plant Growth Regul. 2013, 32, 443–448. [Google Scholar] [CrossRef]

Bowden AT, Knight PR, Ryals JB, Coker CEH, Langlois SA, Broderick SR, Blythe EK, Sakhanokho HF. Evaluation of Honey as a Rooting Adjuvant for Cutting Propagation of Three Common Nursery Crops. Agriculture. 2025; 15(3):256. https://doi.org/10.3390/agriculture15030256

Перевод статьи «Evaluation of Honey as a Rooting Adjuvant for Cutting Propagation of Three Common Nursery Crops» авторов Bowden AT, Knight PR, Ryals JB, Coker CEH, Langlois SA, Broderick SR, Blythe EK, Sakhanokho HF., оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык

Фото: freepik