Плодоводство
и виноградарство Юга России
Генетические ресурсы, сортоизучение, селекция
Представлены результаты исследований по вопросам влияния сортовых особенностей и погодных условий на реализацию потенциальной продуктивности черешни. Биологический потенциал продуктивности у большинства сортов черешни позволяет получать ежегодные высокие урожаи, полной реализации которых препятствует недостаточная зимостойкость растений, особенно плодовых почек. В южной зоне промышленного возделывания черешни в зимний период наблюдается значительное повреждение генеративных почек при температуре -24 -25°С, критический минимум для сортов черешни немного выше – до -26,0°С. С учетом особенностей климата плодовой зоны Краснодарского края необходим подбор сортов черешни, способных формировать высокую устойчивость к неблагоприятным температурным условиям зимне-весеннего периода. Это является целью проводимых нами исследований. В процессе исследований установлены критические температуры на различных фазах развития плодовых почек. Определена степень редукции элементов плодоношения на последних этапах формирования урожайности. Выделена группа сортов, способных максимально реализовать биологический потенциал в урожай плодов. Результаты оценки зимостойкости выявили преимущество сортов черешни селекции Северо-Кавказского научно-исследовательского института садоводства и виноградарства.
Размножение и производство посадочного материала
Перспективным приёмом выращивания саженцев плодовых культур может послужить использование для прививки подвоев категории «супер-стандарт». Исследовано влияние подвоев СК-3, СК-4, СК-2, ММ106 на развитие однолетних саженцев яблони сортов Ренет Симиренко, Фуджи, Либерти. Выявлена зависимость качества саженцев, выращиваемых методом окулировок, от толщины подвоя. Установлено, что увеличение толщины подвоев, использованных для выращивания саженцев всех опытных сортов, сопровождается ростом таких характеристик, как диаметр штамба и высота саженцев, количество разветвлений, длина ответвлений. Из них диаметр штамба, количество и длина ответвлений являются определяющими характеристиками саженцев, способных давать урожай в первый год после посадки. Самое большое влияние диаметр подвоя оказывает на количество разветвлений (46,0 %) и их длину (46,2 %), в меньшей степени влияет на диаметр штамба (37,6 %), высоту штамба (29,5 %) и высоту саженца (29,2 %). На основе полученных результатов разработана параметрическая модель повышения качества кронированных слаборослых плодовых саженцев на подвоях категории «супер-стандарт», которая представляет
Физиология и биохимия растений
Основная цель проводимых исследований – выявление влияния конструкций плодовых насаждений на фотосинтетическую деятельность и продуктивность растений яблони по физиолого-биохимическим и анатомо-морфологическим показателям листового аппарата. При увеличении плотности размещения деревьев в саду уменьшается продуктивность фотосинтеза растений и сдерживается процесс формирование цветковых почек. Изучены особенности фотосинтетического аппарата яблони сортов Зарница, Дин Арт, Айдаред, Симиренковец на подвое СК3 при различных конструкциях насаждений интенсивного типа. Исследования проведены на базе плодовых насаждений опытного хозяйства института с использованием общепринятых методов исследования. На основании изучения комплекса физиолого-биохимических показателей растений и анатомо-морфологических признаков листа установлены оптимальные конструкции насаждений интенсивного типа для изучаемых сортов яблони. Конструкция плодовых насаждений при схеме посадки 4 х 1,2 с веретеновидной формировкой кроны характеризуется более высокой эффективностью фотосинтетической деятельности и продуктивностью. Выбор оптимальной системы формировки в насаждениях с плотным размещением деревьев яблони позволяет повысить урожай плодов сорта Симиренковец на 46,8 %, а сорта Дин Арт – на 67,3 %.
Содержание коллоидных веществ, пептидов, полисахаридов, белков и других характерных для биологических объектов веществ обычно затрудняет аналитическое определение микро- и макроэлементов, фосфора, азота. Установлено, что имеются очевидные проблемы при длительной подготовке биологических проб к анализу за счет суммирования погрешностей на стадии подготовки пробы. Обсуждены существующие методики пробоподготовки образцов биологического сырья для аналитического исследования. Предложены новые методические решения процесса подготовки растительных образцов к определению катионов щелочных, щелочноземельных и некоторых тяжелых металлов. Рассмотрены возможности и условия применения различных режимов СВЧ-обработки для извлечения подвижных и общих форм катионов и анионов. Апробированы различные условия проведения окислительной подготовки образцов растительного сырья для последующего определения общего фосфора и азота. Показаны приемы подготовки биологических объектов для анализа летучих компонентов методом газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Выявлены оптимальные условия подготовки образцов для определения компонентов с высокой температурой кипения. Главное внимание уделено повышению точности и объективности измерений за счет улучшения процесса подготовки проб биологического происхождения и соблюдения условий экологической безопасности при выполнении аналитических работ.
Общая агротехника (системы, технологии)
Приведены результаты исследований влияния микроклиматических условий в саду на продуктивность яблони группы сортов различного эколого-географического происхождения. Исследована дневная динамика освещённости в период активного роста и развития растений яблони на подвое СК3 в интенсивных насаждениях за период 2011-2013 гг. Изучены особенности микроклиматических изменений в насаждениях с различной плотностью посадки в летний период вегетации при отсутствии осадков и низкой влажности воздуха, повышенных дневных температурах и высокой интенсивности движения воздушных масс. Определено, что в более плотных посадках микроклимат более стабилен. При размещении растений более 4000 шт./га замедлено увеличение критических значений температур, период их воздействия на растение укорочен, наблюдается ускоренное падение абсолютных значений температур во второй половине светового дня.
Показано, что система машин, применяемая в настоящее время, по многим позициям не совпадает с требуемым комплексом машин для многолетних плодовых насаждений и винограда, тем более с перспективной системой машин. На состояние, уровень и перспективы развития механизации плодоводства и виноградарства влияют многие факторы: рельеф местности, величина массивов насаждений, схемы посадок растений. По результатам изучения технологических процессов работы машин представлены характеристики современных и перспективных машин для возделывания и уборки многолетних насаждений (плодовые и виноград). Отмечены недостатки действующей системы машин – отсутствие отечественных машин для посадки, обрезки, скашивания, дефолиации многолетних растений и др. Существующие энергетические средства не отвечают современным требованиям перспективных технологий производства плодов и винограда, требованиям по энергосбережению и экологии. Делается вывод о том, что необходимо разработать отечественные машины для механизации наиболее трудоемких процессов посадки, обрезки, дефолиации растений, скашивания трав в междурядьях. Также необходимо шире внедрять в производство ограниченно применяемые дискаторы типа БДМ-25х2 и реконструированные опрыскиватели ОП-2000, с перспективой их замены более совершенными, например “NARDI” (Дания). В статье даны адреса производителей и дилеров средств механизации.
В настоящее время в международной практике для исследования внутренних структур растительных организмов используются различные методы интроскопических исследований. Микрофокусная рентгенография является наиболее объективным, точным и быстрым методом регистрации скрытых дефектов. За время проведения исследований были разработаны и апробированы методики определения качества срастания привитых компонентов виноградных саженцев, степени повреждения посадочного материала сосудистым некрозом и оценки качества семян винограда. Экспериментальные исследования показали, что получение резких и контрастных снимков обеспечивают следующие режимы работы аппаратуры: напряжение 30 кВ, ток трубки 150 мкА, экспозиция 0,3 сек. Указанные параметры съемки позволяли с наибольшей точностью судить о размере, форме и плотности составляющих объект деталей. Разработанный нами рентгенографический метод оценки сохранности глазков винограда позволяет, не разрушая объект исследований, визуализировать все его внутренние формообразующие структуры, а, следовательно, и их плотностные, объемные и линейные аномалии и диагностировать наличие или отсутствие повреждения почек в глазке.
Конструкции насаждений, формировки крон
При разработке технологии интенсивных плодовых садов с загущенным размещением деревьев, наряду с комплексом агротехнических мероприятий, большое значение придается повышению коэффициента использования растениями солнечной радиации. В условиях загущенного сада, по сравнению с разреженным, деревья яблони получают меньше света. Нами изучен световой режима крон деревьев яблони сорта Голдраш в различных конструкциях насаждений. Исследования выполнены в соответствии с общепринятыми методиками для плодовых культур. Установлено, что в изучаемых конструкциях насаждений яблони сорта Голдраш световой режим крон не является лимитирующим фактором в формировании урожая плодов, а определяющим фактором являются используемые сорто-подвойные комбинации. На третий год плодоношения деревьев наблюдается большая урожайность плодов с гектара и суммарный урожай за годы плодоношения в насаждениях яблони на полукарликовом подвое М7 и среднерослом подвое ММ106.
Средствами агротехники через структуру насаждения и архитектуру кустов винограда можно достичь максимальной продуктивности растений в зависимости от комплекса естественных условий: обеспеченности фотосинтетически активной радиацией (ФАР), водой, минеральным питанием и др. Осуществить это можно посредством активной оптимизации процесса формирования урожая, когда все агроприемы подчиняются основной задаче – использованию энергии ФАР с наибольшим коэффициентом полезного действия. В статье представлена информация по параметрам кроны и эффективности физиологических показателей виноградного куста. Объектом исследования служила оценка реализации потенциала продуктивности под влиянием элементов технологии в процессе эксплуатации у сортов винограда Алиготе, Алиготе-клон и Папоновский. Изучались параметры кроны куста, поглощение энергии ФАР и использование её на создание органической продукции. При определении физиологических показателей продуктивности пользовались общепринятыми в виноградарстве методиками. В процессе исследований и анализа фотосинтетической деятельности растений винограда проведен поиск связей параметров кроны куста с уровнем планируемого урожая.
Минеральное питание растений
В статье описан метод диагностики содержания катионов в тканях и органах плодовых культур с использованием системы капиллярного электрофореза. Излагаемая последовательность этапов проведения анализа методически опирается на известные физиолого-агрохимические способы экспресс-оценки функционального состояния растений. Режимы пробоподготовки и анализа экстрактов основаны на оригинальных методиках электрофоретического метода исследования вегетативных органов растений. Указаны оптимальные сроки отбора проб и проведения анализов. Сроки отбора проб приурочены к фазам вегетации. Метод позволяет оценить уровень активности обменных процессов у яблони при применении удобрений. Приводятся результаты диагностирования обеспеченности слаборослой плодоносящей яблони подвижными формами основных минеральных элементов, в том числе, на фоне применения органоминеральных бесхлорных удобрений пролонгированного действия в полевых стационарных опытах. Установлено, что на фоне применения органоминеральных подкормок содержание подвижных форм калия на 2,3-22,5% выше, чем на контроле (без удобрений). Увеличение содержания минеральных форм кальция на 48,2% при внесении удобрений отмечено в июне, в период летнего спада активности ростовых процессов у яблони. Подкормки органоминеральными удобрениями способствовали увеличению содержания подвижных форм магния в листьях яблони на различных фазах развития от 5,7 до 22,5%.
Оптимизация питания винограда – один из действенных элементов технологии, сохраняющий и повышающий плодородие почв, продуктивность насаждений, устойчивость к неблагоприятным факторам среды. Эффективность минерального питания растений повышается при внесении научно обоснованных норм удобрений. Цель работы – изучение почвенных и агробиологических факторов эффективного использования удобрений на виноградниках Краснодарского края. В качестве объектов исследований взяты столовые, технические и универсальные сорта винограда. Учеты и наблюдения проводились по агробиологическим и агрохимическим показателям. В результате исследований установлена реакция основных стандартных сортов винограда на изменение условий питания в зависимости от уровня их продуктивности. Разработаны научные основы применения удобрений на почвах разного плодородия и влагообеспеченности при закладке виноградников. Выявлены закономерности изменения качества винограда и продуктов его переработки в зависимости от удобрений, способов содержания почв и норм нагрузки кустов урожаем. Предложен расчетный метод определения качества урожая винограда и эффективности удобрений в зависимости от температурных условий в период цветения. Данные прогноза используются при разработке мер управления качеством сырья в неблагоприятные годы.
Элементы питания, в том числе микроэлементы, играют существенную роль в жизни виноградных растений и являются эффективным средством повышения урожайности насаждений и качества ягод. Промышленные предприятия выпускают новые удобрения, которые содержат помимо основных элементов питания и комплекс микроэлементов, необходимых для нормального развития растений винограда. Новизна проводимых нами исследований заключается в получении новых данных о закономерностях влияния некорневых подкормок на качество и показатели безопасности винодельческой продукции из сортов винограда, произрастающих в Черноморской зоне Краснодарского края. Целью работы было выявление влияния некорневых подкормок на качество вина из сорта винограда Красностоп анапский с использованием известных методов оценки, а также методик, разработанных в научном центре виноделия Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства. В статье представлены результаты изучения действия четырёх препаратов некорневого действия на урожайность и качественные характеристики винограда Красностоп анапский. Установлено, что урожайность винограда в годы исследований на варианте, обработанном препаратом Гумат калия, выше, чем на вариантах, обработанных другими препаратами, увеличение варьирует от 30 до 44 ц/га. Выявлено положительное влияние удобрений некорневого действия на содержание сахаров в соке ягод. Исследовано влияние изучаемых препаратов на качество специальных виноматериалов. В годы исследований с лучшей стороны проявил себя вариант обработки винограда препаратом Нутривант.
Адаптация оздоровленных in vitro растений к условиям открытого грунта является заключительным этапом технологии их получения и начальным этапом закладки базисных маточников интенсивного типа. Совершенствование режима питания базовых растений винограда представляет особый интерес при недостатке питательных элементов в песчаных почвах. Как срочная мера часто используется листовая подкормка для быстрого устранения симптомов недостатка отдельных элементов питания в растениях. Целью исследований было изучение влияния препаратов нового поколения в составе некорневых подкормок на развитие и формирование растений винограда в первые два года в условиях песчаных почв базисного маточника. Установлено, что листовая подкормка растений комплексом минеральных питательных солей, в сочетании с препаратами нового поколения, в условиях песчаных почв улучшала рост и развитие винограда. Введение в состав подкормок иммуномодулирующих препаратов способствовало качественной перестройке морфологических показателей развития растений. Для большей эффективности рекомендовано листовые подкормки комплексными удобрениями в условиях песчаной почвы применять совместно с такими препаратами, как Циркон – 0,1-0,2 мл/л; Эпин – 0,4 мл/л; Лигногумат калийный 0,3 г/л.
Публикации молодых ученых и аспирантов
Установлено влияние уплотнения в профиле бурой лесной почвы на состояние насаждений и урожайность яблони сортов Айдаред, Ренет Симиренко и Флорина на подвое ММ106 в условиях предгорий Краснодарского края. Наличие уплотнённых слоев в профиле бурой лесной почвы на глубине 60-160 см препятствует росту корней яблони и их продвижению в нижележащие слои почвы. Сокращение площади питания растений приводит к снижению ростовых процессов и урожайности яблони. Установлено, что размер однолетних ростовых побегов деревьев с признаками угнетения в зависимости от сорта был на 10-30% меньше, чем на контрольном варианте. Урожай плодов угнетённых деревьев был на 50-70% меньше, чем урожай деревьев в удовлетворительном состоянии. Фактический недобор урожая угнетённых деревьев яблони за 3 года исследований составлял от 13,4 т/га (сорт Ренет Симиренко) до 24,3 т/га (сорт Флорина).