Плодоводство
и виноградарство Юга России
Генетические ресурсы, сортоизучение, селекция
В статье обсуждаются вопросы, связанные со вступлением Российской Федерации во Всемирную Торговую Организацию и необходимостью импортозамещения. Отмечается, что дальнейшее развитие виноградовинодельческой отрасли, плодоводства и консервной промышленности должно развиваться на основе инновационных технологий, направленных на повышение конкурентоспособности продукции и интеграции её во внутренние и внешние рынки сбыта. В связи с этим акцентировано внимание на необходимости проведения некоторых структурных изменений в рассматриваемых отраслях, разработке инновационных технологий и внедрении их в производство. На основе обобщения производственного опыта и научных исследований последних лет в Республике Дагестан, показаны и обоснованы основные пути дальнейшего развития и повышения конкурентоспособности продукции приоритетных отраслей – виноградарства и плодоводства. Особо отмечено, что значительный теоретический и практический интерес, в плане повышения конкурентоспособности продукции, представляет изучение, сохранение и использование местного генофонда винограда и плодовых культур, а также интродукция в Республике перспективных новых сортов с групповой устойчивостью. Проводится многоплановая селекционная работа по созданию новых высококачественных сортов винограда с использованием в качестве родительских форм отдельных высокоценных местных дагестанских сортов. Показано, что дальнейшее развитие виноградарства и плодоводства в Республике Дагестан будет реализовываться преимущественно на принципах эколого-адаптивного земледелия, которое предусматривает разработку и внедрение в производство энерго- и ресурсосберегающих технологий, биологизацию и экологизацию возделывания винограда и плодовых культур. Для успешной реализации стоящих перед нами задач необходима более тесная совместная работа научных учреждений и производственных предприятий.
Селекционный процесс трудоемкий и недешевый, поэтому селекционные компании во всем мире стараются внедрять более прогрессивные и экономически оправданные технологии выведения сортов с новыми качествами и защитить свои научные достижения, которые обеспечивают конкурентоспособность выращиваемой товарной продукции. Проблемы повышения эффективности селекционных работ с одновременным их удешевлением, защиты селекционных достижений и адекватной оценки труда селекционера крайне важны и для нашей страны, но система законов и сложившаяся практика не соответствуют указанным требованиям. В научно-исследовательском институте виноградарства и виноделия (Новочеркасск) имеются наработки, связанные с ускорением селекционного процесса. Разработанные и проверенные на практике методы позволяют селекционерам сократить на два года продолжительность периода от получения сеянца до передачи кандидата в сорта в Государственное сортоиспытание. В представленной статье описывается опыт создания новых сортов винограда методом межвидовой гибридизации. Показано несовершенство системы Государственного сортоиспытания, лицензирования новых сортов и практики защиты селекционных достижений. Отмечено, что сложившаяся система внедрения новых сортов растений оказывает негативное влияние на всех участников процесса, не принося никому ощутимой выгоды. Поэтому в Российской Федерации около 90% всех реализуемых садоводам саженцев плодовых и ягодных культур продаются без сертификатов на рынках. В заключении статьи содержатся предложения по совершенствованию системы Государственного сортоиспытания и защите прав селекционеров, которые позволят ускорить включение новых сортов в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации.
В настоящее время в сортименте Российской Федерации имеется малое количество устойчивых сортов винограда сверхраннего срока созревания, что не позволяет продлить срок потребления свежего винограда. В условиях импортозамещения введение таких сортов в промышленное возделывание является весьма актуальной задачей. В статье представлены результаты сортоизучения нового столового сорта винограда Гарольд селекции Всероссийского научно-исследовательского института виноградарства и виноделия имени Я.И. Потапенко. Использованы результаты испытаний сорта в неукрывной привитой культуре. При изучении пользовались общепринятыми в виноградарстве методиками. Сорт Гарольд выделен в элиту в 2004 году, планируется к передаче в Государственное сортоиспытание в 2016 году. В результате проведенного сортоизучения установлено, что сорт Гарольд несколько уступает контрольному сорту Восторг, так как имеет более низкую морозо- и зимостойкость. Коэффициент плодоношения у сорта Гарольд выше, чем у контроля, он имел близкую к контрольному сорту массу грозди и ягоды и довольно высокую урожайность. Потребительская зрелость ягод у сорта Гарольд наступает раньше, чем у сорта Восторг, минимум на 10 дней, что позволяет в более ранние сроки начать реализацию свежего винограда. При сходном количестве сахаров в соке ягод у изучаемого сорта титруемая кислотность почти в 1,5 раза ниже, чем у контроля. Новый столовый сорт винограда Гарольд сверхраннего срока созревания, обладающий высокими хозяйственно-ценными показателями, может быть рекомендован для фермерского и промышленного возделывания в неукрывной культуре в южных виноградарских регионах Российской Федерации.
Виноград в течение тысячелетий произрастал на обширной территории земного шара в различных экологических условиях. Благоприятный климатический фактор является основным условием для успешного возделывания винограда. Аборигенные сорта различных регионов возделывания – наиболее ценная часть мирового генофонда культуры. Цель нашей работы - выделение ценных генотипов автохтонных сортов с улучшенными адаптивными, хозяйственными и технологическими свойствами для качественного виноделия (среди малораспространенных и редких аборигенных сортов). Объект исследований – аборигенный донской сорт Махроватчик и контрольный сорт Ркацители. Исследования проводились в 2008 - 2015 гг. на ампелографической коллекции Всероссийского научно-исследовательского института виноградарства и виноделия имени Я.И. Потапенко (г. Новочеркасск). Изучение проводили с использованием современных и классических методик. Сравнив агробиологические показатели, отмечаем, что сорт Махроватчик по большинству показателей превосходит контрольный сорт Ркацители. Сорт Махроватчик выделяется более высоким процентом распустившихся почек, коэффициента плодоношения, средней массы грозди, продуктивности, урожайности. Выход сусла в условиях микровиноделия составил более 65%. Вино бледно соломенного цвета, аромат яркий, с тонами полевых трав и цветов, легкие медовые оттенки, вкус содержательный, округлый, долгое послевкусие. Дегустационная оценка вина 8,6 балла, что на уровне контрольного сорта Ркацители. Анализ результатов многолетних исследований показал, что сорт Махроватчик выделяется комплексом хозяйственно-ценных признаков, улучшенными адаптивными и технологическими свойствами для качественного виноделия. На основании вышеизложенного сорт Махроватчик рекомендуется для расширения сортимента производственных насаждений в условиях Нижнего Придонья.
Данные о влиянии катионов свинца на мужской гаметофит плодовых культур отсутствуют, что делает актуальным научное экспериментальное исследование данной проблемы. Экспериментальное изучение стрессоустойчивости мужского гаметофита плодовых растений возможно при моделировании негативных ситуаций в условиях in vitro. Лабораторный метод исследования прорастаемости пыльцы на искусственной питательной среде широко распространен. В ряде исследований показано, что жизнеспособность пыльцы в условиях in vitro существенно выше, чем in vivo. В своих исследованиях для экспериментального анализа хемоустойчивости мужского гаметофита мы использовали пыльцу 10 генотипов груши, 9 – вишни и 3 генотипов черешни. Анализ функциональной активности мужского гаметофита плодовых культур осуществляли по модернизированной методике Д.А. Транковского, с учетом показателя прорастаемости пыльцевых зерен на искусственной питательной среде в условиях in vitro. При лабораторном анализе не выявлено существенного ингибирующего влияния катионов тяжелых металлов, на примере солей свинца, на функциональную активность мужского гаметофита генотипов груши, вишни и черешни. Установлен положительный эффект азотного питания в нитратной форме на прорастаемость in vitro пыльцевых зерен груши. Это говорит о том, что недопустим выбор нитратов токсичных металлов в качестве селективных агентов при изучении мужского гаметофита у плодовых растений. В заключении статьи отмечено, что уровень загрязненности окружающей среды химическими поллютантами существенно влияет на степень фертильности и жизнеспособности пыльцы многих видов плодовых растений, поэтому морфофизиологические показатели пыльцевых зерен, приведенные в нашем исследовании, могут служить маркерными признаками при биоиндикации территорий.
Ресурсный потенциал агротерриторий
В статье приводятся результаты обследования территории, прилегающей к Веселовскому водохранилищу. Это интересный и очень сложный район, которому ранее виноградарская наука не уделяла должного внимания, так как он находится за пределами мест традиционного виноградарства. Территория осмотрена при маршрутных проездах, изучены и проанализированы её космические снимки. На ней подробно обследован ключевой участок, изыскания на котором были выполнены согласно существующим рекомендациям по оценке пригодности почв под виноградники. Проанализированы климат, история формирования региона, геоморфология, оценено качество воды в Весёловском водохранилище и Садковском канале, как в возможных источниках орошения. На различных элементах микрорельефа пробурены скважины, заложены и описаны почвенные разрезы, выполнены химические анализы образцов почв. Особое внимание уделено засолению и осолонцеванию почв и грунтов как факторам, с которыми связаны основные риски при оценке пригодности почв под виноградники. Строительство водохранилища изменило мелиоративную ситуацию. Наиболее засоленные территории оказались затоплены. На современных берегах поднялся уровень грунтовых вод, пошли процессы олуговения, засоления и осолонцевания почв. В настоящее время территории, превышающие средний уровень воды в водохранилище менее чем на 4,0 метра, не пригодны для закладки виноградников. Виноградопригодные участки располагаются выше. Качество воды в заливе Балка Большая Садковка для целей орошения виноградников оценено как удовлетворительное. Минерализация воды в Садковском канале в два раза ниже, чем у воды в заливе. Её использование для орошения виноградников предпочтительней.
Размножение и производство посадочного материала
В данной статье освещаются проблемы современного питомниководства, показаны особенности развития производства посадочного материала в Краснодарском крае в свете импортозамещения. На фоне бурного развития производства различного посадочного материала наиболее важными остаются проблемы ассортимента выращиваемого материала садовых культур; недостаточного использования современных технологий производства саженцев; фитосанитарного состояния питомников; отсутствия базисных маточников и современной высокотехнологичной инфраструктуры; большая доля ручного труда и т.д. Наблюдается отсутствие самоплодных сортов по многим культурам, питомники не располагают широкой линейкой сортов различного срока созревания, отмечается низкая ориентированность на предпочтения отечественных потребителей. Из-за смещения климата от умеренно-континентального в сторону резко континентального остро ощущается нехватка адаптивных технологий выращивания и соответствующих сортов и подвоев. Для решения обозначенных проблем предложены приоритетные направления развития современного питомниководства с использованием новых достижений в вирусологии, иммунологии и т.д. Предложено совершенствование сортимента посадочного материала высоко адаптированных к био- и абиотическим стрессорам сортов и подвоев. Сделан акцент на то, что питомниководческие хозяйства должны опираться на маркетинговые исследования, проводимые в данном регионе, и выстраивать свою работу с учетом спроса определенного круга потребителей. Необходима разработка агрессивных маркетинговых технологий, способных противостоять экспансии зарубежных технологий и товара на российский рынок, и в этом процессе научные учреждения должны занять ведущую позицию. В статье предложена стратегия организации производства посадочного материала, учитывающая разные возможности хозяйств, выращивающих посадочный материал садовых культур.
Общая агротехника (системы, технологии)
Крым известен как рекреационная зона, где вопрос раннего поступления свежего винограда в курортный сезон, а также продление периода его потребления является весьма актуальным. Для решения этой задачи предлагается выращивание винограда ранних столовых сортов в условиях закрытого грунта, что обеспечит получение сверхранних урожаев. Исследованы агробиологические характеристики столовых сортов очень раннего срока созревания. Установлена вариабельность наступления и прохождения фенологических фаз, определена потенциальная продуктивность и урожайность. Оценен экономический эффект от возделывания сортов винограда в условиях открытого и закрытого грунта. Исследовали четыре столовых сорта очень раннего срока созревания: Аркадия (контроль), Восторг, Кодрянка, Ливия. Показано, что сорта Аркадия и Кодрянка отличаются сравнительно поздним распусканием почек как в закрытом, так и открытом грунте. Установлено, что в условиях закрытого грунта технологическая зрелость изучаемых сортов винограда в среднем наступает во второй декаде июля, при этом разница в сроках наступления технологической зрелости составляет в среднем 25 дней. Наименьший урожай с куста получен у винограда сорта Восторг как в закрытом (7,5 кг), так и в открытом грунте (6,9 кг). Максимальный урожай отмечен у сорта Ливия в закрытом грунте – 11,2 кг. Показатели чистой прибыли у сорта Восторг имели несущественные различия при различных технологиях возделывания. Сорта Аркадия (847,5 тыс. руб./га), Кодрянка (956,9 тыс. руб./га) и Ливия (1291,4 тыс. руб./га) позволяют получить высокий экономический эффект от выращивания винограда в закрытом грунте.
Минеральное питание растений
В статье представлены результаты исследований эффективности системного применения органоминерального удобрения отечественного производства «Универсальное» пролонгированного действия и ежегодных листовых подкормок специальными удобрениями «Акварин» различных марок в плодоносящих насаждениях яблони сортов Прикубанское и Айдаред на подвое М9. В эксперименте использовались общепринятые методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. В опыте на пятый год после внутрипочвенного внесения удобрения «Универсальное» пролонгированного действия фиксировали существенное превышение содержания в почве сада подвижных форм основных минеральных элементов по сравнению с контрольным вариантом (без удобрений). Показано, что изменение химических показателей почвы было связано с характером локализации удобрения пролонгированного действия. Признаки локализации наблюдались на глубине почвы 0-40/45 см. В листьях побегов изучаемых сортов яблони отмечено увеличение содержания азота на 3-7 %, содержание калия превышало показатель в контрольном варианте на 7-18 %. Увеличение содержания минеральных элементов в листьях сопровождалось повышением активности ассимиляционных процессов у растений яблони. Установлено, что условия минерального питания яблони, созданные с помощью системы удобрения, обеспечили более высокий уровень плодородия почвы для реализации репродуктивного потенциала сортов Айдаред и Прикубанское. Экономический эффект по отношению к контрольному варианту выражался в получении дополнительного чистого дохода от применения удобрений в размере 18,4-58,7 тыс. руб./га, а уровень рентабельности на фоне применения удобрений составлял 92-270,5 %.
Для управления продукционными процессами плодовых культур через оптимизацию минерального режима почв остается актуальным выбор эффективных методов диагностики питания растений на основе опытов с удобрениями, которые позволят дать комплексную оценку качества питания плодовых деревьев в определенные фазы их роста и развития. Как следствие этого появляется возможность оперативно влиять на реализацию продукционного потенциала плодовых растений. Целью данных исследований было установление диапазонов оптимальных значений основных параметров в системе «почва – плодовое дерево», которые обеспечат оптимизацию процесса питания плодовых деревьев и максимальное проявление их продукционного потенциала. В результате проведенных нами исследований установлено, что уровень накопления основных питательных веществ в почве и интенсивность их поступления в растения яблони и груши зависят от изменений содержания NPK вследствие внесения удобрений, а также от гидротермического режима почвы. Уточнены оптимальные диапазоны содержания и соотношения NPK в почве и листьях яблони и груши для активизации продукционных процессов. Показано, что для формирования урожайности в плодовых насаждениях изучаемых культур не ниже 30 т/га необходимым уровнем содержания Р2О5 в почве является 35÷46 мг/кг, азота и калия в листьях – 1,8÷2,2 % и 0,35÷0,60 % соответственно, соотношение NPK в листьях – 4,6-5,7 : 1 : 1,1-2,3. Доказана возможность использования усовершенствованных методов растительной и почвенной диагностики для разработки научно обоснованных рациональных систем внесения минеральных удобрений в плодовых садах на юге Украины
В настоящее время в связи с решением проблемы импортозамещения перед садоводами юга России стоит задача увеличения объемов производства плодов. Однако решение поставленной задачи сдерживается довольно частым проявлением погодных стрессоров, в том числе напряженностью температурного фактора. Цель исследований – обосновать физиолого-биохимическими методами перспективность и сроки использования борной кислоты для повышения продуктивности растений косточковых культур в различные по погодным условиям годы, в том числе на фоне проявления низких температур в зимне-весенний период. Исследованы сорта черешни Францис и Кавказская на сеянцах черешни и сорта сливы Стенлей и Прикубанская на сеянцах алычи. Выявлено положительное влияние бора на хозяйственную продуктивность черешни сорта Францис: осенняя и весенняя обработки деревьев борной кислотой обеспечили увеличение урожайности на 14-17 %. Сходные данные были получены и при обработке сливы. Осенняя обработка деревьев сливы борной кислотой вызывает увеличение в верхушечных почках годичных приростов содержания РНК на 5-7 %. Показано, что в условиях южного региона Российской Федерации обработка деревьев черешни и сливы борной кислотой в осенние и весенние сроки оказывает положительное влияние на генеративную деятельность растений. Повышение урожайности обеспечивается за счет увеличения количества цветков на дереве (при осенней обработке) и эффективности оплодотворения (при весенней обработке). Установлено положительное влияние борной кислоты (обработка весной) на сохранение жизнеспособной пыльцы при действии температурного стрессора (весенних заморозков). Выявлена различная реакция сортов на обработку.
Управление экологической и пищевой безопасностью
Представлены результаты эколого-токсикологического мониторинга виноградных насаждений при интенсивной техногенной нагрузке, проводимого в течение нескольких лет. Подтверждена установленная ранее аккумуляция почвой токсичных элементов и их частичная миграция в растения. Это приводит к снижению биологической активности почвы и одновременно к увеличению концентрации токсичных элементов в пищевых (трофических) цепях. Для совершенствования отраслевого производства, позволяющего улучшить экологическое состояние виноградных насаждений, необходима информация о количественно-качественном уровне загрязнения насаждений в экосистеме виноградников « почва-продукция». Поэтому целью настоящей работы явилось научное обоснование эколого-токсикологического мониторинга, как одного из основных элементов управления биоэкологизацией экосистемы ампелоценозов, основанного на эколого-токсикологической нормализации и оптимизации систем защиты от вредоносных объектов. Определение токсичных остатков проводилось по общепринятым методикам с использованием хроматографов газового «Цвет 500М», жидкостного «KNAUER» и атомно-абсорбционного спектрофотометра «Квант - АФА». Установлено, что за период 2010-2014гг при пестицидной нагрузке на агроугодья виноградных насаждений 124 кг/га остатки химикатов, превышающих допустимые нормы, обнаруживались в почве до 10,0 ПДК и в винограде – до 4,0 МДУ. Всего обнаруживалось пестицидов по действующему веществу до 24 наименований, в их числе 10 соединений токсичных метаболитов, характеризующихся не меньшей опасностью, чем исходный препарат. По результатам исследований разработан и запатентован метод эколого-токсикологического мониторинга виноградных насаждений (патент №2380888). Установлены основные оценочные показатели последействия применяемых в отрасли пестицидов, входящих в число «фоновых» и «сезонных» загрязнителей виноградников в зависимости от агротехнических приемов возделывания винограда.
Публикации молодых ученых и аспирантов
Бактериальный рак винограда – наиболее опасное и распространенное заболевание винограда по всему миру. В Краснодарском крае в настоящее время гибель виноградных насаждений винограда от данного заболевания увеличилась в 2-2,5 раза. Возбудитель заболевания часто распространяется в новых районах с бессимптомным посадочным материалом, поэтому диагностика бактериального рака является важной задачей в отрасли виноградарства. Именно этому вопросу посвящена данная статья. Для исследования нами были взяты опухолевидные наросты бактериального рака, обнаруженные на растениях сортов винограда различного эколого-географического происхождения (Италия, Франция, Сербия, Россия) в насаждениях Краснодарского края. Всего проанализировано 22 образца. ДНК из опухолей выделяли модифицированным CTAB-методом. Для исследования изолятов агробактерий использовали два метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) – классическую ПЦР и ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ). Методом ПЦР-РВ с использованием тест системы к pehA гену обнаружено наличие ДНК A. vitis во всех анализируемых образцах исследуемых сортов винограда. Выборочная амплификация шести образцов ДНК классическим методом ПЦР с использованием тест системы к virF гену выявила целевые фрагменты во всех изучаемых образцах. В данных образцах опухолевидных наростов, обнаруженных на виноградных растениях на территории Краснодарского края, в качестве возбудителя бактериального рака винограда выявлена агробактерия вида A. vitis. По результатам проведенных исследований сделан вывод, что использование методов молекулярно-генетической идентификации позволяет быстро и точно диагностировать возбудителя заболевания бактериального рака у виноградных растений.
Выявление различий почвенного плодородия садовых ценозов является основным критерием, определяющим эффективность дифференцированного внесения удобрений. Элементы прецизионных систем применения минеральных удобрений при капельном орошении в плодовых насаждениях с учетом гетерогенности показателей почвенного плодородия изучены недостаточно. Цель исследований – установить закономерности изменения уровней обеспеченности растений яблони доступными элементами питания в зоне локализации минеральных удобрений при малообъемном орошении с учетом гетерогенности почвенного покрова. Исследования проводили в условиях неустойчивого увлажнения Краснодарского края в промышленных насаждениях яблони сортов зимнего срока созревания на подвое М9, возделываемых по интенсивным технологиям. В результате почвенно-агрохимического исследования установлено значительное изменение параметров почвенного плодородия в зависимости от зоны отбора почвенных проб. В местах локального внесения удобрений установлено увеличение содержания нитратного азота в среднем на 19,3 мг/кг, аммиачного азота – на 4,74 мг/кг и обменного калия на – 92,5 мг/кг в слое почвы 0-30 см. Фертигация оказала значительное влияние на вариабельность свойств почвы, отмечено усиление микроизменчивости параметров агрофизического и агрохимического состояния почв. Показано, что внесение при фертигации даже относительно небольших доз минеральных удобрений на элементарных участках с повышенной обеспеченностью питательными веществами не приводит к повышению содержания элементов питания в почве. Следует вывод, что в садовых ценозах, возделываемых по интенсивным технологиям, необходима разработка комплекса агротехнических приемов применения дифференцированных доз минеральных удобрений, сочетающих внутрипочвенное внесение, фертигацию и некорневые подкормки плодовых растений.