Биологические особенности колонновидных сортов яблони и возможности их использования в селекции на компактный габитус кроны дерева

На правах рукописи

Шхацева Олеся Хасановна

Биологические особенности колонновидных сортов

яблони и возможности их использования в селекции

на компактный габитус кроны дерева

Специальность 06.01.05 – селекция и семеноводство

сельскохозяйственных растений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар – 2011

Работа выполнена на кафедре «Плодоовощеводство и виноградарство» в ФГОУ ВПО "Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В. М. Кокова» в 2008 - 2010 годы

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент

Шидакова Асият Сугдановна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Ульяновская Елена Владимировна

кандидат сельскохозяйственных наук

Азаматов Мухарбек Азаматович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Горский государственный

аграрный университет»

Защита состоится "08" июня 2011 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 006.056.01 при ГНУ Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства по адресу: 350901, г. Краснодар, ул. 40 лет Победы, 39, факс (861) 257-57-02.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГНУ Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства

Автореферат диссертации разослан и размещен на официальном сайте

ГНУ СКЗНИИСиВ http://www.kubansad.kubannet.ru "05" мая 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

канд. с.-х. наук В.В. Кудряшова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Основной особенностью современного садоводства при сложившихся рыночных производственных отношениях является интенсификация. В этом направлении сорт как средство производства приобретает всё большее значение, так как именно с ним связаны основные элементы модернизации технологии - увеличение плотности и сокращение эксплуатационного периода плодовых насаждений. Сорт с характерными для него биометрическими параметрами кроны определяет и конструкцию насаждений (схему размещения деревьев и систему формирования кроны), которая должна быть удобной для механизированного ухода.

Наиболее полно в решении этих вопросов подходят спуры и колонновидные сорта яблони с естественной компактной и небольшой по объёму кроной, которые удобны для механизации и не требуют дополнительных материальных и трудовых затрат на формирование и обрезку деревьев. Однако, до сих пор спуры и особенно колонновидные сорта остаются мало изученными в условиях региона. Для создания рентабельных интенсивных насаждений с использованием спуров и колонновидных сортов необходимо знать биологические особенности роста, развития и плодоношения их в специфических почвенно-климатических условиях гор и предгорий Северного Кавказа. Кроме того, существующие в мировой коллекции колонновидные сорта далеки от требований рынка по основным коммерческим качествам плодов, что обуславливает необходимость в проведении селекционных работ. Отечественными и зарубежными селекционерами достигнуто многое в этом направлении, но еще дальше необходимо совершенствовать колонновидных сортов для придания им высоких адаптационных признаков и свойств, а также хороших качеств плодов местных, издавна культивируемых в регионе сортов.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы состояла в том, чтобы изучить в экологических условиях предгорий Северного Кавказа наиболее перспективные спуры и колонновидные сорта яблони и выделить лучшие из них для создания интенсивных промышленных насаждений, выявить возможности их использования в селекции на компактный габитус кроны.

В связи с поставленной целью проведено комплексное изучение 2 спуров и 10 колонновидных сортов яблони для решения следующих задач:

- изучить биологические особенности роста и развития кроны дерева;

- установить характер прохождения фенологических фаз годичного цикла развития у спуров и колонновидных сортов;

- определить устойчивость основных вегетативных и генеративных частей дерева к комплексу неблагоприятных стресс-факторов зимы и ранней весны;

- выявить особенности формирования генеративных органов, вступления в пору плодоношения и динамику нарастания производственного урожая;

- определить особенности формирования товарных качеств плода;

- установить устойчивость к наиболее вредоносным грибным болезням (к парше и мучнистой росе);

- дать селекционно-генетическую оценку спуров и колонновидных сортов в селекции на компактный габитус кроны;

- установить экономическую эффективность возделывания спуров и колонновидных сортов яблони в интенсивных насаждениях.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые в экологических условиях предгорий Северного Кавказа изучены биологические особенности роста, развития и плодоношения 10 колонновидных и 2 спуровых сортов яблони зарубежной и местной селекции. Выявлены биологические особенности цветения, опыления и завязываемости плодов, а также изменчивости этих процессов в специфических экологических условиях предгорий Северного Кавказа. На основе этих данных выявлены лучшие из сортов для закладки интенсивных промышленных насаждений и возможности их использования в селекции на выведение новых, сочетающих в себе колонновидную форму кроны с ценными хозяйственно-биологическими признаками и свойствами адаптированных к экологическим условиям региона сортов местной селекции.

Основные положения, выносимые на защиту:

- сортовые особенности роста и формирования кроны дерева спуров и колонновидных сортов яблони в экологических условиях предгорий Северного Кавказа;

- биологические закономерности формирования генеративных органов с учетом стресс-факторов внешней среды, вступления в пору плодоношения и динамика нарастания производственного урожая;

- особенности формирования наследственно характерных спурам и колонновидным сортам товарных качеств плода в условиях предгорной зоны Северного Кавказа;

- селекционно-генетические особенности наследования у спуров и колонновидных сортов компактный габитус кроны дерева;

- эффективность спуров и колонновидных сортов для создания промышленных насаждений яблони интенсивного типа в почвенно-климатических условиях предгорной зоны Северного Кавказа;

Практическая значимость работы определяется отборными колонно-видными и спуровыми сортами для интенсивных насаждений, которые позволяют сократить сроки возврата капвложений на закладку сада на 3-4 года, снизить трудоёмкость производства продукции на 30-40% и себестоимость на 25-30%, повысить продуктивность единицы площади в 1,3-1,5 раза, увеличить прибыль в 1,5-1,7 раза и уровень рентабельности на 50-75% процентов.

Апробация работы. Результаты работы по теме диссертации доложены на ежегодных отчётных сессиях на кафедре «Плодоовощеводство и виноградарство» КБГСХА и в СКНИИГПС (г. Нальчик, 2008-2010); на Международных НПК в СКЗНИИСиВ (г.Краснодар, 2008, 2010), Горском ГАУ (г. Владикавказ, 2009, 2010) и Дагестанской ГСХА ( Махачкала, 2010).

Публикация результатов исследований. Полученные на различных этапах работы результаты исследований опубликованы в 6 статьях, из которых 1 в центральном рецензируемом журнале «Вестник РАСХН».

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 131 страница машинописного текста, включает 17 таблиц, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству и селекции, списка использованной литературы из 190 наименований, 20 из которых на иностранных языках.

ОБЪЕКТЫ, МЕТОДИКА, ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Объектами исследований были 10 колонновидных сортов, из которых 7 селекции ВСТИСП (Арбат, Валюта, Останкино, Президент, КВ-22, М-38/35 и 385/185) и 3 зарубежной селекции (Трайджен, Таскан, Тилеймон). Для сравнительного анализа эффективности интенсификации с использованием ко-лонновидных сортов в качестве контрольных были взяты 2 спуровых (Адыгское и Спур Нальчикский) селекции СКНИИГПС.

Методы исследований. Сорта были размножены путем окулировки на однородный полукарликовый, вегетативно размножаемый клоновый подвой (ММ-106) и высажены в 2005 году одновременно в ОПХ Северо-Кавказского НИИ горного и предгорного садоводства (г.Нальчик), которое территориально относится к предгорной экологической зоне с высотой над уровнем моря 650 - 680 метров. Каждый сорт был представлен 15 учетными деревьями в 3 кратной повторности (схема посадки спуров - 4,0 2,0 метров, колонновидных - 2,5 0,5 метров).

Полевые учеты и наблюдения за ростом, развитием и плодоношением дерева и плода выполнены по "Программе и методике изучения сортов плодовых ягодных и орехоплодных культур" Всероссийского НИИ садоводства им. И.В. Мичурина (1973; 1980) и по методике "Основы научных исследований в плодоводстве, овощеводстве и виноградарстве" (Моисейченко, 1994).

Зимостойкость определяли полевым методом с оценкой по принятым компонентам комплекса зимостойкости (Sheumann, 1963; Тюрина, Гоголева, 1978; Кичина, 1988; Седов и др., 1989).

Устойчивость к парше и мучнистой росе определяли на фоне общих агротехнических и защитных мероприятий. В отдельные эпифитотийные годы, исключали обработку насаждений фунгицидами для более полной оценки восприимчивости на фоне естественного заражения ( ВИЗР, Москва, 1987).

Урожай учитывали с каждого дерева, массу плода определяли весовым методом, выход товарных плодов определяли по ГОСТу (Москва,1986).

Экономическую эффективность сортов в интенсивных садах рассчитывали по методике П.Ф.Дубровы (1969), А.Н.Татаринова и А.Н.Шестопаль (1984). Цифровые экспериментальные данные обработаны математически методами вариационной статистики (Доспехов, 1965; Потапов, 1986) с использованием компьютерной технологии.

Почва. Почвы под плодовыми насаждениями были представлены серыми и темно-серыми лесными, оподзоленными и типичными черноземами (Керефов, Фиапшев, 1968).

Климат. Предгорная экологическая зона отличается большим разнообразием по климатическим условиям, которые в годы проведения исследований почти совпадали с многолетними нормами. Но в то же время в отдельные годы погодные условия отличались некоторыми особенностями.

Несколько необычной была весна 2008 года, когда она наступила очень рано и уже к середине апреля установилась жаркая и сухая погода со средне-суточной температурой 13,1°С, суммой активных температур 271,3°С и эффективных – 342,9°С при минимальном количестве осадков (46,8 мм). Это вызвало преждевременное цветение плодовых растений, во время которого несколько похолодало из-за большого количества осадков (только в мае выпало 174,4 мм). Частые дожди во время цветения отрицательно повлияли на опыление и завязываемость плодов. Кроме того, в июле (22,9°С) и августе (23,4°С) при высокой среднесуточной температуре выпало всего лишь 57,2 мм осадков. Гидротермический коэффициент в этот период составил 0,2–0,6.

Необычно сухими с очень высокой среднесуточной температурой воздуха (в среднем 24,8°С) оказались июль и август 2010 года, когда в период налива завязавшихся плодов выпало 61,4 мм осадков. Такая погода отрицательно повлияла на формирование массы и величины плода. Относительно засушливым с жаркими суховеями был и сентябрь 2010 года. За этот месяц при среднесуточной температуре воздуха 19,1°С выпало всего лишь 87,5 мм. Эти особенности климатических условий вегетационного периода плодовых растений в годы проведения исследований отражены в диссертационной работе.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РОСТА, РАЗВИТИЯ И ПЛОДОНОШЕНИЯ СПУРОВЫХ И КОЛОННОВИДНЫХ СОРТОВ ЯБЛОНИ

Сила роста и характер ветвления кроны дерева. Спуры Адыгское и Спур Нальчикский различались между собой по окружности штамба, длине и толщине побегов, расстоянию междоузлий и, в целом, по силе роста дерева в высоту, ширину и объему кроны. Характерной особенностью для обоих сортов является сдержанный рост дерева в высоту (3,8-4,1 метров). По ширине кроны Адыгское отличается более компактным характером ветвления, у которого ширина кроны от 2,8 до 2,9 метров. У Спур Нальчикского более раскидистая, округлая и широкая крона в пределах 3,15-3,18 метров. То есть, разница по ширине кроны у них составила в среднем 0,28 метров. Наиболее существенно они различались по объему кроны, который у Спур Нальчикского составлял 11,4 м3.,а у Адыгского 8,3 м3. То есть, разница по объему кроны между ними составила 1,4 м3.

Таблица 1 Характеристика по силе роста и побегообразовательной способности сортов яблони