Продуктивность растения смородины в условиях Республики Адыгея

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

МАЙКОПСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра технологии производства сельскохозяйственной продукции

Выпускная квалификационная работа

«Продуктивность растения смородины в условиях Республики Адыгея»

Майкоп, 2016

ВВЕДЕНИЕ

Смородина - наиболее распространенная ягодная культура. Различные ее виды (черная, красная, золотистая) возделываются повсеместно и пользуются большим спросом у населения.

Популярность этой культуры объясняется высокой урожайностью, скороплодностью, неприхотливостью при возделывании, хорошими вкусовыми и товарными качествами ягод, а также высокой питательной и витаминной ценностью.

Ягоды смородины обладают ценными питательными свойствами - богаты сахарами (глюкоза, фруктоза), органическими кислотами (яблочная, лимонная, янтарная, фумаровая и др.), витаминами группы В. В ягодах содержатся минеральные соли, дубильные и красящие вещества, пектин, эфирные масла. Плоды смородины являются источником Р-активных веществ (антирадианты). Главным достоинством смородины черной является содержание аскорбиновой кислоты как в ягодах, так в почках и листьях этой культуры.

В народной медицине издавна применяются настойки из почек и листьев смородины. Они благотворно влияют на обмен веществ, повышают сопротивляемость организма при простудных и инфекционных заболеваниях. Сочетание витаминов Р и С позволяет использовать их для профилактики и лечения гипертонической болезни, улучшает состояние сердечно-сосудистой системы, повышает аппетит. Плоды смородины красной расцениваются как целебные кладовые здоровья. Ее сок хорошо утоляет жажду, нормализует деятельность кишечника. В ягодах смородины красной обнаружены вещества, обладающие болеутоляющими, противоопухолевыми и другими лечебными свойствами.

На Северном Кавказе, в том числе и в Адыгее, смородина не получила широкого распространения как промышленная культура и выращивается только на опытных станциях, приусадебных участках.

Одной из задач современного плодоводства является получение высоких и стабильных урожаев различных плодовых и ягодных культур. Однако решению этой задачи препятствуют воздействия на растения экстремальных факторов, свойственных определенному региону и отсутствие современного сортимента.

Погодно-климатические условия Адыгеи в основном благоприятны для возделывания смородины черной и красной. Выявление наиболее адаптивных, урожайных с качественными плодами сортов смородины, их внедрение в производство является актуальным и позволит расширить возможности перерабатывающих предприятий Адыгеи.

1. АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ СОРТОВ И ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ СМОРОДИНЫ

В зимний период на ягодные культуры действует ряд неблагоприятных факторов, вызывающих повреждения тех или иных частей растений. Наиболее сильные повреждения вызывает низкая температура воздуха в бесснежные зимние периоды. При замерзании растения испытывают несколько стрессов в зависимости от их состояния, характера ткани, видовой и сортовой принадлежности.

Зимостойкость сортов является важнейшим производственно-биологическим свойством, обуславливающим его высокую продуктивность.

Смородина относится к числу наиболее зимостойких ягодных культур. Тем не менее, в большинстве регионов, где она возделывается, проблема зимостойкости не теряет своей значимости. С введением новых сортов в культуру в определенных почвенно-климатических условиях, важно определить особенности их перезимовки.

Погодные условия Адыгеи в целом считаются благоприятными для перезимовки растений смородины [Вавилов, 1957; Тупицин, 1960; Лазарева, 1972].

Одним из наиболее распространенных типов зимних повреждений является подмерзание вегетативных органов растений, т. е. вымерзание многолетних ветвей (частично или полностью) и подмерзание цветочных почек.

Смородина красная считается более зимостойкой культурой по сравнению с черной. У многих сортов даже в суровые зимы кусты не подмерзают.

Смородина - типичный, многолетний кустарник, в котором отсутствует главный стебель. Куст состоит из многолетних и однолетних ветвей. В центре куста и по бокам располагается хорошо развитые многолетние ветки. В процессе развития они обрастают боковыми ветками и веточками. Ветвление однолетних стеблей смородины начинается на второй год жизни и продолжается до момента отмирания.

Рост побегов - один из важных этапов развития растений смородины. Продолжительность и кривая их роста отражает реакцию растения на изменчивые условия внешней среды [Павлова, 1955] в зависимости от сорта [Тихонова, 2000].

Цветение является важным моментом, определяющим урожайность сорта и культуры в целом [Володина, Наумова, 1980]. Период цветения зависит в значительной мере от погодных условий. В большинстве зон промышленного возделывания смородины в период цветения часто наблюдаются возвраты холодов, сильные ураганные ветры, что, естественно, неблагоприятно сказывается на процессах опыления, оплодотворения и в итоге на урожайности.

В зависимости от условий произрастания смородина может зацветать во второй половине апреля - конце мая [Тихонова, 2000].

В предгорной зоне Краснодарского края смородина зацветает во второй половине апреля - начале мая [Лазарева, 1972]. В условиях Северного Кавказа цветение всех коллекционных образцов проходит в более сжатые сроки [Лазарева, 1972] по сравнению с другими регионами России [Володина, Елсакова, 1985; Бочкарникова, 1973; Ильин, 1989, 1995; Семенченко, 1987 и др.].

Сроки наступления и продолжительность фенологических фаз зависят как от погодных условий, так и от генотипа сорта [Павлова, 1936, 1937, 1955; Раинчикова, 1971; Куминова, 1980; Любова, 1972; Володина, 1972 и др.].

Согласно полученным данным цветение изучаемых сортов смородины в условиях Адыгеи наблюдается в среднем с 4 по 26 апреля.

Сроки созревания ягод являются одним из важных моментов для правильного подбора сортов в промышленных насаждениях и организации работ по сбору урожая. По данным А. С. Равкина (1987) сроки созревания ягод смородины могут значительно различаться в зависимости от зоны выращивания (26 мая - 25 июля).

Ягоды в кисти созревают последовательно от основания к верхушке. Обычно на созревание всей кисти уходит 7-10 дней, а при высокой температуре 3-4 дня. От завершения цветения до начала созревания в средней полосе России проходит около 40 дней [Павлова, 1955].

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Почвенно-климатические условия

Климат Северного Кавказа континентальный, умеренно-теплый.

Майкопская опытная станция Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова (МОС ВИР) расположена в предгорной зоне Республики Адыгея на высоте 311 метров над уровнем моря, а коллекционные насаждения смородины на 490 м над уровнем моря в широкой долине реки Белая, подверженной влиянию местного горно-долинного ветра. Это благоприятная для плодоводства зона Северного Кавказа [Степанова, Игнатенко, 1981].

По данным метеопоста МОС ВИР средняя минимальная температура воздуха в январе составляет -40, а абсолютный минимум -23,50С, снежный покров неустойчив (от 0,1 до 56,0 см).

Из-за неустойчивых температурных условий зимы, с частым чередованием морозных периодов и оттепелей, возрастает риск подмерзания смородины, ведущий к снижению жизнеспособности и продуктивности растений. На урожайность культуры оказывают влияние заморозки поздней весной, а в вегетационный период - жара, засуха и суховеи.

Майкопская опытная станция ВИР находится в зоне достаточного увлажнения. Среднее годовое количество осадков составляет 830-850 мм, а в отдельные годы достигает 1000 мм. Осадки обладают большой изменчивостью по годам, особенно в летние месяцы. Например, в июне , при среднем многолетнем количестве 99 мм, возможны колебания по годам от 295,7 до 15,4 мм.

Относительная влажность воздуха на станции имеет ярко выраженный годовой ход. Минимум в апреле (64-74 %) и максимум в декабре (76-85 %) (Пустовалова, 1967).

Преобладающими почвами в Адыгее являются черноземы выщелоченные слитые, легко глинистые на четвертичных бурых, с оливковым оттенком, глинах и суглинках [Блаженный, 1932; Вальков,1977].

Смородина произрастает почти на всех типах почв, но в то же время считается требовательной культурой к питательному режиму. Менее благоприятны для смородины почвы дерново-сильноподзолистые, серые лесостепные сильно оподзоленные, смытые на суглинистых моренах и тяжелых покровных глинах [Поздняков, Вазюля, 1990].

Почвы под коллекционными образцами смородины светло-серые, горно-лесные тяжелого механического состава, с низким содержанием гумуса с кислой реакцией почвенной среды (рН- 5-6).

2.2 Исходный материал и методика оценки коллекционных образцов

Смородина относится к роду Ribes L., к семейству Saxifragaceae и объединяет 112 видов, куда относятся смородина черная, красная и белая, распространенных в обоих полушариях [Жуковский, 1964, 1971].

Объектами наших исследований были 37 сортов смородины черной, 11 сортов и 2 диких вида смородины красной из генофонда Майкопской опытной станции ВИР (табл. 1), некоторые из которых представлены на рисунках 1-8.

Таблица 1

Перечень образцов смородины из коллекции МОС ВИР

Среди коллекционных образцов Майкопской опытной станции ВИР за контроль (стандарт) были приняты сорт смородины черной Боскопский великан и сорт смородины красной Красный крест, районированные в Адыгее и Краснодарском крае.

У каждого сорта визуально по 5-балльной шкале определяли общее состояние растений после перезимовки, учитывали прохождение фенологических фаз, силу цветения и урожайность [Нестеров, 1970].

Полевые учеты проводили на 5 растениях каждого образца. Определялись следующие признаки: высота куста, длина однолетнего прироста и нулевого побега, количество листьев на них; количество кистей на плодоносящем побеге, количество цветков и плодов на кистях; средняя масса одного плода.

Площадь листьев определяли весовым методом [Ничипорович, 1966].

Засухоустойчивость оценивали полевым методом визуально в соответствии с общепринятыми методиками [Витковский, Павлова, 1970] по 5-балльной шкале. Продуктивность растения является интегральным результатом всех физиологических процессов и во многом зависит от состояния его водного режима. Для оценки водообмена растений смородины использовался лабораторный метод завядания листьев по Э.А. Гончаровой (1979), разработанный ею для земляники. Этот метод позволяет судить о степени выносливости сортов к фактору обезвоживания [Кушниренко и др., 1975]. По амплитуде и скорости изменения параметров водного режима в процессе завядания судили об относительной засухоустойчивости сортов смородины. В своих опытах мы определяли следующие параметры: общая оводненность и водный дефицит листьев до и после 8 часового завядания, потеря воды в процентах от исходного содержания в навеске через каждые 2 часа, а также тургор листьев (первоначальный, после 8 часового завядания и после насыщения).

Метеорологические данные за годы исследований предоставлены сотрудниками метеопоста МОС ВИР. Для оценки потребностей тепла смородине при наступлении определенной фенологической фазы была подсчитана сумма эффективных температур по Л.С. Кильчевской (1971). Для этого суммировали разности между среднесуточной температурой воздуха и биологическим нулем (+ 50С).

Учитывали степень полевой устойчивости сортов к грибным болезням и вредителям по 4-балльной шкале, следуя «Методическим указаниям» под редакцией В.И. Кривченко (1972).

Известно, что вкусовые качества плодов определяет, в основном, содержание в них сахаров, органических кислот, витамина С, накопление которых связано с физиологическим состоянием растений и условиями их произрастания. Определение количества этих веществ в плодах проводили в период их массового созревания совместно с сотрудниками биохимии растений МОС ВИР по стандартным методикам [Ермаков, Арасимович и др., 1972]. Химический состав определяли по следующим параметрам: общее количество сухих веществ (СВ) - высушивали при 1000С до постоянного веса, сумму сахаров по Бертрану, кислотность - титрованием децинормальным раствором щелочи, аскорбиновую кислоту (витамин С) - по Вигорову.

Дегустационную оценку свежих плодов проводили органолептически по 5-балльной шкале.

Экспериментальный участок располагался на коллекции ягодных культур Майкопской опытной станции ВИР. Схема посадки: 5 растений каждого образца в блоке через 70 см друг от друга. Расстояние между блоками 3 м. Агротехника возделывания соответствует принятой на Кубани [Киртбая, Холод, 1990].

Экономическая эффективность выращивания смородины расчитана по нормативам и ценам 2012 года [Коростелева, 1988].

Статистическая обработка результатов исследований проведена методами дисперсионного и корреляционного анализов [Доспехов, 1979]. В некоторых опытах при анализе данных определяли среднее арифметическое (М) и отклонение (m) от него (Снедекор, 1961; Удальская, 1976).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ РАБОТЫ

3.1 Влияние условий перезимовки на состояние растений

В своих опытах мы ежегодно оценивали состояние растений смородины после их перезимовки визуальным методом по 5-балльной шкале. В таблице 2 представлены результаты оценки выделившихся за годы исследования образцов.

Таблица 2

Состояние после перезимовки выделившихся сортов смородины

за годы их изучения, балл (данные с картотеки ВИР)

Повреждения отмечены у единичного числа сортов. У подавляющего большинства сортов повреждений не наблюдалось. По нашим наблюдениям в 1 год в условиях предгорной зоны Северного Кавказа лучше перезимовали образцы смородины черной: Боскопский великан (5,0 баллов), Лия плодородная (5,0), Сентябрьская Даниэля (5.0), Неосыпающаяся (5,0), Катюша (5,0), Голубка (5,0), Машенька (5,0), Лакированная (5,0 баллов). Из красных смородин - Булонская красная, Рынок Лондона, Голландская белая, С. Биберштейна.

Хорошее состояние растений после перезимовки во 2 год отмечены у следующих образцов смородины черной: Боскопский великан (5,0 баллов), Неосыпающаяся (5,0), Выставочная (5,0), Полтава-800 (5,0), Машенька (5,0), Орловия (4,5), Лакированная (5,0), Партизанка (4,5), № 77 (5,0), Ажурная, Дачница, Зуша, Орловия, Орловская серенада, Орловский вальс, Экзотика, Лентяй (от 4,3 до 5,0 баллов). Из смородины красной выделялись Голландская белая (5,0 баллов), С. Биберштейна (5,0), Йонкер ван Тетс (5,0), Пулонь белая (4,7), Натали (4,5 балла). Причем, зимостойкость образцов коррелирует с условиями перезимовки (года) положительно (r = 0,78).

По состоянию растений нами были выделены такие сорта смородины черной как стандартный сорт Боскопский великан (4,5 баллов), Неосыпающаяся (4,5), Выставочная (5,0), Катюша (4,5), Полтава-800 (5,0), Машенька (5,0), Лакированная (4,5), Орловия (5,0), Загадка (5,0), Багира (5,0), Партизанка (5,0), Крупная (5,0), № 77 (5,0), Малышка (5,0), Пилот А. Мамкин (5,0), все сорта селекции ВНИИСПК; из красной смородины - Рынок Лондона (5,0 баллов), Английская белая (4,5), Голландская белая (5,0), С. Биберштейна (5,0), Йонкер ван Тетс (5,0), Пулонь белая (5,0), Натали (5,0) и стандартный сорт Красный крест (5,0 баллов).

Таким образом, результаты исследований позволяют нам выделить из генофонда МОС ВИР сорта смородины, которые хорошо перезимовывают в условиях Республики Адыгея. Это смородина черная № 77, Боскопский великан, Дачница, Зуша, Лакированная, Машенька, Неосыпающаяся, Орловия, Орловская серенада, Орловский вальс, Пилот А. Мамкин, Полтава - 800, Экзотика и сорта смородины красной Голландская белая, Йонкер ван Тетс, Натали, Пулонь белая, Рынок Лондона, а так же С. Биберштейна.

3.2 Особенности роста и развития у различных сортов

К моменту окончания роста в годы наших исследований, при выращивании растений без полива, средняя длина побегов нулевых (прикорневых) достигала у смородины черной 26,0-72,5 см (табл. 3). Наименьшая сила роста была характерна для сортов Выставочная, Катюша, Лакомка, Майкопская черная.

Таблица 3

Ростовая активность смородины в годы исследовании

Наиболее интенсивным ростом отличались сорта Ажурная, Голубка, Зуша, Лентяй, Орловский вальс, Экзотика. Средняя длина их прикорневых побегов составляла 50,4-59,8 см. Особенно по этому признаку выделялся сорт Пилот А. Мамкин (72,5 см).

Ростовая активность нулевых побегов смородины красной колебалась в пределах 18,5 (Натали) - 55,0 см (Булонская красная).

Рост побегов продолжения основных ветвей был менее активным по сравнению с прикорневыми побегами и составлял для смородины черной 7,4-33,5 см, для смородины красной - 12,2-27,9 см. Очень слабая сила роста отмечалась у сортов Выставочная (10,7 см), Голубка (10,8), Катюша (9,5) и Майкопская черная (7,4 см).

Анализ количества заложившихся почек показал следующее. У смородины черной в условиях Адыгеи на сформировавшихся побегах продолжения основных ветвей закладывается от 4 до 19 почек, у смородины красной - 7,0-18,0 почек в зависимости от сорта. Из смородины черной наименьшее количество почек образовывали Адыгейская черная (5,4 шт.), Дачница (7,5), Катюша (8,3), Крупная (8,0), Майкопская черная (4,0), Памяти Вавилова (7,3), Сентябрьская Даниэля (6,5), а из смородины красной - Натали (8,5) и Ненаглядная (7,0 шт.). Наибольшее их количество имели сорта смородины черной Багира (19,0 шт.), Киров № 49 (15,0), Машенька (17,0), Неосыпающаяся (16,6), Орловская серенада (17,1), Пилот А. Мамкин (16,0); смородины красной - Йонкер ван Тетс (15,3) и стандартный сорт Красный крест (18,0 шт.).

Как показали исследования, в условиях Адыгеи из коллекционных образцов МОС ВИР наиболее интенсивно развиваются растения таких сортов смородины черной как Ажурная, Багира, Дачница, Зуша, Орловский вальс, Орловская серенада, Пилот А. Мамкин, Экзотика и смородины красной Йонкер ван Тетс и Красный крест.

3.3 Водообмен растений

Для характеристики водообмена растений смородины использовался лабораторный метод завядания листьев по Э.А. Гончаровой (1979), разработанный для земляники. Этот метод позволяет судить о степени выносливости сортов плодовых культур к фактору обезвоживания [Кушниренко и др., 1970, 1975].

Состояние водного режима растений смородины определяли в разные по погодным условиям годы, анализируя следующие параметры: общую оводненность и водный дефицит листьев до и после 8 часового завядания; потерю воды в процентах от исходного содержания в навеске через 2, 4, 6, 8 часов завядания в термостате при температуре 40-42 0С; тургор листьев первоначальный, после 8-часового завядания и после насыщения водой.

По амплитуде и скорости изменения параметров водного режима в процессе их завядания судили об относительной засухоустойчивости сортов.

Результаты наших исследований представлены в таблицах 4-5.

Таблица 4

Водный режим растений во влажных условиях роста.

Оводненность листьев в период формирования плодов у разных образцов колебалась от 66,7 (Рынок Лондона) до 57,8 % (Выставочная), а первоначальный водный дефицит - от 1,5 (Детская) до 18,2 % (Лакированная).

Невысоким водным дефицитом выделялись из смородины красной сорт Булонская красная (3,6 %), вид С. Биберштейна (3,1 %); из смородины черной - сорта Полтава-800 (4,6 %) и Черный жемчуг (4,5 %).

3.4. Особенности цветения и созревания плодов

Изучение сроков наступления основных фенологических фаз дает возможность оценить степень соответствия образца к погодным условиям определенной местности и правильного формирования сортимента в этой зоне.

Проведенные исследования позволили объединить изучаемые сорта по срокам цветения в 3 группы: ранние, средние, поздние.

Ранние сорта смородины черной зацветают в I декаде апреля на 13-17 дней раньше стандарта (Боскопский великан) при накоплении суммы эффективных температур в среднем 89,9 (Зуша) - 175,1 0С (Дачница). Из красных смородин к ранне цветущим относится сорт Пулонь белая, который зацветал на 17 дней раньше стандарта (Красный крест) при сумме эффективных температур 82,80С.

Таблица 5

Особенности цветения у различных сортов смородины

Группа средне цветущих сортов наиболее многочисленна. Начало цветения приходится на II декаду апреля при накоплении суммы эффективных температур для смородины черной от 95,1 (Крупная) до 226,8 0С (Лентяй), а для смородины красной от 82,8 (Натали) до 166,9 0С (Версальская красная). Сорта смородины черной в этой группе зацветали на 3-11 дней, а красной - 4-13 дней раньше стандартов.

Начало цветения поздних сортов приходится на III декаду апреля, при сумме эффективных температур от 117,8 (Лия плодородная) до 161,7 0С (Неосыпающаяся).

Стандартные сорта смородины зацветают в данной зоне 23 (Боскопский великан) и 24 (Красный крест) апреля, через 22 и 27 дней после начала вегетации.

Для начала цветения Боскопскому великану необходима сумма эффективных температур 154,125,7 0С, а сорту Красный крест - 142,414,5 0С. Оба контроля отнесены нами в группу поздне цветущих образцов. На уровне стандарта из смородины черной цвели сорта Детская и Сентябрьская Даниэля, на 3 дня позже - Неосыпающаяся.

Таким образом, для начала цветения ранних сортов смородины в предгорной зоне Республики Адыгея требуется в среднем 131,6 0С. Сортам цветущим в средние и поздние сроки для наступления этой фазы необходимо накопление средней суммы эффективных температур равное 143,0 0С.

По срокам наступления фазы созревания плодов в условиях Адыгеи все изучаемые сорта объединены нами в 3 группы: раннеспелые, средние, поздние (табл. 6).

Таблица 6

Особенности созревания разных сортов смородины (среднее за годы исследования)

К группе раннеспелых относятся сорта Адыгейская черная, Голубка, Катюша, Лакомка, Лия плодородная, Майкопская черная, Память Вавилова, а из красных смородин - Красный крест (стандарт). Начало созревания этих сор...