Повышение устойчивости плодоводства на основе использования адаптивного потенциала сорто-подвойных комбинаций и оптимизации конструкций товарных садов яблони на юге, юго-востоке Казахстана

Размещено на http://www.allbest.ru/

Повышение устойчивости плодоводства на основе использования адаптивного потенциала сорто-подвойных комбинаций и оптимизации конструкций товарных садов яблони на юге, юго-востоке Казахстана

Карычев Рауль Кималевич

канд. с.-х. наук, заведующий лабораторией

Якушкина Вера Михайловна

канд. биол. Наук старший научный сотрудник

Казахский научно-исследовательский институт плодоводства и виноградарства

г. Алматы, Республика Казахста

Развитие плодоводства на юге и юго-востоке Казахстана требует эффективного использования потенциала плодоношения, заложенного в генотипе сорто-подвойной комбинации адекватно условиям и ресурсам региона. Наличие ценных популяций дикой яблони Malus Sieversii дикого абрикоса Prunus armeniaca, других видов растений на садопригодных землях требуют комплексного подхода к увеличению площадей закладки садов. Цель - рациональное использование экологических ресурсов и хозяйственно-экономических условий юга, юго-востока Казахстана: рельефа, почв, климата, генетических, водных ресурсов, инфраструктуры, логистики для устойчивого развития плодоводства и восстановления экосистем дикоплодовых видов. Метод - пространственный, пространственно-временной статистические анализы баз данных, создание интегральных карт, геоинформационное моделирование. Результаты - подобраны сорто-подвойные комбинации яблони, разработаны интенсивные технологии выращивания плодов на слаборослых подвоях в высокоплотных садах с урожайностью 40-60 т/га. Созданы интегральные карты экономической эффективности выращивания товарных садов, определен потенциал развития плодоводства в регионе с учетом экологических условий, даны рекомендации. Установлено, что наиболее перспективны для развития отрасли предгорья Талгарского, Енбекшиказахского, Карасайского, Уйгурского, Саркандского, Панфиловского районов Алматинской области, Меркенского, Рыскуловского, Кордайского районов Жамбылской области, Сарыагашского, Тюлькубасского, Сайрамского, Арысского, Казыгуртского районов Южно-Казахстанской области на общей площади свыше 30 тысяч гектар. Необходимо принятие срочных эффективных мер по восстановлению ареала экосистем дикоплодовых видов.

Ключевые слова: плодоводство, экосистема, юг, юго-восток казахстана, среда, геоинформационное моделирование

The development of Horticulture in the south and southeast of Kazakhstan requires the effective use of the potential of fruiting, embedded in genotype variety-rootstocks combination adequate conditions and resources of region.

The presence of wild apple Malus Sieversii wild apricot Prunus armeniaca populations, other valuable plant species on lands, preferable for fruit growing requires a complex approach to increase the area orchards. The purpose - rational use of environmental resources and commercial-economic conditions of the south, south-east of Kazakhstan: relief, soil, climate, genetic, water resources, infrastructure, logistics for the sustainable development of fruit growing and wild fruit ecosystem reforestation. Method - spatial, space-time statistical analysis of databases, the creation of integrated maps, GIS modeling. Results - selected variety-rootstock combination of apple, developed intensive technologies of fruit cultivation on dwarf rootstocks in high-density orchards with a yield of 40-60 t / ha. The integral maps of the economic efficiency of the commercial orchards production created, the potential development of horticulture in the region account environmental conditions determined, recommendations. It was found that the most promising for the horticulture development the foothills of Talgar, Enbekshikazakh, Karasai, Uygur, Sarkand, Panfilov districts of Almaty region, Merke, Ryskulov, Kordai districts of Zhambyl region, Saryagash, Tulkubas, Sairam, Arys, Kazygurt districts of South Kazakhstan region on a total area of over 30 thousand hectares. It is need the effective measures for wild fruit species ecosystems areas reforestations.

Key words: horticulture, ecosystem, south, south-east of kazakhstan, environment, gis modeling

Почвенно-климатические условия предгорий Заилийского, Жонгарского Алатау в Алматинской области, Таласского Алатау в Жамбылской области, Каратау в Южно-Казахстанской области являются основными зонами промышленного садоводства в Казахстане, где в 1980-1990 г.г. прошлого века было сосредоточено свыше 70 % товарных насаждений плодовых культур, однако, в последнее время площади под многолетними насаждениями сократились более, чем в 2 раза. В последние полвека существенно сократился ареал экосистем дикой яблони Malus Sieversii, дикого абрикоса Prunus armeniaca. Глобальные экологические и продовольственные угрозы, обостряющиеся в ближайшие годы, жесткие условия рынка ЕАЭС требуют принятия эффективных действий по увеличению производства продукции. Мастер-план МСХ РК «Плодоовощеводство» - Интенсивное садоводство Программы по развитию АПК в Республике Казахстан на 2013-2020 годы «Агробизнес-2020» предусматривает государственную поддержку увеличения площадей яблоневых садов интенсивного типа с производством экспортно-ориентированной продукции [1]. Главным условием повышения конкурентоспособности казахстанского плодоводства является научно-обоснованное размещение садов на основе комплексной оценки почвенно-климатических, водных, экологических, экономических ресурсов. Именно показатели экономической эффективности ведения интенсивного плодоводства являются мотивирующим фактором закладки садов. На основе анализа этих показателей происходит подбор высокоадаптивных сорто-подвойных комбинаций, совершенствуются конструкции насаждений и технологии выращивания плодов. Наличие популяций исчезающих дикоплодовых лесов, других ценных видов растений на садопригодных землях требуют комплексного подхода к проектированию закладки садов. При поддержке проекта UNEP-GEF Bioversity International [2], Гранта Министерства образования и науки РК с участием специалистов INRA Institute, Франция, USDA-ARS, Apios Institute, Ohio State University [3] США, ученых Hebrew University of Jerusalem, Израиль, East-Malling Research Station, Великобритания проведены экспедиционные обследования основных массивов садов юга, юго-востока Казахстана. Определен современный ареал, возраст, состояние популяций, площади деградации дикоплодовых лесов в основных ущельях Заилийского Алатау. Изучен подход к развитию садоводства на юге России на основе экономически выгодного и экологически допустимого использования ресурсов как оптимального сочетания рельефа, агроклиматических условий, требований плодовых культур [4, 5, 6]. Используется программа ILWIS 3.7 [7] включающая сбор, ввод информации, создание базы данных, алгоритмов её обработки, управление результатами. Изучена концепция развития ресурсосберегающих технологий на основе безопорного типа сада [8]. Изучены карты ареала лесов Malus Sieversii, Prunus armeniaca в 1969 году [9], труды А.Д. Джангалиева [10], описание условий произрастания популяций дикой яблони, дикого абрикоса в Заилийском Алатау А.П. Драгавцева в 1956 году [11], результаты экспедиций ученых Корнельского университета [12]. Изучены основные требования сортов и подвоев яблони к условиям произрастания, определено влияние экстремальных «пороговых» факторов на рост и развитие деревьев. Цель - рациональное использование экологических ресурсов и хозяйственно-экономических условий юга, юго-востока Казахстана: рельефа, почв, климата, генетических, водных ресурсов, инфраструктуры для устойчивого развития плодоводства и восстановления экосистем дикоплодовых лесов.

Объекты и методы исследований. Объекты исследований - опытно-производственные сады яблони сорта Голден делишес и сортов селекции Казахского НИИ плодоводства и виноградарства (КазНИИПиВ) Заря Алатау, Восход, Талгарское, Дамира, Максат на слаборослых клоновых подвоях М9, Арм.18, с плотностью посадки 2000-2500 деревьев на гектар, системой формирования веретеновидных крон и циклической омолаживающей обрезкой части прироста. Опытно-производственные сады яблони сорта Апорт с использованием отобранных КазНИИПиВ форм сорта на семенных, среднерослых и слаборослых клоновых подвоях, уплотненной схемы посадки, различных систем формирования крон. Опытно-производственные сады персика, абрикоса и сливы с подбором сортимента, подвоев, конструкции сада, возможности применения механизированной стрижки прироста. Экспедиционные выезды в основные массивы садов юга, юго-востока Казахстана, сбор информации о сортименте, подвоях, площади сада, плотности посадки, уровне агротехники, урожайности, рентабельности производства. Систематизация информации, создание оригинальной базы данных результатов исследований в программе Excel с переводом в Access 2000. Использование методики СКЗНИИСиВ по адаптации плодовых культур к условиям выращивания на основе сочетания биологических, экологических, климатических, почвенных факторов. Использованы программы DIVA-GIS 7.5 [13] на платформе Java - интерактивные карты NASA - стандартные базы данных административных районов, населенных пунктов, высот, растительности, культивируемых земель, рек, озер, автомобильных, железных дорог. Через расширения uDig, Maxent, iLivid, dix интегрируется с программами Google Planet Earth, World Clim, Bio Clim, QGIS, ArcGIS, ArcView, MapInfo, WGS84, GRASS GIS, ILWIS.

Программы по рельефу

NOAA global relief map - сектор «G» - Центральная Азия, GloElevation_18_5min.grd, GloLands_18_5 min, Gloslopes cl_18_5min.grd, GloPrec_18 [14],

NACP Model - Data Granule NACP - модели элементов структуры почвенного профиля [15],

QGIS - uDig -3D интерактивные карты рельефа, склонов, высот [16].

Программы по почвам

Портал HWSD - интерактивная карта типов почв по ФАО-90 Harmonized World Soil Database [17],

Портал DSMW - интерактивные цифровые базы данных структуры почвенного профиля. Приложения Soil Map of the World [18],

NCAR - Harmonized Soil Carbon Database - интерактивные карты содержания карбонатов в почвах [19],

Geo Network - 3D интерактивные карты почв [20],

Программы по климату

CGIAR-CCAFS-Climate, BIOCLIM - интерактивные карты 25 среднемесячных показателей температуры, осадков, радиации, коэффициент bio [21],

AQUASTAT - on-line показатели температуры, осадков [22],

Программы по генетическим ресурсам

Растительный покров - DIVA-GIS

Портал Genesys - интерактивные карты с сайтами дикой яблони и дикого абрикоса [23],

CWR-GRIS - дескрипторы сортов и дикоплодовых видов по ФАО-90

Dropbox - авторизованный доступ к центральной базе данных генетических ресурсов растений стран Центральной Азии

Niche-model - 3D интерактивные карты биоразнообразия bio - отношение основных параметров температуры и осадков к высоте над уровнем моря, характеризующий уровень биоразнообразия

GBIF portal с установкой Future Climate Data

Сервер Ecocrop - Параметры оптимальных значений климата для жизнедеятельности Malus domestica: продолжительность вегетационного периода 180 - 320 дней, активной вегетации 250 дней, температурный режим за вегетационный период - 2 - 33 ?С, оптимальная 24 ?С, сумма эффективных температур 2800-3200 ?С, годовое количество осадков 500-3200 мм. Минимальная для генеративных почек яблони температура - 28 ?С - в декабре, цветов -2-4 ?С - в апреле.

Программы по водным ресурсам

Реки, озера, источники - DIVA-GIS

Портал AQUASTAT Global Map of Irrigation Area

uDig refraction - расширение DIVA-GIS Annapurna 6.0 - доступ к ресурсам Map Graphic, Post GIS, Web-Feature Server, Web-Map Server, on-line анализ оригинальных и стандартных баз данных (Project, layers, Map, Information Catalog).

Обсуждение результатов. На основании проведенных в 2006-2014 годах исследований по ряду технологических, адаптационных, товарных, вкусовых качеств, лежкоспособности подобраны сорто-подвойные комбинации Заря Алатау, Восход, Талгарское, Дамира на слаборослых клоновых подвоях с плотностью посадки 2000-2500 деревьев на гектар. Разработана система формирования компактных крон согласно характеру ветвления сортов. Начало плодоношения - 3-4 год, среднегодовая урожайность 30-40 т/га, в отдельные годы до 60-70 т/га. После 5-6 лет товарного плодоношения предусмотрено проведение циклической омолаживающей обрезки 1/3 части прироста, позволяющей на 4-5 лет продлить высокий уровень урожайности без снижения качества плодов. Усовершенствована технология выращивания садов яблони сорта Апорт на основе наилучших форм на клоновых подвоях ММ 106, Б 7-35, уплотненной схемы посадки, системы формирования скороплодных полуплоских крон, адаптированных к местной розе ветров - вечерних бризов, характерных для ущелий. Начало товарного плодоношения 4-5 год, ежегодная урожайность 15-18 т/га. Разработаны технологии выращивания товарных садов персика, сливы в регионе, подобран наиболее адаптивный сортимент, подвои, оптимизированы плотность посадки, системы формирования крон с возможностью механизации обрезки прироста. На основании проведенных обследований основных массивов садов собрана информация о сортименте, подвоях, площади сада, плотности посадки, уровне агротехники, урожайности, рентабельности производства. Создана оригинальная база данных 748 агроформирований Алматинской, Жамбылской, Южно-Казахстанской областей, имеющих товарные сады яблони. По каждому показателю проведен анализ с созданием интегральной карты. По сумме анализируемых показателей разработана модель экономической эффективности выращивания садов в регионе. Определены садопригодные земли как результат пространственного статистического анализа базы данных сортов, подвоев, экономической эффективности, соответствия значений рельефа, почв, температурного режима, осадков, растительных, водных ресурсов требованиям плодовых культур. Созданы базы данных результатов исследований КазНИИПиВ о зонах перезимовки плодовых культур, «нише» садов Апорта по инновационной технологии, оптимальных зонах размещения садов косточковых культур, размещении питомниководческих хозяйств по областям, содержании микроэлементов в почвах основных массивах садов, тяжелых металлов вблизи промышленных объектов. Введены границы ареала популяций Malus Sieversii, Prunus armeniaca в ущельях Заилийского Алатау в 1969 и 2014 годах, проведен пространственно-временной анализ и определены площади деградации экосистем в последние 50-60 лет - до 60-80 % на площади 1600 га, тенденция деградации усиливается. Создана модель «потенциал развития плодоводства» - интегральная карта экономической эффективности существующих садов, разработанных технологий и наличия садопригодных земель (рис.).

Рис. Модель потенциала развития плодоводства на юге и юго-востоке Казахстана

По комплексу почвенно-климатических, экологических, экономических показателей для большинства сортов яблони наиболее пригодны предгорья Талгарского, Енбекшиказахского, Карасайского, Жамбылского, Уйгурского, Саркандского, Талдыкорганского, Панфиловкого районов Алматинской области на площади свыше 12 тысяч гектар садопригодных земель, Меркенского, Рыскуловского, Кордайского районов Жамбылской области на площади более 5 тысяч гектар, Тюлкубасского, Сайрамского, Сарыагашского, Арысского, Казыгуртского районов Южно-Казахстанской области - 15 тысяч гектар. На пологих склонах нижнегорной зоны Алматинской, Жамбылской областей, Тюлкубасского района Южно-Казахстанской области в пределах высот 900-1200 м над уровнем моря целесообразна закладка садов Апорта по инновационным технологиям с соблюдением «буферной» зоны лесовосстановления, предгорьях на высотах 670-900 м на каштановых почвах Алматинской, Жамбылской областей, сероземах Южно-Казахстанской области наиболее эффективны интенсивные высокоплотные сады большинства сортов на слаборослых клоновых подвоях с системой формирования веретеновидной кроны и капельного орошения. В садозащитных полосах необходимо использовать Malus Sieversii, Malus Niedzwetskiana, Prunus armeniaca, сорта-клоны яблони Аскар, Ася, формы дикого абрикоса. Зона, оптимальная для адаптивных садов сливы на юго-востоке Казахстана, в восточной части - абрикоса, на юге - для персика. На относительно пригодных для плодоводства равнинных землях и в зонах с сильными ветрами эффективна закладка садов яблони местных устойчивых сортов, привитых на зимостойком среднерослом клоновом подвое «Жетысу-5» селекции КазНИИПиВ, не требующем опоры. Большую угрозу сокращению ареала экосистем дикоплодовых лесов представляют антропогенный фактор, изменение климата, влияние инвазивных видов. Питомникам леснических хозяйств рекомендовано использовать экологически безопасные биостимуляторы укоренения, препараты-адаптогены на основе эффективных микроорганизмов, наряду с семенным способом размножения применять черенковый, отводковый методы. Изданы зональные Рекомендации «Стратегия развития плодоводства и сохранения биоразнообразия экосистем дикоплодовых видов на юге и юго-востоке Казахстана».

дикоплодовый рельеф почва климат

Выводы

В целях выполнения задач Мастер-плана «Плодоовощеводство» программы «Агробизнес-2020» по увеличению производства плодов и повышению устойчивости плодоводства необходимо проведение комплекса мер - диверсификация посевных площадей в садопригодной зоне - замена низкорентабельных культур интенсивными садами, вовлечение в садооборот пустырей, отгонов, малопродуктивных пастбищ. Нижнегорные части Алматинской, Жамбылской областей, Тюлькубасского района Южно-Казахстанской области наиболее эффективны для закладки садов Апорта с элементами инновации, интенсивных высокопродуктивных садов яблони на слаборослых клоновых подвоях. В Алматинской области эффективны адаптивные сады сливы, восточной части - абрикоса, Южно-Казахстанской - персика. На относительно пригодных для плодоводства равнинных землях и в зонах с сильными ветрами эффективна закладка садов яблони местных устойчивых сортов, привитых на зимостойких среднерослых клоновых подвоях типа «Жетысу-5» по ресурсосберегающей технологии. Земли выше 1200 м в Заилийском Алатау приоритетны для восстановления дикоплодовых экосистем, на землях предгорий встречаются редкие ценные виды растений, внесенные в Красную книгу Казахстана, поэтому при проектировании необходимо тщательно подбирать участки под закладку садов и применять адаптивно-ландшафтную систему ведения плодоводства. Для эффективного управления ресурсами и сбытом продукции необходима кооперация хозяйств. Совместное производство, лизинг техники при небольших площадях садов и гарантированный сбыт продукции создают условия устойчивого развития ассоциации, кооператива. Наиболее рентабельными и экономичеcки эффективными на юге, юго-востоке Казахстана являются хозяйства, имеющие интенсивные сады площадью 10 и более гектар, высоким технологическим уровнем, углубленной специализацией производства.

Необходимо повышать информированность фермеров о почвенно-климатических, экологических, юридических, материально-финансовых, интернет ресурсах для устойчивого системного развития плодоводства.

Литература

1. Мастер-план «Плодоовощеводство» Программы по развитию АПК в Республике Казахстан на 2013-2020 годы «Агробизнес-2020» / Министерство сельского хозяйства РК, Астана, 2013. - C.16.

2. Karychev, R.K. Tree Fruit Growing in Kazakhstan/ Karychev R.K., , Nurtazin M.T., Miller D.D.// Chronica Horticulturae/ - 2005. - N4. - P.21-23.

3. Драгавцева, И.А. Адаптация культуры груши к условиям выращивания на юге России/ И.А. Драгавцева, И.Ю. Савин, В.В. Доможирова//Садоводство и виноградарство. - 2014. - № 1. - С.39-44.

4. Драгавцева, И.А.Адаптация культуры абрикоса в условиях выращивания на юге России/ И.А. Драгавцева, И.Ю. Савин, А.С. Моренец// Садоводство и виноградарство. - 2014. - № 3. - С.29-33.

5. Драгавцева, И.А., Савин И.Ю., Загиров Н.Г., Доможирова В.В. Адаптация культуры черешни к условиям выращивания на юге России/ И.А. Драгавцева, И.Ю. Савин, Н.Г. Загиров Н.Г.// Садоводство и виноградарство. - 2015. - № 1. - С.36-40

6. Муханин, И.В. Концепция развития низкозатратных и экологически чистых коммерческих технологий производства плодов в сложных условиях ВТО/ И.В.Муханин // Садоводство и виноградарство. - 2014. - № 1 - С. 7-9.

7. Джангалиев, А.Д. Схема типов условий местопроизрастания яблоневых и абрикосовых лесов Заилийского Алатау//Составители: А.Д. Джангалиев, А.С. Осипенко, 1969.

8. Джангалиев, А.Д. Дикая яблоня Казахстана / А.Д.Джангалиев. - Алма-Ата.: Кайнар, 1977. - С.49.

9. Драгавцев, А.П. Яблоня горных обитаний. Экология и агротехника возделывания на примере Заилийского Алатау/ А.П. Драгавцев.- АН СССР, 1956.- С. 9-13.

Размещено на Allbest.ru