CC BY
16УДК 634:631.164
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 14-47-01560 р_юг_а Крым
АДАПТАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ НАСАЖДЕНИЙ ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР К КЛИМАТИЧЕСКИМ ОСОБЕННОСТЯМ РЕГИОНА ВЫРАЩИВАНИЯ
Потанин Д. В., кандидат сельскохо-зяйственых наук, доцент; Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского»; Гунько С. Н., кандидат сельскохозяй-ственых наук;
Национальный университет Биоресурсов и природопользования Украины
Обоснована методика оптимизации размещения плодовых на территории и представлены элементы технологии, позволяющие раскрыть биологический потенциал продуктивности многолетних насаждений и достичь высокой эффективности промышленно го производства плодов и ягод.
Ключевые слова: экология плодовых культур, агротехнология выращивания, геоинформационные системы.
ADAPTATION OF ELEMENTS OF TECHNOLOGY OF EXPLOITATION OF FRUIT AND BERRY CROPS FOR THE CLIMATIC PECULIARITIES OF THE GROWING REGION
Potanin D. V., Candidate of Agricultural Science, Associate Professor; Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University»; Gun'ko S. N., Candidate of Agricultural Science;
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
The method of optimizing the location of fruit on the territory is substantiated and the elements of technology that allow to reveal the biological potential of the productivity of perennial plantations and to achieve high efficiency of industrial production of fruits and berries are presented.
Keywords: Ecology of fruit crops, agrotechnology of cultivation, geoinfor-mation systems.
Введение. Производство плодовой и ягодной продукции в России в последние годы является одним из приоритетных направлений в развитии сельского хозяйства. В связи с принятой в государстве программой импортозамещения актуально в полной мере обеспечить население собственными фруктами, ягодами и орехами, что, в свою очередь, снизит зависимость страны от импорта. По мнению современных учёных, в сфере садоводства всего 5 % территории Российской Федерации пригодно для закладки многолетних насаждений. Однако большинство садов и ягодников страны дают низкую урожайность и не могут по интен-
сивности конкурировать с зарубежными технологиями. В большинстве случаев хозяйства пытаются перенять опыт выращивания и эксплуатации многолетних насаждений у зарубежных коллег, что зачастую приводит к значительному снижению продуктивности насаждений и не приводит к ожидаемым результатам.
Это связано с тем, что климатические условия ведущих стран - производителей плодовой продукции значительно отличаются от условий территории России и применение технологий, которые адаптированы к иным условиям выращивания, снижает биологический потенциал продуктивности выращиваемых культур или отдельных сортов, популярных и востребованных у населения [1]. Это может в значительной степени снижать эффективность производства и ухудшать качество производимой продукции.
Важным направлением при этом становится значительное увеличение производства продукции многолетних насаждений в разных регионах России для обеспечения местного населения и внутригосударственного экспорта. В 2015 году произведено около 1 млн 900 тыс. т плодовой и ягодной продукции. При норме потребления плодов и ягод за год человеком 100 кг [4] дефицит производства составляет 9,1 млн т плодов и ягод. Сложившийся дефицит в плодах и ягодах собственного производства показывает объёмы дефицита рынка данного вида продукции. Известно, что население при дефиците плодов вынуждено либо приобретать зарубежные фрукты и ягоды по явно завышенным ценам, либо отказаться от потребления этого высоковитаминного и полезного продукта. Поэтому перед садоводами России стоит актуальная цель - способствовать значительному увеличению объёмов производства фруктов. При увеличении площади под многолетними насаждениями в тех регионах, где выбранные культуры могут обеспечить высокую урожайность с учётом внедрения инновационных и адаптивных технологий [2], возможно получение желаемых результатов по обеспечению населения отечественной плодовой продукцией. Главной задачей российских учёных является оптимальное размещение плодовых и ягодных культур и подбор адаптивных технологий эксплуатации насаждений, направленных на достижение высоких результатов производства плодов и ягод [3].
Материал и методы исследований. Для определения пригодности территории отдельных регионов Российской Федерации к выращиванию плодовых и ягодных культур был проведён сравнительный анализ между обеспеченностью территории теплом, водой и другими основными климатическими условиями с потребностью отдельных пород либо групп их сортов. Данные основных климатических показателей по основным метеостанциям были получены из открытой базы на сайте http://rp5.ru. Отдельно проводился учёт пригодности территории по суммам температур выше 10 оС и 15 оС, минимальным температурам в зимний период и вероятности угрозы заморозков по каждому отдельному району (метеостанции станции WMO_ID). Полученные данные по выбранным элементам климатических параметров систематизировались относительно возможности выращивания плодовых и ягодных культур (яблони, груши, сливы, вишни
и черешни, персика, абрикоса, ореха грецкого, смородины красной и чёрной, а также крыжовника). В завершение работы делается вывод о пригодности территории к закладке многолетних насаждений по основным климатическим параметрам, а также предлагаются технологии или их элементы, позволяющие обеспечить гарантированное получение высоких урожаев выбранных культур.
Результаты и обсуждение. Общепринято считать, что для удобства следует разделять агротехнологию выращивания любой многолетней культуры на так называемую базовую - набор мероприятий, применяющийся при выращивании всех типов насаждений, а также элементы адаптивного садоводства.
Базовая технология разделяется на несколько основных блоков: уход за почвой в саду, за деревьями (кустами), оптимизация системы защиты растений от вредителей и болезней, а также метод уборки урожая (рис. 1).
Рисунок 1. Базовая (общепринятая) технология выращивания плодовых культур
Однако этот подбор элементов технологии не в полной мере отображает реальную потребность растений и почвенно-климатические условия территории. Несоответствие потребности культуры элементам технологии и климатическим факторам зачастую на 90 % может влиять на урожайность насаждений [3].
Для разработки адаптивной технологии необходимо учесть максимально возможное количество тех факторов, которые способны влиять на биологический потенциал продуктивности растений для каждого региона и местности, где планируется возделывать садовые культуры. Для простоты их условно разбивают на два основных блока: почвенные и климатические (рис. 2). В данном случае такое разделение элементов обусловлено тем, что чаще всего плодовые растения в интенсивных насаждениях выращиваются в привитой культуре, при которых корневая система (подвой) имеет отличные от надземной части (привой) критерии экологической приспособляемости. Почвенные условия с точки зрения оптимизации адаптивного садоводства изучены в большей мере. Они могут корректироваться мелиоративными мероприятиями и правильным выбором подвоев. Мелиоративные мероприятия, проводимые перед закладкой насажде-
ний (осушение или орошение территории), а также и в период возделывания культуры позволяют компенсировать недостаток элементов питания (макро- и микроэлементов). В случае избытка токсичных для развития растений веществ (карбонатов или кислот, подвижных солей хлора, натрия, алюминия и др.) можно уменьшить вредное влияние воздействия неблагоприятных почвенных факторов.
На растения влияют абиотические факторы, которые снижают продуктивность насаждений и требуют корректировки технологии выращивания многолетних насаждений.
Почва
Климат
Недостаток Избыток
питательных елементов
элементов
Минимальная температура воздуха зимой
Сумма активных температур
Сорта, приспособление для взращивания с данных условиях
Влажность воздуха
Дополнительные элементы агротехники
Заморозш
Определение почвенных условии и подбор правилами* мероприятий для садрводства разработано достаточнодетально и может использоваться порекомендациям существующей литературы
Град
Максимальные температуры
Климат, с точки зрения подбора элементов агротехнологинне разрабатывался и алгоритмы создаются впервые
Рисунок 2. Элементы адаптивного подбора технологии выращивания культур к почвенно-климатическим условиям выращивания
Немаловажно, кроме почвенных условий, учитывать и климат территории выращивания, а также микроклимат, сложившийся в хозяйстве. Воздействие отрицательных погодных условий для плодовых и ягодных культур может быть компенсировано с учётом экологической пластичности самой культуры (критически низкие температуры в зимний период, теплообеспеченность и водообеспе-ченность территории) за счёт правильного подбора пригодных к зоне выращивания подвоев и сортов и включения дополнительных элементов агротехнологии выращивания (борьба с жарой в период вегетации, заморозками, градом, а также стрессовыми для растений низкими уровнями влажности воздуха).
Исследования, проводимые нами в данном направлении, показывают, что при учёте широкого спектра факторов и адаптивном подборе алгоритмов технологии выращивания плодовых и ягодных культур возможно большое количество сценариев, влияющих на продуктивность насаждений, стабильность плодоношения и в итоге - себестоимость произведённой продукции.
Так, для загущенно-строчных насаждений яблони, которые считаются самыми интенсивными в современном плодоводстве, нами подобрано всего 864 сценария (рис. 3). Каждый уровень, представленный в схеме алгоритма (схема посадки, подвой, форма кроны и уход за ней, особенности конструкции шпалеры и т. д.), может равноценно выбираться в хозяйствах исходя из технических
возможностей. Это также оказывает влияние на устойчивость насаждений к неблагоприятным (стрессовым) погодным условиям.
Учитывая климатические условия региона в разрезе административных районов, возможно визуализировать оптимальные для региона алгоритмы адаптивного садоводства. Подобное картирование проводится нашим творческим коллективом для таких широко распространённых плодовых культур, как яблоня, груша, слива, вишня и черешня, персик, абрикос, орех грецкий, смородина красная и чёрная, а также крыжовник. Комплекты карт разработаны для Республики Крым (приведено в качестве примера на рис. 4), Алтайского, Краснодарского и Приморского краев, Волгоградской, Калужской, Свердловской и Оренбургской областей. Данная работа проводится и для других регионов Российской Федерации с целью стимулирования развития садоводства в стране.
Всего: 864 сценария
Рисунок 3. Агротехнология выращивания яблони в загущенно-строчных (интенсивных) насаждениях
Полученные данные, которые представлены для Республики Крым, позволяют утверждать, что даже по отдельным районам может проявляться существенное различие в особенностях агротехники. Так, в Крыму только на территории Черноморского и Сакского районов можно выращивать яблоню всех сортов по любым технологиям (на фоне обязательного орошения насаждений). Это связано с тем, что в данных районах нет серьёзной угрозы заморозков, а близость моря в значительной мере смягчает ход температур в зимний и летний период, не выходя за пределы экологического оптимума. Более контрастным являются Советский и Нижнегорский районы. В силу критически низких температур в зимний период для теплолюбивых групп сортов южного происхождения необходимо подбирать сорта и технологии, позволяющие снизить повреждение генеративных органов растений в состоянии глубокого (органического) покоя. В других районах Крыма, особенно в степной его части, отмечается высокая угроза повреждения заморозками цветков и сформировавшейся завязи. Это требует внедрения в базовую технологию дополнительных элементов, служащих устранению данного неблагоприятного фактора.
Севастополь 1 ^ V
Все сорта с Зашитой о*
Только летнего срока сотрешанни
Только летнего срока согревания с
шшншй о! ичоромео»
Только летнего н осеннего сроков сейргаания_
Т о.ТЬ к«' ЛКШИ» Н «*«■(■ Г С Ерс-ь он СФ'НРе-Щ'Ияп с ишятпв ш ынфашаа Т№1№ ммидо (рйЫ еагррАЛИ мя Толы» звмяега срока евцнвэям < мшятоа от ЫЛКфОШФЯ Только морозоустойчивые сорта < Не шрш одно дли выраши вашим
Ю
Рисунок 4. Оптимизация технологии выращивания яблони в Республике Крым в зависимости от экологических требований породы
чэ
а
(о
С5
а з 3 я
05 *
<5
6
а й-
г &
а
й л
6
а
з
§
в-
«
С
05
6
Ж
а
л
а
^
с те
•I
<5
05
6
*
в
СЪ
Основываясь на изложенном, видно, что с учётом выбранной технологии выращивания насаждений и правильного подбора сортов по устойчивости и экологической пластичности можно достичь высоких уровней стабильной урожайности для каждого конкретного района.
Выводы. 1. Разработаны алгоритмы выбора технологии выращивания основных плодовых и ягодных культур с учётом внедрения элементов адаптивного садоводства.
2. Климатические факторы окружающей среды могут оказывать неблагоприятное влияние на продуктивность насаждений. Для снижения вредоносного их воздействия на продуктивность плодовых и ягодных культур необходимо в зонах с высокой вероятностью проявления таких неблагоприятных факторов внедрять элементы технологии, которые способны свести риски к минимуму либо их полностью исключить.
3. Для оптимального выбора технологии следует учитывать все возможные сценарии агротехнологии. Это позволит в дальнейшем достичь высокой урожайности насаждений.
Список использованных источников:
1. Артюх С. Н. Соответствие требований породы, сорта (по фазам развития) к качественным и количественным параметрам среды (семечковые культуры) / С. Н. Артюх, Н. В. Можар // Системообразующие экологические факторы и критерии зон устойчивого развития плодоводства на Северном Кавказе. - Краснодар, 2001.- С. 174-197.
2. Дорошенко Т. Н. Плодоводство с основами экологии: Учебник / Т. Н. Дорошенко. - Краснодар, Куб-ГАУ, 2002. - 274 с.
3. Кашин В. И. Научные основы адаптивного садоводства. - М.: Колос, 1995. - 335 с.
4. Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 2 августа 2010 г. № 593н «Об утверждении рекомендаций по рациональным нормам потребления пищевых продуктов, отвечающим современным требованиям здорового питания».
References:
1. Artyukh S. N. Compliance with the requirements of the breed, variety (by development phases) to the qualitative and quantitative parameters of the medium (seed culture) / S. N. Artyukh, N. V. Mozhar // environmental Strategic factors and criteria of zones of sustainable development of fruit growing in the North Caucasus. - Krasnodar, 2001. - P. 174-197.
2. Doroshenko T. N. Horticulture with the basics of ecology: Textbook/ T. N. Doroshenko. - Krasnodar, Kuban State Agrarian University, 2002. - 274 p.
3. Kashin V. I. Scientific bases for adaptive gardening. - M.: Kolos, 1995. - 335p.
4. Order of the Ministry of health and social development of the Russian Federation from August 2, 2010 № 593n «On approval of recommendations on rational norms of consumption of food products that meet modern requirements of healthy eating».
Сведения об авторах:
Потанин Дмитрий Валериевич -кандидат сельскохозяйственных наук, e-mail: [email protected], 295492, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
Гунько Сергей Николаевич - кандидат сельскохозяйственных наук, Киев, ул. Героев Обороны, 13, 03041, Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины.
Information about the authors:
Potanin Dmitry Valerievich - Candidate of Agricultural Science, e-mail: [email protected], Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University» 295492, Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe.
Gun'ko Sergey Nikolaevich - Candidate of Agricultural Science, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Heroyv Oboronu 13, 03041.
