CC BY
69
УДК 634.72: 631: 551. 5
МОРОЗОСТОЙКОСТЬ СОВРЕМЕННЫХ СОРТОВ СМОРОДИНЫ ЧЁРНОЙ
С.Д. Князев, д. с.-х. н. (ФГОУВПО Орел ГАУ)
A.B. Николаев, к. с.-х. н. (ГНУ ВНИИСПК)
Среди широко возделываемых ягодных культур смородина - одна из самых зимостойких и морозостойких, что подтверждается её широким распространением в умеренной зоне северного полушария. Однако проблема создания зимостойких сортов сохраняется постоянно. Это связано как с привлечением в селекцию не зимостойких видов, так и с неустойчивыми климатическими условиями. Помимо наследственных факторов, зимостойкость в существенной степени зависит от уровня агротехники, фитосанитарного состояния плантации, возраста, месторасположения (на южных склонах смородина менее зимостойка), влагообеспеченности и высоты снежного покрова.
В средней полосе России наиболее сильные повреждения у смородины ч,рной наблюдаются при резком похолодании после продолжительных оттепелей, а также от заморозков во время цветения и образования завязи. Повреждения генеративных органов отмечается и при понижении температуры ниже - 30оС, особенно в годы с теплой
продолжительной осенью, когда генеративные зачатки сильно развиты.
В отдельные годы наблюдаются кольцевые повреждения камбиального слоя (ожоги) веток на уровне снежного покрова, что приводит к их дальнейшему усыханию. В условиях Орла в годы с теплой дождливой осенью наблюдается вторичный рост ряда сортов побегов у смородины черной и при резком снижении температуры неодревесневшие приросты, как правило, подмерзают. Но наиболее часто от зимних экстремальных условий страдают
генеративные зачатки цветка и проводящий пучок сосудов основания почки, что приводит к задержке развития растений весной и к снижению урожая.
В третьей декаде января- первой февраля 2006 года наблюдалось понижение температуры до - 39,3оС на поверхности снега и - 36,5оС в воздухе. В связи, с чем нами было проведено изучение повреждения
сортообразцов смородины ч,рной данными морозами. Исследования выполнены во ВНИИСПК на участках первичного сортоизучения смородины ч,рной. Всего изучено 65 сортов, созданных в различных НИУ России и зарубежья. Оценку повреждения сортов изучали в лабораторных условиях путем просмотра среза почек и побегов однолетних приростов под бинокуляром и в полевых условиях по общепринятой пятибалльной шкале (Программа и методика
сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур, Орел, 1999).
Морозостойкость - сложный комплексный признак, уровень проявления которого помимо генетических
особенностей в сильной степени зависит от климатических и агротехнических факторов.
Так, в зиму с 2004 на 2005 год до середины января стояла теплая погода, что спровоцировало начало ростовых процессов, и резкое понижение температуры до - 15°С привело к гибели надземной части у некоторых форм.
Таблица 1 - Ранжирование сортов смородины черной по степени устойчивости генеративных почек к _____________морозам (зима 2006 года)____________
Балл % повреж денных почек Сорт(%) Всего
0 нет Краса Львова, Пигмей 2
1 1-10 Вакаряй (4,5), Вернисаж(4,8), Лентяй (1,4), Трилена(2,4), Церера (3,6), Ядреная (4,3), Ажурная (8,6), Верховина (6,7), Заря Галицкая (7,3), Перун (6,7), Премьера (7,1), Титания (8,1), Орловский вальс (7,1) 12
2 11-25 Воспоминание(12,8), Г етьманская(13,6), Голубичка(10,4), Дачница(13,2), Добрыня(11,5), Доля(16,7), Зуша(19,6), Любава(12,1), Марьюшка(12,9), Мрия(15,0), Монисто(18,3), Муравушка(15,1), Памяти Правика(12,5), Памятная(15,8), Пегас(15,0), Сокровище(17,4), Черная вуаль(11,4), Арапка(21,8), Вечерняя заря (21.2), Владимирская (23,2), Изюмная (22.2), Искушение (23,7), Муза (21,6), Очарование (23,2), Севчанка (24,7), Чудное мгновение (21,9), Элвеста (24,5) 27
3 26-50 Аметист (28,9), Альта (28,3), Блакестон (29,3), Венера(37,9), Гамма (35,7), Грация (36,6), Кипиана (38,5), Легенда (33,3), Маленький принц (31,3), Минай Шмырев (31,1), Нара (34,1), Орловская серенада (31,3), Орфей (30,0), Поэзия (28,1), Селеченская (32,6), Сибилла (28,1), Смила (38,6), Татьянин день (32,0), Украинка (32,6), Экзотика (35,8), Загляденье (47,1), Ладушка (43,8) 22
4 51-75 Юбилейная Копаня (53,2) 1
5 более 75 Лебедь (75,6) 1
В то же время, нами не было обнаружено признаков повреждения тканей побегов у сортов смородины чёрной морозами после низких температур в феврале 2006 года. Такая различная реакция растений, вероятно, связана с тем, что в 2005 году после длительной оттепели растения находились в активном состоянии, и это вызвало кольцевое повреждения камбия у основания побегов, а в 2006 году погодные условия были достаточно ровными, без оттепелей и растения находились в состоянии покоя.
За исключением сортов Краса Львова и Пигмей (табл. 1) у всех изученных нами сортов в той или иной
степени отмечено повреждение морозами цветковых зачатков и проводящего пучка сосудов основания почки. Очень слабое повреждение от 1 до 10 % почек морозами (1балл) отмечено у двенадцати сортов. Сильное и очень сильное повреждение почек отмечено только у двух сортов - Юбилейная Копаня (53,2%) и Лебедь (75,6%). Основная же масса сортов имела слабую и среднюю степень повреждения почек, соответственно 27 и 22 сорта. Степень повреждения почек у изученных сортов в большей степени зависела от наследственных факторов, обуславливающих данный признак, чем от географического
происхождения. Например, сорта украинской селекции, созданные в более теплых условиях, имеют поражения от 0 (Краса Львова) до 5 баллов (сорт Лебедь), также и сорта, отобранные в более жестких условиях Урала (сорта селекции ЮУНИИПОК) имели различную степень устойчивости почек- 0 баллов у сорта Пигмей и 3 балла у сорта Венера. Так же, сорта Вечерняя заря и Лебедь имеют одинаковое
генетическое происхождение (Память Вавилова х Бен Ломонд), а повреждение почек соответственно
составляет 6,7 и 75,6%, или сорта Трилена и Поэзия
(Минай Шмырев х Оджебин) имели соответственно процент повреждение почек 2,4 и 28,1.
О влиянии наследственных факторов на уровень проявления морозостойкости свидетельствует достаточно высокий (более 35) процент повреждённых почек у сорта Экзотика и его производных сортов -Кипиана, Гамма, Грация или довольно низкий (менее 10) процент повреждения почек у сорта Лентяй и его производных сортов - Ажурная и Орловский вальс.
В зависимости от возраста процент повреждения морозами почек растений одного и того же сорта был не одинаков (табл. 2). На более старых растениях (1999 года посадки) видимо, и уровень зимостойкости почек был достаточно высокий, в среднем он составил 15,7 %. На молодых посадках процент повреждения почек был практически в три раза выше и составил 45 и 40,5% соответственно у растений 2001 и 2002 года посадки. Возможно, это связано с тем, что на старых более развитых кустах, имеющих большое количество цветковых почек, из-за недостатка питательных веществ генеративные зачатки были менее развиты и соответственно меньше повреждены морозами.
Так же необходимо отметить, что в среднем процент поражения почек морозами у данных сортов различался незначительно от 28,3 у сорта Альта до 38,5 у сорта Кипиана. У растений 1999 года посадки самый низкий (5,6%) уровень повреждения почек морозами отмечен у сорта Альта, а самый высокий (26,7) у сорта Экзотика. На молодых растениях 2001 и 2002 года посадки процент поврежденных почек у всех сортов был достаточно высоким, а у сорта Кипиана более 52%.
При этом необходимо отметить, что у большинства сортов более сильно от морозов пострадал пучок проводящих сосудов почки и в меньшей степени генеративные зачатки цветков. В полевых условиях жизнеспособность почек со слабо и средне поврежд,нным пучком сосудов снижается незначительно; их поврежденные ткани
восстанавливаются, а развитие немного задерживается по сравнению с неповреждёнными. Но при размножении, особенно однопочковыми черенками, поврежденные ткани из-за недостатка питательных веществ восстанавливаются хуже, что часто сопровождается гибелью почки и существенно снижает уровень их укореняемости.
Таблица 2 - Уровень повреждения морозами почек сортов смородины черной в зависимости от возраста
растения (зима 2006 года)
Сорт (А) % повреждённых почек
год посадки (В) среднее
1999 2001 2002
Минай Шмырев 8,1 44,3 40,9 31,1
Альта 5,6 41,1 38,2 28,3
Орловская серенада 12,3 47,8 34,0 31,3
Селеченская 16,6 39,6 38,8 31,6
Гамма 18,5 48,7 40,1 35,7
Экзотика 26,7 36,8 43,9 35,8
Грация 23,8 50,0 36,2 36,6
Кипиана 11,2 52,1 52,2 38,5
в среднем 15,7 45,0 40,5 33,7
НСРА=3,36; НСРВ= 9,46
Более низкий процент поражения цветковых зачатков почек также, видимо, связан с тем, что у многих сортов в связи с сухой и теплой погодой осени 2005 года их закладка была нарушена. Почки либо были слабо дифференцированы, что, естественно, способствовало их большей морозостойкости, либо цветковые зачатки отсутствовали вообще, как у сортов Кипиана, Зуша, Поэзия и других сортов, на участке 2001 года посадки. Однако у сортов, где цветковые зачатки достаточно хорошо продифференцировались, как, например, у сорта Экзотика, Нара, Изюмная, Грация, Чудное мгновение, Сибилла процент их повреждения был достаточно высок - более 15%.
Данные таблицы 3 вполне соответствуют изложенному выше. Так, у сорта Юбилейная Копаня из 26 поврежд,нных морозами почек (53% от числа просмотренных) у 25 (51,1% ) был поврежден пучок проводящих сосудов и только у одной (2,1%) генеративные зачатки. Причем степень
дифференциации генеративных зачатков была очень слабой, что, видимо, и способствовало их высокой морозостойкости. Поврежд,нный пучок сосудов восстановился и в результате сформировался очень высокий урожай 131 ц/га, чему также способствовали крупные, выровненные ягоды, характерные для данного сорта. В то же время у многих сортов регенерация пучка сосудов проходила более медленно и растянуто, о чем свидетельствует более позднее распускание и цветение поврежд,нных почек, а в некоторых случаях их полная гибель. Так, у сорта Лебедь и многих других от 10 до 15% почек не распустились совсем, а у распустившихся кисти были слабые, и после цветения у них наблюдалось опадение завязи, в результате чего урожайность у многих сортов
была невысокой. Наиболее сильное опадение завязи наблюдалось на участке 2001 года посадки.
Оценка сортов по урожайности в 2006 году показала, что влияние низких температур наиболее существенным было на участках 2001-2002 годов посадки, где она соответственно составила 9,5 и 37,5 ц/га, а на участке 1999 года посадки 66,6 ц/га, что почти на 20 ц/га выше средне многолетней. При этом необходимо отметить, что участки различных годов посадки находились на одном поле общей площадью 4 гектара.
Очень низкая урожайность на участке 2001 года посадки, помимо влияния низких температур, прежде всего, связана с тем, что на данном участке в 2005 году была очень высокая урожайность, которая в среднем составила 72,7 ц/га, на формирование этого урожая потребовалось очень много питательных веществ. Установившиеся во второй половине июля - сентябре сухая жаркая погода сопровождалась пересыханием верхних сло,в почвы, что значительно снизило доступ необходимых элементов питания, а подкормок и поливов не проводилось. В результате чего у многих сортов и форм не начался процесс дифференциации
генеративных органов
Таблица 3 - Урожайность сортов смородины чёрной в зависимости от повреждения морозами различных тканей почки
Сорт Количество почек Урожайность, ц/га
всего поврежденных из них
штук % Зачатков цветка Пучок сосудов
штук % штук %
1999 год посадки
Ажурная 52 5 9,6 1 1,9 4 7,7 89
Аметист 45 13 28,9 2 4,4 11 24,5 35
Добрыня 78 9 11,5 5 6,4 4 5,1 70
Лентяй 72 1 1,4 - - 1 1,4 68
Нара 44 15 34,1 8 18,2 7 15,9 73
Поэзия 64 18 28,1 3 4,7 15 23,4 48
Сокровище 86 15 17,4 3 3,5 12 13,9 46
Сибилла 32 9 28,1 9 28,1 - - 35
2001 год посадки
Загляденье 85 41 47,1 6 7,1 35 17,3 12
Изюмная 63 14 22,2 8 12,7 6 9,5 28
Искушение 97 25 25,7 8 8,5 16 16,2 15
Севчанка 94 24 24,7 8 8,5 16 16,2 10
Чёрная вуаль 132 15 11,4 8 6,1 7 5,3 15
Церера 84 3 3,6 - - 3 3,6 10
2002 год посадки
Г етьманская 103 15 13,6 5 4,9 10 8,7 28
Зуша 112 22 19,6 - - 22 19,6 73
Лебедь 41 31 75,6 - - 31 35,6 56
Муза 88 19 21,6 11 12,5 8 9,1 77
Юбилейная Копаня 71 26 53,2 1 2,1 25 51,1 131
Таблица 4 - Урожайность сортов смородины чёрной в 2006 году на участках различных годов посадки
Сорт (А) Степень цветения, балл Масса ягоды, г Урожайность, ц/га(В)
год посадки
1999 2001 2002 1999 2001 2002 1999 2001 2002
Минай Шмырёв 3,5 2,0 3,0 0,9 0,9 1,0 56 7 31
Искушение 3,5 2,0 4,0 1,2 1,2 1,3 101 15 88
Орловская серенада 4,0 2,0 3,5 0,8 0,9 0,9 97 20 65
Черная вуаль 4,0 2,0 3,5 1,1 1,1 1,1 95 10 75
Гамма 4,0 2,5 4,0 1,0 0,9 1,1 93 15 50
Селеченская 4,0 3,5 4,5 1,1 1,2 1,2 79 18 34
Альта 3,3 2,0 4,0 0,9 0,9 0,9 63 10 33
Экзотика 3,0 2,0 3,0 1,3 1,4 1,5 41 5 20
Кипиана 2,0 2,0 2,0 1,1 1,0 1,0 17 9 12
НСРа=33,7 ц/га; НСР(в)=18,9 ц/га
В тоже время такие сорта как Смольяниновская, а в 2006 году отмечена довольно высокая для них Пигмей имели очень слабое плодоношение в 2005 году, урожайность, соответственно 45,6 и 58
ц/гаПроведенное сравнение степени цветения одних и тех же сортов на участках различных годов посадки (таблица 4) показывает, что самая высокая отмечена на участке 1999 года посадки, а самая низкая на участке 2001 года посадки. Несмотря на сравнительно высокую степень цветения сортов на участке 2002 года посадки, урожайность на н,м была довольно низкой у большинства сортов и форм за исключением сортов Искушение (85 ц/га) и Юбилейная Копаня (134 ц/га), что связано с сильным опадением завязи в конце мая. В тоже время цветение у сортов Кипиана, Грация на повторностях всех годов посадки было очень слабым (2 балла) и соответственно низкой оказалась урожайность.
Средняя урожайность сортов на участке 2002 года посадки практически меньше в два раза, что, прежде всего, связано с более сильным повреждением генеративных зачатков морозами.
Несмотря на существенное количество осадков в период формирования урожая, масса ягоды у большинства сортов была средней даже на молодых участках, где она в первые годы плодоношения имеет максимальное значение. Возможно, одной из причин наряду с погодными условиями является нарушение обмена веществ и задержка в развитии из-за повреждения морозами пучка проводящих сосудов почки.
Таким образом, проведенные нами исследования после низких температур зимы 2006 года показывают, что современный сортимент смородины черной характеризуется очень высокой морозостойкостью вегетативных органов и относительно высокой устойчивостью генеративной сферы большинства сортов к низким температурам. Сорта Краса Львова и Пигмей не имели признаков повреждения морозами, а у 12 степень поражения не превышала одного балла.
Наиболее сильно низкими температурами был поврежд,н пучок проводящих сосудов почки, но благодаря регенерационной способности многие сорта достаточно хорошо плодоносили, несмотря на высокий процент почек имеющих такие повреждения морозами. Урожайность сорта Юбилейная Копаня при 51,1% почек имеющих повреждение пучка проводящих сосудов морозами составила 131ц/га.
Сухая, жаркая погода в августе - сентябре 2005 года способствовала замедлению процесса дифференциации генеративных зачатков, особенно на более старых плантациях, и как следствие повышению их морозостойкости.
УДК 635.655
ТЕОРИЯ ПРОДУКЦИОННОГО ПРОЦЕССА РАСТЕНИЙ И ФИТОЦЕНОЗОВ
В.В. Коломейченко, член-корр. РАСХН (ФГОУ ВПО Орел ГА У)
В.П. Беденко, д.б.н. (Калужский филиал МСХА
им. К.А. Тимирязева)
В наступившем тысячелетии фотосинтез по-прежнему остается одной из ведущих проблем современного естествознания, от решения которой во многом зависит существование человеческой цивилизации на нашей планете (Шувалов, 2000). Прежде всего, это относится к проблеме пищевых и энергетических ресурсов за счет повышения продуктивности природных и культурных фитоценозов. Представления о связи фотосинтеза растений с их продуктивностью первоначально базировались на том, что между ними существует прямая зависимость. Поэтому усилия исследователей были направлены на установление положительной связи между интенсивностью фотосинтеза и общей фитомассой, в том числе хозяйственным урожаем. Однако в дальнейшем было показано, что эта зависимость гораздо сложнее. Еще I. Briggs с соавторами (1920) и P.G . Gregory (1926) впервые обратили внимание на мощность и время работы ассимиляционного аппарата. Наиболее глубоко этот вопрос был разработан Л. А. Ивановым (1941), выразившим зависимость между фотосинтезом, дыханием и продуктивностью простым уравнением, которое уже стало классическим:
M+m=fPT-aP1T1, где, М - сухая фитомасса растения (без азота и золы); m - масса отмерших частей его за время вегетации; f - интенсивность фотосинтеза; а - интенсивность дыхания;
Р - фотосинтезирующая площадь;
Р1 - дышащая масса растения;
Т - продолжительность процесса фотосинтеза;
Т1 -продолжительность процесса дыхания; fPT -продуктивность фотосинтеза.
По Л.А. Иванову, «урожай зависит в первую очередь от продуктивности фотосинтеза, а она — в свою очередь от его интенсивности, величины рабочей поверхности и времени за учетный период» (с.32). В этой работе впервые прослеживается наиболее последовательное приближение исследователей фотосинтеза к теории урожая. В 50- е годы XX века физиология и биохимия растений, агрономия, селекция и другие науки располагали громадным количеством важных и ценных теоретических и практических данных по повышению урожаев различных культур. Однако попытки практического использования этих показателей не всегда являлись эффективными в силу их разрозненности и отсутствия общей системы, которую можно было бы назвать теорией получения высоких урожаев.
A.A. Ничипорович (1956), говоря о необходимости разработки этой теории, отмечал, что «... такая постановка вопроса отнюдь не является праздной: ясно видя перед собой теоретически обоснованную цель, мы и работу по достижению ее можем сделать более планомерной,
