CC BY
71
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
УДК 634.11:631.581:631.524.85"322"
ОСОБЕННОСТИ СОДЕРЖАНИЯ ПОЧВЫ В НЕОРОШАЕМОМ ОРГАНИЧЕСКОМ САДУ ЯБЛОНИ В СВЯЗИ С ОПТИМИЗАЦИЕЙ ПЛОДОНОШЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ПОГОДНЫХ АНОМАЛИЙ ЛЕТНЕГО ПЕРИОДА
Дорошенко Татьяна Николаевна д.с.-хн., профессор
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
Рязанова Людмила Георгиевна к. с.- х н., доцент
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
Чумаков Сергей Семенович д. с.-х. н.
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
Ройбул Александр Николаевич к. с.-х наук, доцент
Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия
Обоснована целесообразность введения в неорошаемых органических садах яблони прикубанской зоны черезрядного задернения почвы естественно растущими травами, обеспечивающего повышение устойчивости растений к абиотическим стрессорам летнего периода, и как следствие, стабилизацию генеративной деятельности и увеличение урожая плодов
Ключевые слова: ЯБЛОНЯ, ПОЧВА, СОДЕРЖАНИЕ, УСТОЙЧИВОСТЬ, ПРОДУКТИВНОСТЬ
UDC 634.11:631.581:631.524.85"322"
PECULIARITIES OF SOIL CONTENT IN NON-IRRIGATED ORGANIC GARDEN OF APPLE-TREES IN CONNECTION WITH OPTIMIZATION OF FRUITING IN THE CONDITIONS OF WEATHER ANOMALIES OF SUMMER PERIOD Doroshenko Tatiana Nikolaevna Dr.Sci.Agr., professor
Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
Ryasanova Ludmila Georgievna
Сand.Agr.Sci., assistant professor
Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
Chumakov Sergey Semenovich,
Dr.Sci.Agr.
Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
Roibul Alexander Nikolaevich
Сand.Agr.Sci., assistant professor
Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia
There was substantiated the purposefulness of introduction in non-irrigated organic gardens of apple-trees of Kuban zone of in-row sodding of soil with naturally growing grasses providing the increase of plant resistance to abiotic stressors of summer period and as a consequence, stabilization of generative activity and the increase of fruit productivity
Keywords: APPLE-TREE, SOIL, CONTENT, RESISTANCE, PRODUCTIVITY
Стабильное ведение отрасли сдерживается довольно частым проявлением на соответствующих территориях различных климатических стресс-факторов [3]. В европейской части юга России к ним относятся, прежде всего, засухи и высокие температуры воздуха в летний период. Примечательно, что в органических садах, где исключается применение каких-либо химических веществ, должны быть использованы специфические приемы, сводящие к минимуму неблагоприятное
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
воздействие перечисленных стрессоров [7]. В связи с этим весьма перспективен выбор оптимального способа содержания почвы в междурядьях неорошаемого органического сада яблони, обеспечивающего ослабление негативного влияния на растения в летний период дефицита влаги и напряженности теплового фактора. Последнее и явилось целью наших исследований.
Для достижения поставленной цели в 2012-2014 гг. в учхозе «Кубань» в зоне черноземов выщелоченных (прикубанская зона) в неорошаемом саду яблони, заложенном в 2002 г. по схеме 5 х4 м (система ведения - органическая), изучали районированный иммунный к парше сорт яблони Флорина на подвое ММ106. Исследовали следующие способы содержания почвы в междурядьях:
1) черный пар (контроль);
2) задернение черезрядное;
3) задернение междурядное.
Повторность опыта - 6-кратная. За однократную повторность принято «дерево-делянка». Показатели роста и водного обмена растений определяли общепринятыми методами, изложенными в «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» [6]. Повторность анализов -двукратная. Результаты опытов обрабатывали методами математической статистики
[2].
Водный дефицит - явление, довольно часто отмечаемое в южных регионах России. На этих территориях количество осадков, выпавших в отдельные месяцы весенне-летнего периода 2012-2014 гг. (особенно в августе), намного меньше среднемноголетних показателей (рис.1). Более того, в августе 2014 г. они практически отсутствовали. В таких условиях резко ухудшились сложение (рис. 2) и водно-физические свойства почвы (табл. 1).
Так, в течение мая-августа двух последних лет влажность почвы в корнеобитаемом слое деревьев яблони сорта Флорина на подвое ММ106 изменялась
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
в диапазоне от 38,1 до 64,8% НВ. Причем в августе этот показатель не превышал 39,5%.
Рисунок 1 - Количество и распределение осадков в течение весенне-летнего периода в годы исследований, мм (г. Краснодар, метеостанция «Круглик»)
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
Рисунок 2 - Резкое ухудшение сложения почвы в условиях водного дефицита (август 2014 г.)
Таблица 1 - Влажность почвы в корнеобитаемой зоне деревьев яблони сорта Флорина на подвое ММ106, % НВ
Вариант 2013 г. 2014 г.
май июнь июль август май июнь июль август
Черный пар 38,1 41,9 41,5 39,5 52,1 64,8 56,5 39,0
Задернени е 35,5 33,6 33,4 36,0 43,9 45,8 57,0 36,9
Влажность почвы при ее содержании под задернением в соответствующие сроки на 7-29% ниже, чем в контроле. Между тем при снижении указанного параметра до 40 % НВ в листьях плодовых растений подавляется активность фотосинтеза и дыхания, уменьшается скорость передвижения ассимилятов, что сдерживает рост побегов [ 5]. В справедливости этого заключения убеждают и
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года результаты собственных экспериментов (рис.3).
черный пар ^^^задеренение черезрядное ^^^задеренение междурядное
Рисунок 3 - Динамика роста побегов деревьев яблони в зависимости от системы содержания почвы в междурядьях неорошаемого органического сада, 2014 г.
По нашим данным, в течение летнего периода во всех вариантах опыта, заложенного в неорошаемом саду, зафиксирована относительно низкая ростовая активность деревьев яблони. Однако, максимальные (в эксперименте) показатели роста побегов у растений и его продолжительность отмечены при содержании почвы в междурядьях сада по системе «черный пар». Малая длина побегов в начале периода вегетации яблони в этом варианте может быть связана с ухудшением обеспеченности почвы элементами питания.
Другим стресс-фактором, сдерживающим стабильное плодоношение деревьев яблони на южных территориях, являются высокие температуры воздуха в летний период. В последнее время в этих районах максимальные температуры воздуха в летние месяцы (особенно в августе) намного превышают среднемноголетние показатели, достигая 35 0С и более (рис. 4).
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
45
40
35
и 30 о
ГО
Q. ЛР
f 25
го
Q.
20
<и
I-
15
10
5
0
июнь
июль
август
2012 В 2013 В 2014 В ср. многолет.
месяц
Рисунок 4 - Максимальная температура воздуха в летний периодза годы исследований, 0С
Примечательно и то, что в полуденные часы жаркого периода температура почвы в пахотном слое при ее содержании по системе черного пара составляет 37,0 - 37,5 0С (август 2012-2014 гг.). В тоже время при использовании в междурядьях сада естественно растущих трав она заметно ниже: только 27,0 - 28,0 0С.
Именно поэтому снижение оводненности листьев яблони за период «третья декада июля - третья декада августа» при содержании почвы под задернением, даже в условиях возрастающего дефицита влаги, не превышает 15%, в то время как в контроле достигает 32% (табл. 2).
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
Таблица 2 - Влияние системы содержания почвы наоводненность и
водопотери листьев яблони сорта Флорина (подвой ММ106) в течение летнего периода, 2014 г ____________________
Система содержания Оводненность листьев, % Потеря воды листьями за 3 часа, %
почвы 26.06 21.07 28.08 26.06 21.07 28.08
Черный пар (контроль) 63,5 79,3 50,2 11,6 13,0 4,5
Задернение: черезрядное 63,2 66,8 56,8 12,8 6,0 2,3
междурядное 65,0 64,3 55,2 15,4 7,0 3,3
Одним из главных отрицательных факторов действия жары на растения признан окислительный стресс [4]. Жара вызывает дисбаланс между количеством поглощенной пигментами солнечной радиации и транспортом электронов через цитохромы. Избыточная энергия переходит на кислород, что приводит к образованию его активных форм (АФК).
Высокотемпературный стресс вызывает в хлоропластах фотоингибирование фотосинтеза и инактивацию каталазы, что приводит к накоплению АФК и обесцвечиванию хлорофилла. В результате снижается интенсивность фотосинтеза [8].
Следует заметить, что в случае использования в междурядьях сада естественно растущих трав (задернение междурядное и черезрядное) при действии климатических стрессоров у растений яблони с середины летнего периода проявляются защитно-приспособительные перестройки в функционировании организма. Так, у сорта Флорина в указанных вариантах опыта уже в июле повышается, в сравнении с контролем, водоудерживающая способность (снижаются водопотери) тканей листьев (см. табл.2). Это обусловливает увеличение во второй половине лета эффективности фотосинтетической деятельности растений.
Как показал эксперимент, даже на фоне возрастания негативного влияния на
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
растения климатических стрессоров, чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) у яблони сорта Флорина (подвой ММ106) при содержании почвы в междурядьях под задернением на 14% больше, чем в контроле (рис. 5).
Не исключено, что одной из причин такого превосходства могут быть лучшие условия освещенности деревьев. Они связаны с различной величиной альбедо (отношение отраженной радиации к падающей) разных видов поверхностей: чернозема и травостоя. Заметим, что альбедо травостоя заметно выше, чем чернозема. По мнению авторов, за счет отраженной радиации растения на светлых субстратах получают дополнительное освещение в сравнении с растениями, произрастающими на черноземе и других темноцветных почвах [1 ].
Более рельефное повышение (в сравнении с контролем) ЧПФ растений яблони (на 75%) зафиксировано в варианте «задернение черезрядное».
Черыыи П3£> "ЧІЄГ>&ЗГ>ЯЛІ-ІОЄ: ZvT\рядыое
задернение зад емь-ї є
Рисунок 5 - Чистая продуктивность фотосинтеза яблони сорта Флорина на подвое ММ106 в зависимости от системы содержания почвы (август,2012г)
Примечательно, что в оптимальном, с точки зрения фотосинтетической активности деревьев варианте, отмечено наиболее рациональное распределение ассимилятов между двумя основными процессами растительного организма: большая доля сухих веществ расходуется на формирование урожая плодов, а меньшая их часть - на рост вегетативных частей.
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
Исходя из представленных на рисунке 6 данных, у деревьев яблони сорта Флорина при использовании системы содержания почвы «задернение черезрядное», в отличие от других вариантов опыта, отмечается сдержанный рост побегов, сопряженный с умеренным и, относительно стабильным плодоношением на уровне
23-29 т/га.
2013
2014
годы
■ черный пар (к) ■ задернение черезрядное ■ задернение междурядное
А
Рисунок 6 - Особенности роста и плодоношения яблони сорта Флорина
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
на подвое ММ106 в зависимости от системы содержания почвы (сады учхоза «Кубань» КубГАУ закладки 2002 г.)
А - суммарный прирост побегов; Б - урожайность
При этом средняя урожайность яблони сорта Флорина на 28,0% выше, чем в контроле, и на 27,3% больше, чем в варианте «задернение междурядное».
Об усилении активности генеративной функции у растений яблони при внедрении оптимального варианта содержания почвы свидетельствуют и другие данные: в частности, интенсификация накопления сухих веществ в формирующихся плодах в течение вегетации (рис. 7), а также повышение степени закладки цветковых почек под урожай следующего года и ускорение их дифференциации (табл. 3).
О
ГМ
О
UD
ГМ
О
ГМ
о
ГО
о
о
гм
г<
о
о
гм
г<
о
о
гм
г<
о
гм
о
гм
г<
о
о
гм
со
о
г<
о
о
гм
со
о
о
гм
оо
о
о
гм
оо
о
оо
™ дата
черный пар
черезрядное задернение
междурядное задеренение
Рисунок 7 - Динамика накопления сухих веществ в плодах яблони в зависимости от системы содержания почвы, 2014 г.
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
Таблица 3 - Особенности закладки и дифференциации цветковых почек у яблони сорта Флорина (подвой ММ106) в зависимости от системы содержания почвы в междурядьях неорошаемого сада (октябрь 2014 г.)
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
Таким образом, при комплексном проявлении абиотических стресс-факторов летнего периода только при черезрядном задернении почвы естественно растущими
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
травами («компромисс» между двумя способами содержания почвы в междурядьях: черным паром и междурядным задернением) достигается устойчивое
функционирование неорошаемого органического сада яблони. При этом улучшаются условия освещенности деревьев, создается благоприятное сочетание показателей водного и температурного режимов почвы, происходят
защитно-приспособительные перестройки в растительном организме, увеличивается эффективность фотосинтетической деятельности растений и, в конечном счете, обеспечивается получение умеренных, но стабильных урожаев плодов на уровне 23-29 т/га.
Литература
1. Горышина, Т.К. Экология растений: Учебное пособие / Т.К. Горышина // М.: Высш. школа, 1979. - 125 с.
2. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б .А. Доспехов. - М.: Колос, 1985.- 416с.
3. Кашин В. И. Биологический потенциал как основа устойчивого са доводства России /
В. И. Кашин // Проблемы и перспективы стабилизации и развития садоводства и виноградарства: Материалы междунар. науч.-прак. конф. «Садоводство и виноградарство
21-го века». - Краснодар, 1999. - С. 3-16.
4. Кошкин, Е.И. Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур: Учебник / Е.И. Кошкин // М.: Дрофа, 2010. - 638 с.
5. Кушниренко, М. Д. Методы диагностики засухо- и жароустойчивости плодовых культур / М.Д. Кушниренко, Г.П. Курчатов // Физиологические основы адаптации многолетних культур к неблагоприятным факторам внешней среды. - Кишинев, 1984. - С. 241-245.
6. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Под ред. Е.Н. Седова и Т.П. Огольцовой. - Орел: Изд-во ВНИИСПК,1999. - 608 с.
7. Харитонов С. А. Природная среда и органическое сельское хозяйство / С. А. Харитонов // Аграрная наука.- 2011. - № 1. - С. 2-5.
8. Якушкина Н.И. Физиология растений: учебник для вузов/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко // - М: Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2005. - 467 с.
References
1. Goryshina, T.K. Jekologija rastenij: Uchebnoe posobie / T.K. Goryshina // M.: Vyssh. shkola, 1979. - 125 s.
2. Dospehov, B.A. Metodika polevogo opyta / B.A. Dospehov. - M.: Kolos, 1985.- 416s.
3. Kashin V. I. Biologicheskij potencial kak osnova ustojchivogo sa-dovodstva Rossii / V. I. Kashin // Problemy i perspektivy stabilizacii i razvitija sadovodstva i vinogradarstva: Materialy mezhdunar. nauch.-prak. konf. «Sadovodstvo i vinogradarstvo 21-go veka». - Krasnodar, 1999. - S. 3-16.
4. Koshkin, E.I. Fiziologija ustojchivosti sel'skohozjajstvennyh kul'tur: Uchebnik / E.I. Koshkin // M.: Drofa, 2010. - 638 s.
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
1
Научный журнал КубГАУ, №104(10), 2014 года
5. Kushnirenko, M.D. Metody diagnostiki zasuho- i zharoustojchivosti plodovyh kul'tur / M.D. Kushnirenko, G.P. Kurchatov // Fiziologicheskie osnovy adaptacii mnogoletnih kul'tur k neblagoprijatnym faktoram vneshnej sredy. - Kishinev, 1984. - S. 241-245.
6. Programma i metodika sortoizuchenija plodovyh, jagodnyh i orehoplodnyh kul'tur / Pod red.
E.N. Sedova i T.P. Ogol'covoj. - Orel: Izd-vo VNIISPK,1999. - 608 s.
7. Haritonov S. A. Prirodnaja sreda i organicheskoe sel'skoe hozjajstvo / S. A. Haritonov // Agrarnaja nauka.- 2011. - № 1. - S. 2-5.
8. Jakushkina N.I. Fiziologija rastenij: uchebnik dlja vuzov/ N.I. Jakushkina, E.Ju. Bahtenko // -M: Gumanitar. Izd. Centr VLADOS, 2005. - 467 s.
http://ej.kubagro.ru/2014/10/pdf/053.pdf
