CC BY
26
УДК 634.0.28+634.4
УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПЛОДОВ ДРЕВЕСНЫХ И КУСТАРНИКОВЫХ ДИКОПЛОДОВЫХ РАСТЕНИЙ В НИЖНЕГОРНОМ ПОЯСЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ
© 2012 г. М.Н. Фисун1, Е.М. Егорова1, А.Х. Цороев2, Ф.Ж. Саракуева1, Н.Х. Кагазежева3
1Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия, 1Kabardino-Balkar State Agriculture Academy, ул. Тарчокова, 1а, г. Нальчик, 360030, Tarchokov St., 1a, Nalchik, 360030,
[email protected] [email protected]
2Министерство сельского хозяйства и продовольствия 2Ministry of Agriculture and Food
Республики Ингушетия, of the Republic ofIngushetia,
ул. Муталиева, 8, г. Назрань, 386101 Mutaliev St., 8, Nazran, 386101
3Адыгейский государственный университет, 3Adyghe State University,
ул. Университетская, 208, г. Майкоп, 385000, Universitetskaya St., 208, Maykop, 385000,
[email protected] [email protected]
Естественные заросли алычи, кизила, мушмулы, шиповника представляют резерв дикоплодовых растений с уникальными свойствами урожая, используемого в пищевой, фармацевтической и парфюмерной промышленности. На основе имеющихся материалов лесоустройства выделены урочища с обилием плодовых дикоросов в нижнегорном поясе Кабардино-Балкарии и Республики Ингушетии. На основании семилетних исследований выявлены обилие изучаемых видов, их индивидуальная продуктивность, качество плодов и ресурс урожая. В результате комплексной оценки зарослей дикоросов и их продуктивности установлено, что заготовка плодов этих растений способствует получению экологически безопасной конкурентоспособной продукции, повышению занятости населения, сохранению генофонда дикоплодовых.
Ключевые слова: дикоплодовые, урожай, качество плодов, биоразнообразие, тяжелые металлы, ресурс.
Natural brushwood of a cherry plum, a cornel, a medlar, a dog rose represent a reserve wild-fruit plants with unique properties of the crop used in the food, pharmaceutical and perfumery industry. Preparation of fruits of these plants assists reception of ecologically safe competitive production, increase of employment of the population, conservation of wild-fruit plants gene pool.
Keywords: wild-fruit bushes, crop, quality of fruits, a biodiversity, heavy metals, resource.
Естественный генофонд дикорастущих плодовых деревьев на Северном Кавказе представлен более чем 50 видами, из которых в процессе формообразования в значительной степени сложились современные биоценозы. Так, в результате экспедиций на Кавказ, Н.И. Вавилов [1] пришел к убеждению, что основные резервы сортов оказались приуроченными к горным и нередко к высокогорным южным районам и что, будучи родиной европейского плодоводства, Кавказ до сих пор сосредоточивает в себе огромные заросли диких плодовых, в том числе и Северный Кавказ. Интерес к естественному генофонду дикоплодовых последнего носит периодический характер и в большей степени проявляется во времена возрастающей потребности в высококачественных пищевых продуктах и активизации селекционных работ в отрасли плодоводства [1-4].
В настоящее время, когда во многих пищевых продуктах, особенно в напитках, используются различного рода ароматизаторы, красители, улучшители вкуса и прочие добавки искусственного происхождения, использование естественных исходных продуктов (плодов и ягод) представляет собой важный резерв получения диетической продукции, безвредной и необходимой для здорового человеческого организма. Ввиду значительной ценности урожая дикоросов получаемые из него продукты пользуются исключительно высоким потребительским спросом, что обеспечивает устойчивый спрос и существенный экономический эффект. Такое положение обусловливает актуальность решения задач, связанных с изучением ресурсного потенциала, выявления качественных характеристик плодов и вырабатываемых из них продуктов, разработки технологических приемов всего процесса: от заготовки плодов до их переработки и реализации готового продукта, а также технологии улучшения естественных зарослей и создания искусственных насаждений из наиболее ценных пород. Решение этих задач особо важно для регионов Северного Кавказа, отличающихся высоким уровнем безработицы в сельских местностях, малыми доходами, низкой общественной активностью, проявлением экстремизма и других конфликтных отношений.
Объекты и методика проведения исследований
С целью определения естественных ресурсов дикоплодовых древесных и кустарниковых растений в наиболее доступном нижнегорном поясе Центрального Предкавказья на территории Кабардино-Балкарской (КБР) и Ингушской Республик (РИ) нами с 2004 г. ведутся стационарные полевые исследования. Объекты - дикорастущие алыча, груша, кизил, мушмула, шиповник и яблони в естественных ценозах, сформировавшихся преимущественно на пологих и покатых склонах. Выбор места (урочищ и фаций) проведения исследований диктуется условиями доступности сбора и выноса (вывоза) урожая.
Выделение урочищ и участков (фаций) проведено по материалам лесоустройства за 1984 (РИ) и 1990 г. (КБР) и экспедиционных обследований нижнего пояса (до высоты 800-900 м над уровнем моря) бассейнов горных рек и речек. Экспедиционными исследова-
ниями в натуре определялись места, в которых компактно произрастают алыча, груша, кизил, мушмула, шиповник и яблоня. Урочища охватывают территорию водосборной площади, а их фации - отдельные элементы: склоны одноименных экспозиций с изменением высотного пояса в пределах не более 100^150 м, водоразделы, участки местного базиса эрозии и др. Склоны и водоразделы водосборов сложены, как правило, элювием выветренных горных пород, а участки местного базиса эрозии и прилегающих к нему площадей - аллювием и/или пролювием.
Для определения обилия изучаемых видов и обеспечения репрезентативности выборки закладывали пробные площадки размером 20x5 м (по 100 м2) по 3 в разных местах водосбора (в одноименной фации) [5]. Площадки ориентировали короткой стороной вдоль линии стока. В пределах каждой из площадок дважды, в 2004 и 2010 гг., проводили сплошной пересчет плодовых растений, в процессе которого выделяли плодоносящие и не вступившие в плодоношение экземпляры. Типичные по росту и развитию плодоносящие экземпляры древесных растений (груши, кизила, яблони) обозначали путем нанесения хорошо видимой засечки, а кустарники (алычи, мушмулы и шиповника) - подвязкой из цветной ткани. Эти экземпляры (не менее 30) были в последующем учетными и на них проводили полный сбор урожая, 10-15 % которого отбирали на химический анализ. Отобранные плоды (средневзвешенная проба) анализировали на содержание в них сахаров и кислот, определяли среднюю массу одного экземпляра, выход семян, мякоти и сока. Химический и механический анализы плодов проводили стандартными методами, принятыми в плодоводстве [6]. В жидкой фракции плодов методом спектрального анализа [7] определяли наличие и количество в ней тяжелых металлов, в том числе цинка, меди, кадмия, ртути и свинца.
Материалы по урожайности выделенных видов обрабатывали методом вариационной статистики [8] с определением дисперсии средней арифметической, ее ошибки и коэффициента вариации за период проведения исследований.
Результаты и их обсуждение
Естественные изменения численности плодовых деревьев и кустарников за годы проведения исследований обусловлены, главным образом, усыханием отдельных экземпляров и вырастанием молодых. При этом характер изменений обилия плодовых растений для каждого из видов различный (рисунок).
Так, у алычи, кизила, мушмулы и шиповника отмечено нарастание численности особей на 1 га исследуемых фаций. При этом у каждой из этих пород не найдено старых погибающих или погибших особей, но местами образовался подрост высотой более 1,5 м, в том числе увеличилось количество плодоносящих экземпляров. Наоборот, у груши отмечена гибель молодых растений и не выявлено усыхания, но были своевольные вырубки старых деревьев. У яблони наблюдается усыхание как молодых, так и старых особей.
шт/га
Породы
Алыча Груша Кизила Мушмула Шиповник Яблоня
Изменение количества плодоносящих и не плодоносящих растений
Все отмеченные древесные растения семенного происхождения, а среди кустарниковых имеются и семенного, большей частью у мушмулы, и вегетативного - у шиповника. Из всех видов только шиповник образует чистые, без примесей других древесно-кустарниковых растений, заросли в виде небольших, до 15-20 м2, куртин.
Зависимость от условий местности проявляется у всех изучаемых плодовых пород. При этом практически повсеместно встречаются алыча и шиповник, а в отдельных урочищах мушмула и кизил. Как правило, мушмула занимает земли с глубокими почвами, а ки-
зил, наоборот, мелкие и даже обнажения коренных пород, в том числе скальных. Груша и яблоня встречаются большей частью по делювию склонов. Груша произрастает преимущественно одиночными экземплярами в сообществе с деревьями 2-го яруса, которые служат подгоном: боярышником однопестичным, грабом, а также лещиной и редко алычой.
Оценка генеративной продуктивности изучаемых дикоросов по годам наблюдений свидетельствует о наибольшей стабильности этого показателя у шиповника (табл. 1).
Таблица 1
Динамика изменений обилия и урожайности дикорастущих плодовых растений. Средние за 2004 - 2007 и 2008 - 2010 гг.
Порода Кол-во растений, шт/га Урожай с растения, кг Урожайность зарослей, т/га
2004-2007 2008-2010 2004-2007 2008-2010 2004-2007 2008-2010
Х ± s* | V,%
Междуречье Ассы и Сунжи РИ
Алыча 212 233 5,1 16,4 ± 0,6 20,2 3,21 3,82
Груша 18 12 20,2 11,7 ± 0,8 37,2 0,36 0,14
Кизил 34 41 13,6 14,8 ± 0,4 12,6 0,46 0,61
Мушмула 46 52 9,2 8,5 ± 0,4 26,8 0,40 0,44
Шиповник 28 32 2,0 1,7 ± 0,04 13,4 0,06 0,05
Яблоня 13 10 8,3 6,2 ± 0,4 33,5 0,11 0,06
Междуречье Баксан - Черек
Алыча 166 184 8,4 9,1 ± 0,3 19,4 1,4 1,61
Мушмула 43 51 7,3 7,7 ± 0,4 27,7 0,3 0,4
Шиповник 188 206 0,84 1,12 ±0,03 12,6 0,16 0,23
Только в один 2010 г. урожайность его кустов была существенно ниже среднего показателя. Как следствие, коэффициент вариации урожайности шиповника оказался в 1,1 раза меньше, чем у кизила, - 2-й по стабильности плодоношения породы - и в 1,6 раза меньше, чем у алычи.
Практически одинаковые (33,5 - 37,2 %) коэффициенты вариации отмечаются у груши и яблони. У этих пород отмечался уровень урожайности достоверно разный по отношению к среднему за годы наблюдений. Вариация урожайности кустов мушмулы практически равнозначная в обоих рассматриваемых
бассейнах и находится на уровне, характеризуемом как средняя стабильность.
У всех плодовых пород, за исключением алычи, существенно большая урожайность по сравнению со средней за 7 лет отмечена в 2004 г., а низшая - в 2007 и 2010 гг. Низкая урожайность дикоросов в 2007 г. связана с длительной ранней засухой: в период с 14 мая по 2 июня в регионе не было осадков, а температура воздуха в дневные часы на фоне восточных сухих ветров превышала 32 °С. Наоборот, в 2010 г. весна была холодной с затяжными моросящими осадками, что создавало неблагоприятные условия для цветения и опыления груши, мушмулы, шиповника и яблони. Рано цветущий кизил отцвел до наступления возвратных холодов и наступления длительного периода с осадками.
Нами выявлено, что чем больше разнообразие форм отдельных видов плодовых пород, тем выше вариация средней массы плодов. Так, наибольшее формовое разнообразие алычи и шиповника напрямую связано с вариацией средней массы плодов этих пород. У алычи выявлено 3 формы по цвету костянок (желтые, розовые и темно-фиолетовые), масса которых изменялась в один и тот же год (2009) соответственно от 4,3 до 19,7. У шиповника найдено 4 генотипа по цвету кожицы, 3 -по форме плода, а пределы колебаний средней массы одного плода достигли в 2009 г. от 0,6 до 2,5 г.
Результатами спектрального и фотоколориметрического анализа установлено, что плоды дикоросов отличаются уникальными свойствами по содержанию микроэлементов и биологически активных органических соединений (сапонинов, антоцианов, танинов и др.). Так, плоды кизила содержат 28-42 мг/кг анто-цианов, мушмулы - 25 мг/кг йода, гипантии шиповника - помимо витамина С, антоцианов до 40 мг/дм3.
В плодах всех изучаемых пород не обнаружено недопустимого по ПДК количества тяжелых металлов. Так, максимальное содержание свинца составило 0,1-10-1 г/кг сырой массы мушмулы и менее 0,015-Ш-4 в плодах шиповника и алычи, что ниже ПДК более чем в 10 раз. В плодах кизила свинец обнаружен в виде следов. Аналогичная картина проявляется в содержании кадмия и ртути. Их количество самое высокое в плодах мушмулы и шиповника и достигает уровня в 5-8 раз меньшего, чем ПДК. Содержание цинка и меди - 4 и 6 мг в кг сырых плодов шиповни-
Алыча же, благодаря многообразию форм, различающихся по срокам цветения, и обладающая повышенной устойчивостью к сырой погоде, дала более значительный урожай, чем в засушливый 2007 г., и не существенно ниже среднего за годы наблюдений.
Вариация урожайности изучаемых плодовых пород в определенной степени связана с изменениями средней массы плодов (табл. 2).
Отмечено, что в условиях Кабардино-Балкарии плоды более крупные, чем в Республике Ингушетии, что связано главным образом с лучшей влагообеспе-ченностью осадками и более высокой относительной влажностью воздуха в предгорьях КБР по сравнению с тем же высотным поясом РИ [9].
2
ка, мушмулы и алычи и 2 - 3 мг в мякоти костянок кизила.
На фоне отсутствия защиты растений от болезней и вредителей представляет интерес характер и степень поражения ассимиляционного аппарата и плодов изучаемых дикоросов. Из числа изучаемых видов ни в один год не выявлено поражения вредителями и болезнями листьев и плодов кизила и мушмулы. Не отмечено поражения плодов алычи, хотя в 2008 и 2010 гг. до 50 % листьев были поражены дырчатой пятнистостью. В эти же годы наблюдалось повреждение плодов и листьев шиповника мучнистой росой. В августе 2010 г. поражение листьев у большинства форм шиповника достигало 40-60 %, а плодов - 70-80. Практически ежегодно наблюдалось поражение до 30 % плодов и листьев яблони паршой, а плодов груши - плодожоркой. На деревьях груши развитие болезней не наблюдалось.
Сравнительно высокая чистота плодов у дикоро-сов на беспестицидном фоне мест произрастания способствует тому, чтобы их использовать для получения особо ценной продукции, а также для заготовки лекарственного сырья.
Рассчитанный эксплуатационный ресурс урожая плодовых только в регионах Центральной части Северного Кавказа показывает, что при существующих площадях, на которых имеются заросли дикоросов, можно ежегодно заготавливать свыше 10^12 тыс. т разнообразных плодов, в том числе шиповника - около 1,5, кизила - 1,5^2,5 и алычи - свыше 7 тыс. т. Заготовка таких объемов плодов в естественных зарос-
Таблица
Средняя масса плодов дикоросов и содержание в них Сахаров и кислот в естественных условиях произрастания.
(2004-2010 гг.)
Порода Средняя масса плодов, г Среднее содержание в соке плодов, г/дм3
Сахаров кислот (РИ)
РИ КБР РИ КБР Всего В том числе витамина С, мг
Алыча 14,2 + 0,3 15,3 4,7 + 0,2 4,5 + 0,2 11,7 148
Груша 12,7 + 0,6 - 3,6 + 0,1 - 9,6 62
Кизил 3,7 + 0,1 - 6,1 + 0,2 - 10,8 216
Мушмула 11,8 + 0,3 12,4 5,8 + 0,2 5,4 + 0,3 6,8 122
Шиповник 0,9 + 0,04 1,12 4,4 + 0,1 4,6 + 0,1 4,1 1720
Яблоня 12,5 + 0,2 - 2,9 + 0,05 - 11,3 55
лях потребует привлечения рабочей силы на длительный период созревания урожая и его переработки.
Литература
1. Вавилов Н.И. Организация сельскохозяйственной науки
в СССР (избранные статьи и выступления). М., 1987. 384 с.
2. Каиров А.К Садоводство Кабардино-Балкарии // Тр.
Кабардино-Балкарской опытной станции садоводства. Нальчик, 1977. Вып. 1. С. 5-23.
3. Цороев А.Х. Ресурсный потенциал дикоплодовых расте-
ний в предгорной и нижнегорной зонах Республики Ингушетии // Проблемы развития АПК Саяно-Алтая: материалы межрегион. НПК 17 декабря 2010 г. Абакан, С. 136-138.
4. Фисун М.Н., Егорова Е.М., Сарбашев А.С. Опад как показатель продукционного процесса древесных и кус-
тарниковых плодовых растений // Методы изучения продукционного процесса растений и фитоценозов: материалы МНПК 17-20 июня 2009 г. Нальчик, 2009. С. 178-180.
5. Уткин А.И. Биологическая продуктивность лесов (мето-
ды изучения и результаты) // Лесоведение и лесоводство. Т. 1 (итоги науки и техники. ВИНИТИ АН СССР). М., 1975. С. 9 - 190.
6. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягод-
ных и орехоплодных культур. Орел, 1999. 606 с.
7. Зырин Н.Г., Обухов А.И. Спектральный анализ почв,
растений и других биологических объектов. М., 1977. 333 с.
8. Лакин Г.Ф. Биометрия. М., 1990. 326 с.
9. Народецкая Ш.Ш. Агроклиматическая оценка условий
увлажнения территории Центрального и Восточного Кавказа в пределах Кабардино-Балкарской, СевероОсетинской и Чечено-Ингушской АССР // Сб. работ Ростовской ГМО. Вып. 15. Л., 1976. 416 с.
Поступила в редакцию_1 апреля 2011 г.
