CC BY
79
УДК 634.11:631.52
ВЛИЯНИЕ СОРТА, ПОДВОЯ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ВСТАВКИ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛИСТЬЕВ
ЯБЛОНИ
М.К.СКРИПНИКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой
Мичуринский государственный педагогический институт
E-mail: apk_mich@mail.ru
Резюме. Основная характеристика фотосинтетических процессов растений - чистая продуктивность фотосинтеза, которая зависит от генотипа сорта, подвоя, промежуточной вставки и совокупности внешних факторов. Правильный выбор сорто-подвойныхкомбинаций эффективно влияет на биологическую продуктивность деревьев яблони в садах. Он обеспечивает долговечность насаждений, что сказывается на их хозяйственной продуктивности.
Ключевые слова: подвой, привой, промежуточная вставка, чистая продуктивность фотосинтеза.
Хозяйственная продуктивность садов напрямую зависит от правильного выбора сорта, подвоя или промежуточной вставки, поскольку именно они могут обусловливать такие качества насаждений как скороплодность, урожайность, долговечность. Согласно теории фотосин-тетической продуктивности все процессы жизнедеятельности растения обеспечиваются энергией благодаря фотосинтезу. По мнению ряда исследователей [1, 2], количественные характеристики этого процесса непостоянны и зависят от внешних факторов. В то же время известно, что в одних и тех же условиях продуктивность фотосинтеза у различных сельскохозяйственных культур и разных генотипов одного вида отличается, что доказывает наличие генетически детерминированной связи между оптимальными показателями деятельности организма и условиями среды [3]. Увеличение фотосинтетичес-кой активности сельскохозяйственных растений часто рассматривается как условие повышения их продуктивности. Учитывая, что плодовые деревья, как правило, представляют собой двух- или более компонентные системы, при оценке продукционного потенциала насаждений необходимо знать степень влияния подвоя или промежуточной вставки на течение процесса фотосинтеза в листьях привоя.
Цель нашего исследования заключалась в оценке влияния подвоя или промежуточной вставки на отдельные показатели фотосинтетической продуктивности яблони. Для ее достижения были сформулированы следующие задачи: сравнить величину чистой продуктивности фотосинтеза листьев у сортов яблони на разных подвоях и промежуточных вставках; выявить связь между общим состоянием деревьев, содержанием суммы хлорофиллов в листьях и чистой продуктивностью фотосинтеза.
Условия, материалы и методы. Объектами исследования были деревья яблони с конструкцией подвой -привой и подвой - промежуточная вставка - привой.
Сорто-подвойные комбинации яблони выращивали на биостанции Мичуринского государственного педагогического института. В статье приводятся данные, полученные в 2003-2007 гг. Для сравнения показателей биологической продуктивности в зависимости от сорта (12 сортов) и подвоя (3 подвоя) были выбраны практически 22 --------------------------------------------------
одновозрастные деревья (посадки 1989-1991 гг), произраставшие в сходных условиях. В качестве привоя выбраны сорта с разным сроком созревания плодов: летний
- Мелба; осенние - Антоновка обыкновенная, Жигулевское, Орловское полосатое, Осеннее полосатое; зимние
- Зимнее полосатое, Лобо, Красивое, Пепин шафранный, Ренет Черненко, Северный синап, Уэлси. Подвоем послужили формы 54-118, 62-396, сеянцы Антоновки обыкновенной. По каждой сорто-подвойной комбинации учеты проводили на 5 деревьях.
Влияние промежуточной вставки на фотосинтетичес-кую продуктивность листьев яблони изучали в течение трех периодов (1994-1997 гг, 2002-2003 гг, 2007-2008 гг) в саду ОПХ ВНИИС им. И.В. Мичурина. По каждой трехкомпонентной конструкции учеты проводили не менее чем на 3 деревьях.
Сад на промежуточных вставках площадью 4,7 га заложен весной 1975 г, состоит из 2628 деревьев, размещенных в 47 рядах. Ориентация рядов с юго-востока на северо-запад. Схема посадки деревьев - 6x3 м. В качестве привоев использовали сорта Северный синап, Мартовское, Антоновка обыкновенная, Россошанское полосатое. Подвоем у трехкомпонентных деревьев были сеянцы ягодной (сибирской) яблони (Ма!ив Ьаааа1а (1_.) ВогкИ) и зимостойких сортов (в основном Антоновки обыкновенной). Промежуточные вставки - в отдельных случаях подвои селекции В.И. Будаговского, в том числе 54-118, но в основном - подвои селекции С.Н. Степанова. С каждым привоем испытывали не менее 60 вставок. Контроль -двухкомпонентные конструкции на тех же подвоях и на корнесобственных клоновых подвоях.
Величину чистой продуктивности фотосинтеза листьев яблони определяли по методике А.С. Овсянникова [4] на периферийных кольчатках в средней части кроны с южной стороны. По каждой комбинации кольцевали не менее 15 плодовых образований. Определение суммарного хлорофилла в листьях проводили по методике Вильштеттера [5]. Содержание пигментов учитывали через 30, 60, 75 и 90 дней после окончания цветения в листьях кольчаток, аналогичных окольцованным. Листья собирали с 10 коль-чаток. Высечки брали с двух сторон от центральной жилки в средней части листа. Для сопоставления величины чистой продуктивности фотосинтеза листьев с суммарным содержанием хлорофилла брали средние за вегетационный период показатели содержания пигментов.
Все данные статистически обработаны с использованием методов однофакторного дисперсионного анализа, корреляционного и регрессионного анализа [4].
Результаты и обсуждение. В среднем различия между сортами по величине чистой продуктивности фотосинтеза были невелики и составляли 1,2 г/м2 в сутки. В целом листья у сортов Жигулевское, Красивое, Северный синап работали продуктивнее, чем у Антоновки обыкновенной и Осеннего полосатого. В отдельные годы разница между фотосинтетической продуктивностью 1 м2 листьев у сортов, привитых на подвой 54-118, достигала от 1 (2007 г) до 2,5 (2003 г) граммов сухого вещества в сутки. Однако их ранжирование по величине этого показателя в разные годы не сохранялось, поскольку она из__ Достижения науки и техники АПК, №08-2010
Таблица 1. Чистая продуктивность фотосинтеза листьев у сортов яблони, г/м2 сутки (подвой 54-118)
Сорта 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2007 г. Сред няя
Мелба 8,0 7,8 7,5 7,9 7,8
Антоновка
обыкновенная 7,9 7,0 6,9 7,4 7,3
Жигулевское 9,2 8,5 8,2 8,0 8,5
Орловское полосатое 8,2 7,5 7,9 7,5 7,8
Осеннее полосатое 7,3 7,0 7,5 7,5 7,4
Зимнее полосатое 8,5 8,3 7,0 7,9 7,9
Лобо 9,7 8,5 7,2 7,8 8,3
Красивое 9,5 9,0 8,0 7,5 8,5
Пепин шафранный 8,3 7,9 7,5 7,2 7,7
Ренет Черненко 8,0 8,5 7,5 7,6 7,9
Северный синап 9,0 8,7 8,3 8,0 8,5
Уэлси 8,1 9,2 7,3 7,0 7,9
Среднее 8,5 8,2 7,0 7,6 7,9
НСР05 0,6 0,3 0,4 0,7 1,1
Примечание: курсивом выделены названия сортов, у которых достоверность различий по годам подтверждена однофакторным дисперсионным анализом с вероятностью 95 %.
менялась у одного и того же сорта по годам в зависимости от индивидуальной реакции генотипа на комплекс внешних и внутренних факторов. Степень варьирования фо-тосинтетической продуктивности у сортов была различной (табл. 1). В целом по всему массиву сортов самой высокой она была в 2003 г., самой низкой - в 2005 г, хотя различия не так уж и велики и в среднем по годам составляют всего лишь 1,5 г/м2 в сутки.
В 2006 г. определить чистую продуктивность фотосинтеза по всему массиву анализируемых сортов не удалось, так как урожай у большинства деревьев полностью отсутствовал, что было связано с тремя причинами: периодичность плодоношения; многочисленные зимние повреждения плодовых образований у деревьев некоторых изучаемых сортов; поздние весенние заморозки, от которых пострадали цветки многих сортов яблони весной 2006 г. Однако у отдельных сортов небольшой урожай был сформирован. Анализ результатов опытов по определению ЧПФ показал, что условия зимы и весны 2006 г. по-разному повлияли на состояние листьев. У Антоновки обыкновенной, Красивого и Северного синапа продуктивность фотосинтеза листьев на подвое 54-118 была близка к среднемноголетнему уровню и составила 7,2,
8.2 и 8,0 г/м2 в сутки соответственно. У Мелбы и Уэлси она резко снизилась до 5,2 и 5,4 г соответственно, что могло быть связано с заметным подмерзанием древесины кольчаток до 3,5 баллов.
На чистую продуктивность фотосинтеза помимо генотипа привоя влияет и подвой. В среднем за 2003-2005 и
2007 гг. величина этого показателя у всех сортов за исключением Мелбы, Лобо, Уэлси на подвое 62-396 была достоверно выше, чем на 54-118 и семенном. В среднем по сортам и годам на семенном подвое она составила 7,7 г/м2 в сутки, на 54-118 - 8,0 г/м2 в сутки, на 62-396 -
8.3 г/м2 в сутки. Однако реакция сорто-подвойных комби-
наций на внешние факторы также была не одинаковой. Особенно это заметно в критические по гидротермическому режиму годы. В 2006 г. на подвое 62-396 листья деревьев сортов Красивое и Северный синап работали менее эффективно, нежели на подвое 54-118. Величина чистой продуктивности фотосинтеза у них в среднем по 5 деревьям (25 периферийным кольчаткам) на подвое 62-396 составила 6,4 и 7,0 г/м2 в сутки, а на подвое 54-118 - 7,3 и 7,8 г/м2 в сутки соответственно. В то же время листья у Антоновки обыкновенной на подвое 62-396, как и обычно, Достижения науки и техники АПК, №08-2010 —
работали более эффективно, чем на 54-118. Их фото-синтетическая продуктивность составила 7,8 г сухого вещества за сутки с 1 м2. Такую разнонаправленную реакцию сортов мы связываем с различной морозостойкостью привоя. Менее устойчивые сорта (в том числе Красивое, Северный синап) на подвое 62-396, получили более сильные зимние повреждения, нежели на подвое 54-118, что привело к снижению чистой продуктивности фотосинтеза их листьев. Так, среднее повреждение древесины кольчаток сорта Красивое на подвое 62-396 составило 2,8 балла, флоэмы - 2,5, камбия - 1,2 балла; у Северного синапа - 2, 2,5 и 1,5 балла соответственно. Повреждения древесины и флоэмы у этих сортов на 54-118 и семенном подвое не превышали 2 баллов, у камбия отмечены точечные повреждения на 1 балл. Различий между величинами ЧПФ листьев кольчаток на 54-118 и семенном подвое у этих сортов практически не было. Для зимостойкого сорта Антоновка обыкновенная некоторые различия в морозостойкости подвоев не сказались на биологической продуктивности деревьев (повреждения флоэмы кольчаток на подвое 62-396 составляли около 1 балла, древесина и камбий не пострадали). Таким образом, чистая продуктивность фотосинтеза зависит не только от генотипа привоя и подвоя, но и от их совместной реакции на факторы внешней среды.
Промежуточная вставка также влияет на величину чистой продуктивности фотосинтеза листьев привоя. В среднем за годы изучения более продуктивная фото-синтетическая деятельность листьев трехкомпонентных деревьев Антоновки обыкновенной отмечалась у периферийных кольчаток на вставках 3-17-38, 3-1-21, 3-1-68. Она составила 8,6; 8,8; 8,9 г/м2 в сутки соответственно (табл. 2).
Слабо работали листья на вставках 2-19-372, 2-46-77, 3-6-3, 3-3-3, где величина ЧПФ в среднем за годы изучения не превышала 6,5 г/м2 сутки. Сопоставление чистой продуктивности фотосинтеза листьев с суммарным содержанием хлорофилла показало, что прямолинейной корреляции между их величинами нет. Однако в листьях Антоновки обыкновенной на вставках 3-17-38, 3-1-21, 3-1-68, отличающихся повышенной продуктивностью фотосинтеза, содержание хлорофилла в листьях в расчете на 1 г сырого вещества в среднем за 1994-1997 гг. было почти на 1 /4 выше, чем на вставках 2-46-77,2-19-
Таблица 2. Влияние промежуточной вставки на величину чистой продуктивности фотосинтеза листьев периферийных кольчаток деревьев сор-та Антоновка обыкновенная
Чистая продуктивность
Вставка
фотосинтеза, г/м в сутки
1994-1997 гг. 2002-2003 гг. 2007-2008гг.
3-17-38 9,6 8,5 7,8
2-46-77 7,0 6,5 5,7
3-6-47 6,9 7,5 6,0
3-1-21 10,8 8,3 7,4
3-6-3 6,5 7,0 4,5
3-3-3 6,5 7,0 4,5
3-1-68 10,4 8,0 8,2
6-9-76 8,3 7,0 6,5
3-4-25 8,4 7,2 5,7
3-4-64 8,5 7,8 6,3
3-1-27 8,9 7,3 6,6
2-18-160 7,5 6,1 6,0
2-19-372 6,7 5,6 5,0
2-19-265 8,0 8,4 4,9
54-118 8,0 7,5 5,2
НСР05 0,8 0,6 0,9
372, 3-6-3. У первых оно составляло 4,2, 3,8 и 3,9 мг/г; у вторых - 3,1, 2,9 и 2,6 мг/г соответственно.
При сравнении фотосинтетической деятельности листьев на одних и тех же вставках установлено, что на нее также влияет возраст деревьев. ЧПФ листьев на плодоносящих кольчатках в среднем за 1994-1997 гг была выше, чем за 2000-2003 и 2007-2008 гг В среднем по всем вставкам величина этого показателя у 20-летних деревьев приблизительно на 35 % выше, чем у 30-летних. Особенно резко в связи с возрастом деревьев падает продуктивность фотосинтеза у листьев привоя на вставках 2-19-265, 3-6-
3, 3- 3-3, 54-118. Скорее всего, это связано с ослаблением общего состояния растений, которое обусловлено их возрастом, снижением уровня инсоляции в загущенном саду, остаточным действием зимних повреждений и других жизненных стрессов. Об изменении физиологического состояния листьев в связи с возрастом деревьев свидетельствует и содержание хлорофилла в них. В среднем по всем вставкам суммарное содержание хлорофилла в листьях в 1994-1997 гг было на 24 % выше, чем в 2007-
2008 гг (2,9 мг/г). Следовтельно фотосинтетическая проЛитература.
дуктивность листьев и их пигментный состав связаны с долговечностью сорто-подвойной комбинации.
Выводы. В целом, по результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
подвои и промежуточные вставки достоверно влияют на величину чистой продуктивности фотосинтеза листьев привоя;
реакция привоя на подвой и вставку индивидуальна; между суммарным содержанием хлорофилла в листьях привоя и чистой продуктивностью фотосинтеза прямой корреляционной зависимости не отмечено, однако резкое снижение количества суммарного хлорофилла в листьях может быть причиной уменьшения чистой продуктивности фотосинтеза;
суммарное содержание хлорофилла в листьях привоя и чистая продуктивность фотосинтеза зависят от возраста деревьев и долговечности привойно-подвойной комбинации;
при закладке новых производственных насаждений яблони необходимо учитывать генотип привоя, подвоя и промежуточной вставки.
1. Чиков В.И. Эволюция представлений о связи фотосинтеза с продуктивностью растений // Физиология растений. - 2008. -Т. 55. - №1. - С. 140-154.
2. Величка Р., Марцинкявичене А., Римкевичене М. Зависимость фотосинтетических показателей продуктивности растений ярового рапса от густоты посевов // Физиология растений. - 2007. - Т. 54. - №4. - С. 614-622.
3. Скрипникова М.К., Трунов И.А., Скрипникова Е.В. Влияние сорто-подвойньх комбинаций на некоторые слагаемые продуктивности яблони // Lucrari stiintifice volumul 16: Horticultura, viticultura, si в1Мси1Шга si protectia plantelor. - Chisinau, 2008. - C. 101-105.
4. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Под ред. ЕН. Седова - Орел, 1999. - 606с.
5. Баславская С.С., Трубецкова О.М. Практикум по физиологии растений - М.: Изд-во МГУ, 1964. - 328 с.
INFLUENCE OF A VARIETY, STOCK AND INTERCALAR ON PHOTOSYNTHETIC EFFICIENCY OF
LEAVES AT AN APPLE
Summary. Net productivity of photosynthesis depend on genotype of a variety, a rootstock and intercalar and pool external factors. The proper choice of precocious rootstock-scion combinations effects yield of apple trees in orchard that can be increased by means of different agronomic methods depressing apical dominanse and stimulating generative organogenesis. The regular choice of the rootstock, the intercalar and the scion provide the longevity of an apple plantation.
Key words: rootstock, scion, intercalar, net productivity of photosynthesis.
УДК 634.11:631.81
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ РЕАКЦИИ ГЕНЕРАТИВНЫХ И ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ ЯБЛОНИ И ГРУШИ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ СТРЕССОВ ЗИМНЕГО ПЕРИОДА
Е.Н. ТКАЧЕВ, кандидат сельскоxозяйственныx наук, старший научный сотрудник
Е.М. ЦУКАНОВА, доктор сельскоxозяйственныx наук, ведущий научный сотрудник
Н.Я. КАШИРСКАЯ, доктор сельскоxозяйственньx наук, зам. директора
А.А. СКРЫЛЁВ, младший научный сотрудник А.М. КАШИРСКАЯ, кандидат сельскоxозяйственныx наук, младший научный сотрудник ВНИИС имени И.В. Мичурина Е-mail: vniis@pochta.ru
Резюме. Представлен комплекс диагностических показателей, позволяющий прогнозировать степень риска зим-
них повреждений растений и возможность восстановления тканей яблони и груши. Показаны результаты сравнительной оценки функционального состояния плодовых растений и их поврежденности зимними стрессорами в зависимости от применяемой системы защиты. Ключевые слова: зимние стрессоры, функциональное состояние, генеративные и вегетативные органы, яблоня, груша, фотосинтетическая активность, система защиты.
Зимние повреждения наносят значительный экономический ущерб садоводству во многих районах страны. Степень устойчивости плодовых растений к зимним стрессорам во многом зависит от условий предшествующего вегетационного периода. В формировании морозостойкости плодовых растений велика роль листового аппарата. __ Достижения науки и техники АПК, №08-2010
