CC BY
30
УДК 634.11
Савин Е.З., Жамурина Н.А.
Ботанический сад Оренбургского государственного университета, г Оренбург, Россия
E-mail: [email protected]
ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ КЛОНОВЫХ ПОДВОЕВ ЯБЛОНИ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЮЖНОГО УРАЛА
Savin E. Z., Zhamuria N.A.
Botanical garden of the Orenburg state university, Orenburg, Russia E-mail: [email protected]
DROUGHT STABILITY OF TEMPLE APPROACHES OF APPLE TREE IN THE STEPPE ZONE OF THE SOUTH URAL
Одним из элементов адаптации растений является их засухоустойчивость. Зона Южного Урала характеризуется не только низкими температурами в зимнее время, но и суховейными ветрами при высоких температурах в летнее время. Для успешного произрастания и продуктивности плодовых культур важно выделить засухоустойчивые виды и, прежде всего, подвойные формы. Селекционным путем создана группа зимостойких клоновых подвоев, позволившая выращивать слаборослые скороплодные и продуктивные насаждения яблони в условиях Южного Урала. В маточнике клоновых подвоев яблони Ботанического сада ОГУ проведены наблюдения в наиболее жаркий период летнего сезона за состоянием и дальнейшей продуктивностью маточных растений. В лабораторных условиях определяли водопотерю и восстановление тургора в листьях подвойных форм. В результате этого была выделена группа наиболее засухоустойчивых подвоев, в которую вошли как карликовые ОБ 3-4, К-2, Арм-18, так и полукарликовые формы 54-118, Урал-5, 4-3.
Ключевые слова: клоновые подвои, завядание, тургор, адаптация, засухоустойчивость, продуктивность.
One of the elements of plant adaptation is their drought resistance. The zone of the Southern Urals is characterized not only by low temperatures in winter, but also by dry winds at high temperatures in the summer. For the successful growth and productivity of fruit crops, it is important to identify drought-resistant species and, above all, sub-species. A group of winter-hardened clonal rootstocks was created by selective breeding, which allowed growing slaboroslyh fast-growing and productive apple plantations in the Southern Urals. In the queen cell of clonal rootstocks of the apple tree of the Botanical Garden of the OSU observations were made in the hottest period of the summer season for the state and further productivity of the uterine plants. In the laboratory, water losses and restoration of the turgor in the leaves of the subterranean forms were determined. As a result, a group of the most drought-resistant rootstocks was identified, including dwarf OM 3-4, K-2, Arm-18, and semi-dwarf forms 54-118, Ural-5, 4-3.
Key words: clonal stock, wilting, turgor, adaptation, drought resistance, productivity.
Сады на слаборослых подвоях в силу своих биологических особенностей - ограниченные размеры дерева, скороплодность и урожайность, легкость ухода за кроной и сбора урожая и др. -обеспечивают высокую производительность труда и рентабельность производства.
В настоящее время новые подвойные фор-мыблагодаря зимостойкости их корневой системы уверенно продвинулись в Поволжье, на Урал и северные районы европейской части России. Однако, внедрению подвоев в производство должно предшествовать их многолетнее изучение в маточниках, питомниках и садах в почвенно-климатических условияхконкретного региона [2]-[7], [10], [12], [16]-[19].
Климат Южного Урала отличается, кроме суровой зимы, крайне засушливым летом с
неравномерным выпадением осадков, с суховейными юго-восточными ветрами и высокими температурами. В этих условиях одним из ключевых моментов является определение засухоустойчивости вегетативно-размножаемых подвоев.
Условия,объекты
и методы исследования
Оренбургская область расположена на юго-востоке Евразии и характеризуется высокой континентальностью климата, основные черты которого - неустойчивость и неравномерность осадков, продолжительная холодная и малоснежная зима, жаркое и засушливое лето.
В бесснежный период в ноябре-декабре температура почвы на глубине 20 см опускает-
ся до -150С и промерзает до 1,5 м, что приводит к повреждению корневой системы. Зимний период отличается значительными низкими температурами (-42 0С, в отдельных местах до -46 0С), сильными северными и северовосточными ветрами, приводящими к зимнему иссушению плодовых растений.Серьезным негативным фактором являются оттепели в феврале-марте, под воздействием которых деревья повреждаются морозобоинами, а обилие солнечной инсоляции в это время приводит к солнечным ожогам скелетных ветвей дерева. Заметный ущерб плодовым насаждениям наносят заморозкиво время цветения. В летний период высокие температуры воздуха (до 40 0С) и на почве (60-70 0С), низкая относительная влажность воздуха, незначительные и неравномерные осадки в пределах 350 мм на востоке и 450 мм на северо-западе, угнетают зеленые растения [1], [11], [13], [15].
Необходимо отметить, лето 2017 г. в первой половине было близкое к норме. Осадков выпало с мая по июль 32-39 мм. Температура
также была близка к норме 14,3-18,3 0С. Во второй половине лета июль-август температура воздуха была заметно выше. В августе она составила 23 0С при норме 19,7 0С. На почве температура в это время поднялась до 60 0С, а относительная влажность воздуха снизилась до 46%. Число дней с относительной влажностью воздуха ниже 30% составило в августе 21 день. Осадков в это время выпало 4 мм или всего 12% нормы. Сумма положительных температур за вегетационный период составила 32270 при норме 31630, эффективных - 22630 при норме 21480, активных - 32720 при норме 28870. Следовательно, вторая половина лета характеризовалась высокой температурой и практически отсутствием осадков.
Объектами исследования были клоно-вые подвои яблони селекции МичГАУ, Крымской опытной станции, Армянского НИИПиВ, Эстонского НИИМ, Самарского НИИСиЛР, Ботанического сада ОГУ (таблица 1).
Состояние растений определялось в полевых условиях, а засухоустойчивость - в лабора-
Таблица 1 - Общие сведения о клоновых подвоев яблони
№ Клоновый подвой Сила роста Происхождение Оригинатор
1 Арм-18 Карликовый Сеянец св. опыл. М-1Х Армения
2 ОБ 3-4 Карликовый Сеянец св. опыл. 76-23-2 Оренбург
3 ОБ 3-7 Карликовый Сеянец св. опыл. 62-396 Оренбург
4 К-2 Карликовый Боровинка х М-1Х Крым
5 СПС-7 Карликовый Сеянец св. опыл. парадизки Будаговского Саратов
6 Урал-1 Карликовый Сеянец св. опыл. 49-134 Самара
7 4-3 Карликовый Сеянец св. опыл. 65-972 Самара
8 18-7 Карликовый Сеянец св. опыл. парадизки Будаговского Самара
9 19-10 Карликовый Сеянец св. опыл. 57-490 Самара
10 62-396 Карликовый 13-14хпарадизка Будаговского Мичуринск
11 ОБ 2-14 Полукарликовый Сеянец св.опыл. Урал-5 Оренбург
12 4-12 Полукарликовый Сеянец от св. опыл.13-14 Самара
13 8-2 Полукарликовый Сеянец от св. опыл. 57-233 Самара
14 Е-56 Полукарликовый Сибирках М-^ Эстония
15 СПС-7а Полукарликовый Сеянец св. опыл. парадизки Будаговского Саратов
16 САР-1 Полукарликовый Сеянец 57-490 Оренбург
17 Урал-3 Полукарликовый Сеянец св. опыл. 57-490 Самара
18 Урал-5 Полукарликовый Сеянец св.опыл. 57-469 Самара
19 54-118 Полукарликовый парадизка Будаговскогох13-14 Мичуринск
20 65-151 Полукарликовый 49-290 хпарадизка Будаговского Мичуринск
21 Урал-8 Среднерослый Сеянец св.опыл.57-490 Самара
22 64-143 Среднерослый парадизка Будаговскогох49-290 Мичуринск
23 70-20-20 Среднерослый 57-469x57-344 Мичуринск
24 БабарабкаАджи Среднерослый Я. Сиверса Узбекистан
торных. Состояние оценивалось по 5-бальной шкале: 5 баллов - признаки повреждения отсутствуют, 1 - отмечены признаки угнетения. Лабораторные исследования проводились в начале августа по методике Г.Н. Еремеева [19] в 3-кратной повторности. Оценка потери влаги, насыщения влагой и побурения листовой пластинки проводилась через 8 ч.
Наблюдения за подвоями проводили в маточнике вертикальных отводков Ботанического сада ОГУ. Агротехника общепринятая с орошением по мере необходимости.
Результаты исследования
Наблюдения, проведенные в маточнике за состоянием растений в конце вегетационного периода, показали положительные результаты. Достаточная обеспеченность водой в первой половине лета позволила растениям сформировать кусты и создать условия для корнеобразования.
В первой половине лета осадки и поддерживающие поливы обеспечили их хорошее состояние в пределах 4-5 баллов (таблица 3). Однако, на этом фоне выделяются формы по со-
стоянию на 5 баллов - ОБ 3-4, 54-118, 65-151, Урал-5, 4-12, бабарабка Аджи, К-2, 19-10, 4-3, Урал-3, 70-20-20, СПС-7. Остальные формы в этих условиях были несколько угнетены в жаркий и сухой период второй половины лета.
Лабораторные исследования показали следующее (таблица 2). Потеря влаги за 8 ч составила от 20% у подвоев ОБ 3-4, 54-118 до 48% у ОБ 3-7 и САР-1. Если условно разделить все изученные формы на три группы - засухоустойчивые от 20 до 30%. В эту группу вошли, кроме названных, 65-151, Урал-5, урал-8 и бабарабка Аджи. Насыщение влагой находится в пределах от 14 до 36%, а побурение от 1% у 54-118 до 20% у бабарабки Аджи.
Среднеустойчивые - от 32 до 40% - Е-56, 64-143, Арм-18, К-2, 4-3 и ряд других форм. В этой группе насыщение влагой составило от 27 до 44% и побурение от 16 до 78%. В третьей группе потеря влаги составила от 41% до 48%, насыщение влагой составило от 4 до 73; и побурение от 13 до 89%. В эту группу вошли контрольный карликовый подвой 62-396, Урал -1, СПС-7 и ряд других форм.
Таблица 2 - Показатели засухоустойчивости клоновых подвоев яблони 2017 г.
№ Подвой Потеря влаги при завядании,% Насыщение влагой,% Площадь побурения листовой пластинки,%
1 ОБ 3-4 20 35 10
2 54-118 к 21 36 1
3 65-151 25 27 2
4 Урал-5 26 14 9
5 Урал-8 29 16 19
6 БабарабкаАкчы 30 28 20
7 Е-56 32 40 39
8 64-143 35 27 16
9 Арм-18 35 28 21
10 К-2 35 27 21
11 8-2 37 33 28
12 19-10 38 44 23
13 4-3 38 35 33
14 Урал-3 38 42 13
15 СПС-7а 40 27 78
16 ОБ 2-14 41 21 89
17 Урал-1 42 49 42
18 62-396 к 42 42 78
19 70-20-20 42 4 28
20 СПС-7 43 44 19
21 18-7 46 24 60
22 4-12 46 61 13
23 ОБ 3-7 47 37 67
24 САР-1 48 73 58
Таблица 3 - Состояние растений и выход подвоев в маточнике вертикальных отводков, 2017 г.
№ Подвой с о\ ь, н о о н н а Состояние насаждений, балл ч л а б л н с о м е Выход отводков, тыс.шт/га Сортировка подвоев,%
р х о О ен р о к £ I (5-3 балла) II (2-1 балла) III (недогон)
1 ОБ 3-4 10 5,0 4,7 226,6 82,8 0,0 17,2
2 54-118 к 40 5,0 3,7 35,2 50,0 25,0 25,0
3 65-151 83,3 5,0 4,2 153,9 66,7 0,0 33,3
4 Урал-5 79,3 5,0 4,0 109,8 62,7 19,3 18,0
5 Урал-8 100 4,0 4,0 180,4 86,8 0,0 13,2
6 БабарабкаАкчы 90 5,0 2,8 57,4 0,0 88,5 11,5
7 Е-56 90 4,0 4,0 188,1 58,1 27,3 14,6
8 64-143 91,7 4,0 4,0 163,4 70,4 9,2 20,4
9 Арм-18 100 4,0 4,5 224,4 79,3 0,0 20,7
10 К-2 75 5,0 4,0 82,5 56,7 20,0 23,3
11 8-2 97,1 4,0 4,2 149,5 78,6 0,0 21,4
12 19-10 100 5,0 4,0 308,0 88,2 0,0 7,8
13 4-3 83,3 5,0 4,0 135,5 85,0 0,0 15,0
14 Урал-3 82,4 5,0 4,0 107,8 61,0 24,7 14,3
15 СПС-7а 100 4,0 4,2 242,0 95,6 0,0 4,4
16 ОБ 2-14 100 4,0 4,3 114,4 94,4 0,0 5,6
17 Урал-1 93,3 4,0 4,5 238,1 69,2 0,0 30,8
18 62-396 к 42,8 4,0 4,6 39,5 88,2 0,0 11,2
19 70-20-20 100 5,0 4,0 149,6 91,2 0,0 8,8
20 СПС-7 57,1 5,0 3,5 33,9 80,0 0,0 20,0
21 18-7 77,8 5,0 4,0 88,9 93,7 4,7 1,6
22 4-12 100 5,0 4,0 255,2 83,3 0,0 16,7
23 ОБ 3-7 100 4,0 4,5 140,8 88,4 0,0 11,6
24 САР-1 100 4,2 204,6 80,0 0,0 20,0
Следовательно, подвойные формы четко разделились по потере влаги на три группы. Однако, во второй-третьей группе есть формы с хорошим состоянием растений на 5 баллов - во второй группе К-2, 19-10, 4-3, Урал-3; в третьей группе - 70-20-20, СПС-7, 18-7 и 4-12. Вероятно, хорошее состояние растений поддерживается за счет глубокого проникновения в почву корневой системы.
Сохранность растений, укореняемость отводков, выход подвоев и их качество зависит, в основном, от индивидуальных особенностей каждой формы (таблица 3). Хорошо окореняе-мые подвои на 4,5-4,7 балла - ОБ 3-4, Арм-18, Урал -1, 62-396, ОБ 3-7 относятся к различным
группам по засухоустойчивости. Высокопродуктивные формы до 150-200 тыс. шт отводков/га и с выходом стандартных подвоев до 70-80% и выше встречаются как среди засухоустойчивых форм, так и среди недостаточно устойчивых.
Выводы
Следовательно, засухоустойчивость является одним из элементов адаптивности растений к степным засушливым условиям Южного Урала. Высокая агротехника, в том числе своевременное орошение, сглаживают отрицательное действие засухи.
16.11.2017
Список литературы:
1. Агроклиматические ресурсы Оренбургской области. - Л., 1971. - 120 с.
2. Азаров, О.И. Перспективные клоновые подвои яблони Волго-Уральского региона / О.И. Азаров, Е.З. Савин, Л.Г. Деменина // Вестник ОГУ - 2015. - №1(176). - С. 120-123.
3. Будаговский, В.И. Культура слаборослых плодовых деревьев / В.И. Будаговский. - М., 1976. - 303 с.
4. Винидиктова, А. Л. Биологические особенности и хозяйственная ценность новых клоновых подвоев яблони при размножении в условиях Нижнего Поволжья: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 06.01.07 / А.Л. Винидиктова. - Мичуринск, Мичуринский ГАУ, 2009. - 22 с.
5. Гулько, И.П. Клоновые подвои яблони в интенсификации садоводства центральной лесостепи Украины: автореф дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.07 / И.П. Гулько. - Мичуринск, Мичуринский ГАУ 1988. - 45 с.
6. Дядченко, О.К. Отбор лучших клоновых подвоев яблони и их размножение в условиях восточной лесостепи Украины: автореф дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.07 / О.К. Дядченко. - П. Самохваловичи, Минская обл., 1987. - 18 с.
7. Каталог районированных и перспективных форм зимостойких слаборослых клоновых подвоев яблони селекции Мичуринского государственного аграрного университета / Под ред. Ю.В. Трунова. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ 2007. - 29 с.
8. Методика диагностики устойчивости растений (засухо-, жаро-, соле- и морозоустойчивости) / Под ред. Г.В. Удовенко. - Л., 1970. - 74 с.
9. Муховин, И.В. Практическое руководство по созданию и возделыванию отводковых маточников клоновых подвоев / И.В. Му-ховин. - Мичуринск, 2003. - 24 с.
10. Ожерельева, З.Е. Изучение водного режима сортов яблони в летний период в связи с их засухоустойчивостью и жаростойкостью / З.Е. Ожерельева, Н.Г. Красова, А.М. Галашева // Достижения науки и техники АПК. - 2013. - №1. - С. 17-19.
11. Русскин, Г. А. География Оренбурской области (природные условия, природные ресурсы): учебное пособие / Г. А. Русскин. -Оренбург, 2003. - 162 с.
12. Савин, Е.З. Результаты селекции клоновых подвоев яблони в условиях Среднего Поволжья / Е.З. Савин, Т.В. Березина // Инновационные тенденции и сорта для устойчивого развития современного садоводства: сб. трудов нуч.-практ. конф., посвященной 110-летию со дня рождения ученого, селекционера по семечковым культурам, к. с.-х. н. С.П. Кедрина (Самара, 10-12 августа 2015 г.). - Самара: «Изд-воАсгард», 2015. - С. 196-230.
13. Поведение клоновых подвоев яблони в маточнике и питомнике в условиях степной зоны Южного Урала / Е.З. Савин [и др.] // Вестник ОГУ - 2010. - №6(112). - С. 19-28.
14. Семенов, Е.А. Экономическая оценка природно-ресурсного потенциала Оренбургского региона / Е.А. Семенов // Вестник ОГУ. - 2013. - №10(159). - С. 336-339.
15. Чибилев, А. А. Природа Оренбургской области. Ч 1. Физико-географические и историко-географический очерк / А. А. Чи-билев. - Оренбург: Оренбургский филиал Русского географического общества, 1995. - 128 с.
16. Юшков, А.Н. Адаптивный потенциал и селекция плодовых растений на устойчивость к абиотическим стрессорам: дис. д-ра с.-х. наук: 06.01.05 / А.Н. Юшков. - Мичуринск, 2017. - 382 с.
17. Gusta, L.V. Understandingplantcoldhardiness: anopinion / L.V. Gusta, M. Wisniewski // Physiologia Plantarum. - 2013. - Т. 147. -С. 4-14.
18. Rodrigo, J. Spring frosts in deciduous fruit trees -morphological damage and flower hardiness / J. Rodrigo // Scientia Horticulturae. -2000. - №85. - С. 155-173.
19. Extreme low temperature tolerance in woody plants / G. Strimbeck [и др.] // Frontiersin Plant Science. - 2015. - Т. 6. - С. 1-13.
References:
1. Agroklimaticheskie resursy Orenburgskoj oblasti [Agroclimatic resources of the Orenburg region]. L., 1971, 120 p.
2. Azarov O.I., Savin E.Z., Demenina L.G. Perspektivnye klonovye podvoi yabloni Volgo-Ural'skogo regiona. Vestnik OGU [Vestnik OSU], 2015, no. 1(176), pp. 120-123.
3. Budagovskij V.I. Kul'tura slaboroslyhplodovyh derev'ev [Culture of undergrowth of fruit trees]. M., 1976, 303 p.
4. Vinidiktova A.L. Biologicheskie osobennosti i hozyajstvennaya cennost' novyh klonovyh podvoev yabloni pri razmnozhenii v usloviyah Nizhnego Povolzh'ya. Extended abstract of candidate's thesis. Michurinsk, Michurinskij GAU, 2009, 22 p.
5. Gul'ko I.P. Klonovye podvoi yabloni v intensifikacii sadovodstva central'noj lesostepi Ukrainy. Extended abstract of candidate's thesis. Michurinsk, Michurinskij GAU, 1988, 45 p.
6. Dyadchenko O.K. Otbor luchshih klonovyh podvoev yabloni i ih razmnozhenie v usloviyah vostochnoj lesostepi Ukrainy. Extended abstract of candidate's thesis. P. Samohvalovichi, Minskaya obl., 1987, 18 p.
7. Trunova YU.V. (ed.) Katalog rajonirovannyh i perspektivnyh form zimostojkih slaboroslyh klonovyh podvoev yabloni selekcii Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Catalog of zoned and promising forms of winter-hardy weak clonal rootstocks of the apple-tree selection of the Michurinsky State Agrarian University]. Michurinsk: Izd-vo MichGAU, 2007, 29 p.
8. Udovenko G.V. (ed.)Metodika diagnostiki ustojchivosti rastenij (zasuho-, zharo-, sole- i morozoustojchivosti) [The method of diagnostics of plant resistance (drought, heat, salt and frost resistance)]. L., 1970, 74 p.
9. Muhovin I.V. Prakticheskoe rukovodstvopo sozdaniyu i vozdelyvaniyu otvodkovyh matochnikov klonovyh podvoev [Practical guidance on the creation and cultivation of branch queen cells of clonal rootstocks]. Michurinsk, 2003, 24 p.
10. Ozherel'eva Z.E., Krasova N.G., Galasheva A.M. Izuchenie vodnogo rezhima sortov yabloni v letnij period v svyazi s ih zasuhoustojchivost'yu i zharostojkost'yu. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of science and technology of agroindustrial complex], 2013, no. 1, pp. 17-19.
11. Russkin G.A. Geografiya Orenburskoj oblasti (prirodnye usloviya, prirodnye resursy): uchebnoeposobie [Geography of the Orenburg region (natural conditions, natural resources): textbook]. Orenburg, 2003, 162 p.
12. Savin E.Z., Berezina T.V. Rezul'taty selekcii klonovyh podvoev yabloni v usloviyah Srednego Povolzh'ya. Innovacionnye tendencii i sorta dlya ustojchivogo razvitiya sovremennogo sadovodstva: sb. trudov nuch.-prakt. konf., posvyashchennoj 110-letiyu so dnya rozhdeniya uchenogo, selekcionera po semechkovym kul'turam, k. s.-h. n. S.P. Kedrina (Samara, 10—12 avgusta 2015 g.) [Innovative trends and varieties for the sustainable development of modern gardening: proceedings of science and practical conf. dedicated to the 110th anniversary of the birth of a scientist, a plant breeder for pome fruits S.P. Kedrin (Samara, August 10-12, 2015)]. Samara: «Izd-voAsgard», 2015, pp. 196-230.
13. Savin E.Z. et al. Povedenie klonovyh podvoev yabloni v matochnike i pitomnike v usloviyah stepnoj zony YUzhnogo Urala. Vestnik OGU [Vestnik OSU], 2010, no. 6(112), pp. 19-28.
14. Semenov E.A. EHkonomicheskaya ocenka prirodno-resursnogo potenciala Orenburgskogo regiona. Vestnik OGU [Vestnik OSU], 2013, no. 10(159), pp. 336-339.
15. CHibilev A.A. Priroda Orenburgskoj oblasti. Part 1. Fiziko-geograficheskie i istoriko-geograficheskij ocherk [Nature ofthe Orenburg region. Part 1. Physical-geographical and historical-geographical outline]. Orenburg: Orenburgskij filial Russkogo geograficheskogo obshchestva, 1995, 128 p.
16. YUshkov A.N. Adaptivnyj potencial i selekciya plodovyh rastenij na ustojchivost' k abioticheskim stressoram. Doctor's thesis. Michurinsk, 2017, 382 p.
17. Gusta L.V., Wisniewski M. Understanding plant coldhardiness: anopinion. Physiologia Plantarum, 2013, vol. 147, pp. 4-14.
18. Rodrigo J. Spring frosts in deciduous fruit trees - morphological damage and flower hardiness. Scientia Horticulturae, 2000, no. 85, pp. 155-173.
19. Strimbeck G. et al. Extreme low temperature tolerance in woody plants. Frontiersin Plant Science, 2015, vol. 6, pp. 1-13.
Сведения об авторах:
Савин Евгений Захарович, научный консультант Ботанического сада Оренбургского государственного университета, профессор кафедры общей биологии Оренбургского государственного университета, ведущий научный сотрудник Института степи УрО РАН,
доктор сельскохозяйственных наук
460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11, тел. 8(3532)77-44-32
Жамурина Надежда Алексеевна, старший научный сотрудник Ботанического сада Оренбургского государственного университета, кандидат биологических наук E-mail: [email protected]
460018, г. Оренбург, пр-т Победы, 13
