Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние проблемы 7
1.1 Биологические особенности яблони 7
1.2 Исследование по выведению и размножению сортов яблони 14
Выводы
2. Программа и методика исследований 29
3. Изменчивость яблони разных сортов, произрастающей в открытой форме
3.1 Фенология развития 33
3.2 Плодоношение 40
Выводы
4. Гибридизация яблони 54
4.1 Опыт 2011 года 60
4.2 Опыт 2012 года 74
4.3 Опыт 2013 года 87
4.4 Опыт 2014 года 91
Выводы
5. Отбор сеянцев в опытных вариантах 100
6. Размножение яблони прививкой 111
Заключение 119
Рекомендации 119
Список литературы
- Исследование по выведению и размножению сортов яблони
- Фенология развития
- Плодоношение
- Отбор сеянцев в опытных вариантах
Введение к работе
Актуальность темы. Качество ответственных поверхностей при токарной обработке можно повысить применением новых лезвийных инструментов, назначением рациональных режимов обработки и использованием эффективных смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС).
В настоящее время при лезвийной обработке конструкционных сталей в качестве СОТС преимущественно используются смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Существенным недостатком применения СОЖ являются значительные затраты на закупку, очистку, хранение и утилизацию, включая нейтрализацию их вредного воздействия на окружающую среду.
Перспективным способом повышения качества поверхностей деталей с меньшими, чем применение СОЖ, затратами при лезвийной обработке является MMS-технология (Minimal Mengen Schmier). Однако реализация MMS-технологии требует переоборудования станка и внесения изменений в конструкцию режущих инструментов для подачи в зону резания масляного аэрозоля. В ряде случаев применение СОЖ и MMS-технологии крайне нежелательно, например при изготовлении деталей вакуумных камер и приборов. В отдельных случаях жидкости неприменимы в условиях прерывистого резания твердосплавным инструментом.
Более совершенной разновидностью СОТС является ионизированный и охлажденный воздух. Подача в зону резания ионизированного и охлажденного воздуха позволяет повысить качество поверхностей деталей и обеспечивать стойкость лезвийных инструментов в тех же диапазонах параметров, что и при использовании СОЖ и MMS-технологии, но при меньших затратах. Однако для получения ионизированного воздуха обычно используют электрический коронный ионизатор, устанавливаемый на холодном конце вихревой трубы, что приводит к усложнению оборудования, необходимости интегрирования устройства в рабочее пространство станков, к дополнительным затратам на создание устройств, расходу электроэнергии и необходимости обеспечения безопасных условий работы оператора станка.
Получить ионизированный и охлажденный воздух можно с помощью вихревых потоков. По сравнению с конструкциями, содержащими вихревые трубы с установленными коронными ионизаторами, устройства, ионизирующие и охлаждающие воздух в вихревых потоках, имеют меньшую стоимость, экономят электроэнергию, более компактны и просты в управлении.
Однако для проектирования технологических процессов токарной обработки необходимо исследовать процесс ионизации воздуха в вихревых потоках и его влияние на показатели качества поверхностей деталей и стойкость инструментов. Поэтому тема диссертационной работы, направленная на обеспечение качества поверхностей деталей и снижение затрат на лезвийную обработку применением в качестве СОТС воздуха, ионизированного и охлажденного в вихревых потоках, является актуальной.
Цель работы - совершенствование процесса лезвийной обработки при технологическом обеспечении показателей качества поверхностного слоя и повышении стойкости лезвийного инструмента путем подачи в зону резания СОТС в виде ионизированного и охлажденного в вихревых потоках воздуха и разработка оборудования для его получения.
Объект исследования - технологические операции лезвийной обработки деталей из конструкционных сталей и оборудование, генерирующее ионизированный и охлажденный воздух в качестве СОТС.
Предмет исследования - установление взаимосвязей технологического режима токарной обработки и параметров ионизированного и охлажденного в вихревых потоках воздуха с показателями качества обрабатываемых поверхностей деталей и стойкостью лезвийного инструмента.
Основными задачами исследования являются следующие:
-
Выполнить анализ существующих способов технологического обеспечения качества поверхностей и снижения затрат на лезвийную обработку деталей из конструкционных сталей.
-
Разработать устройство для ионизации и охлаждения воздуха в вихревых потоках на основе баллоэлектрического эффекта.
-
Выполнить исследования температуры в зоне резания и стойкости лезвийного инструмента при токарной обработке с охлаждением ионизированным воздухом.
-
Установить влияние параметров технологического режима лезвийной обработки и концентрации ионов в ионизированном воздухе на шероховатость и микротвердость поверхности.
-
Исследовать влияние охлаждения ионизированным воздухом на остаточные напряжения в поверхностном слое детали при токарной обработке.
-
Разработать методику назначения технологических режимов токарной обработки при подаче в зону резания ионизированного воздуха для обеспечения требуемых шероховатости и микротвердости поверхностей деталей из конструкционных сталей.
-
Разработать рекомендации по применению охлажденного ионизированного в вихревых потоках воздуха для совершенствования существующих и проектирования новых технологических процессов изготовления деталей из конструкционных сталей.
-
Определить технико-экономический эффект от внедрения вихревого ионизирующего устройства на производстве.
Научная гипотеза - возможность замены жидких СОТС на ионизированный воздух, полученный с помощью вихревых потоков, при лезвийной обработке деталей из конструкционных сталей.
Методы исследований.
Теоретические исследования выполнены с использованием основных положений технологии машиностроения, резания материалов, методов математического моделирования и планирования экспериментов.
Экспериментальные исследования выполнялись в лабораторных и производственных условиях с использованием аттестованных приборов и средств измерения. Результаты исследований обработаны с применением программных пакетов LGraph2, Mathcad 13 и других программ.
Научная новизна.
По специальности 05.02.08 (пп. 2, 4, 7 паспорта специальности):
-
Впервые установлены взаимосвязи концентрации ионов в ионизированном воздухе, параметров технологического режима лезвийной обработки с шероховатостью и микротвердостью поверхности и предложена методика проектирования операций токарной обработки с применением воздушной ионизированной СОТС, позволяющая рационально обеспечивать качество поверхностного слоя деталей с заданными показателями.
-
Установлено, что повышение концентрации ионов в потоке воздуха позволяет увеличить скорость резания и снизить себестоимость обработки деталей.
По специальности 05.02.07 (пп. 3, 5 паспорта специальности): Установлены возможность и условия ионизации увлажненного воздуха в вихревых потоках и разработано устройство для эмиссии ионизированного воздуха на основе баллоэлектрического эффекта и его подачи в зону резания, что обеспечивает эффект смазки при лезвийной обработке и повышение стойкости инструмента.
Практическая ценность работы.
-
Даны рекомендации и разработан алгоритм назначения рациональных режимов токарной обработки при подаче в зону резания ионизированного воздуха, реализованный в программе Mathcad.
-
Разработано простое и эффективное устройство для ионизации и одновременного охлаждения воздуха (патент РФ № 125915), а также подачи его в зону резания в качестве СОТС при лезвийной обработке деталей из конструкционных сталей, что позволяет уменьшить затраты на обработку, частично или полностью отказаться от применения СОЖ.
На защиту выносятся:
-
Установленные взаимосвязи давления, влажности воздуха на входе в вихревое ионизирующее устройство, конструктивных параметров устройства и концентрации ионов на выходе из него.
-
Результаты исследования влияния ионизированного и охлажденного в вихревых потоках воздуха, подаваемого в зону резания, на снижение температуры в зоне контакта инструмента с заготовкой и повышение скорости резания при токарной обработке.
-
Эмпирические модели формирования высотных характеристик шероховатости и микротвердости поверхности при охлаждении зоны резания ионизированным в вихревых потоках воздухом.
-
Результаты исследования остаточных напряжений в поверхностном слое при точении деталей из конструкционных сталей с охлаждением зоны резания ионизированным воздухом.
5. Методика назначения режимов лезвийной обработки деталей из конструкционных сталей при использовании ионизированного и охлажденного воздуха для обеспечения требуемых качественных показателей поверхности.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются результатами экспериментальных исследований и их теоретическим обоснованием, использованием аттестованных приборов и средств измерений, проверкой полиномиальных эмпирических моделей на адекватность, внедрением результатов работы на производстве.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на VII Всероссийской научно-практической конференции «Защитные и специальные покрытия, обработка поверхности в машиностроении и приборостроении» (г. Пенза, 2010 г.), V Международной научно-практической конференции «Технологическое обеспечение качества машин и приборов» (г. Пенза, 2010 г.), VI Международной научно-технической конференции «Проблемы исследования и проектирования машин» (г.Пенза, 2010г.), XIМеждународной научно-методической конференции «Университетское образование» (г. Пенза, 2010 г.), XV Международной научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении» (г.Пенза, 2011г.), I Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в машиностроительном комплексе» (г.Пенза, 2011г.), Международной научно-технической конференции «Проблемы автоматизации и управления в технических системах» (г. Пенза, 2011 г.), II Республиканской научно-технической конференции с международным участием «Промышленность региона: проблемы и перспективы инновационного развития» (Беларусь, г. Гродно, 2012 г.), Международной заочной научно-практической конференции «Наука и техника в современном мире» (г. Новосибирск, 2012 г.), II, IV, V Международной научно-практической конференции «Разработка и внедрение ресурсо- и энергосберегающих технологий и устройств» (г. Пенза, 2011,2013,2014 гг.).
Реализация работы и внедрение результатов. Результаты работы внедрены на ОАО «Пензадизельмаш» на операциях точения деталей дизельного двигателя 1-ПД4Д из конструкционных сталей с содержанием углерода в пределах 0,3-0,5 % и легирующих компонентов не более 1 %.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК, - четыре работы (журналы: Известия Тульского государственного университета. - 2012. - № 1; Ремонт. Восстановление. Модернизация. - 2012. - № 5; Тепловые процессы в технике. - 2012. - № 12; Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. - 2013. - № 1), и два патента РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и шести приложений. Содержит 187 страниц основного текста, 81 рисунок, 13 таблиц, 52 формулы, список литературы из 233 наименований. Общий объем работы составляет 237 страниц.
Исследование по выведению и размножению сортов яблони
Перспективным методом является гибридизация, позволяющая повысить быстроту роста, зимостойкость, засухоустойчивость, урожайность растений, качество плодов, содержание биологически активных веществ и др. [Савельев, 2003; Седов, 2005,2013].
И.В. Мичуриным к 1919 году было выведено 45 сортов морозостойких сортов яблони, которые могут быть использованы даже на севере не только в плодовых насаждениях, но и в качестве декоративных растений в садах и парках. Дикие виды яблони и культурные мичуринские сорта могут быть использованы в парках в виде солитеров, в группах и аллеях, а также в рядовых посадках на бульварах, вдоль улиц и дорог [Гельфандбейн, Муханин, 1972].
Широкое распространение яблони объясняется многими ценными качествами в сравнении с другими плодовыми культурами. Яблоня менее требовательна к условиям произрастания и отличается обильным плодоношением. Если при подборе сортов и подвоев учитывать почвенно-климатические условия и согласовывать агротехнику с ее биологическими особенностями, дерево может дать 10 кг, а иногда и до 15-20 кг плодов с каждого квадратного метра проекции кроны [Матвеева и др., 1998].
При выведении новых сортов основными методами являются отбор и гибридизация с использованием эффекта гетерозиса. В результате искусственного отбора по прямым и коррелятивным признакам получены разные сорта яблони [Лукин, 2005; Седов, 2013].
Т.А. Антипенко [2004] пишет, что возможность искусственного получения гибридов первым предложил немецкий ученый Р. Камерариус. Основоположником селекции яблони в России был Иван Владимирович Мичурин. Первоначально он выводил сорта путем отбора перспективных сеянцев выросших из семян, полученных от свободного опыления.
И.В. Мичурин вывел 78 новых сортов яблони, из которых 20 районировано во многих областях России. Особенно удачным оказалось межвидовое скрещивание китайки с лучшими западно-европейскими сортами (Кандиль синап, Ренет Орлеанский и др.) и среднерусскими (Коричное полосатое, Налив белый). От этих скрещиваний были выведены Бельфлер-китайка, Борсдорф-китайка, Кандиль-китайка, Шафран-китайка, Коричное-китайка и др. Хорошие результаты были получены и при межсортовой гибридизации яблони. Так, при скрещивании среднерусских сортов (Антоновки обыкновенной, Коричного полосатого, Аниса алого) с французскими (Ренетом ананасным, Ренетом Орлеанским, Кальвилем белым зимним) были получены сорта Славянка и Кальвиль анисовый [Принёва, 2005].
Изучая гибридные сорта В.И. Мичурина, А. С. Тихонова выделила четыре лучших сорта: Бельфлер розовый, Золотая осень, Рекорд Мичурина, Тихоновское [Принёва, 2005]. Работу И.В. Мичурина по выведению новых сортов яблони продолжали в Центральной генетической лаборатории И.С. Горшкова и С.Ф. Черненко [Смирнов, 1982]. Основным методом выведения сортов И.С. Горшковой был посев семян от свободного опыления мичуринских сортов. С.Ф. Черненко для выведения новых сортов также применял метод посева семян от свободного опыления, однако в значительно более широком масштабе он проводил межсортовые и межвидовые скрещивания. Он скрещивал среднерусские сорта со среднерусскими, мичуринскими; мичуринские сорта - с мичуринскими, среднерусскими и южными; китайскую и сибирскую яблони - с южными, среднерусскими и мичуринскими сортами; проводил повторную гибридизацию новых сортов между собой или исходными формами. Всего С.Ф. Черненко вывел около 70 сортов яблони, районированных или включенных в государственное сортоиспытание. Очень большую работу по выведению новых сортов яблони в научно-исследовательском институте садоводства им. И. В. Мичурина провел СИ. Исаев [Зарицкий, 2010]. Его задачей было выведение морозостойких, скороплодных, урожайных, устойчивых к парше, десертных летних и лежких зимних и в особенности позднезимних сортов. Основными методами работы СИ. Исаева были гибридизация и повторная гибридизация в сочетании с отбором сеянцев. СИ. Исаев при выведении новых сортов скрещивал среднерусские сорта с северными, мичуринскими, американскими и южными, среднерусскими; мичуринские сорта - со среднерусскими, мичуринскими, северными и южными; южные сорта - со ср.еднерусскими и северные сорта - с южными.
По данным СИ. Исаева [Зарицкий, 2010], лучшими оказались: из среднерусских сортов - Антоновка обыкновенная, Коричное полосатое, Боровинка, Пепин литовский, Папировка, Анис; из мичуринских сортов -Бельфлер - китайка, Кандиль - китайка, Пепин шафранный, Шафран - китайка, Антоновка шафранная и Таежное; из южных - Ренет Симиренко, Кальвиль снежный, Кандиль синап, Самаркадское летнее, Кальвиль белый зимний, Пармен зимний золотой, Пепин лондонский, Ренет ананасный, Ренет Орлеанский, Уэлси и Мекинтош. В результате скрещиваний СИ. Исаев получил большой гибридный фонд (свыше 25000 гибридов). Особенно перспективными оказались скрещивания Коричного с Уэлси (выделено пять сортов) и среднерусских сортов с мичуринскими.
Селекция яблони на Украине проводилась в Научно-исследовательском институте садоводства на Млеевской, Крымской и Донецкой опытных станциях, на Краснокутском опытном пункте института, а также в Государственном Никитском ботаническом саду [Смирнов, 1982]. Наилучшие результаты получены при использовании в качестве исходных форм сортов Ренета Ландсберга, Пепина лондонский, Пармен зимний золотой, Ренета Симиренко, Мекинтош, Папировка, Бойкен, Кальвиль снежный, Кронсельский прозрачный. В результате большой работы на Млеевской станции было выделено свыше 200 перспективных гибридов, из которых 26 включено в республиканское сортоиспытание, а 12 сортов - районировано. По его данным, в Армении работа по селекции яблони проводилась в Армянском научно - исследовательском институте виноградства, виноделия и плодоводства и на Ленинаканском опорном пункте этого института. В институте работа по селекции яблони была начата в 1949 году Г. Агаджаняном и Р. Григоряном и в дальнейшем продолжена B.C. Захаряном; все они стремились вывести сорта, приспособленные для Араратской зоны, характеризующейся жарким летом, часто суровыми зимами, зимними оттепелями, бесструктурными, карбонатными почвами. При выведении новых сортов применяли посев семян от свободного опыления и гибридных - от межсортового скрещивания между местными и интродуцированными сортами. Наиболее перспективными исходными сортами оказались сорта Акска, Ренет Ландсберга, Ренет кассельский, Ренет Орлеанский, Боскопская красавица. В результате проведенной работы в институте выделено шесть сортов, проходящих производственное испытание.
В Азербайджане селекция яблони проводилась с 1932 г. в Азербайджанском научно-исследовательском институте садоводства, виноградства и субтропических культур. С 1936 по 1941 гг. в этой работе принимал участие П.В. Кузнецов, а с 1944 г. - М.П. Максимова и З.А. Гидаятлы. Основным методом выведения новых сортов было межсортовое скрещивание географически отдаленных сортов. Для этой цели использовались местные сорта (Сары Турш), западноевропейские (Пармен зимний золотой, Бельфлер желтый, Вагнера призовое, Розмарин белый, Ренет шампанский) и среднерусские (Папировка). Особенно удачным оказалось скрещивание сорта Сары Турш с Ренетом шампанским [Садыгов, 2014].
Фенология развития
Фенологические наблюдения являются доступным и эффективным методом в изучении особенности развития яблони в определенных экологических условиях и дает возможность установить сроки вегетации и продолжительность отдельных фенофаз. По продолжительности той или иной фенофазы делают заключение о зимостойкости сорта. Сроки начала и окончания каждой фенологической фазы по годам различны: они зависят от погодных условий, сортовых свойств, уровня агротехники и других причин [Матвеева и др., 1999; Журавлева, Сологалов, 2008; Байрамов, 2009; Репях, 2010; Буторова и др., 2011; Славский и др., 2013; Садыгов, 2014].
Т.Н. Дорошенко [2004] в годовом цикле плодовых растений выделяет несколько существенно различных фенологических фаз: распускание почек, цветение, рост побегов, формирование зачатков цветков, развитие и созревание плодов, листопад. Она отмечает, что продолжительность и ср. оки наступления той или иной фенофазы также оказывают влияние на урожайность деревьев.
Фенологические наблюдения, проведенные в 2010 г. за яблонями разных сортов, показали, что начало вегетации (фенофаза «набухание почек») отмечено с 19 по 20 мая при сумме эффективных температур 49 С (таблица 3.1).
Позднее наступление фазы «набухание почек» (20 мая) отмечено у сорта Аркад стаканчатый и Генерал Орлов.
Цветение у яблони обычно начинается при среднесуточной температуре воздуха 10-12 С [Еникеев, 1981]. В Ботаническом саду им. Be. М. Крутовского цветение яблони наступило в начале июня при среднесуточной t=15,8 С (3.06-6.06). Наибольший интерес представляют деревья и сорта, отличающиеся поздним началом цветения, в результате чего они меньше повреждаются весенними заморозками (сорта Бисмарк, Грушовка московская, Папировка).
Начало созревания плодов начинается в августе. На продолжительность роста и созревание плодов влияют как биологические особенности сорта, так и погодные условия.
Самое раннее созревание плодов (15 августа) отмечено у сорта Аркад стаканчатый, а позднее (9 сентября) - у сорта Генерал Орлов.
Ранним началом листопада характеризовались яблони сортов Генерал Орлов (15 сентября); поздним (11 октября) - Аркад зимний.
В 2011 г. раньше распустились почки (26 апреля) у сортов Аркад зимний, позже (5 мая) - у сорта Бисмарк, сумма эффективных температур составила 168 С.
Фенофаза «начало цветения» приходится на 23 - 26 мая. Деревья Н7-12 сорта Аркад стаканчатый, Н7-1, Н7-6 сорта Золотой шип в 2011 г. не цвели. Дерево Н6-1 сорта Золотой шип, успешно пройдя фазу «начало цветения», не плодоносило.
У яблони вегетация начинается при температуре плюс 5-10 С. Продолжительность фенофаз зависит от сорта и погодных условий в период вегетации, экологических условий. Так, разница в начале цветения может достигать до 10 дней. Понижение или повышение влажности воздуха препятствует прорастанию пыльцы, что ухудшает оплодотворение. Так, в Ботаническом саду им. Be. М. Крутовского были отмечены существенные различия в сроках наступления некоторых фенофаз у яблони в зависимости от сортовой принадлежности.
Условные обозначения: НП - набухание вегетативных почек; НЦ - начало цветения; СП - созревание плодов; НЛ - начало листопада; t- сумма эффективных температур.
В 2012 году наступление фазы «набухание почек» было зафиксировано с 8 -16 мая. Раньше зацвели деревья сорта Золотой шип. Позднее цветение отмечено у сорта Бисмарк. Созревание плодов было зафиксировано с 7 августа (сорт Аркад стаканчатый) по 4 сентября (сорт Бисмарк). Начало листопада приходится на вторую декаду сентября (16 - 18 сентября).
Начало вегетации в 2013 году приходится на первую декаду мая. Фаза «набухание почек» была зафиксирована с 7 мая по 11 мая. Раньше всех эта фаза была установлена у сортов Аркад зимний, поздняя - у сорта Грушовка московская.
Фенологическая фаза «начало цветение» является определяющей в формировании урожайности сортов. Результаты наблюдений (таблица 3.4) в Ботаническом саду им. Be. М. Крутовского показали, что средние даты «начало цветения» у изучаемых сортов яблони отмечены с 26 мая по 3 июня.
Плодоношение
В настоящее время большое внимание уделяется выращиванию яблони на карликовых и суперкарликовых подвоях. В странах Западной Европы сады обычно с использованием таких подвоев дают от 300 до 600 ц/га стандартных плодов. Зимостойкость на карликовом подвое хорошая, значительных повреждений в холодные зимы не отмечено. Выращивание различных сортов яблони на карликовом подвое 62-396 в Республике Марий Эл позволило получить высокие урожаи уже на четвертый год после посадки (1,1-44,9 т/га в зависимости от сорта). По итогам пятилетних наблюдений за сортами яблони на карликовом подвое случаев несовместимости подвоя и привоя не отмечено [Кудряшова, 2011].
По данным Н.Г. Красовой [2014], установлено, что деревья на карликовых и полукарликовых подвоях более ранние, имеют компактную крону, приросты рано становятся плодоносными. У них лучшая урожайность по сравнению со сильнорослыми подвоями.
Отмечается, что важным показателем при оценке эффективности выращивания яблони является приживаемость прививочных компонентов, которая характеризует степень адаптации и пластичности прививаемого сорта при прочих равных экологических условиях выращивания. Изучив приживаемость прививочных компонентов в зависимости от интенсивности роста подвоя, а также ср. оков прививки и посадки, был сделан вывод, о том что максимальная приживаемость всех сортов яблони отмечена на карликовом подвое М-9 - до 91,7 % при зимнем ср.оке прививки и до 92,1 % при осеннем ср.оке прививки и посадки. Традиционный зимний срок прививки саженцев яблони уступал осеннему ср.оку на всех сорто-подвойных комбинациях [Ханаева, Козырев, 2013]
В Иркутской области в 2005-2010 гг. были проведены исследования с 30 сортами яблони Алтайской, Красноярской, Бурятской и других селекционных станций. Была дана оценка разных сортов яблони по компонентам зимостойкости. Это позволило выбрать из имеющихся в коллекции сортов яблони наименее уязвимые и рекомендовать их для дальнейшего изучения в условиях Сибири [Раченко и др., 2011].
Н.Н. Егоровой [2012] показаны реакции сортов яблони летнего ср.ока созревания в экстремальных погодных условиях 2010 г. на повреждение ствола от раковых заболеваний. Под влиянием абиотического стресса, отмечены изменения в прохождении фенофаз яблони и биологических циклов патогенов и вредителей: ускоренное созревание плодов и раннее заложение плодовых почек, интенсивный и продолжительный вторичный рост однолетних побегов; частичное самооздоровление от раковых поражений ствола у сортов Мелба, Желанное, Бордовое, Папировка (на 0,2-0,6 балла). Зафиксирована эффективность оздоровительных мероприятий - снижение поражения на 0,4-2,3 балла. Указаны негативные последствия аномально длительной жары и засухи в сезоне 2011 г.: усиление периодичности плодоношения, интенсификация активности стволовых вредителей.
Изучены сорта крупноплодных яблонь-полукультурок, перспективные для выращивания в условиях Южного Предбайкалья. Показано, что большинство изученных сортов имеют низкую зимостойкость при прививке в низкий штамб. Повышение зимостойкости крупноплодных яблонь-полукультурок наблюдалось при прививке в скелетообразователь. Был использован в качестве скелетообразователя самый зимостойкий вид яблони - сибирская (ягодная) яблоня (Malm baccata (L.) Borkh.). Прививка крупноплодных полукультурок в скелето-образователь существенно повысила их зимостойкость. За все 6 лет наблюдений не было отмечено ни одного существенного подмерзания коры и древесины у большинства привитых в скелетообразователь крупноплодных полукультурок. Только после зимы 2009-2010 гг., когда минимальная температура воздуха была ниже минус 30 С, продолжительное время, у сортов Серебряное Копытце и Алтайское юбилейное появились значительные повреждения коры с ее омертвлением до древесины, что отрицательно сказалось на общем состоянии дерева [Раченко и др., 2011]. Согласно литературным данным [Куминов, 1985; Кудрявец, 1986] первые попытки создания садов в Красноярском крае относятся к 70 годам XIX века. Переселенцы из южных районов России (декабрист С.Г. Краснокутский и др.) привозили в Сибирь плодовые растения и пытались выращивать их в новых условиях. Но суровый климат региона резко ограничивал возможность садоводства, так как плодовые культуры, успешно растущие в европейской части страны, не успевали вызреть или вымерзали. Понадобилось много лет, чтобы отобрать и вывести сорта, пригодные для разведения в условиях Сибири. Были выведены некоторые сорта яблони, отличающиеся зимостойкостью, хорошими вкусовыми качествами, продолжительностью хранения плодов, высокой урожайностью [Кудрявец, 1986; Калинина и др. 2010].
В Сибири большую известность получил Ботанический сад им. Вс.М. Крутовского, который представляет собой уникальную коллекцию культурных сортов яблони, выведенных сибирскими, европейскими, зарубежными садоводами. 39 сортов произрастают в стелющейся форме на площади 3 га в мемориальной части на верхней террасе Енисея, 7 га - нижней, где яблони разных сортов растут в открытой форме. Коллекция содержит сорта яблони российской и зарубежной селекции (Антоновка обыкновенная, Аркад зимний, Астраханское белое и др.). Из них 12 сортов относятся к группе летних, 27 - к группе зимних. Деревья адаптировались к суровым условиям Сибири, так как на нижней террасе сада в течение последних 50 лет они растут без формирования кроны и имеют высоту 3-5 метров [Матвеева и др., 2004, 2006].
Вс.М. Крутовским было выведено семнадцать сортов яблони: Алхас, Базайское, Желтое наливное, Имени Миретикова, Надежда, Кемчуг, Манское, Сибиряк, Юбилейное, Красноярская красавица, Аврора, Аля, Енисей, Зеленое, Консервное, Лалетино, Смена. Отбор и гибридизация были использованы Вс.М. Крутовским при получении сортов Аврора (сеянец сорта Аркад), Аля, Енисей (сеянцы сорта Бисмарк), Юбилейное (сеянец сорта Белый налив) и др. [Симаков, 1948; Седов и др., 1989].
Отбор сеянцев в опытных вариантах
Бисмарк (предположительно сеянец Апорта) - сорт, полученный Клэксоном в Новой Зеландии. В Европу завезен в 1890 г. Сорт зимостоек, в пору плодоношения вступает на второй год после посадки, а нередко уже в первый год завязывает плоды, но плодоносит не ежегодно. Урожайный. Плоды крупные, шаровидно-усеченной формы. На дереве держатся прочно, не гниют, но в лежке иногда поражаются подкожной пятнистостью. Кожица тонкая, неплотная, зеленовато-желтая; значительная часть плода эффектно зарумянена. Мякоть желтовато-белая, довольно плотная, сочная, сладкая, с приятной легкой кислотой; порою мякоть имеет горький привкус из-за чего плоды считаются посредственными. Созревают в сентябре, потребительская зрелость наступает в декабре; сохраняются в течение всей зимы до марта.
Генерал Орлов - сорт привезен в Сибирь из европейской части России. Устойчив к заморозкам, вредителям, не поражается паршой. Урожайный. Форма плодов - репчатая; окраска - зеленоватая, ровная; размер - высота 60 мм, ширина 15 мм, масса до 80 г. Мякоть плотная, сочная, кисловатая. Зрелость наступает в сентябре. Плоды хранятся до января.
Грушовка московская - широко распространенный старинный русский сорт, зимостойкость высокая. Деревья данного сорта предпочтительнее высаживать в защищенном от ветра местах, так как плоды непрочно держатся на дереве. Особенно часто большая осыпаемость плодов наблюдается при недостатке влаги. В пору плодоношения вступает на 5-6 год, а по некоторым данным на третий год после посадки, но плодоношение строго периодичное. Средний урожай с дерева 60 кг, наибольший - 200 кг. Грушовка московская в возрасте семи лет в условиях Забайкалья в стелющейся форме давала урожай 20 кг с дерева. По данным Be. М. Крутовского [1926] и И.М. Леонова [1970], с деревьев этого сорта, произрастающих в стланцевой форме в условиях Красноярска, снимали в среднем с одного экземпляра 27 кг - в возрасте 6-10 лет, 89 кг - в возрасте 36-40 лет. На Алтайской плодово-ягодной станции получали в возрасте 10 лет - 8,8 кг с дерева, а в 15 лет - 11,6 кг, в 37 лет - 100 кг с дерева [Скибинская, 1969]. Размеры плодов от 60-70 г до 80-120 г [Гусева, 1992]. Форма плоскоокруглая, иногда с небольшими ребрами. Кожица зеленовато-желтая, с ясно выраженными карминно-красными полосками. Мякоть сочная, нежная, душистая, светло-желтая, приятного кисло-сладкого вкуса. Плоды созревают не одновременно, осыпаются, время созревания плодов - август, в лежке сохраняются не более 10-15 дней.
Золотой шип - среднерусский сорт народной селекции, разводится в основном в лесостепной зоне. Сорт отличается зимостойкостью, засухоустойчивостью. Плоды в небольшой степени поражаются паршой [Колесников, 1985]. В плодоношение вступает в 3-4 года. Урожайность высокая, но наблюдается периодичность плодоношения (один год - урожайный, следующий - неурожайный). A.M. Скибинская [1969] отмечает, что в 12 лет деревья этого сорта имели урожай 10 кг, в 18-20 лет - 60 кг с дерева. Средняя масса плодов на Красноярской станции плодоводства составила 50-60 г, на Алтайской - 90 г. Форма плодов округло-коническая, но с тупой слабо-суженной вершинкой. Ребристость слабая. Кожица тонкая, матовая, одноцветная, зеленовато-желтая. Мякоть желтоватая, рыхлая, грубоватого кисло-сладкого вкуса, иногда со слабым ароматом, Плоды быстро перезревают. Зрелость наступает в середине августа, хранятся около двух месяцев.
Коричное полосатое - один из самых популярных русских сортов народной селекции. Зимостойкость высокая, недостаточно устойчив к парше во влажные годы, поражается довольно сильно. В плодоношение вступает на 7-9 год, плодоносит умеренно. В 11 лет наблюдались урожаи до 45 кг с дерева [Скибинская, 1969]. Плоды средней величины, средняя масса 80 г [Татаринцев, 1960], встречаются до 120 г, максимальная - 210 г. Форма круглая, иногда плоскоокруглая; у некоторых плодов заметны тупые ребра. Кожица светло-соломенного или палевого цвета с зеленоватым оттенком. По основному фону разбросаны полоски коричневого цвета. Кожица сухая, блестящая, довольно прочная. Мякоть белая, несколько зернистая, твердая, сочная, сладковато-кислая, ароматная, отдающая запахом корицы. Поспевают плоды в конце сентября и хранятся около месяца [Смирнов, 1966; Скибинская, 1969; Гусева, 1992; Матвеева и др., 2006].
Папировка является прибалтийским сортом, который отличается морозостойкостью. Урожайность высокая, ежегодная. Начало плодоношения в 3-4 года после посадки привитых растений. В возрасте 6-10 лет в условиях Красноярска получен урожай 16 кг с дерева, в возрасте 36-40 лет - 83 кг с дерева, а в 65 лет - 300 кг. Плоды среднего размера, покрыты белым налетом, имеют светло-соломенно-желтую окраску. Мякоть белая, сочная, кисловато-сладкого вкуса. Плоды созревают в августе, хранятся до одного месяца.
Шаропай выращивается в Сибири с начала XX века. Отличается зимостойкостью, плодоношение наступает на 4-5 год. Урожайность периодичная. Плоды крупные, окраска желтовато-зеленая, с неярким румянцем. Мякоть светло-желтая. Созревают плоды в начале сентября, хранятся до февраля.
Эффективный подбор родительских форм для скрещивания свидетельствует о высоком выходе сеянцев, превосходящих по изучаемому признаку родительские пары [Козловская, Васеха, 2010]. Лучшие опылители в насаждениях яблони обычно выявляют по совместимости при перекрестном опылении одних сортов другими. Плохая завязываемость плодов при этом может быть обоснована внешними факторами [Палфитов и др., 2011].
При гибридизации используют различные схемы скрещивания. Появляется возможность улучшить хозяйственные признаки у сорта по сравнению с выраженностью признаков у родителей.
Выведение новых сортов возможно, используя основные методы селекции, прежде всего отбор лучших растений, контролируемое опыление. В наших исследованиях при гибридизации в качестве родительских пар были использованы сорта яблони коллекции Ботанического сада им. Вс.М. Крутовского, расположенного в юго-западной части г. Красноярска (устье речки Лалетино) на первой и второй террасах правого берега реки Енисей на площади 39 га. Территория сада находится на стыке Канско-Рыбинской котловины и лесостепной зоны Западно-Сибирской равнины с предгорьями Восточных Саян. Географические координаты: 56 с.ш., 93 в.д. Высота над уровнем моря составляет 173 м верхней и 145 м - нижней террас [Матвеева и др., 2006]. 4.1 Опыт 2011 года