Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние вопроса 7
1.1. Ботаническая характеристика и значение культуры китайского финика 7
1.2. История развития и распространение 11
1.3. Биологические особенности роста и плодоношения унаби, экологические требования, сортимент и пути его улучшения 13
Глава 2. Методика и условия проведения , исследований 19
2.1. Цель и задачи исследований 19
2.2. Методика проведения исследований 19
2.3. Почвенные и погодные условия в годы проведения исследований 23
Глава 3. Биологические особенности форм и сортов китайского финика в новых экологических условиях 34
3.1. Описание отобранных форм и изучаемых сортов 34
3.2. Размещение корневой системы и ее фракционный состав 44
3.3. Фенология китайского финика в Прикубанье 46
3.4. Рост китайского финика в Прикубанье 56
3.5. Плодоношение китайского финика на побегах различного типа 57
Глава 4. Хозяйственная оценка форм и сортов китайского финика 67
4.1. Хозяйственная продуктивность 67
4.2. Биохимический состав плодов 74
Выводы 77
Предложения по использованию полученных результатов 79
Список использованных источников 80
Приложение 94
- Биологические особенности роста и плодоношения унаби, экологические требования, сортимент и пути его улучшения
- Почвенные и погодные условия в годы проведения исследований
- Плодоношение китайского финика на побегах различного типа
- Биохимический состав плодов
Введение к работе
Актуальность темы. Западное Предкавказье - уникальный природный регион, где могут произрастать ценные плодовые культуры, выращивание которых в некоторых других, более северных районах невозможно.
Среди ценных плодовых культур китайский финик устойчив к низким температурам, неприхотлив к условиям выращивания, отличается высокими пищевыми, диетическими и лекарственными свойствами.
В настоящее время, промышленные посадки китайского финика сосредоточены в СНГ в основном в районах сухих субтропиков: в Средней Азии, Азербайджане и в Крыму.
Природные условия Прикубанской плодовой зоны вполне благоприятствуют получению высокого хозяйственного эффекта культуры. Но промышленное развитие культуры здесь задерживается из-за отсутствия данных по вопросам биологии растения китайского финика. В связи с этим изучение биологических особенностей китайского финика и его хозяйственная оценка выращивания является актуальной и важной для отрасли плодоводства.
Совершенно не затронуты исследованиями местные формы, которых в регионе достаточное количество.
Цель исследований. Изучить биологические особенности крупноплодных сортов китайского финика в условиях Прикубанской зоны садоводства и, отобрав лучшие местные формы, сделать их хозяйственную оценку с перспективой внедрения в сельскохозяйственное производство.
В соответствии с поставленной целью исследований были определены следующие задачи: - изучение биологических особенностей сортов и выделенных форм китайского финика, в том числе и их фенологии, роста надземной части и урожайности; выявление фракционного состава и размещения корневой системы; определение механических особенностей плодов, оценка их биохимических и качественных показателей.
Научная новизна. На основании многолетних исследований в Прикубанье выделены перспективные формы китайского финика, изучены сорта, пригодные для промышленного выращивания и получения плодов высокого качества с хорошими технологическими свойствами.
Практическая значимость. Выделены маточные растения для создания промышленной плантации. « Основные положения, выносимые на защиту.
1.Биологические особенности форм и сортов китайского финика в новых экологических условиях.
2.Хозяйственная оценка форм и сортов китайского финика.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены # на научных конференциях факультета плодоовощеводства и виноградарства (2002-2004гг.), краевой конференции молодых- ученых (2005г.), VI Международном симпозиуме (г. Москва, 2005 г.).
Реализация результатов исследований. Отобранные перспективные формы в количестве 293 шт. переданы фермерам и садоводам-любителям.
Публикация. По материалам исследований опубликовано 7 работ, « общим объемом 3.63 печатных листа.
Объем н структура диссертации. Работа изложена на 100 странице текста компьютерного набора, состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений по использованию полученных результатов и списка литературы, включающего 155 наименований, в том числе 47 иностранных * авторов.
Личный вклад автора. Автором разработана программа, подобраны объекты и методики исследований, выполнена большая часть лабораторных и полевых опытов по изучению роста и плодоношения надземной части, размещению корневой системы.
Автор глубоко признателен своему руководителю и учителю - доктору сельскохозяйственных наук, профессору Татьяне Николаевне Дорошенко.
Большую благодарность автор выражает всем сотрудникам, в том числе кафедры плодоводства университета, студентам за содействие в выполнении работы на протяжении всех лет исследований.
Биологические особенности роста и плодоношения унаби, экологические требования, сортимент и пути его улучшения
Изучением биологических свойств китайского финика занимались исследователи Д.В. Ксенофонтова, Л.В. Первицкая, В.ИЛкименко (1994), Д.В. Ксенофонтова, Л.В. Первицкая (1994), J.M. Nelson, D.A. Palzkill, P.G.Bartels (1993), Ren Xiaolin, Li Jiarui, Chang Jingwu (1995), Benzioni Alisa, Ventura Moshe (1998), Prajapati B.M. Jauswami D.J., Prajapati M.R. (1996), Prajapati B.H., Jauswami D.C, Prajapati M.R. (1996). Вид Зизифус юйюба (Zizyhus jujube Mill) представлен листопадными растениями до 9 м высотой, со штамбом диаметром до 40 см. Встречаются унаби и в кустовых формах, ствол нередко искривлен, крона негустая. Унаби, по П.М. Жуковскому (1971), достигает 300-летнего возраста, но обычно живет до 100 лет. В.А. Колесников (1973), ссылаясь на Л.Т. Щербакову, дает такую классификацию побегообразования унаби: 1) основные ростовые побеги или побеги продолжения; 2) боковые вегетативные побеги, несущие на себе листовые почки и кольчатки; 3) кольчатки или утолщено-укороченные побеги, на которых образуются однолетние опадающие плодоносящие побеги. Основной функцией ростовых побегов является ежегодное увеличение кроны в объеме. Боковые побеги располагаются по побегах нулевого и первого порядка. Они коленчато-изогнутые (до 3-15 узлов, изгибов). Боковые побеги растут в течение одного года, а в последующие годы утолщаются. Характерной особенностью растения унаби является утолщенные укороченные побеги «кольчатки», которые преобладают по отношению к другим типам побегов. «Кольчатки» несут основную функцию ежегодного образования однолетних плодоносящих побегов, в возрасте 5-ти лет они достигают 5-9 мм длины. Закладка цветковых почек на однолетних побегах происходит по мере роста, а на старой древесине они развиваются сразу же. Вегетативные и плодоносящие побеги имеют одну волну роста, у основных ростовых побегов рост заканчивается в июле.
Цветки очень мелкие, 0,3-0,4 см в диаметре, обоеполые, зеленовато-желтые, перекрестноопыляющиеся ветром (А.Д. Микеладзе) и насекомыми Д.В.Ксенофонтова (1994). Каждый цветок цветет примерно сутки В.В. Кобляков, В.Т. Ыеделько, А.В. Проворченко (1985). В условиях Кубани вегетация начинается в апреле, при среднесуточной температуре 11-12С, а листопад наступает в октябре-ноябре, при среднесуточной температуре воздуха ниже 12 С. У унаби периодичность плодоношения отсутствует. Растение ежегодно способно давать высокий урожай В.Д. Баранов, Г.В. Устименко (1994). Размножается китайский финик семенами, прививками, корневыми отпрысками и микроразмножением в культуре in vitro А.Ф. Кольцов (1994), И.В. Митрофанова, О.В. Митрофанова, Д.К. Пандей (1997), Khanam Anees, Bhalla J.K. (1966), Boreali (2000). Вопросами размножения плодовых культур посвящены работы Л.Т. Гартмап, Д.Е. Кестер (1963), В.А. Грязева (1971), Т.Н. Дорошенко (1996), Б.Л. Массовер, Е.В. Ефименко (2000), В.И. Митрофанова, О.В. Митрофанова, Д.К. Пандей (1997), А.Д. Микеладзе (1988), А.А.Рихтер, Л.Т. Синько (1973), A.M. Сапиева, В.В. Воронцова, В.В. Кобляков (1997), Г.В. Трусевича (1978) и др. Вопросам технологии выращивания плодовых, том числе и субтропических культур посвящены работы В.В. Воронцова, У.Г. Штейман (1982), А.П. Драгавцева (1961), В.И. Кашина (1999), А.А. Кладь (2001), В.В. Коблякова (1996), В.А.Колесникова (1973), О.П. Кулькова (1986), А.Д. Микеладзе (1988), М.С. Мчелидзе, А.А. Шекиладзе (1985), А.Ю. Ракитина (1993), A.M. Сапиева, В.В. Воронцова, В.В. Коблякова (1997), Г.В. Трусевича (1978), Н.В. Цицина (редакция) (1980). В Краснодарском крае унаби плодоносит на второй-третий год после посадки, созревают плоды до конца октября. В тропиках цветет осенью, плоды собирают в феврале-марте А.Ю. Ракитин (1994). Это светолюбивое и нетребовательное к почвам растение, но не выносит заболоченных и сильно засоленных участков, Корневая система растения мощная, сначала стержневая, затем корни сильно разветвляются. Как показывают данные Д.В.
Ксенофоптовой, с самого начала роста корневая система превышает надземную часть почти в два раза, а на четвертый год - в три раза. Основная масса корней залегает в слое 20-60 см, а вертикальные уходят вглубь до 2,5 м уже у четырехлетних деревьев. Отношение к теплу. Все процессы жизнедеятельности растения -рост, питание, дыхание - протекают при определенном тепловом режиме, который неодинаков для различных пород и различных частей растения. Устойчивость растения к низким температурам неодинакова на разных фазах их вегетации. В фазе усиленного вегетативного роста температура -2-3С губительна для молодых завязей, тогда как в период естественного глубокого покоя унаби может переносить без повреждения заморозки -25-30С. Зимостойкость унаби зависит от многих факторов, в том числе от возраста растений, места расположения на склоне. В нижних частях склона, куда скатывается холодный воздух, растение повреждается чаще, чем в средней части склона. Губительны для унаби в равнинной части зимние северо-восточные ветры, поэтому участок должен быть защищен от их действия.
Почвенные и погодные условия в годы проведения исследований
Опытный участок находится на территории Прикубанской плодовой зоны на третьей террасе правого берега реки Кубань, которая представляет собой слабоволнистую равнину. Грунтовые воды залегают на глубине 7-8 м, слабо минерализованы (Е.С. Блажний, 1971). Почвенный покров территории опытного участка представлен выщелоченными малогумусными тяжелосуглинистыми сверхмощными черноземами на лессовидной глине. По данным В.Ф. Валькова, Ю.А. Штомпеля, И.Т. Трубилина и др. (1996), В.Ф. Валькова (2000), эти почвы характеризуются следующим морфологическим строением: АПах, 0-30 см - темно-серый, влажный, глинистый, глыбисто-порошистокомковатый; А, 30-90 см - темно-серый, влажный, глинистый, ореховато-комковатый, плотноватый; по граням структурных отделыюстей ясно выраженная глянцсватость, общий облик горизонта производит впечатление слитости; изредка встречаются железисто-марганцевые новообразования, переход постепенный по цвету, сложению; АВ], 90-155 см - серый с буроватым оттенком, светлеющий с глубиной, влажный, глинистый, крупнокомковато-ореховатый, несколько уплотненный; наблюдаются глинистые кутаны по граням структурных агрегатов; редкие точечные вкрапления черных окислов марганца и железа; встречаются червороины и капролиты, переход заметный. АВ2, 155-180 см - буроватый с серым оттенком, влажный, глинистый, практически бесструктурный, плотноватый. Много червороин, капролитов, марганцево-железистыс точечные и дробовидные конкреции, кутаны; переход постепенный. ВС, 180-220 см - желтовато-бурый, со 190 см - локальное вскипание от НС1, глинистый, влажный; содержит больше марганцево-железистых новообразований, чем предыдущий горизонт; много глянцевых кутан; по ходам червей - корни; переход постепенный. Ск, 220-230 см и более - желто-бурая с оливковым оттенком лессовидная глина; равномерно вскипает от НС1; карбонатные новообразования, в форме журавчиков разной величины (от 2 см в диаметре) и прожилок; марганцево-железистые дробовидно-просяные конкреции, часто мягкие и режутся ножом; встречаются редкие кротовины и четко гумусированные червоточины. По имеющимся данным (Г.М. Соляник, 1976), эти почвы содержат 3,0-3,5 % гумуса. Запас гумуса в 1,5-метровом слое значительный и составляет от 400 до 450 т/га, илистых частиц от 39 до 42 %.
Общее количество азота в пахотном слое 0,22-0,30 %, валового фосфора 0,17-0,22 %, валового калия 1,7-2,1 %. Сумма поглощенных оснований в верхних слоях составляет 47 мг/экв. на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора в гумусовых горизонтах близка к нейтральной (рН 6,9-7,2) в горизонте С - щелочная (рН возрастает до 8,4), скважность в метровом слое достигает 50,8-53,5 %, объемная масса от 1,23 до 1,34 грамма на кубический сантиметр. Влажность завядания колеблется в пределах 12-15,5 %. Запас воды, рассчитанный по предельной полной влагоемкостн, может достигать в этих черноземах в 2-х метровом слое 740 мм, а количество воды, соответствующее влажности завядания - 440 мм. С учетом вышеприведенных показателей можно говорить о пригодности этих почв для выращивания плодовых культур, в том числе унаби. Климат в месте проведения опыта умеренно-континентальный, с неустойчивым увлажнением (Агроклиматические ресурсы Краснодарского края, 1975). Средняя температура воздуха по многолетним данным 11,3С, продолжительность солнечного сияния до 2200 часов в год.
Коэффициент увлажнения 0,30-0,40. За год выпадает 600-700 мм осадков. Теплообесиеченность высокая, 3500-4200 С. Зима умеренно-мягкая, неустойчивая, со средней температурой января 0,0- минус 4,0 С. Минимальная температура достигает -30...-36 С. Снежный покров неустойчив. Переход температуры воздуха через +5С весной отмечается во второй половине марта - начале апреля. Безморозный период составляет 185-225 дней. Лето наступает в первой половине мая, для него характерны высокие температуры и недостаточное увлажнение, осадки кратковременные, преимущественно ливневые. За период активной вегетации выпадает около 250-400 мм осадков. Общее число дней с суховеями - 50-75. Осенний период (переход среднесуточной температуры через 0С) заканчивается во второй декаде декабря (В.М. Батова, З.М. Русеева, 1961). Эти условия приемлемы для выращивания унаби (Г.Т.Гутиев, А.С. Мосияш, 1977). Полевые исследования проводились с 2001 по 2005 гг. Погодные условия в эти годы были различными (таблица 1). 2001-2002 с.-х. год характеризовался преобладанием положительных аномалий температуры, необычно снежной зимой, с очень сильными продолжительными осадками в начале лета (июнь), вызвали в горных и предгорных районах катастрофически сильные дождевые паводки. Засушливая погода в конце весны, начале лета, сильные осадки во второй t половине лета. Для формирования урожая большинства сельскохозяйственных культур год был в основном благоприятным для унаби тоже. Зима 2001-2002 гг. наступила 2-5 декабря, что на 10-25 дней раньше средних многолетних сроков. Продолжительность зимы составила 47-52 дня, что на месяц короче обычного. Зима характеризовалась неустойчивой погодой с резкими колебаниями температур, выпадением аномально сильных осадков (в виде дождя и снега), аномально высоким снежным покровом. Конец зимы отмечен 18-25 января, что на 30-45 дней раньше средних многолетних сроков. Сумма отрицательных среднесуточных температур воздуха, накопившаяся за зиму 2001-2002 гг. составила 140-285, что на 40-150 меньше обычного.
Сильные морозы отмечались в третьей декаде декабря и первой декаде января. Абсолютный минимум температуры воздуха -20...-31,5С отмечался с 9 января 2002 года. Вследствие сильного снегопада 1-3 января высота снега составила от 70-114 см, что отмечалось впервые за последние 55 лет. Промерзание почвы в первый раз отмечено 25-26 октября. Максимальная глубина промерзания составляла 4-27 см. В период выпадения сильных осадков в виде дождя, мокрого снега (14, 17-19, 25-26 декабря 2001г., 1-3 января 2002) отмечалось образование сильного гололеда (диам. отложений от 6 до 64 мм, и гололедицы), налипание мокрого снега, что нанесло значительный урон народному хозяйству. В течение зимы отмечалась ветренная погода с усилением ветра в отдельные дни до 18-28 м/сек. Весна 2002 г. Наступила рано - 18-25 января, что на месяц, полтора раньше обычного. Продолжительность весны составила 95-120 дней, что на 30-55 дней длиннее обычного. В целом весна характеризовалась аномально теплой погодой в первой половине периода и аномально сухой - во второй. Максимальная температура за весенний период поднималась до 21-27С, минимальная снижалась до -2...-10С. В шести первых декадах средняя температура была на 5-Ю С выше обычной, в остальное время превышала норму на 1-3.
Плодоношение китайского финика на побегах различного типа
В условиях Краснодара у всех наблюдаемых сортов и форм от 85,0 до 92% урожая формировалось на побегах, развивающихся из почек на многолетних плодоносящих образованиях «кольчатках» или сближенноузловых ветках Срсбряков (1952), Паутов (1987) (рис.16). Урожай также развивается на плодоносящих побегах образовавшихся на приросте текущего года от 7,2 до 15 % (Таблица 7). Рассматривая плодоношение китайского финика на побегах различного типа по годам исследований выявлено, что масса одного плода была всегда больше на «кольчатках», что являлось одной из причин большей доли урожая на этих плодовых образованиях (таблица 7 и таблица 8). В нашем опыте изучения плодоносных побегов, образовавшихся на «кольчатках» (таблица 10) показало, что длина прироста была больше на выделенных формах, чем па изучаемых сортах. Подсчет числа приростов на «кольчатках» выявил их большее число по сравнению с сортами на формах китайского финика. Итак, выявлена закономерность плодоношения унаби в условиях Прикубанья: основной урожай размещается на «кольчатках» и выделенные формы имеют большее число приростов па «кольчатках», что сказывается и на хозяйственной продуктивности деревьев. Из таблицы 11, где показан коэффициент урожайности следует, что он выше у слаборослой формы 3-6 и меньше у контрольного сорта Та-ян-цзао.
Изучаемые сорта имели меньший коэффициент урожайности, чем выделение формы. Из таблицы 12 видно, что на протяжении пяти лет исследований китайский финик ежегодно давал урожай, то есть ему в наших условиях не свойственна периодичность плодоношения. Довольно высокая урожайность с гектара, составляющая 47,5 /га на контроле и 60-65 /га на изучаемых сортах и формах объясняются тем, что за счет уплощения крон удалось разместить 2500 растений на 1 га и поэтому каждое дерево дало от 1,1 до 4,3 кг, то есть ниже чем в опытах других авторов, не было перегрузки растения урожаем. Унаби скороплодная культура, вступает в плодоношение уже на 2-3 год после посадки при плотных посадках (2X2 м) дает значительный урожай (таблица 12, 14), составляющий в среднем за 5 лет 47,5-65,0 jr/ra. Среди изучаемых сортов наивысшую урожайность дали: Китайский 2 и Вахшский, из форм форма 3-11 дала наибольший урожай (65гг/га). Все выделенные формы по урожайности в последние годы превзошли крупноплодные сорта. Динамика урожая, плодов с дерева в 2001-2005 годах показана на Рисунке 17. Анализ данных таблиц свидетельствует о ежегодной продуктивности растений составляющей от 1,1 до 4,3 кг с дерева. Плод -удлиненно-округлая или яйцевидная костянка красно-коричневая, буро-коричневая с блестящей (глянцевой) кожицей и небольшой косточкой, В.Л. Витковский (2003). В условиях Прикубанской зоны садоводства созревание плодов растянуто во времени, так как сроки цветения продолжительные. В связи с этим обстоятельством требуется выборочная уборка урожая, иначе возрастает количество падалицы (таблица 13). Наименьший процент падалицы у сорта Вахшский, а больше всего у сорта Китайский 2, Та-ян-цзао и формы 3-11.
Биохимический состав плодов
На основании анализа литературных данных, полевых и лабораторных исследований, мы пришли к следующим выводам. 1. Выращивание китайского финика в Прикубанье не загрязняет окружающей среды, так как в наших условиях у него практически нет вредителей и болезней, в связи с чем, не требуется химических обработок, а это экономит материальные и денежные средства. Возделывание китайского финика отвечает требованиям адаптивного плодоводства. 2. Корневая система унаби в основном размещается на глубине 0-30-40 см, где находится больше половины от всех корней. Во фракционном составе преобладают мелкие, диаметром до 1 мм, активные корешки. Общее число у выходов корней на срезе почвы 50 см от штамбов, площадью 0,8 м , составляет 138-345 шт., причем больше их у изучаемых сортов, меньше у выделенных форм. 3. Важнейшими биологическими свойствами китайского финика являются: позднее продолжительное цветение, с 13-30 июня до 26 июля - 17 августа и раннее созревание плодов с 4 сентября до 20 октября и ранний листопад с 18 сентября до 28 октября. Изучаемые сорта начинают вегетацию и заканчивают ранее выделенных форм. 4. Суммарный прирост побегов на одном дереве колеблется с 4 до 8- летнего возраста от 1689 до 5978 см. Выявлена сравнительно слаборослая форма 3-6 годовым приростом 1689-2540 см. Биологической особенностью роста китайского финика является слабое ветвление, что наряду с мелкими листьями обуславливает рыхлую крону. 5.
Биологической особенностью плодоношения является то, что основной урожай размещается па многолетних «кольчатках». В наших условиях на «кольчатках» размещалось от 85 до 93 % урожая, а на плодоносных побегах, образовавшихся па побегах текущего года от 7,2 до 15,0%. 6. Хозяйственная продуктивность китайского финика в среднем за 2001-2205гг. составляет 47,5-65,0 т/га. Выделенные местные формы превосходят по урожайности изучаемые сорта. 7. Изучаемые сорта превосходят выделенные формы по размерам плодов: высота их костянок составляет 35,7-45,9 мм, а диаметр 27,5-30,5 мм, в то время, как эти показатели форм только 23,2-25,5 по высоте и 16,2-18,4 по диаметру.
Особенностью китайского финика является высокое содержание мякоти в плодах (81,7-97,9 %) и малый размер косточек. 8. В биохимическом составе преобладают сухие вещества и сахара, низкое содержание органических кислот (0,38-0,70 %) и высокое количество витамина С (387,2-870,7 мг %). 1. Данные полученные в результате исследований по биологическим особенностям и хозяйственной оценке китайского финика в Прикубанской зоне садоводства использовать в учебном процессе при подготовке специалистов биологических и аграрных специальностей. 2. В садах адаптивно-компромиссного типа выращивать в Прикубанской зоне садоводства сорта китайского финика Та-ян-цзао, Китайский 2, Вахшский и урожайные формы 3-3,3-6, 3-11. 3. Считаем целесообразным выращивать китайский финик на приусадебных, дачных, фермерских участках и в плодовых специализированных хозяйствах.
Похожие диссертации на Биологические особенности и хозяйственная оценка китайского финика в Прикубанской зоне садоводства
