Содержание к диссертации
Введение
1. Шиповник и перспектива его использования в культуре (обзор литературы) 11
1 1. Шиповник как плодовое, поливитаминное растение и его значение для здоровья человека 11
1.2. История культуры. Высоковитаминные виды и сорта шиповника». 21
1.3. Биологические особенности шиповника 29
1.4. Технология закладки и эксплуатации первых промышленных насаждений шиповника 36
2. Задачи, объекты, методы и условия исследований 42
2.1. Цель и задачи исследований, их научная новизна 42
2.2. Объект исследований, место проведения опытов 44
2.3. Методики исследований 46
2.4. Почвенно-климатические условия 48
2 4.1. Почвы 48
2.4.2. Климат , 50
3. Изучение особенностей роста и плодоношения основных сортов шиповника 54
3.1. Прирост ветвей и плодоношение шиповника 54
3.2. Возрастные периоды ветвей шиповника 57
3.3. Побеговосстановительная способность шиповника 68
3.4. Особенности плодообразования у некоторых сортов шиповника... 76
3.5. Архитектоника корневой системы кустов шиповника 81
3.6. Влияние температурного режима на развитие и зимостойкость шиповника 89
4. Разработка элементов агротехники возделывания сортов шиповника ... 95
4.1. Механизированная обрезка надземной части кустов шиповника 95
4.2. Подбор сортов - опылителей и схемы их размещения на плантации 109
4.3. Определение оптимальной площади питания кустов шиповника... 121
4.4. Урожайность шиповника в связи с обработкой почвы в междурядьях 132
4.4.1, Влияние периодической перепашки междурядий на плодоношение кустов 132
4.4.2, Влияние залуження междурядий на плодоношение кустов шиповника 136
4.4.3, Влияние известкования почвы на плодоношение кустов шиповника 139
4.5. Применение органических и минеральных удобрений при возделывании шиповника 141
4.6. Разработка химических способов борьбы с сорняками в насаждениях шиповника 152
4.6.1 Применение гербицидов на плодоносящих плантациях шиповника 152
4.6.2. Особенности регулярного применения гербицидов для борьбы с сорняками в насаждениях шиповника 164
4.6.3 Применение гербицидов для борьбы с сорняками в молодых посадках шиповника 168
5. Селекция шиповника 176
6 Экономическая эффективность производства плодов шиповника 187
Выводы 194
Литература 197
Приложения 231
- История культуры. Высоковитаминные виды и сорта шиповника».
- Технология закладки и эксплуатации первых промышленных насаждений шиповника
- Влияние температурного режима на развитие и зимостойкость шиповника
- Урожайность шиповника в связи с обработкой почвы в междурядьях
Введение к работе
Здоровье россиян - самое плохое в Европе. С таким заявлением выступил не так давно директор Российского научно-исследовательского центра профилактической медицины профессор Рафаэль Оганов. Подобные высказывания звучали и раньше на самых высоких трибунах и из самых компетентных источников. Так Статуправление Минздрава еще в 1992 года сообщало, что смертность в России превысила рождаемость, что россиянин живет в среднем на 13 лет меньше чем, к примеру, японец. Особенно высока смертность мужчин в возрасте от 20 до 50 лет, т.е. самого трудоспособного периода жизни. Последнее обследование молодежи призывного возраста показало, что практически здоровыми можно считать только 10% юношей.
Немудрено, что мужчины в России живут в среднем 58 лет, а женщины - 71 год. Но сильный пол даже не завидует слабому - наши женщины доживают свой срок (в отличие от бодрых зарубежных особ аналогичного возраста) старыми и больными, не в радость ни себе, ни близким.
"Мы уже не говорим: практически здоровы, мы говорим: практически живы" - так оценил состояние здоровья народа первый заместитель министра здравоохранения В. Стародутов на заседании "круглого стола" клуба "Реалисты"^ посвященным этому вопросу. И это может кончиться печально. Без научно обоснованной концепции, без программы оздоровления нации в недалеком будущем мы можем уступить свои пространства и уже к середине следующего века можем оказаться в мировом сообществе без национального государства.
По мнению специалистов причины плохого здоровья и резкого снижения средней продолжительности жизни населения кроются в недостаточном, несбалансированном потреблении продовольствия. Любой диетолог знает, что правильное или неправильное питание удлиняет или укорачивает жизнь человека на 8-10 лет. Тат, общеизвестно, что пациенты бывшего 4-го Управления Минздрава (номенклатурщики) жили на 12-13 лет дольше среднего советского человека.
По данным института питания Академии медицинских наук обеспеченность наших людей белками, жирами и углеводами находится на уровне 30-40% от научно обоснованных норм. Особенную опасность для здоровья вызывает недостаточная обеспеченность населения и, прежде всего рожениц и кормящих матерей, биологически активными веществами (витамины, микроэлементы, антибиотики растительного происхождения и др.) (30, 84, 170, 169, 246).
Таким образом, практически все мы хронически, хотя и, в разной степени, больны различными гипо- и авитаминозами. Вот почему не только по продолжительности жизни мы стоим на 64 месте в мире, но и по производительности труда. Многие недомогания, явления физического, нервного и психического утомления также объясняются недостатком витаминов и других биологически активных веществ. Рост числа заболеваний в свою очередь вызвал появление массы различных лекарственных препаратов, витаминных таблеток, экстрактов, навязываемых людям через прессу, радио и телевидение. Между тем данные Американской ассоциации свидетельствуют: ежегодно 700 тысяч американцев погибают от медикаментозного лечения. Рост числа заболеваний от неоправданно большого применения сильнодействующих синтетических лекарств отмечают и наши ученые. Ю.А. Андреев в своей замечательной книге "Три кита здоровья", которая выдержала уже 11 изданий, пишет, что ежегодно советские люди тратили до 30 млрд. рублей на приобретения лекарств в аптеках. Многие из этих снадобий, дав временный положительный эффект, в виде осколков накапливаются в печени, почках и других внутренних органах и никогда уже из них не выводятся. При этом многие из них обладают побочным отрицательным влиянием на те или иные системы организма. И проблема сейчас заключается не во введении лекарств в организм, а в том, как их из него вывести (9),
Доктор Н. М. Амосов, в одной из своих статей пишет: "лавинообразный рост потребления лекарств становится фактором стимуляции болезней ... образовался порочный круг: все больше врачей - больше рецептов - больше больных". Это говорит о том, что не стоит искать спасения только в лекарствах - с давних времен известно более естественные биологические пути к здоровью.
Древние китайские мудрены вообще не проводили различия между пищей и лекарством и утверждали, что здоровая диета крайне редко приводит к каким-либо нарушениям в работе организма. И лишь в том случае, если пища не дает положительного результата, врач должен назначить лекарство.
По мнению профессора И. Брехмана "лекарственное лечение должно быть направлено не только на болезнь, но, что очень важно, на сохранение и усиление защитных механизмов организма человека". Решение же вопросов первичной профилактики он видит в создании " отдельной государственной системы, охватывающей широкий круг факторов жизни и труда человека, от которых зависит его здоровье" (28).
В связи с этим многие наши ученые давно ставят вопрос о превращении нашего традиционного садоводства с небольшим набором низковнтаминных плодовых кулыур в лечебно-профилактическое, позволяющее круглогодично обеспечивать человеческий организм всеми необходимыми биологически активными веществами (28, 43, 45, 108, 332).
В свое время известный русский врач И. Павлов подчеркивал, что "фунт профилактики равен пуду лечения", В настоящее время его высказывание особенно актуально. Причем, в понятие профилактики, предусматривающей постоянное поддержание здоровья людей на достаточно высоком уровне, следует вкладывать не столько мед-, профосмотры и диспансеризацию (хотя, безусловно и они нужны), но, прежде всего, более полное удовлетворение физиологических потребностей человеческого организма в полноценной, содержащей все необходимые элементы (белки, жиры, углеводы, витамины, микроэлементы и т.д.) и в необходимом на данный момент количестве, пище (28,31,43,45,319,330,339).
Ибо здоровье и, следовательно, работоспособность человека также как и продуктивность растения, в конечном итоге определяется все той же "бочкой Либиха", клепки которой, отвечая за наличие в организме того или иного элемента питания или биологачески активного вещества, поддерживают его на определенном уровне. Недостаток хотя бы одного из них будет оказывать отрицательное влияние не только на самочувствие и трудоспособность человеческого организма, но и на продолжительность его жизни. Причем,
обеспечение человека необходимыми элементами питания и в необходимом количестве обходится значительно дешевле, чем последующее лечение от их недостатка, не говоря уже о потерях общества от не полной трудоотдачи не совсем здорового человека.
Исследования по определению защитного (противоракового) действия овощей и фруктов показали, что цитрусовые (апельсины и лимоны) способствуют выработке организмом защитных ферментов. Главным образом это связанно с содержанием в них витамина С (66).
В последние годы особенно большое внимание уделил значению биологически активных веществ и особенно аскорбиновой кислоты для здоровья человека дважды лауреат Нобелевской премии, видный американский химик С. Лайнус Полинг (206), Им была разработана специальная витаминотерапия, направленная на компенсацию дефицита в организме соединений и, прежде всего витамина С, обеспечивающих оптимальный уровень физиологических процессов. Он полагал, что ежедневная доза аскорбиновой кислоты для эффективной защиты человека от простудных заболеваний лежит в среднем (для взрослого населения) в пределах 2 - Зг_ Сам же он на закате своей жизни принимал по 18г витамина С в день.
Согласно последним данным Национальной академии наук США человеку ежедневно нужно 100-200мг аскорбиновой кислоты. Причем, как подчеркивают американские ученые, аскорбинка должна поступать в организм из естественных источников, а не из поливитаминных препаратов. Последние рекомендуются только в тех случаях, когда полезные овощи и фрукты противопоказаны или плохо усваиваются.
В нашей стране большой популярностью пользуются труды профессора Леонида Ивановича Вигорова, одного из выдающихся ученых в области изучения биологически активных веществ растений и их значения для здоровья человека, автора и активного пропагандиста лечебного садоводства (43, 44, 45), Он утверждал, что первостепенной задачей нашего садоводства должно быть постоянное круглогодичное обеспечение населения продуктами повышенной биологической активности и таким образом повышения эффективности профилактических мероприятий, направленных на обеспечение высокого
уровня здоровья людей, их творческого долголетия, устранения каких бы то ни было причин появления инфекционных болезней, в первую очередь гриппа и других острых респираторных заболеваний. Как известно, на их долю приходится около половины всех случаев временной нетрудоспособности населения, а экономический ущерб составляет многие млн. рублей в год. В целом же Россия в настоящее время ежегодно тратит на лекарства 21 млн. новых рублей (133). Причем две трети из них закупается за границей.
Общеизвестно, что дисбаланс в питании чаще всего проявляется в зимний период, когда значительно снижается поступление в организм человека многих биологически активных веществ, в том числе витаминов. Их недостаток снижает активность ферментов, нормализующих обмен веществ. Человек становится вялым, сонливым, быстро утомляется. Длительный дефицит витаминов в организме уменьшает его сопротивляемость к простудным и другим заболеваниям, особенно к гриппу, вызывает гипо- и авитаминозы и т.п. При этом необходимо упомянуть, что даже в помешанной на витаминах Америке сорок процентов населения ту же аскорбинку получают в недостаточных количествах. В России дефицит витамина С еще более выражен. По данным института питания РАМН, его не хватает у 90% наших людей.
В связи с вышеизложенным особую актуальность представляет решение вопроса о круглогодичном обеспечении населения продуктами повышенной биологической активности, главным образом, растительного происхождения.
К растениям, способным в значительной степени снизить этот дефицит, а во многих случаях оказать и лечебное воздействие при некоторых заболеваниях, относится шиповник, которому и посвящена настоящая работа.
Практическая значимость ее заключается в том, что нами впервые в результате проведенных исследований предложен целый ряд методик по изучению роста, развития, зимостойкости сортов шиповника, устойчивости их к вредителям и болезням, товарных качеств плодов, некоторых морфологических особенностей и др (70, 183, 272, 273, 277, 278, 283). Кроме того, на основании изучения биологических особенностей сортов шиповника разработана промышленная технология их выращивания (285, 286, 288). В настоящее время она нашла повсеместное применение при закладке и
эксплуатации насаждений этой кулыуры в специализированных хозяйствах Всеросийского объединения «Росслекраспром», многих лесхозах, предприятиях министерства сельского хозяйства, среди фермеров и садоводов-любителей.
Кроме того, в результате селекционной работы создано несколько высокопродуктивных имунных сортов шиповника, хорошо приспособленных для промышленного выращивания с использованием индустриальной технологиии.
Научная новизна результатов исследований:
Разработаны методики изучения биологических, морфологических и хозяйственноценных признаков шиповника.
Создано 7 высоко продуктивных технологичных сортов.
Установлена продуктивность разновозрастных ветвей основных сортов шиповника, на основе которой даны четкие рекомендации по проведению ежегодной обрезки надземной системы кустов. Кроме того, она послужила теоретическим обоснованием проведения периодической сплошной срезки всей надземной части растений.
Изучена побеговосстановительная способность кустов шиповника, показавшая в свою очередь, саму возможность проведения периодической омолаживающей срезки всей надземной системы растений на уровне почвы, взамен ежегодно проводимой ручной вырезки старых, отплодоносивших ветвей. Это позволило полностью механизировать этот процесс.
Установлена четкая положительная взаимосвязь между приростом ветвей и урожаем шиповника. На основании этого был разработан и рекомендован производству целый рад приемов, повышающих продуктивность растений (обрезка, применение удобрений, борьба с сорняками и др.).
Изучена особенность шюдообразования у сортов шиповника, что позволило подобрать лучший сорт-опылитель и определить схему оптимального его размещения на плантации с целью максимального плодоношения насаждений.
— Исследована архитектоника корневой системы разновозрастных кустов шиповника. На основе ее изучения разработаны способы предпосадочной подготовки почвы и особенности применения органо-минеральных удобрений на культуре.
—Установлена оптимальная схема посадки кустов сортового шиповника, обеспечивающая получение более раннего максимального урожая плодов с единицы площади.
На защиту выносится создание методик изучения шиповника, исследование его биологических особенностей, селекция новых, высокопродуктивных сортов и разработка технологии их возделывания.
Основные положения диссертации освещены в 30 опубликованных работах. Они были доложены на целом ряде научных конференций, совещаний, семинаров, комиссий, курсов повышения квалификации работников с/х производства. В том числе: на Всесоюзной научной конференции по витаминным растениям, Москва, май 1981 г.; на научно-техническом семинаре «Перспективы выращивания шиповника и других ягодных культур на Южном Урале», г. Челябинск, 16-17 августа 1982 г.; на Всесоюзном семинаре по і^льтуре шиповника, Куйбышевская ЗОС ВИЛР 13-15 июня 1985 г.; на заседании комиссии по рациональному использованию пищевых и лекарственных ресурсов леса Отделения лесоводства и агролесомелиорации ВАСХНИЛ, 1987 г.; на семинаре межотраслевой ассоциации Госагропрома РСФСР «По производству лекарственного и другого сырья растительного происхояэдения», Москва, ВДНХ, 02-06.03.1990 г.; на заседании Российской комиссии по госсортоиспытанию плодово-ягодных культур, винограда и цветочно-декоративных растений, Москва, ВДНХ, 04-05.02.1992 г, и др.
Автор выражает глубокую благодарность руководству и сотрудникам ВИЛАРа за содействие и помощь в выполнении работы.
История культуры. Высоковитаминные виды и сорта шиповника».
Шиповник относится к группе кустарниковых растений, обладающих значительно большей, чем деревья экологической амплитудой. Ареал распространения шиповника необычайно велик - от тропиков до холодно-умеренных зон. История растения уходит в глубокую древность. Среди ученых до настоящего времени нет единого мнения о происхождении и развитии этого растения (235, 321). Имеются сведения, что возраст шиповника как рода насчитывает более 30 млн. лет (234, 236, 375). Во многих древних литературных источниках упоминается о шиповнике не только как о декоративном, но и как о лечебном растении (129, 187, 296, 375), Приемы же возделывания шиповника впервые описал древнегреческий философ, «отец ботаники» Теофраст (176, 235),
Первоначально шиповник выращивали в качестве декоративного растения и только значительно позже его стали использовать для получения розовой воды и эфирного масла (58, 78, 389). Родиной эфиромаслкчной розы большинство ученых считает Иран (78), где выращиванием ее занимались более 1000 лет. В Европу же она, в частности в Болгарию, попала значительно позже, примерно 250 лет назад. Откуда распространилась затем в другие страны (Турция, Италия, Франция и др.). В Россию эфиромасличная роза была завезена во второй половине 18 века.
В качестве же плодового растения шиповник, практически, не культивировался вплоть до 30-х годов двадцатого столетия, хотя о ценности его плодов для здоровья человека, как мы уже упоминали, было известно довольно давно. По сохранившимся сведениям, еще при Иване Грозном, а возможно и раньше, в оренбургские степи посылались специальные экспедиции для сбора плодов шиповника, которые являлись основным лечебно-профилактическим средством и ценились очень высоко. Из этого следует, что народы, населявшие Зауралье знали о целебных свойствах его плодов и использовали их уже в глубокой древности. Не здесь ли кроется секрет сибирского здоровья? В народной медицине Сибири плоды шиповника применяли от гипертонии и простуды, а также как ранозаживляющее, лепестки цветков сваренные с медом - от рожи, корни - при заболеваниях ног (ванны), листья и корни - как вяжущее средство при поносах и других нарушениях кишечного тракта (164), Откуда же появился шиповник в Сибири? Исходя из исследований академика tL И. Вавилова, многие родологи родиной шиповника считают китайско-японский и связанный с ним флористически среднеазиатский, а также переднеазиатскин центры происхождения культурных растений (80). Хржановский ВТ. (321) полагал, что роза происходит от лианоподобного предка. При построении схемы развития рода Rosa он использовал метод эколого-географического анализа некоторых признаков, выработавшихся в процессе эволюции. Другие родологи при рассмотрении вопроса видообразования шиповника используют наряду с морфологическим и другие методы (анатомический, цитологический, биохимический, эколого-географический, селекционно-генетический).
По мнению Зелинского Е. род роза происходит от небольшого сильно колючего кустарника с сухими гипантиями и опущенными орешками, расположенными на его опушенном выпуклом дне. При этом первоначально шиповник произрастал в умеренной зоне северного полушария, в относительно теплых районах. Отсюда затем он распространился на юг и за полярный круг (229).
Его взгляды в определенной мере подтверждаются заявлением доктора наук Валерия Никитича Демина о наличии в глубокой древности на Севере России довольно теплого климата обусловливающего существование там человеческой цивилизации. Во всяком случае, последние экспедиционные исследования показывают, что примерно 400 тысяч лет назад на территории русского Севера существовал культурный очаг одного нз генетических центров современной цивилизации, где, как писал еще Плиний Старший в своей "Естественной истории", "живет счастливый народ, который достигает весьма преклонного возраста и умирает только от пресыщения жизнью". Страна эта находится вся на солнце, с благодатным климатом и лишена всякого вредного ветра. Домами для этих жителей являются рощи, леса,./ . Этого же мнения придерживался и М. В. Ломоносов, которого интересовало почему "в северных краях в древние веки великие жары бывали, где слонам родиться и размножаться можно было" (38). Платон также писал об эпохе, когда солнце восходило на западе, а заходило на востоке. Затем 399 тысяч лет назад в результате смещения земной оси и изменения местонахождения полюсов на Севере произошло похолодание, вызвавшее расселение индоевропейских народов. А с ними к теперешнему югу распространились и многие растения, в том числе шиповник. Это в определенной мере объясняет причину столь широкого ареала его теперешнего обитания. Причем произрастание некоторых видов шиповника в условиях Севера обусловливается, вероятно, более высоким содержанием в растениях биологически активных веществ, и, прежде всего аскорбиновой кислоты. Во всяком случае, почти все виды и формы, отличающиеся повышенным содержанием витамина С в плодах значительно лучше, при прочих равных условиях, перенесли кратковременное понижение температуры воздуха в зимний период 1978-1979 гг. до -43 С (279). При этом необходимо упомянуть, что аналогичная закономерность существует и по другим плодовым породам (155, 247).
Род шиповника (Rosa L.) подсемейства розанных (Rosoideae) семейства розоцветных (Rosaceae), в настоящее время насчитывает около 400 видов (321). Однако многие из них, как показали недавние исследования Н.Ф. Русанова, являются спонтанными межвидовыми гибридами (227, 228). Следовательно, число его истинных видов в природе значительно меньше.
Начало изучению шшювннков положил К. Линней, описавший в середине 18 века 14 его видов. В дальнейшем систематикой рода занимались многие родологи: Биберштейн (Biberstein), Линдлейн (Lindley), Крепин (Crepin), Регель (Regel), Буланже (Boulenger), Юзепчук, Сосновский, Редер (Rehder), Хржановский, Крусман (Krassmann) и др. (236). Особенно большой вклад в освещение этого вопроса внес В.Г.Хржановский (321). Он не только описал многие виды и экотипы шшювннков (некоторые впервые), но и провел их хозяйственную оценку на содержание биологически активных веществ в плодах.
Дикорастущий шиповник встречается, практически, во всех областях, краях и республиках России. Он хорошо растет, образуя заросли на опушках лесов, на лугах и в поймах рек. Многие виды шиповника широко распространены и за пределами свойственных им естественных ареалов (16, 91, 106, 123, 149, 178, 194, 240, 244, 321, 322, 342). При этом, несмотря на то, что значительная часть дикорастущих шиловников после распада СССР оказалась за границей (Казахстан, Средняя Азия, Кавказ, Украина), природные запасы его естественных зарослей в нашей стране весьма значительны. По данным Малинковского В. В. к 1960 году на территории России было сосредоточено около 79,3% всех выявленных местообитаний шиповника в СССР (147). При этом доля РСФСР в общесоюзных заготовках сухих плодов шиповника составляла 92,3%. Из них 61,9% давали естественные заросли бассейна р. Волги (146). Однако большинство видов шиповника, на основе которых производились заготовки сырья, содержит мало витаминов в плодах, характеризуется невысокой урожайностью.
Технология закладки и эксплуатации первых промышленных насаждений шиповника
Первые промышленные семенные насаждения шиповника закладывались с использованием агротехнических приемов, разработанных для издавна культивируемых кустарниковых растений (смородина, крыжовник, эфиромасличная роза). Схема посадки саженцев (3x3м) определялась минимальной шириной захвата почвообрабатывающих орудий, отсутствием как механических, так и химических способов борьбы с сорняками в рядах и удобством для ручного сбора плодов. В частности, один из пионеров введения шиповника в культуру Пайбердин М. В. считал "наиболее целесообразным квадратно-гнездовое размещение растений (3x3м), обеспечивающее механизированный уход за кустами в двух перпендикулярных направлениях" (192, 226). Применение квадратной посадки значительно снижало затраты ручного труда в процессе ухода за плантацией по сравнению с рядовой (3x1,5м) посадкой, несмотря на то, что последняя давала при хорошем агроуходе более высокие урожаи плодов с единицы площади (157, 192 265, 305).
Первые опыты по изучению площадей питания кустов шгаїовннка семенного происхождения закладывались на основе оптимальной для плодоношения густоты стояния "стволиков17 на единицу площади в естественных зарослях. Наибольшую урожайность плодов дикорастущие куртины давали при размещении в них на 1кв.м. от 13 до 15 ветвей, а в кустах не более 7 штук (192, 194). В первых опытных посадках наибольшую урожайность сеянцы шиповника давали в 7-10 летнем возрасте при размещении их по схеме 1,0x1,0 м. Более густая посадка уменьшала урожай плодов в 5-Ю раз (305). Кроме того, полное смыкание кроны кустов в таких посадках создавало огромные трудности при сборе урожая. В связи с чем в последствии была принята рядовая посадка сеянцев шиповника с шириной междурядий 2,5-3,0 м и расстоянием меэвду растениями в рядах 1,0-1,5 м. В дальнейшем же, как мы уже упоминали, из-за сильной засоренности насаждений, практически повсеместно, перешли на квадратную схему посадки кустов (3,0хЗ?0м). На сортовых посадках шиповника этот вопрос изучен не был.
Учитывая значительную трудоемкость культуры в процессе ее возделывания, ухода за почвой, обрезки надземной части, сбора и сушки плодов и т. п., максимальные размеры насаждений в одном хозяйстве рекомендовалось иметь в пределах 25-30 га, но не более 50 га (316). Данные хронометража показали, что только на сбор плодов с одного га при урожайности 30 ц/га требуется 170 человеко-дней. Всего же с учетом ухода за плантацией, затраты составляют около 200 человеко-дней на 1 га (141, 253). В то же время некоторые ученые и специалисты настаивают на специализации хозяйств по выращиванию шиповника с доведением в них площадей до 100-150 и более гектаров (102, 253). Это дает возможность более эффективно использовать имеющуюся сельхозтехнику и разрабатывать новую, непосредственно предназначенную для ухода за насаждениями этой культуры (102). При этом структура трудовых затрат на возделывании шиповника состоит из следующих элементов: сбор урожая 49%, уход за почвой 18%, обрезка надземной части 13%, внесение удобрений 8%, борьба с болезнями и вредителями 6%. Для повышения производительности труда при сборе плодов представляет интерес применение плодосборных кружек, сумок, очесывающих приспособлений и др. (345). Однако широкого применения они не нашли.
В системе мероприятий, положительно влияющих на урожаи плодов шиповника и их качество, важное значение отводится формированию и обрезке кустов. При этом различают два вида обрезки: "формовочную", проводившуюся в течение первых 3-х лет и ставящей задачу создания в надземной части растений 4-6 сильных ветвей и, затем, начиная с 4-5 летнего возраста, проведение обрезки "на плодоношение", предусматривающей удаление из кроны слабых недоразвитых и старых 6-ти летних ветвей (256). В 1,8 раза уменьшились затраты ручного труда при проведении обрезки шиповника с использованием агрегата "AOIH-4" с пневматическими сучкорезами, разработанного ВИСХОМом (267, 346). Агрегат навешивается на трактор ДТ-20 и обслуживается четырьмя рабочими - обрезчиками, не считая тракториста. За один проход машины одновременно обрезается 4 ряда кустов шиповника. Регулярная ежегодная обрезка повышала урожай плодов семенных посадок шиповника коричного на 20-38% (256). Учеными ВИЛРа также было предложено и опробовано на обрезке шиповника применение серийно выпускаемого виноградникового пневматического обрезчика ПАВ-8, агрегатируемого с тракторами Т-54 или Т-25А. Производительность труда при этом также повышалась в 1,8 раза по сравнению с вырезкой ветвей вручную (306).
Для удаления срезанных ветвей с плантации использовался лозоподборшик ЛНВ-1,5А, навешиваемый на трактор ДТ-20 или Т-25. Тем не менее, обрезка кустов шиповника, даже с использованием нневмоагрегатов все еще оставалась довольно трудоемкой, требующей от обрезчиков определенных знаний и навыков. При этом необходимо упомянуть, что еще в начале 60-х годов были получены положительные результаты по омолаживанию его естественных зарослей путем проведения искусственных палов (194). Однако на промышленных насаждениях этот способ "обрезки 1 кустов не применялся.
Одной из самых трудоемких операций при выращивании плодов шиповника долгое время оставалась уборка урожая, на которую приходилось, по некоторым данным, от 50 до 70% всех трудозатрат (267). В ее решение большой вклад внесли лаборатория садовых машин ВИСХОМ, отдел агротехники ВНИВИ, лаборатории витаминных растений и механизации ВИЛР. В процессе изучения рабочих органов для отделения плодов шиповника исследовались различные способы их уборки (очесывание, вибрация, вибрационно-очесывающнй) (153, 267, 308, 309). Анализ существующих шгодоуборочных машин, а также изучение физико-механических свойств надземной части кустов, характер расположения и масса плодов, сила их отрыва и т. п. показал, что наиболее приемлемым для сбора урожая шиповника является вибрирующе-очесываюший принцип действия рабочего органа (308). За основу была взята ягодоуборочная машина МПЯ-1 (212). В результате ее доработки и модификации учеными ВИЛР и ГСКБ по машинам для механизации работ в садах и виноградниках (г. Кишинев), был создан и в середине 80-х годов изготовлен Рязанским заводом сельскохозяйственного машиностроения комбайн для сбора плодов шиповника МПШ-1 (307), Его применение повысило производительность труда на уборке урожая более чем в 100 раз (286).
Следующим направлением в снижении себестоимости производства плодов шиповника явилась разработка вопросов применения удобрений и борьбы с сорняками в его насаждениях.
Обобщенные данные, полученные на разных культурах, показали, что полное минеральное удобрение и азот оказывают положительное влияние на накопление аскорбиновой кислоты (225). Первые опыты по внесению в почву суперфосфата, древесной золы и сульфата аммония па сплошных зарослях шиповника показали их высокую эффективность (192, 194). При этом прирост ветвей и урожайность плодов возросла в 1,5 раза, а содержание аскорбиновой кислоты в плодах увеличилось на 15-17%, В первых агротехнических рекомендациях по возделыванию семенных насаждений шиповника, составленных сотрудниками ВНИВИ в 1961 году, указывалось на необходимость внесения на 1 гектар при подготовке почвы 40-50 т навоза, 3-4 ц суперфосфата, 1,5-2,0 ц хлористого калия, а на кислых почвах под предшествующую культуру давать 5-6 т извести. Перед посадкой растений в каждую яму рекомендовалось вносить 7-8 кг перегноя, 200 г суперфосфата и 50 г калийной соли (219) Иногда посадку кустов шиповника проводили по бороздам глубиной 30-40 см.
Влияние температурного режима на развитие и зимостойкость шиповника
Для правильного обоснования и своевременного проведения агротехнических мероприятий, способствующих лучшему росту, развитию и увеличению продуктивности растений, важное значение имеет изучение особенностей их фенологического развития. Наиболее существенным при этом является определение суммы положительных температур, необходимых для наступления и прохождения основных фаз в развитии растений (145, 205). Различают биологический минимум температур (нижний ее предел), при котором происходит наступление определенной фенофазы. Температуры выше биологического минимума для данной фазы называются эффективными. Сумма эффективных температур и будет определять количество тепла, необходимого для завершения той или иной фазы развития растения. Этот показатель дня многолетних культур является одним из главных факторов, способствующих своевременному завершению их вегетации и хорошей подготовке растений к неблагоприятным зимним условиям,
В настоящее время установлено, что плодовые культуры повышенной морозостойкости начинают и заканчивают вегетировать значительно раньше и активнее, чем менее морозостойкие (124). По срокам наступления фенологических фаз у растений можно установить географическую зону возделывания культуры или дать характеристику местности, необходимой для ее произрастания (245, 248), а также заблаговременно подготовится к поведению агромероприятий по уходу за культурой.
Исключительно важное значение имеют погодные условия при формировании урожая будущего года (39)- Для некоторых плодовых растений уже определены суммы эффективных температур на дату цветения и созревания плодов. По требованию к теплу плодовые культуры разделены на группы (94). На основе учета суммы эффективных температур предложен способ расчета вероятных сроков наступления фенофаз (242), При интродукции древесных растений, когда температурный фактор находится в лимитирующем минимуме, рекомендуется их фенологию связывать с ритмом развития местных видов, а для характеристики новых пород использовать данные о сумме температур, при которой начинается их вегетация и цветение (139).
Для прохождения фенологических фаз развития разных видов шиповника, сформировавшихся в определенных эколого-географических зонах, также требуется неодинаковое количество тепла. Гибриды шиповника наследуют уровень потребности в сумме эффективных температур. Так, для развития растений, полученных путем скрещивания слабозимостойких видов шиповника, происходящих из районов Кавказа, требуется большее количество тепла, чем для растений отобранных среди сеянцев сравнительно зимостойкого вида шиповника коричного, широко распространенного в средней Европе, Скандинавии и Сибири (279). Эти формы, привитые друг на друга, сохраняют свою потребность к сумме эффективных температур и развиваются независимо (рис. 3.6.1). В связи с этим, при продвижении шиповника в северные районы, отличающиеся более низкими положительными температурами в вегетационный период, сроки прохождения растениями фаз развития несколько задерживаются. Поэтому к наступлению холодов растения не успевают закончить вегетацию, подготовиться к зимним условиям и подмерзают, в результате чего снижается их продуктивность (154). Таким образом, определение сумм эффективных температур, при которых наблюдается нормальное развитие шиповника разных видов и сортов, имеет исключительно важное значение, как для производства, так и для селекции. Это позволяет правильно подобрать исходные формы с целью получения гибридов, полностью отвечающих требованиям погодно-климатических условий будущего места произрастания. Кроме того, при недостаточном температурном режиме в период вегетации предусмотреть меры по защите растений от повреждений морозами при экстремальных понижениях температуры воздуха в зимний период»
Исходя из этого нами, начиная с 1978 г. в течение четырех лет проводилось изучение фенологических изменений пшповника сорта Витаминный ВНИВИ, полученного путем скрещивания очень зимостойкого вида шиповника коричного с менее зимостойким шиповником Уэбба, в зависимости от температуры воздуха (280). В течение сезона определяли сумму эффективных температур, необходимую для наступления фаз развития шиповника; продолжительность вегетационного периода (число дней со среднесуточной температурой воздуха более 5) и периода с момента начала вегетации растений до окончания листопада; зимостойкость кустов - по величине подмерзания ветвей (отсутствие подмерзания - 0, максимальное - 5 баллов (273),
Наблюдения показали, что сроки наступления основных фаз развития шиповника практически полностью зависели от суммы эффективных температур воздуха (табл. 3,6.1). При понижении температуры воздуха в период вегетации шиповника задерживалось наступление фенофаз, при повышении, наоборот, ускорялось их прохождение, В период проведения опыта суммы эффективных температур для каждой феыофазы незначительно отклонялись от средних за ряд лет, что обусловлено главным образом погодными условиями в зимне-весенний период. При суровой зиме и холодной весне для наступления очередной фенофазы требовалось несколько больше тепла, чем после мягкой зимы и теплой весны. Фактические календарные даты наступления фенофаз по годам колебались в пределах 5-15 дней.
Продолжительность периода вегетации растений шиповника также зависела от суммы эффективных температур в этот период (табл. 3.6.2). Так, увеличение температуры воздуха в 1979 и 1981 гг. привело к сокращению периода вегетации растений шиповника сорта Витаминный ВНИВИ по сравнению с его продолжительностью в предыдущие годы. В то же время недостаток тепла для нормального завершения вегетации шиповника в 1978 г, был, вероятно, одной из причин сильного подмерзания растений в условиях последующей зимы. Аналогичное явление, несмотря на сравнительно теплую зиму, наблюдалось и в 1980 г. При увеличении суммы эффективных температур в 1979 и 1982 гг. отмечалось значительное сокращение периода вегетации, что способствовало своевременной подготовке растений шиповника к зимним условиям и, как следствие, повышению их зимостойкости.
Урожайность шиповника в связи с обработкой почвы в междурядьях
Как мы уже упоминали, одним из важных агротехнических мероприятий, способствующих ежегодному плодоношению садовых растений, является обрезка. Сущность ее заключается в создании условий для постоянного обновления надземной системы молодым приростом, правильного размещения его в пространстве для лучшего использования солнечной радиации, оптимизации нагрузки плодов на элементы кроны с целью улучшения их качества и меньшего угнетения всего организма, улучшения общего состояния растения путем удаления старых, малопродуктивных и слишком удаленных от корневой системы ветвей и снижения, таким образом, непродуктивного расходования влаги и элементов минерального питания, использующихся на функционирование этих частей растения (132, 167, 354, 390,395,408).
Однако если обрезка надземной системы, как агротехнический прием, нашла широкое применение в садоводстве, то аналогичное вмешательство в жизнедеятельность корневой системы остается пока вне широкого поля зрения садоводов. Особенно редко находит применение коррелятивная обрезка, предусматривающая одновременную обрезку кроны и корней древесно-кустарниковых плодовых растений (362, 363, 364). Правда, некоторые попытки омоложения корневой системы были. Однако, проводились они обычно на возрастно старых растениях и ставили цель не регулярную обрезку, а разовое омоложение путем сильного укорачивания, в основном, мощных скелетных корней. Такая обрезка, естественно, не могла найти признания у садоводов, т.к. одновременное удаление значительной части корней приводило к угнетению растений (65, 426), Кроме того, снижение регенерационной способности корневой системы в этом возрасте не позволяло в полной мере восстановить ей размер утраченной части и поддерживать на прежнем уровне жизнедеятельность всего организма.
Тем не менее, предположения о необходимости проведения обрезки корневой системы, наряду с надземной, высказываются давно. По мнению некоторых физиологов, старение многолетних растительных организмов обусловлено в некоторой степени увеличением расстояния между листовым ассимиляционным аппаратом и активной частью корневой системы (5 9). Следовательно, для поддержания растения в активном состоянии необходимо сокращать это расстояние. Причем, проведение этих мероприятий необходимо начинать, когда надземная и корневая системы обладают хорошей регенерационной способностью и не имеют толстых скелетных разветвлений (202,428).
Особую важность приобретает обрезка корневой системы в связи с интенсификацией садоводства. Значительное увеличение урожайности плодовоягодных культур достигается путем применения уплотненных и суперуплотненных посадок на базе использования низкорослых форм древесно-кустарниковых растений (104, 126, 231, 402). В этой связи большое значение имеет оптимизация условий минерального питания растений, которую можно достигнуть путем создания и поддержания в междурядьях сада мощных (глубиной до 40 см) высокоплодородных полос (138, 154, 232). Глубокое рыхление почвы имеет немаловажное значение также для уменьшения ее плотности и улучшения роста корневой системы (61, 302, 382). Кроме того, раскопки корневой системы кустов шиповника показали, что основная масса горизонтальных корней располагается на глубине 15-25 см (285). В связи с этим, внесение минеральных удобрений под культивацию почвы, проводимую обычно на глубину 12-15 см, не оказывает своевременного и активного положительного воздействия на рост кустов шиповника. Большая часть элементов шггания используется сорняками или связывается почвой в трудно растворимые соединения. Так, у шиповников, растущих в условиях Кольского полуострова на участке с глубиной обработки почвы 20-25 см уже с 6-ти лет наблюдается падение продуктивности и начало усыхания ветвей. При увеличении глубины окультуренного слоя до 40-50 см отмечается лучшая перезимовка кустов, высокая продуктивность и долговечность (154).
Таким образом, поиск способов внесения органо-минеральных удобрений непосредственно в зону корневой системы растений шиповника является актуальным. Их эффективное использование, в первую очередь, будет зависеть от проникновения в плодородный слой почвы активной, всасывающей части корней. Увеличение количества активных корней в этом слое можно достичь периодической частичной омолаживающей обрезкой корневой системы растений с помощью сельхозорудий. Это мероприятие целесообразно проводить в осенний период, во время заправки в почву междурядий органо-минеральных удобрений и наступления органического покоя кустов (101, 423, 427, 428). Его проведение дает возможность более целенаправленно вносить и максимально использовать органические и минеральные удобрения для увеличения продуктивности насаждений шиповника.
На основании этого, в 1978 году на 3-х летней плантации шиповника сорта Витаминный ВНИВИ был заложен опыт по изучению влияния междурядных удобренных полос шириной 200 и глубиной 30 см и регулярной, через каждые 3 года осенней частичной обрезки горизонтальных корней, проводимой при перепашке почвы с целью заделки органо-минеральных удобрений. Схема опыта включала варианты: 1. Перепашка междурядий с внесением 40 т/га органических удобрений и 120 кг/га д. в. нитроаммофоски. 2. Перепашка междурядий с внесением 120 кг/га д. в. нитроаммофоски, 3. Культивация междурядий с внесением 120 кг/га нитроаммофоски (контроль).
Органические удобрения (через каждые три года) и минеральные (ежегодно) вносили при перепашке или культивации междурядий. В промежуточные между очередными перепашками годы проводили культивацию почвы. В качестве органики использовали полуперепревший коровий навоз. Повторность вариантов опыта трехкратная. Количество учетных кустов на каждой делянке 10 штук. Перепашку междурядий проводили в 1978, 1981 и 1984 годах. Наибольший урожай плодов получен на участках с периодической перепашкой и внесением под нее органических и минеральных удобрений (табл. 4,4,1.1.). В среднем за четыре года плодоношения (1981-1984 гг.) урожайность плодов в этом варианте получена в 1,5 раза больше, чем в контроле при ежегодном дисковании междурядий и внесении нитроаммофоски.
