Оценка влияния экологических факторов на продуктивность сортов яблони летнего срока созревания Мазурик, Игорь Алексеевич

Введение к работе

з

Актуальность темы. Недооценка природных условий и естественных ресурсов, в частности почвенных, в садоводстве, где объектом труда являются многолетние культуры, может привести к последовательному, нередко продолжительному снижению урожайности, ухудшению качества продукции и даже гибели растения.

Проблема экологического оптимума является центральной, ведущей в сельскохозяйственной практике, хотя до последнего времени ей уделялось недостаточно внимания.

Основная причина низкой продуктивности плодовых культур в России и других странах мира - отсутствие сформированных, экологически сбалансированных зон получения видов продукции по природным регионам страны. Видовой и сортовой состав плодовых культур формируется, как правило, стихийно, без учета соответствия системы "сорт - среда", особенно в условиях самообеспеченности. Для быстрого достижения успеха нужны ускоренное теоретическое и экспериментальное изучение проблемы агро-ландшафта применительно к плодовым культурам и на этой основе органичное их "вживание" в природную среду. Нужен метод, позволяющий увязать большое количество информации о состоянии сорта плодовой культуры в единую упорядоченную функциональную систему, с помощью которой можно определить поведение не только отдельных элементов, но и системы в целом. С этой позиции решение поставленной задача приближает нас к разработке такого метода.

Насаждения яблони в Северо-Кавказском регионе занимают 43,4% шющадей₍из них летних- 12,6%. Поэтому изучение реакции растений яблони летних сроков созревания на условия окружающей среды с применением математических методов моделирования в настоящее время очень актуально.

Работа предусматривает решение данного вопроса по культуре яблони летних сроков созревания, на заложенных ранее плодоносящих садах при многокомпонентном анализе реакции организма яблони на условия окружающей среды.

.Цель и задачи исследования. Цель исследования — повышение урожайности сортов яблони летнего срока созревания путем размещения/в оптимальных экологических условиях на основе математического моделирования.

Задачи исследования:

1. Выяснить оптимальные и лимитирующие параметры метеорологических и почвенных факторов для максимальной реализации потенциала урожайности сортов яблони летнего срока созревания.

2. Разработать математические и графические модели с целью прогноза регулярности плодоношения по лимитирующим факторам среды.

3. Определить продуктивный и адаптивный потенциал сортов яблони летнего срока созревания, как объективный критерий оценки среды по условиям их жизнеобеспечения и плодоношения.

4. Определить районы оптимального размещения сортов яблони летнего срока созревания на базе оценки природного потенциала сортов и математического моделирования применительно к экологическим условиям Краснодарского края.

5. Построить экологические карты оптимального размещения сортов яблони летних сроков созревания для Краснодарского края.

Научная новизна работы состоит:

- в теоретическом обосновании и разработке экологических основ оптимального размещения сортов яблони летних сроков созревания в Краснодарском крае;

-в разработке моделей прогноза адаптивности сортов к основным факторам внешней среды;

і -в разработке математических моделей формирования урожая яблони летнего срока созревания в зависимости от экологических условий среды;

-в разработке прогноза вероятности получения хозяйственно ценных урожаев в конкретных экологических условиях для районов Краснодарского края с вероятностью 95% и в построении экологических карт оптимального размещения сортов яблони летних сроков созревания по определённым лимитам их выращивания (совместно со Святкиной О.А. и Драгавцевой И. А.); -в выявлении изменений в росте и плодоношении в разных почвенно-климатических условиях;

Практическую ценность представляют: Предложенная оптимизации размещения яблони летнего срока созревания на основе разработанных моделей её устойчивого развития в условиях Краснодарского края.

Предложенная оценка пластичности сортов яблони летнего срока созревания на основе математического моделирования.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались ежегодно на отчетах отдела технологии садоводства СКЗНИИСиВ, на научно-практической конференциях молодых ученых (г. Геленджик, 1995 г., Анапа, 1998 г., Краснодар, 1998,1999 гг.), V международной научно-практической конференции «Селекция, экология, технология возделывания и переработки нетрадиционных растений» (г. Симферополь, 1996 г.), международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Н.В. Цицина «Проблемы интродукции и отдаленной гибридизации» (г. Москва, 1998 г.). Диссертация рассмотрена и рекомендована к защите методическим советом РАСХН ГНУ СКЗНИИСиВ.

Публикации результатов исследований. По результатам исследований опубликовано 15 работ. Автор является:

лауреатом премии администрации Краснодарского края в области науки за 1997 год;

участником проекта (гранта) Российского фонда фундаментальных исследований № 98-01-03613 конкурса «р98кубань»;

лауреатом молодёжной премии администрации Краснодарского края в области науки за 1998 год.

Объём и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Изложена на 223 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, 25 рисунков. Список использованной литературы содержит 193 наименований, из них 37 на иностранных языках..

Условия, материалы и методы исследований. Диссертационная работа выполнена в Государственном научном учреждении Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства (г. Краснодар) в 1996- 1999 гг. Работа проводилась в следующих раит онах Краснодарского края:

ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ, Прикубанская зона, центральная подзона; годы исследований 1968-1976, 1996-1998 гг.

Каладжинское опытное поле СКЗНИИСиВ, Предгорная зона, юго-восточная подзона; годы исследований 1961-1980,1996-1998 гг.

Кущевское опытное поле СКЗНИИСиВ, Северная, зона, северо-восточная подзона; годы исследований 1972-1983,1996-1998 гг.

АО "Сад Гигант", Прикубанская зона; годы исследований 1994-1998 гг.

Для достижения поставленной цели собственных данных оказалось
недостаточно, поэтому в анализ были включены многолетние данные по
трем точкам исследования, собранные ранее сотрудниками института и
опытных полей, которым автор выражает благодарность за содействие в ра
боте, і

. 7

Объекты изучения - сорта яблони летного срока созревания. Общее количество анализируемых сортов - 26. По всем трем районам исследования в одни и те же годы повторяется 4 сорта, которые послужили основой для анализа: Мелба, Боровинка, Суйслепское, Слава Победителям.

Исследования проводились по схеме вариант - сорт, повторность-дерево. Повторності, опыта 5 - 10 кратная.

Агротехника опытных участков соответствовала агроуказаниям по плодовым культурам для Краснодарского края [1974].

Постановка опытов проводилась в соответствии с "Методикой полевого опыта" [Б.А. Доспехов, 1979], "Программой и методикой сортоизуче-ния плодовых, ягодных и орехоплодных культур" [г. Мичуринск, 1973] и методикой МГУ [И.С. Исаева, 1974].

Анализ проведён по 47 показателям, в том числе:

- метеорологические показатели: среднесуточная температура возду
ха, абсолютный минимум температуры воздуха, абсолютный максимум
температуры воздуха, количество осадков, средняя относительная влаж
ность воздуха, сила ветра.

-фенологические фазы развития: набухание плодовых почек, распускание плодовых почек, начало цветения, конец цветения, съёмная зрелость плодов и листопад.

-учёт болезней: мучнистая роса, парша листьев и плодовая гниль.

- учёт вредителей: бурый плодовый клещ.

Статистическая обработка результатов исследований проводилась в соответствии с методикой В.А. Потапова [1977], математическая обработка данных фенологических наблюдений проводилась по методике Г.Н. Зайцева [1972]. Использованы специально разработанные И.А. Драгавцевой совместно с Л.М. Лопатиной "Методика интегральной оценки экологической пластичности и адаптивности сортов косточковых культур", часть первая [1989], "Методика дифференцированной оценки эколого-генетической адап-

тивности плодовых культур", часть вторая [1990], «Агроэкологической информационно-вычислительной системой» В.А.Жукова и О.А.Святкиной [1989].

Для анализа полученных экспериментальных материалов использованы многомерные математические анализы: факторный [ИЛ. Лиепа, 1980]. множественный регрессионный и путевой.

Исследования роста и плодоношения яблони летнего срока созревания проведено в динамике и нарастающем итоге методом ретроспективного анализа [ Г.Н. Теренько, Л.М. Никитчук, 1989 Г.Н. Теренько, 1995,1998].

Исследования почв носили маршрутно-экспедициоиный, сравнительно-аналитический характер. Полевые обследования плодовых насаждений проводились методом буро-пенальной съёмки по С.Ф. Неговелову, [1970].Анализ водной вытяжки проведен по Е.В. Аринушкиной [1962] с расчетом солей по С.Ф. Неговелову, [1970].

При определении реакции почвенной среды (рН), гранулометрического состава, общих и активных карбонатов, удельного веса и других показателей использовали общепринятые методики [Агрохимические методы исследования почвы. М., !975].