Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Особенности размножения клоповых подвоев яблони 8
1.1 .Слаборослое интенсивное садоводство 8
1.2. Способы размножения клоповых подвоев яблони 11
ГЛАВА 2. Цель, объекты и методика исследований 28
2.1. Цель и задачи исследования 28
2.2. Почвенно-климатические условия проведения исследований 29
2.3. Объекты исследования 36
2.4. Методика проведения исследований 40
ГЛАВА 3. Физико-механические свойства мульчирующего субстратов в зоне корнеобразования 45
3.1. Температурный режим в зоне корнеобразования 46
3.2. Влажность субстрата в зоне корнеобразования 47
3.3. Плотность субстрата в зоне корнеобразования 49
ГЛАВА 4. Влияние органического субстрата на качество корневой системы 53
4.1. Влияние органического субстрата на качество корневой системы при хранении растений 53
4.2. Морозоустойчивость корневой системы отводков 55
ГЛАВА 5. Влияние различных субстратов на продуктивность маточников вертикальных отводков 57
5.1. Приживаемость слаборослых клоповых подвоев 57
5.2. Динамика отрастания побегов в маточниках 62
5.3. Корнеобразование у отводков при использовании органического субстрата 67
5.4. Качество подвойного материала, получаемого в маточнике вертикальных отводков 83
ГЛАВА 6. Влияние различных субстратов на продуктивность маточников горизонтальных отводков 98
6.1 Особенности агротехники при посадке маточника горизонтальных отводков 98
6.2 Продуктивность маточника горизонтальных отводков 99
ГЛАВА 7. Экономическая эффективность выращивания клоповых подвоев в отводковых маточниках 121
7.1. Экономическая эффективность выращивания вертикальных отводков в маточниках короткого цикла 121
7.2. Экономическая эффективность выращивания горизонтальных отводков в маточниках короткого цикла 123
7.3. Экономическая эффективность производства отводков в маточнике при внесении минеральных удобрений 126
Выводы 128
Рекомендации производству 130
Список использованной литературы
- Способы размножения клоповых подвоев яблони
- Почвенно-климатические условия проведения исследований
- Влажность субстрата в зоне корнеобразования
- Морозоустойчивость корневой системы отводков
Введение к работе
В интенсификации плодоводства важную роль, как известно, играют подвои, которые, по образному выражению И.В. Мичурина, (1948) являются «фундаментом плодового дерева».
От подбора подвоя в решающей степени зависит производственная эффективность сада, оценка культивируемых сортов и повышение интенсификации садоводства (Трусевич, 1964).
Интенсификация садоводства, как указывают многие исследователи (Девятов и др., 1975; Трусевич, 1978; Степанов, 1981), в конечном счете, предусматривает создание садов из ежегодно изобильно плодоносящих слаборослых деревьев, рано вступающих в промышленное плодоношение, получение плодов высокого качества, значительное повышение рентабельности отрасли. Благодаря высокой продуктивности расширяются площади плодовых насаждений на клоновых подвоях и, прежде всего, в южных регионах с благоприятными для них условиями. В связи с этим постепенно вытесняются семенные подвои, несмотря на то, что деревья на этих подвоях более приспособлены и выносливы к неблагоприятным условиям среды. В основном семенные подвои используют для создания маточно-черенковых садов на безвирусной основе и в тех условиях, где большое значение имеет очень хорошее заякоревание растений. В то же время эти подвои имеют целый ряд недостатков: полиморфизм сеянцев, сильнорослость деревьев и позднее вступление в плодоношение, что не отвечает требованиям современного интенсивного плодоводства.
Малогабаритные плодовые деревья имеют значительные преимущества перед сильнорослыми деревьями. Яблоня на карликовых подвоях достигают в высоту до 3 м, полукарликовых до 3-4 м, тогда как на силыюрослых - до 7 м и более (Будаговский, 1963).
Деревья на слаборослых подвоях рано вступают в промышленное плодоношение. На карликовых подвоях - на 2-3-й год после посадки;
полукарликовых и среднерослых - на 4-5-й год, а на сильнорослых - лишь на 7-9-й год. Слаборослые сады быстро наращивают урожай, формируют высококачественные плоды, отличаются в 1,5-2 раза большей урожайностью. В таком саду значительно снижаются затраты труда и средства на обрезку, уход за насаждениями, уборку, что обеспечивает повышение экономической эффективности использования земельных ресурсов (Потапов, 1991; 1999).
Сложные экономические и социально-политические условия, сложившиеся в последние годы в народно-хозяйственном комплексе страны, а также проявление негативного действия ряда стрессовых факторов, наблюдаемое в 1990, 1991 и 1994 годах, привели к резкому сокращению площадей плодово-ягодных насаждений и получению низких валовых сборов урожая.
Европейские и американские фермеры в последние 2-3 десятилетия практически полностью перевели садоводство на слаборослые клоновые подвои. В результате площади под садами сократились примерно в 2 раза, и одновременно увеличилось валовое производство плодов также примерно в 2 раза (Завражнов и др., 2001).
В тоже время большая часть населения старается заложить на своем приусадебном участке слаборослые сады, вследствие чего возникает повышенная потребность в саженцах на слаборослых подвоях.
Но для успешной реализации посадочный материал должен обладать рядом положительных качеств: устойчивостью к болезням и вредителям, морозостойкостью, засухоустойчивостью и рядом других качеств.
Для выращивания высококачественного посадочного материала разработано много эффективных методов размножения клоновых подвоев яблони (размножение клоновых подвоев с помощью зеленых и одревесневших черенков, так же способы клонального микроразмножения). Но так же еще не полностью выработаны технологии выращивания отводков в маточниках открытого грунта. Известные широкорядные маточники (120-150 х 30-40 см) наряду с преимуществами (15-18 лет использования), имеют и ряд существенных недостатков: необходимость использования высоких валов
7 при окучивании и разокучивании растений, изреженность из-за выпада кустов, неэффективность ремонта, невысокий (30-50 тыс.шт./ га) выход отводков при низкой их стандартности.
Более эффективными и требующими меньших затрат на уходные работы являются загущенные маточники вертикальных отводков короткого цикла, успешно культивируемых в последние годы (Потапов, Греков, Дубовик, 2001).
В данный момент некоторые параметры технологии производства посадочного материала и в том числе и клоновых подвоев в условиях Белгородской области изучены недостаточно. Поэтому нами была поставлена цель, уточнить некоторые технологические параметры при получении подвойного материала.
Способы размножения клоповых подвоев яблони
По данным Тарасенко (1967), посредством зеленого черенкования обеспечивается не только наибольший коэффициент размножения, но и способ этот базируется на использовании в качестве черенков стеблевых растений, получаемых как отходы производства в процессе выращивания посадочного материала (Грязев, 1998).
Эта технология включает в себя три основных элемента: загущенные маточники для заготовки черенков, пленочное укрытие с автоматически регулируемой подачей воды через форсунки для поддержания высокой влажности воздуха, орошаемый участок для доращивания укорененных черенков.
По данным Грязева В.А. (1998) маточник для черенков, предназначенных для зеленого черенкования, лучше закладывать по схеме 4x1 м и 4x2 м.
В первый год после посадки растения развиваются свободно, а рано весной следующего года их коротко обрезают, оставляя шип высотой 8-Ю см. В случае образования у маточных растений при короткой обрезке большого количества побегов с боковыми разветвлениями обрезку проводят на большей высоте - 20-30 см от поверхности почвы.
Отрастающие после обрезки сильные побеги используются для заготовки зеленых черенков. При срезке их оставляют «пеньки» длиной 2-4 см, на которых могут быть листья. Слабые и переросшие побеги не срезают, а оставляют для поддержания нормальной жизнедеятельности растений. Срезают их рано весной в следующем году. Частое и ежегодное удаление зеленых побегов приводит к затуханию ростовых процессов у маточных кустов. Поэтому один раз в 5-6 лет проводят омолаживающую обрезку «головки» кустов, с усечением до Уг части. После заготовки черенков, которая ослабляет маточные кусты, проводят необходимые работы (рыхление почвы, уничтожение сорняков, орошение, подкормку минеральными удобрениями), чтобы вызвать новые приросты, которые также используют для черенкования.
При определении маточного участка с учетом потребности посадочного материала принято, что один гектар маточника обеспечит 500 тысяч черенков в год. При необходимости черенки можно брать с отводковых маточников, от растений клоновых подвоев в полях питомника, оказавшихся по какой-то причине не привитыми, от подвойной поросли, удаляемой у привитых саженцев в питомнике, от корневых черенков.
Исследованиями установлено, что наибольшей способностью корнеобразования обладают побеги в фазе начального и интенсивного роста.
При заготовке поросли из сада побеги бывают разной длины, при этом, некоторые из них отламываются до самого основания («с пяткой»), другие выше («без пятки»). По степени укореняемости те и другие различаются мало. Не наблюдается различия в степени укореняемости в зависимости от длины черенка.
Следует отметить, что у молодых, более насыщенных влагой, побегов положением срезов по отношению к почкам можно пренебречь. Это дает возможность нарезать черенки секатором, делая срезы сразу через пучок побегов, что в значительной степени повышает производительность труда по сравнению с нарезкой каждого черенка ножом (Туровская, 1986).
Из маточника черенки заготавливают несколько позже, когда они достигнут фазы активного роста, и из одного побега можно нарезать 2-3 черенка с 2-3 междоузлиями. Нижний лист у нарезанных черенков удаляют.
Однако при этом учитывают, что во всех случаях лучшие результаты получают при ранних сроках черенкования. Нарезают черенки в прохладном помещении, куда не попадают прямые солнечные лучи. Чтобы предотвратить увядание, их периодически сбрызгивают водой и по мере накопления отправляют на посадку или обработку стимулятором роста.
Побеги с молодой листвой на начальной фазе роста очень чувствительны к снижению влажности воздуха, поэтому их лучше заготавливать в утренние часы. Побеги к месту нарезки черенков доставляют в полиэтиленовых мешках. А чтобы не допустить самосогревания, мешки заполняют побегами на 2/3.
Наиболее эффективными для стимулирования корнеобразования у черенков являются: индолилмасляная кислота, бета - индолилуксусная кислота и альфа-нафтилуксусная кислота (Тарасенко 1967).
Высокий коэффициент размножения, плотное размещение черенков при укоренении (5-7 х 5-7 см) позволяют ускорить процесс выращивания растений, повысить их выход с единицы площади (Поликарпова, Пилюгина, 1991).
Успех в деле размножения подвоев зелеными черенками зависит от правильного выбора субстрата, гидротермического режима и аэрации (Стеценко, 2000; 2001; Микулина, 2004). Режим влажности должен изменяться в зависимости от фазы развития укореняемых черенков. В период до образования корней листья черенков должны быть постоянно увлажненными. После образования корней влажность воздуха постепенно снижают. Вместе с этим следят, чтобы не было переувлажнения субстрата, так как это приводит к загниванию оснований черенков.
При всех благоприятных условиях в течение вегетационного периода не все черенки в своем росте приобретают качества, отвечающие требованиям ОСТ 10.124-88, и не все они бывают пригодны для посадки в первое поле питомника. Поэтому часть из них высаживают на доращивание.
Почвенно-климатические условия проведения исследований
Работа проводилась 2003-2006 гг. в ботаническом саду Белгородского государственного университета. Белгородская область характеризуется умеренно континентальным климатом с неустойчивым увлажнением.
От широты местности зависит высота солнца над горизонтом, которая определяет продолжительность светового дня и величину суммарной солнечной радиации. Продолжительность солнечного дня в нашей области изменяется от 7 ч. 54 мин. в день зимнего солнцестояния (22 декабря) до 16 ч. 36 мин. в день летнего солнцестояния (22 июня). Величина суммарной солнечной радиации, поступающей на поверхность земли, в среднем составляет 4000 МДж/м3. Суммарный приток солнечного тепла, поступающего в течение наиболее важных для жизни растений весеннего и летнего периодов (март-август), составляет около 75% всей годовой радиации. Зимой радиационный баланс отрицательный - поверхность земли отдает больше тепла, чем получает (Григорьев, 1996).
Атмосферная циркуляция, как климатообразующий фактор, обусловлена равнинностыо территории и значительной удаленностью области от морей и океанов. У южных границ Белгородчины проходит полоса повышенного давления - «ось Воейкова», которая зимой представляет собой отроги Сибирского, а летом - Азорского антициклонов. Поэтому почти в течение всего года здесь господствуют антициклоны. К северу от ветроразделителыюй линии преобладают западные ветры, к югу наоборот -степные ветры восточных и юго-восточных направлений. Со стороны Атлантического океана приходят морские воздушные массы, которые зимой вызывают повышение температуры и создают мягкую пасмурную погоду со снегопадами, временами переходящими в оттепель, а летом они вызывают похолодание, так как устанавливается облачная погода с дождями и солнечные лучи не проникают на землю. В начале и в конце зимы полоса высокого давления иногда разрушается циклонами, прорывающимися с юго-запада или юга (с Балкан или Черного моря). Циклоны сопровождаются снегопадами, метелями, повышением температуры воздуха.
На территорию Белгородской области вторгаются и арктические воздушные массы. Континентальный арктический воздух приходит со стороны Баренцева и Карского морей. Зимой он приносит тихую, сухую и ясную погоду с сильными морозами; летом - прохладную с незначительной облачностью. Холодный арктический воздух, проникая на территорию области, весной вызывает возвраты холодов.
Кроме перечисленных воздушных масс на территорию области из прикаспийских степей, среднеазиатских пустынь и полупустынь приходят континентальные тропические воздушные массы. Весной и летом эти сильно нагретые и сухие воздушные массы сопровождаются мглой и сухими пыльными туманами (дымкой), вызывая атмосферную, а не редко почвенную засуху. Характер господствующих воздушных масс оказывает существенное влияние на температуры, количество выпадающих осадков и степень увлажненности воздуха.
Средне годовая температура воздуха изменяется от +5,4 С до +6,7 С. Среднегодовые изотермы направлены с юго-запада на северо-восток.
Самый холодный месяц - январь. Средняя температура воздуха колеблется от -9,2С до -8,5С. Безморозный период в среднем от 154 до 163 дней. Продолжительность вегетационного периода изменяется от 187 до 197 дней. Среднегодовое количество осадков изменяется то 540 до 500 мм. Характерной особенностью является большое колебание количества выпавших осадков не только в разные годы, но и по сезонам года. За апрель-октябрь выпадает 65% годового количества. Летние осадки часто выпадают в виде ливней и часто сопровождаются грозами. Ливневые дожди часто вызывают смыв легких и мелких частиц почвы и способствуют разрушению почвенного покрова. Осадки в виде снега составляют около 30%.
Первый снег выпадает в октябре - ноябре. Устойчивый снежный покров образуется к концу декабря и сохраняется до марта.
Почвы на участке проведения исследований - чернозем типичный, карбонатный, среднемощный, средне суглинистого гранулометрического состава. Почвообразующая порода - лессовидный суглинок, содержание гумуса в верхнем (А) горизонте - 4,5 - 5,1%. Анализ почвы приведен в таблице 1.
Из таблицы мы видим, что реакция солевой вытяжки на глубине до 40 см нейтральная, но близкая к нейтральной. Видно, что на этом участке имеется достаточное содержание элементов питания необходимых для растений.
Водно - физические и агрохимические характеристики почв свидетельствуют об их пригодности для плодовых растений.
Погодные условия в годы проведения исследований были разнообразными и значительно отличались от среднемноголетних (табл. 2, 3). В 2003 году в осенний период было отмечено неравномерное распределение осадков по месяцам. В сентябре количество осадков было ниже среднемноголетних, а в октябре наоборот превышало этот показатель. Весь осенний период отличался достаточно высокими температурами. Зимний период 2003/2004 года отличался теплыми температурами, которые превышали среднемноголетние показатели. Наибольшее выпадение осадков отмечалось в январе и в феврале. Пасмурная погода наблюдалась в течении всего января.
Влажность субстрата в зоне корнеобразования
За ходом температуры в различных субстратах наблюдали в течение 3-х первых дней каждого месяца с июня по сентябрь включительно. Данные снимали с помощью 6 термометров, установленных в 4-х субстратах в зоне корнеобразования и 2-х на поверхности (почва и опилки).
Из данных таблицы 5 видно, что самые неблагоприятные условия складывались в субстрате «почва», где температура в дневные часы в июле составляла 24,3С и 23,7С, а в августе 26,0С и 28,8С.А при такой температуре происходит угнетение корневых волосков. Перепад температур в этом варианте составляет более 6С. Например, в августе 2005 года разница составила 11,3 С.
К сентябрю температурный режим нормализовался, но к этому времени ткани подвоев менее предрасположены к образованию корней. Это и повлияло на качество полученных отводков (рис. 1, 2).
В варианте при окучивании торфом так же наблюдаются значительные перепады температуры. Это можно объяснить черным цветом субстрата. Благоприятные и более стабильные условия складывались в вариантах «торф - опилки» и «опилки», где температура в дневные часы была 18-21 С. В этих вариантах разница между температурными данными в течение дня составляла 0,7-2,1 С. Это можно объяснить светлой окраской и более рыхлым сложением.
Большое значение в доступности влаги для растений играют физические и химические свойства почв, содержание в них органических и минеральных веществ, поглощающая способность корневой системы и другие условия (Кушниренко, 1991). По данным ряда авторов (Водяницкого, 1994; Трунова, 1996 и др.) лучший режим увлажнения для плодовых растений складывается при влажности почвы 70-80% полевой влагоемкости. Дефицит влаги в маточнике оказывает воздействие в первую очередь, на жизнедеятельность первичных корней, приводит к замедлению или полному прекращению роста корней (Муромцев, 1969; Трунов, 1995).
Из данных таблицы 3 мы видим, что за период вегетации в 2005 году общее количество осадков составило 401 мм и 400 мм в 2006 году. Этого количества влаги должно быть достаточно в нашей зоне для нормального роста и окоренения отводков.
Но в зоне корнеобразования в длительные периоды без осадков наблюдался недостаток влаги, так как выпадение осадков имело в основном ливневый характер.
Наблюдая за влажностью, мы видим, что самые неблагоприятные условия увлажнения складываются в варианте при окучивании торфом. В этом варианте отмечаются наибольшие колебания влажности по высоте холмика. Например, в июле в 2005 году разница между верхней и нижней половиной холмика составила 32,4%, в 2006 году 32,0% (табл. 6). Это объясняется тем, что при выпадении осадков или при поливе торфяной холмик промачивался на всю глубину, и в нижней части влажность была в пределах 74-84%. А верхние слои под действием солнца и ветра быстро иссушались.
Следующий вариант, в котором наблюдаются так же значительные колебания влажности это «почва», где разница между верхней и нижней половиной холмика составляют 19,5 -12,9%.
В варианте при окучивании опилками, в целом, в течение всего вегетационного периода влажность холмика была наименьшей, но и колебания были наименьшими и составляли 13,5-7,3%.
По данным А.В. Верзилиной (2003), промачивание холмика в этом варианте наблюдалось лишь при дополнительном формировании воронки в верхней части холмика, куда затекала влага при поливе. Изготовление такой воронки и быстрое ее заокучивание после полива возможно только вручную для сохранения верхних частей приростов. А это требует дополнительной рабочей силы и средств.
В варианте «торф - опилки» разность по уровням находилась в пределах 13-14%, но по сравнению с другими вариантами влага в верхней половине холмика сохранялась в большем количестве.
Морозоустойчивость корневой системы отводков
В.И. Будаговский (1976) отмечает большую зависимость продуктивности маточников от побегопроизводительной способности подвоев, возраста кустов и агротехнических приемов. Н. Hrumme (1956), изучая клоповые подвои в маточнике 15 лет, отмечает, что побегообразование из года в год возрастает, и качество подвоев улучшается.
По сообщениям некоторых авторов (Филиппова, 1988; Вехов, Ретинская, 1988 и др.), карликовый подвой 62-396 отличается хорошей побегообразовательной способностью и большим выходом стандартных отводков. Кроме того, в условиях Казахстана отмечает высокую засухоустойчивость этого подвоя К.Г. Карычев (1984).
При одинаковых сроках вегетации в маточниках вертикальных и горизонтальных отводков к моменту внесения органического субстрата в прирядковую зону в маточнике горизонтальных отводков на один маточный куст в среднем составляло 7,7 шт./куст у подвоя 62-396, тогда как маточнике вертикальных отводков 2,9 шт./куст. В пересчете на один погонный метр в маточнике горизонтальных отводков этот показатель составил 30,8 шт. побегов, а в маточнике вертикальных отводков 14,5 шт. побегов (рис. 9).
К концу мая (первое окучивание) суммарный прирост побегов в маточнике вертикальных отводков у основной массы подвоя 62-396 составил в среднем 13,6 см; у подвоя 54-118 - 12,4 см; у подвоя 60-160 - 13,5 см; у подвоя 71-3-150 - 11,9 см; у подвоя Р 14 - 13,1 см и у подвоя Р 60 - 12,2 см. В то же время эти показатели в маточнике горизонтальных отводков были следующие: у подвоя 62-396 - 17,2 см; у подвоя 54-118 - 14,7 см; у подвоя 60-160 - 15,4 см; у подвоя 71-3-150 - 15,3 см; у подвоя Р 14 - 13,9 см и у подвоя Р 60 - 15,2 см. Отсюда видно, что разница между маточниками составляет приблизительно 3 см, за исключением подвоя Р 14, где разница не существенная.
По мнению Верзилиной Н.В. (2003) основной причиной этого является разница в площади листьев, приходящихся на один маточный куст. Например, у подвоя 62-396 в маточнике вертикальных отводков площадь листьев на кусте к 26 мая составляла 208,3 см2, а в маточнике горизонтальных отводков она составляла 397,9 см2.
Одновременность выполнения работ в обоих маточниках явилось причиной сходного процесса корнеобразования в одинаковых вариантах субстратов в различных маточниках.
Максимальной побегообразовательной способностью в маточнике горизонтальных отводков выделился подвой 62-396 (в варианте при окучивании смесью торфа и опилок с добавлением фосфора, она составляет 9,7 штук на куст (табл. 25)). Не намного меньше этот показатель наблюдается у подвоя 54-118 в том же варианте и составляет 9,3 штук на куст.
Самая наименьшая побегопроизводительная способность у подвоя Р 14 (6,9 штук на куст в том же варианте).
Если рассматривать каждый вариант в отдельности, но с внесением разных минеральных удобрений, мы видим, что наибольший показатель побегопроизводителной способности наблюдается в варианте с внесением фосфора затем идут варианты, с внесением азота и калия (между ними не всегда существенная разница), а самый наименьший показатель в варианте без внесения удобрений.
Мы видим, что выход полученного отводкового материала по сравнению с маточником вертикальных отводков увеличился, но так же и увеличилось и количество нестандартного материала. Выход стандартных отводков в маточнике горизонтальных отводков, мы видим, из таблиц 31-36.
Наибольший выход стандартных отводков в контрольных вариантах у подвоя 62-396 (табл.26) в маточнике горизонтальных отводков в первый год использования приходится на вариант при окучивании смесью торфа и опилок (102,1 тыс. шт./га). При окучивании другими субстратами выход стандартных отводков находился в пределах ошибки. В 2006 году наибольший выход стандартных отводков так же приходится на вариант при окучивании смесью торфа и опилок (239,8 тыс. шт./га). Наименьший выход стандартных отводков отмечен при окучивании почвой (182,0 тыс. шт./га).
При использовании для окучивания торфа наибольшим выходом стандартных отводков первый год исследования выделился вариант с внесением азота, а на второй год использования маточников - с внесением фосфора.
При окучивании опилками наибольших показателей как в 2005, так и 2006 годах достигли варианты с внесением фосфора (111,0 и 324,1 тыс. шт./га, соответственно). Наименьшие показатели - в контроле.
Используя как субстрат смесь торфа и опилок в 2005 году, мы отметили, что более высокий выход был в вариантах с внесением калия (124,3 тыс. шт./га) и фосфора (128,8 тыс. шт./га), а в 2006 году - с внесением фосфора (390,7 тыс. шт./га).
