Введение к работе
Перспектива освоения под сады склоновых земель Северного Кавказа связана не только с экономической выгодой, но и с решением ряда социальных и экологических проблем. В настоящее время этотрегион является наиболее благоприятным в России для развития садоводства и может стать основным поставщиком ценной плодовой продукции. Равнинные сельскохозяйственные угодья Северного Кавказа ежегодно сокращаются в связи с застройкой и другой хозяйственной деятельностью человека, поэтому необходимо расширение горного садоводства. Более интенсивное использование горных земель под плодоводство даст возможность обеспечить работой значительную часть населения густонаселенных горных и предгорных районов. Развитие горных садов может сыграть большую положительную роль в защите почв от эрозии, развивающейся в результате вырубки лесных массивов и распашки земель, и предотвратить образование оползней. Горные земли региона составляют более 2 млн. га. Однако, до недавнего времени освоению горных склоновых и долинных земель под садоводство не уделялось должного внимания. В большинстве случаев они использовались как пастбищные и сенокосные угодья, тогда как часть предгорных и горных земель вполне пригодна для возделывания не только полевых однолетних культур, но и многолетних насаждений, которые по своим биологическим особенностям хорошо приспособлены к экологическим условиям горно-предгорных ландшафтов.
Для плодовых растений в горной и предгорной зоне имеются благоприятные почвенно-климатические условия. Повышенная солнечная радиация, низкая влажность воздуха в период активной вегетации, плодородные почвы, длительный безморозный период-все это создает уникальные возможности для садоводства. Плодовые деревья, выращенные в горах, отличаются долговечностью за счет меньшего подмерзания, высокой и регулярной урожайностью при хорошем качестве продукции, меньше повреждаются вредителями и болезнями. Плоды этих деревьев содержат больше витаминов, Сахаров и других веществ, необходимых для человеческого организма, отличаются лежкостью и транспортабельностью.
Освоение горных земель под многолетние насаждения имеет ряд специфических особенностей, обусловленных рельефом местности, а именно: высотой над уровнем моря, крутизной и экспозицией склонов, которые влияют на почвообразование и климат. Создание долговечных садов невозможно без дальнейшего изучения реакции плодовых деревьев на условия горных склонов, выбора соответствующих пород и сортов, развития агротехники горного садоводства.
Состояние изученности вопроса
Обобщения материалов по проблеме успешного выращивания плодовых культур в разных экологических условиях выполнены по следующим основным направлениям садоводства:
- селекция и сортоизучение (Х.К.Еникеев 1970;В.А.Витковский, 1970; S.Caravela, 1977;Г.С.Есаян, 1977; В.В.Фаустов, 1983; J.Ballarol, A.Motishef и др., 1988; В.Георгиев, С.Николаев, 1988; N.Branisva, 1988; А.И.Ходько, 1988; В.К.Смыков, 1989; Ogate, H.Kolie, 1989; А.С.Михальчик, 1989; Н.В. Матвиенко, Л.Н.Мацейок, Е.Д.Кумган, 1994);
-агротехнические меры (П.Г.Шитт, 1936,1952,1968;А.П.Драгавцев, 1956; 1964; Е.Г.Раузин, 1994; Н.И.Семёнов, 1994; С.Н.Хабаров, 1994, 1996; П.С.Гельдфанбейн, 1972;З.А.Метлицкий, 1973;П.Д.Попович, 1975;О.А.Чер-нахина, 1976;Р.П.Кудрявец, 1976; М.Адаскалиций, 1977; J.Campanella, 1978; A.Mesies, 1978; В.И.Черепахин, 1981; С.Р.Лернер, 1981; В.Ф.Мухин, 1985; А.П.Карнацкий и др., 1982;Н.В.Агафонов, 1985; M.Bute, 1987; А.В.Булычев, В.А.Шепельский, 1989; А.И.Ходько, 1992;J.Dubu, 1994;В.П.Ерин, 1994; В.Х.Ибрагимов, 1995);
-экология (Н.И.Вавилов, 1957; А.П.Драгавцев, 1956;Д.Ацци, 1959; Д.ЖАгупин, 1959;Н.Н.Кудинов, 1960;И.М.Ряднова, 1966;А.А.Малышев, 1962; М.Ю.Гущин, 1969; А.П.Карнацкий и др., 1971;П.Г.Лучков и др., 1981; В.И.Бестаев, 1980; А.Н.Каштанов, 1983; Л.М.Лопатина, 1986; А.С.Девя-тов, 1985; Н.И.Семенов, 1993; Е.Г.Раузин, 1988; В.Ф.Иванов, 1993, 1994; Алибеков, 1995; Б.М.Беров, 1995; И.А.Драгавцева, В.И.Бестаев, А.А.Оли-саев, 1996;П.Г.Лучков,Х.Д.Балкаров, 1996; Н.И.Семенов, 1996).
Разработки приведенных авторов дали нам возможность определить главное направление наших исследований по повышению продуктивности плодовых культур. Дальнейшее его развитие на Северном Кавказе связано с упорядочением размещения культур с учетом особенностей экологии, определением параметров, лимитирующих их плодоношение, подбором сортопод-войных комбинаций и принципиально новых конструкций насаждений для создания интенсивных садов в разных экологических зонах на Центральном Кавказе.
В последние три десятилетия в Северной Осетии обращается особое внимание на использование горных земель под плодовые культуры. Развитию склонового садоводства способствовали такие факторы, как появление новой мощной техники, развитие сети дорог в ущельях, увеличение числа пло-допитомнических хозяйств, поставляющих саженцы высокопродуктивных пород и сортов. Важное значение имеют научные разработки технологий освоения склоновых земель, закладки садов и ухода за ними.
По своим биологическим особенностям плодовые деревья хорошо приспособлены к произрастанию в горных условиях. Как указывает А.П. Дра-
гавцев (1956), на смытых грубоскелетных почвах склонов деревья развиваются лучше, чем однолетние растения.
П.Г. Шитт (1936), обследуя горные районы Северной Осетии-Алании, пришел к выводу, что в горах при соответствующем подборе земельных участков для разных пород и сортов можно создать долговечные и высокопродуктивные сады, которые будут давать самую высококачественную плодовую продукцию.
По данным А.П. Драгавцева и Ф.М.Зорина (1933) сады в Куртатинском, Алагирском и Дигорском ущельях начали высаживать на высоте до 1800 м над уровнем моря в 40-х годах прошлого столетия. Массовые же насаждения плодовых деревьев на приусадебных участках относятся к 1870 году. В настоящее время в республике имеются крупные промышленные сады (в Алагирском, Куртатинском, Кобанском ущельях и предгорных хозяйствах).
История горного садоводства и проведенные нами обследования существующих насаждений показали, что в горах Северной Осетии-Алании особенно хорошо развиваются яблоня, груша и слива, которые отличаются долговечностью, высокой и регулярной урожайностью при хорошем качестве продукции. Благодаря специфике почвенно-климатических условий, плодовые деревья в горах имеют сдержанный рост, компактное сложение, мощный листовой аппарат, прочную древесину и вследствие этого долговечны.
По сходству природных условий горную систему принято подразделять на высотные плодовые зоны и подзоны. Горная область Северной Осетии-Алании характеризуется большим разнообразием климата, почв, растительности, геоморфологии. Сложный горный рельеф местности является важным фактором, воздействующим на атмосферные процессы и определяющим вертикальную зональность климата (П.Н. Пономаренко, 1972).
Учет распространенности плодовых деревьев в горах показал, что разные породы могут культивироваться на разной высоте. Так, яблоня поднимается до 1800 м, груша и слива до 1600 м, абрикос и вишня до 1400м, черешня и персик до 1200 м над уровнем моря.
В горных условиях большое значение имеет расположение участка, отведенного под сад (П.Г. Лучков, Г.П. Пономарева,1986). Температурный и водные режимы в большой степени зависят от рельефа. На северных склонах почвы лучше обеспечены влагой, ноне хватает тепла, а на южных - больше гепла, но меньше влаги. Степень пригодности склона к освоению определяется его крутизной, экспозицией и высотой. Крутизна склонов существенно влияет на перераспределение метеорологических факторов (А.П. Драгавцев, 1958). Экспозиция склонов также оказывает влияние на распределение тепла и влаги (Т.К. Кириллова, 1968). Наиболее благоприятные условия для произрастания яблони, груши, сливы, вишни имеются на склонах северной и смешанной экспозиции (П.Г. Лучков, Г.А. Пономарева, 1986).
Горные почвы имеют разную мощность и неодинаково выраженную ске-
летность, что также необходимо учитывать при выборе земельного массива для закладки нового сада. Гумусовый горизонт и содержание питательных элементов в этих почвах сильно варьируют. Считается, что они хорошо обеспечены калием, несколько меньше фосфором и слабо азотом. Характеристика почвы дает наиболее правильное представление о пригодности участка. Основными свойствами почв, определяющими пригодность для закладки сада, являются: мощность отдельных генетических горизонтов и профиля в целом, характер почвообразующих пород, механический состав, объемный вес и плотность почвы, содержание органического вещества.
Большое значение для горного садоводства имеют направление и сила ветра, которые зависят от расположения ущелья и времени года. На плодовые деревья влияют как холодные северо-восточные ветры, так и зимние теплые фены. В первом случае задерживаются цветение и созревание, во втором - подсыхают верхние ветки, а иногда и целые деревья.
При закладке садов необходимо учитывать возможности возникновения оползней, размывов и образования оврагов, отрицательное влияние холодных горных ручьев и родников, а также биологические особенности пород и сортов. В фундаментальных трудах П.Г. Шитта (1952) указано, что, кроме правильного выбора земельного массива, особое значение имеет подбор высокопродуктивных пород и сортов, и что новые сорта обязательно должны пройти испытания в горных условиях. П.Г. Лучков (1994) считает, что дальнейшее развитие промышленного садоводства на горных склонах связано с совершенствованием зональных технологий.
Актуальность исследований
Анализ экологических факторов показывает разнообразие почвенно-кли-матических и микроклиматических условий горной части Северной Осетии-Алании. В связи с недостаточной изученностью закономерностей размещения пород и сортов по экологическим нишам в условиях гор и предгорий происходит частая смена насаждений, генетический потенциал плодовых культур не полностью реализуется и, соответственно, снижается эффективность производства. Поэтому всестороннее изучение экологических проблем горного садоводства с целью оптимизации размещения плодовых культур является актуальным. Выбор участка под сад, подбор пород, сортов и подвоев, а также технология выращивания интенсивных насаждений требуют дифференцированного научного подхода в каждой плодовой зоне и подзоне. Исследованиям условий выращивания плодовых культур в различных вертикальных плодовых зонах Северной Осетии-Алании посвящена настоящая работа.
Цели и задачи исследований
Цель исследований-разработать научные основы оптимизации размещения и выращивания плодовых насаждений с учетом требований агроланд-шафтного земледелия республики Северная Осетия-Алания.
Поставленная цель достигнута решениями следующих задач:
-
Изучение реакций основных плодовых культур на экологические условия произрастания, а именно: прохождение фенологических фаз развития, фотосинтетическая активность листьев, изменения микроструктуры листьев и древесины, вызревание побегов, биохимические анализы плодов и другие морфолого-анатомические показатели.
-
Подбор пород и сортов плодовых культур на основе изучения данных биологических показателей и почвенно-климатических условий каждого микрорайона.
-
Исследование системы содержания почвы в приствольных кругах и междурядьях, обеспечивающих лучший рост и развитие деревьев, защиту почв отэрозий, лучшую подготовленность плодовых деревьев к неблагоприятным зимним условиям, а также более раннее вступление деревьев в пору плодоношения.
-
Разработка агромелиоративных методов освоения горных земель под плодовые культуры в зависимости от крутизны и экспозиции склонов.
-
Сравнительный анализ возможности использования различных плодовых зон Северной Осетии-Алании под промышленное плодоводство и разработка практических рекомендаций.
Научная новизна
В результате проведенных исследований впервые установлены закономерности некоторых морфолого-физиологических реакций яблони, груши, вишни, сливы, абрикоса и черешни на природные условия различных вертикальных зон (от 600 до 1500 м над уровнем моря).
Разработаны методы освоения склонов в зависимости от их крутизны и экспозиции, почвенно-климатических условий, а также новые принципы террасирования как одного из самых эффективных способов освоения склоновых земель. Выяснены оптимальные условия и сроки посадки саженцев, тип размещения деревьев в зависимости от рельефа и площади питания. Уточнены градиенты запаздывания цветения и созревания плодов основных культур в разрезе вертикальных зон. На базе многолетних наблюдений выбраны наиболее устойчивые сорта плодовых культур. Сделан вывод о том, что ведущей породой (70-80 % насаждений) на всех осваиваемых склонах должна быть яблоня, перспективными породами следует считать абрикос, грецкий орех, вишню и сливу. Разработана система содержания междурядий в зависимости от местоположения сада, крутизны склона, эродированности почвы и количества выпадающих осадкові Показано важное значение мульчирования камнями-плитками приствольного круга для приживаемости деревьев и лучшего роста, а также для регуляции температурного режима и влажности почвы. Разработаны рекомендации по совместному применению минеральных удобрений, позволяющие увеличить продуктивность деревьев.
Выделены зоны садоводства с оптимальными условиями внешней среды для конкретных породи сортоподвойных сочетаний, при которых будет полностью реализован потенциал плодоношения деревьев.
Практическая значимость работы
Данные проведенных исследований могут быть использованы в селекционных программах, например, при решении проблемы создания сортов плодовых деревьев, приспособленных к горным условиям, для повышения их урожайности и устойчивости к заболеваниям и поражению вредителями.
Выявлены склоновые земли Северной Осетии-Алании, пригодные для промышленного выращивания яблони, груши, сливы, вишни и абрикоса.
Хозяйствам горной и предгорной зон предложены наиболее адаптивные сорта плодовых деревьев, способы организации молодого сада и комплекс агротехнических мероприятий по уходу за ним, система содержания почвы междурядий и применения удобрений.
Разработанные нами рекомендации легли в основу государственной научно-технической программы "Горы Осетии".
Материалы работы использованы для издания книг: "Рациональное использование земель Горной Осетии" (в соавторстве), "Горное и предгорное садоводство" (в соавторстве с Т.Б.Кастуевым), "Плодоводство Северной Осетии"; брошюр: "За горное садоводство", "Ретроспективный анализ роста плодовых деревьев в условиях микрозон", в которых даны конкретные практическиерекомендации для садоводов.
Положения, выносимые на защиту:
теоретическое обоснование подбора пород и сортов плодовых культур, адаптированных к экологическим условиям гор, результатами исследований закономерности прохождения фенофаз, морфолого-физиологических показателей определения устойчивости к зимним условиям и поражения вредителями и болезнями;
результаты обследований плодовых насаждений в различных вертикальных плодовых зонах и опытов с плодовыми культурами в садах, размещенных на высоте от 600 до 1500 м над уровнем моря, позволившие сделать вывод о перспективности освоения горных земель Республики Северная Осетия-Алания под промышленное садоводство;
разработанные основы ландшафтного горного садоводства;
предлагаемые способы освоения склоновых*земель под сады с применением террасирования;
практические рекомендации по уходу за многолетними насаждениями в горных условиях, включающие способы и сроки посадки саженцев, содержание почвы в приствольных кругах молодых садов, позволяющее сводить эрозию почвы до минимума;
блоковая модель управления ландшафтным садоводством в горных условиях.
Реализация результатов исследований
Исследования автора нашли применение в работе агропромышленного комплекса Северного Кавказа (в закладке промышленных садов в Республике Северная Осетия-Алания).
Результаты исследований вошли составной частью в систему ведения седьмого хозяйства в республике (1971, 1974, 1978, 1980, 1988); рекомендации ю возделыванию интенсивных садов на Северном Кавказе (1978); в про-рамму и методику ретроспективного анализа роста плодовых деревьев в 'словияхмикрозон;зональныерекомендации по экологическому размеще-іию плодовых культур (1986).
Материалы исследований автора доложены и одобрены нареспубликан-:ких научно-практических конференциях по садоводству (Орджоникидзе -971,1974,1981), Всесоюзной научно-практической конференции по освое-іию склонов под сады (Нальчик- 1981), заседаниях секции садоводства ВРО ІАСХНИЛ (Москва - 1980, Нальчик -1980, Орджоникидзе - 1985), на рес-іубликанских научно-практических конференциях (Владикавказ -1994,1995, 996).
Диссертация является результатом экспериментальных исследований и еоретических обобщений по изучению экологических основ продуктивнос-и плодовых культур в разных вертикальных зонах Центрального Предкав-:азья. Основные положения диссертации опубликованы в 46 научных рабо-ах.