Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние изучаемого вопроса (обзор литературы) 5
2. Цель и задачи исследований 36
3. Условия, объекты и методика проведения исследований 37
4. Результаты исследований 43
4.1. Особенности роста деревьев яблони после механизированной контурной обрезки 43
4.2. Формирование и размещение листового полога яблони под влиянием механизированной обрезки 61
4.3. Влияние механизированной контурной обрезки деревьев яблони на световой режим в кронах и анатомо-морфологические характеристики листьев 69
4.4. Влияние механизированной контурной обрезки на развитие и архитектонику корневой
Системы яблони 82
4.5. Морозоустойчивость механизированно обрезанных деревьев яблони 91
4.6. Механизированная обрезка и урожай яблони 97
4.7. Экономическая эффективность применения механизированной контурной обрезки в уплотненных насаждениях яблони 106
5. Обсуждение результатов 109
6. Вывода 115
Список литературы
- Формирование и размещение листового полога яблони под влиянием механизированной обрезки
- Влияние механизированной контурной обрезки деревьев яблони на световой режим в кронах и анатомо-морфологические характеристики листьев
- Морозоустойчивость механизированно обрезанных деревьев яблони
- Механизированная обрезка и урожай яблони
Введение к работе
Продовольственная программа СССР, одобренная майским (1982 г.) Пленумом ЦК КПСС, предусматривает обеспечение высоких темпов сельскохозяйственного производства на основе последовательной его интенсификации, высокоэффективного использования земли, ускоренного внедрения достижений науки и передового опыта.
Программой намечено довести среднегодовое производство плодов и ягод в одиннадцатой пятилетке до II—12 млн. т и в двенадцатой - до 14-15 млн- т. Причем, спрос населения на плоды и ягоды должен удовлетворяться в основном за счет производства их в районах потребления.
Важнейшим условием реализации этих задач является интенсификация садоводства, основные элементы которой - загущенное размещение плодовых деревьев и механизация наиболее трудоемких процессов, в частности, обрезки, на осуществление которой требуется более 25% всех трудовых затрат.
Исследованиями и практикой доказаны положительное влияние механизированной обрезки на рост и плодоношение яблони в относительно разреженных насаждениях, высокая ее экономическая эффективность. Однако, в связи с массовыми закладками новых уплотненных садов с узкими междурядьями возникает необходимость изучения возможности применения и разработки оптимальных, биологически и экономически целесообразных способов механизированной контурной обрезки в таких насаждениях при использовании существующих машин. Узкие (4-5 м) междурядья при довольно широком фронтальном захвате (2,5-2,8 м) обрезочных машин существенным образом влияют на последующие рост и плодоношение яблонь.
С целью объективного определения наиболее рационального ви да механизированной контурной обрезки деревьев в уплотненных насаждениях необходимо было изучить ее действие на такие функции растений, как рост и развитие надземной и подземной частей, регенерацию и плодоношение.
Настоящее исследование по механизированной контурной обрезке сильнорослых деревьев яблони в загущенных насаждениях является первым в Нечерноземной зоне, В результате полевых наблюдений и лабораторных исследований изучены: реакция яблони на различные силу и степень механизированной контурной обрезки, ее влияние на рост и плодоношение, развитие корневой системы» морозоустойчивость деревьев, световой режим и структурную организацию листа. В конечном итоге, найден оптимальный вид сочетания механизированной контурной обрезки с ручной доработкой деревьев, который может быть рекомендован производству, и определена экономическая эффективность этого вида обрезки. Полученные данные позволяют судить и о перспективности закладки насаждений по той или иной из изученных схем размещения деревьев яблони. В целом, результатами исследований доказана практичность применения механизированной контурной обрезки яблони в зависимости от ширины междурядий и ее высокая экономическая эффективность.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ по садоводству и тесно увязана с проблемой ОСХ-60.
Формирование и размещение листового полога яблони под влиянием механизированной обрезки
В течение двух лет после механизированной контурной обрезки деревья не достигали размера необрезанных. В зависимости от вида обрезки световой коридор в 5-метровых междурядьях к концу второго года после обрезки равнялся 1,2-1,8 м. Исходя из темпов нарастания ширины крон механизированно обрезанных деревьев, можно полагать, что только на третий-четвертый год после обрезки они достигнут ширины необрезанных и потребуется повторение обрезки по контуру.
По рассматриваемым показателям роста и регенерации механизированно обрезанных деревьев 17-летнего возраста мы вправе заключить, что контурная обрезка вполне допустима для насаждений с междурядьями в 5 м. Для более узких (4 м) междурядий необходимы либо другие машины, имеющие ширину захвата не более 2 м во фронтальной плоскости, с тем» чтобы создавать плодовые стены толщиной не менее 2 м, либо начинать регулярную контурную обрезку существующими машинами раньше.
Формирование и размещение листового полога яблони под влиянием механизированной обрезки
Продуктивность плодовых деревьев в значительной мере зависит от площади листьев, их размещения в кроне и оптико-физиологических свойств. Оптимальный размер листовой поверхности, обеспечивающий максимальное использование солнечной радиации в процессе фо - 62 -тосинтеза и накопление органического вещества, должен составлять 40-50 тыс. мЛ на I га. Листовая поверхность такого размера может реализовать свои возможности при условии достаточного освещения всех листьев, составляющих ассимиляционную поверхность, и равномерного их распределения по всему объему кроны.
В округлых широких кронах основная часть листового полога сосредоточена в периферийных, достаточно освещенных участках, а в центре листьев мало и они недостаточно освещены. Механизированная обрезка, направленная на ограничение ширины крон, уменьшает объем малооблиственной зоны за счет отрастания новых побегов в непосредственной близости от центральной плоскости ряда.
Показателем развития листового полога служит листовой индекс или отношение площади листьев к площади поверхности почвы, над которой листья размещены. В связи с этим листовой индекс характеризует либо облиственность одного дерева, либо насаждения в целом. Кроме того, облиственность характеризуется площадью листьев, приходящейся на единицу объема кроны (плотность листьев). Нам представляется, что последний показатель более точно выражает облиственность деревьев, поскольку листовой индекс будет одинаковым у деревьев, имеющих равные проекцию кроны и площадь листовой поверхности, но разные объемы крон, вследствие снижения высоты деревьев, вырезки проемов и световых колодцев в кронах. Насыщенность листьями будет выше в кронах, имеющих меньший объем, чем в кронах с большим объемом, хотя и одинаковым листовым индексом. К сожалению в литературе по плодоводству отсутствуют данные, характеризующие оптимальный размер листовой поверхности, приходящийся на единицу объема кроны и обеспечивающий достаточный уровень освещенности листьев для нормального осуществления фотосинтеза.
По данным Хейнике ( D.K,Heinike,i963) листовой индекс, рав - 63 ный 5, является оптимальным. При этом обеспечивается достаточное проникновение света к большинству листьев и обеспечивается высокая интенсивность фотосинтеза.
В наших опытах в первый год после механизированной обрезки площадь листовой поверхности обрезанных деревьев яблони сорта Мелба почти достигла размера необрезанных, хотя объем крон был меньше в 1,4-1,6 раза (табл. II). Аналогичные результаты получены и по сорту Уэлси (табл. 12).
Влияние механизированной контурной обрезки деревьев яблони на световой режим в кронах и анатомо-морфологические характеристики листьев
Необходимым условием, обеспечивающим высокий фотосинтез растения, его продуктивность и формирование генеративных органов, является высокий уровень освещения подавляющего большинства листьев. Создание оптимального светового режима особенно касается уплотненных насаждений яблони, быстро наращивающих большую листовую поверхность, и в которых вместе с тем наблюдается внутреннее и взаимное затенение деревьев, размещенных в соседних рядах.
В связи с быстрым смыканием крон соседних деревьев в раду и образованием сплошной кроны ряда деревьев, световой режим в уплотненных насаждениях складывается принципиально отличным образом, чем в разреженных. При направлении рядов по меридиану восточная и западная стороны кроны находятся в условиях прямого освещения от основания до вершины кроны, в то время, как южная и северная стороны отдельных крон, составляющих сплошную, освещены лишь в верхней части, а нижняя часть постоянно затенена. Уменьшение ширины кроны и снижение высоты деревьев, дополненные открытием центра кроны, создают предпосылки для глубокого проникновения света во внутренние участки и лучшего освещения листьев, находящихся как в центре кроны, так и на периферийной поверхности южной и северной сторон. Однако, сильное ограничение объема кроны, как отмечалось выше, вызывало чрезмерное отрастание многочисленных листоносних побегов на периферии кроны, препятствующих доступу света в глубинные участки. Следовательно, создаваемый световой режим в кронах деревьев служит показателем рациональности той или иной степени обрезки.
Освещенность сплошной кроны деревьев сорта Мелба, посаженных по схеме 4x3 м и обрезанных в Ї980 г. вручную по контуру, оказалась лучшей по сравнению с таковой у необрезанных деревьев (табл. 16). В результате уменьшения ширины кроны с 3,5 до 2,5 м и снижения высоты деревьев с 5 до 3 м улучшалось освещение в основных плодоносных зонах в утренние часы на восточной стороне кроны в 1,5-2 раза по сравнению с необрезанными как на высоте 1м, так и на высоте 2 м над поверхностью почвы. Западная сторона кроны также была лучше освещена, но в меньшей степени, чем восточная. После полудня большее количество солнечной радиации получала западная сторона кроны деревьев. Здесь также наблюдалась тенденция улучшения освещения всех участков кроны деревьев после контурной обрезки. Эти участки получали оптимальное освещение, в то время как в кронах необрезанных деревьев оно не достигало минимума (25-30% от полного), требуемого для нормального течения фотосинтеза. Сравнение освещения в кронах деревьев, обрезанных вручную и по контуру, оказалось также в пользу последних, у которых освещенность по всей глубине кроны на высоте 2 м от поверхности почвы в течение дня была выше на 5-15. На высоте же І м от поверхности почвы различия были несущественными.
Сравнение освещенности различных участков сплошной кроны ряда механизированно обрезанных и необрезанных деревьев яблони сорта Мелба на схеме размещения 5x3 м показало положительное влияние обрезки на световой режим уже в первый год ее проведения- Под действием обрезки, направленной на ограничение ширины кроны и снижение высоты деревьев» улучшалась освещенность, главным образом, внутренних участков кроны. Периферийная поверхность кроны как с восточной, так и с западной сторон ряда освещалась практически одинаково, за исключением западной периферийной поверхности необ-резанной кроны на высоте І м от поверхности почвы, где освещенность не превышала 60% от полной (рис. 5). Кроме того, механизированная обрезка способствовала повышению уровня освещенности как периферийных, так и срединных участков кроны с северной и южной сторон каждого из деревьев, составляющих сплошную крону ряда. В наибольшей степени повысилась освещенность (до 40-60% от полной) в этом случае под действием более сильной обрезки - ограничении кроны с двух сторон с одновременным снижением высоты дерева.
Морозоустойчивость механизированно обрезанных деревьев яблони
Обрезка» как и другие агротехнические приемы в садоводстве» направлена на получение оптимального урожая плодов высокого качества. О положительном влиянии механизированной обрезки на размер урожая свидетельствуют многие данные. Однако» до настоящего времени недостаточно изучено влияние силы и степени обрезки на плодоношение сильнорослых деревьев яблони в насаждениях с узкими междурядьями.
По нашим данным» в год механизированной обрезки» в связи с удалением большого количества пунктов плодоношения, урожай плодов на обрезанных деревьях снижался (табл. 26).
Причем урожай с каждого обрезанного дерева снижался адекватно силе и степени обрезки. При механизированной обрезке деревьев сорта Мелба в насаждениях с 4-метровыми междурядьями, когда граница резания проходила от центральной плоскости ряда на расстоянии 0,6 м, были удалены, практически, все ветви первого и второго порядка, несущие основную часть плодовых образований. Урожай с дерева в этом насаждении уменьшился по сравнению с необ-резанными деревьями более чем наполовину после обрезки в вертикальной плоскости с одной стороны и одновременным снижением высоты и на две трети после обрезки с двух сторон. Механизированная обрезка деревьев яблони в насаждениях с 5-метровыми междурядьями была не столь сильной (граница резания удалена от центральной плоскости ряда на расстояние 1,1 м) и на размер урожая большое влияние оказывала степень обрезки. После обрезки в вертикальной плоскости с одновременным сншкеннем высоты деревьев яблони сорта Мелба урожай по сравнению с необрезанными деревьями снижался на 5%, Уэлси на 6%, после же обрезки с двух сторон с одновременным снижением высоты на 30 и 33% соответственно.
Ни повышение процента полезной завязи, ни увеличение средней массы плода не компенсировали в год проведения как механизированной, так и ручной обрезки удаления большого количества плодовой древесины, а с ней и снижения урожая (табл. 27, 32). На второй год после механизированной обрезки урожай на обрезанных деревьях в насаждениях с 5-метровыми междурядьями увеличился (табл. 28),
При этом опять-таки на размере урожая сказывалась степень обрезки. Прибавка урожая оказалась выше на деревьях, обрезанных в меньшей степени, а на обрезанных сильнее - ниже. Урожай, собранный с деревьев Мелбы, обрезанных с одной стороны с одновременным снижением, превысил таковой с необрезанных на 6%, Уэлси - на 20$. G деревьев, обрезанных с двух сторон с одновременным снижением высоты, собрано плодов на уровне контрольных, необрезанных.
Увеличение урожая с дерева на второй год после механизированной обрезки по сравнению с урожаем в год ее проведения произошло, главным образом, за счет значительного бокового плодоношения на однолетних ветвях регенеративного происхождения. В год обрезки почки регенеративных побегов, преимущественно сильных, дифференцировались в цветочные и на другой год из них развивались цветки и плоды (рис. 14, 15). Ветви этого типа несли до 37 % плодов от всего их количества на дереве (табл. 29).
На третий год после проведения механизированной контурной обрезки яблонь в насаждениях с 5-метровыми междурядьями урожай плодов с деревьев, подвергнутых обрезке в той или иной степени, значительно превышал таковой с необрезанных (табл. 30). Разница в урожае достигала по сорту Мелба 10 кг, Уэлси 18 кг с каждого из учетных деревьев. Наибольший урожай получен с деревьев, обрезанных в меньшей степени, т. е. ограниченных с одной стороны с одновременным снижением их высоты, и который в пересчете на I га составил по сорту Уэлси 320,4 ц, Мелба - 200,1 ц.
Положительное действие механизированной обрезки проявилось и в улучшении качественных показателей плодов. Плоды, собранные с обрезанных деревьев, были лучше окрашены и крупнее, чем с необ-резанных (табл. 31). Повышению товарных качеств плодов в немалой степени способствовало улучшение светового режима в кронах деревьев и повышенная фотосинтетическая активность листьев, усиленно снабжаемых водой и зольными элементами. В год проведения обрезки количество плодов сорта Уэлси с наибольшим поперечным диаметром ( 65 мм) составило половину всех плодов, а с необрезан-ных деревьев собрано всего 14 % плодов такого размера. На следующий год количество плодов, имеющих такой диаметр, уменьшилось до 32-44%, но все же крупных плодов с поперечным диаметром 60 мм и более насчитывалось значительно больше (в 5-6 раз). Аналогичное распределение плодов по размерным характеристикам в урожае после механизированной обрезки наблюдалось и по сорту Мелба.
Механизированная обрезка и урожай яблони
В целом же, основная масса (80-90%) корней деревьев сорта Мел-ба и сорта Уэлси размещалась в гумусовых горизонтах почвы (0-70 см), т.е.. в условиях благоприятных водно-воздушно го и пищевого режимов. Резюмируя, можно констатировать, что механизированная контурная обрезка влияла положительно на корневую систему яблони. Под влиянием обрезки на второй год после ее проведения у обрезанных деревьев яблони сорта Мелба существенно увеличивалась насыщенность почвы корнями, причем, в большей степени под влиянием умеренной обрезки с одной стороны с одновременным снижением высоты. Обрезка не оказывала влияния на размещение корней по горизонтам почвы - оно зависело от плотности почвы. В пределах І м от штамба деревьев в сторону междурядья верхние горизонты почвы уплотнены в 1,4 раза сильнее, чем в середине междурядья вследствие постоянного давления на почву в этой зоне гусеницами и колесами тракторных агрегатов. В результате, корни в середине междурядья размещались более поверхностно, чем на расстоянии І м от штамба деревьев.
К настоящему времени большое количество данных свидетельствует о положительном влиянии обрезки на зимостойкость яблони, но весьма немногочисленные - о влиянии механизированного ее выполнения. Между тем механизированная обрезка находит все более широкое применение в насаждениях яблони и поэтому крайне необходимо знать возможное влияние ее на зимостойкость обрезанных деревьев.
Метод прямого искусственного промораживания отдельных частей дерева позволяет имитировать природные термические режимы и срав нительно быстро определять степень устойчивости к морозу почек и тканей.
В таблице 23 приведены данные подмерзания почек яблони при различных режимах промораживания однолетних ветвей в феврале 1982 г. Промораживанию подвергались ветки, развившиеся из терминальных побегов после обрезки 1981 г. Оценка повреждений почек естественно закаленных ветвей после действия температурами -35С и -41С показала, практически, одинаковую морозоустойчивость почек как после ручной, так и механизированной обрезки. После промораживания ветвей при температуре - 45С с предварительной закалкой почки повреждались одинаково сильно как на ветвях с механизированно обрезанных деревьев, так и с обрезанных вручную.
Кроме сравнения максимальной морозоустойчивости почек вет-вей с деревьев, обрезанных различным способом, сравнивали также чувствительность почек к действию низких температур после оттепелей и их способность к восстановлению закалки. При действии температуры -30С после 5-дневной оттепели (+2С) почки практически полностью погибали независимо от вида обрезки.
Как показало промораживание ветвей при температуре -41С после оттепели, почки сорта Мелба способны восстанавливать закалку под действием умеренных отрицательных температур. Степень морозоустойчивости почек этого сорта оказалась на уровне естественно закаленных. Почки же яблони сорта Уэлси независимо от типа ветви и вида обрезки повреждались значительно (3,3-4,8 балла).
Наиболее важными тканями для жизнедеятельности растений являются кора, камбий и древесина. При сильном повреждении морозами этих тканей деревья долго болеют и часто погибают.
Искусственное промораживание показало, что ткани однолетних ветвей более морозоустойчивы, чем двухлетних (табл. 24, рис. 13).
Среди тканей как одно-, так и двухлетних ветвей в меньшей степени повреждались камбий и кора, в большей - древесина. В наибольшей степени все ткани повреждались при действии максимальной низкой температуры С-45С) и оттепели с последующим промораживанием при температуре -30С.
Морозоустойчивость тканей одно- и двухлетних ветвей, развившихся из терминальных побегов после ручной и механизированной обрезки, была практически одинаковой. Ткани повреждались в равной степени в зависимости от режима промораживания. Морозоустойчивость тканей однолетних ветвей регенеративного происхождения оказалась значительно выше, чем всех других.
