Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса 7
1.1. Биологические особенности лимона 8
1.2. Устойчивость лимона к неблагоприятным условиям среды 10
1.3. Особенности технологии выращивания лимона 14
1.4. Сорта лимона 17
1.5. Особенности культуры лимона в защищенном грунте 18
1.6. Экзотические тропические культуры 24
Глава 2. Условия, цель, задачи, объекты, программа и методика исследований
2.1. Климатические и экономические условия места проведения исследований 26
2.2. Цель, задачи, объекты, программа и методика исследований 26
2.3. Схемы опытов и методика наблюдений и учетов 27
2.4. Наблюдения и учеты в опытах 29
Глава 3. Результаты исследований 31
3.1. Биологический ритм лимона и среда обитания его в условиях защищенного грунта. Роль сорта 31
3.1.1. Фенология лимона 34
3.1.2. Рост растений лимона и формирование листьев у разных сортов 38
3.1.3. Продуктивность разных сортов лимона и качество плодов 52
3.2. Влияние разных схем посадки и обрезки на рост и плодоношение лимона
3.3. Почвенно-грунтовые условия и способы поддержания и повышения плодородия субстратов 66
3.4. Влияние экстремальных зимних условий на состояние деревьев лимона 68
3.5. Разработка оптимальной технологии культуры лимона в защищенном грунте для условий Поволжья 72
3.6. Экзотические растения: папайя, инжир, гранат, фейхоа, банан 76
3.7. Экономическая эффективность производства плодов лимона в защищенном грунте 86 Выводы 90
Рекомендации производству 94
Список использованной литературы 1
- Устойчивость лимона к неблагоприятным условиям среды
- Особенности культуры лимона в защищенном грунте
- Схемы опытов и методика наблюдений и учетов
- Почвенно-грунтовые условия и способы поддержания и повышения плодородия субстратов
Устойчивость лимона к неблагоприятным условиям среды
Среди всех цитрусовых лимон самый чувствительный к морозам: молодые побеги и молодые листья гибнут при -4...-6 С, при -8...-9 С осыпаются все листья и может повреждаться кора, древесина.
Длительное воздействие таких температур приводит к гибели растения до корневой шейки /53/.
В связи с этим в критических зонах для уменьшения вероятности гибели деревьев прибегают к укрытию целых деревьев полиэтиленовой пленкой /37, 87/.
Имеется опыт по выращиванию лимонов в стелющейся форме и в траншеях. При этом меняется система формирования кроны и обрезки /102/.
Для защиты от морозов в зарубежной практике широко применялись индивидуальный или грунтовый обогрев деревьев специальными горелками, калориферами /122/.
При выращивании в траншеях дополнительное укрытие пленкой, марлей и установки калориферов в торце траншеи позволяет пережить лимонам длительные морозы /103/.
В литературе мало информации о требовании лимона к влажности воздуха, хотя большинство авторов, в частности В.П. Екимов /41/, М. Капцинель /52/, М.И. Ключникова /59/, описывающих комнатную культуру, отмечают угнетение роста его, осыпание листьев при низкой относительной влажности воздуха. Очевидно связано это с тем, что в природных условиях субтропиков листовой аппарат и молодые побеги исторически формировались при большой влажности воздуха и резко теряют влажность при большой сухости воздуха, при этом потери воды на транспирацию не компенсируются подачей ее корнями даже при высокой влажности почвы /36, 76, 101/.
Это особенно важно учитывать при выращивании лимонов в защищенном грунте /22/.
По сведениям В.П. Алексеева /8/ и других авторов /5, 6, 100, 120/ иссушение листьев и их опадение может наступить и в защищенном грунте (неотапливаемых зимой теплицах) в ранне-весенние дни даже при высокой влажности воздуха и почвы, если в почве на длительное время температура опускается ниже +10...+12 С, а температура днем поднимается до +15...+20 С. Это связано с тем, что корни в таких условиях не растут и плохо всасывают влагу /36, 90, 92/.
Одной из особенностей лимона является повышенное требование к рыхлости почвы, угнетение роста и проявление хлороза на глинистых почвах, при повышенном солевом режиме, при близком уровне грунтовых вод /33, 35, 56, 60/.
Это особенно важно учитывать при выращивании лимонов в оранжереях, теплицах. К сожалению, в известных нам литературных источниках очень мало сведений о лучших субстратах для цитрусовых культур и они сводятся в основном к рекомендациям по сути близким тем, что применяются в овощных теплицах /24, 25/, хотя результатов прямых опытов в теплицах по составу грунтов и их улучшению в известной нам литературе найти не удалось.
Данные об удобрениях в полевых опытах, которые можно перенести в условия теплицы приводятся в ряде источников, относящихся к 40-60-м годам. По В.А. Колесникову /59/, который ссылается на данные И.К. Маршания и М.М. Гочалишвили /26/ и других авторов /14, 15, 118/, можно заключить, что в одних случаях полезный эффект был получен при внесении одних азотных минеральных удобрений или полного минерального удобрения. Отдельно внесенные фосфорные и калийные удобрения были не эффективными. В других случаях (на песчаных почвах) внесение тройного суперфосфата до 900 г на одно дерево увеличивало урожайность на 28%.
Во всех случаях положительный эффект давали органические удобрения (до 20 кг на одно дерево).
По данным А.Д. Александрова 151, а также по другим источникам (В.А. Беляева /14/, М.М. Гочалишвили /26/, А.И. Самарский /97/, У.Э. Эшанкулов /111/) предпочтительно внесение органических удобрений (перегной до 15 кг на одно дерево и минеральных форм: азота - до 500 г, фосфора - до 600 г, калия - до 400 г). Г.Т. Гутиев /32/ рекомендует NPK в соотношении 1:1:1, хотя вынос этих элементов с 1 га имеет другое соотношение: N - 60; Р - 15; К - 13,5. В то же время этот автор считает, что в самом большом количестве выносит Са - 95 кг с 1 га.
Все это дает основание заключить, что вопрос подбора субстратов и грунтов в теплице, проблема повышения их плодородия далеко не решена.
В условиях теплицы важно оценить требовательность лимона к свету. Среди цитрусовых лимон согласно ряда источников /10, 16, 27/ наименее требователен к свету, отличается заметной теневыносливостью и даже отрицательно реагирует на прямые солнечные лучи. Он хорошо растет в траншеях, где, как можно предполагать, условия освещения даже в южных районах хуже, чем в саду.
Особенности культуры лимона в защищенном грунте
Если первые два сорта весной и летом увеличивали прирост в два раза и следующей осенью снова снижали интенсивность роста, то Юбилейный в течение всего года рос интенсивнее, прирост побегов у него был в 2-4 раза больше, чем у первых двух сортов, хотя и у этого сорта за период весны - с марта по май прирост побегов увеличивался в 1,5 раза. При этом следует отметить, что этот сорт отличался не только длиной прироста побегов, но и количеством растущих ветвей.
Продолжительность роста плодов. Испытанные нами сорта имеют разную продолжительность роста и периода созревания плодов.
В среднем продолжительность роста и созревания плодов (от появления завязи до съема плода) составляет 200-280 дней.
Однако продолжительность роста плодов отличается у разных сортов и зависит также от условий их роста - в осенне-зимний или летний период они формируются (таблица 4).
Как видно из приведенных в таблице 4 данных, наиболее "скороспелый" лимон Павловский. У этого сорта средняя продолжительность от завязи до созревания плода составляет 160 дней.
Сорта Мейера и Ташкентский требуют для завершения цикла от завязи до созревания 180-270 дней. Более длительный срок формирования плодов у Юбилейного. У этого сорта цикл формирования плода в среднем составляет 300 дней.
Это означает, что если в феврале-марте создаются благоприятные условия для цветения и формирования завязи, то к декабрю, то есть к самому дефицитному по витаминам месяцу года можно получить массовый выход плодов для реализации.
Сорта Павловский и Мейера обеспечивают массовое созревание значительно раньше - в сентябре. К этому периоду в реализации много овощей и значимость лимона для потребления заметно снижается. 4. Рост и созревание плодов лимона (2000-2001 г.г.) Сорт Соотношение завязи и созревающих плодов, шт на дерево Средняяпродолжительностьсозревания,дни февраль-март июнь-июль сентябрь-октябрь январь 2001г. завязь созрев. завязь созрев. завязь созрев. завязь созрев. 1. Павловский нет 2 5 10 25 45 15 15 160 2. Мейера 10 8 5 8 30 50 10 18 180 3. Ташкентский 8 10 4 6 25 60 15 30 270 4. Юбилейный 20 30 10 15 30 40 26 30 300 При анализе характера прохождения фенофаз цветения и созревания плодов нельзя обойти вниманием характер ростовых процессов. Рост и плодоношение - два взаимосвязанных процесса. Учитывая ремонтантность роста и большую длительность формирования плодов, важно сопоставить разные сорта по характеру прохождения фенофаз роста и формирования репродуктивных органов деревьев лимона разных сортов.
Анализируя ростовые процессы, важно остановиться еще на очень важном моменте, а именно - чем заканчивается прирост побегов: вегетативной верхушечкой почкой или цветоносом.
Мы попытались определить соотношения плодоносных и ростовых стеблей, заканчивающих рост на конец каждого сезона: осени, зимы, весны и лета, и обнаружили, что изучаемые сорта по этому показателю тоже сильно отличаются (таблица 5).
Оказалось, что у сортов Павловский и Мейера количество плодоносных побегов в мае, когда все деревья интенсивно цвели, составляло 24-25% (таблица 5), у Юбилейного - 35%. Вместе с тем, если оценить завязываемость плодов, то у Юбилейного процент полезной завязи оказался в 1,5-2 раза выше, чем у других сортов.
Самое главное достоинство сорта Юбилейного оказалось не только в большем соотношении плодоносных побегов по сравнению с ростовыми, но и в ремонтантности: несмотря на неблагоприятные условия зимы, дерево постоянно цвело и хотя завязываемость плодов зимой снижалась, у этого сорта в течение всего года были плоды съемной зрелости (рис. 2).
Естественно предположить, что урожай лимонов зависит не только от количества завязавшихся плодов. Он, как известно, определяется продуктивностью фотосинтеза, которая зависит от площади листьев.
Ремонтантность лимона сорта Юбилейный. СЗАО "Экзотика-С", Саратовская область В этой связи мы проанализировали динамику формирования листовой поверхности на деревьях лимонов разных сортов, которая показала на большие различия между ними (таблица 6). Замеры площади листьев в разные фазы развития растений привели нас к выводу, что наиболее мощная листовая поверхность формируется у сорта Юбилейный (таблица 6).
В среднем за 1998-1999 г.г. листовая поверхность растений этого сорта на 15-20% превосходила по площади традиционные сорта Павловский и Мейера. Но это не главное преимущество сорта Юбилейный: достоинство его и в том, что в течение всего года площадь листьев в расчете на 1 м2 площади питания (что равнозначно 1 м2 площади теплицы) была более стабильной, чем других традиционных сортов.
Следует принять во внимание, что если в ноябре 1998 года площадь листовой поверхности растений в расчете на 1 м2 площади их питания в разных вариантах варьировала в пределах ±0,1...0,4 м2/м2, в зимний период диапазон варьирования несколько увеличивается (±0,5), то в весенний период интенсивного роста разница между вариантами снова сократилась (±0,4). Это говорит о том, что в осенне-зимний период для сортов Павловский и Мейера созданный в теплице экологический фон не обеспечивал полной реализации их биологического потенциала. Весной в связи с улучшением освещенности, теплообеспеченности этот экологический ресурс стал использоваться лучше, даже самыми требовательными сортами.
Схемы опытов и методика наблюдений и учетов
Выращивание культур в защищенном грунте всегда сопряжено с риском нарушения светового и теплового режима.
В сложных экономических условиях современного периода этот риск еще выше: даже в рентабельных тепличных хозяйствах возможны срывы в теплоснабжении, обеспечении электроэнергией. При выращивании овощных культур это равнозначно полной гибели растений, разорению хозяйства.
Гибель многолетних древесных растений в зимних условиях может оказаться еще более разорительной; восстановление насаждений лимона требует не только больших затрат, но и нескольких лет, что может оказаться решающим фактором в определении целесообразности выращивания этой культуры в защищенном грунте.
В этой связи представляет интерес изучение опыта "выживания" растений лимона в экстремальных условиях зимы.
Многолетняя практика выращивания лимона в тепличных хозяйствах Саратовской и Донецкой областях показывает, что вероятность подверженности растений лимона низким температурам вполне существенна. В трех хозяйствах за последние 10 лет мы наблюдали два случая полного отключения теплоснабжения на 1-3 суток при наружной температуре -15...-20 С, три случая, когда при температуре воздуха -30...-35 С теплосеть обеспечивала температуру в теплицах на уровне не выше 0...+70 С в течение 2-3-х дней.
Для наших исследований этот "ненаучный" опыт оказался очень ценным.
В городе Горловка Донецкой области в теплице Майорского бетонного завода 4 ноября 1993 года в результате аварии в котельной произошло полное отключение теплоснабжения. Температура воздуха в теплице с +20 С в течение первых суток опустилась до 0 С, а затем за 10 часов упала до -7 С и держалась на этом уровне 12 часов.
В результате такого стихийного бедствия у растений подмерзли молодые приросты побегов, сразу осыпались цветки, молодые завязи, а в течение последующих 3-4 суток, после восстановления оптимальных температур, наступил массовый листопад.
Повреждения одревесневших побегов, многолетней древесины, корней не наблюдалось.
Через месяц началось отрастание из спящих почек на 1-2-х летних ветвях, еще через 1,5 месяца - образование соцветий. Спустя 6 месяцев плантация уже имела хорошее состояние, был получен первый урожай.
В подсобном хозяйстве государственного научно-производственного предприятия "Алмаз" с 20 по 26 ноября 1997 года отключение электроэнергии привело к выходу из строя котельной. С 20 по 24 ноября в теплице жгли костры, после подачи электроэнергии 21 ноября был включен калорифер. Наружная температура в зависимости от времени суток колебалась в пределах -9...-16 С. Внутри теплицы (ее площадь - 2500 м2) в зависимости от расстояния до источников тепла (костров, калорифера), времени суток температура колебалась от +6 до 0 С. В этот период осыпались цветы, стало заметным увядание молодых побегов. Начиная с 24 ноября запас дров иссяк, тепло давал лишь калорифер, находящийся в центре теплицы. Началось осыпание мелкой завязи. По внутреннему периметру теплицы температура более двух суток держалась на отметке -3...-8С. Из труб обогрева диаметром 150 мм льдом были выдавлены заглушки.
Отрастание спящих почек на 2-х летних ветвях у стен теплицы началось через 1-2 месяца после восстановления оптимальных температур. Степень повреждения ветвей существенно колебалась; меньше пострадали деревья у южной стены, больше с подветренной -восточной.
По мере приближения к центру, где работал калорифер, отрастание спящих почек на деревьях происходило на 2-4 недели раньше в сравнении с теми, что находились у стен теплицы. Соответственно возрастало количество деревьев с живыми однолетними ветвями. В радиусе 5-7 метров от калорифера деревья, сбросив цветы, сохранили листья. Через 1,5-2 недели они дали обильное цветение. Корневая система сохранилась практически у всех деревьев.
В тепличном хозяйстве "Северный" Базарно-Карабулакского района из-за перебоев в теплоснабжении в течение 3-х суток температура опустилась до 0 С и держалась на этом уровне более 12 часов, затем в течение суток поднялась до +7 С и на этом уровне удерживалась еще 2 дня. В результате этого через 5-6 дней осыпались цветки, затем наступил массовый листопад, завязи размером с грецкий орех прекратили рост, а более крупные, но еще полностью несформированные плоды преждевременно начали созревать.
Отрастание новых побегов и образование соцветий началось через 2-3 недели, растения полностью восстановились, хотя в среднем за год урожай получился на 20-25% ниже среднемноголетнего.
Подобную же картину мы наблюдали еще в трех хозяйствах Саратовской области.
Результаты проведенных наблюдений позволяют нам прийти к выводу, что вегетирующие растения лимона зимой способны без больших потерь выдерживать понижение температуры до 0 С в течение нескольких дней и кратковременное воздействие отрицательных температур до -7 С, после которого растения способны восстановиться, но при этом теряется более половины урожая. Этот факт в известной мере подтверждается литературными данными /5, 8, 22 и др./.
Почвенно-грунтовые условия и способы поддержания и повышения плодородия субстратов
Семена лучше брать из свежих, полностью вызревших плодов. Перед посадкой семена следует промыть в розовом растворе марганцовки. Быстрые всходы дает весенняя посадка. Наиболее оптимальным является следующий состав почвы: 1 ч. дерновой земли, 1 ч. листового перегноя, 1 ч. речного песка. Колышком делаются лунки, глубиной 0,5 см, расстояние между лунками не более 2 см. При появлении 3-4 пар настоящих листьев их рассаживают в отдельные емкости.
Вегетативный метод более эффективен. Для черенков берут полуодревесневшие побеги с 3-4 междуузлиями. Из черенка вырастает деревце, зацветающее в этот же год.
Гранат - растение сухого субтропического климата, нуждается в периоде покоя в зимнее время. Ближе к зиме у него происходит листопад. В это время температуру снижают до +12...+14С. Но если гранат зимой содержать при температуре +15С, он сбрасывает листья лишь частично. Карликовый декоративный гранат может не сбрасывать их вовсе.
Пробуждение растения начинается с прибавлением светового дня. Вначале идут в рост листовые почки. Вслед за ними появляются бутоны. В течение всего вегетационного периода на этом растении можно видеть цветки, завязи, плоды.
От основания гранатового дерева отходит множество стеблей (правильнее по ботанической сути называть его не деревом, а кустарником). Методом стрижки гранату можно придавать любую форму. Чтобы дерево лучше плодоносило, от корня следует оставлять 4-6 основных скелетных ветвей.
Удобряют растения при первой волне роста (коровяк 1:10 перебродивший), а затем через 15 дней в период вегетации. Гранат отзывчив на удобрения роговыми стружками. Полив следует осуществлять отстоявшейся водой, повышая температуру на 3-4 С выше комнатной.
Вредителем граната зачастую является тля. В борьбе с ней можно обрабатывать растения отварами из инсектицидных растений. При появлении щитовки эффективен настой чистотела (1 кг сухой травы или 3-4 свежей травы на 1 ведро воды).
Фейхоа (Feijoa sellowiana) род фейхоа семейства миртовых, Myrtaceae - субтропический, вечнозеленый кустарник. Плоды его употребляются в свежем виде, идут в переработку на варенье, компоты. Содержит много ценных веществ, а также йод. Лепестки венчиков съедобны, используются для приготовления ликеров и настоек.
Есть сорта самоопыляющие. Для помещений подходят сорта Сюпербо, Крымский ранний и др. Оптимальным вариантом для выращивания является среда с увлажненным воздухом.
Размножается фейхоа семенами, черенками и отводками, растет компактным кустом и не требует формировки. Подрастающий сеянец по достижении высоты 25-30 см подрезают на 2/3 высоты. Затем на появляющихся побегах формируются веточки последующих порядков ветвления. Плоды фейхоа завязываются на побегах текущего года, поэтому прищипываются только сильно растущие побеги.
Растение рекомендуется 2-3 раза в день опрыскивать водой комнатной температуры. Солнцепеки и недостаток влаги для него опасны. Зимой для обеспечения нормального развития путем регулярного полива постоянно поддерживается умеренная влажность.
Удобрения вносятся в зависимости от состояния растения. Обычно под комнатную фейхоа вносят смесь, состоящую из сульфата аммония или аммиачной селитры (3 г/л) и калийной соли (3 г/л). Суперфосфат (5 г/л) добавляют отдельно или совместно с навозной жижей (0,1 л на 1 л воды). Если нет минеральных удобрений, то растения можно удобрять навозной жижей, куриным пометом. Бананы (Musa) род многолетних растений семейства банановых Musa paradislaca - гигантские многолетние травы высотой до 15 м. Они растут в тропиках по всей планете: Индии, Индонезии, Малайзии, странах Африки, Латинской Америки и на Канарских островах. Их стали выращивать в Испании, в штате Флорида (США).
Стебель у банана короткий, но листья, обхватывая друг друга, образуют ложный стебель. Каждый новый лист развивается "за пазухой" у предыдущего листа. Чтобы влага не слишком испарялась, листья покрываются восковым налетом. За 8-Ю месяцев вырастает ложный стебель высотой 7-8 м, после чего листья перестают образовываться и на верхушке появляется крупное соцветие. Оно выглядит, как огромная почка на очень мощном стебле. Эту гигантскую почку образуют плотно сближенные кроющие листья. Они бывают розового, пурпурного цвета. Листья раскрываются по очереди, обнажая соцветия. У них такие короткие черешки, что мы видим просто поперечный выступ на мощном стебле с двумя рядами цветов. Из первых нижних соцветий образуются женские цветки, дающие плоды. Затем до самого верха соцветия идут только мужские цветки. Если цветки расцветают вечером, их опыляют летучие мыши. Днем цветки опыляют насекомые.
Плод банана - ягода с кожистой оболочкой с нежной мякотью. В соплодии может быть до 300 плодов массой до 60 кг. После созревания плодов вся надземная часть отмирает. А у основания ложного стебля образуются подземные побеги, которые сначала растут в сторону, а потом - к поверхности почвы. Они и дают начало новому стеблю.
В закрытом грунте из-за недостаточной высоты теплиц бананы обычно не плодоносят. Вместе с тем в уфимском ботаническом саду, где высота оранжереи превышает восьмиметровую отметку, на растении завязываются банановые грозди.
