Введение к работе
Актуальность темы. Нечерноземная полоса РСФСР является одной из основных зон республики по производству плодов. Здесь сосредоточено около-30% всех площадей плодовых и ягодных насаждений. Валовые сборы составляют 1/5—1/3 всех плодов и ягод, получаемых в Российской Федерации. Плоды, выращиваемые в Средней полосе, имеют особую ценность, благодаря высокому содержанию биологически активных веществ. Однако при сравнении реально получаемых средних урожаев по зоне (35—38 ц/га) с теми, которые получают в лучших хозяйствах (150—200 ц/га) и с потенциально возможными (до 1000 ц/га), открывается громадный резерв для дальнейшего повышения урожайности яблоневых садов. Учитывая особую актуальность работ по всемерной интенсификации производства плодов, в сводном тематическом плане научных исследований по садоводству эта проблема значится в качестве одной из основных. Данная работа имеет прямую связь с тематическим планом исследований Научно-исследовательского зонального института-садоводства нечерноземной полосы (НИЗИСНП), а ее содержание включает в себя разработку ключевых вопросов интенсификации садоводства. В этом ее актуальность.
Цель и задачи исследований. Основная цель — разработать для условий центральных областей нечерноземной полосы на основе особенностей продукционного процесса и норм реакции яблони на главные климатические факторы и агротехнически воздействия, наиболее целесообразные с биологической н наиболее эффективные с экономической точки зрения конструкции крон отдельных деревьев и конструкции яблоневых садов в целом и определить основные способы создания таких садов и поддержания их продуктивности в течение всего периода эксплуатации.
В соответствии с этой целью были поставлены задачи: — исследовать особенности и предложить блок-схему продукционного процесса яблони, определить роль и влияние связей между отдельными его звеньями;
цслр. изучая &іЄ!ште;:а і
оценить экологические ресурсы в условиях центральных областей нечерноземной полосы и определить фактическую и возможную эффективность их использования плодовыми насаждениями;
исследовать фотосннтетический н фотоморфогекетнче-скпй эффект солнечной радиации в различных конструкциях насаждений;
дать оптнко-фнзнологнческое обоснование конструкциям насаждений, обеспечивающим более "высокий по сравнению с существующим коэффициент использования основных экологических факторов;
выявить биологическую возможность и экономическую эффективность механизированной контурной обрезки яблоневых насаждений и дать рекомендации производству;
начать разработку основ будущего плодоводства, предусматривающего быстрое вступление садов в промышленное плодоношение, быстрое нарастание урожаев до физиологического оптимума, наиболее полное использование экологических ресуров, сведение до минимума затрат ручного труда.
Новизна результатов исследований. Разработаны теоретические и практические основы повышения продуктивности существующих и вновь закладываемых насаждений за счет оптимизации их конструкций.
Разработана блок-схема продукционного процесса яблони, позволяющая выявить возможные причины изменений в уровне синтеза первичной продукции и характера распределения ее между различными частями и органами растения.
Оценена роль и определены фактические и возможные уровни использования плодовыми растениями солнечной энергии, тепла, влаги, площади сада в связи с конструкцией насаждений и применяемой агротехникой.
Предложены и экспериментально проверены оптимальные схемы размещения и параметры крон, отличающиеся лучшей' оптико-геометрической структурой и более эффективным использованием солнечной энергии; разработаны и апробированы сроки и способы ручной и механизированной обрезки; предложены и изучены принципиально новые конструкции интенсивных садов. Во всех случаях биометрические показатели обосновывались и подкреплялись глубокими физиологическими исследованиями.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. По материалам исследований составлены рекомендации по схемам размещения плодовых деревьев; по срокам и способам механизированной обрезки различных по конструкции, состоянию, возрасту и сортовому составу насаждений; по технологии закладки промышленных яблоневых садов; по уходу за деревьями, пострадавшими от мороза. Материалы иссле-
>
дований использованы при составлении типовых технологических карт по уходу за садами нечерноземной полосы.
Данные результатов исследований и опубликованные материалы используются при обучении студентов с.-х. вузов и техникумов.
Разработанные и модифицированные методики используются в НИЗИСНП, в других НИИ, в Институте плодоводства в Дрездене (ГДР).
Поздне весенние и раииелетние сроки обрезки яблони внедрены практически во всех областях Нечерноземья, механизированная обрезка — в ряде специализированных совхозов Московской, Рязанской, Тульской н др. областей.
Луговые сады в качестве маточно-череиковых проходят производственную проверку в трех плодопнтомнпческпх хозяйствах.
Апробация работы. Материалы, исследовании докладывались на 6 Всесоюзных совещаниях и конференциях, 2 научных конференциях в ТСХА, на 8 заседаниях ученых советов в НИЗИСНП, ВНИИС им. Мичурина, СКЗНИИС и В, на 2 со-вещаниях Плодопрома РСФСР, на 6 семинарах и конференциях в трестах и отделах садоводства нечерноземной полосы. Публикация результатов исследований. По результатам исследований опубликованы 4 книги и 43 статьи в научных трудах, сборниках, журналах. Общин объем публикаций 70,4 п. л.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и рекомендаций производству. Изложена на 317 страницах, из которых текст с 83 таблицами занимает 275 страниц и рисунки в количестве 48 занимают 42 страницы, В списке использованной литературы приведено 679 источников, среди них 315 иностранных авторов.
Место, объекты и условия исследовании. Основная часть лабораторных и лабораторно-полевых опытов выполнена на базе НИЗИСНП. Часть опытов и производственная проверка результатов проводились в совхозах Московской, Тульской п Рязанской областей, а также на Крымской опытной станции по плодоводству.
Маршрутные обследования садов проводили в специализированных хозяйствах Московской, Тульской, Рязанской, Калининской, Владимирской, Вологодской, Горьковской, Калининградской, Псковской и Кировской областей.
Исследования по определению степени использования экологических ресурсов и корреляций между урожаем (биологическими и хозяйственным) и основными факторами среды проводили на основе данных метеорологической станции Ленино-Дачное, метеорологической обсерватории МГУ, собственных учетов биометрических показателей роста и плодоношения и
учетов урожаев, любезно предоставленных нам заведующей Ленинским ГСУ тов. В. П. Смагнной.
Работа проводилась в течение 16 лет — с 1963 по 1979 г. В разное время в ней принимали участие работавшие под руководством автора данного исследования аспиранты В, В. Хроменко. В. Г. Толстогуэова, Л. К. Голоулина (Останина), Л. Ф. Ковалева, В. П. Трусов, Т. Е. Мягкова, VI. VI. Запертов, Л. В. Другова, П. В. Кондратенко, Г. В. Сыроегпна, В. В. Си-бнлева, Т. К. Трусова.
Методика исследований. При маршрутных обследованиях садов по общепринятой методике учитывали размерные характеристики деревьев, общий и продуктивный объем кроны, процент использования отведенной дереву площади питания, особенности светового режима, роста и плодоношения.
При разработке оптимальных параметров отдельных крон^ конструкций насаждений исследовали световой режим, интен-\ сивность и продуктивность фотосинтеза, анатомические и оптико-физиологические свойства листьев, а также особенности роста и плодоношения.
Суммарную площадь листьев с дерева учитывали по модифицированной нами методике Heinicke (1963). Для более точных определений площади листовой пластинки при физиологических исследованиях пользовались планиметром или методикой Полякова (1930) с введением переводных коэффициентов (Фулга, 1961, 1975).
Анатомические исследования листьев проводили с помощью микроскопа МБИ-3 с иммерсией. Среднее количество и размер хлоропластов определяли по подсчетам их в 50—100 клетках. Фотохимическую активность—по методике Быкова и Соловьевой (1969) с введением некоторых изменений в соответствии с особенностями объекта наших исследований.
При определении содержания пигментов экстракцию проводили этанолом, оптическую плотность определяли на СФ-10. Расчет проводили по Годневу и Акулевич (1960), Всего за годы экспериментов проанализировано более 4 тыс. образцов.
Оптические свойства листьев исследовали на спектрофотометре MRS-50 японской фирмы Schimadzu и на СФ-10.
Приход суммарной солнечной радиации определяли пира-нометрами Янншевского с гальванометром ГСА-1, Для перс-хода от интегральной радиации к ФАР использовали коэффициент 0,5 (Тоомннг, 1977).
Световые кривые фотосинтеза исследовали по методике Института физиологии растений АН СССР (Хейн, Нпчнпоро-внч, 1970), а также по методике Johnston, York (1971).
Интенсивность фотосинтеза исследовали инфракрасными газоанализаторами фирмы Junkolor (ГДР, Дессау) и отечественными ГИП-7 и ГИП'-ЮМБ.
Чистую продуктивность фотосинтеза определяли по Оиснн-ннкову "(1965) н по Johnson, York (1971). Все основные показатели были подвержены статистической оценке (Рокнцкий, 1964; Лакин, 1968; Доспехов, 1973). Способ обработки в каждом конкретном случае соответствовал особенностям методики проведения опыта и характеру экспериментального материала.