Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние вопроса 7
1.1. Народнохозяйственное значение, систематика, происхождение, распространение и производство цитрусовых культур 7
1.2. Морфологические, биологические, экологические особенности цитрусовых культур и выращивание их в защищенном грунте 13
1ю3. Роль сорта в производстве цитрусовых культур 19
Глава 2. Объекты, методики и условия проведения исследований 22
2.1. Цель и задачи исследований 22
2.2. Методики проведения исследований .- 23
2.3. Почвенно-климатические и погодные условия 25
2.4. Объекты исследований.; 30
2.5. Агротехника на опытном участке 56
Глава 3. Естественный световой режим и годовой ход температуры воздуха в оранжерее 60
3.1. Естественный световой режим цитрусовых растений в оранжерее 60
3.2. Годовой ход температуры воздуха в оранжерее 67
Глава 4. Биологические особенности видов и сортов цитрусовых в новых экологических условиях.. 74
4.1. Фенология цитрусовых растений 74
4.2. Показатели роста и основные типы побегов цитрусовых 89
4.3. Площадь листовой поверхности видов и сортов цитрусовых 99
4.4. Специфика генеративных процессов у сем. Rutaceae и размещение плодов і л?
Глава 5. Хозяйственная оценка видов и сортов цитрусовых 109
5.1. Хозяйственная продуктивность 109
5.2. Механический состав плодов 111
5;3. Биохимический состав плодов 115
5.4. Болезни и вредители цитрусовых в оранжерее 121
5.5. Экономическая эффективность выращивания цитрусовых видов и сортов в Прикубанской зоне садоводства 126
Выводы 129
Предложения производству 133
Список литературы 134
Приложения 149
- Морфологические, биологические, экологические особенности цитрусовых культур и выращивание их в защищенном грунте
- Почвенно-климатические и погодные условия
- Годовой ход температуры воздуха в оранжерее
- Показатели роста и основные типы побегов цитрусовых
Введение к работе
Настоящая работа посвящена изучению возможностей выращивания видов • и сортов цитрусовых в защищенном грунте г. Краснодара. В основу диссертации положены материалы, полученные автором в результате полевых и лабораторных исследований (1999 -2004 гг.). Результаты проведённых исследований будут способствовать ещё более рациональному использованию природных богатств Прикубанской зоны садоводства.
Актуальность темы. По мнению А.А. Жученко (1988, 1990), мы должны прийти к новым активным фитотехнологиям, обеспечивающим образование благоприятной среды обитания для человека, основанных на средообразующей роли различных видов растений, в том числе и цитрусовых, плоды которых, в условиях сложной экологической обстановки имеют в питании человека большое профилактическое, лечебное и диетическое значение. Плоды цитрусовых служат сырьем для получения прохладительных напитков (лимонадов, оранжадов), компотов, варенья, цукатов, эфирных масел и других A.M. Прохоров (1976), В.Д. Баранов, Г.В. Устименко (1994), Н.В. Казаринова, К.Г. Ткаченко (2004). Увеличение их производства невозможно без знания их биологии и мак • симальной реализации генотипических особенностей.
Плодоводство, обеспечивая человека биологически активными веществами, способствует профилактике и укреплению здоровья населения. Практические задачи увеличения производства плодов выдвигают необходимость изучения вопросов биологии растений.
В открытом фунте цитрусовые произрастают лишь в некоторых районах СНГ (Черноморское побережье России, Абхазии, Аджарии и др.), где сочетания тепла, влаги обуславливает их успешную вегетацию. Северная граница субтропиков находится на широте около 43°, где .периодически бывают неблагоприятные условия, способствующие повреждению растений.
Вопросы адаптивного садоводства особенно актуальны в России, где факторы внешней среды ограничивают разнообразие возделываемых культур и стабильность их плодоношения За пределами субтропиков в специальных сооружениях возможно выращивание цитрусовых при условии учёта биологических особенностей видов и сортов, а также изучения. некоторых факторов окружающей среды (освещение,
температура), приводящих растения к генеративному развитию. Без знаний биологии развития растений невозможно управлять плодоношением.
В последнее десятилетие среднегодовая температура повысилась более 1°С, а в зимне-весенний период более чем на 4°С и этот процесс будет продолжаться ещё длительное время В.Н. Меженский (2004). Глобальное потепление климата, которое предсказывают метеорологи всего мира, в том числе Санкт-Петербурга, Москвы, создают благоприятные возможности для выращивания субтропических культур в наших условиях с ограниченным отоплением.
Введение в культуру субтропических плодовых растений позволит создать новые рабочие места, повысить экономические показатели садоводства, предпосылкой чего является скороплодность и высокая урожайность новых культур, но требует дополнительного научного обеспечения. Среди приоритетных вопросов исследований следует отметить рациональное использование уникальных природных условий, сравнительное изучение отдельных хозяйственно-ценных видов и сортов.
Завезённые из-за рубежа плоды цитрусовых не могут удовлетворить нас в полной мере, так как они часто содержат консерванты — фунгициды: бифенил (дифенил), ортофенилфенол и Na - ортофенилфенолат, тиабендазол - для большей лёжкости плодов, а для обеззараживания от средиземноморской мухи применяют обработку бромистым метилом Т.В. Ларина (2002). Всё это подавляет биологическую активность плодов, что делает их менее ценными в питании.
Особое загрязнение воздуха отмечается в закрытых помещениях, где оно в 4-5, иногда в 100 раз выше, чем в селитебной зоне городов (зона между застройками). Для решения проблем очищения воздуха можно использовать полезные свойства цитрусовых растений, их ароматические и фитонцидные вещества.
Научная новизна работы. В условиях естественного освещения оранжерей Прикубанской зоны садоводствд впервые изучены некоторые экологические факторы, биологические особенности семи видов, двух разновидностей и двенадцати сортов цитрусовых, определена их продуктивность и дана хозяйственная оценка плодов.
Практическая Ценность. Состоит в том, что выделены виды и сорта цитрусовых, для выращивания в оранжереях Прикубанской зоны садоводства при естественном освещении.
Большую благодарность автор выражает сотрудникам лаборатории переработки и хранения плодов СКЗНИИСиВ, сотрудникам лаборатории факультета плодовощеводства и винофадарства, всем сотрудникам кафедры плодоводства, студентам факультета за помощь в проведении уходных работ в оранжерее, директору Ботанического сада А.В. Лавриненко.
Диссертант выражает особую признательность научному руководителю профессору В.В. Коблякову за руководство настоящей работой.
Автор благодарит за ценные пожелания, высказанные на конференциях, профессорами В.В. Чепурным, Т.Н. Дорошенко, Б.С. Гегечкори, Л.М. Малтаба-ром и др.
Морфологические, биологические, экологические особенности цитрусовых культур и выращивание их в защищенном грунте
Цитрусовые и представители близких к ним родов, за исключением Роп-cirus trifoliata (L.) Raf., являются вечнозелёными растениями тропического и субтропического поясов земного шара и они хорошо приспособлены к безморозным зимам субтропических стран, расположенных между 25 и 38 северной и южной широты Г.Т. Селянинов (1936), Р.С. Reete, J.F.Chids (1962), П.М. Жуковский (1971). В связи с этим они вегетируют круглый год с 4 - 6 периодами роста и биологического покоя. В тропиках Африки количество периодов роста в первую очередь зависит от режима увлажнения, в Западной Африке рост начинается после окончания сухого сезона. Во влажных условиях Черноморского побережья Кавказа, а также аридного климата Средиземноморских стран и США (Калифорния) в течение года наблюдаются два - три периода роста - весенний, летний и соответственно столько же периодов покоя между ними Д.Н. Дурманов (1968).
Ритмика ростовых процессов оказывают большое влияние на характер плодоношения деревьев, так как образование плодовых почек тесно связано с вегетативным ростом. В биологии цитрусовых различают глубокий покой, обусловленный внутренними (эндогенными) причинами, и покой вынужденный, вызванный неблагоприятными факторами внешней среды. Растения цитрусовых в состоянии вынужденного покоя, зимой, имеют низкую фенологическую активность, при которой, особенно при перегреве листьев нарушается соотношение фотосинтеза и дыхания (газообмен). Оптимальная температура в период вынужденного покоя должна находиться в пределах 5 - 6С и кратковременный максимум не должен превышать 16 - 18С, а температура почвы - не ниже 10С Ц.Д. Кокая (1980). Часть стеблей у цитрусовых потеряла свои типичные признаки и превратилась в колючки, выполняющие защитные свойства. В производстве ценятся безколючие формы и сорта. Цитрусовые растения имеют два типа почек: смешанные (вегетативно - генеративные) и вегетативные. Рост побегов - симподи-альный, поэтому ствол деревьев остаётся коротким, высотой 0,5 - 1,0 м а крона постепенно разрастается. Побег растёт в длину в верхушке (верхушечный тип роста), вследствие чего нижние точки роста удлиняются в виде междоузлий. В кроне имеются одновременно одно, двух, трёх, а иногда и четырёхростовые ветви, из которых плодоносные короткие, а вегетативные — длинные. Образование плодов происходит на ветвях 4-го и более высоких порядков Е.И. Гусева (1934, 1955). Цветки у рода Citrus формируются на летнем приросте прошлого года или весеннем приросте текущего года, и они расположены в пазухах листьев и на верхушке побегов по одному или по нескольку в виде коротких пазушных соцветий (кистей). Между ростом плодового побега и количеством пазушных цветков на нём наблюдается обратная корреляция Н.И Зактрегер (1949).
Цветки лучше оплодотворяются и завязывают плоды в результате перекрёстного опыления и хуже - при самоопылении, хотя отдельные формы и сорта, цитрусовых способны завязывать плоды и без опыления (партенокарпиче-ски) S.K. Kapur, P.N. Baipau (1978). Видовые различия в календарных сроках закладки цветочных почек могут составлять от 2 до 3 месяцев. По срокам дифференциации почек цитрусовые в субтропиках России подразделяются на три группы: ремонтантная (лимон), продолжительность 15 — 18 дней, проходит несколько раз в год; ранняя (апельсин), длительность формирования почек колеблется от 13 до 98 дней и поздняя (мандарин, грейпфрут) - продолжительность обычно не более 50 - 70 дней и характеризуется более поздним её началом (февраль - март) В.В. Воронцов, У.Г. Штейман (1982). Цветение у всех цитрусовых довольно растянуто и продолжается от трёх до пяти - семи недель, так как отдельные цветки распускаются неодновременно, начиная, как правило, с периферии кроны и с верхушки побегов. Опадение цветков и плодов может происходить в течение всего времени их развития R. Furr (1961), Д.Н. Дурманов (1968). ; Продолжительность жизни цитрусовых 100 — 200 лет, однако есть сведения, что в Испании сохранились деревья бигарадии, посеянные греками ещё в 1181 г. Р.Э. Лойко (2003). Долговечность основной массы листьев у всех видов цитрусовых, за исключением Poncirus trifoliata (L.) (листопадное растение), со-ставляет 2-3 года. Количество листьев, так же, как и их общая площадь на одном растении различных видов и сортов в зависимости от их биологических особенностей, значительно варьирует. Семена, изъятые из плодов, способны к немедленному прорастанию без стратификации И.М. Бережной, М.А. Капци-нель и др., (1951), У. А. Эшанкулок, В.И. Цулая (1968).
Цитрусовые являются микоризными растениями и в течение года в связи
с биологическими особенностями подвоя (Poncirus trifoliate) и температурными условиями корни имеют два периода интенсивного роста (весенний и осенний) и два периода относительного покоя (летний и зимний). В условиях оранжерей обнаружена эктотрофная микориза грибов только класса Basidimycetes рода Bo letus у корней всех цитрусовых культур. В ризосфере микрофлора лимона бога че, чем у апельсина. Содержание актиномицетов в осенний период выше под апельсинами, чем под лимонами Э. Авелино С Зека (2004). Плод цитрусовых (гесперидиум) - многогнёздная, многосемянная ягода, состоит из сросшихся между собой плодолистиков, происходящих из средней завязи, с мясистой частью из разросшихся мясистых волосков внутренней части кожуры с сухой губчатой корой. В кожуре различаются два слоя - окрашенный наружный (флаведо) и белый внутренний (альбедо). В флаведо размещаются многочисленные эфирные железки. Альбедо представляет собой белую рыхлую ткань, состоящую из крупных клеток неправильной формы П.М. Жуковский (1971). Различия по форме плодов между видами и даже между сортами цитру совых довольно значительные. Во влажных субтропиках Кавказа в первое вре мя рост плодов проходит медленно, к середине августа они имеют размер грец кого ореха, а максимальной величины достигают в конце сентября А.Д. Алек сандров (1947), R.D. Carter (1977), Т.Х: Самоладас (1981). Цитрусовые чаще плодоносят ежегодно, хотя отмечается, что после года обильного урожая следует менее урожайный год B.C. Федоренко (1983).
Характеризуя биологические особенности цитрусовых, следует отметить, что в практике широко используется ценная особенность этих растений — легко размножаются как семенами., так и вегетативным путём. При длительном семенном размножении получают новые формы, виды и сорта. Растения, выросшие из семян, вступают в плодоношение на 7 - 12 год жизни, при вегетативном (окулировка, укоренение черенков) - на 2 - 4 год жизни. Корнесобственные растения менее устойчивы к низким температурам (примерно на 2С) по сравнению с привитыми на подвое трифолиата А.С. Татаринцев (1981).
Почвенно-климатические и погодные условия
Классификация почв края составлена на основе «классификации и диагностики почв СССР», разработанной почвенным институтом им. В.В. Докучаева (1977) и систематического списка почв В.Ф.Вальков (1995). Согласно классификации почвенного покрова Краснодарского края, выполненной профессором В.Ф. Вальковым (1995), наши опыты находятся в При-кубанском районе степной зоны, на чернозёме выщелоченном малогумусном сверхмощном (подтип выщелоченные, очень тёплые, кратковременно промерзающие, род глубоковскипающие, бескарбонатные, вид среднемощные). Опытный участок расположен на третьей террасе правого берега реки Кубань, которая представляет собой слабоволнистую равнину. Грунтовые воды залегают на глубине 7 - 8 м, слабоминерализованы. По данным В.Ф. Валькова, Н.С. Котлярова и др. (1995), эти почвы характеризуются следующим морфологическим строением: АПах 0-30 см - темно-серый, влажный, глинистый, глыбисто-порошисто-комковатый. А, 30-90 см - темно-серый, влажный, глинистый, ореховато-комковатый, плотноватый; по граням структурных отдельностей ясно выраженная глянцева-тость, общий облик горизонта производит впечатление слитости; изредка встречаются железисто-марганцевые новообразования; переход постепенный по цвету, сложению. АВЬ 90-155 см - серый с буроватым оттенком, светлеющий с глубиной, влажный, глинистый, крупнокомковато-ореховатый, несколько уплотненный; наблюдаются глинистые кутаны по граням структурных агрегатов; редкие точечные вкрапления черных окислов марганца и железа; встречаются черворои-ны и капролиты; переход заметный. АВ2, 155-180 см - буроватый с серым оттенком, влажный, глинистый, практически бесструктурный, плотноватый. Много червороин, капролитов, марганцево-железистые точечные и дробовидные конкреции, кутаны; переход постепенный. ВС, 180-220 см - желтовато-бурый, со 190 см - локальное вскипание от НС1, глинистый, влажный; содержит больше марганцево-железистых новообразований, чем предыдущий горизонт; много глянцевых кутан; по ходам червей -корни; переход постепенный. Ск, 220-230 см и более - желто-бурая с оливковым оттенком лессовидная глина; равномерно вскипает от НС1; карбонатные новообразования в форме жу-равчиков разной величины (до 2 см в диаметре) и прожилок; марганцево-железистые дробовидно-просяные конкреции, часто мягкие и режутся ножом; встречаются редкие кротовины и четко гумусированные червоточины.
По данным Г.М. Соляник (1976), чернозёмы выщелоченные имеют неповторимый облик: при сравнительно невысоком содержании органических веществ (4,0-4,8 %) гумусонакопление охватывает мощную толщу материнской породы. Величина гумусового горизонта превышает 150 см. При такой мощно 27 сти гумусовой толщи запасы гумуса составляют 550 — 730 т/ га. Выщелоченные черноземы средне обеспечены подвижными соединениями Р и К, имеют на всю глубину почвенного профиля благоприятное агрофизическое состояние. В процессе почвообразования карбонаты оказались вынесенными на значительную глубину. Карбонаты у этих чернозёмов вымыты из гумусового горизонта и встречаются в горизонтах В и С. Общее количество карбонатов в горизонте С достигает 4 % и нередко поднимаются выше, но не переходят за 5,5%.Реакция почвенной среды слабокислая и рН в пределах 5,2, в гумусовых горизонтах рН ближе к нейтральной 6,9 - 7,2 и в горизонте С рН до 8,4 К.С. Кириченко (1969), Е.С. Блажний (1971). Почвообразующие породы представлены лессовидными отложениями. Их механический состав - глинистый и тяжелосуглинистый, физической глины в них содержится от 5,6 до 69, 5 %, из которых на долю илистой фракции приходится 30 - 37,5%. По соотношению сумм фракций эти породы относятся к иловато-пылеватым глинам или тяжелым суглинкам А.И. Симакин (1969). В лессовидных породах содержится значительное количество крупно-пылеватых частиц (22 - 34,4%), которые придают им благоприятные водно-физические свойства: хорошую водо- и. воздухопроницаемость. Лессовидные породы значительно окарбоначены. Реакция среды слабо и средне щелочная (рН 7,7 - 8,2). Механический состав выщелоченных чернозёмов тяжелосуглинистый, что связано со значительным содержанием физической глины. В профиле этих почв нет в горизонте С явно выраженного плотного сложения. Несмотря на тяжелый механический состав, выщелоченные черноземы имеют рыхлое сложение. Объёмная масса не превышает 1,69 г/см3, но в нашем примере, благодаря внесению органики, она была от 1,0 до 1,3 г/см3, общая скважность 50 - 60 %. Соотношение капиллярной и некапиллярной порозности составляет 85:15. Это обеспечивает их высокую водопроницаемость.
Водоудерживающая способность выщелоченных черноземов (ИВ) в слое 0 - 100 см составляет 27,1% от абсолютно сухой почвы, или 3670 - 3770 м3га и в слое 0 - 200 см 27,2% или 6940 м3га. Однако продуктивной влаги в них мало: в слое 0 - 100 см - 1840 м3га и в слое 0 - 200 см - 3300 м3га.
Максимальная гигроскопичность выщелоченного чернозема составляет 8,5 - 10,0 %. Коэффициент завядания колеблется в пределах 15,8 - 16,1%. Запасы общего азота во всей толщине гумусового слоя довольно велики и
составляют 38 т/га. Содержание общего азота в пахатном слое 0,25 - 0,35%, что составляет 7-10 т/га. Гидролизуемого азота в пахатном и подпахотном слоях 33 - 50 мг/кг или 1,5 - 2,0 % общего содержания азота в почве, его коли чество возрастает в апреле - июне и уменьшается в июле. Осенью запасы гид ролизуемого азота вновь возрастают. Содержание валового фосфора в верхних горизонтах составляет 0,18-0,21 % или 9,5 - 10,6 т/га. В пахатном слое фос фора в пересчете на Р2О5 - содержится 5,5 т/га, а в подпахотном - 35 т/га. Сумма углекисло - растворимых и уксусно - растворимых фосфатов на выще лоченном черноземе составляет .примерно 200 мг/кг почвы, или 10 % от вало вого содержания Н.Е. Редькин (1969). С учётом вышеприведённых показателей можно говорить о пригодности этих почв для выращивания плодовых культур. Для выращивания цитрусовых культур пригодность выщелоченных чернозёмов до постановки опытов Куб-ГАУ в 1972 году в Прикубанье не изучали.
По схеме агроклиматического районирования Краснодарского края территория Ботанического сада, на которой располагается оранжерея, входит в третий агроклиматический район, который характеризуется умеренно континен тальным климатом с неустойчивым увлажнением (коэффициент увлажнения 0,30 - 0,40). Он в основном определяется расположенными в 20 км южнее го рода отрогами Кавказа, ограничивающими проникновение тропических воз душных масс. Средняя годовая температура воздуха по многолетним данным составляет 10,8С. Сумма положительных среднесуточных температур равна 3200 - 3400С. Продолжительность периода с температурой 5С составляет 240 дней, а с температурой более 10С - 185 - 195 дней Агроклиматические ресур сы Краснодарского края (1975). Зима умеренная, среднемесячная температура января — 2 — 4,5С. Абсолютный минимум температуры воздуха опускается до - 36С, а снежный покров появляется в начале декабря, вследствие частых оттепелей он неоднократно разрушается и не достигает большой высоты. Средняя дата его появления -20 декабря, схода - 14 марта, длительность сохранения - 39 дней в году. Нарас-тание температуры проходит в феврале. В начале марта осуществляется переход среднемесячной температуры воздуха к положительным значениям и снежный покров окончательно сходит. В середине марта происходит устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через 10С. В это же время, начинается безморозный период, хотя в отдельные годы заморозки могут быть даже в середине мая. Безморозный период продолжается до третьей декады октября. Общая его продолжительность в среднем составляет 185 — 195 дней.
Годовой ход температуры воздуха в оранжерее
В связи с необходимостью резкого сокращения затрат на энергоносители, опыты проводили в оранжереях КГАУ (1999 - 2002 гг.) без использования электроэнергии на досвечивание и при минимальных затратах на отопление. Во все времена года в оранжерее было теплее (табл. 2), чем снаружи и сумма активных температур в оранжерее Прикубанскои плодовой зоны за 1999 — 2002 гг. составила более 5400С,что удовлетворяет биологические потребности в температуре изучаемых видов и сортов. В теплице создается свой микроклимат, характеризующийся повышенной не сильно варьирующей температурой - зимой (7 - 8С), что оптимально для растений, привитых на трифолиате и летом (25 - 35С), а также высокой влажностью воздуха (75 - 80 %), благоприятными для возделывания субтропических культур, в том числе цитрусовых.
В открытом грунте в 1999 - 2002 гг. январь, февраль, март и апрель были теплее, чем по среднемноголетним данным, а май 1999 - 2001 гг. был холоднее за исключением 2002 года. Июнь, июль, август, за исключением августа 2002 года был теплее, чем среднемноголетнее значение. Сентябрь был теплее в годы исследований. Октябрь и декабрь месяц был холоднее в 2000 - 2001 гг., а ноябрь - в 1999 - 2000 гг. Средняя годовая температура в годы исследований составляла 12,3 - 13,7 С0, что выше, чем средняя многолетняя 10,7 С0 (Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю, 1961). В среднем за 1999 -2002 гг. температура воздуха в оранжерее составила 17,4С, колеблясь по годам на 0,1 - 0,2 С". Температура воздуха в оранжерее меняется. Средние суточные температуры в тёплый период года большей частью изменяются в пределах 20 - 25 С0 Кратковременные минимальные температуры достигали 2 - 4 С0, а максимальные 40 - 45 С0. Для снижения температуры листьев периодически проводили опрыскивание листьев водой. За всё время наблюдений самые высокие температуры были в июле, а температура ниже 10 С была в декабре и январе (1999-2002 гг.) и в ноябре 1999-2000 гг. Температура воздуха в дневные часы (с 6 — до 22 — ч.) была выше, а в ночные часы (с 22 — до 6 — ч.), как правило, была всегда ниже: зимой на 2,5 - 4,0 С, а летом на 7,0 — 12,0 С (рис. 27, табл. 3).
Биологические, биохимические и физиологические процессы подчины ются температурному коэффициенту Вант-Гоффа, .то есть удваивают свою интенсивность при повышении температуры на 10 С. Цитрусовые растения — типичные пойкилотермные организмы, то есть температура их тела целиком определяется температурой окружающей среды A.M. Гродзинский, Д.М. Грод-зинский (1973), И.И. Лаврийчук (1967), Б.Д. Тутберидзе (1983).Отношение растений к температуре изменяется даже в течение суток. При высоких ночных температурах расход питательных веществ на дыхание превышает накопленное днём в процессе ассимиляции. Уравнять приобретение и расход питательных веществ можно путём .снижения температуры воздуха в ночные часы до 12 — 14 С0 (с помощью проветривания). Это также увеличит продуктивность растений и уменьшит их потребность в свете.
Таким образом,, температурный режим в оранжерее складывается более высокий, чем в открытом, незащищённом месте (17,4 С0), что почти на 5 С0 выше, что благоприятно для выращивания изучаемых видов и сортов цитрусовых. В период времени с 22— до 6— ч. средняя температура в оранжерее составляет от 6,8 С в январе до 17,8 С в июле, в то время как в остальные часы суток они равнялись за те же месяцы соответственно 9,7 С и 31,5 С. В среднем за год в оранжерее средняя ночная температура (с 22ш до 6— ч.) составляла 12,5 -13,3 С, а дневная (с 6 до 22м ч.) - 20,1 - 20,6 С. Для оценки количества тепла, получаемого растением за весь период вегетации или его отдельную фенофазу, служит показатель «сумма активных температур». Она соответствует самой низкой температуре, при которой начинаются определённые фенологические фазы (табл. 4, рис. 28). В субтропических районах Краснодарскою края сумма активных температур составляет от 4000С (для Адлера) до 4200С (для Сочи). сумма активных температур С, от 100 до 800 С, — 12 месяцы Рис. 28. Распределение суммы активных температур по месяцам в оранжерее КубГАУ, в среднем за 1999 - 2002 гг.
Рост цитрусовых начинается при суммах температур (выше 10С): среди сортов лимона раньше у Пондерозы (246,5), апельсина - Вашингтон Навел (216,8), мандарина - Понкан (251,2), грейпфрута Фостер - (303,5). Большее количество активных температур для начала роста требуется для лимона - Мейера (303,4), апельсина - Гамлин (316,1), мандарина - Уншиу широколистный (325) и Шива микан (319,4), грейпфрута - Марш бессемянный (345,1). Юное начинает вегетацию при сумме активных температур 326,0 и самым поздним началом вегетации отличается кинкан 561,2С. Для начала цветения меньше всего требуется активных температур: среди сортов лимона - Вилла-Франка (685,7), апельсина - Гамлин (715,4) и юное (664,7). Самые требовательные к теплу для наступления цветения — сорта мандарина (824,4 - 926,0), грейпфрута (851,1 - 941,9) и кинкан (2981,0).
Сумма активных температур находится в тесной взаимосвязи с продолжительностью ростовых процессов и созревания урожая. Так, по нашим данным, в условиях оранжерей Прикубанской зоны садоводства для наиболее скороспелой культуры мандарина требуется сумма активных температур от 4183,3 до 4430,6 , сортов лимона 4660,4 - 4750,8 С. У более позднеспелых культур этот показатель составил: для юноса - 4844,1 С, кинкана 4984,1 С, для сортов грейпфрута и помпельмуса - 5375,4 - 5409,1 С и для сортов апельсина 5230,2 -5430,6 С.
Таким образом, выявлено, что сумма активных температур, необходимая для прохождения основных фенофаз развития, зависит от вида и сорта цитрусовых. Сроки наступления фенофаз изменяются под влиянием абиотических факторов (термических условий). Самыми требовательными к теплу сортами среди видов лимонов являются Новогрузинский, апельсина - Королёк грушевидный, мандарина - Понкан и Шива микан. Кинкан и юное по требованиям к сумме активных температур для созревания урожая превосходят сорта мандарина и лимона, но довольствуются более низкими температурами, чем апельсин, грейпфрут и помпельмус.
Показатели роста и основные типы побегов цитрусовых
Рост растений - одно из наиболее легко обнаруживаемых физиологических явлений. К.А. Тимирязев (1957), под ростом подразумевает то увеличение в размерах растения, которое происходит вследствие превращения усвояемых и переработанных им питательных веществ в его твёрдую основу, в его состав, состоящий главным образом из стенок его клеток. В.И. Кефели (1973) отмечает, что так в определении К.А. Тимирязева отражены наиболее заметные черты роста - увеличение размеров и клеточная структура. Мы- же отметим ещё одну характерную черту, связав рост растений с их развитием. Рост является результатом согласованного взаимодействия многих факторов. У цитрусовых различают рост в длину и в толщину. Рост в длину осуществляется из точки роста, расположенной на конце побега. Рост в толщину происходит за счёт деления клеток камбия, ткани, расположенной между корой и древесиной. Вегетативный рост оказывает большое влияние на урожай цитрусовых. Чрезмерно сильный и слабый рост снижают продуктивность деревьев. С увеличением возраста интенсивность ростовых процессов увеличивается, однако активность их по годам может быть различной. На обильно плодоносящих деревьях в предыдущем году плодов образуется меньше, но ростовые процессы протекают интенсивно B.1VI. Горшков (1982).
Рост зависит от количества имеющихся в растении пластических веществ и поэтому весной осуществляется за счёт отложенных в прошлом сезоне запасных веществ Ю.С. Поспелова (1986).
Размеры деревьев. Деревья цитрусовых по сравнению с другими плодовыми культурами не отличаются огромными размерами крон. И, тем не менее, у них стремятся ограничить размер крон, как в высоту, так и сбоку, потому что деревья нередко выходят за пределы отведённой площади питания, а высота, достигающая нередко 4 метров и более, затрудняет уход за кронами, уборку урожая. Особенно актуально проведение обрезки в оранжереях, где существуют ограничения по высоте. Таким образом, снижение высоты крон цитрусовых по лезно и выгодно с точки зрения повышения производительности труда и в то же время соответствует требованиям растений.
Наибольшие размеры деревьев изучаемых цитрусовых культур характерны для сортов лимона Вилла-Франка (3,0 м) и Пондероза (3,1 м), апельсина Гамлин (3,9 м), мандарина Уншиу широколистный (3,7 м), помпельмуса Гульрипшский (3,8 м). Менее высокорослыми, в силу их биологических особенностей являются сорт лимона Мейера (2 м), апельсин Королёк грушевидный (2,4 м), мандарин Миагава-Вазе (2,00 м) и Шива микан (3,23 м), грейпфрут Марш бессемянный (3,25 м). Кинкан и юное составили по высоте соответственно 3,4 м и 3,0 м.
Диаметр штамба деревьев видов цитрусовых колеблется по годам, и её прирост за год составил в среднем от 0,2 до 0,6 см. Суммарный прирост побегов — важнейший показатель, определяющий параметры растения. Рост побегов изучаемых культур и сортов неодинаков по годам наблюдений. Наибольший прирост побегов отмечен в 1999 году. В 2000 и 2001 годах суммарный прирост оказался меньше, чем в 1999 году. В 2002 году ростовые процессы активизировались по сравнению с двумя предыдущими годами. Ростовые процессы 28-31-летних цитрусовых культур протекают интенсивно (табл. 8, прил. 9 - 24).
Суммарный прирост побегов зависит от ветвления: чем больше образуется побегов, тем выше суммарный прирост на дерево. Суммарный прирост побегов на одном дереве за 1999 - 2002 гг. составил 15,8 - 64,1 м, в зависимости от культуры и сорта. За годы наблюдений, в среднем за четыре года можно сделать вывод, что более интенсивный рост характерен для грейпфрута сорта Фос-тер (43,6 м), помпельмуса Гульрипшский .(37,0 м), апельсина сорта Гамлин (44,9 м) и Вашингтон Навел (36,9 м), мандарина сорта Уншиу широколистный (41,7 м) и Понкан (34,7 м). Несколько слабее растут среди лимонов - сорт Мейера (22,5 м) и Вилла -Франка (29,3 м); мандаринов - сорт Миагава-Вазе (25,6 м) и Шива микан (31,0 м), апельсинов - Королёк грушевидный (33,2 м), грейпфрутов - Марш бессемянный (34,5 м).
Ритмика роста побегов. Приросты различных сезонов вегетации, образовавшиеся по длине однолетнего побега, неравноценны. Весенний прирост (первый) менее мощный, по сравнению со вторым и третьим и на нём, как правило, листья менее долговечные и более мелкие. Второй прирост (летний) - самый мощный с большими размерами листьев, которые живут до 3-х лет(таблЮ)
Установлено, что наиболее интенсивный рост побегов у всех изучаемых видов и сортов в оранжереях Прикубанья происходит во вторую волну роста, а самый слабый прирост осенью, в третью волну роста.
Группы побегов. Все побеги различаются по своим биологическим свойствам и по возрасту. По Н.П. Кренке (1950), возраст части растения - это отрезок времени, прошедший с момента заложения именно этой части. Проф. Е.И. Гусева (1934, 1951), побеги на одном и том же дереве в течение вегетации делит на одноростовые, состоящие только из одного прироста; двухростовые -имеющие два прироста (весенний и летний или летний и осенний); и трёхрос-товые, состоящие из трёх приростов - весеннего, летнего и осеннего.
Срок появления и местоположение побега в общей системе ветвления и период времени, в течение которого начинается и завершается его развитие, определяет его дальнейшую жизнедеятельность и его участие в создании общего урожая дерева. В кроне исследуемых растений цитрусовых имеются следующие группы побегов (табл. 11). Нами установлено, что повторно растут не только весенние побеги, но и большинство побегов последующих сезонов вегетации. По порядкам ветвления виды цитрусовых различаются: грейпфрут, помпельмус - 9, апельсин, юное - 10, мандарин - 11, кинкан 12. По мере роста и развития дерева, число порядков ветвления в его кроне увеличивается. На двенадцатом - четырнадцатом порядках ветвления реже тенденция к повторному верхушечному росту и меньше появляется в кроне двух и трёх ростовых побегов, что и подтверждаются нашими исследрваниями. 29 - 31- летние деревья сортов лимона, мандарина, грейпфрута и помпельмуса, юное, кинкана в кроне имеют большее количество одноростовых побегов (от 45,9 % у помпельмуса Гульрипшского и до 91,9 % у сорта лимона Пондероза). В наших условиях сорта апельсина Вашингтон Навел и Королёк груше-видный, в отличие от субтропиков России имели большее количество двух - и трёхростовых побегов. Только сорт Гамлин - имел почти одинаковое число одно, двух и трёхростовых побегов (прил. 41 - 52).
Похожие диссертации на Биологические особенности цитрусовых и их хозяйственная оценка в оранжереях Прикубанской зоны садоводства
