Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблемы культуры вишни в нечерноземье
1.1 Зимостойкость - один из важнейших, адаптационных признаков 8
1.2 Изучение зимостойкости сортов вишни в контролируемых условиях
1.3 Покой и дифференциация цветковых почек и их взаимосвязь с зимостойкостью
1.4 Устойчивость вишни к весенним заморозкам
1.5 Пути повышения зимостойкости сортов 25
1.6 Влияние болезней на продуктивность вишни 28
Глава 2. Цель, задачи, условия, предмет, объекты и методика проведения исследований 33
2.1 Цель и задачи исследований 33
2.2 Краткая характеристика почвенно-климатических условий Подмосковья и особенности погоды в годы исследований
2.3 Место, время, предмет и объекты исследований 41
2.4 Методика проведения исследований 45
Глава 3. Результаты исследований 53
3.1 Проявление зимостойкости вишни в полевых условиях 53
3.2 Оценка зимостойкости вишни в контролируемых условиях 56
3.2.1 Устойчивость к раннезимним морозам 56
3.2.2 Устойчивость к максимальным морозам 60
3.2.3 Способность сохранять морозоустойчивость во время оттепелей 68
3.2.4 Способность восстанавливать морозоустойчивость при повторной закалке после оттепели
4. Определение сроков выхода из органического (глубокого) покоя генеративных почек вишни
5. Исследование связи между развитием генеративных зачатков сортов вишни в период оттепелей и их зимостойкостью
6. Оценка устойчивости генеративных органов вишни к весенним заморозкам в полевых условиях 77
7. Хозяйственно-биологическая оценка новых сортов вишни
7.1 Продуктивность и урожайность 80
7.2 Товарно-потребительские качества плодов 86
8. Оценка степени поражения сортов вишни коккомикозом и клястероспориозом
Глава 4. Экономическая эффективность возделывания сортов вишни
Глава 5. Обсуждение результатов 97
Выводы 105
Рекомендации для селекции и производства 107
Список использованных источников 108
Приложения
- Зимостойкость - один из важнейших, адаптационных признаков
- Проявление зимостойкости вишни в полевых условиях
- Определение сроков выхода из органического (глубокого) покоя генеративных почек вишни
- Экономическая эффективность возделывания сортов вишни
Введение к работе
Вишня - одна из наиболее распространенных и популярных среди населения косточковых культур. Она отличается ценными по вкусу плодами, скороплодностью, урожайностью. Вишня занимает первое место среди косточковых культур в Нечерноземной зоне России. Плоды ее отличаются питательными и лечебными свойствами. Они сравнительно богаты сахарами (7-14%), органическими кислотами (0,8-1,2%). В плодах вишни есть важные биологические активные вещества — кумарины, и в частности оксикумарины (0,8-1,2%), которые снижают свертываемость крови и препятствуют образованию тромбов. Вишня вдвое богаче железом, чем яблоки (от 1 до 2 мг на 100 г плодов). Таким образом, вишня представляет интерес не только как пищевая, но и как лечебная культура (Г.Д. Александрова, 1974; А.Н. Веньяминов, 1954, 1975; А.Ф. Колесникова, 1979, 1995, 2003; Х.К. Еникеев, 1981; А.С. Татаринцев, 1981; S. Kramer, 1984; А.И. Евстратов, 1986, 1998; О.С. Жуков, Е.Н. Харитонова, 1988; В.А. Гудковский, 1999; А.А.Юшев,2001).
Вишню и черешню выращивают на многих континентах, однако 98% производства плодов приходится на страны северного полушария. Хотя 65% от мирового производства составляют плоды черешни, в России вишня распространена более широко (А.А. Юшев, 2006).
Согласно отчету Министерства сельского хозяйства США (USDA) за июль 2008 года, мировое производство косточковых составило в текущем году 23,6 млн. т. Крупнейшими экспортерами косточковых являются Испания (634 тыс. т), Италия (407,85 тыс. т), Чили (234,2 тыс. т) и США (159,75 тыс. т). Мировой экспорт свежих косточковых эксперты USDA оценивают в 2,4 млн. т. Больше половины этой цифры составляют персики и нектарины (1,4 млн. т), вслед за ними находятся слива (484,97 тыс. т), вишня и черешня (299,14 тыс. т) и абрикос (236,28 тыс. т) по данным .
Мировое производство черешни, вишни и сортов типа дюки насчитывает около 2,4 млн. тонн. В Италии, Франции, Турции, Испании, Болгарии, Португалии, Бельгии, Израиле, Японии, Канаде, Австралии, Новой Зеландии, Чили, Аргентине, Южной Африке производят больше черешни, а в Югославии, Польше, Германии, Румынии продукция вишни превосходит продукцию черешни. В целом, мировое ежегодное производство черешни в среднем составляет 1450000 тонн, а вишни — около 950000 тонн ().
Основное направление селекции вишни за границей - это получение высококачественных, самофертильных сортов, плоды которых не растрескиваются, с длинным сроком хранения и транспортабельны, сорта пригодные для механизированной уборки, устойчивые к болезням монилиальному ожогу Monilinia spp., к коккомикозу Blumeriella jaapii и вирусу некротической пятнистости. Селекцией вишни за рубежом широко занимаются в США в Мичиганском университете (A.J. Jezzoni, R. Karle, 1998; A.J. Jezzoni, A.M. Sebolt, D. Wang, 2005); в Венгрии (J. Apostol, 1995, 2000, 2008); в Китае (Yu YaJun, Dai HanPing, Li BaoJiang, Chen LiJun, 2003); в Германии (В. Wolfram, M. Geibel, M. Fischer, С. Fischer, 2000; M. Schuster, В. Wolfram, 2008).
В нашей стране в последнее время происходит уменьшение насаждений вишни. Производство плодов вишни за последние несколько лет значительно сократилось из-за неблагоприятного воздействия биотических, абиотических и антропологических факторов. Значительно снизился удельный вес этой культуры в садах. Так, В Центральном и Центрально-Черноземном регионах России до 1965 года на долю вишни приходилось 30-35% площадей плодовых культур, а в настоящее время - около 3% (М.В. Канынина, 1998; А.Ф. Колесникова, Е.Н. Джигадло, И.Э. Федотова, 2000; Е.Н. Джигадло, А.А. Гуляева, А.Ф. Колесникова, 2003; М.В. Канынина, А.А. Астахов, 2008). На 2004 год общая площадь под косточковыми культурами в Центральном Федеральном округе РФ по данным Ю.К. Балакиной (2007) составила 66,6 тыс. га: на долю сельскохозяйственных предприятий приходилось
6 тыс. га, а основная часть находилась в личных подсобных хозяйствах у населения.
Одним из главных лимитирующих факторов культуры вишни в Московской области остается зимостойкость. Недостаточная зимостойкость существующих сортов — одна из причин нерегулярного плодоношения вишни в Нечерноземье. Для уменьшения риска возделывания вишни в данной зоне необходимо найти у нее высокий уровень зимостойкости. Селекционеры прошлых лет большое внимание уделяли зимостойкости косточковых культур в полевых условиях после зим с повреждающими температурами. В последние годы селекционеры сочетают полевой метод и метод промораживания в контролируемых условиях. Последний дает возможность ускорить диагностику оценки зимостойкости цветковых почек и тканей ветвей новых сортов.
Работа по селекции и сортоизучению вишни проводится в ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии уже более 50 лет. Она направлена на создание слаборослых сортов с высокой урожайностью, самоплодностью, качеством плодов, зимостойкостью цветковых почек и дерева, устойчивостью к грибным болезням. При выведении сортов вишни были использованы методы внутривидовой и межвидовой гибридизации, клонового отбора и мутагенеза. Большой вклад в селекцию вишни внесли селекционеры института: В.А. Ефимов, Х.К. Еникеев, С.Н. Сатарова, А.И. Евстратов, B.C. Симонов, A.M. Михеев, Н.Г. Морозова. К настоящему времени после их плодотворной селекционной работы в ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии получено много перспективных самоплодных сортов вишни, сочетающих хорошее качество плодов с относительно высоким адаптивным потенциалом (Х.К. Еникеев, 1981; А.И. Евстратов, Н.Г. Морозова, 1998; A.M. Михеев, 2000; A.M. Михеев, Н.Г. Морозова, B.C. Симонов, 2005). Однако детального изучения компонентов зимостойкости этих сортов не проводилось.
Данные, полученные в ходе нашего исследования по зимостойкости, позволяют оценить не только районированные сорта вишни, но и новые сорта и формы, которые впоследствии будут рекомендованы для передачи в
Госсортоиспытание и для возделывания в северных областях России. Эти исследования дают возможность выделить из коллекции сортов вишни источники высокой зимостойкости цветковых и вегетативных почек и тканей ветвей по комплексу основных компонентов и использовать их в дальнейшей селекционной работе.
Также существенное влияние на продуктивность и качество плодов вишни в средней полосе России оказывают грибные заболевания - коккомикоз, монилиоз, антракноз и клястероспориоз. Массовые грибные эпифитотии этих болезней в последние годы привели к резкому сокращению площадей под насаждениями вишни (М.В. Каныдина, 1998; А.Ф. Колесникова, Е.Н. Джигадло, 1998; Г.А. Корнацкая, Э.М. Дроздовский, 1999, 2002, 2003, 2005; Е.Н. Джигадло, 2006). Возможно, эти заболевания будут прогрессировать и дальше. Поэтому одной из важных задач в селекции вишни является изучение поражаемости различных сортов наиболее опасными заболеваниями и отбор сортов, устойчивых к этим болезням.
В настоящее время в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в России, включено 81 сорт вишни обыкновенной, из которых 31 сорт по 3 региону, в том числе 11 сортов селекции ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии: Багряная, Брюнетка, Булатниковская, Волочаевка, Гриот московский, Малиновка, Молодежная, Память Еникеева, Русинка, Сания, Расторгуевская (Госреестр, 2009).
Отмечая определенные достижения в селекции вишни, следует сказать, что возделываемые в настоящее время сорта еще недостаточно отвечают современным требованиям производства из-за низкой устойчивости к абиотическим и биотическим стрессорам. В связи с этим возникает необходимость в изучении и выделении для производства и селекционного использования новых зимостойких и высокопродуктивных сортов и форм вишни в сложившихся природно-климатических условиях Нечерноземья. Решение этих вопросов является актуальным и имеет практическую значимость.
Зимостойкость - один из важнейших, адаптационных признаков
В настоящее время под зимостойкостью понимают способность растений переносить весь комплекс неблагоприятных условий зимнего периода, включая продолжительные оттепели и резкие колебания температуры (И.И. Туманов, 1940, 1979; W. Brierly, 1947; Х.К. Еникеев, 1966, 1983; СИ. Исаев, 1966; М.А. Соловьева, 1967; С. Stushnoff, 1972: Н.А. Quamme, 1978; О.А. Красавцев, 1985; М.М. Тюрина, 1975, 1991; М.М. Тюрина, Г.А. Гоголева, 1978; Е.Н. Седов, 1992; В.В. Кичина, 1999; 2006).
Повреждение и гибель плодовых культур в холодное время года приносит экономический ущерб в любой зоне садоводства. Вопрос о причинах гибели растений в зимнее время давно привлекал исследователей. Первые экспериментальные работы по выяснению причин гибели растений в зимнее время были начаты в конце XIX века (Н. Millerhurgau, 1880; Н. Molisch, 1897).
В начале XX века к изучению морозостойкости в нашей стране приступил Н.А. Максимов (1913). Согласно его взглядам, количество образующегося льда является основным фактором, обуславливающим отмирание клеток растений. Лед обезвоживает протоплазму и вызывает механическую деформацию её вследствие сдавливания. В зависимости от особенностей растения и условий замораживания лед может образовываться: 1) в межклетниках, 2) внутри клеток, 3) и в межклетниках и внутри клеток. Образование льда внутри клетки является несравненно более опасным, чем в межклетниках. В последнем случае избегается непосредственное соприкосновение растущих скоплений льда с протоплазмой, и давление льда передается протоплазме через клеточные стенки в ослабленном виде. Образование льда между протопластом и клеточной стенкой или в вакуоле будет менее вредной, чем образование льда внутри самой протоплазмы, но оно, несомненно, является более опасным, чем преобразование льда в межклетниках (И.И. Туманов, 1940). Степень морозоустойчивости растений, по Н.А. Максимову (1914, 1952), связана с количеством воды в растении: чем меньше воды в клетках, тем меньше подвержено растение опасности вымерзания. Развивая теорию Н.А. Максимова о механическом действии льда на протоплазму, И.И. Туманов (1940) показал, что гибель клеток зависит от характера образования льда внутри них. Гибнет клетка, если лед образуется внутри протоплазмы и разрушает субмикроскопическое строение содержимого клетки.
И.И. Туманову (1940, 1967, 1979) принадлежит современная теория закаливания растений, которую он развивал и углублял с сотрудниками Г.А. Самыгиным (1974), О.А. Красавцевым. Первый этап в развитии морозостойкости у растений начинается задолго до наступления морозов. Он характеризуется ослаблением или прекращением роста, при этом растения входят в покой и приобретают способность к закалке. В дальнейшем в процессе закалки в клетках растений происходят сложные физиолого-биохимические превращения веществ, а также другие структурные изменения, приводящие к повышению устойчивости к низким температурам (И.И. Туманов, 1940, 1955, 1973, 1974, 1979). Это положение обосновывается и в работах других исследователей (Н.А. Максимов, 1913; М.А. Соловьева, 1967; А.Н. Веньяминов, 1975; Э.Л. Пробстинг, 1983; Г.А. Гоголева, 1985; Н.Н. Хвалин, 1981; М.М. Тюрина, 1993).
Согласно представлениям И.И. Туманова, устойчивость растений к низким температурам создается в процессе закаливания, который состоит из двух фаз: первая фаза проходит при низких положительных температурах; вторая -связана действием отрицательных температур и обезвоживанием клеток. Зимостойкость растения во многом зависит от условий прохождения фаз закаливания. Ткани отличаются по темпам закаливания и уровню максимальной устойчивости. Наиболее быстро достигают максимума кора, камбий и почки, как у яблони, так и у вишни. Лишь цветковые почки вишни достигают максимума рано — к концу ноября - начала декабря, но их повреждения наблюдаются в диапазоне температур -30С...-36С. Ткани дерева и вегетативные почки, выдерживая довольно низкие температуры, значительно повреждаются при резких переходах от длительных оттепелей к сильным морозам (Г.А. Гоголева, 1985; А.И. Евстратов, 1986). Морозоустойчивость плодовых растений изменяется в течение зимы в зависимости от погоды: при устойчивой умеренно морозной погоде растения проходят закаливание, а во время оттепелей закалка в той или иной степени теряется. Устойчивость к сильным морозам объясняется способностью закаленных клеток переносить обезвоживание (О.А. Красавцев, 1957, 1974).
По данным И.И. Туманова (1967), О.А. Красавцева (1969) и М.М. Тюриной (1991), большую роль в достижении максимального уровня зимостойкости играет скорость понижения температуры. При медленном и постепенном снижении температуры растения могут выдерживать очень низкие температуры. Например, яблоня и абрикос при постепенном замораживании выдерживали температуру -60С, береза и яблоня сибирская -195С, черная смородина -253С (И.И. Туманов, О.А. Красавцев, 1955; И.И. Туманов, О.А. Красавцев, Н.Н. Хвалин, 1959; A. Sakai, 1978). В природных условиях этого не происходит. В зимнее время часто случаются значительные колебания температуры, что не позволяет растениям достичь такой значительной закалки (М.М. Тюрина, 1991).
Меньшая зимостойкость вишни, по сравнению с семечковыми культурами, объясняется особенностями механизмов ее устойчивости к морозу. Цветковые зачатки в почках яблони и груши обезвоживаются при замерзании воды в сосудах ксилемы, и вследствие этого повышается концентрация клеточного сока, предотвращая внутриклеточное льдообразование и гибель зачатков. Дегидратацию они переносят хорошо (И.И. Туманов, 1979; С.А. Раджашекар, М.Дж. Барке, 1983; О.А. Красавцев, 1985). Механизм морозостойкости цветковых почек вишни состоит в глубоком переохлаждении воды в цветковых зачатках. При этом предотвращается стресс обезвоживания, но увеличивается опасность замерзания воды внутри клеток (И.И. Туманов, О.А. Красавцев, Т.И. Трунова, 1969; Э.А. Пробстинг, 1983; О.А. Красавцев, 1985; М.М. Тюрина, 1993). Проникновение льда в цветковые зачатки предотвращается вследствие отсутствия сосудистой связи между цветковыми зачатками и осью соцветия, но между отдельными клетками в зачатках барьеров для распространения льда нет. Лед, возникнув в какой-либо клетке, распространяется по всему зачатку, и он полностью вымерзает. Этим объясняется отсутствие частично поврежденных примордий в состоянии покоя, они либо убиты, либо живы. При снижении температуры до отрицательной вода оттекает из примордий в чешуи и в сердцевинную полость, где скапливается лед, а примордий обезвоживаются, что способствует повышению их морозостойкости (A. Sakai, 1987; К. Saffer, 1990). Способность к глубокому переохлаждению позволяет избегать опасных стрессов обезвоживания, но морозостойкость ограничивается температурой кристаллизации воды внутри клеток (E.N. Ashworth, 1984; S.A. Kader, E.L. Probsting, 1992). Но после окончания органического покоя при оттепелях, превышающих порог роста, происходит дифференциация сосудов и возникновение связи цветковых зачатков с ксилемой ветви. Лед, образующий в ксилеме при повторном нарастании мороза, проникает в зачаток и вызывает его гибель (N. Callan, 1990). Вероятно, в связи с этим, особенно опасны морозы после оттепелей во вторую половину зимы, когда органический покой закончен, и температурные минимумы роста понижаются, а температура оттепелей и их продолжительность увеличиваются.
Проявление зимостойкости вишни в полевых условиях
За период исследований (2006-2008 гг.) неблагоприятные условия для перезимовки вишни наблюдались в зиму 2005/06 г. По данным полевой оценки, проведенной в начале вегетации, цветковые зачатки вымерзли полностью у большинства изучаемых сортов вишни, за исключением некоторых сортов. Причины повреждения были разные. Это произошло не только вследствие снижения температуры до -35С (на уровне 2 м от земли) 19 января и длительности мороза сразу после температур, близких к оттепели (по типу III компонента, только с более низкой температурой), но и из-за совокупного действия всего комплекса причин: погодно-климатических условий предшествующего периода, биологических особенностей косточковых культур и др. Положение вишни усугубилось еще тем, что в январе она находилась в состоянии вынужденного покоя. К тому же, морозоустойчивость почек вишни снижается переменными оттепелями.
Для исследования степени повреждения сортов и отборных форм вишни после морозов в 2006 году в природных условиях дважды (26 января и 14 апреля) брали образцы однолетних ветвей у 25 изучаемых сортов вишни. После последней уточненной оценки черенков (в апреле) выделили сорта вишни с высокой зимостойкостью цветковых почек Норд Стар (50%), Видновская (48%), Русинка (45%), Шакировская (41%). По этому показателю они оказались лучшими по сравнению с контрольными сортами. У сортов Светлая Острейко и Любская сохранилось до 20% живых цветковых зачатков (рис.6). Меньшая сохранность живых зачатков от 10 до 5 % была отмечена у таких сортов, как Сания, Баллада, Булатниковская, Волочаевка, Память Сахарова, Владимирская и отборных форм №11-40, №3-184.
Ткани однолетних ветвей и вегетативные почки подмерзли значительно меньше, по сравнению с цветковыми почками. Различия между сортами были менее выраженными. Из тканей в небольшой степени повредилась сосудистая система подпочечного узла (в пределах 1-2 балла) у 14 сортов. Наибольшие повреждения подпочечного узла (около 2 баллов) были отмечены у сортов Память Еникеева, Память Сахарова и №11-40, №3-184. Ткани ветвей с повреждениями до 2 баллов считаются обратимыми и подлежат восстановлению.
Повреждение коры в пределах 1-1,4 балла наблюдали у сортов: Память Еникеева, №3-184, Полянка, Юбилейная-3, Память Сахарова. Наиболее сильное, но незначительное, повреждение для древесины (0,5 балла) было отмечено только у сорта Русинка (таблица 3).
По результатам повреждений сортов вишни в полевых условиях после зимы 2005/06 г. были выделены сорта вишни с высокой зимостойкостью, как дерева, так и цветковых почек: Норд Стар, Видновская, Русинка, Шакировская. Выделенные сорта заслуживают внимания для вовлечения их в селекцию, как источники признака высокой зимостойкости. 3.2 Оценка зимостойкости вишни в контролируемых условиях
При изучении устойчивости тканей и почек деревьев вишни к раннезимним морозам (I компонент) было проведено промораживание при t=-29C,-32C в конце ноября. Конец ноября - начало декабря является периодом выхода РІЗ органического покоя растений вишни по нашим данным и исследованиям предшественников. Культура вишни в данный срок может показывать свою максимальную морозоустойчивость.
Следует отметить, что осенние месяцы, как в 2006, так и в 2007 годах были необычно теплыми и засушливыми. Например, среднесуточная температура октября месяца составила по годам 6,4С, 6,3С, что почти в 2 раза превышало среднемноголетние температуры. Обеспеченность влагой за сентябрь и октябрь 2006 г. составила 47% и 27% соответственно от среднемноголетних показателей. Эти погодные условия осени способствовали хорошей подготовке растений к перезимовке и сказались на устойчивости почек и тканей ветвей исследуемых сортов вишни.
При промораживании при t=-29C в 2006 году большинство изучаемых сортов сохранили более 50% живых цветковых зачатков (рис.7).
Сравнительно низкой морозоустойчивостью цветковых почек отличались сорта Брюнетка и Баллада (15% живых цветковых зачатков) в 2006 году. Погодные условия осеннего периода 2007 года (больше низких положительных температур в октябре и отрицательных в ноябре) способствовали лучшему прохождению закалки у растений вишни, % живых цветковых зачатков у всех сортов составил более 65. С наименьшим числом живых цветковых зачатков были сорта Полянка, Первоцвет, Багряная, Юбилейная-3, на уровне контрольного сорта Владимирская.
При изучении морозоустойчивости сортов вишни в конце ноября при t=-29C было установлено, что вегетативные почки, кора, древесина практически не пострадали. Незначительные повреждения подпочечного узла (до 1 балла) в среднем за годы исследований были отмечены у сортов: Память Еникеева, Молодежная, Волочаевка, Ассоль, Юбилейная-3; повреждение коры (до 1 балла) - у сортов Память Еникеева, Ассоль, Юбилейная-3 (приложения А, В).
При изучении устойчивости к раннезимним морозам вишни в конце ноября методом искусственного промораживания было выявлено, что температура -29С для большинства сортов не явилась повреждающей. В эти годы практически все изучаемые сорта имели высокий уровень зимостойкости и стабильно сохраняли его по первому компоненту при воздействии температурой -29С после стандартной закалки. Понижение температуры до -32С вызвало большее повреждение цветковых почек вишни, чем при t=-29C. В группу высокоустойчивых вошли сорта: Любская, № 11 -40, Русинка, Сильва, Норд Стар, Владимирская, Шакировская, Алтайская ласточка, которые сохранили 80-60% живых цветковых зачатков. Недостаточной устойчивостью характеризовались сорта Брюнетка, Баллада, Юбилейная-3 со степенью повреждения генеративных зачатков до 90% (рис.8).
В конце ноября при понижении температуры до -32С повышенную устойчивость генеративных зачатков проявили сорта вишни: Любская, №11-40, Русинка, Сильва, Владимирская, Шакировская, Норд Стар, Алтайская ласточка. Данные сорта можно отнести к высокоустойчивым по цветковым почкам. В период выхода из органического покоя при температуре -32С у большинства сортов вишни повреждения вегетативных почек и тканей ветвей были менее 1 балла. 3.2.2 Устойчивость к максимальным морозам
При изучении максимальной морозостойкости (II компонент) было проведено искусственное промораживания в конце января при t=-350C,-38C. Важным показателем является зимостойкость цветковых почек, так как при гибели их более 50% наблюдается значительное снижение урожайности. Среди изучаемых сортов вишни высокую морозоустойчивость цветковых зачатков в середине зимы при t=-35C показали сорта: Русинка, Алтайская ласточка, Норд Стар, Любская, Видновская, Сания, Комсомольская, у которых сохранилось 70-50% живых зачатков (рис.9). Они отличались относительной стабильностью в проявлении этого признака по годам.
Определение сроков выхода из органического (глубокого) покоя генеративных почек вишни
Наблюдения проводили на сортах разного происхождения: Владимирская, Молодежная, Волочаевка - от C.vulgaris, Комсомольская - C.vulgaris х C.avium, Шакировская — от С. fruticosa. В результате проведенных исследований установлены сроки выхода из периода органического (глубокого) покоя изучаемых сортов вишни. Отмечено, что цветковые почки на побегах у большинства сортов вишни, срезанных 14 и 21 сентября, не распускались.
Число распустившихся почек у изучаемых сортов было до 12%, что согласно методическим указаниям не является свидетельством окончания периода покоя. В результате проведенных исследований установлены сроки выхода из периода органического (глубокого) покоя изучаемых сортов вишни. Конец октября - дата выхода из состояния глубокого покоя генеративных почек сорта Шакировская, конец ноября - сортов Комсомольская, Молодежная, Владимирская, Волочаевка. Через 14-16 дней с начала отращивания этих сортов распустилось более 50% цветковых почек.
Исследование связи между развитием генеративных зачатков сортов вишни в период оттепелей и их зимостойкостью
Опыт по изучению влияния оттепели на рост генеративных зачатков мы начали проводить на однолетних ветвях, почки которых находились на IV этапе органогенеза по Ф.М. Куперману (1973), И.С. Исаевой (1975, 1977) или на второй фазе развития по Л.М. Ро (1929).
Для данного опыта были выбраны зимостойкие сорта по цветковым почкам (Видновская, Любская, Молодежная, Владимирская) и группа незимостойких (Память Еникеева, Ассоль, Брюнетка), которые по результатам искусственного промораживания сохраняли наименьшее количество живых генеративных зачатков. Следует отметить, что сорта Видновская и Любская относятся к сортам позднего срока созревания и после критической для вишни зимы 2005/06 г. были с урожаем.
Существенность различий длины подтверждена статистически (таблица 9). Наибольшие генеративные зачатки были обнаружены у сортов Ассоль, Брюнетка и Память Еникеева, как до оттепелей, так и после них. При замерах после оттепели +3С (10 дней) мы наблюдали увеличение роста генеративных зачатков у всех сортов. Наибольшее значение зачатков опять же было у группы незимостойких сортов (Ассоль, Брюнетка, Память Еникеева). После влияния оттепели +10С (10 дней) они попали в одну статистическую группу (с).
Контрольный сорт Владимирская по результатам исследований оказался слабо восприимчивым к оттепелям +3С и +10С, как и сорта Видновская, Любская. У сорта Владимирская длина цветковых зачатков незначительно превышала сорт Любская, занимала промежуточное положение между сортами Любская и Молодежная (рис.17). При моделировании мороза -23С сразу после оттепели (III компонент) в феврале мы обнаружили высокую устойчивость цветковых зачатков у сорта Владимирская (около 90% живых генеративных зачатков) почти такую же, как у известного по зимостойкости сорта Любская. Также, сорт Владимирская показал высокую зимостойкость цветковых почек по I компоненту (75% живых генеративных зачатков), по II и IV (30%), что достаточно для получения среднего урожая.
Известный сорт Молодежная по развитию генеративных зачатков оказался в промежуточной группе (таблица 9) между зимостойкими и незимостойкими сортами, что соответствует его уровню зимостойкости. Однако, реакция на оттепели у сорта Молодежная была наименьшей, при оттепели +10С (10 дней) длина генеративных зачатков увеличилась всего на 0,07 мм.
Выявлено, что сорта Память Еникеева, Брюнетка, Ассоль быстро реагировали на оттепели, их генеративные зачатки были более развиты, длина их после оттепелей увеличилась на 0,35 мм, 0,30 мм, 0,22 мм соответственно по сравнению с зимостойкими (Видновская, Любская, Владимирская), у которых увеличение длины зачатков было в среднем на 0,1 мм. В результате наших исследований, зимостойкие и незимостойкие по почкам сорта (после оттепели +10С) распределились четко на две группы, существенность различий которых подтверждена статистически (таблица 9).
В результате данного опыта была обнаружена связь между развитием генеративных почек в период оттепелей сортов вишни и их зимостойкостью: у зимостойких сортов генеративные почки менее развиты, чем у незимостойких. 6. Оценка устойчивости генеративных органов к весенним заморозкам в полевых условиях
За трехлетний период исследований (2006-2008 гг.) на лабораторном участке отдела селекции в пос. Измайлово Московской области заморозки наблюдали во время цветения 8 мая в 2008 году. Результаты оценки повреждений цветков вишни весенними заморозками свидетельствуют о значительных различиях изучаемых сортов по этому признаку. Во время заморозка цвели сорта вишни раннего и среднего срока созревания, у них и наблюдалась наибольшая гибель пестиков в цветках. Температура (-3С), которая держалась 4-5 часов, не привела к повреждению пестиков в бутонах, практически у всех сортов (их сохранилось около 90%). Таким образом, в лучшем положении оказались сорта с более поздним сроком цветения, так как процент раскрывшихся цветков у них был незначительный, например сорт Видновская (рис. 18). Заморозкам предшествовала прохладная погода 6 и 7 мая, которая оказала негативное влияние на частично самоплодные сорта. С 21 по 25 мая шли проливные дожди, температура была +5+8С при сильном холодном ветре. Все это сказалось на завязываемости плодов.
Экономическая эффективность возделывания сортов вишни
В современных условиях экономическая эффективность является показателем целесообразности выращивания сортов. Экономическая эффективность выращивания сорта складывается из прибыли, получаемой с 1 га насаждений, и уровня рентабельности. Уровень рентабельности определяется урожайностью, товарными качествами плодов, величиной себестоимости единицы продукции, закупочной ценой на продукцию и сроками реализации.
Расчет экономической эффективности был сделан на основе сравнения прямых затрат, согласно типовым технологическим картам возделывания данной культуры. Расчет проведен в ценах 2008 года с учетом тарифных ставок и начислений.
Расчет экономической эффективности показал, что использование выделенных сортов вишни №3-184, Русинка, Норд Стар, Сильва, Молодежная, по сравнению с контрольным сортом Владимирская, обеспечит получение стабильной урожайности в условиях Московской области не менее 70 ц/га при рентабельности их производства 114,1-168,6 % (таблица 18).
Это достигается высокой урожайностью данных сортов, которая напрямую связана с уровнем их адаптации к неблагоприятным внешним воздействиям. Таким образом, возделывание данных сортов позволит повысить экономическую эффективность выращивания вишни.
Результаты наших исследований показали, что в имеющемся сортименте вишни обнаружен высокий потенциал зимостойкости и продуктивности, что позволяет успешно выращивать ее в Нечерноземной зоне.
Зима 2005/06 г. явилась отличной перепроверкой изучаемых сортов вишни в природных условиях после зимних морозов. Большинство сортов вишни осталось без урожая. Причины повреждения были разные. Это произошло не только вследствие снижения температуры до -35С (на уровне 2 м от земли) 19 января и длительности мороза сразу после температур, близких к оттепели (по типу III компонента, только с более низкой температурой), но из-за совокупного действия всего комплекса причин: погодно-климатических условий предшествующего периода, биологических особенностей косточковых культур и др. Положение вишни усугубилось еще тем, что в январе она находилась в состоянии вынужденного покоя. По данным нашей полевой оценки, проведенной в начале вегетации, цветковые зачатки вымерзли полностью у большинства изучаемых сортов вишни, за исключением нескольких сортов: Норд Стар, Шакировская, Видновская и Русинка. Данные сорта хорошо цвели и были с урожаем в 2006 году.
Результаты нашей полевой оценки после данной зимы совпадали с результатами зимостойкости по определенным сортам вишни ведущих научных сотрудников нашего института Г.Ю. Упадышевой, А.В. Слепышева (2006), A.M. Михеева (2006). В их опытах отмечалось также практически полное вымерзание цветковых зачатков у сортов Молодежная и Волочаевка после зимы 2005/06 г. Наиболее зимостойкими оказались сорта Апухтинская и Русинка. Из тканей в наибольшей степени была повреждена сосудистая система подпочечного узла. Данное повреждение нами было отмечено также у изучаемых сортов. В имеющейся коллекции A.M. Михеева (2006) цвели на 4-5 баллов лишь три сорта - Русинка, Апухтинская и Норд Стар. Остальные сорта вишни практически не цвели в том году и были без урожая.
Для определения зимостойкости в селекции все шире используется метод искусственного промораживания, он позволяет ускорить испытание новых сортов и форм на зимостойкость и вести поиск доноров (источников) отдельных компонентов зимостойкости и по их комплексу для дальнейшей селекции. По мнению большинства отечественных и зарубежных исследователей наиболее надежным и достоверным методом оценки морозостойкости является прямое исскуственное промораживание (О.А. Красавцев, 1967; М.А. Соловьева, 1967; С. Stushnoff, 1972; М.М. Тюрина, Г.А. Гоголева, 1978; Н.А. Quamme, 1978; Х.Х. Хуснулин, 1982; В.П. Алексеев, 1983; Х.А. Квамме, 1983; Н.В. Ефимова, 1984; Й.Й. Эчеди, 1988, 1990; М.М. Тюрина, 1993; Т.Д. Олексенко, 1998; В.В. Кичина, 1999).
В нашей работе была проведена детальная и подробная оценка зимостойкости новых сортов вишни по основным компонентам зимостойкости. В результате искусственного промораживания 25 сортов вишни установлена их реакция на температурные режимы по 4 компонентам зимостойкости.
Полученные результаты оценки повреждений сортов вишни в полевых условиях 2005/06 г. в основном совпадали с результатами промораживания тех же сортов в контролируемых условиях морозильных камер.
По литературным данным известно, что сорта вишни обладают очень узким диапазоном морозоустойчивости генеративных органов, для закаленных растений зимой из выращиваемого сортимента максимальная морозоустойчивость находится на уровне -30...-36С, в период сразу после оттепели -17...-25С. Известно, что максимальная морозоустойчивость у косточковых культур, в том числе и у вишни, развивается несколько раньше - в декабре, когда заканчивается органический покой, в дальнейшем морозоустойчивость может понижаться под воздействием частых оттепелей (М.М. Тюрина, Г.А. Гоголева, Н.В. Ефимова, Л.К. Голоулина, Н.Г. Морозова, Й.Й. Эчеди и др., 2002).
При изучении устойчивости тканей и почек деревьев к осенним ранним морозам (I компонент) нами было проведено промораживание при t=-29C, -32С в конце ноября. Конец ноября - начало декабря является периодом выхода из органического покоя растений вишни по данным наших исследований за выходом из покоя и исследованиям предшественников М.М. Перенкова, Н.Г. Морозовой (неопубликованные данные). Ко времени выхода растений из состояния органического покоя у вишни по данным (М.М. Тюрина, Г.А. Гоголева, 1966; Т.Д. Олексенко, 1981) и Н.Г. Морозовой (неопубликованные данные) развивается максимальная способность к закалке. С этого времени можно определять величину максимальной устойчивости к низким температурам после закалки. Поэтому промораживание, смоделированное нами в конце ноября, можно считать и I компонентом по срокам и II компонентом морозостойкости для культуры вишни. Погодные условия осенних месяцев 2005, 2006, 2007 гг. способствовали более высокой зимостойкости сортов вишни. Особенно высокие результаты устойчивости были получены как по первому, так и по третьему компоненту в эти годы исследований.
По результатам искусственного промораживания выделены устойчивые к низким температурам сорта: по I компоненту (-32С) - Любская, №11-40, Русинка, Сильва, Норд Стар, Владимирская, Шакировская, Алтайская ласточка; по II компоненту (-38С) конце января - Русинка, Норд Стар, Любская, Видновская, Алтайская ласточка, Шакировская; по III компоненту (-23С) - все исследуемые сорта, исключение - Брюнетка; по IV компоненту - Алтайская ласточка, Любская, Шакировская, Комсомольская, Сильва, Сания. Выделены сорта с высокой устойчивостью цветковых почек по всем четырем компонентам зимостойкости - Алтайская ласточка, Шакировская, Любская, Норд Стар, Видновская, Русинка.
Данные, полученные в ходе нашего исследования, о зимостойкости, позволяли оценить не только районированные сорта вишни, но и новые сорта и формы. Эти исследования дали возможность выделить среди перспективных сортов вишни источники для селекции с высокими показателями морозоустойчивости цветковых и вегетативных почек и тканей ветвей по основным компонентам зимостойкости и по их комплексу.
