Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 11
1.1. Народнохозяйственное значение кизила 11
1.2. Видовой состав и ареал распространения культуры 17
1.3. Морфо-экологические особенности кизила 22
1.4. Селекция и современный сортимент кизила мужского (Cornus mas L.) 27
1.5. Современное состояние переработки сырья нетрадиционных садовых культур для производства продуктов здорового и функционального питания 32
2 Объекты, условия и методика проведения исследований 39
2.1. Объекты исследований 39
2.2. Почвенно-климатические условия 44
2.3. Методики проведения исследований 49
3 Эколого-адаптационные и морфо-биологические особенности кизила при интродукции в ЦЧР 52
3.1. Адаптивный потенциал и сроки прохождения фенологических фаз развития кизила в климатических условиях ЦЧР 52
3.2. Динамика роста побегов 64
3.3. Слагаемые потенциальной продуктивности сортов кизила 68
3.4. Морфометрические показатели плодов и урожайность сортов кизила
4 Биохимический состав и антиоксидантная активность плодов кизила и их значение для получения продуктов функционального питания 82
5 Комплексная малоотходная технология переработки плодов кизила для получения желе и морса функционального назначения
5.1. Разработка технологической схемы малоотходной комплексной переработки плодов кизила для промышленного производства желе и морса функционального назначения 89
5.2. Разработка рецептур и технологических инструкций для промышленного производства желе и морса функционального назначения из плодов кизила 94
5.3. Исследования показателей качества, пищевой ценности и функциональных свойств желе и морса из плодов кизила 98
6 Экономическая эффективность производства и переработки плодов кизила ...106
6.1. Экономическая эффективность выращивания перспективных сортов кизила 106
6.2. Экономическая эффективность комплексной малоотходной технологии
переработки плодов кизила и производства желе и морса 107
Заключение 110
Рекомендации производству 112
Список литературы
- Видовой состав и ареал распространения культуры
- Почвенно-климатические условия
- Слагаемые потенциальной продуктивности сортов кизила
- Разработка рецептур и технологических инструкций для промышленного производства желе и морса функционального назначения из плодов кизила
Введение к работе
Актуальность исследований. Породный состав возделываемых плодовых растений в ЦЧР ограничен и может быть расширен путем интродукции такой ценной культуры как кизил. В последнее время стратегия развития плодоводства формируется с учетом охраны окружающей среды. Проводится подбор и замена восприимчивых к болезням пород и сортов на высокоустойчивые и иммунные к основным заболеваниям. Одним из устойчивых растений к основным стресс-факторам ЦЧР является кизил.
Кизил очень древнее плодовое, ценное пищевое, лекарственное, почвозащитное и декоративное растение, нетребовательное к условиям произрастания, почти не повреждаемое вредителями и не поражаемое болезнями. Основной урожай кизила в РФ собирают в естественных насаждениях. Запасы кизила постоянно уменьшаются, что вызывает необходимость введения его в промышленное производство. Несмотря на достоинства этой культуры, в настоящее время промышленных насаждений в России нет, а выращивается он только на дачных и приусадебных участках. Причиной этого является недостаток высококачественных отечественных сортов, малоизученность их хозяйственно-биологических особенностей и промышленной технологии хранения и переработки плодов кизила.
Степень разработанности темы исследования. В РФ культура кизила изучена слабо, имеется мало публикаций и они относятся в основном к 60-м гг., касаются чаще всего лишь описания дикорастущих форм некоторых районов, их использования и народно-хозяйственного значения. В начале 70-х гг. были опубликованы работы по размножению кизила, в частности, по зеленому черенкованию (А.З. Былда, 1962). Однако до настоящего времени недостаточно изучена биология кизила, исключая некоторые вопросы биологии цветения: А.Г. Ильина (1958), Т.Г. Беляева (1960), Г.Д. Дудукал (1976), И.С. Руденко (1976). Почти нет данных по изучению корневой системы кизила, типу его плодоношения и другим вопросам. Недостаточно освещены в печати доступные и более простые способы размножения кизила, кроме зеленого черенкования.
Со сбора генофонда кизила в 1960-х гг. начаты работы по его изучению в Украине С.В. Клименко, которые продолжаются и в настоящее время. Активно проводится работа по изучению кизила в Республике Беларусь – Ж.А. Рупасова, Т.В. Шпитальная, И.М. Гаранович, Н.В. Решетников и др. (2008, 2014).
Изучением природного генофонда и отбором наиболее перспективных форм кизила занимаются на юге России и на Кавказе: Тигиева И.Ф. (2005) – в Республике Северная Осетия-Алания, Уджуху М.И. (2007) – Республика Адыгея, Кравчук М.И. и Кобляков В.В. (2003, 2008) – Краснодарский край.
Анализ литературных источников показывает, что в условиях ЦЧР исследования кизила мужского начаты с 2000 г. За прошедшее время была сформирована генетическая коллекция, проведены рекогносцировочные опыты по оценке адаптивного потенциала сортов в условиях ЦЧР – А.В. Анциферов (2006, 2009), Т.В. Жидехина (2010, 2015).
Цель и задачи исследований. Цель работы – оценка потенциала сортов ки-
зила по комплексу хозяйственно-биологических признаков при интродукции в ЦЧР и разработка технологии получения продуктов переработки с повышенной пищевой ценностью.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
определить соответствие климатических условий ЦЧР для благоприятного роста и развития растений и динамику роста побегов у сортов кизила в процессе онтогенеза;
оценить морфоструктурные компоненты продуктивности и урожайность сортов кизила;
провести комплексный морфометрический, биохимический и органолепти-ческий анализ плодов кизила;
разработать комплексную малоотходую технологию переработки плодов кизила для получения продуктов функционального назначения (желе, морс) и нормативно-техническую документацию (технологические инструкции и стандарты организации) на их производство;
оценить качество и пищевую ценность продуктов питания изготовленных из сырья кизила;
рассчитать экономическую эффективность получения функционального желе из плодов кизила и морса из выжимок.
Научная новизна исследований. Впервые изучены биологические особенности роста и развития интродуцированных сортов кизила и выделены перспективные формы для возделывания в условиях ЦЧР.
Изучены биологические особенности формирования урожая у интродуцированных сортов кизила. Проведена комплексная оценка качества плодов кизила по содержанию сухих веществ, сахаров, органических кислот, аскорбиновой кислоты, антиоксидантной активности, вкусу и внешнему виду.
Разработана комплексная малоотходная технология переработки плодов кизила для получения желе и морса функционального назначения.
Определена пригодность различных сортов для производства желе и морса, и оценено качество и пищевая ценность продуктов, изготовленных из сырья кизила.
Теоретическая и практическая значимость работы. Для расширения ассортимента возделываемых культур в условиях ЦЧР подобраны перспективные сорта кизила с высокими адаптивным и продуктивным потенциалами.
Определены основные биохимические показатели плодов сортов кизила интродуцированных в ЦЧР (содержание: сухих веществ, аскорбиновой кислоты, органических кислот, антиоксидантная активность и др.).
Разработаны два комплекта нормативно-технических документов: Технологические инструкции (ТИ) и Стандарты организаций (СТО) на производство новых пищевых продуктов функционального назначения: «Желе из кизила низкокалорийное для функционального питания» и «Морс кизиловый для функционального питания».
Методология и методы исследований. Методология и методы исследований базируются на системном подходе и общепризнанных апробированных методиках, применяемых в научных исследованиях с садовыми культурами. Основные
результаты получены с использованием полевых, лабораторных методов и наблюдений, статистических методов планирования исследований и обработки полученных данных, экономического анализа.
Основные положения, выносимые на защиту:
выделение из генофонда ВНИИС им. И.В. Мичурина продуктивных сортов кизила, адаптированных к условиям региона;
оценка сортов кизила по механическому, химическому и органолептиче-скому составу плодов;
комплексная малоотходная технология переработки плодов кизила для получения функционального желе и морса из выжимок после получения пюре;
экономическая эффективность производства и переработки плодов кизила. Степень достоверности и апробация результатов исследований. Достоверность полученных результатов основана на многолетних исследованиях и подтверждена данными математической обработки. Материалы исследований доложены на:
международном симпозиуме: «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, 2015);
международных научно-практических конференциях: «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2015), «Основы повышения продуктивности агроценозов» (Мичуринск, 2015);
научно-практических конференциях: «Научно-практические основы повышения эффективности садоводства для улучшения структуры питания населения отечественной экологически безопасной плодоовощной продукции» (Мичуринск, 2014), 67-й конференции студентов, магистрантов и аспирантов МичГАУ (Мичуринск, 2015).
Результаты исследований ежегодно докладывались на расширенных заседаниях кафедры технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства и кафедры садоводства, тепличных технологий и биотехнологии Мичуринского ГАУ (с 2013 по 2016 гг.).
Личный вклад автора. Представленная диссертационная работа выполнена на основе исследований, проведенных автором лично в период с 2013 по 2016 гг. Большую благодарность автор выражает сотрудникам кафедры ТПХиППР и лаборатории продуктов функционального питания ФГБОУ ВО Мичуринского государственного аграрного университета, а также сотрудникам отдела ягодных культур ФГБНУ «ВНИИС им. И.В. Мичурина».
Диссертант выражает особую признательность научным руководителям д.с.-х.н. профессору Скрипникову Юрию Георгиевичу, к.с.-х.н., доценту Жидехи-ной Татьяне Владимировне и к.с.-х.н., доценту Винницкой Вере Федоровне за помощь на всех этапах проведения исследований.
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 6 глав, заключения, практических рекомендаций, списка литературы
и приложений. Работа изложена на 150 страницах компьютерного текста и содержит 36 таблиц, 11 рисунков и 14 приложений. Список используемых источников включает 177 наименования, в том числе 25 зарубежных авторов.
Видовой состав и ареал распространения культуры
В Институте Ботаники НАН Азербайджана разработаны рецептуры приготовления компотов, варенья, сока, желе, а также технология получения пектиновых веществ из жома плодов кизила. Результаты исследований показали, что высокое содержание и хорошее желирующее свойство пектиновых веществ плодов кизила, делают их перспективными для применения в медицине и пищевой промышленности (Шамсизаде, Гусейнова, 2012).
Поскольку срок потребления плодов в свежем виде достаточно ограничен – при температуре 0-1C не более 7 суток, благодаря низкотемпературному хранению потребление плодов можно продлить на значительно больший период. Согласно шкале, разработанной в соответствии с функцией Харрингтона, по показателю потери сока, при дефростации замороженных плодов, кизил относится к группе «очень хороших», так как потери составляют 2,3-4,5 % после 6 месяцев низкотемпературного хранения. Лучшие результаты хранения, без существенной потери пищевой ценности и также увеличение некоторых показателей, получены при замораживании плодов кизила в сахарных сиропах (Иванченко, Постоленко, 2014).
В Дагестане проводились опыты по разработке рецептур приготовления многокомпонентных гомогенизированных плодово-ягодных смесей, в том числе и с использованием плодов кизила. Применение шоковой заморозки обеспечивало круглогодичное хранение смесей в морозильной камере, что не снижало пищевую ценность исследуемой продукции (Мукаилов, 2007; Гусейнова, Даудова, 2008).
Кизил используют для приготовления различных алкогольных (вино, кальвадос) и безалкогольных напитков (сок, сироп, морс, компот, квас). Для производства вино-водочной продукции запатентован Кизиловый штамм -2280, являющийся перспективным для получения кизилового вина и кизилового винома-териала, который можно использовать для производства кизилового спирта и приготовления экологически безопасных крепких напитков (патент 2138550 РФ, 1999; Вагабов и др., 2001). Способы использования кизила как пищевого сырья очень разнообразны. В районах, где кизил известен с незапамятных времен, местное население имеет свои национальные блюда из него. На Кавказе особенно ценятся «туршу» и «лаваш». Это излюбленная приправа к пище, сохраняется очень долго. «Туршу» – концентрат, лишенный значительного количества влаги, полужидкой консистенции, очень устойчив к действию биологических факторов (благодаря содержанию 10-15 % кислот, 30-40 % – инвертного сахара). «Лаваш» – тонкая сухая пастила, приготовленная из протертой мякоти. Путем высушивания концентрация мякоти доводится до 80 %, что препятствует жизнедеятельности бактерий, плесени и т.д. Известно, что во время Первой мировой войны с помощью такого лаваша удалось ликвидировать цингу на Кавказском фронте (Азаматов, 2004; Клименко, 2007).
В Крыму, на Кавказе, в Молдове плоды широко используют для приготовления детских и диетических продуктов. В настоящее время из них делают пасту и желе для питания моряков и космонавтов в продолжительных экспедициях (Клименко, 1986; Дудукал, Руденко, 1990).
Благодаря фармакологическим свойствам свежих плодов и сока кизила их используют как вяжущее, тонизирующее, противолихорадочное, противоцинготное, противоревматическое, противодиабетическое, повышающее аппетит средство (Витковский, 2003; Меженский, 2005; Mau, Chen, Hsieh, 2001).
Высокие пищевые и лекарственные свойства кизила обусловлены наличием в плодах пектиновых веществ, легко усваиваемых глюкозы и фруктозы, витаминов, минеральных солей железа, калия, кальция, фосфора, магния, которые благоприятно действуют на больных с заболеваниями сердечнососудистой системы (Петрова, 1986; Багатурия, Купатадзе, 2006; Рупасова и др., 2010; Шевякова и др., 2014).
Плоды кизила – источник дефицитных, хорошо усваивающихся полифенолов и аскорбиновой кислоты. Полифенолы, как известно, отличаются гипотензивным и капилляроукрепляющим действием (Кобляков, Кравчук, 2001; Рупасова и др., 2012; Bieniek, Kawecki, Piotrowicz-Cieslak, 2001). Особенное значение имеют биологически активные вещества, которых мно 14 го в плодах. Это катехины, антоцианы, флавонолы, так называемые Р-активные соединения. Они нормализуют проницаемость и эластичность стенок кровеносных сосудов, предупреждая склероз, поддерживают нормальное кровяное давление и обладают антиоксидантным действием (Решетников и др., 2008; Рупасова и др., 2011; Гайдай, 2010, 2012; Seeram и др., 2001).
Отвар плодов используют при рахите, ангине, скарлатине, кори, кишечно-желудочных заболеваниях. Из свежих плодов готовят сироп, который используют для лечения цинги, малокровия, желудочных заболеваний, рожистого воспаления кожи (Кожебаева, Мурсалиева, Мамонов, 2013).
Ценные свойства имеют не только плоды кизила, используются практически все части растения – плоды, побеги, листья, кора, корни, косточки.
Отвар листьев применяют как общеукрепляющее средство, отвары корней и кору – для лечения малярии, ревматизма и особенно воспаления печени, гепатита; отвар коры и листьев – при заболеваниях почек и печени. Настой побегов с листьями применяют как желчегонное средство при заболеваниях печени и желчного пузыря (Шапиро,1978; Дудукал, Руденко, 1990; Шмерко, Мазан, 1992; Кислухина, 2004).
Листья в прошлом имели применение как сурагат чая, а косточки применялись в качестве сырья для производства кофе.
В Украине разработана и запатентована технология получения натурального красителя из плодов кизила без участия каких-либо химических реагентов. Данный краситель предлагают использовать в мясной промышленности для окрашивания колбас, сосисок и сарделек в типичный розовый цвет, что позволит заменить токсичный нитрат натрия (Е 250) (пат. на корисну модель UA № 59833 U МПК С09В 61/00, 2011; Молоканова, Квасніков, 2014, 2014).
Почвенно-климатические условия
Климат Тамбовской области характеризуется резкой континентальностью с теплым летом и с холодной продолжительной зимой. Средняя месячная температура воздуха самого холодного месяца – января – изменяется от минус 10,5 до минус 11,5C, а самого теплого месяца – июля – от 19,0 до 20,7С. Теплый период, т.е. период с положительной среднесуточной температурой, длится 211-216 дней. Переход температуры весной через 0C к более высоким значениям происходит в начале апреля, а к более низким – осенью – в первой декаде ноября. Безморозный период начинается через 3-6 дней, а кончается, через 6-9 дней после устойчивого перехода температуры воздуха через 10С. Период с температурой выше 10C начинается с третьей декады апреля и заканчивается в начале третьей декады сентября. Средняя длительность периода колеблется от 141 до 154 дней, а сумма температур за это время составляет 2300-2600C (Агроклиматические ресурсы Тамбовской области, 1974).
Область относится к региону с недостаточным увлажнением, о чем свидетельствует гидротермический коэффициент, средняя величина которого составляет 0,85-1,10.
Годовая сумма осадков колеблется около 500-550 мм на севере и около 425-475 мм на юге области, из них 70-75% выпадает за теплый период года.
Устойчивый снежный покров устанавливается на севере области в последних числах ноября, а на остальной части территории в первой декаде декабря и сохраняется около 120-125 дней на юге и 125-130 дней на севере области. Самые ранняя и поздняя даты образования устойчивого снежного покрова отмечены соответственно 26 октября и 8 января.
Полное освобождение полей и лугов от снежного покрова наблюдается во второй пятидневке апреля, а лесных и пересеченных пространств – на неделю позже.
Почвы в области представлены в основном черноземами, богатыми перегноем. Образованию перегноя способствовала травянистая растительность, а на 45 коплению и сохранению его – умеренное количество влаги. На долю черноземов приходится 86,8% общей площади сельскохозяйственных угодий. Из них мощные черноземы составляют 23,3%, слабовыщелоченные черноземы – 32%, средне- и сильновыщелоченные черноземы – 31,5%.
На остальной площади расположены серые лесные и песчаные почвы (2,6%), солонцеватые (0,3%) и прочие (10,3%).
Опытный участок расположен на пологом склоне юго-восточной экспозиции крутизной 3. Почва участка представлена выщелоченным черноземом, суглинистым. Мощность верхнего горизонта (А) около 40-50 см, в нем содержится 5 – 6% гумуса. По механическому составу это средний суглинок, обладающий хорошими физическими свойствами: объемная масса – 1,3 г/см3, хорошая водопроницаемость, достаточная влагоемкость.
Данные метеорологических условий за 2013-2015 гг. представлены в таблице 2. Зима 2012-2013 гг. характеризовалась чередованием морозных периодов и оттепелей. В целом среднемесячная температура воздуха выше климатической на 2,8С. Устойчивая отрицательная среднесуточная температура воздуха установилась в конце первой декады декабря. Самый холодный месяц – январь, минимальная температура воздуха опускалась до минус 26,2 С. Первая декада декабря характеризовалась повышенным температурным фоном, максимальная температура воздуха достигала +11,0C. В декабре выпало на 66,8 % осадков больше средне-многолетней, а в январе и феврале в пределах нормы. Снежный покров неустойчивый, его максимальная высота составляла 38 см.
Весна характеризовалась неустойчивым температурным режимом. Март и апрель отличались аномальным холодом, температура воздуха на 6,2-12,0C ниже нормы, отмечено понижение температуры до минус 22,0С. Среднесуточная температура воздуха выше нуля установилась в первой декаде апреля, но на 8,5С ниже нормы. В мае температура воздуха на 1,2C выше среднемноголетней.
Лето жаркое и с достаточным увлажнением. Особенно жарким характеризовался август, максимальная температура воздуха достигала + 32,6C, что выше нормы на 7,9С. Температура в июне и июле в пределах нормы, с небольшим превышением. Осадков за летний период выпало 239,9 мм, что на 54,9 выше средне-климатической нормы.
Осень аномально теплая и с неравномерным увлажнением. Температура в сентябре, октябре и ноябре выше климатической на 6,4, 7,7 и 10,4C, соответственно. В сентябре выпало на 103,0 % осадков больше, а в ноябре всего половина месячной нормы.
Зима 2013-2014 гг. характеризовалась неустойчивой погодой, чередовались морозные и оттепельные периоды. Если в декабре температура воздуха выше нормы на 6,7C то в феврале, ниже на 6,1C, отмечено понижение температуры до минус 31,4С. Устойчивый период с отрицательными температурами установился в первой декаде декабря. Осадки выпадали неравномерно, за зиму их количество составило 97,3 мм или 90,1 % от нормы. Устойчивый снежный покров установился в конце ноября, высота его изменялась в течение зимы, с максимальным уровнем 34 см.
Весна прохладная и с недостаточным увлажнением. Март и апрель характеризовались пониженным температурным фоном, температура воздуха ниже сред-немноголетней на 5,9...6,8С. Устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через 0C отмечен в первой декаде апреля. Осадки весной выпадали неравномерно. В целом за весенний период выпало 87,8 мм, при норме 145, наиболее засушливый май (14,5 мм). Вначале лето прохладное, затем сухое и жаркое. Температура воздуха поднималась до +36,5C. В июле выпало всего 0,3 мм осадков, а в августе на 53,4 мм меньше нормы.
Слагаемые потенциальной продуктивности сортов кизила
Фенологические наблюдения за растениями кизила, произрастающего в условиях ЦЧР в течение 3 лет (2013-2015) позволили установить сроки прохождения фаз вегетации (начало распускания генеративных и вегетативных почек, начало и конец цветения, начало и массовое созревания плодов, начало и конец листопада). Сроки прохождения фаз органогенеза за трехлетний период наблюдений отражены в таблицах 4-7. Проведено исследование по весеннему состоянию растений, степени цветения и плодоношения (таблица 3).
Весеннее обследование растений кизила мужского в 2014 г. не выявило подмерзания как вегетативных, так и генеративных почек, состояние растений оценивалось как отличное (5 баллов) (таблица 3). В 2015 г. отмечено подмерзание цветковых почек у сортов Азербайджанский, Волгоградский, МОС ВИР, Николка 1 и Первенец.
Характерной биологической особенностью кизила является начало вегетации, которое связано с набуханием и распусканием генеративных почек (таблица 4, см. стр. 56). В 2013 и 2015 гг. эта фаза наступала 14-24 апреля при сумме эффективных температур (Т 5С) 22,7...42,0C, в 2014 г. – 8-12 апреля (Т 5C 16,5С). Более ранней готовностью почек к распусканию характеризовались ин-тродуцированные сорта кизила – Николка 2, Болгарский, Крымский и Первенец.
Таким образом, начало распускания генеративных почек у различных сортов кизила в условиях ЦЧР отмечается 8-24 апреля.
Цветение является одной из важнейших фенофаз в жизни растений, сроки наступления и продолжительность которой изменяется по годам в зависимости от генетически обусловленной ритмики внутренних процессов в конкретных условиях внешней среды (Куминов, 1976).
Сравнительно ранним началом цветения в 2014 г. выделялись сорта кизила Николка 1, Николка 2 и Первенец (15 апреля). В период массового цветения среднесуточная температура воздуха составляла 12,3...13,2C, максимальная +17,5C, отмечены ночные заморозки с понижением температуры до минус 2,2С. Сумма эффективных температур составляла 62,6...84.2С. Период цветения продолжался 8-10 дней.
В 2015 г. цветение начиналось в третьей декаде апреля. Самое раннее цветение наступало у сорта Николка 2 (21 апреля), поздним цветением характеризовался Волгоградский грушевидный (28 апреля). Среднесуточная температура воздуха составляла 10,4...16,4C, максимальная 18,9C, минимальная температура опускалась до минус 5,0С.
Сумма эффективных температур составляла 27,3...62,5С. Продолжительность периода цветения по сортам колебалась от 6 до 9 дней.
Проведенное исследование показывает, что важнейшая фенофаза в жизни растений – начало цветения изучаемых сортов наступала в условиях ЦЧР 15-28 апреля, в среднем за трехлетний период кизил зацветал 18-22 апреля. Степень цветения варьировала от 3,7 до 5,0 баллов. Низкий показатель отмечен у сортов Азовский 1 и Болгарский, обильное цветение – у Крымского, МОС ВИР грушевидного, Находки и Николки 2. Низкие показатели обусловлены повреждениями, как отдельных цветков, так и всего соцветия в целом, в результате зимнего иссушения.
Заканчивалось цветение в конце апреля – начале мая (средние даты 27-29 апреля) при суммах эффективных температур 117,4...140,9C (среднемноголетнее 131,2С).
В разные годы продолжительность цветения составляла от 6 до 10 дней, а в среднем за весь период 8 дней. При этом в сроках наступления цветения у исследуемых сортов кизила наблюдались незначительные временные различия, не превышающие 1-3 дней, но позволившие отнести сорт Николка 2 к группе раннецветущих, а сорт Волгоградский – к поздноцветущим.
Отмечено, что цветение периферийных цветков кизила заканчивается раньше, чем центральных, что обуславливает неравномерное завязывание плодов.
Анализируя полученные данные о фенологии кизила в связи с погодными, очень неустойчивыми в весеннее время условиями, приходим к выводу об экологической пластичности кизила, высокой его адаптационной способности. Неблагоприятные условия апреля, колебания температур, заморозки практически не отражаются на степени цветении кизила. Растения, чутко реагируя на изменения погодных условий, быстро перестраивают свой ритм развития.
Через 5-8 дней после начала цветения распускаются вегетативные почки, при суммах эффективных температур 59,2...71,3C (среднемноголетнее 65,2С). Распускание вегетативных почек проходит в близкие сроки с цветением. Некоторые отклонения в календарных сроках по годам связаны с погодными условиями весны. Различие между сортами в сроках начала данной фенофазы не превышает 6 дней.
В условиях ЦЧР средняя продолжительность роста плодов колебалась от 93 до 100 дней (таблица 6). Степень плодоношения варьировала от 3,0 (Азербайджанский) до 5,0 баллов (МОС ВИР грушевидный, Находка, Николка 2). Созревание плодов кизила изучаемых сортов начиналась 25 июля-2 августа в 2013 г., 1-8 августа в 2014 г. и 1-13 августа в 2015 г. при суммах эффективных температур от 1342,7 до 1590,0С.
Разработка рецептур и технологических инструкций для промышленного производства желе и морса функционального назначения из плодов кизила
Потенциальную продуктивность растений определяют несколько компонентов: длина плодоносящей древесины (м/куст), количество плодоносящих узлов на единицу длины побега (шт./1 п.м), цветков и плодов в одном узле плодоношения (шт.). Знание биологических особенностей плодоношения дает возможность целенаправленно вести селекцию, подбирая исходные формы, позволяющие совмещать максимальное количество слагаемых продуктивности на самом высоком уровне (Куминов, 1976; Ильин, 1986; Жидехина, 1993; Карпачева, 2003).
Оценку потенциальной продуктивности проводили, основываясь на экспериментальных данных, характеризующих количество генеративных образований (соцветий, цветков, завязей, плодов) на единицу длины побега (1 п.м) и среднюю массу плода (г).
Изучение характера плодоношения исследуемых объектов показало преимущественное формирование урожая на многолетней древесине – кольчатках, и незначительное – на однолетних приростах. Выявлено большое разнообразие исследуемых признаков (таблицы 10-11).
Анализ полученных данных показывает, что большинство изученных компонентов в значительной мере варьирует по годам.
У сортов кизила наиболее сильно варьируют такие признаки как количество завязей и плодов на 1 погонный метр, а также количество цветков в соцветии. Это объясняется тем, что данные слагаемой продуктивности зависят вероятнее всего от длины плодоносящей древесины и погодных условий предыдущего года, когда происходит формирование цветковых почек.
Учитывая, что плодоношение кизила в основном сосредоточено на кольчат-ках, определено их количество на один погонный метр. За годы исследований наибольшее количество кольчаток отмечено у сорта Находка – 30 шт./п.м, незначительно ему уступает сорт Николка 2-26 шт./п.м. Наименьшее число кольчаток формирует сорт Болгарский и Азербайджанский – по 13 шт./п.м.
Установлена средняя корреляция между количеством колачаток на 1 погонном метре плодоносящей древесины и к завязи (r=0,69) и сильная с числом соцветий (r=0,97) и плодов (r=0,70) на 1 п.м.
Количество соцветий в 2013 г. на 1 п.м варьировало от 18,0 до 40,1, в 2014 г. – от 12,2 до 39,4, а в 2015 г. – от 15,5 до 34,9 шт. Наибольшее число соцветий на 1 п.м годичного прироста за годы исследований формируют сорта Николка 2 (30,8) и Находка (35,2 шт./п.м).
В 2013 г. количество завязи на 1 п.м колебалась от 11 до 74, в 2014 г. – от 17 до 78, а в 2015 г. – от 9 до 89 шт. (в зависимости от сорта). Максимальное число плодов на 1 п.м годичного прироста за годы исследований отмечено у сортов Находка (69,8) и Николка 2 (50,3 шт.). Анализ коэффициентов корреляции показал наличие сильной положительной связи между количеством генеративных почек и плодов в одном соцветии (r=0,75) и умеренной зависимости с числом завязи в одном соцветии (r=0,61).
Среди исследуемых сортов наиболее стабильными по всем показателям являются сорта Азовский 1 и Находка, наименее – Волгоградский, МОС ВИР грушевидный и Первенец.
Редукция генеративных образований у кизила проходит дважды – на стадии формирования завязи и созревания плодов. Наиболее существенное различие отмечено между количеством цветков и образовавшихся завязей: вследствие недостаточного опыления цветки сбрасываются и не формируют завязь, при этом выявлены сортовые различия по данному показателю (таблица 12).
Сорта Азербайджанский, Азовский 1 и Крымский имеют наибольший процент редукции цветков (95,93 и 93% соответственно). Несколько полнее сохраняется потенциал продуктивности у сорта Находка (редукция составляет 88%). Установлена прямая тесная корреляция между количеством цветков и сохранившихся плодов на 1 п.м (r=0,94).
Оценка сортов кизила по показателю редукции потенциальной продуктивности выявила значительные различия между ними по степени цветения. Максимальное количество соцветий на 1 п.м формирует сорт Находка (в отдельные годы до 39 соцветий, а в среднем – 35,2 соцветий), обладая и наименьшей редукцией потенциальной продуктивности (потеря генеративных образований на двух этапах составляет в среднем 90%). Сорт кизила Азербайджанский имеет от 12 до 20 соцветий на 1 погонном метре, а потеря потенциальных плодов на двух этапах составляет более 95%, причем на первом этапе – около 95%, а на втором – менее 1%. Анализ коэффициентов корреляции показал наличие умеренной положительной зависимости между числом завязи на 1 п.м и процентом завязавшихся плодов от цветков (r=0,45) и количеством плодов на 1 п.м и процентом созревших плодов от завязи (r=0,47).
На этапе формирования плодов происходит повторная редукция потенциальной продуктивности растений, однако процент редуцированных завязей значительно ниже. Минимальное количество завязей теряют сорта Крымский (0,5) и Николка 2 (0,6%), а максимальное – сорт Болгарский (до 2,2%). Анализ коэффициентов корреляции показал сильную зависимость между числом сохранившихся плодов на 1 п.м и количеством завязи в одном соцветии (r=0,82).
Сочетанием компонентов: средняя масса плода, количество точек плодоношения в расчете на 1 погонный метр плодоносящей древесины и число плодов в соцветии – определяется коэффициент продуктивности плодоносящей ветви (КП ) (Куминов, 1976). У сортов кизила коэффициент продуктивности варьирует в широких пределах от 23,8 у сорта Азербайджанский до 149,8 у Волгоградского грушевидного, при среднем значении 76,3 г/п.м (рисунок 7).
Проведенный корреляционный анализ, хозяйственно биологических признаков, позволил установить зависимость между средней массой плода и числом кольчаток на одном погонном метре плодоносящей древесины, оказывающие влияние на потенциальную продуктивность.