Увеличение урожайности сортов груши за счет биологических и средовых ресурсов

Рисунок 10. - Плоды сорта Сеянец Киффера.

В январе 2002 года термометр опустился до -25.5С⁰, что отрицательно сказалось на сохранности цветковых почек сортов Медуница и Любимица Клаппа, на которых цветения вообще не наблюдалось. Сорт Черноморская янтарная снизил свой урожай на 12% по сравнению с предыдущим годом (табл. 12).

В 2004г. на исследуемом участке возвратные весенние заморозки (в апреле -6.4С⁰) привели к подмерзанию плодовых почек и, как следствие, к снижению урожайности сортов груши Кюре и Черноморская янтарная на 10% и 8% соответственно. Однако наличие экстремальных факторов зимнего периода не сказалось на урожайности сортов Левен, Вильямс, Любимица Клаппа и Горячеводская. Нарастание их урожайности наблюдалось на протяжении всего периода наблюдения.

Таблица 12

Урожайность исследуемых сортов по годам исследований, (2001-2005гг.) (ц/га)

* -2001г(март -4,5С⁰). 2002г (январь-25,5С⁰).

Анализируя среднюю урожайность по сортам за годы исследования, видно как резко идёт нарастание урожайности исследуемых сортов груши.

Рисунок 11. Плод сорта Кюре.

По среднемноголетним данным из группы исследуемых сортов на территории плавневой подзоны Прикубанской зоны самыми урожайными оказались Кюре - 150,4ц/га и Сеянец Киффера - 162,9ц/га. Сорта Ранняя Сергеева (13,6ц/га) и Медуница (32,8ц/га) имели самую низкую урожайность

Для выяснения относительной роли влияния сортов и экологических условий ряда лет на урожай исследуемой группы сортов нами проведён дисперсионный анализ, результат которого представлен в таблице 13.

Таблица 13

Дисперсионный анализ урожайности изучаемых сортов за годы исследования (2001-2005гг)

Из таблицы видно, что дисперсия между экологическими условиями лет исследования значительно ниже дисперсии, выявленной между сортами. Это говорит о том, что на территории Славянского района на 89% урожай груши определяется генетическими свойствами сортов и на 11% - экологическими условиями.

3.4 Оценка экологической пластичности изучаемых сортов груши

При разработке экологических основ размещения культуры наряду с оценкой действия лимитирующих факторов среды большое значение имеет гомеостатичность и пластичность сортов, по которым можно судить о способности сорта противостоять неблагоприятным факторам среды. Оценка экологической пластичности сорта позволяет решить вопрос оптимизации размещения его на больших территориях. При этом постоянно возникает вопрос о сравнении и объективном выборе из набора сортов наиболее адаптированных для выращивания в определённом диапазоне климатических условий. Для решения этой задачи необходимо наличие адекватной модели зависимостей количественных хозяйственно-ценных признаков сравниваемых сортов от условий среды (Бурдун А.М., Лопатина Л.М., и др., 1989, 1994; Лопатина Л.М., Драгавцева И.А., 1989, 1990; Синельникова И.Е., Акопян В.С., 2010).

Под адаптацией принято понимать процесс или результат любых изменений в структуре или функциях организма, обеспечивающих способность существовать в условиях конкретной среды (Дарвин Ч., 1952., Шмальгаузен И.И., 1942). Приспособительные изменения признаков и свойств затрагивают организм в целом. При изменении условий существования отдельные генотипы могут утратить способность к выживанию, что ведет к изменению частот аллелей, генов и проявлению более приспособленных форм. Адаптация, таким образом, является ответом популяции на изменения среды (Пианка. Э.,1984., Ли.Ч., 1978).

Разная степень адаптивности, в основе которой лежат действие и взаимодействие генетического потенциала организма, определяет разную возможность организма приспосабливаться к меняющимся условиям среды в процессе индивидуального развития (Жученко А.А.,1980).

В этой связи мы понимаем под экологической адаптивностью степень приспособленности генотипов к варьирующим условиям окружающей среды, как их способность воспроизводить высокие, стабильные урожаи полезной для человека продукции во времени и пространстве (Лопатина Л.М., Бурдун А.М., 1989).

Проведена оценка экологической пластичности и стабильности 7 сортов груши по методике, разработанной Лопатиной Л.М., Драгавцевой И.А., (1989).

Установлено, даже среди изучаемых сортов наблюдаются существенные генотипические различия.

Таблица 14

Индексная оценка показателей продуктивности 7 сортов груши за 5 лет исследований.

Из таблицы 14 по показателю продуктивности «урожай» следует, что 2001 год был наименее урожайный (-12,1) для всех сортов. В последующие три года урожай несколько повышался, однако все еще находился на уровне не ниже среднего 2002г (-9,9), 2003г (-7,5), 2004г (-2), и только 2005 год из экспериментальных лет был благоприятен для культуры груши (31,9).

Поскольку ранжировка индексов по урожаю и массе плода часто не совпадает, то можно утверждать, что некоторые неурожайные годы были благоприятны для увеличения массы плода, а именно 2002г (6,2) и 2004г (48,6). Поскольку индексы по признаку «количество плодов» в эти годы тоже отрицательны 2002г (-49,7), 2004г (-28,6) то следует сделать вывод, что урожай падал за счет снижения количества цветковых почек в зимний период. При этом летние условия в период созревания урожая были благоприятны, что отразилось на массе плодов, индекс которых выше среднего.

В 2001 и 2003 годы низкий урожай определялся не только снижением количества плодов (-56,3) и (-33,3) соответственно, но и снижением их массы (-18,8) и (-15,9). Снижение массы плода при этом определено неблагоприятными условиями в летний период.

Эти два примера подтверждают теорию переопределения генетических формул при смене лимитов (Драгавцев В.А., Драгавцева И.А., Лопатина Л.М., 2003). Еще одно подтверждение этому - 2005 год, в котором благоприятно сложились условия для формирования урожая, однако отрицательным в этот же год (-20) оказался индекс по массе плода, что связано с большим количеством плодов завязей. То есть, в некоторых условиях количество урожая зависит от размера плодов, в других такой же урожай формируется за счёт количества более мелких плодов.

Для каждого сорта были получены линейные уравнения вида:

Y=a₀+biIj (12).

где: Y - урожай;

a₀ - свободный член уравнения;

bi - коэффициент пластичности;

Ij - индекс среды.

Чтобы показать генотипическое разнообразие изучаемых нами сортов мы воспользовались простым уравнением регрессии урожая на индексы среды (табл. 15).

Таблица 15

Результаты оценки пластичности изучаемых сортов по урожаю.

Из уравнения (12) видно, что чем выше коэффициент регрессии (пластичности), тем выше будет урожайность сорта в одинаковых с другими сортами условиях. Так для сорта Кюре b_i=2,1. Это наиболее высокопластичный сорт из изучаемой группы. У сортов Сеянец Киффера и Горячеводская коэффициент пластичности также выше единицы. Это говорит о том, что при улучшении условий урожайность этих сортов будет увеличиваться, то есть сорта высокопластичны. Сорта Левен, Ранняя Сергеева, Вильямс, Черноморская янтарная имеют коэффициент пластичности ниже единицы. Это значит, что при улучшении условий среды урожай будет увеличиваться, но не в значительной степени, то есть данные сорта гомеостатичны.

Наиболее высокопластичный сорт Кюре имеет средний урожай не выше, пластичных Сеянца Киффера и Горячеводской. Это указывает на его принадлежность к группе сортов для высокоинтенсивного садоводства. Сорта Сеянец Киффера и Горячеводская имеют пластичность существенно ниже, чем у Кюре, однако по среднему урожаю с ним соизмеримы. Это говорит о том, что и в годы с отрицательными индексами они будут давать вполне приемлемый урожай (табл.16).

Таблица 16

Средние значения урожая (кг/дер) сортов по годам исследования.

Согласно методике, по каждому уравнению построена линия регрессии для геометрической интерпретации полученных результатов (рис.12).

1. Кюре; 2. Сеянец Киффера; 3. Левен; 4. Горячеводская; 5. Ранняя Сергеева; 6. Вильямс; 7.Черноморская янтарная.

Рисунок 12. Линии регрессии 7 сортов груши на изменение погодных условий

На рисунке 11 показаны линии регрессии, угол наклона которых отражает реакцию сортов на изменение интегрального индекса среды (пластичность). Крутизна наклона этой линии соответствует степени экологической пластичности исследуемого сорта.

При сравнении линий регрессии прослеживается их разделение на две группы. Первая - пластичные сорта, которые имеют крутую линию регрессии, вторая - низкопластичные сорта - пологую.

Для наглядности согласно методике интегральной оценки экологической пластичности и адаптивности сортов плодовых культур, выполнена геометрическая интерпретация (рис. 13).

1. Кюре; 2. Сеянец Киффера; 3. Левен; 4. Горячеводская; 5. Ранняя Сергеева; 6. Вильямс; 7.Черноморская янтарная.

Рисунок 13. Распределение 7 сортов груши по зонам пластичности.

На рисунке 12 нанесены координаты параметров пластичности сортов на поле координат (?,?), для разделения точек на группы пластичности проведена линия доверия (парабола).

Все сорта, которые попали в зону I, относятся к экологически отзывчивым сортам, т.е. в хороших условиях они будут давать урожай выше группового среднего.

Те сорта, которые попали в зону II, относятся к гомеостатичным (Левен, Ранняя Сергеева, Вильямс, Черноморская янтарная). Это значит, что они в плохих (для всей группы) условиях не существенно снижают урожай, иногда даже превышая групповой средний урожай.

Сорта, которые попали в зону III по своей реакции на изменение условий, достоверно не отличаются от средне групповой реакции (Горячеводская).

На основании проведенной оценки экологической пластичности и стабильности выявлено существенное различие изучаемых сортов груши по их реакции на изменение лимитирующих факторов среды в условиях плавневой подзоны Прикубанской зоны Краснодарского края.

Выделено две группы сортов: первая (Кюре, Сеянец Киффера и Горячеводская) - с высокой экологической пластичностью. Эти сорта имеют активную реакцию на изменяющиеся условия произрастания. Во вторую группу сортов относятся Левен, Ранняя Сергеева, Вильямс и Черноморская янтарная с пониженной экологической пластичностью. Значит для реализации продуктивного потенциала этих сортов в условиях данной территории необходимо дополнительное воздействие агротехнических мероприятий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Агафонов Н.В. Научные основы размещения и формирования плодовых деревьев. - М, 1983. -173 с.

2. Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю. Краснодар, 1961. - 467с.

3. Агроклиматические ресурсы Краснодарского края. Гдрометеоиздат. Ленинград, 1975. - 267с.

4. Агроклиматическая оценка сортов сельскохозяйственных культур к заморозкам // Методические указания. Под ред. А.И. Коровина, Ленинград, 1982. - 29с.

5. Ахматов К.А. Адаптация древесных растений к засухе / К.А. Ахматов - Фрунзе: Илим, 1976.- 156с.

6. Ацци Дж. Сельскохозяйственная экология. М.: ИЛ. 1959. -459 с.

7. Бандурко И.А. Особенности биологии и хозяйственная ценность слаборослых сортов груши в условиях Северного Кавказа // Сб.нуч. тр. по прикл. ботан., генет. и селекции.-Л., 1986.Т.101.-С 62-66.

8. Баскакова, В.Л. Засухоустойчивость сортов груши в степной зоне Крыма / ВЛ. Баскакова // Совершенствование сортимента и технологии возделывания груши: Тезисы докл. и выступл. научно-метод. конф., 12-15 августа 1997г. / ВНИИСПК. - Орел, 1997. - С. 10-12.

9. Бисти Е.Г. Замена плодовых насаждений и садооборот // Плодоовощное хозяйство. - 1986. №4. - С. 24.

10. Бурдун А.М., Лопатина Л.М. Методика интегральной оценки экологической адаптивности селекционного материала на ранних этапах его развития. Часть I. Краснодар, 1988. 32с.

11. Бурдун А.М., Лопатина Л.М. Методика дифференцированной оценки генетических систем сортов и гибридов зерновых культур по фазам онтогенеза. Часть II. Краснодар, 1994. 28с.

12. Драгавцева И.А., Запорожец Н.М., Рябов И.Н., Смыков В.К. Персик на юге России и Украины. - Краснодар, 2001.- 119с.

13. Драгавцева И.А., Савин И.Ю., Овечкин С.В. Ресурсный потенциал земель Краснодарского края Для возделывания Плодовых культур. - Краснодар, 2005.- 135с.

14. Душутина, К.К. Селекция груши / К.К. Душутина. - Кишинев, 1979. - 195 с.

15. Егоров Е.А. Адаптивный потенциал садовых культур юга России в условиях стрессовых температур зимнего периода. // Методические рекомендации СКЗНИИСиВ Краснодар, 2006г. 157с.

16. Егоров Е.А. Организация воспроизводства в промышленном плодоводстве. - Краснодар, 2009. - 267с.

17. Елагин И.Н. Грушевые леса Северо-Западного Каказа. - Изд-во АН. СССР, 1951 - 201с.

18. Елманов С.И. Работы лаборатории цитологии и эмбриологии. Бюллетень н-тех.информации ГНБС №1. 1956.

19. Жученко, А.А. Экологическая генетика культурных растений и проблема агросферы / Теория и практика: монография: в 2 т. Т. 1. / А.А. Жученко; РАСХН, Фонд им. Болотова. - М.: ООО «Изд-во Агрорус», 2004. - 690 с.

20. Жучков Н.Г. Длительность последствия зимних повреждений плодовых деревьев // Садоводство, 1960. №2. С.26-27.

21. Иванов В.Ф. Экология плодовых культур. - Киев: Волна, 1998. - 405с.

22. Исаева И.С. Морфофизиология плодовых растений. - Изд-во Московского университета, 1974. - 134с.

23. Кашин В.И. Научные основы адаптивного садоводства. - М.: Колос, 1995.- 196с.

24. Кильчевский А.В. Основные направления экологической селекции растений // Селекция и семеноводство. - 1993, №3.- С5-9.

25. Кичина, В.В. Адаптация и ее особенности на примере яблоневого сада в Подмосковье / В.В. Кичина // Плодоводство и ягодоводство России: Сборник научн. работ. - М., 1996. - Т.Ш. - С. 13-25.

26. Кичина, В.В. Проблема зимостойкости в селекции яблони / В.В. Кичина // Плодоовощное хозяйство. - 1986. - № 11. - С. 14-17.

27. Кичина, В.В. Селекция плодовых и ягодных культур на высокий уровень зимостойкости (концепция, приемы, методы) / В.В. Кичина. - М., 1999.-126 с.

28. Кичина, В.В. Современные представления о зимостойкости плодовых культур (концепция и генетические аспекты) / В.В. Кичина // Селекция на зимостойкость плодовых и ягодных культур: Материалы совещ. - М., 1993.-С. 3-16.

29. Кобель, Ф. Плодоводство на физиологической основе / Ф. Кобель. -М., 1957.-375 с.

30. Колесников В.А. Плодоводство Крыма // Крымиздат. Симферополь, 1951. - 575с.

31. Колесников В.А. Плодоводство. Изд-во «Колос», 1966. - 143с.

Размещено на Allbest.ru