Приведены научные результаты по изменению в течение вегетационного периода основных биометрических показателей разных по силе роста клоновых подвоев в питомнике при производстве саженцев яблони для интенсивных садов. Выделены подвои с высокой фотосинтетической активностью листьев. Показана динамика нарастания листовой поверхности, корневой системы и сухой биомассы подвоев 54-118, 62-396 и Р60. Установлено, что развитие и накопление биомассы подвоев в питомнике в значительной степени было обусловлено складывающимися погодными условиями.

Особенности продуктивности фотосинтеза, накопления биомассы и роста клоновых подвоев яблони в питомнике

О бесперспективности возделывания экстенсивных садов на сильнорослых подвоях в нашей стране говорит большинство ученых и специалистов садоводов. Это обусловлено следующим: поздние сроки возврата вложенных в их создание средств, недостаточно высокая продуктивность в первые 12 – 15 лет после их закладки, повышенная трудоемкость возделывания и низкое товарное качество плодов, в том числе и из-за пониженной эффективности защитных мероприятий в насаждениях с крупногабаритными деревьями, что привело, в частности, к их низкой конкурентоспособности на мировом рынке фруктов [1, 2].

Начало формирования двух летнего саженца с однолетней кроной

Новые типы садов на слаборослых подвоях, благодаря высокой плотности посадки (1500-2500 шт./га), отличаются высокой скороплодностью. При закладке хорошо развитыми саженцами такие насаждения в условиях средней полосы обеспечивают получение уже на третий год до 10т высококачественных плодов, а при условии выполнения предусмотренного регламента работ они на пятый-шестой год дают урожай в 30 и более тонн с 1 га [3]. Скороплодность и получение высоких урожаев в интенсивном саду в первые годы после посадки в значительной степени зависят от качества посадочного материала [4].

Целью данных исследований являлась сравнительная оценка физиологического состояния и роста перспективных подвоев в питомнике при выращивании саженцев для интенсивных садов.

Методика. Исследования проводились в первом поле питомника в 2005-07гг. на разных по силе роста клоновых подвоях яблони: 62-396 (полукарликовый), 54-118 (среднерослый) и Р60 (карликовый). Контролем служил районированный подвой 62-396. В изучении находился интродуцированный польский подвой Р60 (А2?В9), отличающийся высоким коэффициентом размножения в маточнике и хорошим качеством получаемых отводков. Для закладки первого поля питомника были взяты подвои, полученные в интенсивном горизонтальном маточнике с применением органического субстрата. Опыт закладывался в трех повторностях, по 30 растений в каждой. Методика проведения исследований составлена с учетом ”Программы и методики сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур” (1973, 1999). Вегетативную массу растений и чистую продуктивность фотосинтеза определяли по методике А.А. Ничипоровича (1955). Структурно – морфологический анализ корневой системы изучали по методике, предложенной И.А. Муромцевым (1955, 1967) и дополненной И.А. Труновым (1998). Объем корней определяли методом их погружения в мерный цилиндр с водой (В.М. Лебедев, 1985).

Результаты

На ранних стадиях своего жизненного цикла подвои разной силы роста не имеют таких заметных различий по ростовым параметрам, как деревья в саду. По мнению К.Г. Карычева [5], в первом поле питомника подвои находятся в более выровненных условиях, чем в маточнике или молодом саду и здесь можно объективно охарактеризовать те или иные их биологические особенности. Нами была проведена оценка основных морфофизиологических параметров в связи с разной силой роста подвоев в питомнике. По изменениям биометрических показателей клоновых подвоев яблони на протяжении всего вегетационного периода нами были получены определенные корреляционные зависимости.

Показатели роста растений в питомнике – это видимый результат сложного взаимодействия внутренних факторов (генетических, гормональных, фотосинтеза, водного баланса и т.п.) в конкретных почвенно-климатических условиях.

Клоновый подвой яблони 54-118

Данные по изменению биометрических показателей клоновых подвоев яблони в питомнике показывают, что в среднем за годы наблюдений высота растений подвоя 54-118 на протяжении всей вегетации была наибольшей (табл. 1). Так, в начале вегетации данный показатель на этом подвое равнялся – 65 см, что на 8 – 14% больше, чем на других типах подвоев. В середине периода исследований высота подвоя 54-118 была выше на 12 – 17%, и в конце вегетации значения данного показателя на этом подвое составили – 117 см, что было значительно выше, чем на подвоях 62-396 и Р60, а именно на 20 – 30%.

Таблица 1 — Биометрические показатели клоновых подвоев в питомнике
(2005-2007 гг.)

* – математическая обработка результатов (НСР₀₅) проводилась по данным на 23.09.

Прирост диаметра штамба в среднем за годы изучения на протяжении вегетации на исследуемых подвоях был приблизительно одинаковым. Так, в начале учетного периода диаметр штамбика колебался от 0,7 см на подвое 54-118 до 0,8 см на подвоях 62-396 и Р60. В середине исследований от 0,9 на подвое 54-118 до 1,0 см в контроле и на подвое Р60. В конце вегетации диаметр штамба на подвоях 62-396 и 54-118 равнялся 1,1 см и 1,2 см у подвоя Р60.

В среднем за три года боковых разветвлений в разные периоды вегетации больше всего было в контрольном варианте, так в конце исследований данный показатель составил 4 шт., что в 1,3 раза больше по сравнению с другими типами подвоев.

Суммарный прирост на протяжении вегетации был также выше на подвое 62-396 и в конце периода исследований составил – 72 см, что на 12 – 26% больше по сравнению с подвоями 54-118 и Р60.

Таким образом, по результатам исследований можно констатировать, что интродуцированный польский подвой Р60 по своему росту в первом поле питомника не уступал районированным подвоям 62-396 и 54-118 и отличался хорошей адаптацией к экологическим условиям средней полосы РФ.

Усредненные данные по формированию площади листовой поверхности клоновых подвоев яблони в 1 поле питомника, полученные в целом за годы исследований показали, что наиболее высокими показателями по площади листьев характеризовались растения полукарликового подвоя 62-396 и карликового Р60 (рис.1).

Среднерослый подвой 54-118 значительно уступал им по площади листьев на протяжении всего вегетационного периода. Так 22 мая, облиственность растений на подвое 54-118 была ниже на 25 – 40%, 22 июля на 34 – 44% и 23 сентября на 23 – 36% по сравнению с другими изучаемыми подвоями.

Рис.1 — Формирование площади листовой поверхности подвоев яблони в 1 поле питомника (2005-2007 гг.).

Увеличение размеров корневой системы определяет рост подвоев и привоев и их адаптацию к факторам среды.

Исследования, проведенные нами по изучению объема корневой системы подвоев яблони в 1 поле питомника, показали, что максимальное значение по этому показателю на протяжении всего вегетационного периода было у полукарликового подвоя 62-396 (рис. 2).

Рис.2 — Увеличение объема корневой системы подвоев яблони в 1 поле питомника (2005-2007 гг.).

Так, 22 мая объем корневой системы на подвое 62-396 был почти в 2 раза выше, чем на других типах подвоев. В середине вегетации (22 июля) значения данного показателя на этом подвое в 1,6 – 1,7 и в конце учетного периода (23 сентября) в 1,5 – 1,6 раза выше по сравнению с другими вариантами.

Среднерослый подвой 54-118 и карликовый Р60 значительно уступали ему по данному показателю на протяжении всего вегетационного периода.

Средние показатели, полученные за все годы исследований, по чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) показывают, что на протяжении всего вегетационного периода интенсивность работы листового аппарата была выше на подвое 54-118 по сравнению с подвоями Р60 и 62-396, но разница между ними была не существенна (рис. 3).

Рис.3 — Изменения чистой продуктивности фотосинтеза листьев подвоев яблони в 1 поле питомника (2005-2007 гг.).

Интенсивность накопления сухого вещества подвоев зависит от чистой продуктивности фотосинтеза листьев и их площади и характеризует эффективность работы, как листового аппарата, так и корневой системы растений.

Прослеживалось влияние погодных условий на продуктивность фотосинтеза подвоев. При недостатке влаги ассимиляционная работа листьев резко снижалась. Так, в 2005 году, во второй половине вегетации, в засушливый период ЧПФ листьев у изучаемых подвоев имела более низкие значения по сравнению с первой половиной вегетации, продуктивность работы листьев упала в 3,3 – 4,4 раза. В 2006 году, при более равномерном выпадении осадков в период развития растений, не наблюдалось такого резкого снижения продуктивности фотосинтеза во второй половине вегетации. Хотя ЧПФ листьев в этот период была ниже практически в 2 раза по сравнению с первой половиной вегетации и колебалась от 2,4 до 2,9 г/м² сутки. А во второй половине 2007 года, когда осадков выпало в 1,5 раза больше и среднемесячная температура была на 20С выше среднемноголетних значений, сложились оптимальные условия для ассимиляционной деятельности листьев и продуктивность фотосинтеза у изучаемых подвоев составила 2,7 – 3,9 г/м² сутки.

При анализе полученных трехлетних данных, можно сделать заключение, что средние показатели по чистой продуктивности фотосинтеза в разные периоды жизни растений под воздействием погодных условий колебались от 2,1 до 4,8 г/м² в сутки. В первую половину вегетации в среднем за годы исследований наиболее высокой ЧПФ листьев отличался подвой 54-118 (4,8 г/м² сутки). Во второй период вегетации растения подвоя 54-118 продуцировали так же более активно по сравнению с подвоями 62-396 и Р60.

Положительная корреляционная зависимость между ЧПФ и площадью листьев была установлена только у подвоя Р60 (r = 0,68 – 0,69), где повышение продуктивности фотосинтеза на 46 – 48% было связано с увеличением площади листьев. У подвоев 62-396 и 54-118 в первую половину вегетации корреляционная зависимость между ЧПФ и площадью листьев имела минимальные значения, а во вторую эта зависимость приобретала отрицательный характер (r = –0,74 и –0,49), т.е. с увеличением площади листьев у этих подвоев снижалась их ассимиляционная активность.

Увеличение вегетативной массы у разных по силе роста подвоев в среднем за весь период исследований (2005 – 2007 гг.) показывало, что ее максимальное накопление на протяжении всей вегетации были у подвоя 62-396 (рис. 4).

Рис.4 — Увеличение вегетативной массы подвоев яблони в 1 поле питомника (2005-2007 гг.).

Так, в начале вегетации значения этого показателя на подвое 62-396 составили 43,3 г, что на 10% выше, чем на подвое Р60 и в 1,4 раза больше по сравнению с подвоем 54-118. В середине учетного периода вегетативной массы в контроле было на 8% и в 1,5 раза больше по сравнению с подвоями Р60 и 54-118 соответственно. В конце вегетационного периода тенденция сохранилась, и разница по вегетативной массе уже составила 10 – 30%.

Накопление сухих веществ в растениях за вегетационный период является результирующим показателем их физиологического состояния и ростовой активности. На изменения этого показателя влияет целый комплекс факторов и экологических, и агротехнических, и генетические особенности самих растений.

При изучении распределения сухих веществ в различных частях подвоев было установлено, что на рост корневой мочки у среднерослого подвоя 54-118 затрачено 20,4%, у полукарликового 62-396 – 16,7%, а у карликового Р60 всего 12,0%. Наибольший процент сухих веществ, затраченных на формирование и развитие листьев, отмечен у подвоя 62-396 – 20%, у растений подвоя 54-118 этот показатель был минимальным и составил всего 13%.

Высокая корреляционная зависимость между площадью листьев и накоплением сухой биомассы у подвоев в 2005 г. была установлена на протяжении всей вегетации. Наибольший коэффициент корреляции в мае и июле установлен на подвое 54-118 и равнялся 0,99, на подвое 62-396 в этот период он составлял 0,92 и 0,79, а на подвое Р60 – 0,88 и 0,80. На протяжении всей вегетации установлены корреляционные зависимости между накоплением общей сухой биомассы подвоев и приростом массы корней, на подвое 62-396 коэффициент колебался от 0,88 до 0,99, на подвое 54-118 от 0,82 до 0,98, а на подвое Р60 от 0,39 до 0,99.

В 2006 году наибольшая корреляционная зависимость между нарастанием площади листьев и накоплением сухой биомассы у подвоев была установлена в июле и сентябре. Коэффициент корреляции в этот период на подвое 62-396 равнялся 0,91 и 0,99, на подвое 54-118 он составлял 0,99 и на Р60 – 0,82 и 0,91. Самая высокая корреляция между общей биомассой подвоев и массой корней четко прослеживалась на протяжении всей вегетации у растений подвоя Р60, коэффициент колебался от 0,81 до 0,99. У подвоя 62-396 такой четкой зависимости не было установлено ни в мае, ни в сентябре, только в июле коэффициент равнялся 0,98, а у растений на подвое 54-118 он был высоким только в мае (r = 0,97).

Корреляционная зависимость между площадью листьев и накоплением сухой биомассы у подвоев в 2007г. четко прослеживалась на протяжении всей вегетации. У растений подвоя 62-396 коэффициент корреляции колебался от 0,73 до 0,96, на подвое 54-118 он равнялся 0,73 и 0,97, а на подвое Р60 данный коэффициент был наибольшим – 0,78 и 0,99. Высокая корреляционная зависимость между общей сухой биомассой подвоев и массой корней четко прослеживалась на протяжении всей вегетации у растений подвоя 54-118 (r= 0,90 — 0,99) и Р60 (r= 0,96 — 0,99). На подвое 62-396 такой четкой зависимости не было установлено ни в мае, ни в июле, только в сентябре коэффициент равнялся 0,92.

Таким образом, максимальное накопление сухих веществ в течение вегетации в среднем за годы исследований у разных по силе роста подвоев отмечено было в контрольном варианте (рис. 5).

Рис.5 — Накопление сухих веществ у подвоев яблони в 1 поле питомника (2005-2007 гг.).

Так, в начале вегетации значения данного показателя на подвое 62-396 составили 19,0 г, что на 11% больше, чем на подвое Р60 и в 1,4 раза больше по сравнению с подвоем 54-118. В середине учетного периода накопление сухого вещества в контроле было на 8 и на 35%, а в конце вегетационного периода на 7 – 31% больше по сравнению с подвоями Р60 и 54-118, соответственно.

Выводы

1. В течение всей вегетации в первом поле питомника подвои 62-396 отличались более высокими показателями по динамике нарастания объема корневой системы в сравнении с подвоями 54-118 на 52 – 86%, с подвоями Р60 на 63 – 97%, по площади листовой поверхности на 57 – 78% и 18 – 28%, по общей вегетативной массе на 40 – 48% и 9 – 12%, соответственно.

2. Высокая корреляционная зависимость у подвоев в первом поле питомника в среднем за годы исследований была установлена между накоплением сухой биомассы и нарастанием площади листьев. Коэффициент корреляции на подвое 62-396 равнялся 0,73 – 0,90, на подвое 54-118 – 0,82 – 0,99 и на Р60 – 0,65 – 0,97. Высокая корреляция между общей биомассой подвоев и массой корней четко прослеживалась на протяжении всей вегетации у растений подвоя 62-396 (r = 0,66 – 0,85), подвоя 54-118 (r = 0,66 – 0,93), подвоя Р60 (r = 0,65 – 0,97).

3. Доля сухих веществ, затраченных на формирование и развитие корневой мочки подвоев в первом поле питомника, прямо пропорциональна их силе роста (r = 0,89). У среднерослого подвоя 54-118 на это затрачено 20,4%, у полукарликового 62-396 – 16,7%, у карликового Р60 всего 12,0% от общей массы сухих веществ.

4. Чистая продуктивность фотосинтеза подвоев в первом поле питомника под воздействием погодных условий колебалась от 3,2 до 20,1 г/м² в сутки. В первую половину вегетации в среднем за годы исследований высокой ЧПФ листьев отличался подвой 54-118 (11,1 г/м² сутки), у подвоя 62-396 продуктивность листьев была наименьшая (7,1 г/м² сутки). Во второй период вегетации растения подвоев 62-396 и Р60 продуцировали более активно по сравнению с подвоем 54-118.

5. Интродуцированный польский подвой Р60 в первом поле питомника отличался хорошей адаптацией к экологическим условиям средней полосы РФ и по своим биометрическим показателям был на уровне районированных подвоев 62-396 и 54-118. По диаметру штамба, наиболее актуальному при проведении окулировки, даже превосходил их на 10%.

Подвои 54-118 на складе Ассоциации

Список литературы

1. Муханин В.Г., О проблемах перевода отечественного садоводства на интенсивный путь развития / В.Г. Муханин, И.В. Муханин, Л.В. Григорьева // Садоводство и виноградарство. — 2001. — №1. – С.2-4.
2. Гудковский В.А., Концепция развития интенсивного садоводства в современных условиях России / В.А. Гудковский, А.А. Кладь // Садоводство и виноградарство. 2001. — № 4. – С. 2-8.
3. Муханин В. Г., Итоги исследований по интенсификации производства яблок в насаждениях различного типа / В.Г. Муханин, Л.В. Григорьева, И.В. Муханин, В.Н. Муханин // Докл. Росс. академии с.-х. наук. – №4. – 2006. – С. 27 – 30.
4. Григорьева Л.В., Урожайность интенсивного сада яблони в связи с качеством посадочного материала/ В.Н. Муханин, Л.В. Григорьева // Научные основы садоводства: Сб. науч. тр. – Воронеж: Кварта, 2005. – С.234-240.
5. Карычев К.Г., Экспресс-методы оценки биологических свойств подвоев / К.Г. Карычев // Садоводство и виноградарство. – 1992. — № 7. – С. 18 – 20.