Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Адаптивное садоводство влажных субтропиков России

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Адаптивное садоводство влажных субтропиков России"

003488583

На правах рукописи Рындин Алексей Владимирович

АДАПТИВНОЕ САДОВОДСТВО ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКОВ РОССИИ

Специальность 06.01.07 - плодоводство, виноградарство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

1 О ДЕК 2009

Краснодар - 2009

Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт цветоводства и субтропических культур Российской академии сельскохозяйственных наук и на кафедре плодоводства ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Дорошенко Татьяна Николаевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Дорошенко Наталья Петровна доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Трунов Юрий Викторович

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Загиров Надир Гейбетулаевич

Ведущая организация - ГНУ Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится «22» декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д220.038.04 при ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, главный учебный корпус, ауд. 209. Рах 8(861) 2215-885

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан «21» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор с.-х. наук, профессор

Н.В. Матузок

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Влажно-субтропическая зона России уникальна по своим природно-климатическим условиям, что позволяет в этой части страны возделывать чай, субтропические, южные плодовые, орехоплодные и цветочно-декоративные культуры. Разработка теоретических и практических основ системы ведения этих культур и оптимизация их устойчивой продуктивности способствовала успешному развитию садоводства в субтропиках России к концу 20-го века.

С 90-х годов прошлого столетия, в связи с изменением облика страны и её экономики, садоводство зоны переживает кризис. Площади многолетних насаждений сократились на 21%, при этом 43% садов в общественном секторе производства подлежат списанию и раскорчевке. Кроме того, изменяющийся климат планеты усиливает воздействие системно повторяющихся стресс-факторов на культуры, родиной которых являлись типичные субтропики и тропики, а климатические параметры региона создают оптимальные условия для развития фито-патогенов. Борьба с ними осложняется в связи с находящимся рядом бальнеологическим сектором зоны и акваторией моря.

В современных условиях хозяйствования, при переходе к адаптивному растениеводству, с учетом краевой целевой программы «Многолетние насаждения» на 2006-2010 гг., несмотря на сложности и проблемы текущего времени, необходимо продолжить поиски путей интенсификации производства во влажных субтропиках России за счет совершенствования сортимента и управления агроприемами возделывания чая, субтропических и высокоценных южных плодовых культур. Ограниченность земельных ресурсов ставит также задачу рационального их использования.

Специфика хозяйствования во влажно-субтропической зоне России требует изучения адаптивного потенциала садовых экосистем зоны и разработки технологии их регулирования. Решение обозначенной проблемы весьма актуально для реализации устойчивого производства конкурентоспособной плодовой продукции высокого качества.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключается в определении комплекса внешних и внутренних факторов, обеспечивающих устойчивое ведение садоводства во влажных субтропиках России, и разработке способов управления данным процессом.

В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:

- провести анализ ресурсного потенциала региона;

- установить критерии агроэкологических требований основ-

ных садовых культур в изменяющихся климатических условиях субтропиков;

- определить способы управления продукционным потенциалом садовых экосистем, включающие новую сортовую политику, оптимизацию минерального питания и его диагностику, а также совершенствование конструкций садовых насаждений, эффективные приёмы производства посадочного материала и интегрированную систему защиты от болезней и вредителей;

- обосновать принцип оптимизации размещения садов в горных условиях региона;

- дать экономическую оценку технологическим приёмам выращивания основных культур зоны;

- разработать научно-обоснованную концепцию системы ведения адаптивного садоводства в современных условиях влажно-субтропической зоны России.

Научная новизна результатов исследований. Впервые представлен системный анализ природных ресурсов зоны в целом и в связи с изменением климатических факторов.

Установлены агроэкологические требования основных субтропических культур в условиях «северных» субтропиков.

Раскрыты способы управления продукционным потенциалом растений субтропических и южных плодовых культур (чая, фундука, фейхоа, груши, персика) на основе адаптированных к условиям региона новых сортов и разработанных систем культивирования - оптимизации минерального питания, формировок и других конструкционных решений.

Установлены физиологические показатели, контролирующие степень воздействия стресс-факторов и некорневых подкормок, влияющих на урожайность растений чая и качество готовой чайной продукции.

Обоснован принцип оптимального размещения плантаций чая в целях восстановления и развития чаеводческой отрасли в зоне.

Определены параметры почвенной и листовой диагностики при использовании минеральных удобрений.

Сформирована концептуальная модель организации и ведения адаптивного садоводства в горных условиях влажных субтропиков.

Практическая значимость работы. Представлены методические рекомендации по почвенной и листовой диагностике чая, фундука, а также, рекомендуемые оптимальные дозы минеральных удобрений для культивируемых растений чая, фундука и хурмы восточной в специализированных хозяйствах зоны (Солохоульский чай, Мацеста-

чай, Хоста-чай, Дагомыс-чай, Шапсугский чай), а также агрохимической станции «Черноморская».

На совещаниях с сельхозпроизводителями обоснованы способы управления продукционным потенциалом основных культур чая, хурмы, фундука и др.

Рекомендованы оптимальные параметры почвенной диагностики при закладке насаждений чая, фундука и хурмы восточной, а также наиболее устойчивые сорта субтропических, южных плодовых и цветочно-декоративных культур для успешного ведения садоводства в зоне влажных субтропиков.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Перспективы использования природных ресурсов зоны влажных субтропиков для возделывания южных садовых культур.

2. Способы управления продукционным потенциалом садовых культур в регионе на основе адаптивности сортов, диагностики минерального питания, усовершенствованных конструкций насаждений, высококачественного посадочного материала, биологизированной защиты культурных растений от фитопатогенов.

3. Основные принципы оптимизации размещения насаждений чая для рационального использования природно-экологических ресурсов зоны.

4. Концептуальная модель адаптивного садоводства во влажно-субтропической зоне России.

Апробация п реализация результатов исследовании. Результаты исследований представлены на: заседании Совета по вопросам агропромышленного комплекса России при Председательстве Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации (Москва, 2006); сессии секции садоводства и виноградарства отделения растениеводства Российской Академии Сельскохозяйственных Наук, (Москва, 2005); годичном собрании Отделения растениеводства Рос-сельхозакадемии (Москва, 2009); международных конференциях и симпозиумах: «Редкие и малораспространенные культуры» (Пущнно,

2007); «Биоресурсы, биотехнологии, экологически безопасное развитие регионов Юга России» (Сочи, Астрахань, 2007); «Оптимизация технолого-экономических параметров структуры агроценозов и регламентов возделывания плодовых культур и винограда», (Краснодар,

2008); «Субтропическое растениеводство и южное садоводство России» (Сочи, 2009); научно-практических конференциях и симпозиумах: «Инновационные подходы в селекции цветочно-декоративных субтро-

пических и плодовых культур» (Сочи, 2005); «Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования» (Белгород, 2006); «Состояние и перспективы развития агрохимических исследований в Северо-Кавказском регионе» (Ставрополь, 2007); «Декоративное садоводство России» (Сочи, 2008).

Публикации результатов исследований.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 49 статьях (в том числе 15 в рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ).

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 380 страницах машинописного текста, содержит 93 таблиц, 26 рисунков и состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций по использованию результатов исследований, списка использованной литературы. Список литературы включает 415 источников, в том числе 25 на иностранных языках.

Автор выражает искреннюю благодарность за консультативную помощь при выполнении данной работы доктору сельскохозяйственных наук, профессору Т.Н. Дорошенко, а также коллегам ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института цветоводства и субтропических культур Российской академии сельскохозяйственных наук.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Садоводство во влажных субтропиках России: исторические аспекты, современное состояние, направление развития в 21 веке

Анализ исторического развития садоводства во влажно-субтропической зоне России и его современного состояния показал, что за более 100-летний период садоводство в зоне претерпело коренное изменение в своей специализации, вместо черноморской сливы и фундука теперь возделывается преимущественно чай, фундук, хурма японская, фейхоа, персик, киви и др. По мере адаптации культур-интродуцентов и их сортов учеными и специалистами изучались их биологические особенности, с учетом запросов практического производства разрабатывались агротехнические приемы выращивания, которые постоянно совершенствовались.

Сложные природно-климатические условия зоны, наличие курортной отрасли (очень остро, как в никаком другом регионе) востре-

6

бовали обоснование адаптивно-ландшафтной системы земледелия. Современное же адаптивное садоводство требует разработки системы комплексов, наиболее полно раскрывающих биологический потенциал культур, экономически и экологически целесообразных в уникальной зоне Российской Федерации.

2. Объекты н методы исследований

Представленная работа выполнена в соответствии с планом НИР Всероссийского научно - исследовательского института цветоводства и субтропических культур, провести анализ современного состояния садоводства в субтропиках Черноморского побережья России для разработки эффективных механизмов управления факторами производства в садоводстве», в период с 2004 по 2009 г.г. Анализ и обобщение данных исследований проведены в сотрудничестве с учеными института за период с 1992 по 2004 гг.

Исследованиями охвачена уникальная зона влажных субтропиков России (административный район города Сочи) в прибрежной и горной части региона (до 1000 м над у. м.). Полевые опыты закладывались в специализированных с.-х. учреждениях (чайных совхозах), на территории землепользования Опытного поля института, на госсортоучастках зоны.

Анализ ресурсного потенциала зоны влажных субтропиков Краснодарского края показал, что здесь возможно успешное возделывание целого ряда субтропических культур: чая, хурмы восточной, фейхоа, киви, цитрусовых и др. Широкое распространение получили фундук, алыча, слива современного сортимента, яблоня и груша. Цветочно-декоративные культуры получили свою специализацию - в основном на посадочный материал и срезку цветов.

Поскольку садовые культуры представляют собой экосистемы многолетнего цикла (50 - 70 лет) и состоят из взаимовлияющих подсистем, в процессе исследования изучали: экотоп, включающий климат, почвы, орографию; биоценозы, состоящие из вышеперечисленных культур; антропогенные воздействия на биоценозы и фитопатогены, сопутствующие культурам во влажных субтропиках.

В подсистеме климат проведен анализ многолетних данных погодных условий по справочникам, данным Сочинской AMC за 1994 - 2004 гг. и за период с 2004 по 2009 гг.

В подсистеме почва даны генетические характеристики почв влажной субтропической зоны, имеющих наибольшее распространение и использование. Агрохимический анализ проведён по общепринятым методикам в прописи Н.В. Аринушкиной (1974) и по методам Почвенного института им. В.В. Докучаева (1975). Аналитические ла-

7

боратории института аккредитованы на техническую компетентность и независимость и зарегистрированы в государственном реестре под № РОСС Яи.0001 515635. Агрофизические свойства почв изучали методами, опубликованными в 1966 году Почвенным институтом им. В. В. Докучаева, и по В. К. Козину (1993).

Орографический комплекс изучен в отношении его влияния на климатические показатели и продуктивность многолетних культур.

В подсистеме растения исследовались: южные плодовые, чай, фундук и цветочные культуры. Фенологические и биометрические показатели садовых растений изучали в соответствии с «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1999). Химический состав листьев чая, хурмы восточной и фундука определяли в аликвоте после мокрого озоления по Гинзбург и Щегловой (1963). Концентрацию клеточного сока (ККС) листьев определяли методом Л. А. Филиппова (1968), водный дефицит - по Починку (1976). Определение связанной воды - методом Окунцова - Марин-чук (1964), активность каталазы - по методике Гунара (1972), экстрактивные вещества - по методике В. Е. Воронцова (1946), танин - по Левинталю с пересчетным коэффициентом 5,82 по К. М. Джемухадзе.

Для управления продукционным потенциалом садовых экосистем в специфических условиях влажных субтропиков и при изменении их, часто до стресса (отрицательные температуры и засуха), устанавливали взаимовлияние функционирующих подсистем, определяли требования культур (в том числе интродуцентов) к окружающей среде и устанавливали критерии оптимального экономически и экологически целесообразного формирования урожая насаждений, находящихся рядом с климато-бальнеологической отраслью в регионе.

Комплексная оценка продуктивности садовых культур зоны проведена по методу В. К. Козина, Т. Д. Бесединой и П. М. Бушина (1992, 2005). Для изучения влияния различных антропогенных воздействий (сорт, формировка, площадь питания, корневое питание при внесении минеральных удобрений и т.п.) использовали лабораторный и полевой методы исследований. Схемы полевых многофакторных опытов представлены в соответствующих разделах диссертации. Повтор-ность опытов 2-3-х кратная, по 6-10 деревьев в варианте, размещенных рендомизированно.

Экспериментальные данные обрабатывали методами корреляционного и регрессионного анализов по Доспехову (1980), с использованием компьютерной системы построения моделей и описания взаимосвязи в агроэкоценозах (Новиков А. И., 1980).

3. Анализ ресурсного потенциала зоны влажных субтропиков

Черноморское побережье Краснодарского края от границ с Абхазией до Анапы находится в Среднеземноморской климатической области, характеризуется субтропическим климатом, который под воздействием орографического фактора (главного Кавказского хребта) изменяется от сухих субтропиков к влажным, последние охватывают территорию муниципального образования города Сочи.

Общая площадь земель муниципального образования составляет около 350 тыс. га, где преобладает категория земель природоохранного, заповедного, оздоровительного и рекреационного назначения. Вместе с лесным фондом они достигают 87% от общей площади, тогда как земли сельхозназначения за период с 1990 по 2009 сократились с 9,4% до 4,2%, а земли населенных пунктов увеличились в 2,2 раза. Изменяется породный состав многолетних насаждений, сократились площади под чаем и фундуком, виноградниками и цитрусовыми. Культура киви приобретает промышленное направление (Рындин, 2009).

Формирование рельефа Черноморского побережья края происходило под воздействием тектонических, аллювиально- пролюви-альных и абразионных процессов. Водная эрозия в настоящее время является одним из основных агентов формирования рельефа горного характера. Сложены горы породами нижней и средней юры и состоят в основном из аргиллитов (сланцевых глин), песчаников и мергелей. Эти легко поддающиеся эрозии породы образуют холмистый рельеф, вследствие чего низкогорная и предгорная части зоны имеют волнистый и увалистый рельеф. Вдоль берега моря, в результате абразионных и аллювиальных процессов, образовались морские террасы с отметками до 250-300 м над уровнем моря (Дизенгоф, Ларионов, 1980). Крупные склоны и долины расчленены реками и водотоками. Густота долинной сети эрозионно-денудационных низкогорий в среднем 2,26 км/км2 (Литвин, 1980).

Понятие субтропического климата разработано Г.Т. Селяни-новым (1936, 1961) и объясняется промежуточным положением субтропиков между зоной тропиков и умеренным поясом, в пределах которого хорошо выражены термические сезоны и присутствует зимний вегетационный период. Характер вегетации зависит от типа сезона, определяемого своеобразием термических режимов: теплый и холодный. Последний напрямую зависит от напряженности радиации. Летом суммарная радиация достигает 16,3-17,4 ккал/см2 и мало уступает напряженности в тропиках. В холодную часть года напряжение солнеч-

ной радиации уменьшается, что отражается на интенсивности ассимиляции. Продолжительность светового периода в Сочи зимой 9-10 часов, летом - 14-15 (Мосияш, Лугавцов, 1967). Температурным градиентом для субтропиков является температура воздуха +10°С, а надежным показателем термических ресурсов территории считается сумма активных температур выше 10°С (Селянинов Г.Т., 1933, 1936). Устойчивое появление среднесуточной температуры выше 10° в Сочи наблюдается в третьей декаде марта, прекращается в конце ноября. Сумма активных температур на побережье составляет 4160-4258°С, в горной части - 3678-4022. В зимний период в горах появляются устойчивые отрицательные температуры воздуха. Продолжительность эффективного периода вегетации при температуре воздуха свыше 15° составляет 156 дней в году.

В настоящее время установлено, что возможность успешного возделывания плодовых, особенно субтропических, зависит от сочетания метеофакторов в зимне-весенний период (Драгавцева, 2001; Дорошенко, 2001). В субтропиках морозоопасный период начинается в ноябре и заканчивается в апреле. Особенно опасны ранневесенние заморозки для уже вегетирующих растений фундука, персика, алычи и хурмы восточной. Математическая обработка данных среднесуточной температуры воздуха по декадам с 1974 по 2004 г.г. показала, что они значительно варьируют в марте-апреле.

Нижним пределом абсолютных минимумов для субтропических культур взяты температуры -8°С...-10°С. Однако, границы возделывания субтропических пород определяют не столько абсолютные минимальные температуры, сколько периодичность их проявления. По Селянинову (1961), гибель или сильное повреждение культур один раз в 10-15 лет экономически могут быть оправданы, тогда как ученые Кубани (2007) считают, что экономически выгодна культура тогда, когда повторяемость повреждений её плодовых образований наблюдается не чаще чем один раз в 40 лет.

По характеру теплового режима в субтропиках период полного зимнего покоя отсутствует и вегетация растений здесь не прекращается, вследствие чего на побережье можно получить два урожая овощных культур (редиса, салата, картофеля). Температурный ресурс почвы благоприятен для выращивания южных плодовых и субтропических культур (Рындин, 2009).

Вжгообеспеченность растений в регионе определяется, в основном, количеством атмосферных осадков, характером их распределения в вегетационный период и интенсивностью выпадения на поверхность почвы. Орография территории влажных субтропиков, аква-

тория моря обусловили значительное количество выпадаемых осадков - от 1312 до 1635 мм в год.

Осенне-зимний или холодный период (Х1-Ш) отличается промывным режимом, в течение которого количество выпавших осадков превышает испарение в несколько раз. Теплый вегетационный период (1У-Х) у побережья характерен равным количеством осадков и физического испарения, в горах - сумма осадков превалирует над испарением. Выделенные термические режимы в зоне отличаются по интенсивности выпадающих осадков ливневого характера, составляющих 54-78% от месячной нормы. Выпадают они преимущественно в теплый период и мало восполняют запасы влаги в почве. Количество доступной влаги для растений существенно снижается в августе и медленно восстанавливается осадками, выпадающими осенью.

Потепление климата в данном регионе выразилось увеличением количества осадков за год и, в основном, в теплый период. Среднегодовая сумма осадков за период с 1974 по 2008 годы составила 1635 мм против 1534 мм, поданным Мосияшаи Лугавцова (1967). Чрезвычайная изменчивость количества осадков, их ливневый характер при высоком физическом испарении создают неустойчивую влагообеспе-ченность растений в период вегетации, часто переходящую в засуху.

Почвенный покров зоны влажных субтропиков характерен пестротою своих типов и подтипов, обусловленных разнообразием поч-вообрабазующих пород, горным рельефом, гидротермическим режимом и растительностью (табл. 1).

Таблица 1. Состав почвенного покрова агроэкосистем во влажных _субтропиках (по данным Т.Д. Бесединой, 2004)_

Почвы Площадь в

га %

Дерново-карбонатные 4910 12,9

Бурые лесные: всего 19367 51,0

в том числе:

кислые 3902 10,3

кислые оподзоленные 3259 8,6

слабоненасыщенные 12206 32,1

Бурые лесные глеевые 2997 7,9

Желтозёмы 1506 4,0

Желтозёмы глеевые 516 1,4

Подзолисто-желтозёмные 242 0,6

Аллювиальные луговые 8321 21,9

Болотные аллювиальные иловаго-иерегнойно-глеевые 133 0,3

Итого 37992 100,0

Хорошо изучен почвенный покров территории, входящей в первый и второй агроклиматические районы влажных субтропиков и используемой в сельском и лесном производствах.

Полученные данные свидетельствуют о проеимущественном использовании бурых лесных и аллювиальных почв, биологический потенциал которых равен 4,68-5,13.

Горный рельеф зоны влажных субтропиков предопределил перераспределение тепла и влаги, элементов питания, направленность миграционных потоков, в том числе и эрозионных, что обусловило различия в плодородии почв и продуктивности садовых растений. Сельскохозяйственные угодья разместились здесь на участках с отметками от 0 до 800 м над уровнем моря. Данное расположение сельхозугодий объясняется совокупным влиянием условий рельефа на климатические показатели (табл.2).

Анализ проведённых исследований показал, что приток тепла от солнца на южных и западных склонах увеличивается, а на северных и восточных уменьшается в сравнении с ровной поверхностью или близкой к ней при уклоне 2°. К примеру, северные склоны в сравнении с южными при крутизне 10° недополучают тепла до 612°С, а при 15° -914°С. При увеличении крутизны склонов от 2° до 20° северные склоны недополучают тепла до 475° от общей суммы активных температур, восточные склоны также недополучают 232°, а на западных склонах наблюдается приток солнечного тепла на 236°С, на южных склонах-до 628°С.

Таким образом, рельефные условия влажных субтропиков влияют на уровень почвенного плодородия, обусловливая также развитие эрозионных процессов, что необходимо учитывать при возделывании многолетних культур в зоне.

Г.В.Добровольский (1994) считает, что чем глубже и основательнее будет знание разнообразия свойств и функций почв, закономерностей их распространения по элементам рельефа местности, тем надежнее могут быть рекомендации практического решения самых насущных вопросов использования почвенных ресурсов.

Культуры, получившие свое развитие в субтропиках России, являются интродуцентами из других стран и наиболее чувствительны к изменениям климата и почвенных условий, что отражается на их продуктивности.

Несмотря на это, природно-климатические ресурсы зоны влажных субтропиков позволяют выращивать на данной территории южные садовые культуры с учетом абиотических факторов.

Таблица 2. Характеристика агроклиматических районов Черноморского побережья (Б.Сочи) по теплообеспеченности

Агро-клима-тичес-кпП район Название станции Высота над уровнем моря.м Сумма активных температур >10°С при крутизне склонов

2° 5° 10° 15° 20°

На северных склонах

I Сочи АМС 57 3942 3862 3730 3599 3467

11 Калиновое озеро 450 3616 3496 3435 3258 3139

III Красная поляна 564 2924 2865 2767 2670 2337

IV Ачишхо 1880 1011 900 956 923 889

На южных склонах

1 Сочи АМС 57 4061 4170 4342 4513 4689

II Калиновое озеро 450 3676 3840 3998 4156 4318

III Красная поляна 564 3013 3093 3221 3348 3478

IV Ачишхо 1880 1041 1069 1113 1157 1202

На восточных склонах

I Сочи АМС 57 3970 3990 3866 3802 3738

II Калиновое озеро 450 3656 3628 3560 3501 3443

III Красная поляна 564 2945 2915 2868 2821 2773

IV Ачишхо 1880 1018 1010 991 975 958

Па западных склонах

I Сочи АМС 57 4043 4070 4146 4222 4297

II Калиновое озеро 450 3715 3778 3818 3888 3957

III Красная поляна 564 2993 3019 3076 3132 3188

IV Ачншхо 1880 1034 1043 1063 1082 1102

4. Экологические требования основных садовых растений, возделываемых во влажных субтропиках России

В понятие экологических условий (требований) вводятся те абиотические факторы, которые жизненно необходимы для существования организмов. В группу абиотических факторов включают свет, тепло, влагу различного происхождения, почву с совокупностью физи-

ко-химических показателей и рельеф (Фисенко, 2001).

Влияние экологических факторов на живой организм чрезвычайно разнообразно и зависит от биологических особенностей агро-экосистемы. Диапазон действия абиотических факторов, в которых существует растение, ограничен их минимальными и максимальными значениями, в зоне оптимума растительный организм получает наилучшее развитие.

Возможность регулирования факторов, влияющих на ход формирования урожая, является сутью всех технологических приемов возделывания садов. Тем значимее данные показатели для садовых экосистем, представляющих собой многолетнюю монокультуру. Отличительной особенностью садовых экосистем является повышенная капиталоёмкость, биологически обусловленная длительность вступления в пору плодоношения, необходимость адаптации агроэкосистемы к внешним меняющимся воздействиям среды. Современные садовые культуры отличаются от своих предков качеством и количеством плодов, меньшей устойчивостью к внешней среде. В связи с этим их биологическая продуктивность тесно связана с соблюдением сроков и полнотой технологических приемов, которые в свою очередь зависят от биологии культур, их сортимента и микрозональных условий размещения.

При модернизации существующих и моделировании новых многолетних агробиоценозов особенно актуальна оптимизация параметров экологических факторов, их оценка. Учет совокупности разнообразия влияния био- эколого- экономических факторов, использование результатов научно-технической деятельности может сделать плодоводство эффективным и конкурентоспособным (Егоров, 2001).

Агроэкологические требования культуры чая. Субтропический регион Краснодарского края считался третьей сырьевой базой по производству чая в СССР (Дараселия и др., 1989). Это самый северный регион на земном шаре, где культура чая возделывается в промышленных масштабах. С продвижением культуры чая к его северным экологическим границам изменяются сезонные циклы вегетации чайного растения, влияющие на его урожайность (Бушин, 1975; Бушин, Бесе-дина, Копылов, 1994). Динамичность сбора чайного листа зависит от гидротермических условий. На майский сбор, составляющий 34% от всего урожая, влияет температурный режим за период с 1-го января по 20 мая. Последующие сборы чайного листа обусловлены количеством осадков.

Установлены оптимальные показатели температуры воздуха (19-21°С) и суммы осадков (650-708 мм) в период листосбора для сор-

та Колхида в субтропиках России (Рындин, Малюкова, Козлова, 2008).

Исследования показали, что характеристики водного режима в листьях чая, активность фермента каталазы в них, анатомо-морфологические параметры его листьев чётко определяют наступление засухи и служат комплексом показателей определения адаптивности чайных растений к условиям возделывния (Белоус, Рындин, 2008).

Чайная плантация представляет собой интенсивную монокультуру, возделываемую на постоянном месте 40-70 лет, но наиболее продуктивный период для неё 50-55 лет (Рындин, Туов, 2006). Культивируют чай на мощных почвах, так как основная масса корней чайного растения находится в слое 30-70 см (Гвасалия, 1975; Дараселия и др., 1989). Одним из основных показателей чаепригодности почв долго служила кислая реакция почвенной среды. Однако исследования П.М. Бушина и др. (1994) показали, что потенциальная урожайность плантаций чая существенно зависит от степени насыщенности слоя почвы 50-100 см (г=-0,67±0,14). Дальнейшее изучение почвенных свойств под растениями чая позволило В.К. Козину (2007) установить тесную зависимость (г=0,94) урожайности чая от фракций гранулометрического состава почвы, опосредовано связанных с содержанием гумуса в слое 0-60 см. Важной биологической особенностью чайных растений является отношение к подвижному алюминию в почве: чем выше его содержание, тем выше урожайность растений, г=0,74 (Малюкова и др., 2006, 2007; Рындин и др., 2008). Все выше представленные свойства почв субтропиков характеризуют их потенциальную продуктивность для оптимизации размещения чая, для оценки почвенного плодородия при закладке плантаций чая.

Продуктивность плантаций изменяется в зависимости от генезиса почв субтропиков, мощности их профиля, гранулометрического состава, подверженности эрозии и условий рельефа. Наиболее продуктивны для чая оподзоленные подтипы бурых лесных почв и желтоземов. На продуктивность плантаций чая также влияют рельефные условия. Ориентация склонов, благодаря перераспределению тепла и влаги, существенно влияет на урожайность чайных растений, на сроки лис-тосбора.

Насаждения чая, в основном, размещены на северо-западных (34,5%), на западных - 15,1%, юго-восточных - 12,1% и юго-западных (13,8%) склонах. Менее всего (3.4%) используются северо-восточные склоны. Урожайность чая с плантаций на южных склонах на 18% ниже, чем в среднем по зоне, на западных склонах - выше на 21%. Высота над уровнем моря свыше 500 м существенно влияет на массу урожая, снижая ее на 24% (Беседина, Козин, 1999). Урожайность рас-

тений чая на плантации под влиянием крутизны склонов варьирует от 48 до 54 ц/га. Благодаря шпалере, в большинстве случаев приобретающей контурное расположение, и наличию растительных остатков в междурядьях, культура эффективно защищает почвенный покров от смыва.

Влияние абиотических факторов на урожайность хурмы восточной и фейхоа. Эффективность возделывания и размещения интродуцированных сортов хурмы и фейхоа в северных экологических границах субтропиков определяет термический фактор.

В стадии покоя растение хурмы при температуре -15°С получает слабые повреждения, при минус 20°С - сильные. Снижение температуры до -15°С вызывает сильные повреждения у фейхоа. Поэтому культивирование субтропических плодовых растений зависит, в основном, от условий перезимовки. Поскольку их плоды созревают в октябре-ноябре, летние непродолжительные засухи не отражаются существенно на их урожайности. Для нормального развития насаждений хурмы необходимы мощные почвы не менее 80 см (Омаров, Бесе-дина, 2006). Возделывается хурма в основном на бурых лесных слабоненасыщенных почвах, характеризующихся нейтральным и слабощелочным рН. Фейхоа возделывается на всех типах почв зоны.

Установлено что урожайность деревьев хурмы восточной зависит от рельефных условий и в основном от ориентации склонов, так как экспозиция склонов влияет на теплообеспеченность субтропических пород.

Хурма восточная в основном размещена на склонах, ориентированных на северо-восток, северо-запад, восток, юго-восток и юг (88%), продуктивность на которых варьирует от 28 до 35 баллов, что в целом относится к низкобонитетным.

В целом агроклиматические условия влажных субтропиков России благоприятны для культивирования хурмы восточной и фейхоа. Управляя почвенным плодородием и размещая эти культуры в оптимальных рельефных условиях, можно повысить их урожайность.

Агроэкологические факторы, лимитирующие урожайность цитрусовых культур. В климатическом отношении субтропическая зона края находится на переходной границе возможного естественного произрастания теплолюбивых цитрусовых культур в открытом грунте. Существенное влияние на развитие цитрусовых оказывают изменения термического режима в зимне-весенний период, в связи с чем в зоне получила развитие карликовая форма мандарина.

Цитрусовые сады произрастают в зоне на бурых лесных слабоненасыщенных почвах, предпочитают мощные почвенные разности

(не мене 80 см). Данные почвы характерны слабокислым рН верхних горизонтов и нейтральным - нижних слоев.

Агроэкологические требования культуры киви во влажных субтропиках России. Киви относят к высокотребовательной к температурным условиям культуры (Тарасенко, 1999). Для её нормального роста и плодоношения необходима сумма активных температур не ниже 3600°С. Съемная зрелость плодов наступает по достижении суммы температур 4065-4240°С, в зависимости от сорта (Айба, 2005). В состоянии покоя растения киви переносят темпертуру до -15°С. Веге-тирующие побеги погибают при температурах -3...-5°С, которые часто стали наблюдаться в зоне в феврале-марте и даже в начале апреля.

Растения киви очень требовательны к высокой относительной влажности воздуха в связи с большой листовой поверхностью и усиленной транспирацией. Эта культура требовательна не только к высокой влажности воздуха, но и к достаточному содержанию почвенной влаги, для чего крайне необходимо орошение насаждений.

Основная масса корневой системы растений киви сосредоточена в слое 0-40 см (Айба., 2005; Тутберидзе, 2005). Однако культура требует для своего развития мощных почв, обладающих плотностью не выше 1,3 г/см2. Реакция почвенной среды может варьировать от слабокислой до слабощелочной.

Агроэкологические требования культуры фундука во влаж-но-субтронической зоне России. Фундук также относится к теплолюбивым растениям и оказался достаточно приспособленным к средиземноморскому климату. В условиях Черноморского побережья эта культура цветет с января по март. Термический режим в пределах +8...12°С является благоприятным для цветения растений. Распускание вегетативных почек начинается ранней весной. Созревание орехов достигается при сумме положительных температур 2760°С. Цветочные почки закладывается в июне при наступлении среднесуточных температур 16-18°С. Термический режим субтропиков вполне благоприятен для культуры фундука (Махно, Хаашир, 2003).

При довольно высоком количестве осадков и их неравномерном распределении в годичном цикле ощущается дефицит влаги в почве, особенно в период созревания орехов, что усугубляется поверхностным размещением корневой системы растений фундука в слое 540 см. Сложилось мнение о пластичности растений фундука к почвенным условиям, в связи с чем его сады были преимущественно (67%) размещены на средне- и маломощных почвах с широким диапазоном рН, от 5 до 8,5. Оптимальный рН равен 6,5. Возделывается фундук в основном на бурых лесных почвах (67%).

Орографические условия субтропиков также в определённой мере лимитируют урожайность культуры. Климат Черноморского побережья позволяет размещать фундучные насаждения без ограничений по экспозиции склона, но всё же растения более продуктивны на склонах северо-западной и северо-восточной ориентации. Менее продуктивны южные склоны, смытые и пересушенные в летний период.

Таким образом, для полной реализации продукционного потенциала культуры фундука необходимо учитывать климатические, рельефные и почвенные факторы.

Агроэкологические факторы, лимитирующие возделывание семечковых культур. Термический режим зоны благоприятен для возделывания яблони и груши. Однако, периоды потепления зимой провоцируют раннюю вегетацию плодовых растений, а последующие за ними заморозки повреждают генеративные органы. Дефицит влаги в июне-августе отражается на урожае деревьев и качестве плодов.

Уровень плодородия почв для семечковых определяется запасами органического вещества и мощностью гумусовых горизонтов. Оптимальное сложение 1,25-1,35 г/ см2. Яблоня растет в довольно широких пределах рН почвы, от 5,5 до 8,5, но экологический оптимум находится между 6,0-7,5. Неблагоприятные почвенные условия проявляются болезненными симптомами в течение ряда лет. Понижается устойчивость деревьев к заболеваниям и вредителям, снижается урожайность в несколько раз. Продуктивность семечковых плодовых культур в регионе ограничивается почвенной средой.

Оценка абиотических факторов субтропиков для выращивания косточковых показала, что дм персика, например, важен температурный режим во время цветения 8-12°С, а в период созревания плодов - около 23 °С (в июле-августе). Заметное влияние на степень морозостойкости генеративных почек персика, как алычи и сливы, также оказывают зимние оттепели, когда среднесуточная температура воздуха поднимается выше 5°С. Деревья реагируют на потепление началом сокодвижения, а последующие похолодания вызывают гибель почек.

На засуху, которая в последние годы участилась и углубилась в зоне, косточковые культуры реагируют сокращением прироста, снижением уровня закладки цветковых почек, урожая и ухудшением качества плодов.

Культура персика требует мощных почв, его корневая система сосредоточена в слое 0-60 см. Плохо переносит повышенное содержание карбонатов. Хорошо развивается при рН равном 6-7, сильнокислая среда сдерживает его рост.

Слива и алыча менее требовательны к почвенным условиям, хорошо переносят высокое содержание карбонатов и уплотненные почвенные разности.

Плодовые породы плохо мирятся с избыточной влажностью воздуха, поражаются болезнями, вследствие чего для их размещения ученые института рекомендуют среднегорную зону региона (200-500 м над у.м.). В высокогорной зоне (600-1000 м над у.м.) рекомендуют возделывать, главным образом, семечковые, сливу и фундук. Раннеспелые сорта лучше размещать на южных и смежных с ними склонах, сорта средних сроков созревания - на склонах западной и смежных экспозиций, сорта позднего срока созревания - на северных и восточных склонах. Это снижает влияние засушливых периодов на продуктивность плодовых растений.

Агроэкологические требования луковичных цветочных культур предъявляются, главным образом, к почвенным условиям. Им необходимы легкие водопроницаемые почвы.

Таким образом, агроэкологические требования садовых культур обусловлены их биологическими свойствами и абиотическими факторами зоны, глубокое познание которых даст возможность оптимизировать условия возделывания и повысить продуктивность агро-экосистем.

Способы управления продукционным потенциалом садовых растений в изменяющихся условиях внешней среды субтропиков России

Современные технологические системы должны обладать адаптивностью, биологизацией процессов, экологической и экономической эффективностью, способностью обеспечивать стабильность плодоношения, оптимальной реализацией продукционного потенциала плодового агроценоза, высокими потребительскими качествами продукции. Перечень показателей адаптивного садоводства достигается: методами повышения фотосинтетической активности растений и их отзывчивостью на антропогенные воздействия; эффективным использованием элементов питания; биологизацией защиты растений; управлением приспособительных реакций растений; оптимизацией подбора сорто-подвойных комбинаций; рациональным размещением культур (Егоров, 2006). Продукционный потенциал - воспроизводственные возможности, обусловленные сложным взаимодействием биологического, конструкционного и техногенного потенциала. Биологический потенциал сорта - наследственно закрепленная способность культур-

ного растения воспроизводить продукцию в конкретных почвенно-климатических и техногенных условиях. Конструкционный потенциал плодового агроценоза - формы и способы, ориентирующие создаваемую систему на максимальное использование природно-климатических факторов. Техногенный потенциал - методы и способы управления реализацией потенциальных возможностей агроэкосисте-мы путём различных агрогенных воздействий. Комплексному использованию способов управления продукционным потенциалом садовых растений в субтропиках посвящена данная глава диссертационной работы.

5.1. Роль сорта в повышении продукционного потенциала садовых растений в субтропиках России является базовой в биологи-зации плодоводства (Хвостова, 2006). Среди различных агроприёмов в повышении урожайности садов доля сорта оценивается в 30-50 и даже 70% (Савельев, 2001). При этом новые сорта должны иметь преимущества перед существующими: отличаться новизной, обладать адаптивностью, скороплодностью, продуктивностью, иметь хорошие товарные и потребительские свойства плодов (Луговской, 2003). Процесс совершенствования сортимента непрерывен во времени и пространстве, так как меняются вкусы потребителей, повышаются требования к сортам. У любого сорта всегда найдется признак, который следует улучшать. В ответ на антропогенные воздействия, на изменяющиеся условия окружающей среды, появление новых рас вредителей и болезней, снижение устойчивости изменяются условия производства продукции садоводства.

Ограничение применения средств химической защиты на побережье, невозможность полноценного использования техники для обработки мелкоконтурных участков на горных склонах вынуждают товаропроизводителей к обновлению сортового состава, как одному из наиболее доступных методов повышения продуктивности садов и качества плодов.

Отрасль чаеводства во влажно-субтропической зоне России является ведущей, готовая продукция которой по вкусовым качествам не уступает лучшим зарубежным чаям. Исторически сложилось, что закладка чайных плантаций в зоне проводилась сеянцами, полученными из семян грузинской популяции и частично завезенных из Китая (Рындин, 2007; Рындин, Туов, 2009). В результате растения чая на плантациях характеризуются большой пестротой биологических и хозяйственных признаков: побегообразовательной способностью, характеру ветвления, длине вегетационного периода, по урожайности и биохимическим показателям.

Интродуцированные в 1968г. новые формы чая из Грузии - вегетативно размноженный сорт Колхида и размноженная семенами популяция Грузинский 15 - после госсортоиспытания в 1995 г. допущены к использованию в Краснодарском крае. В последние десятилетня во ВНИИЦиСК созданы новые морозостойкие сорта чая Сочи и Кара-тум (Рындин, 2006). Сорт Каратум, выделенный в производственных насаждениях в 1976г., отличается мощностью куста, нежной антоциа-новой окраской, величиной флешей. Сорт Сочи, полученный из популяции Кимынь, отличается своей морозостойкостью (Туов, Прокопенко, Добежина, 2004). В настоящее время используются новые сорта грузинской селекции, такие как Рекорд и Старт (табл. 3).

Таблица 3. Урожайность и качество сырья новых сортов чая (по данным Туова М. Т., Прокопенко И.А., Добежиной C.B., 2004)

Сорта Урожайность, в Средняя масса флешей, в Содержание, %

ц/га %к контролю г %к контролю танина экстра-актных веществ

Грузинская популяция 43 100 0,5 100 25,3 39,5

Колхида 93 216 1,2 240 28,7 42,4

Грузинский 15 89 207 1,1 220 27,2 41,5

Карагум } 00 232 1,4 280 29,2 42,9

Сочи 76 177 0,9 180 26,2 40,6

Рекорд 125 291 и 220 30,1 43,9

Старт 95 221 1,1 220 28,3 43,4

Преимущество сортов Каратум и Сочи, адаптированных к условиям «северных» субтропиков, по урожайности, массе флешей и качеству сырья в сравнении с грузинской популяцией, вполне очевидно. Эти сорта отличаются устойчивостью к стресс-факторам (Рындин, Белоус, 2008). Диагностика растений чая на засуху и высокие температуры воздуха показала, что наиболее устойчивыми по параметрам водного режима являются растения сорта Каратум, у Колхиды при дефиците влаги наблюдается подсыхание флешей. Следовательно, переход на сортовое чаеводство при перезакладке сортами с высокой потенциальной урожайностью, хорошим качеством сырья, равномерным подходом флешей к сбору позволит повысить продуктивность чайных плантаций на 30-50%, не увеличивая площади под ними в субтропическом регионе России.

Хурма восточная, благодаря зимостойкости, урожайности и

21

пластичности к почвенным условиям является одной из наиболее перспективных культур в субтропиках. Для промышленного производства плодов наиболее ценными сортами являются: среди группы константных невяжущих - Джиро, Двадцатый век и Фуйю; из варьирующих -Хиакуме, как опылители - Зенджи-Мару и отечественный сорт Хос-тинский. Из константной группы терпких по качеству плодов, особого внимания заслуживает сорт Сидлес. Урожайность Хиакуме составляет 94, Джиро - 64, Зенджи-Мару - 63, Сидлес - 88, Хостинский - 99 ц/га. Плоды всех сортов транспортабельны, в недозрелом состоянии имеют товарный вид и при созревании высокие вкусовые качества, представляют экологически чистый продукт, так как насаждения хурмы практически не обрабатываются пестицидами.

Культура фейхоа получила в нашей стране признание за вкусовые качества плодов и относительную морозостойкость растений. Насаждения её в основном семенного происхождения, вследствие чего в них присутствуют растения с различной продуктивностью, качеством плодов и сроками созревания. Сеянцы поздно вступают в пору плодоношения. В настоящее время выделены формы, отличающиеся высокой урожайностью и скороспелостью (табл.4).

Таблица 4. Продуктивность выделенных форм фейхоа, рекомендованных для размножения (средняя за 2001-2007 гг.) _ (схема посадки 2x5 м)_

Сорт, Урожайность, Масса плода, г

форма ц/га средняя максимальная

Раннеспелые формы (2-3 декады сентября - 1 декада октября)

0-01 115 272 45,3

12,5 75 234 39,2

8-10 110 42,1 48,2

Среднеспелые формы (2-3 декады октября -1 декада ноября)

Суперба(котроль) 74 48,4 61,3

3-3 91 29,4 36,4

6-24 101 28,8 38,6

7-15 91 35,0 55,9

8-20 105 31,1 42,0

8-24 108 32,6 54,1

10-22 96 57,7 80,7

Д-1 182 115,3 138,5

Позднеспелые формы (ноябрь - начало декабря)

6-3 103 32,2 44,5

Так, форма Д-1 (Дагомысская) дает до 18 кг плодов с 1 куста, отличается крупными плодами (до 170 г). Форма 0-01 (Дачная), раннего срока созревания (начало октября), средний урожай с куста достига-

ет 11,5 кг. Масса плода средняя, кожура тонкая, без каменистых клеток. Форма 8-10 (Сентябрьская) вызревает в конце сентября, урожай с куста составляет 12,3 кг. Средняя масса плода около 40 г. Содержание витамина С 42,62; 50,51; 50,45 мг%, сумма Сахаров: 7,88; 6,96; 7,18% соответственно.

Основной сортимент мандарина (80-85%) в зоне представлен карликовыми формами типа Васэ - клонами C.unshiu, важнейшего промышленного вида российских субтропиков. Урожайность наиболее используемых в посадках сортов - Ковано-Васэ и Миагаве-Васэ в среднем за 2004-2008 гг. составила 12,3 кг с дерева (в отдельные годы достигала 16,8-20,9 кг). Из новых интродуцированных гибридов лучшую урожайность за последние 5 лет показали перспективные формы мандарина №17030 и №17048 - в среднем 17,8-14,3 кг с дерева, самый высокий был получен в 2005 г. - соответственно 30,5-27,0 кг. Для производственного испытания рекомендован сорт Слава Вавилова, урожайность которого достигла 21,4 кг с дерева, а в среднем за 5 лет -12,9 кг.

Из нуцеллярных зародышей получены новые сорта мандарина Милениум-1 и Милениум-2. Они включены в Реестр селекционных достижений РФ с 2008 года и запатентованы в 2009 г. (авторы А.П. Токарев и Р.В. Кулян). Урожайность Милениума-1 составляет 30-35 кг с дерева, созревают плоды в первой декаде октября. Урожайность Ми-лениума-2 достигает 28-32 кг с дерева, созревают плоды также в начале октября.

Для культивирования киви в субтропиках России рекомендованы сорта: Монти - средняя урожайность 152 ц/га, Бруно (151 и/га), Кивальди (130 ц/га), Хейворд(122 ц/га). Подобраны сорта опылители. Для сортов Монти и Бруно рекомендован опылитель Матуа, для Хей-ворда и Кивальди - Томури. Вызревают в основном в ноябре.

Возделывание фундука на Черноморском побережье Краснодарского края до организации опытной станции носило местный характер. С 1904 г. началась интродукция сортов фундука из Германии, стран Средиземноморья и Малой Азии. В настоящее время коллекция фундука насчитывает более 120 сортообразцов (Махно В.Г., 2004). Основным промышленным сортом стал Черкесский-2, им занято до 98% всех существующих насаждений, урожайность которых в среднем составляет 6,8 ц/га орехов.

Современные экономические условия требуют введения в культуру новых сортов, с достаточно стабильной урожайностью, высокой устойчивостью к болезням и вредителям. В последние годы созданы сорта нового поколения, продуктивность которых существенно

превосходит сорт Черкесский-2 (табл. 5). Однако, только сорта Кавказ и Сочи-2 близки к районированному сорту по регулярности плодоношения. Урожайность сортов Президент, Анастасия и Галина варьирует значительно больше, коэффициент вариации их равен 19-23%. По содержанию жира и белков в орехах новые сорта не уступают сорту Черкесский-2. В них также выше выход ядра (45,8-47,2 против 45,4%).

Таблица 5. Урожайность сортов фундука нового поколения __и качество орехов__

Сорта Средняя урожайность за 2002-2008 г.г., ц/га Коэффициент вариации, % Содержание, %

жира белков

Черкесский-2 (контроль) 10,2±0,3 9,0 68,2 16,5

Президент 18,3±1,3 19,1 69,5 17,0

Кавказ 17,2±0,7 10,4 68,8 18,1

Кубань 16,7±0,9 14,7 69,0 17,2

Сочи-1 17,5±1,0 15,8 68,4 16,9

Сочи-2 17,6±0,9 13,4 69,3 16,8

Перестройка 18,4±1,2 15,3 69,5 17,3

Виктория 17,5±1,1 16,4 68,7 17,1

Кристина 16,0±1,1 17,6 69,0 16,6

Анастасия 16,2±1,2 20,0 68,5 17,2

Галина 15,7±1,4 23,1 69,1 16,8

При возделывании семечковых плодовых культур в зоне влажных субтропиков на первое место встаёт замена сортов, восприимчивых к грибным заболеваниям, на иммунные и высокоустойчивые к болезням. Среди свыше 100 изученных сортообразцов яблони выделены сорта с высокой адаптивностью: Редфри, Либерти, Флорина, Черноморское Инденко, Фридом, урожайность которых на 20-60% выше, чем у районированных сортов. Перспективны отечественные сорта груши, имеющие полевую устойчивость к парше: Черноморская янтарная, Рассвет, Вербена, Вега, Хостинская.

Из косточковых плодовых пород в последнее время наибольшее значение приобрела культура персика. Для равномерного поступления его плодов на рынок необходим набор сортов, который перекрывал бы весь период потребления (около 90 дней). В сортимент культуры введены ультраранние и ранние сорта Спринголд, Армгольд, Редвин. Выделены новые сорта персика, дополняющие существующий сортимент: Маинред, Команче, Санбим, Лоадел.

Выведены высокоурожайные сорта чая Каратум и Сочи, хо-

24

рошо приспособившиеся к дефициту влаги и почвенным условиям региона. Для хурмы восточной рекомендованы интродуцированные сорта, акклиматизация которых прошла с успехом, выведен отечественный сорт Хостинский, урожайность которого выше сорта Хиакуме. При культивировании фейхоа выделены 3 раннеспелых сорта. Выведены новые сорта цитрусовых Милениум-1 и 2. Созданы сорта фундука нового поколения с урожайностью до 15,7-18,3 ц/га, превосходящие сорт Черкесский-2 не только по продуктивности, но и по качеству орехов. Рекомендованы иммунные сорта яблони и груши. Для конвеерно-го поступления плодов персика предложены ультраранние, ранние и новые позднеспелые сорта.

5.2. Оптимизация минерального питания и его диагностика являются также эффективным способом в повышении продукционного потенциала садовых культур. Из агроэкосистем идет постоянный отток питательных элементов с урожаем, с внутрипочвенным и поверхностным смывом. К тому же садовая экосистема представляет собой длительную монокультуру с многолетней «типовой» агротехникой, в результате которой происходит одностороннее воздействие на почвенную среду в связи с избирательным поглощением элементов питания, его динамикой и выносом в зависимости от объема корнеоби-таемого слоя и запасом в нем питательных веществ.

Повышение продуктивности садовых экосистем и её стабилизация возможны путем оптимизации системы минерального питания культур внесением макро- и микроудобрений, обеспечивающих не только уровень корневого питания, но и адаптацию растений к меняющимся условиям внешней среды, устойчивость к фитопатогенам.

Эффективность возделывания интенсивной культуры чая в субтропиках России сопряжена с системным внесением минеральных удобрений в значительных количествах. В целях совершенствования технологий на современном уровне в многофакторном полевом опыте изучался и анализировался принцип расчета и применения минеральных удобрений под культуру чая сорта Колхида (Рындин, Малюкова, Козлова, 2007,2008).

Нелинейный характер влияния основных элементов питания на урожай позволил определить их оптимальные значения по критерию максимального урожая:

1) для молодой плантации: N210 Р0К104 кг/га д.в.\ урожай составил в первый год - 35,3 ц/га, на второй - 53,8 ц/га, на третий - 73,3 ц/га;

2) для полновозрастной плантации: N442 Р180К150 кг/га д.в.\ при условии отсутствия дефицита влаги и среднем уровне плодо-

родия почв теоретический урожай составит 140 ц/га.

Оптимизация питания растений чая, повышение эффективности внесения удобрений в большей степени связаны с обеспечением оптимального соотношения макро — и микроэлементов. Недостаток последних приводит к функциональным физиологическим заболеваниям (различным хлорозам) и, как следствие, к снижению побегообразо-вательной способности. Дальнейшее повышение урожайности и получение высококачественной продукции возможно только при оптимизированном питании чайных растений как макро-, так микроэлементами (Белоус, Притула, 2008; Белоус, Рындин, 2008).

Некорневое внесение микроэлементов марганца, цинка и смеси существенно воздействовало на урожайность растений чая. Если на контрольном варианте урожай в среднем достигал 65,8 ц/га, то при обработке растений чая раствором меди, марганца, цинка и железа он составил 71,5-78,9 ц/га. Улучшилось качество сырья. Применение микроэлементов не повышало их содержание в чайном листе, и не превышало ПДК. Растения чая, получившие некорневую обработку микроэлементами (Мп и 2п), лучше переносили засуху.

Минеральное питание хурмы восточной, его диагностика разработаны также на базе полевого многофакторного опыта, что позволило усовершенствовать систему формирования продуктивных садов данной культуры ещё в стадии закладки насаждений в сложных и специфических условиях Черноморского побережья России.

Диагностику уровня питания культуры в почве и в растениях хурмы следует проводить в мае и июне, поскольку только в этот период наблюдается тесная связь элементов питания в почве с внесенными дозами удобрений. Ведущее значение в питании растений хурмы также имеет азот.

Определена оптимальная доза минеральных удобрений экологически и экономически обоснованная - N100 Р80К80 кг/га д.в., при которой средняя многолетняя урожайность достигла 82,6 ц/га плодов, рентабельность - 128%. При этом коэффициент вариации урожайности составил 24%, что свидетельствует о стабильности плодоношения культуры.

Впервые для хурмы восточной разработана и листовая диагностика, а по ее данным в листьях майского отбора можно прогнозировать величину урожая и своевременно ввести корректировку.

Оптимизация минерального питания фундука, как и других садовых культур, сказывается на продолжительности жизни сада. Особенностью растений фундука является двухлетний цикл развития генеративных органов, вследствие чего условия существования растения

в текущем году отражаются на формировании урожая следующего года. Сбалансированное питание помогает успешно преодолевать стрессовые ситуации и противостоять болезням и вредителям.

Наиболее эффективными для фундука оказались дозы удобрений N200 и N340 Р80К80 кг/га д.в., урожайность которых составила 12,7 и 14,7 ц/га (сорт Черкесский-2), а рентабельность 65 и 48% (Рын-дин, Махно, Черепенина, 2008).

Установлены параметры обеспеченности почвы питательными элементами для фундука в слое 0-20 см. Оптимальное содержание минерального азота составляет 20-26, фосфора - 20-40, калия - 21-30 мг/100 г фосфор и калий определены в вытяжке по Чирикову.

Показатели почвенной диагностики необходимы при оценке почвенного плодородия как при закладке насаждений фундука, так и при разработке рабочих проектов под его посадку.

Для цветочных луковичных культур установлены дозы и сроки внесения удобрений в соответствии с размером луковиц.

5.3. Совершенствование конструкций садовых насаждений в субтропиках России. Переход на интенсивные насаждения обуславливает изменение всех агротехнических приемов. Растения в сообществе раньше всего достигают предела пороговой загущенности по свету. При недостатке поступления солнечного освещения в центр кроны прекращается фотосинтез в листьях, они начинают оттягивать часть продуктов фотосинтеза. Основная масса листьев и плодоносные почки смещаются на периферию кроны, в результате снижается урожайность и качество плодов (Избасаров, Карычев, Жылкайдарова, 2003). Возникает необходимость в значительном ограничении плодовой древесины, нарушается соотношение между корневой системой и надземной частью многолетнего растения. Все это требует больших затрат ручного труда (Бербеков и др., 2003).

Экономические критерии, обуславливающие целесообразность производства, также определяют параметры технологии и её подсистем, включая конструкцию насаждений (Егоров Е.А. и др.). Технологии с их подсистемами дифференцируются в зависимости от природно-климатических факторов зон и микрозон. Элементы современных интенсивных технологий должны соответствовать биологическим потребностям возделываемых растений.

Схема посадки, размещения деревьев в интенсивных садах влияет на урожай, позволяет рационально использовать земельные ресурсы (Дорошенко Т.Н., 2003). Кроме того, при большей плотности посадки с одновременным созданием оптимальной архитектуры плодового растения обеспечивается лучшая освещённость листовой по-

верхности за счёт большего использования солнечной энергии.

Формировка и обрезка садовых растений направлены на регулирование нагрузкой урожая, управление ростовой активностью, создание баланса между вегетативной и генеративной сферой растений, оптимизацию минерального питания и водного режима. Так, малообъемные кроны имеют меньше древесины, бсльше питательных веществ поступает на плодоношение и адаптацию, растения более засухоустойчивы, не требуют дополнительных затрат на создание конструкций. Повышается производительность труда при обрезке деревьев и при съёме плодов, такая крона более удобна для ухода за растением и почвой.

Особенности формировки листосборной поверхности шпалеры чая. Правильно и своевременно проведённая подрезка растений чая способствует усилению побегообразования, улучшению качества собираемых флешей, равномерному подходу их к сбору. В технологии возделывания чая наиболее трудоемким и растянутым по времени (V -IX) является сбор чайного листа, на долю которого приходилось до 70% ручного труда от общих затрат. Переход на механизированый сбор потребовал перевода сферической формы шпалер на горизонтальную, который не отразился на урожайности и качестве чайного сырья.

Плантации чая, основная масса которых заложена в 50-х годах 20 века, имеют ширину междурядий 150, 175 см, частично 125 и 205 см. Применение аппаратов малой механизации в чаеводстве вызвало сокращение листосборной поверхности шпалер до 50 и 70 см.

По данным М.Т.Туова и Маркиной Н.М. (1994), уменьшение ширины листосборной поверхности шпалеры чая не повлияло существенно на урожайность насаждений чая. Так, при ширине шпалеры 90 см урожайность достигла 68,6 ц/га, при ширине 50 см - 69,2 ц/га.

Для культуры хурмы восточной в регионе также разработаны формировки деревьев и оптимальные площади питания. Прежде растения хурмы высаживали на расстоянии 10x10, 8x8, 6x5 м. Рациональное использование территорий субтропиков и интенсификация садоводства востребовали изменения площадей питания и в связи с этим изучения влияния их на продуктивность культуры (Омаров, Рын-дин, 2008,2009) (рис. 1).

Вполне очевидна эффективность рационального использования почвенного ресурса в зоне при сохранении товарных качеств плодов.

Культура хурмы имеет свои особенности обрезки полновозрастных деревьев, благодаря которой происходит перераспределение

питательных веществ по кроне дерева. Кроме того, обрезкой можно влиять на прозрачность кроны дерева, на сроки вступления его в плодоношение и предупредить быстрое старение растения. Ежегодное прореживание в более старшем возрасте сада следует чередовать с омолаживающей обрезкой. За 4-5 лет растение хурмы восстанавливает свою крону, усиливая рост плодоносных побегов, существенно повышается урожайность насаждений. После омолаживания сорт Хиакуме дал урожай 82,6 ц/га, против 61,6 ц/га с растений, не подвергавшихся обрезке.

ЗАО « Мацестинскнй чай »

ГУ П « Октябрьский »

Рис.1 — Урожайность хурмы сорта Хиакуме в зависимости от схемы размещения деревьев в саду.

В условиях зоны впервые апробирована пальметтная форма возделывания хурмы восточной (Омаров, 2000). Растения высаживались на расстоянии 5x3,5, 5x3.0, 5x2.5 м. Наиболее перспективными для этой формировки оказались сорта Хиакуме, Зенджи-Мару, Сидлес, Хачна, Гошо-Гаки. Одним из важных преимуществ растений хурмы в пальметтных посадках является их скороплодность и снижение затрат при сборе плодов.

При культивировании фундука традиционной формой формирования растений является кустовая, которая рекомендуется для гор-

ной местности, где крутизна склонов достигает свыше 15 градусов. С учетом сортовых особенностей, почвенных условий и крутизны склона растения размещают на расстоянии: 6x6, 6x5, 6x4 м по 6-8 стволов в кусте. Начало плодоношения наступает на 4-5 год жизни. Срок эксплуатации 25-30 лет. В последние годы в зависимости от рельефа в зоне разработаны штамбовые формы.

На склонах крутизною до 25 градусов рекомендована форма «Очаг», по 4-6 саженцев в гнезде радиусом до 1 м. Оптимальная схема посадки 6x6, 6x5, 6x4м. На каждом стволе оставляют по 3-4 скелетных ветви. В плодоношение фундук вступает на 3-4 год. Срок эксплуатации 30-35 лет.

На равнинных участках предлагается выращивать фундук в штамбовой форме, позволяющей максимально механизировать трудоёмкие процессы технологии, включая сбор орехов. На пологих склонах можно формировать штамб «Дерево», по одному саженцу в посадочное место. Схема размещения: 6x3, 6x2, 5x3 м. Срок вступления в плодоношение на 3-4 год. Достоинство формировки «Дерево» - механизированный сбор орехов.

Система формировки «Татура» разработана учеными института. Растения высаживают по 2 в посадочное место под углом 60° в сторону междурядий на расстоянии 6x2, 6x3м. Начало плодоношения на 3-4 год, срок эксплуатации до 50 лет. При этой формировке также возможен механизированный сбор орехов. Влияние формировок на урожайность фундука очень наглядно представлено на сортах Черкес-ский-2 и Президент (табл.6).

Таблица 6. Влияние формировок на количество и качество урожая орехов фундука (Опытное поле ВНИИЦиСК, 2007г.)

Сорта фундука Формировка растений Урожайность, ц/га Масса в г Ожидаемая рентабельность производства фундука, %

ореха ядра

Черкесский куст 5,0 1,60 0,65 46

дерево 9,2 1,84 0,78 90

татура 8,3 1,81 0,83 65

Президент куст 6,7 2,70 1,13 75

дерево 11,7 3,18 1,38 105

татура 10,0 3,66 1,67 125

Полученные результаты по всем параметрам производства ореха фундука свидетельствуют о преимуществе нового сорта Президент, адаптированного к условиям зоны. Штамбовая формировка су-

щественно увеличивает урожайность культуры, улучшает качество плодов и повышает рентабельность производства орехов в зоне субтропиков. Следовательно, штамбовые формировки растений фундука -один из способов интенсификации и рационального использовании земель зоны при возделывании этой культуры (Рындин, Махно, Чере-пенина, 2007).

Таким образом, в результате проведённых исследований для ведущих садовых культур зоны чая, хурмы восточной и фундука - усовершенствованы конструкции насаждений и формировка растений, раскрывающих их продукционный потенциал.

5.4. Эффективные приёмы производства посадочного материала садовых культур влажно-субтропической зоны России. Одним из элементов интенсификации садоводства является правильный подбор высококачественного сертифицированного посадочного материала, от которого зависит однородность по сорту, выравненность деревьев по силе роста, срокам созревания и плодоношения и, в конечном счете, урожайность. Необходим дифференцированный подход к выращиванию посадочного материала, предусматривающий технологичность насаждений в определённых зонах и микрозонах.

Среди основных причин, сдерживающих развитие промышленного плодоводства, ученые считают недостаточность ресурсной поддержки государства в создании маточников, питомников, сортимента и т.д. (Егоров Е.А., Шадрина Ж.А., Кочьян Г.А., 2006). Темпы реновации многолетних насаждений в стране в значительной степени зависят от состояния питомниководства, объемов производства посадочного материала. Продуктивность создаваемых интенсивных садовых экосистем зависит от качества посадочного материала. Обеспеченность посадочным материалом при перезакладке садов составляет от 50 до 90% по годам. Недостающие объёмы восполняются импортом саженцев, слабо адаптированных к местным почвенно-климатическим условиям, низкой реализацией сортом биологического потенциала, сокращению сроков эксплуатации насаждений.

Производство посадочного материала для субтропического садоводства имеет свою специфику. Существующие насаждения чая на 92% заложены семенами. В период их закладок (1936, 1953-1957гг.) в стране не существовали отечественные сорта чая, а чаеводческая отрасль только создавалась. Позднее стало очевидным, что выращивание сортосмеси чая отрицательно сказалось на продуктивности насаждений этой культуры.

В 80-х годах прошлого столетия была разработана индустриальная технология вегетативного размножения чая в контейнерах.

Приживаемость саженцев на плантациях достигала 99%. Применение контейнеров из рулонного стеклопластика и пластмассы позволило механизировать заполнение их чаепригодной почвой и сократить транспортные расходы по перевозке почвы. Разработан метод предварительной подготовки черенков чая к укоренению (кильчевание), способствующий росту стандартных саженцев за 8-месячный период, что способствовало увеличению выхода посадочного материала с единицы площади питомника в 2 раза. Установлены сроки укоренения черенков. (Туов, 1984, 1989, 1997).

В производстве посадочного материла для насаждений хурмы были установлены сроки прививок (до начала сокодвижения). Подвоем служили сеянцы хурмы кавказской.

Цитрусовые прививаются на РЛп/оИШа, окулировку проводят в августе-сентябре. Саженцы выращивают в пленочных контейнерах объемом 775 смЗ, срез на глазок проводят в апреле - мае следующего года(Рындин, Горшков, 2008).

Усовершенствована технология производства посадочного материала фундука в специализированных маточниках с многолетним циклом выращивания (Рындин, 2009). Маточные растения 3-х летнего возраста полностью обрезают на уровне почвы до начала вегетации. По мере отрастания поросли в течение вегетации проводят 3-х кратное окучивание маточного гнезда слоем почвы до 15 см при капельном орошении. По окончании вегетации приступают к выкопке хорошо укоренившейся поросли.

Таблица 7. Выход посадочного материала фундука при капельном орошении маточника (Опытное поле ВНИИЦиСК, 2007-2008 гг.)

Сорта Режим орошения Выход саженцев, в шт. Выход стандартных саженцев, %

с одного маточного растения на га

Кавказ без орошения 13 32500 65

орошение при 60% ППВ 19 47500 95

орошение при 80% ППВ 22 55000 97

Сочи-1 без орошения 11 27500 68

орошение при 60% ППВ 20 50000 96

орошение при 80% ППВ 23 57500 97

Президент без орошения 12 30000 70

орошение при 60% ППВ 20 50000 95

орошение при 80% ППВ 26 65000 96

Примечание: количество маточных растений 2500 штук на га.

Выращивание посадочного материала фундука в специализированных маточниках при капельном орошении существенно увеличивает количество саженцев и повышает их стандартность. Экономическая эффективность производства посадочного материала возрастает в среднем от 65 до 110% (табл.7,8). Внедрение усовершенствованной технологии производства посадочного материала фундука в специализированных маточниках позволяет снизить материальные и энергетические затраты, обеспечить максимально возможную сортовую чистоту, рационально использовать сельхозугодья (Рындин и др., 2008).

Таблица 8. Характеристика посадочного материала фундука, полу_чаемого с орошаемого маточника (2007-2008 гг)_

Сорта Варианты Высота саженца, см Диаметр штаба, мм Выход стандартных саженцев, %

Кавказ Без орошения 87,5 5,5 65,0

ППВ-60% 111,5 9,0 95,0

ППВ-80% 128,0 11,5 97,0

Сочи-1 Без орошения 70,0 4,5 68,0

ППВ-60% 110,5 8,0 96,0

ППВ-80% 116,5 10,0 97,0

Президент Без орошения 75,0 5,6 70,0

ППВ-60% 106,5 7,5 95,0

ППВ-80% 120,0 11,0 96,0

Выделены лучшие подвои персика: сеянцы персика и клоно-вый подвой Кубань-86, обеспечивающие устойчивость и продуктивность культуры в регионе. Сорта Сочинский-7 и Черноморский 2 рекомендованы для выращивания подвойного материала из семян.

Для таких перспективных цветочных культур в субтропиках как нарциссы и фреезия разработаны методы микроклонального размножения in vitro.

В результате исследований установлено, что нарциссы, тюльпаны и фреезия различаются в гормональных потребностях. Тюльпаны обнаруживают большую потребность в ауксинах с обязательной добавкой кинетина. Нарциссам необходимы высокие концентрации ци-токининов (10 мг/л) и незначительные ауксинов (1 мг/л).

При введении in vitro изолированных тканей клубнелуковиц фреезии основную питательную среду достаточно дополнить индоли-луксусной кислотой (ИУК) в концентрации 0,1 мг/л, бензиламинопу-рином (БАП) - 0,5 мг/л. При использовании же в качестве эксплантов

цветочных почек фреезии содержание этих регуляторов роста в питательной среде необходимо увеличить в 10 раз.

Для получения 1000-1800 луковичек нарциссов от цветоноса одной материнской луковицы при клональном микроразмножении необходимо 16-18 месяцев культивирования при 6 пересадках размножаемого материала.

Приживаемость растений при адаптации после высадки в субстрат составляет 70-80%.

Разработанные методы микроклоналыюго размножения нарциссов и фреезии являются достаточно надёжными способами получения идентичного потомства, могут быть использованы для размножения перспективных гибридов и новых интродуцированных сортов, а также для массового размножения, обеспечения высокого качества посадочного материала.

Таким образом, для целого ряда культур, исходя из биологических особенностей, разработаны эффективные приемы производства посадочного материала для ускорения введения их в адаптивное садоводство в зоне влажных субтропиков.

5.5. Интегрированная система защиты садовых растений во влажных субтропиках России. Природно-климатические условия российских субтропиков способствуют интенсивному развитию и размножению целого ряда вредителей и возбудителей болезней. В последние годы прослеживается тенденция увеличения вредоносности патогенных организмов и насекомых-фитофагов, урон от них в зоне влажных субтропиков России составляет 33-43%, тогда как в умеренных широтах до 20-25%. Обследования агроценозов зоны выявили около 500 видов вредителей и более 200 видов возбудителей болезней.

Отмечен ряд вредителей и болезней, имеющих экономически значимый порог вредоносности: курчавость листьев (Taphrina deformans (Berk.) Tul.) и восточная плодожорка (Grapholitha molesta Busck) на персике; серая гниль (Doírytis diospyros Brizi) и японская восковая ложнощитовка (Ceroplasíes japonicus Green.) на хурме; орешниковый почковый клещ (Eriophyes avellanae Nal.), фундучный усач (Oberea linearis L.) и серая гниль (Botrytis cinerea Pers.) на фундуке; цитрусовая белокрылка (Dialeurodes ciíri Ashmead) и цитрусовая минирующая моль (Phyllocnisíis citrella Staiton) на цитрусовых; японская палочковидная щитовка (Lopholeucaspis japónica Ckll.), калифорнийская щитовка (Diaspidiotus perniciosus Comst.) и японская цикадка (Ricania japónica Melich.) на редких субтропических культурах. Отмечена тенденция увеличения вредоносности вредителей в последнее десятилетие по сравнению с 80-ми годами прошлого века.

Близость санитарно-охранных зон курорта ограничивает или полностью исключает применение химических пестицидов во влажных субтропиках. Необходимо разрабатывать такие системы защиты растений, которые при высокой эффективности против вредителей и возбудителей болезней были бы экологически безопасны для других компонентов экосистемы.

Важнейшей особенностью интегрированной системы защиты является не только комплексное, но и дифференцированное использование природных ресурсов, техногенных факторов адаптивного потенциала культивируемых видов и сортов растений. Основой данной системы защиты растений является фитосанитарный общеэкологический мониторинг в масштабе агроландшафта, что дает возможность с большей достоверностью и с меньшими затратами ликвидировать очаги вредных организмов.

Преодоление фитосанитарной дестабилизации достигается путем повышения уровня агротехники, которое должно быть системным, многосторонним, многолетним с одновременным решением и природоохранных проблем. В связи с этим к основным элементам фитосани-тарных технологий, в организационном плане, предполагается поэтапное выполнение следующих работ:

- оценка фитосанитарного состояния культуры;

- прогнозирование численности вредителей и возбудителей болезней, способных дать вспышку массового размножения;

- определение целесообразности проведения защитных мероприятий с учетом данных оценки опасности вредных организмов и экономических порогов вредоносности;

- выбор защитных мероприятий профилактического характера (использование устойчивых сортов, карантинные, агротехнические мероприятия) и активного воздействия с применением химических и биологических средств защиты растений.

Дифференциация методов защиты садовых растений от вредителей и болезней приводит к повышению продукционного потенциала культур при минимальных экологических рисках.

Основой интегрированной системы защиты южно-плодовых и субтропических культур являются фитосанитарный мониторинг, точная сигнализация с учетом погодных условий, показаний феромонных ловушек, использование экологически безопасных препаратов.

Применение предлагаемых элементов интегрированной системы защиты позволяет снизить пестицидную нагрузку в 2-3 раза и получить качественную экологически чистую продукцию.

6. Основные принципы оптимизации размещения садовых культур в зоне влажных субтропиков России

Одной из основных задач садоводства в зоне влажных субтропиков России остается разработка мероприятий, гарантирующих получение высоких и устойчивых урожаев с учетом влияния совокупных внутренних и внешних факторов.

Анализ проведённых исследований позволил научно-обоснованно оценить агроклиматические ресурсы субтропиков России и выделить плодовые зоны. В качестве базисной суммы температур более 10°С предлагается выделить склоны с притоком солнечного тепла: для субтропических плодовых культур 4000±100°С, для южных плодовых культур сумму температур - 3100±100°С, для умеренного плодоводства - 2500±100°С (рис. 2).

В связи с переходом к адаптивной системе возделывания садовых культур, в специфических условиях влажных субтропиков Российской Федерации, уточнено микрозонирование культуры чая.

Учитывая весь комплекс климатических, рельефных и почвенных условий, отвечающих требованиям по выращиванию чайных растений, территория влажных субтропиков разделена на 4 следующие микрозоны, в которых урожайность чайного листа снижается от 64,8 до 30 ц/га (табл. 9).

Таблица 9. Микрозонирование территории влажных субтропиков _для оптимального размещения культуры чая_

Номер микрозоны Площадь в Средневзвешенный бонитет в баллах Урожайность чая, ц/га

га %

Первая I 452,0 31,6 81 64,8

Вторая 11 110,0 7,7 70 56,0

Третья 111 661,0 46,3 54 13,5

Четвёртая IV 206,0 14,4 37 30,0

Итого 1428,0 100 60 48,6

Микрозонирование территории позволяет наиболее рационально использовать природные ресурсы уникальной зоны, разрабатывать комплекс мероприятий по повышению урожайности чайных плантаций конкретно для каждой микрозоны.

11I

Рис. 2 - Зонирование территории влажных субтропиков России для размещения садовых культур

С целью организации и управления садовым ценозом, на основании многолетних исследований, анализа полученных данных фактического состояния субтропического садоводства и теоретического обоснования разработанных институтом оптимальных технологий возделывания культур и их размещения, с учётом требований к охране окружающей среды, при использовании адаптивных сортов, составлена концептуальная модель системы ведения адаптивного садоводства в условиях влажных субтропиков Российской Федерации (рис. 3).

Рис. 3 - Концептуальная модель системы ведения адаптивного садоводства влажных субтропиков России

Концептуальная модель системы ведения адаптивного садоводства во влажных субтропиках Российской Федерации в качестве основных элементов, обеспечивающих устойчивое производство вы-

сококачественной субтропической, южной плодовой и также цветочно-декоративной продукции, предусматривает:

- оценку ресурсного потенциала территории по комплексу климатических, орографических и почвенных условий, отвечающих требованиям отдельных культур;

- оптимизацию размещения садовых культур на основе микрозонирования территории;

- подбор интродуцированных сортов, создание новых и модификация имеющихся генотипов;

- совершенствование конструкций садовых насаждений;

- управление факторами почвенного плодородия;

- дифференциацию методов защиты садовых ценозов от вредных организмов.

Для успешной реализации предполагаемой концептуальной модели необходимо располагать сетью базовых питомников, обеспечивающих производство высококачественного посадочного материала.

Представленная концептуальная модель системы видения адаптивного садоводства во влажно-субтропической зоне России обеспечивает достижение высокой продуктивности садовых экосистем на основе экологической и экономической целесообразности.

ВЫВОДЫ

1. На основе многолетних исследований, анализа и обобщения экспериментальных данных разработана концепция современной системы ведения адаптивного садоводства в условиях влажных субтропиках России.

2. Оценка природных ресурсов зоны показала, что климатические условия региона формируют два вегетационных периода: холодный - с ноября по март и теплый — с апреля по октябрь, что дает возможность выращивания культур умеренного и субтропического климата. Выделенные термические режимы отличаются интенсивностью выпадающих осадков ливневого характера. Потепление климата в данном регионе выразилось увеличением годовой суммы осадков с 1534 до 1635 мм в последние 30 лет. Чрезвычайная изменчивость количества осадков, их ливневый характер при высоком физическом испарении всё чаще приводят к засухам. Почвенные условия, обусловленные в том числе геоморфологией и орографией территории, характеризуются низким плодородием, эрозионными процессами и расчлененностью.

3. Агроэкологические требования садовых культур зависят от их биологических свойств и потребительских качеств производимой продукции. Так, чай как листосборная культура в условиях «северных» субтропиков, рано весной требователен к температурному режиму, а летом - к условиям увлажнения, успешно развивается на кислых опод-золенных мощных почвах. Хурма восточная, одно из морозостойких интродуцированных растений, требует мощных почв (не менее 80 см). Фейхоа менее морозостойка, чем хурма, но произрастает на средне-мощных почвах. Для фундука как климатические, так и почвенные условия вполне приемлемы. Семечковые плодовые культуры требуют мощных и плодородных почв. Косточковые плодовые породы, особенно персик, повреждаются ранневесенними заморозками. Луковичные цветочные культуры требуют легких водопроницаемых почв.

4. Создание адаптивного садоводства в регионе основано на использовании: комплекса способов управления продукционным потенциалом приспособившихся к местным почвенно-климатическим условиям культур; эффективного применения элементов питания и фотосинтетической деятельности растений, оптимизации подбора сор-то-подвойных комбинаций, рационального размещения культур.

5. Роль сортимента в повышении продукционного потенциала садовых систем является базовой в биологизации плодоводства. В условиях субтропиков продолжается совершенствование сортимента ведущих культур. Выведены высокоурожайные сорта чая Каратум и Сочи, устойчивые при дефиците влаги в почвенных условиях региона. Для хурмы восточной рекомендованы интродуцированные сорта, акклиматизация которых прошла с успехом. Выведен отечественный сорт Хостинский, урожайность которого выше сорта Хиакуме. При культивировании фейхоа в промышленных насаждениях выведены 3 раннеспелые формы. Созданы сорта фундука нового поколения с урожайностью до 15,7-18,3 ц/га, превосходящие сорт Черкесский-2 не только по продуктивности, но и по качеству орехов.

6. В стратегии управления продукционным потенциалом садовых ценозов система минерального питания особенно актуальна. Установлены оптимальные нормы удобрений: для молодой плантации сорта Колхида N210 К104 кг/га д.в, для полновозрастной - N442 Р180К150. Для всех вышеназванных культур в минеральном питании превалирующее значение имеет азот. Определены параметры свойств почв, обеспечивающие потенциальную продуктивность насаждений чая и оперативный контроль за уровнем плодородия с помощью листовой диагностики. Апробирована методика внесения некорневых подкормок микроэлементами, существенно увеличивающих урожай-

ность растений чая, не снижая при этом качество. Разработаны экономически и экологически целесообразные дозы минеральных удобрений для культуры фундука, хурмы восточной, некоторых цветочно-декоративных культур. Установлены критерии обеспеченности бурой лесной почвы для этих культур, позволяющие оценить её продуктивность уже при закладке садов. В целях оперативного контроля за уровнем продуктивности культур разработаны сроки и критерии растительной диагностики.

7. Совершенствуются конструкции садовых насаждений. Переход на механизированный сбор чайного листа потребовал изменить ширину и плоскость шпалеры чая. В культивировании фундука разработаны штамбовые формы растений в зависимости от рельефа. Для возделывания хурмы разработана омолаживающая подрезка и паль-метгная формировка. Разработаны параметры размещения деревьев в саду.

8. Разработаны эффективные приёмы производства посадочного материала для культуры чая, фундука и цветочно-декоративных растений.

9. Интегрированная система защиты многолетних насаждений состоит из фитосанитарного мониторинга, точной сигнализация с учетом погодных условий и химической защиты с использованием экологически безопасных препаратов.

10. На основе комплексной оценки природно-климатических факторов зоны и агроэкологических требований культуры чая установлены микрозоны его оптимального размещения.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Закладка новых садов и реновация существующих должны проводиться на основе разработанных способов управления продукционным потенциалом культур:

- внедрять новые сорта, выведенные в климатических условиях зоны;

- оптимизировать минеральное питание растений внесением удобрений в дозах, экспериментально установленных применительно к каждой культуре;

- контролировать уровень минерального питания с помощью почвенной и листовой диагностик;

- применять при закладках насаждений чистосортный и высо-

кокачественпый посадочный материал;

- размещать плодовые растения с учетом рельефных и почвенных условий, оптимальных площадей питания и новых конструкционных решений;

- защищать растения от болезней и вредителей на основе мониторинга насаждений, точной сигнализации с учетом погодных условий и использованием экологически безопасных препаратов.

2. В целях повышения квалификации специалистов сельскохозяйственной зоны возобновить их учебу.

Список работ, опубликованных по теме диссертации В научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Более 100 лет в субтропиках России / A.B. Рынднн // Сельскохозяйственная биология. - 2006. - №3. - С. 83-88.

2. Основные результаты научной деятельности ГНУ ВНИИ цветоводства и субтропических культур Россельхозакадемии в 2005 году / A.B. Рындин, И.А. Кравцов, J1.C. Малюкова // Плодоводство и ягодоводство России. - М.: ВТИСП, 2006. - Т. XVII. - С. 90-98.

3. Сортосмена как фактор повышения эффективности субтропического растениеводства / A.B. Рындин // Вестник Россельхозакадемии . -2007. - №3. - С. 41-43.

4. Выведение новых сортов чая - инновационное направление селекционного процесса / A.B. Рынднн // Садоводство и виноградарство. М., 2007. -№ 3. - С. 23-24.

5. Научное обеспечение субтропического и южного садоводства в Краснодарском крае / A.B. Рындин // Труды Кубанского государственного аграрного университета, 2007. - №3(7). - Стр. 88-91.

6. Устойчивость растений чая: диагностика и способы повышения / A.B. Рындин, О.Г. Белоус // Сельскохозяйственная биология, 2008. -№3. - С.15-17.

7. Физиологические особенности растений чая в различных почвенно-климатических условиях / О.Г. Белоус, A.B. Рындин // Вестник Россельхозакадемии. - 2008. - №3. - С. 49-51.

8. Особенности агрогенной трансформации бурых лесных кислых почв чайных плантаций / J1.C. Малюкова, A.B. Рындин, Н.В. Козлова // Вестник Россельхозакадемии. - 2008. - №4. С. 26-27.

9. Экстремальность субтропических зим в России / A.B. Рындин, В.М. Горшков // Садоводство и виноградарство. - 2008. - № 4. С.2-4.

10. Зонирование плодоводства в районе субтропиков России / В.К. Козин, A.B. Рындин // Труды Кубанского государственного университета. - 2008. №3(12). - С. 138-141.

11. Проблемы и перспективы освоения склоновых земель под многолетние насаждения в субтропиках Росиии / A.B. Рындин, В.К. Козин//Труды Куб. гос. универс. - 2008. -№3(12). 115-117.

12. Оценка агроклиматических ресурсов горных районов субтропиков России / A.B. Рындин, В.К. Козин // Труды Кубанского государственного университета. - 2008. - №4(13). - С 97-101.

13. Селекционная оценка выделенных форм фейхоа в субтропиках России / М.Д. Омаров, A.B. Рындин, З.М. Омарова // Вестник Россельхозакадемии. - 2008. - №8. - С. 47-49.

14. Водный термический режим субтропиков России / A.B. Рындин // Садоводство и виноградарство. - 2009. -№3. - С. 14-18.

15. Совершенствование технологии производства посадочного материала фундука в специализированных маточниках с многолетним циклом выращивания / A.B. Рындин // Труды Кубанского государственного университета. - 2009. №3(18). - С. 96-99.

Статьи в аналитических сборниках и материалах конференций

16. Состояние и перспективы селекционных исследований по субтропическим и цветочным культурам на юге России / A.B. Рындин, И.А. Кравцов, B.C. Мохно // Мат. науч.-практич. конф. - Сочи, ВНИИЦиСК, 2005.-С 3-19.

17. Основные направления деятельности Всероссийского научно-исследовательского института цветоводства и субтропических культур Россельхозакадемии / A.B. Рындин // Сельские зори. - 2005. -№9 (563).-С 18-19.

18. Итоги выполнения НИОКР за 2004 год Всероссийского научно-исследовательского института цветоводства и субтропических культур / A.B. Рындин // Доклады на сессии секции садоводства и виноградарства отделения растениеводства. - М., 2005. - С. 313-332.

19. Специфика интродукции семейства Rutaceae рода Citrus в лимитирующих погодных условиях субтропиков России / В.М. Горшков, A.B. Рындин // Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования. - Белгород, 2006 . -Том 1.-С. 191-195.

20. Культивирование чая в субтропиках России / A.B. Рындин, М.Т. Туов // Наука Кубани. - 2006 - №4. - С 28-32.

21. Проблемы и перспективы научного обеспечения развития

декоративного, субтропического и южного садоводства на Черноморском побережье России / И.А. Кравцов, A.B. Рындин // Законодательное обеспечение развития садоводства в Российской Федерации: Сборник статей. ВСТИСП. - М., 2006. - С. 97-115.

22. Специфика выращивания саженцев основных промышленных видов рода Citrus в субтропиках России / A.B. Рымдин, В.М. Горшков // Сборник ВСТИСП. - М., 2008. - Т. XVIII. - С. 341-347.

23. Последствия погодных стрессов периода вегетации 2006г., и зимы 2006-2007г.г. для субтропических плодовых культур в При-брежно-черноморской зоне / В.М. Горшков, А;В. Рындин, А.П. Долбня//Сборник ВСТИСП. -М., 2008.-Т. XVIII.-С. 448-453.

24. Интродукция рода Citrus в субтропики России с учетом стрессовых факторов / В.М. Горшков, A.B. Рындин // Редкие и малораспространенные культуры. - М. - Пущино, 2007. - Т. 2, - С 102-104.

25. Результаты и перспективы агрохимических исследований в субтропической зоне России / A.B. Рындин, Л.С.Малюкова, Н.В. Козлова // Мат. науч.-методич. совещания. - г. Ставрополь - М., - 2007. -С. 86-96.

26. Экологические проблемы в отрасли чаеводства России / A.B. Рындин, М.Т. Туов, М.М. Мартиросян // Мат. междунар. конф. -г. Сочи - г. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2007. - С. 7-9.

27. Пути повышения ресурсосбережения и экологической безопасности в интенсивном земледелии субтропической зоны России / A.B. Рындин // Мат. междунар. конф. - г. Сочи - г. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2007. - С. 3-7.

28. Основные предпосылки преобразования опытной станции ВНИИ горного садоводства и цветоводства - некоторые итоги, перспективы и проблемы его развития / A.B. Рындин, И.А. Кравцов, В.В. Воронцов, J1.C. Мапюкова // Сборник науч. трудов- Сочи, 2007. -Вып. 40.-С. 3-31.

29. Место и роль лаборатории физиологии и биохимии растений в становлении института / З.В. Притула, A.B. Рындин, О.Г. Белоус // Сборник науч. трудов. - Сочи, 2007. - Вып. 40. - С. 31 -47.

30. Специфика природных условий и особенности цитрусоводства в субтропиках России / В.М. Горшков, A.B. Рындин // Сборник научных трудов. - Сочи, 2007. - Вып. 40. - С. 211-216.

31. Современные тенденции в селекции чая / М.Т. Туов, A.B. Рындин, A.B. Лошкарева// Сборник науч. трудов. - Сочи, 2007. - Вып. 40. - С. 278-290.

32. Этапы и перспективы развития цветоводства в России /

A.B. Рындин // Мат. науч.-практич. конф. - г. Сочи, 2008. - С. 18-28.

33. Селекция герберы в России / B.C. Мохно, A.B. Рындин, Е.В. Братухина, Д.В. Заверуха // Мат. науч.-практич. конф. - г. Сочи, 2008. - С. 223-232.

34. Производство отечественного посадочного материала ведущих луковичных цветочных культур / Т.В. Евсюкова, A.B. Рындин, И.А. Кравцов // Мат. науч.-практич. конф. - г. Сочи, 2008. - С. 233242.

35. Хурма восточная в условиях влажных субтропиков России / М.Д. Омаров, A.B. Рындин // Мат. всерос. науч.-методич. конф. - г. Орел. ВНИИСПК, 2008. - С. 202-206.

36. История, современное состояние и перспективы развития чаеводства в Республике Адыгея / A.B. Рындин, Э.К. Пчихачев // Мат. науч.-практич. конф. - г. Майкоп, 2008. С. 12-15.

37. Анализ экономической целесообразности производства ореха фундука в системе «конструкция-сорт» / A.B. Рындин, В.Г. Махно, J1.B. Черепенина // Материалы науч.-практич. конференции -г. Майкоп, 2008. - С. 160-171.

38. Результаты изучения потенциала перспективных гибридов чая / М.Т. Туов, A.B. Рындин, A.B. Лошкарева // Мат. науч.-практич. конф.-г. Майкоп, 2008.-С. 106-121.

39.115 лет в цветоводстве России и концепция его научного обеспечения на 2011-2015 г.г. / A.B. Рындин, И.А. Кравцов, Т.В. Евсюкова // Материалы науч.-практич. конференции - г. Сочи. 2009. - С. 4-15.

40. Основные достижения и вклад ВНИИЦиСК в развитие южного садоводства в субтропиках России в период 1894-2009 г.г. и задачи на очередную пятилетку / A.B. Рындин, И.А. Кравцов, Н.Е. Смагин // Материалы науч.-практич. конференции - г. Сочи, 2009. - С. 3-15.

41. Земельные ресурсы зоны влажных субтропиков России и их использование / A.B. Рындин // Материалы науч.-практич. конференции - г. Сочи. 2009, - С. 15-25.

42. Фитосанитарное состояние южно-плодовых и субтропических культур во влажных субтропиках РФ/ A.B. Рынднн, Е.А. Игнатова, H.A. Осташева, В.А. Фогель // Материалы науч.-практич. конференции - г. Сочи, 2009. - С. 25-35.

43. Эффективный метод борьбы с сорной растительностью на чайных плантациях / М.Т. Туов, A.B. Рындин, М.М. Мартиросян // Материалы науч.-практич. конференции - г. Сочи, 2009. - С. 139-148.

44. Геноресурсы персика в субтропиках России / Н.Е. Смагин,

A.B. Рындин, Ю.С. Кочкина // Материалы науч.-практич. конференции -г.Сочи, 2009.-С. 160-169.

45. К вопросу защиты культуры фундука от вредителей / A.B. Рындин, Е.А. Игнатова, Э.Б. Янушевская // Материалы науч.-практич. конференции - г. Сочи, 2009. - С. 244-250.

46. Сортимент хурмы восточной в субтропиках России / М.Д. Омаров, A.B. Рындин // Материалы науч.-практич. конференции - г. Сочи, 2009. - С. 337-347.

47. Принципы оптимизации размещения культуры чая на территории Черноморского побережья России / A.B. Рындин, В.К. Козин, Т.Д. Беседина // Материалы науч.-практич. конференции - г. Сочи, 2009. - С. 149-151.

Методические материалы и разработки

48. Основные элементы технологии возделывания фундука / A.B. Рындин, В.Г. Махно, И.А. Кравцов, JI.C. Матокова, С.А. Горо-бец, Л.В. Черепенина - г. Краснодар. 2008. - 44 с.

49. Методические рекомендации по применению диагностических показателей устойчивости растений чая к стресс-факторам / О.Г. Белоус, A.B. Рындин, З.В. Притула - Краснодар: ООО «Просвещение-Юг», 2009-20 с.

Подписано в печать 01.11.2009 г. Формат 60*90/16 Бумага офсетная Гарнитура шрифта Тайме Усл. печ. л. 2,67. Тираж 120 экз.

Типография «Оптима» ИП Кривлякин С.П. 354065 г. Сочи, ул. Новоселов, 5-44

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Рындин, Алексей Владимирович

Введение.

Глава 1. Садоводство в субтропиках России: исторические аспекты, современное состояние, направление развития в 21 в.

Глава 2. Объекты и методы исследований.

Глава 3. Анализ ресурсного потенциала зоны влажных субтропиков.

3.1. Земельные ресурсы и их использование.

3.2. Геоморфология влажных субтропиков

Краснодарского края.

3.3. Климатические ресурсы влажных субтропиков

России и характер их изменений.

3.4. Почвенный покров влажных субтропиков России.

3.5. Влияние рельефа на продуктивность почв и урожайность садовых культур.

Глава 4. Экологическая потребность основных садовых растений, возделываемых во влажных 1 субтропиках Российской Федерации.

4.1. Агроэкологические требования культуры чая.

4.2. Абиотические факторы влажных субтропиков, лимитирующие культивирование хурмы восточной и фейхоа.

4.3. Агроэкологические факторы, лимитирующие урожайность цитрусовых культур.

4.4. Агроэкологические требования культуры киви во влажных субтропиках России.

4.5. Агроэкологические требования культуры фундука.

4.6. Анализ агроэкологических условий влажных субтропиков для выращивания семечковых культур.

4.7. Анализ природно-климатических условий для возделывания косточковых плодовых растений. 123*

4.8. Агроэкологические требования цветочно-декоративных культур.

Глава 5. Способы управления продукционным потенциалом садовых растений в изменяющихся условиях внешней среды влажных субтропиков России.

5.1. Роль сорта в повышении продукционного потенциала садовых растений.

5.2. Оптимизация минерального питания и его диагностика.

5.3. Совершенствование конструкций садовых насаждений.

5.4. Эффективные приемы производства посадочного материала садовых культур.

5.5. Интегрированная система защиты садовых растений.

Глава 6. Основные принципы оптимизации размещения садовых культур в зоне влажных субтропиков России.

Выводы.

Рекомендации по использованию результатов исследований.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Адаптивное садоводство влажных субтропиков России"

Актуальность. Садоводство - приоритетная отрасль агропромышленного комплекса Российской Федерации, где главной продукцией являются плоды, ягоды, орехи, чай и продукты их переработки, в результате потребления которых человек получает необходимые витамины, минеральные вещества, незаменимые органические кислоты.

Однако, садоводство — это сложная система возделывания плодовых растений, которая основана на комплексном использовании природных, материальных, финансовых и трудовых ресурсов (Куликов, 2006). К сожалению, современное состояние садоводства не отвечает ни потребностям населения Российской Федерации в плодовой продукции, ни возможности удовлетворения этих потребностей за счёт собственной продукции - мы закупаем ежегодно до 3,5 млн. тонн фруктов. При этом среднестатистический россиянин потребляет от 30 кг (в регионах) до 60 кг (в Москве) в год, в то время как медицинская норма потребления фруктов составляет 120 кг в год, т.е. потребление в 2-3 раза меньше, чем в западных странах (Савельев, 2006).

По В.И. Кашину (1995), анализ основных природных условий показывает, что регулирование развития сельскохозяйственного производства в масштабах России невозможно без глубокой комплексной экологической оценки различных регионов её территории. Особенно это касается чувствительной к колебаниям природных и экологических условий отрасли садоводства.

Влажно-субтропическая зона России уникальна по своим природно-климатическим условиям; что позволяет в» этой части' страны возделывать чай, субтропические, южные плодовые, орехоплодные и цветочно-декоративные культуры. Разработка теоретических и практических основ системы ведения этих культур и оптимизация их устойчивой продуктивности способствовала успешному развитию садоводства в субтропиках России к концу 20-го века.

С 90-х годов прошлого столетия, в связи с изменением облика страны и её экономики, садоводство зоны переживает кризис. Площади многолетних насаждений сократились на 21%, при этом 43% площади садов в общественном секторе производства подлежат списанию и раскорчёвке. Кроме того, изменяющийся климат планеты усиливает воздействие системно повторяющихся стресс-факторов на культуры, родиной которых являлись типичные субтропики и тропики, а климатические параметры региона создают оптимальные условия для развития фитопатогенов. Борьба с ними осложняется в связи с находящимся рядом бальнеологическим сектором зоны и акваторией моря.

Острой проблемой в практике сельского хозяйства остаётся задача уменьшения потерь продукции в период её производства. Даже в странах, где имеет место высокий уровень агротехники в садоводстве, прямые потери урожая плодовых культур оцениваются в 11-24%, в том числе 2,5-10% от вредителей и 6-11,5% от болезней. В странах с менее интенсивным садоводством эти потери возрастают в 1,5-2,5 раза (Брежнев и др., 1982).

Плодоводство на юге России имеет глубокие исторические корни и обобщённый опыт. Однако, используемые в настоящее время технологии и системы не отвечают требованиям адаптивности сельскохозяйственного производства. По данным А.А. Жученко (1994), в производстве реализуется лишь 10-20% потенциальной продуктивности культур. Основная причина этого состояния в несоответствии- условий внешней среды адаптивному потенциалу растений и, прежде всего, их экологической устойчивости.

По И.А. Драгавцевой (1995), повышение экологической устойчивости сортов плодовых культур предполагает выявление закономерностей размещения видов и сортов на основе учёта эволюционно-генетического механизма адаптации, определение системных показателей потенциальной продуктивности.

С самого начала организации Сочинской садовой и сельскохозйствен-ной опытной станции (сейчас Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт цветоводства и субтропических культур Российской академии сельскохозяйственных наук) в г. Сочи были поставлены задачи: изучение климата и почв, привлечение и испытание новых, в том числе редких видов и пород плодовых, технических и субтропических культур, разработка технологических приёмов возделывания применительно к каждой изучаемой культуре в условиях субтропической зоны юга Краснодарского края. Сегодня, как и прежде, решение этих задач по основным направлениям исследований продолжается.

В повышении устойчивости и природоохранности садоводства на юге России одно из важнейших мест занимает адаптивная система садоводства, направленная на эффективное использование биологического потенциала садовых растений. Известно, что ещё в начале текущего столетия в селекционных программах США, Канады, Западной Европы ставилась задача получения высокоустойчивых и иммунных к основным болезням сортов яблони. Созданы первые сорта яблони, обладающие моногенной устойчивостью к парше и высокоустойчивые к мучнистой росе. Эти сорта испытываются на Северном Кавказе и проявляют хорошие хозяйственные и природоохранные качества.

На основе использования источников иммунитета к парше, в том числе сорта Прима, в России-успешно проводится работа по селекции иммунных к парше сортов яблони.

Во ВНИИЦиСК в >2009 году получен устойчивый к болезням сорт яблони Черноморское Инденко. В'- Северокавказском регионе также получен ряд высокоустойчивых сортов груши, которые широко внедряются в производство и считаются источниками устойчивости груши к парше (Москаленко, 1994).

Культура чая уже в первые десятилетия прошлого века завоевала широкую популярность. Быстро развивающаяся отрасль стала ведущей в зоне субтропиков России и была высокодоходной до 1993 г., уровень рентабельности превышал 65%. После 1995 г., в силу начавшихся экономических преобразований, отрасль из прибыльной превратилась в убыточную. В планах научного обеспечения отрасли чаеводства, наряду с новыми разработками, направленными на улучшение сортов и технологических приёмов, необходимо предусмотреть совершенствование и внедрение имеющихся разработок, которые и на сегодняшний день не утратили своей значимости.

Культура фундука до 1990 г. занимала второе место в структуре производства и реализации продукции субтропического растениеводства Черноморского побережья края. К 2004 году площадь насаждений в общественном секторе производства сократилась на 18%, валовой сбор уменьшился почти в 3' раза. Для решения задач значительного увеличения* производства орехов фундука необходим набор новых сортов1 и форм, современные технологии производства посадочного материала и товарной продукции ореха, разработка основных направлений выхода из сложившейся ситуации.

Для успешного возделывания' на побережье субтропических культур (хурмы, фейхоа) и цитрусовых, с учётом перехода на адаптивное садоводство, необходимо дальнейшее совершенствование и разработка ресурсосберегающих технологий и отдельных их элементов, а также продолжение и углубление селекционной работы.

Важной народно-хозяйственной проблемой, которой институт начал заниматься-с 1967 года, является'развитие промышленного* цветоводства^ на юге страны. Исследования' в этом направлении позволили заложить основу промышленного цветоводства, новой на побережье сельскохозяйственной отрасли (Васильев, 1969).

В настоящее время повсеместно произошло резкое сокращение площадей и производства цветочной продукции, и даже самоликвидация некоторых цветоводческих хозяйств как в стране, так и в Краснодарском крае. Однако, потребность в цветочной продукции не только не сократилась, но продолжает возрастать, о чём свидетельствует увеличение цветочных рынков, заполненных, в основном, импортной цветочной продукцией.

В связи с этим основными задачами отрасли промышленного цветоводства являются: расширение и обновление используемого сегодня промышленного ассортимента цветочно-декоративных культур с учётом современных требований и подбора сортов; создание прочного фундамента отрасли на основе расширения, постоянного пополнения и сохранения коллекций геноресурсов цветочно-декоративных культур, с привлечением новых видов и сортов дальнего и ближнего зарубежья.

Особое место в растениеводстве занимает проблема адаптивной интенсификации садоводства в горных и предгорных районах. Горные районы в Краснодарском крае занимают 2,7 млн. га, в том числе 760 тыс. га приходится на долю Черноморской'зоны. Однако, освоено из них под пашню и сады всего лишь 3,2% территории.

Как уже было отмечено, в современных условиях хозяйствования, при переходе к адаптивному растениеводству, с учётом краевой целевой программы «Многолетние насаждения» на 2006-2010 гг., несмотря на сложности и проблемы текущего времени, необходимо продолжить поиски путей интенсификации производства чая, субтропических, высокоценных южных плодовых и цветочно-декоративных культур во влажных субтропиках России, за счёт совершенствования сортимента и управления агроприёмами возделывания. Ограниченность земельных ресурсов ставит также задачу рационального их использования.

По мнению В!.И. Кашина (1995), потенциал территории - один-из главных блоков, лежащих в основе всей пирамиды адаптивности, а биологические ресурсы сортов - вершина этой пирамиды. В этой связи следует подчеркнуть, что наиболее крупные массивы горных земель размещены в тёплых и благоприятных для южного плодоводства регионах страны и занимают почти одну треть всей территории.

Существующие рекомендации по размещению плодовых культур не всегда обеспечивают достаточный уровень адаптивности и продуктивности насаждений, так как не учитывают влияние многих природных факторов мест размещения сада (Куликов, Утков, Принева, 2006). Необходимо построить систему управления садовым агроландшафтом, использование которой обеспечит условия для расширенного воспроизводства плодородия почв и устойчивого ведения отрасли.

Специфика хозяйствования во влажно-субтропической зоне России требует изучения адаптивного потенциала садовых экосистем зоны и разработки технологии их регулирования. Решение обозначенной проблемы весьма актуально для реализации устойчивого производства конкурентоспособной плодовой и цветочной продукции* высокого качества.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключается в определении комплекса внешних и внутренних факторов, обеспечивающих устойчивое ведение садоводства во влажных субтропиках России, и разработке способов управления данным процессом.

В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи:

- провести анализ ресурсного потенциала региона;

- установить критерии агроэкологических требований основных садовых культур в изменяющихся климатических условиях субтропиков;

- определить способы управления продукционным потенциалом садовых экосистем, включающие новую сортовую политику, оптимизацию минерального питания1 и его диагностику, совершенствование конструкций садовых насаждений, эффективные приёмы производства посадочного материала и интегрированную систему защиты от болезней и вредителей;

- обосновать принцип оптимизации размещения садов в горных условиях региона;

- дать экономическую оценку технологическим приёмам выращивания основных культур зоны;

- разработать научно-обоснованную концепцию системы ведения адаптивного садоводства в современных условиях во влажно-субтропической зоне России.

Научная новизна результатов исследований. Впервые представлен системный анализ природных ресурсов зоны в целом и в связи с изменениями климатических факторов.

Установлены агроэкологические требования основных субтропических культур в условиях «северных» субтропиков.

Раскрыты способы управления продукционным потенциалом растений субтропических и южных плодовых культур (чая, фундука, хурма, фейхоа, груши, персика) на основе адаптированных к условиям региона новых сортов и разработанных систем культивирования - оптимизации минерального питания, формировок и других конструкционных решений.

Установлены физиологические показатели, диагностирующие степень воздействия стресс-факторов и некорневых подкормок, влияющих на урожайность растений чая и качество готовой чайной продукции.

Обоснован принцип оптимального размещения плантаций чая в целях восстановления и развития чаеводческой отрасли в зоне.

Определены параметры почвенной' и листовой- диагностики при использовании минеральных удобрений.

Сформирована концептуальная' модель.организации, и ведения садоводства в горных условиях влажных субтропиков.

Практическая значимость работы. Представлены методические рекомендации по почвенной и листовой диагностике чая, фундука, а также рекомендуемые оптимальные дозы минеральных удобрений для культивируемых растений чая, фундука и хурмы восточной в специализированных хозяйствах зоны (Солохаульский чай, Мацестинский чай, Хоста-чай, Дагомыс-чай, Шапсугский чай), а также на агрохимической станции «Черноморская».

На совещаниях с сельхозпроизводителями обоснованы способы управления продукционным потенциалом основных культур чая, хурмы, фундука и др.

Рекомендованы оптимальные параметры почвенной диагностики при закладке насаждений чая, фундука и хурмы восточной, а также наиболее устойчивые сорта субтропических, южных плодовых и цветочно-декоративных культур для успешного ведения садоводства в зоне влажных субтропиков.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Перспективы использования природных ресурсов зоны влажных субтропиков для возделывания южных садовых культур.

2. Способы управления продукционным потенциалом садовых культур в регионе на основе адаптивности сортов, диагностики минерального питания, усовершенствованных конструкций насаждений, высококачественного посадочного материала, интегрированной защиты культурных растений от вредителей и болезней.

3. Основные принципы оптимизации размещения насаждений чая для рационального использования природно-экологических ресурсов зоны.

4. Концептуальная модель адаптивного садоводства во влажно-субтропической зоне России.

Апробация и реализация результатов исследований. Результаты исследований представлены: на заседании Совета по вопросам агропромышленного комплекса России при Председательстве Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации (Москва, 2006); сессии секции садоводства и виноградарства отделения растениеводства Российской Академии Сельскохозяйственных Наук, (Москва, 2005, 2006, 2007, 2008); годичном собрании Отделения растениеводства Россельхозакадемии (Москва, 2009); международных конференциях и симпозиумах: «Редкие и малораспространенные культуры» (Пущино, 2007); «Биоресурсы, биотехнологии, экологически безопасное развитие регионов Юга России» (Сочи, Астрахань, 2007); «Оптимизация технолого-экономических параметров структуры агроценозов и регламентов возделывания плодовых культур и винограда», (Краснодар, 2008); «Субтропическое растениеводство и южное садоводство России» (Сочи, 2009); научно-практических конференциях и симпозиумах: «Инновационные подходы в селекции цветочно-декоративных субтропических и плодовых культур» (Сочи, 2005); «Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования» (Белгород, 2006); «Состояние и перспективы развития агрохимических исследований в Северо-Кавказском регионе» (Ставрополь, 2007); «Декоративное садоводство России» (Сочи, 2008).

Публикации результатов исследований.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 49 статьях (в том числе 15 в рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ).

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 380 страницах машинописного текста, содержит 93 таблицы, 26 рисунков и состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций по использованию результатов исследований, списка использованной литературы. Список литературы включает 415 источников, в том числе 25 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Плодоводство, виноградарство", Рындин, Алексей Владимирович

выводы

1. На основе многолетних исследований, анализа и обобщения экспериментальных данных разработана концепция современной системы ведения адаптивного садоводства в условиях влажных субтропиках России.

2. Оценка природных ресурсов зоны показала, что климатические условия региона формируют два вегетационных периода: холодный - с ноября по март и теплый - с апреля по октябрь, что дает возможность выращивания культур умеренного и субтропического климата. Выделенные термические режимы отличаются интенсивностью выпадающих осадков ливневого характера. Потепление климата в данном регионе выразилось увеличением годовой суммы осадков с 1534 до 1635 мм в последние 30 лет. Чрезвычайная изменчивость количества осадков, их ливневый характер при высоком физическом испарении всё чаще приводят к засухам. Почвенные условия, обусловленные в том числе геоморфологией и орографией территории, характеризуются низким плодородием, эрозионными процессами и расчлененностью.

3. Агроэкологические требования садовых культур зависят от их биологических свойств и потребительских качеств производимой продукции. Так, чай как листосборная культура в условиях «северных» субтропиков, рано весной требователен к температурному режиму, а летом - к условиям увлажнения, успешно развивается на кислых оподзоленных мощных почвах. Хурма восточная, одно из морозостойких интродуцированных растений, требует мощных почв (не менее 80 см). Фейхоа менее морозостойка, чем хурма, но произрастает на среднемощных почвах. Для фундука как климатические, так и почвенные условия вполне приемлемы. Семечковые плодовые культуры требуют мощных и плодородных почв. Косточковые плодовые породы, особенно персик, повреждаются ранневесенними заморозками. Луковичные цветочные культуры требуют легких водопроницаемых почв.

4. Создание адаптивного садоводства в регионе основано на использовании: комплекса способов управления продукционным потенциалом приспособившихся к местным почвенно-климатическим условиям культур; эффективного применения элементов питания и фотосинтетической деятельности растений, оптимизации подбора сорто-подвойных комбинаций, рационального размещения культур.

5. Роль сортимента в повышении продукционного потенциала садовых систем является базовой в биологизации плодоводства. В условиях субтропиков продолжается совершенствование сортимента ведущих культур. Выведены высокоурожайные сорта чая Каратум и Сочи, устойчивые при дефиците влаги в почвенных условиях региона. Для хурмы восточной рекомендованы интродуцированные сорта, акклиматизация которых прошла с успехом. Выведен отечественный сорт Хостинский, урожайность которого выше сорта Хиакуме. При культивировании фейхоа в промышленных насаждениях выведены 3 раннеспелые формы. Созданы сорта фундука нового поколения с урожайностью до 15,7-18,3 ц/га, превосходящие сорт Черкесский-2 не только по продуктивности, но и по качеству орехов.

6. В стратегии управления продукционным потенциалом садовых ценозов система минерального питания особенно актуальна. Установлены оптимальные нормы удобрений: для молодой плантации сорта Колхида N210 К104 кг/га д.в, для полновозрастной - N442 Р180К150. Для всех вышеназванных культур в минеральном питании превалирующее значение имеет азот. Определены параметры свойств почв, обеспечивающие потенциальную продуктивность насаждений чая и оперативный контроль за уровнем плодородия с помощью листовой диагностики. Апробирована методика внесения некорневых подкормок микроэлементами, существенно увеличивающих урожайность растений чая, не снижая.при этом качество. Разработаны экономически и экологически целесообразные дозы минеральных удобрений для- культуры фундука, хурмы восточной, некоторых цветочно-декоративных культур. Установлены критерии обеспеченности бурой лесной почвы для этих культур, позволяющие оценить её продуктивность уже при закладке садов. В целях оперативного контроля за уровнем продуктивности культур разработаны сроки и критерии растительной диагностики.

7. Совершенствуются конструкции садовых насаждений. Переход на механизированный сбор чайного листа потребовал изменить ширину и плоскость шпалеры чая. В культивировании фундука разработаны штамбовые формы растений в зависимости от рельефа. Для возделывания хурмы разработана омолаживающая подрезка и пальметтная формировка. Разработаны параметры размещения деревьев в саду.

8. Разработаны эффективные приёмы производства посадочного материала для культуры чая, фундука и цветочно-декоративных растений.

9. Интегрированная система защиты многолетних насаждений состоит из фитосанитарного мониторинга, точной и своевременной сигнализация с учетом погодных условий и химической защиты с использованием экологически безопасных препаратов.

10. На основе комплексной оценки природно-климатических факторов зоны и агроэкологических требований культуры чая установлены микрозоны его оптимального размещения.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Для управления продукционным потенциалом субтропических и южных плодовых культур на основе разработанной концептуальной модели предлагается использовать:

- высокопродуктивные и адаптированные к местным условиям произрастания интродуцированные и отечественные сорта;

- внесение удобрений в дозах, экспериментально установленных применительно к каждой культуре на основе почвенной и листовой диагностики;

- чистосортный и высококачественный посадочный материал при закладках новых насаждений;

- основные принципы оптимального размещения плодовых растений с учетом рельефных и почвенных условий, площадей питания и новых конструкционных решений;

- комплекс мероприятий по защите растений от болезней и вредителей на основе мониторинга насаждений, точной сигнализации с учетом погодных условий и применения экологически безопасных препаратов.

2. В целях повышения квалификации специалистов сельскохозяйственной зоны возобновить их учебу.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Рындин, Алексей Владимирович, Сочи

1. Агроклиматические ресурсы Краснодарского края Текст. / Л.: Гидро-метеоиздат, 1975. 276 с.

2. Айба, Л.Я. Культура Киви в Абхазии Текст. / Л.Я. Айба // Сухуми : Алашара, 2001. 75 с.

3. Айба, Л.Я. Научное обоснование технологии производства плодов актинидии китайской (киви) в Абхазии Текст. / Л.Я. Айба // Автореф. дисс. .докт.с.-х. наук. Краснодар, 2005. 47 с.

4. Алексеева, О.Н. Выращивание персика в интенсивных садах юга Украины Текст. / О.Н. Алексеева // Садоводство и виноградарство, 1995, № 4.С. 5-6.

5. Алексеева, Т.П. Биология роста побегов чайного куста в субтропиках России Текст. / Алексеева Т.П. // Науч.тр. НИИГСиЦ, Вып 18. Сухуми : Алашара, 1969. С. 54-68.

6. Александров, А.Д. Лимон и его требования в периоды бутонизации, цветения и вегетативного роста Текст. / А.Д. Александров // Бюл.Внии чайной промышленности и субтропических культур, Тбилиси, 1945, № 1-2. С. 28-38.

7. Алферов, В.А. Гиацинты Текст. / В.А. Алферов, Е.Н. Зайцева // М.: Изд. сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1963. 72 с.

8. Аргунова, В.А. Система удобрений молодых листосборных плантаций чая сорта Колхида Текст. / В.А. Аргунова, П.М. Бушин, З.В. Притула //Рекомендации. Сочи, 1990. 16 с.

9. Артемьев, Г.В. Вредители и болезни хурмы, восточной Текст. / Г.В. Артемьев // Тр. Сочинской опытной станции. Вып. 1Х-юбилейный (1894-1934). Ростов-Дон, 1935. С. 219-220.

10. Арендт, Н.К. Субтропические плодовые культуры Текст. / Н.К. Арендт, А.А. Ржевкин // Крымиздат, 1949. 116 с.

11. Ахун-Заде, И.М. Итоги интродукции и перспективы развития хурмы в Азербайджане Текст. / И.М. Ахун-Заде // Баку : Изд-во Академии наук Азербайджанской ССР, 1957. 89 с.

12. Баканидзе, М.Ш. Изучение биологических особенностей и физиолого-биохимических процессов фейхоа в связи с этапами органогенеза Текст. / М.Ш. Баканидзе / Субтропические культуры, 1987, № 3. С. 102-108.

13. Баранова, М.В. Гиацинт Текст. / М.В. Баранова // M.-JL: Наука, 1965. 122 с.

14. Безнутров, С.В. Оползневые и суффозионные процессы на сельскохозяйственных угодьях в условиях влажных субтропиков Текст. / С.В. Безнутров //Науч.тр. НИИГСиЦ, Вып. 18. Сухуми, 1989. С. 327-342.

15. Белецкий, В.П. Влияние погодных условий на урожай тюльпанов в двух климатических зонах Краснодарского края Текст. / В.П. Белецкий, В.М. Лях, Н.Ф. Булаш // Кн. 110 лет в субтропиках России : сб.науч.тр. Вып. 39. Сочи, 2004, Ч. 1. С. 112-121.

16. Белоус, О.Г. Влияние микроэлементов на продуктивность и качество чая Текст. / О.Г. Белоус // Автореф. дисс. .канд.с.-х.наук, Краснодар, 2001.24 с.

17. Белоус, О.Г. Микроэлементы на чайных плантациях субтропиков России Текст. / О.Г. Белоус // ВНИИЦиСК, Краснодар, 2006. 164 с.

18. Белоус, О.Г. Влияние микроэлементов на растение чая в субтропической зоне России Текст. / О.Г. Белоус // Вестник РАСХН. 2006, № 3. С. 31-33.

19. Белоус, О.Г. Диагностика адаптивности растений чая Текст. / О.Г. Белоус, З.В. Притула // Биоресурсы, биотехнологии, экологически безопасное развитие агропромышленного комплекса : сб.науч.тр. Вып. 40. Сочи, 2007. С. 189-196.

20. Белоус,. О.Г. Физиологические особенности растений чая в различных почвенно-климатических условиях Текст. / О.Г. Белоус,*А.В. Рындин // Вестник Россельхозакадемии, 2008, № 4. С. 49-51.25.26,27,28,29