Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биологические особенности и продуктивность перспективных форм айвы низкой (Chaenomeles maulei (Mast.) Schneid) в условиях Нечерноземной зоны России

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Биологические особенности и продуктивность перспективных форм айвы низкой (Chaenomeles maulei (Mast.) Schneid) в условиях Нечерноземной зоны России"

Ильяшенко Анастасия Алексеевна

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ФОРМ АЙВЫ НИЗКОЙ (Chaenomeles maulei (Mast) Schneid)

В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

06.01.01 - общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 2012 г

005010271

го

005010271

Диссертационная работа выполнена на кафедре виноградарства и виноделия ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Стрелец Виктор Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Воробьев Вячеслав Филиппович

Защита состоится « 28 » февраля 2012 г. в 14.30 часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.01 при ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева» по адресу: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49; тел/факс 8(499) 976-24-92.

С диссертацией можно ознакомится в ЦНБ имени Н.И. Железнова ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева».

Автореферат разослан Ло&А /7 2012 г. и размещен на сайте уни-

верситета www.timacad.ru и на сайте Мишстерства образования и науки РФ по адресу referat vak@mon.gov.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат сельскохозяйственных наук Попов Александр Евгеньевич

Ведущая организация: Российский государственный аграрный заочный

университет

доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Маланкина Е.Л.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Одним из приоритетных направлений развития плодоводства является увеличение и совершенствование ассортимента культур, за счет новых видов и форм растений, богатых ценными для человеческого организма биологически активными веществами и хорошо адаптированных для возделывания в условиях Нечерноземной зоны России. Благодаря своим лечебно-профилактическим свойствам они представляют интерес для пищевой и медицинской промышленности.

Интродуцированные растения, являясь, по сути, новыми пищевыми продуктами, рассматриваются не только как источники энергии и пластических веществ, но и как природные поставщики витаминов, антиоксидантов, микро-нутриентов, пищевых волокон и других незаменимых биологически активных соединений (Кононков П.Ф. и др., 2003). Благодаря введению в культуру новых видов расширяется генетическое разнообразие, что открывает перспективы для биоинженерной и селекционной работы.

В настоящее время в Нечерноземной зоне России выращиваются новые сорта груши, черешни, алычи, абрикоса и других пород интрудуцированные из южных регионов и других стран (Васильева В.Н, 1991; Горбунов А.Б. и др., 2005). Что же касается айвы низкой (Chaenomeles maulei (Mast.) Schneid) то благодаря яркому и обильному цветению и неприхотливости она долгое время использовалась в нашей стране в качестве декоративного растения. Однако, в последние годы установлено, что наряду с декоративными качествами данное растение обладает целым рядом хозяйственно полезных признаков, среди которых: содержание биологически активных веществ в плодах, зимостойкость, скороспелость, урожайность, устойчивость к факторам окружающей среды, возможность длительного хранения урожая и др. (Меженский В.Н, 2004).

В странах с развитым земледелием айва низкая широко используется в качестве плодовой и лекарственной культуры, занимающей значительные (до 300-400 га) площади (Меженский В.Н, 2004). В нашей стране работа по культивированию данного вида, несмотря на его ценность, до настоящего времени, практически не проводилась.

В связи с этим изучение популяций разных форм айвы низкой в качестве плодовой культуры в условиях Нечерноземной зоны России и отбор среди них перспективных форм является важной научно-исследовательской работой, а ее результаты представляют практическое значение для садоводства.

Цель и задачи исследования.

Целью наших исследований являлся отбор и изучение высокопродуктивных, крупноплодных форм айвы низкой, перспективных для введения в культу-

ру в условиях Нечерноземной зоны России. Разработка вегетативного способа их размножения.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести сравнительное изучение хозяйственных и морфобиологических особенностей перспективных форм айвы низкой.

2. Осуществить биохимический анализ плодов на содержание биологически активных веществ (витамины С, Р, каротин, сахара, органические кислоты, макро- и микроэлементы).

3. Изучить фенологию роста и развития растений айвы низкой, их зимостойкость, устойчивость к болезням и вредителям, продуктивность плодов.

4. Сделать анализ товарных качеств плодов (средняя масса 1 плода, содержание в плодах мякоти и семян).

5. Изучить особенность вегетативного размножения перспективных форм айвы низкой зелеными черенками.

6. Дать оценку экономической эффективности возделывания перспективных форм айвы низкой.

Научная новизна. Впервые среди популяций форм айвы низкой разного географического происхождения проведен отбор и изучение высокопродуктивных, крупноплодных образцов, перспективных для введения в культуру в условиях Нечерноземной зоны России. Изучена их способность к вегетативному размножению зелеными черенками.

Практическая значимость. Отобрано 4 высокопродуктивные формы айвы низкой, изучены их хозяйственные и биологические особенности, что позволяет рекомендовать эти образцы для передачи в Госкомиссию по сортоиспытанию и введения в культуру в качестве перспективного плодового растения в условиях Нечерноземной зоны России.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации освещены в 7 опубликованных работах, из них 2 в рецензируемых изданиях по списку ВАК. Материалы исследований были доложены на заседаниях кафедры виноградарства и виноделия (2008-2011 гг.); международной научнопрактической конференции (Белгород, 2009 г.); международных научнопрактических конференциях молодых ученых РГАУ-МСХА (Москва, 2009-

2010 гг.); XI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, 2011 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 121 странице машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, методик исследований, результатов учетов и наблюдений, выводов, предложений производству, списка литературы и приложения. Работа содержит 25 таблиц, 12

рисунков, 21 приложение. Список литературы включает 146 источников, в т.ч. 28 на иностранных языках.

II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работу проводили в лаборатории плодоводства, на полях коллекционного участка сектора лекарственных, эфирномасличных и витаминных растений РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Материалом для исследований служили популяции форм айвы низкой (Chaenomeles maulei (Mast.) Schneid) разного географического происхождения, в том числе полученные с Украины 7 форм (Донецкая область), Прибалтики 19 форм (Литва) и России 13 форм (Подмосковье), общим объемом 39 растений. Все образцы были семенного происхождения. Участок по их изучению был заложен осенью 2007 года. Схема посадки кустов 2,5 х 1,0 м. Почва опытного участка средне окультуренная, дерновосреднеподзолистая, легкий песчано-пылеватый суглинок.

Погодно-климатические условия, за годы исследований, были близкие к средне - многолетним показателям (рис. 1,2).

Месяцы

Рис. 1. Средняя месячная температура воздуха за 2008-2011 гг. (по наблюдениям Метеорологической обсерватории им. В.А. Михельсона, РГАУ-

МСХА)

Среднегодовая температура была выше, чем в период с 1881 - 1980 гг., в среднем, на 3,1 °С, что по мнению метеорологов, свидетельствует о потеплении климата. При сравнении уровня выпадения осадков разница между годами составила менее 6 %, что позволяет судить об отсутствии существенных различий по этому показателю.

Если же сравнивать среднегодовые температуры в годы наших исследо-

5

ваний, можно сделать вывод о том, что наиболее благоприятным для роста и развития растений айвы низкой был 2011 г. Среднемесячная температура воздуха за вегетационный период (апрель - октябрь) составила 15,3 °С (рис. 1).

Годовая сумма атмосферных осадков в среднем за 2008 - 2011 гг. составила 604 мм с колебаниями в отдельные годы от 441 до 733 мм (рис. 2).

Месяцы

Рис. 2. Суммы осадков за 2008-2011 гг. (по наблюдениям Метеорологической обсерватории им. В.А. Михельсона, РГАУ-МСХА)

В целом, погодно-климатические условия за годы проведения исследований не носили аномальный характер и позволили в полном объеме провести полевые исследования по изучению биологических особенностей и продуктивности перспективных форм айвы низкой. За все годы исследований растения айвы низкой давали стабильные и возрастающие урожаи с плодами хорошего качества. Наилучшие показатели плодоношения отмечены нами в 2011 году.

В течение первых двух лет (2008-2009 гг.) из 39 форм айвы низкой было отобрано и проанализировано 16 перспективных образцов, которые и явились объектами более углубленного их изучения в дальнейшем.

Ежегодно плоды с 3-6-ти летних растений каждой формы отбирали в стадии технической зрелости. При этом с каждого куста при помощи весов учитывали их урожай, определяли среднюю массу одного плода, процентное содержание в них мякоти и семян, а также накопление в первой биологически активных веществ. Биометрические измерения и фенологические наблюдения, учет урожая, массы плодов, зимостойкость растений, устойчивость к вредителям и болезням проводили в соответствии с Программно-методическими указаниями ВНИИС им. И.В. Мичурина (1973).

Ежегодно в конце сентября - начале октября измеряли высоту кустов, число и прирост побегов, число плодов на побегах и в целом с кустов, урожайность (путем взвешивания на технических весах), среднюю массу 1-го плода (взвешивали на аналитических весах), длину и диаметр плодов, а также толщину мякоти (штангентциркулем), цвет плодов и мякоти по шкале окраски плодов (А.А. Ильинский, 1976), число семян в плодах.

Биохимический анализ плодов проводили на кафедре виноградарства и виноделия РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и в лаборатории Независимого Института Экспертизы и Сертификации «НИЭС».

Ежегодно вручную рано весной проводили обрезку надземной части кустов, удаляя тонкие, слабые, недоразвитые и загущающие крону приросты. В течение вегетации регулярно проводили уход за растениями (прополка от сорняков и полив, при необходимости).

Вегетативное размножение перспективных форм зелеными черенками проводили по методике, разработанной на кафедре плодоводства плодоовощного факультета МСХА имени К.А. Тимирязева (Стрелец В.Д и др. Патент на изобретение № 2164365 от 27.03.2001 г.).

Биохимические анализы мякоти плодов проводили по стандартным методикам, общепринятым в испытательных лабораториях:

- отбор и подготовка проб к испытаниям: по ГОСТ 8756.0; ГОСТ 26313; ГОСТ 26671; ГОСТ 26929;

- определение органолептических показателей - по ГОСТ 8756.1 «Продукты пищевые консервированные. Методы определения органолептических показателей, массы нетто или объема массовой доли составных частей»;

- определение клетчатки по ГОСТ Р 52839-2007 «Методы определения содержания сырой клетчатки с применением промежуточной фильтрации»;

- определение сухих веществ по ГОСТ 28561-90 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сухих веществ или влаги»;

- определение дубильных веществ, органических кислот и бета-каротин (Полетаев В.И., 1998);

- определение калия, натрия и фосфора (Ягодин Б.А. и др., 1987);

- определение кальция и магния (Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства, 1992);

- определение железа по ГОСТ 30178-96 «Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов»;

- определение витамина С - по ГОСТ 24556 - 89 «Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С»;

- определение витамина В) и Вг - по ГОСТ 25999-83 «Продукты перера-

ботки плодов и овощей. Методы определения витаминов В) и В2»;

- определение витаминов А и Е - по М 04-10-2007 «определение витаминов А и Е в пробах пищевых продуктов, продовольственного сырья и БАД»;

- определение содержания сахаров по ГОСТ Р 51240-98 «Соки фруктовые и овощные. Метод определения D глюкозы и D фруктозы»; ГОСТ Р 519382002 «Соки фруктовые и овощные. Метод определения сахарозы».

Оценку урожайности, товарно-потребительских качеств и биохимического состава плодов, проводили также с учетом некоторых методических рекомендаций данных в книге: «Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур, 1999).

Оценку экономической эффективности выращивания айвы низкой рассчитывали в соответствии с «Методами экономических исследований в АПК» (Методы экономических исследований в агропромышленном производстве, 2002).

Обработку полученных данных осуществляли методами математической статистики (Доспехов Б.А., 1985). Расчеты производили с использованием компьютерной программы Microsoft Excel 2007.

III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Особенности роста, развития и плодоношения растений айвы низкой

Результаты фенологических наблюдений показали, что растения разного географического происхождения несколько отличались сроками наступления и прохождения фенофаз их развития (табл. 1).

_______Таблица 1. Фенологическое развитие айвы низкой (2009-2011 гг.)___

Фенофаза и дата ее наступления

Формы Распускание почек Рост побегов Цветение Плодооб- разование Созревание плодов Листопад

1 14.04 26.04 12.05 09.06 28.08 25.10

2 14.04 26.04 12.05 09.06 28.08 25.10

14 14.04 26.04 12.05 09.06 28.08 25.10

15 14.04 26.04 12.05 09.06 28.08 25.10

В среднем (п=16) 17.04 01.05 14.05 07.07 16.09 04.11

Y, эффективных f 287 361 951 1088 1374 1876

Так формы 4, 6, 8, 9, 10, 13 полученные из Украины требовали для своего

развития несколько больше дней, чем прибалтийские и подмосковные (1, 2, 5,

7, 14, 15, 16). Это различие определялось, вероятно, биологическими требованиями растений к сумме эффективных температур воздуха, накапливавшимися к той или иной дате. Причем эта потребность сохранялась на протяжении практически всей их вегетации. Следовательно, этот показатель необходимо учитывать при подборе форм айвы низкой для выращивания в условиях Московской области.

Наименее требовательными к теплу, по нашим данным, были формы 1, 2, 14,15. Они же отличались и лучшим приростом надземной части (табл. 2).

Таблица 2. Морфологическая характеристика айвы низкой (2008-2011 гг.)

Формы X прирост побегов, см Число скелетных ветвей, шт. Число плодов, шт.

с куста с побега

1 303,0 5,0 11,5 2,3

2 292,0 5,0 14,4 2,9

14 325,0 6,0 14,1 2,3

15 300,0 5,0 14,6 3,0

НСР0! 8,2 0,2 0,7 0,2

При этом, несмотря на меньшее число побегов на этих кустах средняя их длина была больше, они были лучше облиственны, что, по нашему мнению, стимулировало лучшую закладку цветковых почек, а впоследствии и образования плодов. Так, средняя масса плодов, как с куста, так и с одной ветви была выше именно у форм, характеризовавшихся лучшим приростом надземной части. Те же образцы отличались крупноплодностью, толщиной мякоти плодов и ее массой (табл. 3).

Таблица 3. Показатели продуктивности айвы низкой (2008-2011 гг.)

Формы Масса плодов с куста,г Средняя масса плода, г Содержание мякоти в плодах: Толщина мякоти, мм

г %

1 583,2 50,5 47,2 93,0 9,7

2 769,8 53,4 50,3 94,2 9,9

14 811,5 57,5 54,5 94,2 10,4

15 687,8 47,2 44,4 93,7 10,4

НСРоі 57,0 2,6 2,5 0,2 0,3

Необходимо иметь в виду, что образование цветков и затем плодов, практически у всех форм происходило в нижней части ветвей, чаще всего примерно до середины их многолетнего прироста (табл. 4).

Этот показатель особенно важен, поскольку надземная часть растений айвы низкой обладает слабой зимостойкостью и только укрытие их большим слоем снега спасает все ветви и цветковые почки от полной гибели. Весенние же небольшие (до -1... -2 °С) заморозки, которые иногда случаются в нашей зоне в период цветения айвы японской, как правило, носят краткосрочный характер и не оказывают на нее отрицательного влияния.

Таблица 4. Характер образования цветков и плодов айвы низкой (2011 г.)

Формы Длина центрального стволика многолетней ветви, см Длина ветви от основания покрытая плодами, см Высота основного количества плодов над уровнем почвы, см

1 62,1 28,7 28,7

2 61,2 22,7 25,7

14 60,0 33,8 31,8

15 63,4 32,4 31,7

Верхушки же побегов, не укрытые в зимний период снегом обычно подмерзают до его поверхности (табл. 5).

Таблица 5. Показатели зимостойкости айвы низкой (2009-2011 гг.)

Подмерзание ветвей

Высота кустов, см 2009 г. 2010 г. 2011 г.

Формы длина погибшего прироста, см % от высоты куста длина погибшего прироста, см % от высоты куста длина погибшего прироста, см % от высоты куста

1 103,0 13,0 13,0 17,0 15,6 13,0 13,0

2 92,0 0 0 0 0 18,0 16,4

14 125,0 13,5 13,0 20,0 16,0 20,3 16,0

15 100,0 13,5 13,0 20,0 16,0 13,5 13,0

НСРо5 8,2 0,1 - 0,7 0,1 1,8 0,8

Из данных таблицы 5 следует, что в условиях Московской области промерзание побегов айвы низкой составляет в среднем 8-16 % от высоты кустов.

3.2. Урожайность и товарные качества перспективных форм айвы низкой

Урожайность является важным показателем, определяющим хозяйственную ценность сорта для внедрения в промышленную культуру. Окончательная оценка пригодности сорта или формы в данных почвенно-климатических усло-

10

виях может быть дана только при анализе многолетних данных по урожайности.

Учет урожая был начат в 2008 г., в первый год вступления в плодоношение з-х летних сеянцев.

Как показали наши исследования (табл. 6) из 39 семенных растений, находящихся на изучении, в 2008 году в плодоношение вступили лишь 9, а в 2009, 2010, 2011 гг.- все имеющиеся растения айвы низкой. При этом лучшие показатели по урожаю и качеству плодов были у 16 форм (табл. 6). По данным наших исследований видно, что плодоношение их в Нечерноземной зоне России регулярно, а урожайность напрямую зависит от погодно-климатических условий года и биологических особенностей форм.

Таблица 6. Урожай плодов айвы низкой, г/куст

Формы Год Средний

2008 2009 2010 2011 г/куст т/га

1 426,2 562,2 642,2 702,2 583,2 2,33

2 640,0 753,1 813,1 873,1 769,8 3,08

14 620,0 782,0 872,0 972,0 811,5 3,26

15 480,0 660,0 750,0 861,0 687,8 2,76

НСР0s 53,4 55,0 57,4 27,7 57,0 0,2

В целом, за период исследований (2008-2011), урожайность айвы низкой находилась в пределах 0,2-0,8 кг/куст. Наиболее интенсивное нарастание урожайности на четвертый год плодоношения отмечено у форм 1 (702 г/куст); 2 (873 г/куст); 14 (972 г/куст) и 15 (861 г/куст), где данный показатель был выше, чем в среднем по всем формам в 1,6; 2; 2,2; 2 раза, соответственно.

Среднее значение по урожайности среди форм, давших плоды за 2008 г. составило 434 г/куст, при этом у форм 2, 14 и 15 отмечена наибольшая масса плодов с куста - 640; 620; 480 г/куст.

В 2009 г. урожай дали кусты форм 4,10, 11, 12, 13, 14, 16, которые непло-доносили в предыдущий год исследования. Сравнительная оценка форм айвы низкой позволяет судить о том, что во второй год плодоношения масса плодов с куста была выше, чем в первый. Анализ полученных данных показал, что наилучшие результаты были зафиксированы у форм 1, 2, 14, 15, где результаты были выше среднего показателя по всем формам в 1,3; 1,7; 1,8; 1,5 раза.

В 2010 г. урожайность плодов айвы низкой выросла и составила в среднем 509 г/куст. Наилучшие показатели продуктивности отмечены так же, как и в 2009 г. у форм 1, 2, 14, 15. Урожайность была выше, чем в среднем по всем формам в 1,3; 1,6; 1,7; 1,5 раза.

В 2011 г. урожайность айвы низкой была выше, чем во все предшествующие годы исследований. Так, если сравнивать показатели между 2009 и

2011 гг. разница внутри форм составила 96-201 г (15,9-92,6 %).

Проведенный анализ продуктивности перспективных форм айвы низкой в 2008-2011 гг. показывают стабильную ежегодную прибавку урожая по всем изучаемым формам.

3.3. Биохимический состав плодов перспективных форм айвы низкой

С целью уточнения ценности айвы низкой, как малораспространённой нетрадиционной плодовой породы для условий Московской области, нами был изучен химический состав плодов перспективных ее форм.

Питательная ценность айвы низкой определяется способностью накапливать в урожае витамины группы С, В, Е, А.

По содержанию витамина С плоды айвы не уступают черной смородине и в 5 раз превосходят лимоны и апельсины.

По данным (табл. 7) наилучшие показатели по аскорбиновой кислоте были у форм 1,2,14 и 15 и варьировали от 18,6 до 20,2%.

По содержанию витамина Е по всем годам исследований отличались формы 1 (3,52 мг%), 14 (3,52 мг%) и 15 (3,56 мг%). У формы 2 этот показатель оказался существенно ниже (1,59 мг%).

По витамину А также в лучшую сторону отличались 1,2, 14 и 15 формы. А по витаминам группы Bi и В2 лучшие показатели за годы исследований были у форм 14 и 15 - 0,46 и 0,12 мг% соответственно. Наименьший у формы 2 и 12

- 0,03 и 0,05 мг% соответственно.

Анализ отобранных перспективных, крупноплодных форм айвы низкой выявил наибольшее содержание сухих веществ в мякоти плодов у форм 1 (14,4 %), 2 (14,9 %), 14 (14,3 %) и 15 (13,7 %).

На вкусовые качества плодов айвы низкой, оказывают влияние дубильные вещества, накопление которых варьирует у разных форм от 1,02 до 3,11 %. Однако, чем больше дубильных веществ в мякоти плодов, тем терпкость выше, что ограничивает употребление их в свежем виде. При этом, по литературным данным увеличивается срок хранения урожая.

Содержание органических кислот в мякоти плодов достаточно высокое и варьирует от 3,01 до 5,08 %, что по нашему мнению зависит от наследственных свойств растений. В связи с этим, плоды айвы низкой чаще перерабатывают для получения сиропа, варенья, повидла, желе, компотов, мармелада, цукатов, пастилы, эссенции для лимонадов, наливки, настойки, начинки для фруктовых конфет. В виноделии, при приготовлении фруктовых вин (сидра), сок плодов айвы купажируют с соком груш и сладких недостаточно кислых яблок.

Таблица 7. Содержание витаминов в плодах айвы низкой (2009-2011 гг.), мг%

Формы А р-каротин В, в2 С Е

1 0,45 0,33 0,43 0,06 19,2 3,52

2 0,39 0,32 0,03 0,12 18,6 1,59

14 0,48 0,34 0,46 0,12 20,2 3,52

15 0,45 0,48 0,46 0,12 19,7 3,56

НСРо, 0,02 0,02 0,03 0,01 0,58 0,18

Плоды айвы низкой являются ценным источником эссенциальных микро-и макроэлементов: калий (223 мг%), кальций (37,3 мг%), фосфор (14,8 мг%), магний (8,80 мг%), железо (1,36 мг%). По содержанию кальция и железа плоды айвы низкой превосходят яблоки, груши, вишни, абрикосы и клубнику. Минеральный анализ показал, что в плодах форм 1,2, 14 и 15 содержание макро- и микро-элементов было выше, чем в остальных изучаемых растениях на 3-7 %.

Растения с повышенным содержанием растворимых сухих веществ в плодах, характеризуются более высокой сахаристостью (Седов и Седова, 1985; Савельев Н.И., 2004). Основную часть углеводов представляют сахара, в основном глюкоза и фруктоза. В зависимости от погодных условий летнего периода в исследованиях ряда авторов (Исаева И.С., 2003, Меженский В.Н., 2004) их содержание колеблется от 2,0 до 6,5%.

По нашим данным, в условиях Московской области плоды айвы японской низкой по сумме сахаров накапливают в среднем от 1,92 % до 5,6 %. Полученные нами данные о накоплении сахаров в плодах айвы низкой согласуются с исследованиями других авторов. В своей работе Кумпан В.Н. (2010) пишет о том, что максимальное содержание сухих веществ в айве низкой составило 5,7 %, по нашим данным - 5,6 %.

Вкусовые качества плодов, по исследованиям ряда авторов, во многом определяются отношением массы сахара к массе кислоты. Именно содержание кислоты в плодах в большей степени определяет сахарокислотный показатель или так называемый индекс сладости (Седов Е.Н. и др., 2007; Церевитинов Ф.В., 1930; Зотова О.Н., 1973).

Отношение сахара к кислоте оказалось низким из-за высокого содержания кислот и небольшого количества сахара. Так, сахарокислотный коэффициент, в среднем за годы исследований варьировал от 0,46 до 0,90, и только у формы 14 составил 1,15. Вкус плодов кислый и терпкий, что обусловлено высоким уровнем кислотности (3,26-5,24 %). В этой связи, работу по отбору более раннеспелых и сахаристых форм айвы низкой необходимо продолжить.

В литературе встречаются данные о гастропротекторных свойствах айвы (Меженский В.Н., 2004). Семена используют для приготовления лечебного об-

волакивающего средства при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Нами был проведен сравнительный анализ по изучению водных настоев семян айвы обыкновенной и айвы низкой. Способность семян повышать вязкость водного раствора была установлена путем проведения эксперимента, по результатам которого можно судить об аналогии между биохимическими свойствами айвы обыкновенной и айвы низкой.

3.4. Особенности вегетативного размножения отборных форм айвы низкой зелеными черенками

В результате наших исследований из 16 перспективных форм айвы низкой, по показателям урожайности, крупноплодности, содержанию БАВ и другим ценным качествам было, как уже упоминалось, отобрано 4 формы (1,2, 14 и 15) и проведено изучение их способности к размножению зелеными черенками.

По нашим данным из 200 высаженных черенков каждой формы процент укоренения составил 62,5-72,5%, максимальный же показатель имели черенки 1 и 14 форм, что свидетельствует о достаточно высокой способности ризогенеза растений айвы низкой (табл. 8).

Таблица 8. Укореняемость зеленых черенков айвы низкой (2011 г.)

Формы Число черенков высаженных на укоренение, шт Укоренилось;

шт. %

1 200 140 70,0

2 200 125 62,5

14 200 145 72,5

15 200 127 63,5

НСРо5 - 5,0 2,5

Таблица 9. Качественные показатели укоренения зеленых черенков (2011 г.)

Формы Прирост надземной части,см Объем образовавшейся корневой системы, мл

1 3,5 0,5

2 3,5 0,5

14 5,5 0,8

15 4,5 0,7

НСР0! 1,0 0,3

По качественным показателям укоренения (Табл. 9) лучший прирост надземной части и объем образовавшейся корневой системы был у формы 14.

3.5. Болезни и вредители айвы низкой

Имеющиеся в литературе сведения о заболевании этой породы многочисленными болезнями в наших исследованиях не подтвердились. За все годы проведения опытов на отдельных кустах некоторых форм мы наблюдали точечные повреждения паршой листьев и плодов, повреждения мучнистой росой и пятнистостью. При запаздывании со сбором урожая плоды иногда повреждались полевыми мышами. Из вредителей были обнаружены паутинистый кле-щик, тля и гусеницы листовертки.

Других видов болезней и вредителей на кустах айвы низкой в наших опытах мы не отмечали.

IV. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОВ АЙВЫ НИЗКОЙ

Общеизвестно, что эффективность выращивания многолетних плодовых растений во многом зависит от срока окупаемости затрат, вложенных в их возделывание, который в свою очередь определяется скороплодностью сортов и форм, их урожайностью, трудоемкостью приемов агроухода. При этом существенное значение имеет величина затрат, произведенных на закладку насаждений и уход за ними. Чем они меньше, тем короче срок окупаемости, тем эффективнее производство продукции. И экономическая ее оценка является главным критерием при изучении новых форм и сортов с целью рекомендации их в широкое производство.

Айва низкая является сравнительно скороплодной культурой, начало плодоношения у ее семенных растений наступает примерно на 3-4 год. И продолжительность его, по литературным данным, длится при хорошем агроуходе до 25-30 и более лет. Первые существенные урожаи трехлетние кусты дают на 2-3 год после посадки.

В наших исследованиях мы проводили сравнительное изучение экономической эффективности выращивания четырех форм айвы низкой с наилучшими показателями по продуктивности и биологической ценности (табл. 10).

В результате проведенных нами расчетов была установлена возможность получения дохода от возделывания этой культуры. При этом прибыль с молодых четырехлетних насаждений составила от 16840 до 57000 руб/га. Наибольший уровень рентабельности был у форм 14 и 2.

Таблица 10. Экономические показатели производства плодов айвы низкой

(2008-2011 гг.)

Показатель Формы

1 2 14 15

Число растений на 1 га, шт. 4000 4000 4000 4000

Затраты на 1 га, руб 99660 101160 101500 100500

в т.ч.:

Стоимость саженцев, руб 80000 80000 80000 80000

Подготовка почвы, руб 5000 5000 5000 5000

Посадка растений, руб 8000 8000 8000 8000

Уход за саженцами, руб 2000 2000 2000 2000

Сбор урожая, руб 4660 6160 6500 5500

Урожайность плодов, т/га 2,33 3,08 3,25 2,75

Себестоимость урожая, руб./т 42772 32844 31230 36545

Цена реализации 1 кг, руб. 50 50 50 50

Валовая прибыль, руб./га 116500 154000 162500 137500

Чистый доход на 1 га, руб. 16840 52840 57000 37000

Рентабельность, % 16,9 52,2 56,1 36,8

При урожайности 2,33-3,25 т/га производственные затраты окупаются в первые 2-3 года плодоношения. Культура айвы низкой, таким образом, является довольно рентабельной.

выводы

1. Оценка интродуцированных форм айвы низкой по комплексу хозяйственнобиологических признаков показала возможность их возделывания в условиях Московской области и отбора среди них лучших по биологическим и хозяйственным признакам.

2. По фенофазам развития большинство семенных растений айвы низкой хорошо растет и плодоносит в условиях Московской области. Период их вегетации составляет до 200 дней.

3. Максимальная урожайность отобранных форм айвы низкой при выращивании в условиях Московской области может достигать от 702,2 до 972,0 г/куст.

4. Средняя масса одного плода у перспективных форм айвы низкой составляет от 47,2 до 57,5 г, что вероятно может иметь значение при ручном сборе урожая.

5. В условиях Московской области плоды отобранных форм айвы низкой накапливают в среднем от 1,63% до 1,96% сахаров. В этой связи необходимо продолжить работу по отбору более сахаристых форм этого растения.

6. Плоды айвы низкой богаты биологически активными веществами. У отобранных форм растений содержание витамина С в плодах варьировало от 18,6 до 20,2 мг%; витамина Е от 1,59 до 3,56 мг%; витамина А от 0,39 до

0,48 мг%, по витаминам группы В1 и В2 лучшие показатели за годы исследований были у форм 14 и 15 (0,46 и 0,12 мг%). Содержание сухих и дубильных веществ, органических кислот и клетчатки в отобранных формах айвы низкой составило в среднем 12,04; 2,05; 4,39; 1,33%, соответственно. Таким образом, айва низкая является ценным источником БАВ и обладает поливитаминными свойствами.

7. Высокая степень разнокачественности семенных растений айвы низкой позволяет вести направленный отбор высокопродуктивных ее форм с целью получения необходимых клонов (сортов) этой ценной плодовой породы.

8. Отобранные формы айвы низкой обладают высокими показателями укоре-няемости зеленых черенков. В связи с этим можно говорить о том, что отобранные формы айвы низкой можно успешно размножать путем зеленого черенкования.

9. Использование айвы низкой в условиях Нечерноземной зоны России экономически оправдано, о чем свидетельствуют не высокая себестоимость урожая (31230 руб./т - 42772 руб./т), достаточный уровень валовой прибыли (116500 руб./га - 162500 руб./га) и рентабельность производства (16,9 % - 56,1 %).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При промышленном выращивании айвы низкой необходимо использовать отобранные нами перспективные формы (1, 2, 14, 15), обладающие высокой урожайностью, крупноплодностью, содержанием биологически активных веществ, устойчивостью к болезням и вредителям.

2. Формы айвы низкой, показавшие высокую продуктивность и хорошие адаптационные качества к условиям Нечерноземной зоны России считаем целесообразным передать в Госкомиссию по сортоиспытанию РФ для утверждения их в качестве сортов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Стрелец В.Д., Филатова А.А. Урожайность перспективных форм айвы низкой в условиях Московской области. Ж. «Плодородие» №2 (59) 2011 г. с. 44.

2. Стрелец В.Д., Филатова А.А. Товарные качества плодов перспективных форм Хеномелеса. Ж. «Плодородие» №6 (63) 2011 г. с. 22.

3. Стрелец В.Д., Филатова А.А. Продуктивность отборных форм айвы низкой (СЬаепоте1ез Маи1е0 в условиях средней полосы России. Доклады ТСХА, выпуск 281, изд. РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева М,2009г с.222-224.

4. Стрелец В.Д., Филатова А.А. Перспективные формы айвы низкой (СЬаепо-текБ \laulei) для выращивания в Центральной зоне России. Ботанические сады в 21 веке: сохранение биоразнообразия, стратегия развития и инновационные решения: материалы международной научно-практической конф., Белгород, 18-21 мая 2009 года.- Белгород: ИПЦ «ПОЛИТЕРРА», 2009.-510 с.

5. Стрелец В.Д., Тутов М.Х., Филатова А.А. Поливитаминные напитки на основе использования плодов малораспространенных древесно-кустарниковых пород. Ботанические сады в 21 веке: сохранение биоразнообразия, стратегия развития и инновационные решения: материалы международной научнопрактической конференции, Белгород, 18-21 мая 2009 года.- Белгород: ИПЦ «ПОЛИТЕРРА», 2009.-465-467 с.

6. Филатова А.А. Биохимический состав плодов Хеномелес (СЬаепошекз Маи-1е1) в условиях Московской области. Международная научная конференция молодых ученых в развитии инноваций аграрной науки» 23-24 апреля 2009 г. Сборник статей, М., РГАУ-МСХА 2009.- с. 627-630.

7. Стрелец В.Д., Филатова А.А. Продуктивность и качественные показатели плодов перспективных форм айвы низкой (ОгаепотекБ МаиЫ). Доклады ТСХА Сб. статей. Выпуск 282 ч.1. М. изд-во РГАУ-МСХА, 2010. с. 585-588.

Формат 60х84’/1б. Уел. печ. л 0,93. Тираж 100 экз. Заказ 48. Издательство РГАУ - МСХЛ 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ильяшенко, Анастасия Алексеевна, Москва

61 12-6/197

ФГБОУ ВПО Российский Государственный Аграрный Университет -

МСХА имени К.А. Тимирязева

На правах рукописи

Ильяшенко Анастасия Алексеевна

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ФОРМ АЙВЫ НИЗКОЙ (CHAENOMELES MAULEI (MAST.) SCHNEID) В УСЛОВИЯХ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОСИИ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук профессор В.Д. Стрелец

Москва-2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7

1.1. Происхождение и распространение айвы низкой 7

1.2. Биологические особенности айвы низкой 9

1.2.1. Систематика и морфология 9

1.2.2. Фенология 15

1.2.3. Згтостойкость 17

1.2.4. Устойчивость к вредителям и болезням 18

1.2.5. Особенность вегетативного размножения зелеными черенками 20

1.2.6. Технология возделывания растений айвы низкой 22

1.3. Биологически активные вещества плодов 23

1.4. Использование плодов айвы низкой 29

1.4.1. Пищевое значение 29

1.4.2. Лекарственное значение 31

1.4.3. Декоративные свойства 34 И. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ 36

2.1. Цель и задачи исследований 36

2.2. Характеристика исследуемых форм 40

2.3. Агротехника возделывания 41

2.4. Климатические условия Московской области 41

2.5. Погодные условия в годы проведения эксперимента 45 III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 50

3.1. Фенология развития растений айвы низкой 50

3.2. Особенности роста надземной части перспективных форм айвы низкой 52

3.3. Зимостойкость перспективных форм айвы низкой 65

3.4. Урожайность перспективных форм айвы низкой 66

3.6. Особенности вегетативного размножения перспективных форм айвы

низкой зелеными черенками 76

3.7. Болезни и вредители айвы низкой 79 IV. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОВ

АЙВЫ НИЗКОЙ 82

ВЫВОДЫ 85

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 88

ВВЕДЕНИЕ

Одним из приоритетных направлений развития плодоводства является расширение и совершенствование ассортимента плодовых культур, за счет интродукции новых видов и форм растений, богатых ценными для человеческого организма биологически активными веществами и хорошо адаптированными для возделывания в условиях Нечерноземной зоны России. Благодаря своим лечебно-профилактическим свойствам они представляют значительный интерес для нашей пищевой и медицинской промышленности.

Интродуцированные плодовые растения, являясь, по сути, новыми источниками пищевых продуктов, рассматриваются не только как носители энергии и пластических веществ, но и как природные поставщики витаминов, антиоксидантов, микронутриентов, пищевых волокон и других незаменимых биологически активных соединений (Кононков П.Ф. и др., 2003). Благодаря введению в культуру новых видов расширяется их генетическое разнообразие, что открывает перспективы для биоинженерной и селекционной работы.

В настоящее время в России выращиваются новые сорта яблони, груши, черешни, алычи, абрикоса и других пород ранее интродуцированных из других стран (Васильева В.Н, 1991; Горбунов А.Б. и др., 2005). На полном основании к ним можно отнести и хеномелес или айву японскую.

Благодаря яркому и обильному цветению и неприхотливости айва низкая (Chaenomeles maulei (Mast.) Schneid) долгое время использовалась в нашей стране в качестве декоративного растения. Однако, в дальнейшем оказалось, что наряду с декоративными качествами данное растение обладает высокими показателями хозяйственно полезных признаков, среди которых такие как: содержание биологически активных веществ в плодах, зимостойкость, скороспелость, урожайность, устойчивость к проявлению биотических и абиотических факторов окружающей среды, длительность хранения урожая (Меженский В.Н., 2004).

Актуальность исследований. Уже довольно продолжительное время в странах с развитым земледелием и более теплым климатом айва низкая широко используется в качестве плодовой и лекарственной культуры, занимающей значительные (до 300-400 га) площади (Меженский В.Н., 2004; Руис С.А., 1989). В нашей стране работа по культивированию данного вида, несмотря на его ценность, до настоящего времени, практически не проводилась.

В связи с этим изучение популяций разных форм айвы низкой в качестве плодовой культуры является важной научно-исследовательской работой, а ее результаты представляют практическое значение для нашего садоводства.

Научная новизна результатов исследований заключается в том, что нами впервые проведен среди популяций форм айвы низкой разного географического происхождения отбор и изучение высокопродуктивных, крупноплодных образцов айвы низкой, перспективных для введения в культуру в условиях Нечерноземной Зоны России. Изучена их способность к вегетативному размножению зелеными черенками.

Практическая значимость. Отобрано 4 высокопродуктивные формы айвы низкой, изучены их хозяйственные и биологические особенности, что позволяет рекомендовать эти образцы для передачи в Госкомиссию по сортоиспытанию и введения в культуру в качестве перспективного плодового растения в условиях Нечерноземной Зоны России.

Апробация работы. Основные положения диссертации освещены в 7 опубликованных работах, из них 2 в рецензируемых изданиях по списку ВАК. Материалы исследований были доложены на заседаниях кафедры виноградарства и виноделия (2008-2011 гг.); международной научно-практической конференции (Белгород, 2009 г.); международных научно-практических конференциях молодых ученых РГАУ-МСХА (Москва, 2009-

2010 гг.); XI Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, 2011 г.).

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Происхождение и распространение айвы низкой

Род Хеномелес, айва японская (Chaenomeles Lindl.) состоит из четырех видов, произрастающих в Японии и Китае. Введена в культуру в основном как декоративная и частично плодовая порода. Ее плоды содержат значительное количество органических кислот (до 5%), Сахаров, ароматических веществ и пригодны для получения сока, вина, кондитерских изделий и т.п. В Нечерноземной зоне России широкое распространение получил хеномелес Маулея, или айва японская низкая (Ch. Maulei Schneid.). Этот вид является наиболее зимо- и морозостойким, скороплодным, низкорослым. Его растения не превышают высоты одного метра (Колесников В.А. и др., 1979).

Центром происхождения айвы низкой по мнению многих авторов являются горные районы Японии. В настоящее время в дикорастущем виде айва низкая встречается на островах Кюсю, Сикоку, Хондо и на юге Хоккайдо (Меженский В.Н., 2004).

В Европу айва низкая была завезена 400 лет назад и использовалось как плодовое, лекарственное и декоративное растение. С этих позиций введение данного вида в культуру оказалось целесообразным. Работа по культивированию айвы низкой в странах мира преимущественно в Европе, Северной Америке, Норвегии, Швеции, Германии, Ирландии, Латвии и др. привела к созданию более 500 новых сортов (Меженский В.Н., 2003а).

В 90-х гг. XX века впервые была научно обоснована экологическая безопасность и пищевая целесообразность выращивания новой плодовой культуры (Меженский В.Н., 2004). С этого момента айва низкая нашла самое широкое распространение. В значительной степени этому способствовало многосемянность плодов и хорошая их всхожесть при подзимнем посеве.

В нашу страну айва низкая была завезена из Японии в XVIII веке и нашла распространение от южных регионов европейской части России до Дальнего Востока.

В середине XIX в. растения хеномелеса изучались в Никитском и Петербургском ботанических садах России и были рекомендованы для введения в культуру. Первым серьезную селекционную работу с хеномелесом в начале XX в. провел в Киевском акклиматизационном саду Н.Ф. Кащенко (1914 г.). Им были созданы формы с плодами достаточно большими, чтобы их можно было рассматривать как растения одновременно декоративные и плодовые (Гришко H.H., 1951). Первое внедрение айвы низкой в промышленное плодоводство провели в Украине под Киевом в 1937 г. (Меженский В.Н., 2004). Первые в мире помологические сорта Хеномелеса созданы и зарегистрированы на Украине (в Национальном ботаническом саду им. H.H. Гришко Национальной академии наук Украины (г. Киев) и Артемовском научно-исследовательском центре Института садоводства Украинской академии аграрных наук (г. Артемовск)). В 2001 г. сорта Хеномелеса впервые включены в Реестр сортов растений Украины (Витаминный, Караваевский, Помаранче-вый, Цитриновый - авторы О.Н. Недвига, C.B. Клименко; Калиф, Ника, Николай, Нина - автор В.Н. Меженский). (Анциферов A.B., 2006; Меженский В.Н., 2003 б; Федулова Ю.А. и др., 2009). Однако все они созданы на основе более высокорослого и менее зимостойкого Хеномелеса японского.

В нашей стране в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию внесен только один сорт Хеномелеса «Волгоградский 1», отобранный среди семенных насаждений в ГНУ ВНИИ Агролесомелиорации г. Волгограда (Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию т.1, сорта растений, МСХ РФ, М. 2007. с 192).

Наибольших успехов в промышленном разведении хеномелеса достигли садоводы и пищевики Латвии. В начале 1990-х годов суммарная площадь насаждений здесь достигла более 400 га. Крупные насаждения хеномелеса были созданы также в соседней Литве. Переработанный хеномелес экспортировали в Западную Европу, где потребитель был особенно заинтересован в экологически чистых продуктах (Руис С.А., 1989; Меженский В.Н., 2004; Rumpunen К., 2002). Примерно с этого же времени была начата обширная селекционная работа с этой культурой.

На сегодняшний день известны гибриды хеномелеса с яблоней и грушей (Пономаренко Н.С., 1991; Долматов Е.А., 1994). В немалой степени этому способствовало то обстоятельство, что из всех изученных видов яблони, груши и рябины, многие из них имеют, аналогично хеномелесу, 2п равный 34. Причем, айва обыкновенная (Cydonia oblonga) имеет точно такой же двойной набор хромосом (Хромосомные числа цветковых растений, 1969).

В нашей стране наибольшее распространение получили хеномелес японский, хеномелес прекрасный и хеномелес превосходный. Преимущественно эти виды используются как декоративные кустарники, однако в последнее десятилетие они приобретают статус не только декоративных, но и пищевых растений (Анциферов A.B., 2006).

В нашей работе объектом экспериментальных исследований явился один из видов рода Chaenomeles - айва японская низкая (Chaenomeles Maulei Must.).

1.2. Биологические особенности айвы низкой 1.2.1. Систематика и морфология

Род Хеномелес {Chaenomeles Lindl.) (2п=34), или айва японская, относится к семейству Rosaceae Juss.(Розовые; надпорядок Rosanae), Подсемейству Яблоневые (Maloideae) и включает в свой состав 4 естественных вида: х.

японский (Ch. Japónica (Thunb.) Lindl. Ex Spach), x. прекрасный (Ch. Speciosa (Sweet) Nakai), x. катайский (Ch. cathayensis (Hemsl.) Rehd.), x. тибетский (Ch. thibetica Yü). Естественные виды японской айвы относительно легко скрещиваются между собой, в результате чего выделены следующие гибридные виды хеномелеса: Ch. х superba (Frahm) Rehd. (X. превосходный), Ch. х clar-kiana С. Web. (X. Кларка), Ch. x vilmoriniana C. Web. (X. Вильморена) и Ch. x californica W. Claree (X. калифорнийский).

В целом роду Chaenomeles свойственна значительная экологическая пластичность и полиморфизм (Бурмистров А.Д., 1985; Меженский В.Н., 1990; Игнатьева И.П. и др., 1990; Пономаренко Н.С., 1991; Витковский B.JL, 2003). И это его видовое разнообразие в литературе встречается также под названиями: айва японская, айва японская низкая, айва низкая, айва альпийская, айва Маулея, айва Молея, хеномелес Маулея, хеномелес низкий (Меженский В.Н., 2004; Жучков И.Г. 1954).

Айва низкая (Chaenomeles maulei Mast.) - низкий кустарник около 0,6 - 1,2 м высотой (Рис. 1). Продолжительность жизни растений 60-80 лет. Ветви широко раскидистые, тонкие, зеленоватой или коричневатой окраски с короткими тонкими колючками до 1 см, у некоторых форм колючки могут отсутствовать (Кибкало В.А., 1989; Павильонов A.A. и Рожков М.И., 1981; Пашкевич В.В., 1930; Buchter-Weisbrodt Н., 1992).

Рис. 1. Внешний вид айвы низкой: 1 - куст; 2 - цветы; 3 - плоды.

Способность давать прикорневую поросль ведет к разрастанию, образованию развалистого куста шириной до 160 см (Вехов Н.К., 1948). Молодые побеги покрыты коротким шероховатым войлоком, двухлетние побеги мелкобородавчатые. Листья обратнояйцевидные до лопатчатых (3) 4 - 5 см длиной (включая черешок), (1)2-3 см шириной, крупногородчатые, короткоче-решчатые даже в молодости (редко с немногими трихомами на средней жилке на нижней поверхности); прилистники почковидные, городчатые, 1 см длиной, 1,5 - 2 см шириной. Листорасположение очередное. Листья до самых морозов не осыпаются, в отдельные годы айва японская низкая может зимовать с листьями (Грицюс З.С., 1977; Кибкало В.А., 1989; Куклина А., 1993;

Леопольд А, 1968; Черепахин В.И. и др., 1991). Весенние цветки на старой древесине обильные, в пучках по (1) 2 - 3 (4). Раскрывшиеся цветки чашевидные до плоских, 3 - 4 см в диаметре. Чашелистики зеленые до пурпурных, в зависимости от количества света. Лепестки лососево-розовые до оранжево-красных. Число тычинок, как правило, большое - 40-60. Тычинки немного отличаются по длине и размещаются в два круга. Женский гамето-фит развивается в явственно нижней завязи у основания пестика (Kaufmane Е. and Rumpunen К., 2002b). Сначала созревают пыльники тычинок, внешнего круга, затем внутреннего, образуется много сухой пыльцы (Шайтан И.М. и др., 1991; Грицюс З.С., 1977; Лизнев В.Н., 1989; Пашкевич В.В., 1930). В целом 5 столбиков срастаются на 1/3 - 2/3 своей длины, и гиностелий образуется около пестиков, что характерно для рода Chaenomeles (Weber С., 1964). Рыльце влажного типа, зеленое и восприимчивое во время цветения (Хесе-ойон Д.Г., 1996). По данным многих авторов (Недвига О.Н., 1991; Kaufmane Е. and Rumpunen К., 2002а), у айвы японской выделено три типа цветков -обоеполые, функционально мужские и функционально женские. Имеется большое разнообразие растений с разным соотношением типов цветков. Имеются цветки с короткими и длинными пестиками. Цветки с коротко-столбчатыми пестиками являются функционально мужскими, имеют недоразвитую завязь и столбик, плодов не завязывают (Лизнев В.Н., 1989). Один цветок цветет 4-7 дней. У некоторых растений заметна тенденция к образованию махровых цветков, за счет превращения в лепестки чашелистиков (Шайтан И.М. и др., 1991; Булыгин Н.Е., 1991; Кибкало В.А., 1989; Лизнев В.Н., 1989).

Цветение айва низкой приходится на конец мая - начало июня и длиться около месяца, при благоприятных условиях, обильное. На одном побеге образуется до 50-60 цветков. На растение может наблюдаться повторное (осеннее) цветение (Грицюс З.С., 1977; Куклина А.Г., 1993). По данным З.И.

Лучник (1970), цветение айвы японской в условиях Алтайского края длится от 14 до 27 дней. В условиях Украины продолжительность цветения колеблется от 22 до 35 дней (Недвига О.Н., 1991). А в условиях Москвы по данным Аксенова H.A., Фролова Л.А. (1989) эта фаза длится 14-29 дней. Цветки айвы японской низкой опыляются пчелами. Айва низкая очень декоративна как во время цветения так и в период созревания плодов, в связи с чем ее широко используют в озеленении (Аксенова H.A., Фролова Л.А., 1989; Ефремов C.B., 1991; Бурмистров А.Д., 1985).

Плод айвы низкой - яблоко, толстое и мясистое, наружная

часть плода принадлежит цветоложу (рис. 1). Плоды имеют разнообразную форму: яблоковидную, грушевидную, реповидную и др., при этом доминирующей формой является яблоковидная (Weber С., 1964; Yu Т.Т. and Kuan К.С., 1963; Mezhenskij, V.N, 1996). У каждого растения форма плодов постоянная (Бурмистров А.Д., 1985; Кибкало В.А., 1989). Окраска плодов желтая, желтая с красным румянцем, желто-коричневая, светло-зеленая и зеленая, около 4 см в диаметре со слегка липкой кутикулой, что является признаком зрелости, как и коричневые семена (Weber С., 1964). Мякоть сочная с кислым вкусом, слегка вяжет и обладает специфическим ароматом. В плодах айвы низкой находится 5 семенных камер (Концевой М.Г., 1987; Пашкевич В.В., 1930). Созревание плодов приходится на конец сентября - начало октября. По срокам созревания плодов растения айвы японской низкой варьируют от ранних до очень поздних. В каждом плоде содержится от 50 до 80 блестящих, продолговатых, коричневых семян, 6-8 мм длиной и 4 - 5 мм шириной. В основном преобладают плоды массой 20-30 г, у отдельных сеянцев они значительно крупнее (Бурмистров А.Д., 1985; Меженский В.Н., 2004). При выращивании айвы низкой в культуре средняя масса плодов может достигать 39-54 г (Федулова Ю.А. и др., 2009).

Айва японская менее требовательна, чем другие древесно-кустарниковые породы к плодородию почвы. Растет на почвах различного механического состава с нормальным водным режимом. Благоприятной реакцией почвенного раствора является слабокислая (рН 5,3-6,4). На почвах с щелочной реакцией (рН выше 7) японская айва поражается хлорозом. Почву для посадки подготавливают так же, как для других кустарниковых ягодников (Соколова Т.А., 2004).

Размножают айву низкую чаще всего свежесобранными семенами, прошедшими стратификацию в течение 50 - 60 дней, высевая их осенью во второй половине октября во влажную почву в бороздки на глубину 1,5- 2,0 см, ширина междурядий 45 см сверху посевы мульчи�