Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Хозяйственно-биологическая оценка иммунных и высокоустойчивых к грибным болезням элит яблони в предгорьях Северного Кавказа

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Хозяйственно-биологическая оценка иммунных и высокоустойчивых к грибным болезням элит яблони в предгорьях Северного Кавказа"

ПШЕНОКОВ АЛИМ ХАТАЛИЕВИЧ

Хозяйственно-биологическая оценка иммунных и высокоустойчивых к грибным болезням элит яблони в предгорьях Северного Кавказа

Специальность: 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

1 2 ДПР 1Ш

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

005018614

Краснодар-2012

005018614

Работа выполнена в Федеральном государственном научном учреждении ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова»

Научный руководитель

Официальные оппопепты:

доктор биологических наук, доцент Шидакова Асият Сугдановна

доктор сельскохозяйственных наук, доцент, зав. лабораторией селекции и сортоизучения косточковых культур ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии Заремук Римма Шамсудиновна

доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры генетики, микробиологии и биотехнологии Кубанского государственного университета Щеглов Николай Иванович

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет

Защита диссертации состоится «27» апреля 2012 года в часов на заседании диссертационного совета Д 006.056.01 при Государственном научном учреждении Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Россельхозакадемии по адресу: 350901, г. Краснодар, ул. 40 лет По-. беды, 39 факс 8(861) 257-57-02

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии, с авторефератом - на официальном сайте ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии http://wwvv.kiibansad.ri)

Объявление о защите и автореферат размещены на официальном сайте ВАК РФ http://vak.ed.gov.ru, автореферат разослан марта

2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета , У/7 В.В. Кудряшова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Формирование устойчивого к основным грибным болезням сортимента яблони в условиях ежегодных биотических стрессов является одним из приоритетных направлений развития современного садоводства. Участившиеся эпифитотии снижают устойчивость насаждений яблони, что вызывает необходимость расширения сортимента сортами местной селекции, более устойчивыми к стресс-факторам региона и с комплексом хозяйственно-ценных признаков.

В последние годы создан целый ряд как зарубежных, так и отечественных сортов яблони иммунных к парше и высокоустойчивых к мучнистой россе, позволяющих получать стабильный урожай (Седов, Красова и др., 2004, 2011; Савельев, 2008; Ульяновская, 2009). На основе гибридизации адаптивных сортов местной селекции с иммунными к парше сортами Прима, Либерти, Флорина и отдаленными гибридами видов Malus floribunda Sieb и Malus zumi (Mats) Rehd с лучшими сортами яблони Malus domestica Borkh созданы новые перспективные элитные формы в условиях предгорий Северо-Кавказского региона (Шидаков, 2006). Однако новые генотипы яблони не прошли полного цикла изучения, позволяющего выделить лучшие из них по комплексу хозяйственно-ценных и селекционно-значимых признаков. В связи с этим, выделение иммунных и высокоустойчивых к грибным патогенам сортоформ яблони местной селекции, обладающих комплексом положительных признаков, является актуальным научным направлением.

Цель исследований - на основе комплексной оценки генофонда яблони выделить новые сорта и элитные формы, обладающие иммунитетом и устойчивостью к основным болезням, высокой урожайностью и качеством плодов для селекционного использования и расширения производственного сортимента в условиях предгорий Северного Кавказа.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

S выявить биологические особенности прохождения фено-

логических фаз элит в годичном цикле развития и их соответствие экологическим условиям предгорий Северного Кавказа;

изучить особенности роста деревьев, позволяющие выделить элитные формы со сдержанным ростом; ^ определить устойчивость элит к стрессам зимне-весеннего периода и выделить устойчивые к комплексу неблагоприятных факторов среды; ^ подтвердить иммунность к парше и устойчивость к мучнистой росе выделенных в школке элитных сеянцев; ^ изучить особенности завязываемости плодов при само- и перекрестном опылении, выделить самоплодные и лучшие взаимоопылители; ^ оценить продуктивность и выделить скороплодные с высокой урожайностью элитные формы яблони; ^ оценить вкусовые и товарные качества плодов и выделить элиты, обладающие высокими вкусовыми и товарными качествами;

^ дать экономическую оценку элитным формам яблони местной селекции и выделить более эффективные и для передачи в Государственное сортоиспытание. Научная новизна заключается в том, что впервые в условиях предгорий Северного Кавказа дана полная комплексная оценка иммунным и устойчивым к грибным патогенам межвидовым элитным формам яблони нового поколения местной селекции.

Подтверждена эффективность использования местного генофонда яблони для создания нового поколения иммунных к парше сортов.

Выделены перспективные элитные формы местной селекции, совмещающие в себе иммунитет к парше и устойчивость к мучнистой росе с высокой экологической пластичностью, стабильностью плодоношения и устойчивостью к неблагоприятным специфическим условиям предгорий Северного Кавказа, позволяющие расширить перспективный адаптивный сортимент яблони.

Основные положения, выносимые на защиту:

> биологический и селекционный потенциал иммунных к парше и высокоустойчивых к мучнистой росе элитных форм яблони местной селекции; ^ устойчивость, продуктивность и качество плодов элитных форм яблони нового поколения в специфических условиях предгорий Северного Кавказа; У адаптивный сортимент яблони, представленный новыми иммунными и высокоустойчивыми к грибным патогенам элитными формами местной селекции.

Практическая значимость работы. Для использования в селекции на устойчивость выделены элитные формы нового поколения, сочетающие иммунитет к парше и высокую устойчивость к мучнистой росе с комплексом хозяйственно-ценных признаков - зимостойкость, урожайность, высокое качество и товарность плодов. Для передачи в ГСИ выделены сортоформы Эльбрус-ское иммунное, Альпинист иммунный, Пшэпл, Сатаней, Сипсэ, Султаней, Черкес. Выделены элитные формы яблони, позволяющие снизить пестицидную нагрузку на окружающую среду и повысить уровень рентабельности их производства до 21%.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации доложены на ежегодных отчётных сессиях на кафедре «Плодоовощеводство и виноградарство» Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии и в СевероКавказском НИИ горного и предгорного садоводства (г. Нальчик, 2009-2011гг.); на международных НПК в СКЗНИИСиВ (г. Краснодар, 2009-2011гг.), Горском ГАУ (г. Владикавказ, 20092010гг.) и Дагестанской ГСХА (Махачкала, 2010г.).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертационных исследований опубликовано 5 научных работ, в т.ч. 2 - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений селекции и производству. Работа содержит 20 таблиц, 5 рисунков и 17 фотографий. Список литературы включает 214 наименований, в т.ч. 32 - иностранных.

5

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Дано обоснование актуальности работы, определены цель, задачи исследований, научная новизна, сформулирована сущность решаемой научной проблемы и основные положения, выносимые на защиту.

1. Состояние вопроса и перспективы формирования иммунного и высокоустойчивого к парше и мучнистой росе сортимента яблони. Проведен анализ состояния вопроса по селекции иммунных и высокоустойчивых к грибным патогенам сортов яблони показавший, что в последние годы создана серия сортов и элит различного эколого-географического происхождения. Однако недостаточно изучен их адаптивный и продукционный потенциал особенно иммунных и высокоустойчивых сортов и элит отечественной селекции в конкретных условиях, что вызвало необходимость проведения дополнительных исследований.

2. Объекты, методы и условия проведения исследований.

Объектами исследований были 17 элитных форм яблони селекции Северо-Кавказского НИИ горного и предгорного садоводства, четыре иммунных сорта зарубежной селекции. Работа выполнена на кафедре «Плодоовощеводство и виноградарство» ФГОУ ВПО «Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии им. В.М. Кокова» в период с 2008 по 2011гг. на базе опытно-производственного хозяйства «Затишь-енское» СКНИИГиПС.

Сад 2001 года посадки, схема посадки 6,0 х 4,0 м. Подвой ММ-106. Каждый вариант представлен 15 деревьями в трехкратной повторности. Опытные участки расположены в Предгорной зоне Северного Кавказа на высоте 450-550 м над уровнем моря. Почвы серые и темно-серые лесные, содержание гумуса в пахотном слое колеблется в пределах 2,5-3%. Реакция почвенного раствора слабокислая (рНВодн - 5.5), в глубоких карбонатных слоях (90-100 см) рН возрастает до 7,0-7,4.

В годы проведения исследований погодные условия соответствовали среднемноголетним. Однако необычно сухими с очень

высокой температурой воздуха (+24,8 С0) были июль и август 2010 года (когда за 2 месяца в период формирования плодов выпало всего лишь 61,4 мм осадков). Относительно засушливым с суховеями был сентябрь, когда за весь месяц при среднесуточной температуре воздуха +19, ГС выпало всего лишь 87,5 мм осадков.

В 2011 году в начале и до конца июня стояли холодные и пасмурные дни с моросящими дождями при среднесуточной температуре воздуха +11,1-12,9°С; с июля и до середины августа держалась жаркая погода с температурой в пределах +30°С, за этот период выпало 106,6 мм осадков. Необходимо отметить, что эти условия были благоприятными для развития основных грибных болезней, на фоне которых дана оценка сортам. Резкие перепады высокой температуры и похолодания с дождливыми днями в период активного роста, развития и созревания плодов повлияли на количество и качество урожая.

Изучение фенологических фаз, наблюдения за ростом, развитием и плодоношением сортов и элит, оценку устойчивости, урожайности и качества плодов проводили по «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (Орел, 1999); по «Программе и методике селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1995); "Программе и методике изучения сортов плодовых, ягодных и орехоплодных культур" ВНИИС им. И.В Мичурина (1973, 1980).

Иммунитет и полевую устойчивость к парше и мучнистой росе в школке сеянцев определяли путем искусственного заражения. На участках первичного и производственного испытания -на фоне общих агротехнических мероприятий. В эпифитотийные годы исключали обработку насаждений фунгицидами для более полной оценки восприимчивости сортов и элит на фоне естественного заражения.

Зимостойкость определяли полевым методом с оценкой степени устойчивости к неблагоприятным факторам зимы по компонентам комплекса зимостойкости (БЬеитатг, 1968; Тюрина, Гоголева, 1978).

Жизнеспособность пыльцы оценивали по её прорастаемости на искусственной питательной среде и оплодотворяющей способности при опылении в естественных условиях по общепринятой методике (Паушев, 1974).

Урожай учитывали с одного дерева, массу плода определяли весовым методом, выход товарных плодов - по ГОСТу.

Опыты по хранению плодов проводили в холодильнике при температуре 0-2°С и влажности 85-88%. Исследования плодов по биохимическим показателям проведено согласно «Методическим указаниям по химико-технологическому сортоиспытанию овощных, плодовых и ягодных культур для консервной промышленности» (Москва, 1993). Экономическую эффективность рассчитывали по методике П.Ф. Дубровы (1969). Экспериментальные данные обработаны математически методами (Доспехов,1965; ПотаповД986).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Фенологические особенности годичного никла развития яблони. Основная часть изученных сортов и элит начинали вегетацию в третьей декаде марта, когда среднесуточная температура воздуха стабильно переходила выше +7,3 °С и сумма активной температуры составила более 66,б°С. В зависимости от сроков начала вегетации сорта и формы были разделены на три группы:

1. Сорта и элиты яблони с ранним периодом вегетации - Либерти, Прима, Флорина, Редфри, Пшэпл, Нысэ, Сипсэ, Щауэ, Нэдахэ и Hyp, которые начинали вегетацию 23 марта - 06 апреля.

2. Элиты яблони Дэрэж, Узыншэ, Эльбрусское иммунное, Сатаней и Дахэчей, начинавшие вегетацию в средние сроки - 28 марта-11 апреля.

3. Элиты яблони Лэуж, Султаней, Псэдахэ, Черкес, Жэп и Альпинист иммунный, с поздним периодом вегетации - 2-13 апреля.

Выявлено, что на сроки наступления периода весеннего развития почек яблони, определяющее влияние оказывали среднесуточная температура воздуха и сумма активных температур, предшествовавшая началу фазы.

Начало и продолжительность цветения. Установлено, что сроки цветения яблони определяются сроком начала вегетации. В условиях предгорий, в среднем этот период составляет 26-30 дней.

Особенности цветения изученных элит позволили разделить их на группы: раноцветущие элиты, цветение которых наступает 19-25 апреля; элиты, цветущие в средние сроки - 25 апреля -3 мая; поздноцветущие, цветение которых наступает 7 мая и позже. Проведенный анализ позволил выявить тенденцию принадлежности одних и тех же элит по срокам цветения к тем же группам, что и по срокам начала вегетации.

По продолжительности цветения к группе с коротким периодом продолжительности цветения (5-6 дней) отнесены сорта и элиты Либерти, Редфри, Пшэпл, Нэдахэ, Нур, Узыншэ, Сатэ-ней, Жэп и Эльбрусское иммунное. К группе со средней продолжительностью цветения (7 дней) отнесены Прима, Флорина, Нысэ, Сипсэ, Лэуж и Султаней. К группе с длинной продолжительностью цветения (7-10 дней) - Дэрж, Дахэчей, Псэдахэ, Черкес и Альпинист иммунный. Установлено, что сроки и продолжительность цветения варьируют в зависимости от условий года и сортовой специфики. При этом основная доля влияния приходится на сумму активных температур и среднесуточную температуру воздуха.

Изучение самоплодности позволило выделить частично самоплодные элитные формы яблони - Лэуж, Пшэпл, Нэдахэ, Султаней и Узыншэ. При самоопылении у них завязалось в среднем до 3,1% плодов и формировалось 3,2 штук семян на один плод. Остальные элиты яблони нуждаются в перекрестном опылении. Для них выявлены лучшие опылители с учетом жизнеспособности пыльцы и физиологической совместимости.

Продолжительность периода от цветения до созревания плодов. В результате проведенных исследований установлено

необходимое количество дней от цветения до созревания плодов. Так у летних сортов и элит яблони этот период составил в среднем 98 дней; осенних - 126, зимних - 143 и позднезимних -157 дней. Выявлены различия внутри групп одного и того же срока созревания. Так, в группе летних разница от начала цветения до созревания плодов составила в среднем 1-3 дня, осенних

- 2-4 , зимних - 3-8 и позднезимних - 5-10 дней. Такая особенность объясняется сортовой спецификой и условиями вегетационного периода.

Известно, что в предгорной зоне Северного Кавказа для прогноза сроков съемной зрелости плодов относительно постоянным фактором является сумма активных температур (Шидаков, 1991). По нашим данным у летних сортов и элит в годы проведения исследований сумма активных температур составила в среднем 171б,7°С, осенних - 2421,7°С, зимних - 2684,5°С и позднезимних - 3033,ГС.

Продолжительность периода вегетации и подготовка растений к покою. За годы исследований продолжительность периода вегетации была короткой у летних элит Пшэпл, Нысэ и составила 211 дней; у осенних элит Лэуж, Псэдахэ - 216 дней. Более продолжительным (220 дней) этот период был у зимних и позднезимних (228 дней) сортов и элит. Продолжительность периода вегетации обусловлена сортовыми особенностями и погодными условиями вегетационного периода, в первую очередь, соотношением тепла и влаги (ГТК).

3.2. Особенности роста и развития деревьев яблони. По высоте или силе роста деревьев сорта значительно различались, что позволило разделить их на группы: сильнорослые - с высотой дерева 3,6 м и более (Прима, Флорина, Пшэпл, Дэрэж, Нысэ, Сипсэ, Сатаней, Щауэ, Лэуж и Эльбрусское иммунное); среднерослые - с высотой 3,3 м (Редфри, Узыншэ, Hyp, Дахэчей, Нэдахэ, Псэдахэ, Альпнист иммунный и Султаней); слаборослые

- 3,2 м (Жэп и Черкес). Сорта и элиты различались также по объему кроны дерева. Так у сильнорослых сортов и форм объем кроны составил в среднем 23,1 м3, у среднерослых - 21,9 м3 и слаборослых - 16,4 м3.

3.3 Зимостойкость сортов и элитных форм яблони. На основе оценки устойчивости к комплексу неблагоприятных факторов зимы выделены зимостойкие сорта - Пшэпл, Нэдахэ, Сипсэ, Дахэчей, Узыншэ, Hyp, Сатэней и Лэуж, повреждение морозами которых в экстремальные зимы не превышало 1,5 балла. При возвратных холодах после зимних и весенних о ттепелей степень повреждение плодовых почек этих сортов не превышало 2,0 балла.

К среднезимостойким отнесены сорта Либерти, Нысэ, Сул-таней, Эльбрусское иммунное, Жэп и Черкес, общая оценка повреждения морозами у которых составила в среднем 2,0 балла, а повреждения плодовых почек - 2,5 балла.

К слабозимостойким отнесены Флорина, Альпинист иммунный, Дэрэж:, Щауэ и Псэдахэ, у которых в экстремальные зимы общая оценка повреждения дерева морозами превышала 3,0 балла, а в годы с возвратными холодами после зимних и весенних оттепелей плодовые почки практически полностью вымерзали.

3.4 Устойчивость к грибным болезням. При дополнительной оценке устойчивости к парше в условиях сада подтверждена иммунность новых элит яблони местной селекции (Эльбрусское иммунное, Альпнист иммунный).

Основная часть изученных элит отнесена к группе с относительной полевой устойчивостью к мучнистой росе. В годы эпи-фитотии степень их поражения не превышала 1,0-1,5 балла. Исключение составили элиты Нэдахэ, Hyp, Лэуж, Псэдахэ, Султа-ней и Черкес, степень поражения которых в годы эпифитотии составила 2,0-2,5 балла.

3.5 Продуктивность (скоронлодность, периодичность плодоношения, урожайность). Известно, что составляющими продуктивности являются - скороплодность, регулярность плодоношения и урожайность. Установлено, что новые элитные формы яблони в основном являются скороплодными и вступают в период плодоношения на 3-4 год после посадки в сад.

Раньше других - на третий год в условиях предгорной зоны получены плоды иммунных к парше сортов яблони Прима, Либерти и элитных форм местной селекции Пшэпл, Нысэ, Щауэ,

Сипсэ, урожайность которых на третий год составила 0,2-0,6 кг с дерева. С четвертого и пятого года отмечался рост урожайности достигшей к семи годам 64,4 -135,1 ц/га (табл. 1). Выделены скороплодные сорта: Пшэпл, Нысэ, Щауэ, Сипсэ.

Однако не все сорта и элиты характеризовались быстрыми темпами наращивания урожая. Так элиты Дэрэж, Дахэчей, Сатаней, Узыншэ, Флорина, Лэуж и Черкес рано вступили в плодоношение, но наращивали урожай медленно, и к 7 летнему возрасту их урожайность составила 81,3 ц/га.

Таблица 1 - Динамика урожайности элитных форм яблони в ус-

ловиях предгорной зоны Северного Кавказа

СОРТ, ЭЛИТА Наращивание урожайности по годам, кг/дер. Урожайность

3-й 4-й 5-й 6-й 7-й. кг/дер ц/га

Летние •

Редфри (К) 0,0 1,2 4,6 7,5 12,8 26,7 108,8

Дэрэж ( 3-1-19 ) 0,0 1,6 4,3 6,9 8,8 21.,6 89.7

Нэдахэ (3-1-9) 0,0 2,7 5,4 8,4 10,6 27,1 112,7

Пшэпл (3-1-6) 0,2 1,8 5,2 9,« 14,2 30,5 127,2

Осенние .

Прима(К) 0,5 2,2 4,1 8,2 10,8 25,8 107,6

Нысэ (3-6-18) 0,6 2,4 5,8 9,4 14,2 32,4 135,1

Щауэ ( 3-8-9) 0,4 2,1 4,3 7,2 12,6 26,6 110,9

Зимние 1

Либерти (К) 0,5 1,9 4,2 7,4 11,2 25,2 105,1

Дахэчей (3-3-9) 0,0 1,2 3,0 6,1 8,2 18,5 77,1

Нур( 3-9-9) 0,0 2,0 5,4 8,3 11,7 27,2 114,3

Сатэней (3-2-40 ) 0,0 1,4 3,4 6,2 9,5 20,5 85,5

Сипсэ (3 -8-20) 0,5 1,7 4,9 8,6 12,2 27.,9 116,2

Узыншэ (3-2-20 ) 0,0 1,2 3,1 6,9 9,1 20,3 84,6

Эльбрусское иммунное (3-9-27) 0,0 2,1 '4,6 8,8 12,8 27,8 115,9

( Пачднечимние

Флорина (К) 0,0 1,7 3,4 6,8 9,3 21,2 88,4

Альпинист иммунный (3-1-30) 0,0 1,5 4,4 6,5 12,8 25,2 105,5

Жэп( 3-3-16 ) 0,0 1,8 4,9 7,4 15,7 29,8 124,3

Лэуж ( 3-10-7 ) 0.0 0,0 1,4 5,0 9.1 15,5 64,6

Псэдахэ( 3-1018) 0.0 0,8 3.9 8,4 13,7 26.8 111,8

Султаней ( 3-4-21) 0,0 1,3 3,6 8,3 14,4 27,6 115,1

Черкес ( 3-5-46) 0,0 1,0 2,8 6,4 8,9 19,1 79,6

Быстрыми темпами наращивали урожай элитные формы Нэ-дахэ, Пшэпл, Нысэ, Hyp, Сипсэ, Эльбрусское иммунное, Псэдахэ и Султаней, который составил в среднем 107,2 ц/га.

В процессе анализа динамики урожайности элитных форм яблони выявлены особенности, позволившие дифференцировать их на группы. К первой группе отнесены элиты яблони с быстрым периодом нарастания урожая - Пшэпл, Нысэ, Hyp, Сипсэ, Жэп, Султаней и Эльбрусское иммунное (рис.1). Ко второй группе отнесены элиты яблони со средним периодом нарастания урожая - Прима, Редфри, Щауэ, Либерти, Псэдахэ, Альпинист иммунный. К третьей - сорта и элиты с продолжительным периодом нарастания урожая - Флорина, Дэрэж, Дахэчей, Сатэней, Узыншэ, Лэуж, Черкес (рис. 1).

116.7

Быст^гонарастзющие Срелнемарастающие Медленнонарастэющие

■13 Е34 05 06 а 7 В сумма урожая за 7 лет

Рисунок 1 - Динамика нарастания производственного урожая элитных форм яблони

Установлено, что элитные формы яблони не имеют резко выраженной периодичности плодоношения и в условиях пред-

горной зоны дают ежегодный урожай. Более низким индекс периодичности был у элит Дэрэж (40,3), Дэхэчей (40,9), Сатаней (40,8), Узыншэ (42,5), Лэуж (42,1) и Черкес (44,3).

Основным элементом в системе продуктивности плодовых культур, в т.ч. яблони, является урожайность. Согласно выявленных особенностей формирования урожая элиты условно разделены на: высокоурожайные - средняя урожайность которых составила 252,5 ц/га и при пересчете на объем кроны -2,8 кг на м (Нэдахэ, Пшэпл, Нысэ, Щауэ, Жэп, Эльбрусское иммунное и Султаней) (табл.2, рис.2);

Урожайность сортов и элитных форм яблони в эной: зоны Северного Кавказа

СОРТ. ЭЛИТА Средняя урожайность |

ц/га кг на м* объема кроны дерева

М ± ш 1 У/% М ± m У/%

Летние

Редфри (К) 248,9 ± 12,7 47,2 2,6 ± 0,6 13,9

Нэдахэ (3-1-9 ) 252,7 ± 12,8 49,5 2,7 ± 0,7 14,2

Пшэпл ( 3-1-6 ) 261,8± 13,7 44,8 2,8 ± 0,9 15,8

Осенние -

Прима(К) 219,4± 10,6 54,5 2,3 ± 0,5 10,5

Нысэ (3-6-18) 258,4 ± 12,9 47,9 2,7 ± 0,7 14,2

Щауэ (3-8-9 ) 246,2 ± 12,6 48,8 2,3 ± 0.5 10.8 J

Зимние ■:.■ j

Либерти (К) 209,1 ± 10,1 42,6 2,2 ±0,5 10,4 I

Дахэчей (3-3-9 ) 188,3 ± 9,6 43,1 2,1 ±0.4 10.1

Hyp (3-9-9) 195,3± 10,2 45,9 2,1 ±0,4 10.2

Сатэней (3-2-40) 228,4± 11,7 42,4 2,3 ±0,5 10,7

Сипсэ ( 3 -8-20 ) 238,9 ± 12,6 44,5 2,2 ± 0,4 10,5

Эльбрусское иммунное (3-9-27) 251,6 ± 13,2 48,8 2,4 ± 0,6 11,4

Поздиезимнис

Флорина (К) 202,3 ± 9,3 45,5 2,1 ±0,4 10,1

Альпинист иммунный (3-1-30) 225,7 ± 11,6 43,1 2,4 ± 0,6 11,3

Жэп (3-3-16 ) 242,9 ± 12,8 45,9 3,8 ± 0,9 18.2

Лэуж (3-10-7) 192,8 ± 10,7 51,4 1.9± 0,6 9,4

Псэдахэ( 3-10-18 ) 224,6 ± 11,6 44,5 2,5 ± 0,8 14.3

Султаней (3-4-21 ) 257,4 ± 13,7 40,9 2,8 ± 0,8 14,6

Черкес ( 3-5-46 ) 194,9 ± 10,9 44,8 2.9 ±0,8 14.8

Группы сортов

S3 Высокоурожайные В Урожайные 0 Среднеурожайные

Рисунок 2 - Группы сортов и элитных форм яблони по урожайности

урожайные - с урожайностью 214,3 ц/ra или 2,3 кг на м3 (Дэрэж, Прима, Либерти, Сатэней, Псэдахэ, Сипсэ, Hyp, Альпинист иммунный и Черкес); среднеурожайные - с урожайность 185,3 ц/га или 2,2 кг на мЗ (Лэуж, Дахэчей и Узыншэ). В особую группу выделены сорта яблони Жэп и Черкес, характеризующиеся сдержанным ростом, малогабаритной кроной с объемом 15,1-17,7м , а также высокой продуктивностью. Сорта Жэп и Черкес рекомендуются для создания насаждений яблони с уплотненной схемой посадки.

3.6 Оценка качества плодов элитных форм яблони. В результате проведенных исследований установлено, что содержание Сахаров в плодах изученных элитных форм варьировало от 7,1 у сорта Нэдахэ до 9,9 % у сорта Черкес.. Более высоким содержанием Сахаров характеризовались сорта Эльбрус иммунный (9,6%), Псэдахэ (9,8%), Султаней (9,7%), Альпинист иммунный (9,1%>), Лэуж (9;1%). По содержанию кислот элиты также разнились; от 0,25% у copra Нэдахэ, до 0,52% у сорта Альпинист иммунный. Средним накоплением кислот характеризовались сорта Пшэпл (0,38%), Сипсэ (0,38%), Эльбрус иммунный (0,41%), Черкес (0,48%), Альпинист иммунный (0,52%).

Оценка плодов по содержанию витамина С показала, что оно было не высоким и варьировало от 5,2 мг/100 г у сорта Нэдахэ

15

до 9,1 мг/100 г у сорта Черкес.

Полученные результаты показывают, что элитные формы яблони формировали достаточно высококачественную продукцию, в которой доля плодов первого сорта составляла в среднем 46,9%, плодов второго - 41,2% и третьего сорта - 11,8% (табл.3, рис. 3).

Таблица 3 - Урожайность и товарное качество плодов сорто-

форм яблони в условиях предгорной зоны Северного Кавказа

СОРТ, ЭЛИТА Средняя урожайность, ц/га товарная сортность, %

1 сорт 2 сорт 3 сорт

М±ш М±т М±т

Летние

Редфри (К) 248,9 39,3 ± 2,8 49.8 ± 5,2 10,9 ± 1,8

Дэ^эж ( 3-1-19^ 214,4 38,0 ± 3,4 46,7 ± 5,0 15,3 ±2,7

Нэдахэ (3-1-9)_ 252,7 37,9 ± 3,3 50.7 ± 6,7 21,4 ±3,5

Пшэпл (3-1-6) 261.8 40,9 ±, 3,7 48.2 ± 5,9 10.8 ± 1,4

. Осенние -

Прима(К) 219,4 41,8 ± 4,2 47,7 ± 4,9 10,5 ± 1,2

Нысэ (3-6-18) 258,4 39,6 ± 3,7 49.9 ± 5,9 10,5 ± 1,3

Щауэ (3-8-9) 246.2 37,3 ± 3,3 50,0 ± 6.2 12.6± 2.1

Зимние "й

Либерти (К) 209,1 42,1 ± 4,6 46,2 ±5,1 11,5 ± 1,9

Дахэчей (3-3-9) 188,3 38,2 ± 3,4 49,9 ± 5,9 12,6 ± 1,7

Нур (3-9-9) 195,3 42,7 ± 4,4 45,8 ±4,8 10,4 ± 1,6

Сатэней (3-2-40) 228,4 41,9 ± 4,1 44,5 ± 4,7 13,6 ±2,2

Сипсэ (3 -8-20 ) 238,9 42,7 ± 4,3 47,3 ±,4,6 10,0 ± 1,2

Узыншэ (3-2-20) 185,3 38,8 ± 3,6 43,8 ±4,1 17,4 ± 1,8

Эльбрусское иммунное (3-9-27) 251,6 42,6 ± 4,2 47,7 ± 4,7 9,7 ± 0,9

Позднезимние

Флорина (К) 202,3 48,6 ± 4,9 40,1 ±4,0 1 1,3 ± 1,3

Альпинист иммунный 3-1-30) 225,7 42,8 ± 4,2 47,9 ± 4,8 9,3 ± 0,8

Жэп( 3-3-16 242,9 41,7 ± 3,9 48,5 ± 5,1 9,8 ± 0,9

Лэуж( 3-10-7) 192,8 45,1 ±4,7 41,1 ±3,9 13,8 ± 1,2

Псэдахэ'( 3-1018) 224,6 49,1 ±5,2 37,8 ± 3,2 13,1 ± 1,6

Султаней (3-4-21) 257,4 43,3 ± 4,7 44,5 ± 4,6 12,2 ± 1,2

Черкес (3-5-46) 194,9 43,9 ± 4,6 41,7 ± 4,1 14,5 ± 1,9

По окраске плода элитные формы яблони различались. Так у элит Пшэпл, Нэдахэ, Дахэчей, Узыншэ и Лэуж плоды имели ярко-красную окраску; Альпинист иммунный, Жэп, Псэдахэ, Сул-таней и Черкес - светло-желтую. Остальные элиты характеризовались основной окраской светло-желтого цвета, с оригинальным ярко-красным или пурпуровым румянцем.

По массе плода все элиты можно отнести к двум группам -элиты со средним размером плода (111-15 Ог) и группа элит с выше средней массой плода (151 -200 г).

Оценка плодов летних и осенних сортов и элит позволила установить, что большее количество продукции в этой группе составляли плоды второго сорта (49,1%). В группе зимних и позд-незимних сортов 49,2% составляли плоды первого товарного сорта.

□ 1 сорт 3 1 сорт □ 3 сорт

Рисунок 3 - Группы сортов и элитных форм яблони по товарной сортности

Так у элит Пшэпл, Сипсэ, Нур, Сатэней, Жэп, Элбрусское иммунное, Султаней, Лэуж, Псэдахэ, Черкес, Альпинист иммунный в общем урожае большее количество составляли плоды первого сорта; у элит Дэрэж, Нэдахэ, Нысэ - второго сорта; у элитных форм Дахэчей, Щауэ, Узыншэ - третьего сорта.

Оценка плодов после хранения в холодильнике (при температуре 0-2°С и влажности 85-88%) показала, что у элиты Пшэпл летнего срока созревания, период хранения был наиболее дли-

17

тельным и составил 36 дней. Из группы осенних выделен Щауэ с периодом хранения 320 дней; из зимних - Дахэчей, Сатаней, Сипсэ и Эльбрусское иммунное, с периодом хранения 140 дней: из позднезимних - Альпинист иммунный, Жэп, Лэуж, Псэдахэ, Султаней и Черкес - 160 дней (табл.4).

Таблица 4 - Сроки хранения сортов и элитных форм яблони, разных сроков созревания____

Сорт, элита Календарные сроки созревания и пе риода хранения плодов

VII | VIII j IX | X | XI | XII | I И 1 III 1 IV I V I VI

ЛЕТНИЕ

Редфри (К) 1

Дэрэж (3-1-19) Ь: , м

Нэдаха (3-1-9) 1

Пшэпл ( 3-1-6) t > «ÉH

ОСЕННИЕ

Прима (К) 1, í 1

Нысэ (3-6-18) 1

Щауэ (3-8-9)

ЗИМНИЕ

Либерти (К) 1 - . • - ~ J

Дахэчей (3-3-9)

Нур ( 3-9-9) ц т: \т , :......т

Сатаней ( 3-2-40) i ........

Сипса (3-8-20) Г ,.„; ?ттт

Узыншэ 3-2-20 С " щт

Эльбрусское иммунное ( 3-927) " 1 Т

Í

ПОЗДНЕЗИМНИЕ

Флорина (К) Г........ «м

Альпинист иммунный (3-1-30) 1, , ____

1 Г 1 1 J. Г

Жэп (3-3-16) i "

Лэуж ( 3-10-7) Ст , ,

Псэдахэ (3-10-18) 1 щ

Султаней (3-421) 1 ........ .....i

1 1 !

Черкес (3-5-46) —-¡--r—r—jm 9 Щ

4. Оценка экономической эффективности возделывания новых элитных форм яблони. Эффективность выращивания элитных форм местной селекции является рентабельной. Так, по сравнению с районированными иммунными сортами Редфри, Прима, Либерти и Флорина у изученных элитных форм себестоимость производства продукции была меньше на 29,8 руб., что привело к повышению чистого дохода и уровня рентабельности этих элитных форм (табл.5).

Таблица 5 - Экономическая эффективность иммунных и высокоустойчивых сортов и элит яблони в условиях предгорной зоны; Северного Кавказа

СОРТ, ЭЛИТА Урожайность (ц/га) Себестоимость! ц. плодов (в руб.) Чистый доход с 1 га. (т. руб.) Рентабельность

уровень (в %) в % к контрольному сорту

Летние

Редфри (К) 248,9 241,1 114,4 185.7 100,0

Дэрэж ( 3-1-19 ) 214.4 279,8 85,5 142,5 76,5

Нэдахэ ( 3-1-9 ) 252,7 237,4 114,3 190.5 102,5

Пшэпл (3-1-6 ) 261,8 229,2 119,5 199,2 107,3

Осенние

Прима (К) 219,4 319.1 112,0 186,7 100,0

Нысэ (3-6-18]! 258,4 270,9 145,5 207,8 111,3

Щауэ (3-8-9 ) 246,2 284,3 134,4 129,9 102.8

1 Зимние ■ .... . .::':' ' •

Либерти (К) 209,1 382,6 162,6 203,3 100,0

Дахэчей (3-3-9 ) 188.3 424,8 160,5 200,6 98,7

Сатэней (3-2-40) 228,4 350,2 182,8 228,5 112,4

Сипсэ ( 3 -8-20 ) 238,9 334,8 199,3 249,1 122,5

Узыншэ (_3-2-20) 185,3 431,7 131,4 164,3 80,7

Эльбрусское иммунное (3-9-27 ) 251,6 317,9 214,7 268,4 132,1

Позднезимпие

Флорина (К) 202,3 444.9 194.4 216.0 100,0

Альпинист иммунный 1 3-1-303 225,7 398,8 .327,6 252,9 117,8

Жэп( 3-3-16) 242,9 370,5 205,4 228,2 105,7

Лэуж( 3-10-7) 192,8 466,8 140,2 155,8 76,6

Псэдахэ( 3-10-18 ) 224,6 400,7 181,3 201,4 93,3

Султаней ( 3-4-21 ) 257,4 327,4 218,0 242,2 119,1

|Черкес( 3-5-46 ) 194.9 461,8 141,7 157.4 72,9

Так у летних и осенних элитных форм яблони чистый доход с одного гектара был выше на 20,3 тысяч рублей по сравнению с контрольными сортами, а уровень рентабельности - на 17,1%; у зимних - на 36,3 тысяч рублей, уровень рентабельности - на 22,7%; у позднезимних - на 22,9 тысяч рублей, при рентабельности 25,1 % (табл.5).

Выявлено, что экономические показатели у изученных элитных форм зависели от трех основных факторов.

Первый - урожайность и качество урожая. Так у элит Нэдахэ, Пшэпл, Нысэ, Щауэ, Жэп и Султаней и Эльбрусское иммунное, урожайность которых была выше 250 ц/га, количество первого товарного сортов в общей массе продукции превысило 40%, сумма чистого дохода была выше, чем у других сортов на 18-22 тыс. рублей.

Второй фактор - срок созревания плодов. У зимних и позднезимних элит сумма чистого дохода была выше на 60,0 тысяч рублей и более, по сравнению с сортами летней и осенней групп.

Третий фактор - иммунитет и устойчивость сортов к основным грибным болезням, позволяющие сократить количество обработок дорогостоящими препаратами и затраты на 18-20%.

ВЫВОДЫ

1. Определены раноцветущие (19-25 апреля) элитные формы -Пшэпл, Hyp, Щауэ, Нысэ; элиты, цветущие в средние сроки (25 апреля -3 мая) - Эльбрусское иммунное, Сатаней, Дэрэж; позд-ноцветущие (7 мая) - Псэдах, Альпинист иммунный, Султаней.

2.Установлено, что элиты местной селекции являются недостаточно самофертильными и нуждаются в перекрестном опылении. Выделены частично самоплодные элитные формы Лэуж, Пшэпл, Нэдахэ, Султаней и Узыншэ, позволяющие обеспечи-чить гарантированный урожай в неблагоприятных для перекрестного опыления условиях.

3. Выделены слаборослые и компактные элитные формы Жэп и Черкес с высотой дерева 3,2 м и объемом кроны 16,4 м\ сред-

нерослые - Узыншэ, Hyp, Дахачей, Нэдаха, Султаней, Псэдаха и Альпинист иммунный с высотой дерева 3,3 м и объемом кроны 22,4 м3, позволяющие создавать насаждения яблони с уплотненной схемой посадки.

4. В условиях предгорий Северного Кавказа на фоне стрессов зимне-весеннего периода выделены зимостойкие элитные формы: Нысэ, Султаней, Эльбрусское иммунное, Жэп, Черкес, Альпинист иммунный, Дэрэж, Щауэ и Псэдахэ.

5. Подтверждена иммунность элитных форм яблони местной селекции. Выделены элиты Пшэпл, Сатаней, Сипсэ, Эльбрусское иммунное, Альпинист иммунный, 'Султаней с комплексной устойчивостью к парше и мучнистой росе, позволяющие получать экологически более безопасную продукцию и значительно сократить пестицидную нагрузку на окружающую среду.

6. Определены скороплодные иммунные элитные формы Пшэпл, Нысэ, Щауэ, Сипсэ, вступающие в плодоношение на третий год после посадки в условиях предгорной зоны Северного Кавказа.

Установлено, что элитные формы яблони не имеют резко выраженной периодичности плодоношения и в условиях предгорной зоны дают ежегодный урожай. Низким индекс периодичности был у элит Дэрэж (40,3), Дэхэчей (40,9), Сатаней (40,8), Узыншэ (42,5), Лэуж (42,1) и Черкес (44,3).

7. Иммунные и высокоустойчивые элитные формы местной селекции: Нэдахэ, Пшэпл, Нысэ, Щауэ, Жэп, Эльбрусское иммунное и Султаней отнесены к высокоурожайным и продуктивным (формирующим 252,5 ц/га или 2,8 кг на м3 объема кроны).

8. По качеству и товарности плодов выделены элитные формы Пшэпл, Сипсэ, Hyp, Сатэней, Жэп, Элбрусское иммунное, Султаней, Лэуж, Псэдахэ, Черкес, Альпинист иммунный.

9. Установлено, что основной биологической особенностью новых элитных форм яблони местной селекции является то, что они совместили в себе иммунитет, от интродуцированных доноров, с признаками экологической пластичности, устойчивости к неблагоприятным специфическим условиям предгорий Северного Кавказа, стабильного плодоношения, высокой урожайности от издавна культивируемых в регионе сортов.

10. Экономическая эффективность возделывания новых им-

мунных и высокоустойчивых элитных форм местной селекции Пшэпл, Сатаней, Сипсэ, Эльбрусское иммунное, Султаней, Черкес и Альпинист иммунный была достаточно высокой. Чистый доход по сравнению с интродуцированными сортами у них был выше на 30,4 тыс. рублей, уровень рентабельности - на 20,1%.

11. По комплексу ценных признаков для передачи в ГСИ выделены элитные формы местной селекции Эльбрусское иммунное, Альпинист иммунный, Пшэпл, Сипсэ, Султаней и Черкес.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для использования в селекции на иммунитет к парше и создания устойчивых к грибным болезням сортов яблони рекомендуются сорта Пшэпл, Сипсэ, Сатаней, Эльбрусское иммунное, Альпинист иммунный, Султаней и Черкес.

2. В селекцию на скороплодность рекомендуются сорта Пшэпл, Нысэ, Щауэ и Сипсэ.

3. В селекции на зимостойкость рекомендуется использовать сорта яблони местной селекции Нысэ, Султаней, Эльбрусское иммунное, Жэп, Черкес, Альпинист иммунный, Дэрэж, Щауэ и Псэдахэ.

4. Для создания насаждений яблони с уплотненными схемами посадки рекомендуются компактные со сдержанной силой роста элиты местной селекции Жэп и Черкес, а также продуктивные с высоким качеством плодов элитные формы Пшэпл, Сатаней, Сатаней, Сипсэ, Султаней, Черкес, Эльбрусское иммунное и Альпинист иммунный.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Пшеноков, А.Х. Технология возделывания яблони с природоохранными элементами в предгорьях Северного Кавказа /P.C. Шидаков, A.C. Шидакова, А.Х. Пшеноков //Матер. Меж-дунар. НПК "Развитие производственной и экологической безопасности в ХХ1веке. Проблемы и решения".- Санкт-Петербург-Владикавказ: Вестник МАНЭБ, 2009, т. 14,- № 5.-С

2. Пшеноков, А.Х. Экологозащитная технология возделывания яблони в предгорьях Северного Кавказа / P.C. Шидаков, A.C. Шидакова, А.Х. Пшеноков II Вестник РАСХН,- М„ 2009, № 6, С. 53-54.

3. Пшеноков, А.Х. Экономическая эффективность культивирования новых сортов яблони по природоохранной технологии в предгорьях Северного Кавказа / P.C. Шидаков, A.C. Шидакова, А.Х. Пшеноков // Матер. Междунар. НПК, посвящен.80-летию со дня образования СКЗНИИСиВ «Фундаментальные и прикладные разработки, формирующие современный облик садоводства и виноградарства»- Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2011,- С. 117-121.

4. Пшеноков, А.Х. Экономическая эффективность культивирования новых сортов яблони по природоохранной технологии в предгорьях Северного Кавказа / Р.С.Шидаков, A.C. Шидакова, А.Х. Пшеноков // Матер. НПК «Стратегия устойчивого развития и инновационные технологии в садоводстве и виноградарстве»." Махачкала, Дагестан. ГСХА.- 2010.- С.69-70.

5. Пшеноков, А.Х. Сорта яблони для возделывания по природоохранной технологии в предгорьях Северного Кавказа / P.C. Шидаков, A.C. Шидакова, А.Х. Пшеноков // Матер. Междунар. НПК «Новации в горном и предгорном садоводстве».-Нальчик, СКНИИГПС, 2011,- С.47-51.

Сдано в набор 26.03.2012г. Подписано в печать 26.03.2012г. Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии ООО «Агропромышленная фирма «Центральная». Заказ № 69. Тираж 100 экз. Усл. печ. лист. 1. Формат 30x42 '/», бумага офсетная, печать трафаретная, гарнитура Times New Roman, г. Краснодар, ул. 40 лет Победы, 39. тел. (861) 252-64-25

158-161.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Пшеноков, Алим Хаталиевич, Нальчик

61 12-6/564

Федеральное государственное ооразивательное учреждение высшего профессионального образования

КАБАРДИНО-БАЛКАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. В. М. КОКОВА

ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИММУННЫХ И ВЫСОКОУСТОЙЧИВЫХ К ГРИБНЫМ БОЛЕЗНЯМ ЭЛИТ ЯБЛОНИ В ПЕРЕДГОРЬЯХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель доктор биологических наук Шидакова Асият Сугдановна

Нальчик

-2012 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................................... 3

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПЕРСПЕКТИВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИММУННОГО И ВЫСОКОУСТОЙЧИВОГО К ПАРШЕ И МУЧНИСТОЙ РОСЕ СОРТИМЕНТА ЯБЛОНИ (АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

ЛИТЕРАТУРЫ)...................................................................... 6

2 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ............... 23

2.1 Объекты исследований...................................................... 23

2.1.2 Характеристика исходных родительских форм, использован- 23

ных в селекции изученных элит яблони

2.2 Методы исследований....................................................... 30

2.3 Условия проведения исследований...................................... 32

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.............................................. 36

3 ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИММУННЫХ К ПАРШЕ И ВЫСОКОУСТОЙЧИВЫХ К МУЧНИСТОЙ РОСЕ И1ГТРОДУЦИРОВАННЫX СОРТОВ И ЭЛИТ МЕСТНОЙ СЕЛЕКЦИИ ЯБЛОНИ В ПРЕДГОРЬЯХ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА 36

3.1 Фенологические особенности годичного цикла развития яблони.. 36

3.2 Особенности роста и развития деревьев яблони..........................................60

3.3 Зимостойкость сортов и элитных форм яблони............................................64

3.4 Устойчивость к грибным болезням............................................................................70

3.5 Продуктивность (скороплодность, периодичность плодоноше- 72 ния и урожайность)..................................................................

3.6 Оценка качества плодов элитных форм яблони............'........... 82

3.7 Производственно-биологическая характеристика элитных форм яблони............................................................................. 95

4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НОВЫХ ЭЛИТНЫХ ФОРМ ЯБЛОНИ............................ 117

ВЫВОДЫ............................................................................. 121

РЕКОМЕНДАЦИИ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВУ...................... 123

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ............................ 124

ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................... 145

ведение

Формирование устойчивого к основным грибным болезням сортимента яблони в условиях ежегодных биотических стрессов является одним из приоритетных направлений развития современного садоводства. Участившиеся эпи-ф ито ги и снижают устойчивость насаждений яблони, что вызывает необходимость расширения сортимента сортами местной селекции, более устойчивыми к стресс-факторам региона и с комплексом хозяйственно-ценных признаков.

В последние годы создан целый ряд как зарубежных, так и отечественных сортов яблони иммунных к парше и высокоустойчивых к мучнистой россе, позволяющих получать стабильный урожай [123; 119; 141]. На основе гибридизации адаптивных сортов местной селекции с иммунными к парше сортами Прима, Либерти, Флорина и отдаленными гибридами видов Malus floribunda Sieb и Malus zumi (Mats) Rehcl с лучшими сортами яблони Malus domestica Borkh созданы новые перспективные элитные формы в условиях предгорий Северо-Кавказского региона[154]. Однако новые генотипы яблони не прошли полного цикла изучения, позволяющего выделить лучшие из них по комплексу хозяйственно-ценных и селекционно-значимых признаков. В связи с этим, выделение иммунных и высокоустойчивых к грибным патогенам сортоформ яблони местной селекции, обладающих комплексом положительных признаков, является актуальным научным направлением.

Цель исследований - на основе комплексной оценки генофонда яблони выделить новые сорта и элитные формы, обладающие иммунитетом и устойчивостью к основным болезням, высокой урожайностью и качеством плодов для селекционного использования и расширения производственного сортимента в условиях предгорий Северного Кавказа.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

выявить биологические особенности прохождения фенологических фаз элит в годичном цикле развития и их соответствие экологическим условиям предгорий Северного Кавказа;

^ изучить особенности роста деревьев, позволяющие выделить элитные формы со сдержанным ростом;

определить устойчивость элит к стрессам зимне-весеннего периода и выделить устойчивые к комплексу неблагоприятных факторов среды; подтвердить иммунность к парше и устойчивость к мучнистой росе выделенных в школке элитных сеянцев;

^ изучить особенности завязываемости плодов при само- и перекрестном опылении, выделить самоплодные и лучшие взаимоопылители;

^ оценить продуктивность и выделить скороплодные с высокой урожайностью элитные формы яблони;

^ оценить вкусовые и товарные качества плодов и выделить элиты, обладающие высокими вкусовыми и товарными качествами; дать экономическую оценку элитным формам яблони местной селекции и выделить более эффективные и для передачи в Государственное сортоиспытание.

Научная новизна заключается в том, что впервые в условиях предгорий Северного Кавказа дана полная комплексная оценка иммунным и устойчивым к грибным патогенам межвидовым элитным формам яблони нового поколения

местной селекции.

Подтверждена эффективность использования местного генофонда яблони для создания нового поколения иммунных к парше сортов.

Выделены перспективные элитные формы местной селекции, совмещающие в себе иммунитет к парше и устойчивость к мучнистой росе с высокой экологической пластичностью, стабильностью плодоношения и устойчивостью к неблагоприятным специфическим условиям предгорий Северного Кавказа, позволяющие расширить перспективный адаптивный сортимент яблони.

Основные положения, выносимые на защиту:

> биологический и селекционный потенциал иммунных к парше и высокоустойчивых к мучнистой росе элитных форм яблони местной селекции;

> устойчивость, продуктивность и качество плодов элитных форм яблони

нового поколения в специфических условиях предгорий Северного Кавказа;

> адаптивный сортимент яблони, представленный новыми иммунными и высокоустойчивыми к грибным патогенам элитными формами местной селекции.

Практическая значимость работы. Для использования в селекции на устойчивость выделены элитные формы нового поколения, сочетающие иммунитет к парше и высокую устойчивость к мучнистой росе с комплексом хозяйственно-ценных признаков - зимостойкость, урожайность, высокое качество и товарность плодов.

Для передачи в ГСИ выделены сортоформы Эльбрусское иммунное, Альпинист иммунный, Пшэпл, Сатаней, Сипсэ, Султаней, Черкес. Выделены элитные формы яблони, позволяющие снизить пестицидную нагрузку на окружающую среду и повысить уровень рентабельности их производства до 21%.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации доложены на ежегодных отчётных сессиях на кафедре «Плодоовощеводство и виноградарство» Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии и в Северо-Кавказском НИИ горного и предгорного садоводства (г. Нальчик, 2009-2011гг.); на международных НПК в СКЗНИИСиВ (г. Краснодар, 2009-2011гг.), Горском ГАУ (г. Владикавказ, 2009-2010гг.) и Дагестанской ГСХА (Махачкала, 201 Ог.).

По материалам диссертационных исследований опубликовано 5 научных работ, в т.ч. 2 - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

1 Состояние и перспективы формирования иммунного и высоко устойчивого к парше и мучнистой росе сортимента яблони (аналитический обзор литературы)

Основную долю материальных затрат при возделывании яблони, занимает применение инсектицидов и фунгицидов. Особенно большое количество химических препаратов приходится применять при защите плодовых насаждений от наиболее вредоносных грибных болезней - парши и мучнистой росы.

Н.И. Вавилов подчеркивал, что для плодовых культур «... наиболее радикальным путем борьбы с болезнями является введение в культуру иммунных сортов» [17]. В последующем на основе многолетних наблюдений к этим же выводам пришли многие плодоводы, в том числе и И.В. Мичурин [99, с. 791]. Он отмечал, что «... единственно правильным путем борьбы с грибными болезнями лежит через селекцию, через гибридизацию растений, дающих возможность получения иммунных (устойчивых) против них новых сортов». При этом как Н.И. Вавилов, так и И.В. Мичурин указывали, что «...успех в создании устойчивых к биотическим факторам сортов плодовых растений в значительной степени определяется исходным селекционным материалом и правильным подбором родительских пар» [17; 99].

В генофонде яблони к настоящему времени накоплены сорта с разными типами устойчивости к основным грибным болезням - парше и мучнистой росе. Эти сорта, и нтроду ци ровен и ы е из-за рубежа, нашли широкое распространение и в регионе Северного Кавказа. Однако степень их устойчивости к парше и мучнистой росе существенно варьирует в зависимости от климатических факторов региона.

Еще Н.И. Вавилов отмечал, что «... для повышения эффективности селекции на иммунитет особую важность приобретает географический принцип исследований иммунитета растений, так как отдельные географические расы патогенна, так же как и виды растений, соответственно резко отличаются по вирулентности и генетической устойчивости» [17 т. 1].

В связи с этим важно на первоначальном этапе оценить существующий

сортимент яблони по степени их устойчивости к грибным болезням в конкретной экологической местности, так как наиболее ценный исходный материал формируется на совместной родине хозяина и паразита, где происходит совместная эволюция [17; 59].

Генетическую сопряженность эволюции хозяина и паразита, выраженную в теории «ген на ген» сформулировал Х.Х. Флор [182, с. 34], согласно которой каждому гену устойчивости растения-хозяина соответствует определенный ген, обуславливающий патоген ность паразита, что приводит к установлению специфичных взаимоотношений и возникновению комплементарных генетических систем у растений и патогенов.

Аналитических обзор литературе по данной теме объединяет результаты многолетнего изучения реакции сортов яблони к доминирующим грибным болезням в разных климатических регионах мира, в том числе и России. Однако они имеют лишь местное или временное значение, так как устойчивость сорта во многом зависит от расового состава патогена в конкретной экологической зоне [14; 56; 9; 68].

В предгорьях Северного Кавказа также накоплен богатый материал по полевой устойчивости к парше и мучнистой росе культивируемых в южном регионе видов и сортов яблони [129; 9; 149]. Всестороне изучением устойчивости к различным расам гриба парши и мучнистой-росы интродуцирован ных зарубежных сортов яблони занимались на Майкопской опытной станции В НИР им. Н.И.Вавилова [9] . Именно здесь впервые в нашей стране на основе дикорастущего вида Mal li s floribunda Sieb с геном Vf, олигогенной устойчивости к парше, создан сорт Флоркинг, используемый как донор иммунитета.

В дальнейшем с 1980 годов большую работу в этом направлении были развернуты и в Северо-Кавказском НИИ горного и предгорного садоводства [153]. Этими же исследованиями было подтверждено существующее положение о том, что относительная устойчивость подвержена влиянию различных факторов внешней среды. Во многих публикациях в отечественной и зарубежной литературе показано, что она может зависеть не только от генотипа [214;

122; 12; 14; 149] и климатических условий вегетационного периода [11; 122; 129; 119] , но и от возраста дерева, структурных особенностей кроны [25], фи-зиолого-биохимических процессов [68], расового состава гриба [14; 9; 68] и экологического оптимума [44; 25; 9; 68; 119]. В связи, с чем степень поражения одного и того же сорта относительно устойчивого к грибным болезням значительно варьирует и не является постоянной даже для одного и того же дерева. По данным Р.С. Шидакова [149, с.103] в годы эпифитотии, с благоприятными климатическими условиями для развития гриба, степень поражения паршой и мучнистой росой сортов южного региона увеличивалась на 1,5-2,0 балла. Особенно сильно плодовые насаждения страдали в тех хозяйствах, в которых уровнь агротехники был на низком уровне.

В более сухие годы с минимальным количеством осадков в период вегетации степень поражения растений уменьшалась. Однако пределы такой изменчивости относительной устойчивости к грибным болезням ограничены биологическими особенностями сорта.

Так, сорта яблони Мекинтош, Ренет Симиренко и Голден Делишес отнесены к группе ежегодно вы со коп сражаем ых паршой и мучнистой росой [149; 9; 119; 68. Сорта яблони Антоновка обыкновенная, Уэлси, Кентерберийское, Брамлей Сидлинг, Кальвиль адерслейбенский, Пармен зимний золотой, Пепин Черненко, Вагнер, Корей, Голден резистент, Спайер золотой отнесены к группе относительно устойчивых к грибным болезням [149; 9; 15; 58] .

Особого внимания заслуживают сорта с комплексной устойчивостью к парше и мучнистой росе. Таковыми оказались Антоновка обыкновенная, Уэлси, Спайер золотой, Пармен зимний золотой, Кальвиль снежный, Корей, Вагнер [24; 35; 12; 122; 150; 9; 129]. Доказано что у этих сортов устойчивость контролируется полигенно и характеризуется наибольшей стабильностью, и в меньшей степени зависит от расового состава гриба [149].

Все результаты селекционеров Северного Кавказа и других регионов подтверждают, что устойчивость плодовых растений к наиболее вредоносным в регионе грибным болезням (парше и мучнистой росе) контролируется генами и

соответствует сформулированным Я. Ван дер Планком [20, с.253] двум типам устойчивости - вертикальной (перпендикулярной) и горизонтальной (латеральной). По этой теории «.. .если сорт устойчив к нескольким расам патогена, мы называем такую устойчивость вертикальной или перпендикулярной. Если же устойчивость равномерно распространяется на все расы патогенна, то мы называем ее горизонтальной или латеральной [20].

В дальнейшем такие типы устойчивости были несколько классифицированы. Так, под вертикальной и горизонтальной устойчивостью подразумевают специфическую и неспецифическую. Наряду с отмеченными типами устойчивости различают еще и третий тип - выносливость или толерантность [55].

По мере углубления знаний по генетике устойчивости плодовых культур к грибным болезням проводится классификация существующих сортов с отнесением тех или иных к определенным типам. В настоящее время в мире создано более 155 иммунных к парше сортов яблони, причем более чем у 85% из них устойчивость контролируется геном Vf, который сохранил это свойство во многих географических регионах мира с разными экологическими условиями.

Н.И. Вавилов отмечал [16, с. 11], что наибольшее количество устойчивых видов и сортов яблони, можно выявить на их первичной родине. В дальнейшем, эта теория нашла подтверждение, и получила развитие в работах П. М. Жуковского [59 с. 426] , по мнению которого наиболее надежный исходный материал надо искать среди дикорастущих, более совершенных по жизнеспособности на совместной родине хозяина и паразита, где происходит их сопряженная эволюция. Генетическим объяснением сопряженной эволюции хозяина и паразита на их совместной родине послужила именно известная теория Х.Х. Флора [1962] "ген на ген", согласно которой каждому гену устойчивости у хозяина соответствует определенный ген, обуславливающий патогенность гриба [59]. Это раскрывает всю полноту того, что на формирование признака устойчивости значительное влияние оказывают факторы внешней среды.

По мнению Н. И. Вавилова [18, с.51], та или иная реакция сортов (иммунитет, восприимчивость) определяется, прежде всего, наследственными особен-

9

ностями сорта, избирательной способностью или специализацией видов паразитов (грибов), или же отдельных расс, а также условиями среды « ... меняя условия среды, можно в той или иной степени существенно изменять и реакцию

на иммунитет".

В дальнейшем это положение нашло подтверждение и в работах других исследователей, в том числе и на плодовых культурах [65; 66; 67; 56; 57; 58; 122; 209]. Следовательно, задача повышения устойчивости растений к болезням и вредителям может быть успешно решена лишь на основе комплексного подхода к системе "хозяин-паразит-среда" [60].

Основу вертикальной устойчивости составляет взаимосвязанная изменчивость хозяина и патогенна, то есть при наличии необходимого давления отбора изменчивость патогена следует за изменчивостью хозяина [20]. Отсутствие дифференциального взаимодействия между хозяином и патогеном характеризует горизонтальную устойчивость.

Устойчивость к наиболее распространенному и вредоносному заболеванию яблони - парше, вызываемой грибом Venturia inaequails (Cocke) Wint, может контролироваться моногенно и полигенно [205; 174; 188; 213; 175; 177; 214: 211; 64; 65; 1