Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОТБОРНЫХ ФОРМ И ВИДОВ БОЯРЫШНИКА В УСЛОВИЯХ ЦЧР

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОТБОРНЫХ ФОРМ И ВИДОВ БОЯРЫШНИКА В УСЛОВИЯХ ЦЧР"

де

На правах рукописи

Карпачева Татьяна Владимировна

ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОТБОРНЫХ ФОРМ И ВИДОВ БОЯРЫШНИКА В УСЛОВИЯХ ЦЧР

специальность 06.01.05-селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ау ^

Мичуринск - 2003г. *А л 1

'< і

Работа выполнена на кафедре биологии и основ сельского хозяйства Мичуринского государственного педагогического института и в коллекционных насаждениях отдела ягодных культур ВНИИС им. И.В. Мичурина

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Кумннов Евгений Петрович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Усова Галина Северьяновиа

кандидат сельскохозяйственных наук, Ноздрачева Раиса Григорьевна

Ведущее учреждение - Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений им. И .В. Мичурина

Защита диссертации состоится декабря 2003 года в ІЗ35 на заседании диссертационного совета Д220.041.0І при Мичуринском государственном аграрном университете по адресу: 393760, Тамбовская обл., г, Мичуринск, ул. Интернациональная, 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мичуринского государственного аграрного университета. ,

Автореферат разослан " і І " _2003 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные и скрепленные гербовой печатью, просим направлять учечому секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета Д220.041.01, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ЩрЩ^^ Н.В. Андреева.

ОКЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЬОТЫ Актуальность темы. В последнее десятилетне большую популярность в садоводстве России получили новые нетрадиционные культуры, перенесенные из естественных условий произрастания и обладающие высоким адаптивным потенциалом. К ним относится и боярышник (Crataegus L.). В Западных странах (Испании, Алжире, Италии) боярышник с давних лор воздел ывается как плодовая культура. В северо-западных провинциях Китая по ним занято 40% площади плодовых насаждений.

Плоды боярышника содержат большое количество биологически-активных соединений, пектин, дубильные и красящие вещества. В России он пока не имеет промышленного значения. Однако, учитывая высокие лечебно-диетические качества плодов, особенно для профилактики сердечнососудистых заболевании и как биодобавка в детском и лечебном питании, боярышник служит объектом пристального внимания в приусадебных и коллективных садах.

Важной проблемой успешного введения боярышника в культуру является оценка имеющегося генофонда по комплексу хозяйственно-биологических признаков и отбор лучших форм и видов для возделывания в качестве пишевых растений.

Исследования по интродукции и изучению отборных форм и видов боярышника, представленные в настоящей работе, отвечают поставленным задачам и в связи с зтим являются актуальными.

Цель исследований: оценка потенциала культуры боярышника по комплексу хозяйственно-биологических признаков и выделение лучших форм и видов в качестве исходного материала для дальнейшей селекции и производственного испытания в ЦЧР.

В связи с этим решались следующие задачи:

• провести фенологическое изучение различных форм и видов боярышника;

• выявить различия отборных форм и видов боярышника по ростовой активности побегов и устойчивости однолетней древесины и почек к низким температурам; ;--------*

i ( ** Т^ 1 *' ' ^

w -v "

• выявить особенности определения продуктивности фотосинтеза листьев у боярышника и определить оптимальные соотношения лист-плод для изучаемых видов;

• оценить морфоструктурные компоненты продуктивности и урожайность исследуемых форм и видов боярышника;

• изучить биохимический состав и качество плодов различных форм и видов боярышника;

• оценить плоды изучаемых форм и видов боярышника по их механическому составу и пригодности к переработке;

• провести анализ различных способов размножения боярышника и выявить наиболее перспективный.

Научная новизна и практическая значимость. Впервые в условиях Центрально-Черноземного региона проведено комплексное изучение девяти местных форм боярышника кроваво-красного и 21 вида боярышника различного происхождения, завезенных автором из ГБС Беларуси и ГБС России. Проведена оценка генофонда по срокам прохождения фенофаз развития, ростовой активности побегов, зимостойкости, потенциалу продуктивности и хозяйственной урожайности. Отработана методика определения чистой продуктивности фотосинтеза листьев боярышника и выявлены оптимальные сочетания лист-плод для исследуемых видов. Выделены отборные формы и виды, имеющие наибольшее содержание в плодах биологически-активных соединений. Установлен наиболее результативный способ размножения растений боярышника в условиях ЦЧР,

Реализация результатов работы

Производственная проверка полученных результатов проведена во ВНИИС им. И.В. Мичурина, г. Мичуринск Тамбовской области. Апробаций работы

Результаты исследований были доложены на заседаниях кафедры биологии и основ сельского хозяйства Мичуринского государственного педагогического института (1999-2003 гг.); научно-практической конференции преподавателей и студентов МГПИ (Мичуринск, 1999); III Международной научно-производственной конференции (Пенза, 2000); Международной научно-методической конференции (Орел, 2000); IV Международном симпозиуме (Москва-Пущино, 2001); I Российской научно-практической конференции

(Москва, 2001); XXI Мичуринских чтениях (Мичуринск, 2002); Международной научно-методической конференции (Мичуринск, 2003).

Публикация результатов исследований

По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 176 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, обсуждения результатов, выводов, рекомендаций производству и приложений, содержит 35 таблиц и 44 рисунка. Слисок использованной литературы включает 233 наименований, в том числе 17 на иностранных языках.

Методика и условия проведения исследований

Экспериментальная работа выполнялась с 1998 по 2003гг. на кафедре биологии и основ сельского хозяйства Мичуринского государственного педагогического института и в коллекционных насаждениях отдела ягодных культур ВНИИС им. И.В, Мичурина.

Средняя многолетняя температура воздуха в Мичуринском районе составляет около 5°С с колебаниями по годам от + 2,3 до 71б°С. Продолжительность вегетационного периода составляет 182-185 дней.

Город Мичуринск расположен в зоне недостаточного увлажнения, о чем свидетельствует гидротермн чески й коэффициент, средняя величина которого составляет 0,95 -1,10.

Годы наблюдений отличались по метеоролога чес ким условиям. Вегетационные периоды 1999 и 2001 гг. характеризуются теплой и влажной погодой. В условиях чрезмерного увлажнения проходила вегетация растений в 2000 г. Жаркой и засушливой погодой отличается вегетационный период 2002 г., когда с мая по август выпало только половина осадков (104,6 мм) от среднемноголетнего значения (231,4 мм). Зимой 2002/2003гг. отмечены длительные (доЗО дней) морозные периоды, сменяющиеся оттепелями (до+4°С). Июнь был холодным и влажным - средняя температура воздуха не превышала +15°. В июле-августе сумма осадков составила 2743 мм.

Объекты исследования: Объектами исследований служили 9 местных форм боярышника кроваво-красного (Crataegus sanguínea PalL), отобранных по крупноплодности и вкусовым качества« при экспедиционных обследованиях насаждений Мичуринского района и 21 иктродуцированный вид (табл. I).

вил СЕКЦИЯ Область естественного распространения

Ь'. Брггтинейдера ~ C.brcttsdmeideri С. К .Sehne id. Pirmatißdae C.K.Schneid. Северный Китай

¿'. перисто-надрезанный -С. pinnatifida Ree. Pinnatifidae C.K.Schneid, Дальний Восток, Китай

Б. зеленомясый -С. clilorosarca Мак im. Sanguineus С. К. Schneid. Дальний Восток, Япония

B. Шредера - C. scliroeaeri Koehne. Sangiiineae C.K. Schneid. Дальний Восток, Япония

kxoKKaüácKuü -C.jozcma С.К.Schneid Joxanae Ciri Япония (остров Хоккайдо}

£'. однопестичный -С. monoevna Jacq. Oxyacanthae Loud. Западная Европа, Кавказ

В, колючий - С. o\yacantha L. Oxyacanthae Loud. Западная Европа

¿Г черный- С. nigra VValdst. el. Kit. Sanguineae C.K, Schneid. Западная Европа

В Дугласа C.douftlassi Lindl. DougUistatme Eggl, Северная Америка

£. точечный - С. punctata Jaco, Punciatae Loud Северная Америка

B. крулноколючковый - C. macracantha Lodd. Macracanlhae Loud. Северная Америка

Б круглолистный, страшный -С.hórrida Medie. Rotundifoliae EggL Северная Америка

В.канадскии - C.canadensis Sarg. Mollen Sarg, Северная Америка

Б.мягковатый - C.subrnoilis Sai£. Molles Sarg. Северная Америка

В. Арнольда - С. amöldiana Sarg. Molles Sarg. Северная Америка

E,UpuM¿iкгя - С, prinftlei Sarg. C.occineae Loud. Северная Америка

tí, мягкий - С. mollís Т. et О. Moltes Sarg. Северная Америка

B. густоцветковый- C.dcnsifiora SarR. Tenuifolia Sarg. Северная Америка

В. Аркантна - С. arkansana Molles Sarg. Северная Америка

К Бсквета - С. bekwelhae Molles Sarg. Северная Америка

Б. Хагчса - С. holmesiana A Ehe. Coccineae Loud. Северная Америка

Методика исследований. Фенологические наблюдения, изучение особенностей роста и развития боярышника, его урожайности проводились по «Программе и методике селекции и сорго изучен и я плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Мичуринск, 1973; Орел, 1999). Динамику развития надземной массы деревьев изучали но методике Е.З. Бобореко (1976). Зимостойкость определяли по методике М.М. Тюриной, Гоголевой Г.А. (1978).

При изучении фотосинтетической деятельности листового аппарата использовали основные положения методических рекомендаций A.C. Овсянникова (1985), отработанные дія яблони и вишни. Биохимические исследования плодов боярышника проводили в соответствии с «Методическими указаниями по определению химических веществ для оценки качества урожая овощных и плодовых культури» (1979). Полученный в ходе исследований цифровой материал обработан статистически методом дисперсионного анализа (Доспехов Е.А., 1985).

Автор выражает глубокую признательность зав. отделом ягодных культур ВНИИС им. II. В. Мичурина к. с-х п. Татьяне Владимировне Жидехиной, под научным руководствам и при поддержке которой проведены исследования по изучению физиологии продуктивности и отработана методика определения чистой продуктивности фотосинтеза листьев у растений боярышника.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ФЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ И ВИДОВ ВОЯ РЫ ПШИКА. В изучение были включены семь форм боярышника кроваво-красного; два дальневосточных вида (боярышник зеленомясый и боярышник Шредера) и европейский вид (боярышник черный).

Для удобства анализа весь вегетационный период от раздвигания почечных чешуй до листопада нами условно разделен на следующие этапы:

начало вегетации - включающий «раздвигание чешуй»4 «распускание генеративных почек» и «распускание вегетативных почек»;

цветение - «выдвижение бутонов», «обособление бутонов», «белый бутон», «начало цветения», «конец цветения»;

созревание плодов — «начало созревания», «съемная зрелость»;

конец вегетации - «начало листопада», «полное опадение листьев».

Исследования показали существенные различия форм и видов боярышника по прохождению фенофаз развития. Первым реагирует на весеннее тепло боярышник черный, опережая по началу вегетации все изучаемые виды (табл.2). Затем почки распускаются у боярышника Шредера и отборной формы 5-99; позднее начало вегетации имеют отборные формы 3-99 и 8-99.

Общим для всех изучаемых объектов боярышника является продолжительная фаза цветения, особенно фаза белого бутона. Эта особенность очевидна н определяет стабильность плодоношения боярышников даже в годы с холодной весной и заморозками. Вместе с тем, погодные условия весны удлиняют или сокращают фенофазу цветения. Так, в 2001 г. с сухой солнечной весной продолжительность цветения боярышника составила £-12 дней, а в 2000г. с прохладной весной - 13-15 дней.

По срокам созревания плодов различия между отборными формами и видами достигают почти двух месяцев. У боярышника зеленомясого созревание плодов начинается в конце первой декады и завершается сбор в конце второй декады августа. У боярышника Шредера эти сроки немного отодвинуты. Сроки созревания плодов у боярышника черного укладываются во вторую декаду августа. На месяц позднее созревают плоды у отборных форм боярышника кроваво-красного. Более ранние сроки (первая декада августа) имеет отборная форма 5-99 и завершает сезон сбора форма 3-99 (табл.2).

г, ФЕНОФАЗЫ РАЗВИТИЯ ОТБОРНЫХ ФОРМ И ШПРОДУЦИРОВАННЫХ ВИДОВ БОЯРЫШНИКА В УСЛОВИЯХ ЦЧР

ФОРМЫ, виды апрель | май июнь ИЮЛЬ август сентябрь октябрь

I ! II [ Ш I I II [ III I II III I inj III i ! Ii 1 ш I i II i III i I 1 II HI

БОЯРЫШНИК КРОВАВО-КРАСНЫЙ

1-99 w Щ

$-99

4-99 ifi. О ; •

5-99 JA, ¿i W . .......:_._.vjf..„.... \jr .................. - ■■■■ ------------------------ " V " № .......... * Щ

6-99

7-99 А- У ________\j -vi .......— ......... --------....... .. Щ

$-99 щ

виды

Боярышгак зшвомясый w "SJ m

БОЯРЫШНИК ШРЕДЕРА БОЯРЫШНИК ЧЕРНЫЙ irt, W ''V w ....:... . v . ■ -й' .................... ■.....- --------------------1 — -.............-- ! Ф .......,-I-äJ •

Ci - распускание вегетативных почек - созревание плодов

V - цветение ^ - конец вегетации

Длина вегетационного периода у изученных форм боярышника кроваво-красного колеблется от 164 до 207 дней в зависимости от погодных условий. В 1999 году максимальный срок не превышал 194 дня, в 2000 толу - 207 дней, в 2001 - 191 дней и в 2002- 199 дней (рис.1).

рис. 1. продолжительность вегетационного периода различных видов ьоярышник'л но годам.

Анализ полученных данных выявил наибольшую зависимость от погодных условий видов б. черного и б. Шредера (колебания по годам составили 18-20 дней) и форм б. кроваво-красного 3-99 (29 дней) и 5-99 (41 день)

Проведенные исследования показывают, что все изученные формы и виды боярышника вполне укладываются по вегетационному периоду в рамки местного климата и их возделывание не является проблематичным,

ШУЧКНШ, РОСТОВОЙ АКТИВНОСТИ П01.110К БОЯРЫШНИКА. Установлены значительные различия по началу ростовой активности побегов генотнпически различных видов боярышника и влияние на данный показатель комплекса погодных условий весенне-летнего периода. Существенное

значение для начала ростовой активности побегов имеет температура воздуха в конце марта - начале апреля. Й жаркую весну 2001 года период роста побе-1-ов у боярышника составил 35-45 дней, а в прохладную весну 2000 г. - 52-62 дня.

Продолжительность периода роста побегов и собственно ростовая активное«. представляют признаки, наиболее варьирующие у видов боярышника. Значительный интерес в исследованиях предстаиляло изучение динамики ростовой активности побегов. С этой целью было изучено 12 видов различного геофафического происхождения: б. однопсстичный, б. колючий, б. черный (Западная Европа); б. Хоккайдский (Япония); б. Бретшнейдера (Китай); б. гусгоцветковыЙ, б. Дугласа, б. точечный (Северная Америка); б. зеленомясый, б. Шредера (Дальний Восток). Контролем служил боярышник кроваво-красный.

Расчет коэффициента ростовой активности побегов показал, что наибольшей росговой активностью обладают виды б. Хоккайдский и б. густоцветковый (Кр,аН),8 см/сут.), наименьшая характерна для б. одпоиестичного (Кр»=0,3 см/сут.) (рис Л).

рис. 2 коэффициент ростовой активности новигов различных видов боярышника

ОЦЕНКА ЗИМОСТОЙКОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ БОЯРЫШНИКА.

Растения боярышника обладают достаточно высокой устойчивостью к низким температурам воздуха в зимний период. В естественных условиях произрастания степень подмерзания побегов обычно не превышает11,5 баллов и лишь у боярышника Шредера достигает 2-3,5 баллов (в зиму 2002/2003 гг. -до 4 баллов). В то же время зимостойкость почек у данного вида превышала показатели боярышника зеленомясого и боярышника черного и равнялась показателям боярышника кроваво-красного.

Для более полной оценки потенциала устойчивости к низким температурам нами проведено промораживание побегов при температуре ,..-45вС. Лучшие показатели по степени морозостойкости коры, камбия, древесины, сердцевины (до 0,1) и почек (до 1,5 баллов) имел боярышник кроваво-красный (рис.3).

іігіі искусственном iiроморажі1вапии (балл).

Значительное подмерзание сердцевины и почек отмечено у боярышника черного (до 4,2 балла), а коры, камбия и древесины - у боярышника Шредера (3,7 балла).

ОЦЕНКА МОРФОСТРУ КТУР11ЫX КОМПОНЕНТОВ ПРОДУКТИВНОСТИ И УРОЖАЙНОСТЬ ОТБОРНЫХ ФОРМ И ВИДОВ БОЯРЫШНИКА.

Урожайность боярышника, как и Других плодовых растений, является составной частью слагаемых потенциальной продуктивности. Учитывая особенность плодоношения боярышника на годичных приростах, показателями продуктивности могут служить количество генеративных образований (соцветий, цветков, завязей, плодов) на единицу длины побега и средняя масса плода.

С 1999 по 2002 гг. проведена оценка по слагаемым потенциальной продуктивности четырех видов (б, кроваво-красный, б. зеленомясый, б. Шредера и б. черный) различного происхождения и семи форм боярышника кроваво-красного. Исследования выявили достоверные различия отборных форм и видов но всем показателям (табл. 3).

Расчет коэффициента продуктивности побега (К„) показал, что отборная форма 5-99 имеет самый высокий показатель (413 г/п.м,), который определяется наибольшими значениями всех слагаемых потенциальной продуктивности. Следует, однако, отметить ее значительную нестабильность -варьирование признаков количества завязей и плодов на погонный метр годичного прироста достигает 69,3 и 75,8% соответственно, что значительно превышает показатели других форм. Наиболее стабильной, по всем слагаемым потенциальной продуктивности, (Ут», не превышает 34,8%) и имеющей второе по величине значение К„ - 285 г/п.м. является отборная форма 7-99. Самое низкое значение коэффициента продуктивности побега имеет отборная форма 4-99 - 17) г/п.м.

Среди изученных видов боярышника высоким показателем коэффициента продуктивности побега отличается боярышник кроваво-красный (258 г/п.м.). Самый низкий показатель установлен у боярышника зеленом я со го (90 г/п.м.). В то же время необходимо подчеркнуть, что значения всех слагаемых потенциальной продуктивности интролуцнрованных видов равны или значительно (в 2 и более раз) превышают таковые у боярышника

3. СЛАГАЕМЫЕ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ФОРМ БОЯРЫШНИКА КРОВАВО-КРАСНОГО И ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ ВИДОВ (1999-2003гг.)

ФОРМЫ и виды количество соцветий на i им годичного прироста, шт. количество цветков в соцветии, шт. количество завязей на i п.м годичного прироста, шт. процент завязавшихс я плодов от цветков кашчЕств оплодов на 1 п.м годичного прироста. шт. средняя масса плода, г коэффициен т продуктивно сти побега. глі.м

формы боярышника кроваво-красного

1-99 20,0 10,0 112,8 574 81,0 24 267

3-99 134 11,5 71,5 494 40,8 2,6 209

4-99 16,09 9,8 64,0 414 514 2,6 171

5-99 25,0 12,0 150,0 47,2 984 2,9 413

6-99 21,7 10,7 83,7 314 69,7 3,0 221

7-99 19,8 11,0 126,3 54,7 1104 2,4 283

8-99 153 10,5 50,8 35,1 504 зд 181

НСРИ 3,2 2,4 12,8 9,1 11,7 0А -

вилы БОЯРЫШНИКА

б. кроваво-красны й 18,8 10,8 94,2 454 71,7 2,8 258

б.зеленомясый 114 18.5 147,5 70,1 137,0 0,6 90

б. шредера 16,5 20,3 227,5 68,6 196,8 0,6 138

б. черный 19,8 17,8 217,0 564 179,8 ОД 139

НСРм 3,1 2,7 21,4 114 31,4 0,14 -

кроваво-красного. Исходя из вышеизложенного очевидно, что высокое значение К„ б. кроваво-красного объясняется его крунноплодностью (рис. 4). Средняя масса его колеблется в пределах 2 - 3,8 г. и является наиболее стабильным признаком по готам.

Ш Боярышник кроваво-красный □ Бсярыил мкзепеношсый н Боярышник Шредера Ш Боярышник черный

рис. 4. соошошкннк массы плода различных видов КОЯРЬНННИКА.

И [продуцированные виды б. зеленомясый, 6. Шредера и б. черный имеют значительно более мелкие плоды - от 0,5 до 0,8 г , что и определяет низкие показатели коэффициента продукт ивности побега у данных видов.

Изучение чистой продуктивности фотосинтеза листьев боярыш~ пика. Продуктивность растений, в широком биологическом понимании, является итотм всего метаболизма, в связи с чем существует достаточно значимая связь между продуктивностью фотосинтеза и потенциальной урожайностью растения. С целью отработки методики определения показателя чистой продуктивности фотосинтеза у растений боярышника нам» были заложены опыты на боярышнике кроваво-красном, б. зсленомясом, б. черном и б.

Шредера. В основу были положены методические разработки Л.С. Овсянникова для яблони и вишни.

Анализ полученных данных показал, что чистая продуктивность фотосинтеза листьев (ЧПФ) у видов боярышника в условиях Мичуринска составляет за период формирования урожая, в среднем, 5,39-6,42 г/м2 сутки.

Максимальный уровень ЧПФ листьев для боярышника кроваво-красного получены в варианте 1 лисг-4 плода (ЧПФ=8,2 г/м3сут. масса плода - 2,9 г в среднем).

Для мелкоплодных боярышников лучшими были варианты I лнст-3 плода, 1 лист-4 плода. ЧПФ листьев у б. эеленомясого колебалась от 5,25 до 6,42 г/м2сут. при массе плода 0,54 и 0,49 г соответственно в зависимости от варианта. У боярышника черного колебания по вариантам составляют 5,39 (вариант 1-3) и 6,02 г/мгсут. (вариант 1-4), Масса плода при этом изменяется в пределах 0,59-0,55 г соответственно. Для боярышника Шредера лучшим нариантом является 1лист-Зплода (ЧПФ = 6,33 г/мгсут„ масса плода 0,58 г) (рис.5).

В ига пшздЗу г

О ЧГ№ г/м2 пути

рис5. масса плода и чистая продуктивность фотосинтеза нидов ьоярышника при различных вариантах ограничения листовой поверхности (100и<ш|т.)

Минимальный уровень ЧИФ листьев отмечен у 6. черного. По-видимому, это связано с невысоким содержанием суммы хлорофиллов (а+в) в листьях этого вида (155,4 мг/100 г сырой массы), по сравнению с боярышником Шредера (224,5), боярышника эеленомясым (242,8) и боярышником кроваво-красным (230,9).

Урожайность форм и видов боярышника. Степень цветения растений боярышника достаточно высокая (4-5 баллов), однако затем дважды происходит редукция генеративных образований - на стадии формирования завязи и на стадии образования плодов. Причем тенденция погори наибольшего количества потенциальных плодов на этиле цветения сохраняется как у форм боярышника кроваво-красного, так и у других видов.

Известно, что фактический урожай зависит от количества образовавшихся цвепсов, завязей и степени их редукции. Именно за счет этого наблюдаются значительные различия между показателями потенциальной и хозяйственной продуктивности растений. Сравнительный анализ полученных данных выявил наименьшую разницу между потенциальной и хозяйственной продуктивностью у б. зеленомясого, наибольшую - у б. кроваво-красного

цд -иотештальиая продуктивность О -хозяйственнаяиродукгигаюсть рис. 4.нотк11циалы1ая и хозяйственная продуктивность видов вояришника

ут-гтн.) 16

(рис.б)

V

Боярышник Боярышник Боярышник Боярышник кроваво -красный зеленомнсый Шредера черный

Таким образом, все интродуцированные виды имеют меньшие различия между хозяйственной и потенциальной продуктивностью. По-видимому, данные виды, отличающиеся мелкоплодностью, способны удерживать большее количество завязавшихся плодов, чем крупноплодный б. кроваво-красный.

Урожайность разных видов боярышника колеблется в широких пределах в зависимости от вида, возраста растений, условий произрастания и погодных условий вегетационного сезона.

Хозяйственная урожайность боярышника кроваво-красного в три-четыре раза превосходит мелкоплодные виды и составляет 13,7 кг/дер. в среднем по годам, однако имеет высокую степень дисперсии признака (0,92). Самые низкие показатели отмечены у боярышника Шредера (3,1кг/дер.) при самой низкой (0,38) дисперсии признака (табл.4).

Л. урожайность видов боярышника (1»м-1ш it.)

виды боярышник кроваво-красный боярышник эеленомясый боярышник шмдега боярышник черный

урожайности* кпд ер. 13,7 3,5 3,1 3.9

д11спегсия пр1пнлкл 0,92 0,56 0,38 0,39

Урожайность отборных форм боярышника кроваво-красного незначительно варьирует по годам и в большей степени различается в зависимости от генотипа формы (табл.5).

s. урожайность форм боярышника кроваво-красного (1w9-w0j гт.)

формы 1-99 3-99 4-99 5-99 «-99 7-99 8-99 13-01

урожайность it Среднем 1№ ■waw) кг/дер, 13,7 10.0 10,7 22,8 12,6 12,4 30,8 16.8

дисперсия лмпнакч 0,59 0,14 0,48 2,75 1,34 2,05 0,36 1,23

Лучшие показатели по урожайности среди исследуемых форм боярышника кроваво-красного имеет форма 5-99 (22,8 кг/дер.), однако недостатком данной формы является нестабильность плодоношения (дисперсия признака составляет 2,75). Более выровненный показатель урожайности отмечен у форм 3-99 и 8-99 (дисперсия =0,14 и 0,36 соответственно).

БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЛОДОВ БОЯРЫШНИКА. С ЦСЛЬЮ выявления форм и видов боярышника, представляющих интерес дня производства и дальнейшей селекции но содержанию биологически активных соединений, в 1999 по 2002 п . проведена оценка биохимического состава плодов 13 видов и 9 отборных форм боярышника. Исследования проведены в лаборатории физиологии и биохимии растений Всероссийского НИИ генетики и селекции растений (ВНИИГиСПР) совместно С к. с-х н. К.В. Жбановой.

Дана оценка содержания в плодах каротнноидов, катехинов, аскорбиновой кислоты, Сахаров, титруемой кислотности, сахаро-кнслотный индекс.

Биохимические исследования плодов различных форм боярышника кроваво-красного выявили некоторые колебания по содержанию биологически-активных соединений в зависимое!« от формы (рис.7).

Фі 5ї ь-і і>» і>»по в.ваа ї.еон в'Зім фіїін

О аскорбиновая кислота (мг/%) содержание катехинов содержание кяротшіуидов (мг/%)

рік;. 7.(ч)дкі'жаник киоло!ически активных соединений в плодах форм коя рышннка крова во-красііого

Количество карстиноидов колеблется у отборных форм от 1,37 мг% у формы 3-99 до 2,60 мі%у формы 8-99, катехинов от 162 у формы 3-99 до 326 у формы 8-99, С-витаминпая активность плодов 6. кроваво-красного составляет в среднем 28,7 мг%. Высокий показатель (34,1 мг%) имеет форма 8-99.

Выявлены значительные различия по сахаро-кислотном у индексу у отборных форм боярышника кроваво-красного. Самое высокое значение (10,2) отмечено у формы 6-99, а самое низкое (7,85) - у формы 7-99.

Изучение биохимического состава плодов интродуцировакных вилов боярышника показало существенное их отличие но сравнению с боярышником кроваво-красным по содержанию БАВ (рис.8).

Ц аскорбиновая кислота (мг/%) 0 - содержание катехнноп д- содержание каротиноидов (ыг/%)

СИС. 8. СОДЕРЖАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КПЛОДАХ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ БОЯРЫШНИКА

Наиболее богаты витамином С виды боярышник перистонадрезанный, б. зеленомясый и б. черный (до 55 мг%); ютехинами - б. черный, б. зелено-мясый н б. Шредера (до 1200 М1%); каротинондоди - б.мягкий, б. Прингпея и б. черный (до 2,96 мг%).

Плоды интродуцированиых видов имеют более высокий сахаро-кислотный индекс (11,3-13,9), чем у боярышника кроваво-красного. Исключение составляет боярышник перистонадрезанный, у которого этот показатель вдвое ниже, чем у боярышника кроваво-красного, и боярышник Холмса - сахаро-кнслотный индекс плодов которого находится на том же уровне.

Механический состав плодов боярышника. Важным показателем качества плодов является соотношение кожица/мякоть/семепа. Данный показатель имеет существенное значение при переработке плодов, т.к. больший процент мякоти позволяет при приготовлении консервов (в частности пюре, джемов, повидла и др.) получить меньше отходов сырья - т.е. повысить эффективность производства.

Сравнительный анализ цифрового материала показал, что соотношение мякош н твердого остатка у плодов боярышника кроваво-красного более' значительно варьирует в зависимости от формы, нежели от условий вегетационного периода. Наибольшее удельное содержание мякоти 75,5-79,3 % имеют формы 13-01 и 8-99*. наименьшее (73,3,73,7%) - 4-99 и 1-99.

АммемъЧ ПкцчотОі

-РИС. 8. механический состав плодов ВИДОВ боярышника

У ннтродуцнрованных видов боярышника семена занимают значительное место в составе плода, однако данный признак значительно колеблется в зависимости от вида (рис, 8). У боярышника кроваво-красного удельный вес

мякоти составляет в среднем 2,28 г при средней массе плода околоЗг, а у мелкоплодных видов, при средней массе плода 0,6-0,S г, па долю мякоти приходится не более 0,3-0,4 г.

Следует отметить, что среди интродуцированиых видов выдел яегся б. густоцветковый с массой плода до 1,5 г, который имеет удельное содержание мякоти на уровне б. кроваво-красного.

Размножение является одним из важнейших вопросов при возделывании боярышника. В естественных условиях боярышник размножается семенами и корневыми отпрысками. В культуре существуют различные способы искусственного размножения боярышника. Нами были испытаны методы: посев семян, посадка корневых отпрысков, окулировка, прививка в крону и зеленое черенкование.

Наиболее результативным из испытанных способов размножения интродуцированных видов боярышника оказался метод прививки черенков в крону пятилетних сеянцев боярышника кроваво-красного. Данный метод позволил достичь наибольшей приживаемости и получить плоды на третий год у большинства видов. Методы посадки корневых отпрысков il окулировки на сеянцы боярышника кроваво-красного в школке дают достаточно высокую приживаемость, однако в значительной степени удлиняют сроки вступления деревьев в плодоношение.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОТБОРНЫХ ФОРМ БОЯРЫШНИКА КРОВАВО-КРАСНОГО. Для расчета экономической эффективности возделывания отборных форм боярышника кроваво-красного были использованы фактические затраты на его выращивание во ВНИИС им. И.В. Мичурина.

Высокий уровень рентабельности данной культуры связан с ее экологической устойчивостью и отсутствием необходимости применения дорогостоящих защитных препаратов.

При себестоимости 1 ц плодов наиболее перспективных отборных форм (5-99 и13-01> 184,9-273,9 руб. чистый доход с 1га составляет 125,9179,4 тыс. руб., уровень рентабельности достигает 421-485%. Данные отборные формы превышают остальные по основным экономическим показателям.

выводы

1. Оценка интродуцированных видов и местных форм боярышника кроваво-красного по качеству плодов, продуктивности и комплексу других хозяйственно-биологических признаков показывают полную возможность отбора среди них лучших по лечебно-пищевым достоинствам для возделывания в ЦЧР.

2. По фенофазам развития исследуемые формы и виды вполне укладываются в рамки местного климата. Наибольшую зависимость от погодных условий имеют виды б. черный и б. Шредера и формы 3-99 и 5-99, длина вегетационного периода которых сокращается или увеличивается в зависимости от погодных условий на 17-21 день.

3. Продолжительность периода роста побегов и ростовая активность - наиболее варьирующие между видами признаки. Установлена существенная зависимость данных показателей от температуры воздуха и суммы осадков в апреле месяце. Наибольшей ростовой активностью обладают виды б. Хоккайдский и б. густоцветковый (КР1=0.8 см/сут.); наименьшая характерна для б. однопестичиого (Кр,=0,3 см/сут.).

4. Исследованные виды боярышника достаточно зимостойки - балл подмерзания вегетативных органов в естественных условиях колеблется в пределах от 0 до 1,5. Исключение составил б. Шредера, максимальный балл подмерзания древесины которого в отдельные годы достигал 4. Наиболее зимостойкие почки у боярышника кроваво-красного. При искусственном промораживании (при I -45 °С) отмечено подмерзание сердцевины и почек у боярышника черного; коры, камбия и древесины - у б. Шредера.

5. Слагаемые потенциальной продуктивности форм н видов боярышника в значительной мере варьируют в зависимости от генотипа и погодных условий периода вегетации. Наиболее стабильны признаки - количество цветков в соцветии и средняя масса плода, наименее - количество завязей и количество плодов на ! погонный метр приросл а.

6. Наибольший процент редукции цветков 65-69% имеют отборные формы боярышника кроваво-красного 6-99 и 8-99 и вид б. черный (64%). Более полно сохраняется потенциал продуктивности у форм 1-99 и 7-99 и б.зеленомясый.

7. Коэффициент продуктивности плодоносящей ветви (Кг,) у боярышника кроваво-красного колеблется от 171 у формы 4-99 до 413 г/п.м. у формы 5-99. У видов-интродуцентов данный показатель составляет от 90 г/п,м, у боярышника зеяеномясого до 139 г/п.м. у б. черного. Низкий показатель К„у интродуцированных видов обусловлен их значительной мелко-плодностью,

8. Отработана методика оценки фотосинтеза листьев у боярышника. Максимальные уровни чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) листьев

8,2 г/м3сут. имеет боярышник кроваво-красный в варианте 1 лист-4 плода; для мелкоплодных видов боярышника оптимальные варианты I лист-3 плода и 1 лкст-4 плода (ЧПФ листьев составляет 5-39-6,42 г/мгсут.),

9. Урожайность боярышника кроваво-красного в два и более раз превосходит мелкоплодные виды и составляет в среднем по годам 13,7 кг/дер. Наиболее урожайной (24,8 кг/дер.) является отборная форма 5-99. Малоурожайным (3,1 кг/дер.) является боярышник Шредера.

10. Масса плодов исследуемых форм и видов боярышника колеблется от 0,6 до 2,9г, удельный вес мякоти от 55 до 76%. Лучшие показатели имеют отборные формы боярышника кроваво-красного 13-01 и 8-99.

11. Плоды исследуемых форм н видов боярышника достаточно богаты биологически активными соединениями. Количество каротиноидов колеблется от 1,37 до 2,96 мг%, катехинов от 310 до 1200 мг%. С-витаминная активность плодов б. кроваво-красного составляет в среднем 28,7 мг%. Более высокие показатели отмечены у боярышников черного (39,6 мг%), зеленомясого (48,9 мг%) и перисто надрезанного (до 55мг%).

12. Наиболее результативным из испытанных способов размножения иктро-дуцированных видов боярышника является метод прививки черенков в крону пятилетних сеянцев боярышника кроваво-красного. Данный метод позволил достичь наибольшей приживаемости и получить плоды на третий год у большинства из них.

13. Лучшими по комплексу хозяйственно-биологических признаков для возделывания в качестве пищевых растений являются формы 8-99, 13-01 боярышника кроваво-красного.

14. Наиболее перспективны для выращивания отборные формы боярышника кроваво-красного 5-99 и 13-01, уровень рентабельности которых достигает 485,3-421,0%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ НАУКИ И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ИСПЫТАНИЯ. Для первичного изучения и производственного испытания в ЦЧР рекомендуются формы 8-99,13-01 боярышника кроваво-красного.

В селекции на новые уровни хозяйственно-ценных признаков рекомендуются:

> на крупноплодность - отборные формы боярышника кроваво-красного 6-99, 8-99;

> на повышенное содержание каротиноидов - отборные формы боярышника кроваво-красного 8-99, 13-01 и виды-б. мягкий, б. Пркнглея;

^ на повышенное содержание катехинов - отборные формы боярышника кроваво-красного 8-99, 13-01 и виды - б. зеленомясый, б, черный, б.Шредера;

> на повышенное содержание витамина С - отборные формы боярышника кроваво-красного 1-99, 8-99 и виды - б. перистоиадрезанный, б. зе-леномясый, б. черный;

> на высокую урожайность - отборные формы боярышника кроваво-красного 5-99 н 13-01;

Для определения продуктивности фотосинтеза у мелкоплодных видов боярышника (масса плода 0,5-0,7г) следует оставлять на окольцованной веточке 5-7смг площади листьев на 1 плод. Для крупноплодного боярышника кроваво-красного (масса плода 2-Зг) - 8-9 см2,

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Карпачева , Т.В, Перспективы введения боярышника в садовую культуру /Т.В.Карпачева //Материалы научно-практической конференции преподавателей и студентов МГЛИ (22-26 марта 1999г.).- Мичуринск , 1999.- Вып. 5 - С. 121-123.

2. Карпачева , Т.В. Боярышник - перспективная садовая культура / Т.В.Карпачева, Е.П.Куминов // Новые сорта и технологии возделывания плодовых и ягодных культур для садов интенсивного типа : Тезисы докладов и выступлений на международной научно-методической конференции ( Орел, 18-21 июля 2000 г.) .-Орел, 2000.-С.87-88.

3. Карпачева , Т,В. Боярышник кроваво-красный - перспективная культура сада / Т.В.Карпачёва // Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений ; III международная научно-производственная конференция (14-19 июня 2000г.).- Пенза, 2000. - Т.2.- С. 41-42.

4. Карпачева, Т.В. Друг-сердечный-боярышник/Т.В.Карпачева // Сади огород.- 200!.- № IС. 40 - 42.

5. .Жидехина , Т.В. К методике определения продуктивности фотосинтеза листьев у боярышника / Т.В.Жндехина, Т.В. Карпачёва // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования : Труды IV Международного симпозиума (20-24 июня 2001г,) , Москва-Пущино . - М„ 200l.-T.lt.-C. 465-467.

6. Жидехина ,Т.В. Особенности определения продуктивности фотосинтеза листьев у боярышника ! Т.В.Жндёхина , Т.В.Карпачева // Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создания функциональных продуктов: Материалы 1-й Российской научно-практической конференции. - М., 2001.- С.102-106.

7. Жндехина, Т.В. Продуктивность фотосинтеза листьев боярышника и особенности ее определения I Т.ВЖидбхина. Т.В.Карпачёва // Аграрная Россия 2001. - № 6. - С. 67-70.

8. Карпачева ,Т.В. Оценка генофонда боярышника по биохимическому составу плодов / Т.В.Карпачёва // Проблемы формирования генетических коллекций плодовых, ягодных культур и перспективы их селекционного использования: Материалы XXI Мичуринских чтений 28-30 октября 2002 г.- Мичуринск, 2002,- Ч.2.- С.43 - 44.

9. Карпачева ,Т.В. Слагаемые потенциальной продуктивности у отборных форм и видов боярышника / Т.В.Карпачёва // Состояние и перспективы развития нетрадиционных садовых культур : Материалы международной научно- методической конференции 12-14 августа 2003 г. ВНИИС — Воронеж, 2003.-С.32-36.

10. Жидехнна , Т.В. Методика определения фотосинтеза листьев у боярышника / Т.В.Жидёхина, Т.В.Карпачёва И Состояние и перспективы развития нетрадиционных ездовых культур: Материалы международной научно-методической конференции 12-14 августа 2003 г. ВНИИС - Воронеж , 2003.-С.16-32.

■ Отпечатано в типографии МичГАУ Подписано в печать 10.11.03. г. Формат 60x84 7|б, Бумага офсетная Л» 1. Усл.печл. 1,45 Тираж 100 экз. Ризограф Заказ № 10720

Мичуринский государственный аграрный университет 393760, Тамбовская обл., г.Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, тел. +7(07545)5-26-35 E-mail; mgau@mich.ru