Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация конструкций насаждений фундука (Corylus pontica C. Koch) во влажных субтропиках России

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация конструкций насаждений фундука (Corylus pontica C. Koch) во влажных субтропиках России"

На правах рукописи

Черепенина Людмила Викторовна

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ НАСАЖДЕНИЙ ФУНДУКА (Coryluspontica С. Koch) ВО ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКАХ РОССИИ

Специальность 06.01.01 — общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 7 МАЙ 2012

Краснодар-2012

005043313

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт цветоводства и субтропических культур Российской академии сельскохозяйственных наук

Махно Василий Григорьевич

доктор сельскохозяйственных наук

Ненько Наталия Ивановна

доктор сельскохозяйственных наук, доцент, заведующая лабораторией физиологии и биохимии растений ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии

Чепурной Виктор Сергеевич

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, профессор кафедры плодоводства ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

Ведущая организация: ГНУ Майкопская опытная станция

ВИР Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится « Зо » LllCUl 2012 года в УЗ 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 Победы, 39, тел./факс. 8 (861) 257-57-02, E-mail: kubansad@kubannet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии, с авторефератом - на официальном сайте ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии http://www.kubansad.ru

Объявление о защите и автореферат размещены на официальном сайте ВАК РФ http://vak.ed.gov.ru, автореферат разослан » ОЦхр&ДхЯ- 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Я

В.В. Кудряшова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Культура фундука имеет многоцелевое использование. В этом отношении исключительно ценным является орех фундука, продукция которого пользуется неограниченным спросом у населения и служит незаменимым сырьем для кондитерской промышленности. Несмотря на то, что фундук является наиболее распространенной орехоплодной культурой Краснодарского края, за последние годы площади его насаждений заметно уменьшились, сократилось валовое производство, снизилась урожайность. Сложившееся положение обусловлено следующими факторами: не надлежащим агротехническим уходом за насаждениями; устаревшим сортиментом; возрастным составом существующих насаждений, требующих перезакладки и реконструкции. Отсутствие маточников-питомников сдерживает освоение новых территорий и закладку современными сортами новых насаждений.

Изменение существующего положения в лучшую сторону возможно на основе целевой программы развития отрасли, которая направлена на укрепление материально-технической базы, создания инновационных технологических разработок, совершенствование форм организации труда в плодоводстве.

В современных экономических условиях хозяйствования из всего многообразия приемов повышения эффективности производства фундука, очень важно сосредоточить внимание на тех задачах, решение которых гарантирует стабильно высокую урожайность и качество продукции. К числу приоритетов в технологии возделывания культуры фундука относятся сорт и тип конструкции насаждений. В этой связи оптимизация конструкций насаждений фундука на основе современных сортов и формировок является актуальной и представляет как научный, так и практический интерес. Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозакадемии (№04.16.04.03.03).

Цель исследований - оптимизировать конструкции насаждений фундука интенсивного типа для повышения реализации продукционного потенциала его сортов в условиях влажных субтропиков России.

з

Задачи исследований:

-изумить воздействие агрометеорологических условий зоны влажных субтропиков на урожайность фундука;

-выявить особенности биологии цветения и плодоношения растений фундука;

-определить влияние системы «конструкция-сорт» на биометрические характеристики растения;

-изучить влияние типа конструкции и сортов на продуктивность, устойчивость и периодичность плодоношения фундука во влажных субтропиках России;

—установить влияние системы «конструкция-сорт» на биохимические показатели ядра и техническую характеристику орехов; -провести сравнительный анализ экономической эффективности возделывания фундука в системе «конструкция-сорт». Научная новизна. Выявлена зависимость периодичности и устойчивости плодоношения фундука от лимитирующих факторов среды произрастания в определенные периоды вегетации. Разработаны математические модели взаимосвязи урожайности фундука от погодных условий, позволяющие прогнозировать величину урожая. Впервые установлены преимущества возделывания плодоносящих насаждений фундука в условиях влажных субтропиков России при штамбовых формировках «Татура» и «Дерево» по урожайности, техническим и качественным характеристикам орехов и экономической эффективности. Для отрасли ореховодства предложено понятие «конструкция-сорт» — комплексное технологическое определение, учитывающее совокупность формировок растений и биологических особенностей сорта.

Практическая значимость работы. Разработаны методические рекомендации по основным элементам технологии возделывания фундука. Рекомендованы оптимальные конструкции растений фундука плодоносящих насаждений, обеспечивающие получение высоких качественных урожаев от 10 до 13,1 ц/га, увеличение рентабельности производства от 93,3 до 123%, снижение трудоемкости работ на производство единицы продукции более чем в 2 раза.

В ОАО «Дагомысчай», г.Сочи внедрены штамбовые формировки фундука «Татура» и «Дерево» на площади 50 га, позволяющие повысить

продуктивность культуры на 69-84 %, поднять уровень рентабельности на 20 пунктов.

Основные положения, выносимые на защиту: —прогнозирование урожайности культуры фундука в зависимости от погодных условий и биологических особенностей сортов.

-адаптивность культуры фундука при оптимизации системы «конструкция-сорт» в условиях влажных субтропиков России.

—экономическая эффективность выращивания ореха фундука в системе «конструкция-сорт».

Апробация работы. Результаты доложены на II всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы современных аграрных технологий» (Астрахань, 2007); Международной научно-практической конференции «Сорта и технологии: инновации в растениеводстве» (Щучин, Беларусь, 2010); IV Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Перспективная техника и технология» (Николаев, Украина, 2010); на заседаниях экспертно-методической комиссии ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозакадемии 2007-2009 гг.

Публикации результатов исследований. По материалам исследований опубликовано б научных статей, отражающих основные научные результаты диссертации, в том числе 1 в рецензируемом издании, определенном ВАК РФ, 1 издание методических рекомендаций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работы выполнена на 125 страницах, состоит из введения, 3 глав, выводов, рекомендаций производству. Работа содержит 36 таблиц, 31 рисунок и график, 13 приложений. Список использованной литературы включает 190 наименований, в том числе 43 иностранных источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Проведено обоснование актуальности работы, определены цели, задачи исследований, обозначена научная новизна, практическая значимость работы и основные положения выносимые на защиту.

1 Современное состояние культуры фундука (обзор литературы).

Проведен аналитический обзор литературы посвященной истории, значению и ареалу распространения культуры фундука. Дана оценка роли и значению фундука в структуре производства сельскохозяйственных культур. Комплексным анализом мирового производства ореха фундука отмечена

тенденция увеличения производства ореха фундука в странах-производителях этой культуры. Обоснована необходимость перехода на более совершенные технологические приемы выращивания фундука.

2 Объекты и методы исследований. Исследования проводились на производственном участке фундука «Опытное поле» ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозкадемии, 1998 года посадки, в период с 2007 по 2009 гг. Повторность опыта 4-х кратная, в каждой повторности по 5 учетных растений; в каждом варианте 20 растений. Для каждой конструкции фундука подобраны одинаковые по силе роста растения. Схема посадки 6 х 5 м.

Объектами исследований явились 2 сорта фундука: широко районированный Черкесский-2 и сорт нового поколения Президент.

В опыте изучали влияние формировок растений на продуктивность изучаемых сортов фундука: «Куст» (контроль), штамбовые: «Татура» и «Дерево».

В диссертационной работе использованы следующие методы исследований: полевой, математический, компьютерное прогнозирование, экономико-статистический.

Постановка опыта проводилась в соответствии с «Методикой полевого опыта» {Доспехов, 1985), «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (под ред. Лобанова, 1973; под ред. Седова, 1999), метеорологические условия - по данным Сочинской метеостанции (Мосияш, 1963), биометрические исследования - по «Методике определения прироста крон» и «Методике определения биометрических показателей кроны» (Голиков, 1974; 1976; 2010; Анучин, 1982).

Периодичность и устойчивость плодоношения фундука определялась по В.И. Кашину (1994; 1995).

Числовые значения измерений и учетов обработаны методом математической статистики (Боровиков, 2000; 2003; Наследов, 2005; Халафян, 2007; Вуколов, 2008).

В процессе исследований был использован комплекс экономико-статистических методов оценки экономической эффективности производства орехов фундука, общепринятых в экономических исследованиях в сельском хозяйстве (Дуброва, 1958; Попович, 1982). Экономическую эффективность

рассчитывали на основании технологических карт, с использованием данных литературных источников, нормативных актов, периодических изданий (Брызгалов, 1959; Милявский, 1967; Кулик, 1970; Котов, 1977; Захаров, 1993; Боев, 1995; Егоров, 2003, 2006, 2009; Шакиров, 2004; Косякин, 2005).

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1 Влияние погодных условий на продукционный потенциал культуры фундука

За период исследований (2006-2009 гг.) температура воздуха и годовая сумма осадков характеризовались относительной выраЪненностыо (рис. 1).

I II тп ТУ V ут утт ути тх х хт хтт

Рисунок 1 - Гидротермические условия Черноморского побережья Краснодарского края, 2006-2009 гг.

Среднегодовая температура воздуха составила соответственно 14,2; 14,7; 14,4; 14,8 °С. Она была выше среднего многолетнего показателя (14,1 °С), так как среднемесячные температуры воздуха июля и августа превышали средние многолетние. За годы исследований выпало осадков по годам соответственно: 1872; 1817; 1566; 1712 мм (среднее многолетнее количество осадков 1543 мм).

При анализе количества осадков по декадам, за период с мая по август, наблюдалось снижение их количества в сравнении с зимним и весенним периодами, который характеризуется наибольшей активностью растений фундука, связанной с формированием генеративных органов под урожай будущего года, интенсивным формированием ядра. При поверхностном

залегании корневой системы (в слое почвы 25-30 см) наблюдается ее угнетение, что отрицательно сказывается на росте и развитии растений (табл.1).

Таблица 1 - Количество осадков (мм) в период формирования завязи и созревания орехов фундука, 2006-2009 гг.__

Месяцы Декады Количество осадков по годам исследований, мм Многолетнее 1896-1965

2006 2007 2008 2009 среднее 2006-2009

Май 1 41,0 87,0 68,6 96.9 73,4 27

2 30,8 0,0 49,8 55,5 34,0 24

3 56,4 1,2 123,3 16,5 49,4 25

Сумма 128,2 88,2 241,7 168,9 156,8 76

Июнь 1 23,0 14,5 10,4 3,0 12,7 29

2 1,5 91,8 25,9 67,8 46,8 30

3 7,7 73,3 17,3 1,0 24,8 30

Сумма 323 1793 53,6 71,8 84,3 89

Июль 1 60,0 12,6 76,6 51,5 50,2 31

2 30,0 3,7 69,6 59,1 40,6 32

3 4,0 22,5 1,2 55,9 20,9 34

Сумма 94,1 38,8 147,4 166,0 111,6 97

Август 1 0,0 71,5 57,3 85,9 53,7 34

2 3,2 9,0 0,1 1,5 3,4 34

3 3,9 3,2 10,2 17,4 8,7 38

Сумма 7,0 83,7 67,9 104,8 65,9 106

Отмечено неравномерное распределение осадков в период с мая по август, особенно критическими показатели были в августе 2006 г. — 7,0 мм; июле 2007 г. - 38,8 мм; июне 2008 г. - 53,6 мм; июне 2009 г. - 71,8 мм. В последующем дефицит влаги оказывал незначительное влияние на вкусовые качества ореха.

При оценке влияния количества атмосферных осадков (подекадно) на урожайность ореха фундука была выявлена следующая корреляционная связь (табл. 2).

Установлена тесная корреляционная взаимосвязь между урожайностью изучаемых сортов и осадками в период наибольшей активности растений (июль-август). В периоды с мая по июнь корреляционная связь слабая или отрицательная.

Таблица 2 — Коэффициенты корреляции между осадками и урожайностью фундука, 2006-2009 гг.

Сорта Конструкции Май Июнь Июль Август

Черкесскин-2 «Куст» (контроль) 0,62 -0,17 0,83 0,76

«Татура» 0.56 -0,15 0,81 0,77

«Дерево» 0,55 -0,21 0,84 0,73

Президент «Куст» (контроль) 0,48 -0,18 0.81 0.74

«Татура» 0,38 -«,01 0,70 0,84

«Дерево» 0,57 -0,11 0,79 0,80

Разработаны математические модели регрессионной зависимости урожайности фундука (у) от осадков, выпадающих в июле (х) (табл. 3).

Таблица 3 — Зависимость урожайности фундука (у) от количества осадков в июле (х), 2006-2009 гг. ___

Конструкция Уравнение регрессии Коэффициент корреляции

Сорт Черкесский-2

«Куст» (контроль) у = 4,5052 + 0,0119х 0.83

«Татура» у = 8,2436+ 0,0221х 0,81

«Дерево» у = 7,3346 + 0,0226х 0.84

Сорт Президент

«Куст» (контроль) у = 6,2384 + 0,0101х 0,81

«Татура» у = 10,792 + 0,0195х 0,70

«Дерево» у = 9,0576 + 0,0224х 0,79

Использование уравнений регрессии позволяет прогнозировать урожайность сортов Черкесский-2 и Президент при различных конструкциях насаждений фундука в зависимости от погодных условий года. Урожайность фундука тесно зависит от количества осадков, выпавших в июле-августе независимо от конструкций.

Несмотря на критические периоды влагообеспеченности здесь в полной мере проявилась высокая толерантность фундука к условиям произрастания. Таким образом, гидротермический режим влажных субтропиков России благоприятен для роста, развития и получения высоких урожаев фундука.

3.2 Особенности биологии фундука в системе «конструкция-сорт» Формирование репродуктивных органов

Формирование репродуктивных органов предопределяет развитие самого растения, основные фазы роста, продуктивность и качество урожая.

На основании фенологических наблюдений были определены сроки формирования плодовых почек в зависимости от конструкции и сорта фундука (табл. 4).

Таблица 4 — Влияние конструкции растений фундука на продолжительность формирования плодовых почек, 2007—2009 гг.__

Конструкции Начало Конец Продолжительность, дней

сорт Черкесский-2

«Куст» (контроль) 28.04 23.06 55

«Татура» 25.04 22.06 58

«Дерево» 22.04 20.06 59

сорт Президент

«Куст» (контроль) 23.04 20.06 58

«Татура» 20.04 18.06 59

«Дерево» 16.04 16.06 61

У изучаемых сортов начало появления плодовых почек приходится на вторую-третыо декаду апреля, продолжительность формирования плодовых почек охватывает в среднем два месяца. У сортов Черкесский-2 и Президент при штамбовых формировках «Татура» и «Дерево» выявлено более раннее формирование плодовых почек в сравнении с кустовой формировкой (контроль) на 3-7 дней.

Начало формирования мужских сережек на Черноморском побережье приходится на июнь, заканчивается в июле и совпадает с периодом, когда куст находится в полном облиствлении с несозревшими плодами урожая текущего года (табл. 5).

Таблица 5 — Продолжительность формирования мужских соцветий (сережек),

2007-2009 гг.

Конструкции Начало Конец Продолжительность, сутки

сорт Черкссский-2

«Куст» (контроль) 05.06 13.07 38

«Татура» 02.06 12.07 40

«Дерево» 28.05 10.07 43

сорт П резидент

«Куст» (контроль) 16.06 22.07 36

«Татура» 12.06 20.07 38

«Дерево» 10.06 21.07 41

Процесс образования мужских соцветий (сережек) по сортам довольно продолжительный, от 36 до 43 дней в июне-июле. Разница по сортам в сроках

формирования мужских сережек по сорту Черкесский-2 при кустовой формировке, «Татура» и «Дерево» - от 3 до 8 дней, по сорту Президент соответственно от 4 до б дней.

Отмечено более раннее формирование мужских соцветий при штамбовой формировке растений сортов по типу «Татура» и «Дерево» в сравнении с кустовой формировкой - на 3-8 дней. Мужские сережки формируются в основном на однолетнем приросте побегов.

Основные фенологические фазы развития фундука. Цветение мужских и женских цветков изучаемых сортов в условиях Черноморского побережья Краснодарского края не выходит за пределы 3-х месяцев и продолжается с января по март. Сорта Черкесский-2 и Президент имеют несовпадающие периоды цветения мужских и женских цветков, которые в своих начальных и конечных стадиях не пересекаются во времени (дихогамия).

Установленный разновременный период цветения мужских и женских цветков, в свою очередь, указывает на степень дихогамии сортов и определяет тип цветения. Изучаемые сорта относятся к протандричному, более раннему цветению мужских соцветий (табл. 6).

Таблица 6 - Сроки цветения мужских и женских соцветий фундука сортов Черкесский-2 и Президент, 2007-2009 гг____

Конструкции Соцветия 2007 г. 2008 г. 2009 г

начало | конец начало | конец начало конец

сорт Черкесский-2

«Куст» (к) женские 30.01 08.03 04.02 12.03 18.01 25.02

мужские 25.01 20.02 28.01 27.02 14.01 15.02

«Татура» женские 28.01 06.03 02.02 09.03 15.01 22.02

мужские 23.01 17.02 25.01 24.02 10.01 13.02

«Дерево» женские 26.01 03.03 23.01 07.03 13.01 20.02

мужские 20.01 15.02 23.01 22.02 08.01 10.02

сорт Президент

«Куст» (к) женские 23.01 12.03 28.01 05.03 25.01 03.03

мужские 20.01 25.02 21.01 24.02 20.01 23.02

«Татура» женские 20.01 10.03 25.01 03.03 23.0) 05.03 1

мужские 19.01 23.02 20.01 22.02 18.01 21.02 ;

«Дерево» женские 18.01 08.03 23.01 01.03 20.01 03.03 '

мужские 18.01 22.02 18.01 20.02 16.01 20.02 |

Цветение сорта нового поколения Президент наступает на несколько дней раньше широко районированного сорта Черкесский-2. По конструкциям

и

разница была незначительная: у сорта Черкесский-2 в среднем от 2 до 7 дней и у сорта Президент от 3 до 10 дней.

Набухание почек у сорта Черкесский-2 в зависимости от конструкции проходило в начале первой декады марта (01.03- 05.03) с разницей в 4 дня, у сорта Президент - в конце первой, начале второй декады марта (09.03-12.03), с разницей в 3 дня (табл. 7).

Таблица 7 - Влияние конструкции и сорта на сроки наступления

фенологических фаз развития фундука, 2007-2009 гг.

Конструкции Фенологические фазы

Набухание почек Распускание почек Рост побегов Начало формирования завязи Созревание орехов Листопад (начало)

сорт Черкесский-2

«Куст» (к) 05.03 10.03 15.03 24.04 10.08 23.11

«Татура» 03.03 08.03 13.03 23.04 08.08 20.11

«Дерево» 01.03 06.03 11.03 20.04 07.08 19.11

сорт Президент

«Куст» (к) 12.03 15.03 20.03 28.04 15.08 27.11

«Татура» 10.03 13.03 18.03 26.04 13.08 25.11

«Дерево» 09.03 12.03 18.03 25.04 12.08 24.11

Распускание почек приходится на первую декаду марта у сорта Черкесский-2 (06.03-10.03) и на вторую декаду марта у сорта Президент (12.03-15.03).

Рост побегов у изучаемых сортов при различных формировках начинался во второй декаде марта. По изучаемым сортам при разных конструкциях насаждений существенной разницы начала роста побегов не наблюдалось.

Формирование завязи наступает у сорта Черкесский-2 и сорта Президент в третьей декаде апреля, с разницей между сортами в несколько дней. У изучаемых сортов отмечено относительно раннее начало образования завязи (20.04 - 25.04), с продолжительностью периода до 73 дней (табл. 7).

Большое практическое значение имеет срок созревания орехов.. Изучаемые сорта относятся к сортам среднего срока созревания — у сорта Черкесский-2 - в первой декаде августа, у сорта Президент - во второй декаде августа.

Как видно из таблицы 7, срок созревания орехов зависит не только от биологических особенностей сорта, но и от формировки. При штамбовых конструкциях «Татура» и «Дерево» у сортов Черкесский-2 и Президент созревание происходило раньше по сравнению с кустовой формировкой за счет более полного использования питательных веществ растения и потенциала среды произрастания.

Листопад у растений фундука начинается осенью со 2-3 декады ноября независимо от сорта и конструкций.

Таким образом, на различные фазы развития растения фундука в большей степени влияет сортовая особенность культуры. Конструкции оказывают незначительное влияние на вегетационный период развития фундука и созревание орехов, ускоряя или замедляя некоторые фенологические фазы.

Биометрические параметры роста и развития растений в зависимости от сорта и типа формировки фундука Изучение силы роста кустов тесно связано с разработкой большинства агротехнических приемов выращивания этой культуры, поскольку побегах текущего года формируется урожай.

Выявлена тесная взаимосвязь величины прироста растений фундука по высоте (у) и возраста растений (х) которая характеризуется логарифмическими уравнениями и динамикой увеличения прироста побегов (табл. 8). Прирост растений в высоту у изучаемых сортов увеличивался.

Таблица 8 — Зависимость величины прироста в высоту (у) растений фундука от возраста (х) за годы исследований, гэ = 1_

Формировки Логарифмические уравнения

сорт Че ркесский-2

«Куст» (контроль) у = 17,004+ 1.27691п(х)

«Татура» у = 25,243 + 1.77031п(х)

«Дерево» у = 37,993+ 2.63511п(х)

сорт Президент

«Куст» (контроль) у = 21,691 + 1,63291п(х)

«Татура» у = 34,207+ 1,55171п(х)

«Дерево» у = 38,145+ 1,54391п(х)

Размеры высоты и ширины кроны определяют такой важный показатель, как объем кроны. Проекция кроны за годы исследований в среднем увеличилась: у сорта Черкесский-2 при формировке «Куст»

(контроль) на - 1,3 м3, при формировке «Татура» на-2,0 м3, при формировке «Дерево» на — 3,0 м3. У сорта Президент — при формировке «Куст» (контроль) на — 1,7 м3, при формировке «Татура» на-2,7 м3, при формировке «Дерево» — на 3,0 м3.

У растений штамбовых формировок «Татура» и «Дерево» прирост высоты и диаметра кроны значительно больше, что свидетельствует об их высокой технологичности по сравнению с контрольным вариантом. При кустовой формировке снижается прирост побегов за счет загущенности кроны, ухудшения проветриваемости кустов. Кроме того, в кустах с большим количеством стволов больше осыпается завязи, образуется много пустых орехов, плодообразование наблюдается лишь на внешней части кроны кустов.

Между урожайностью фундука и объемом кроны изучаемых конструкций существует довольно тесная прямолинейная зависимость, выраженная соответствующими регрессионными уравнениями и коэффициентами корреляции. Однако, у сорта Черкесский-2 при формировке «Куст» зависимость имеет отрицательное значение (до определенного объема кроны) (табл. 9).

Таблица 9 - Зависимость урожайности фундука (у) (в орехах) в зависимости от объема кроны (х), 2007-2009 гг.__

Конструкции Уравнение Коэффициент

регрессии корреляции

сорт Черкесский-2

«Куст» (контроль) у = —2,83 + 1,67х 0,993

«Татура» у = 1,91 +2,02х 0,979

«Дерево» у = 1,45 + 1,30х 0,976

сорт Президент

«Куст» (контроль) у = 1,58+ 1,07х 0,958

«Тат\'ра» у = 2,65+ 1,59х 0,969

«Дерево» у = 1,95 + 1,46х 0,994

Таким образом, сила роста и урожайность фундука зависят от условий формирования кроны, от особенностей сорта и возраста растений. Изменение структуры растений при штамбовых формировках «Татура» и «Дерево» проявляется практически по всем биометрическим параметрам: приросту по высоте, формированию и изменениям кроны, увеличению диаметра штамба,

улучшающих технологичность культуры и увеличению продукционного потенциала растения.

3.3 Влияние системы «конструкция-сорт» на продуктивность и качество

ореха фундука

Урожайность сортов фундука в зависимости от конструкции растений

Характеристика плодоношения фундука в условиях влажных субтропиков России составлена на основе учета урожая орехов за годы исследований (табл. 10).

Таблица 10 — Биологические показатели продуктивности фундука, 2007-2009гг.

Конструкции Урожайность насаждений по годам, ц/га Отклонение от контроля, ц/га Коэффициент устойчивости плодоношения, межсортовой Периодичность плодоношения, %

2007 2008 2009 Средняя

сорт Черкесский-2

«Куст» (к) 5,0 6,0 6,7 5,9 - 0,89 9

«Татура» 9,2 10,8 12,5 10,8 +4,9 0,88 9

«Дерево» 8,3 9,9 11,7 10,0 +4,1 0,89 11

НСР„.5 2,9 - -

Средняя урожайность, ц/га 7,5 8,9 10,3 26,7 - 0,89 10

Коэффициент устойчивости плодоношения -4,89 -4,88 -4,90 - - - -

сорт Президент

«Куст» (к) 6,7 7,3 8,3 7,4 - 0,93 6

«Татура» 11,7 12,5 15,0 13,1 +5,6 0,9! 7

«Дерево» 10,0 11,7 13.3 11,7 +4,2 0,91 8

НСР„.5 2,9 - -

Средняя урожайность, ц/га 9,5 10,5 12,2 32,2 - 0,91 7

Коэффициент устойчивости плодоношения -4,86 -4,87 -4,88 - - - -

Установлено существенное влияние штамбовых формировок «Татура» и «Дерево» на урожайность растений фундука сортов Черкесский-2 и Президент.

Урожайность сорта нового поколения Президент при формировках «Куст», «Татура», «Дерево» на 17 - 25% была выше урожайности широко районированного сорта Черкесский-2 тех же формировок.

Как известно, одним из важнейших показателей биологического потенциала плодовых растений является их продуктивность. А качественными характеристиками, в главной мере определяющими этот потенциал, наряду с урожайностью, являются показатели устойчивости и периодичности плодоношения.

Уровень устойчивости по продуктивности сорта Черкесский-2 при формировках «Куст» (контроль), «Татура» и «Дерево» составил 0,88 - 0,89, сорта Президент, соответственно - 0,91-0,93. Следовательно, за анализируемый период времени изучаемая система «конструкция-сорт» показала высокую устойчивость культуры по продуктивности (табл. 10).

Коэффициент периодичности плодоношения по сортам и формировкам практически не отличался и был в пределах: по сорту Черкесский-2 от 9 до 11 %, по сорту Президент 6-8 %, то есть на уровне ежегодно плодоносящих.

Анализ плодоношения фундука по годам показал отрицательные значения коэффициента устойчивости плодоношения, для сорта Черкесский-2 от -4,88 до -4,90, для сорта Президент от -4,86 до -4,88, что свидетельствует о межгодовой неустойчивости. Главным стрессовым абиотическим фактором, отрицательно повлиявшим на устойчивость плодоношения, явился дефицит влаги в период формирования урожая (июль-август).

Применение коэффициента устойчивости плодоношения для оценки стабильности в дополнение к средней урожайности позволит повысить точность оценки как сортов, так и конструкций, эффективность производства, экономическую эффективность отрасли.

Интенсификация производства орехов фундука возможна возделыванием новых высокопродуктивных сортов, к которым относится сорт «Президент», а также формированием оптимальной конструкции растений.

Влияние конструкции растений и сорта па техническую характеристик орехов

Хозяйственная ценность орехов определялась данными механического анализа: процентное соотношение веса ядра к весу ореха, выполненность

ядра, процент усушки (одни из наиболее характерных признаков в оценке сортов). Высоко оцениваются орехи когда они крупного размера, с тонкой скорлупой, хороши на вкус и красиво окрашены.

Процент выхода сухих орехов в среднем за 3 года сортов Черкесский-2

и Президент в зависимости от формировок представлен на рисунке 2.

%

51.0 I

!

50.0 49.0 «0 47.0 46.0 45.0 44.0 43.0 42.0 41.0

Куст (контроль) «Татура» «Дерево»

Рисунок 2 - Процент выхода сухих орехов фундука в зависимости от конструкции и сорта (среднее за 2007-2009 гг.)

Выход сухих орехов при кустовой формировке сорта нового поколения Президент был существенно выше контрольного варианта («Куст») широко районированного сорта Черкесский-2. Штамбовая формировка «Татура» оказала значительное влияние на выход сухих орехов изучаемых сортов, при формировке «Дерево» выход сухих орехов сорта Президент также был больше по сравнению с сортом Черкесский-2.

Важный показатель при оценке ореха фундука - соотношение веса ядра и скорлупы. Процент выхода ядра в орехах сорта Черкесский-2 при формировке «Татура» составил — 49,0 %, при фюрмировке «Дерево» - 50,7 %, что на 1,4-3,1 % выше контроля (куст) (табл. 11).

У фундука сорта Президент процент выхода ядра при формировке «Татура» достиг 48,1 %, при формировке «Дерево» 49,8 %, что выше контроля (куст) на 3,8-5,5 %.

і

«її

ЇІІ

І З

1

1

щ

1 V/

1

1

І

я

сорт *' Чержеосий - 2'

«»ьорі 'ТІрсщдсш"

Таблица 11 — Влияние конструкций и сорта на технические показатели ореха фундука, 2007-2009 гг.___

Конструкции Количество орехов в 1 кг, шт. Масса Величина ореха, мм

грамм %

ореха ядра ореха ядра длина ширина

сорт Черкесский-2

«Куст» (к) 564 1.80 0,86 52,5 47,5 1,7 1,2

«Татура» 529 1,90 0,93 51,0 49,0 1,9 1,5

«Дерево» 516 1,95 0,99 49,3 50,7 2,1 1,7

НСРо.5 0,36

сорт Президент

«Куст» (к) 344 2,92 1,30 55,6 44,4 2,0 1,8 ..

«Татура» 310 3,24 1,56 51,8 48,1 2,3 2,2

«Дерево» 286 3,51 1,74 50,2 49,8 2,5 2,3

НСРо.5 0,29

Средняя масса ореха при штамбовых формировках «Татура» и «Дерево» сорта Черкесский-2 была больше контроля на 0,10—0,16 г, сорта Президент на 0,31-0,59 г.

Масса ядра и орехов сорта нового поколения Президент существенно превышала массу ядер и орехов широко районированного в субтропиках России сорта «Черкесский-2».

Формирование растений по типу «Татура» и «Дерево» сорта Президент увеличивало среднюю массу орехов и несущественно отразилось на сорте Черкесский-2.

Таким образом, комплекс данных по урожайности фундука и механического анализа орехов подтверждает преимущество конструкций «Татура» и «Дерево», особенно сорта нового поколения Президент.

Качественный анализ готовой продукции фундука

Определение качественного состава и содержания белковых соединений в ядре, которые во многом определяют пищевую ценность орехов, проведено в лаборатории биохимии растений (табл. 12).

Содержание жира в орехах сорта Президент превышало показатели сорта Черкесский-2 на 2 %, по белку - на 2-6 %.

Таблица 12 •- Биохимический состав ореха фундука, 2007-2009 гг.

Формировки Жир, % Белки, % Витамины, мг на 100 г орехов { Жирные кислоты, %

Е В, в2 Вб олеиновая линоле- вая

сорт Черкесскин-2

«Куст» (к) 68,2 16,5 34.1 0,33 0,12 0,24 84,5 8,7

«Татура» 68.5 16,2 34,3 0,34 0,13 0,25 84,7 8,8

«Дерево» 68,7 16,7 34,5 0,35 0,14 0,25 84,8 8.9

сорт Президент

«Куст» (к) 69,5 17,0 36,0 0,35 0,13 0,27 85,0 7,8

«Татура» 69,7 17,1 36,2 0,36 0,14 0,28 85,2 7,9

«Дерево» 69,8 17,1 36,3 0,37 0,15 0,29 85,3 7,9

Полученные данные подтверждают, что фундук по биохимическому составу относится в высокомасличной культуре, что обуславливает необходимость его широкого распространения,

3.4 Экономическая эффективность фундука в системе «конструкция-сорт»

'Гехнолого-экономическая эффективность - совокупность технологических и экономических эффектов относительно природных (естественно-экономических) и финансово-материальных издержек. Оценка уровня экономической эффективности служит критерием оценки технологической эффективности, своего рода ограничителем.

Для определения экономической эффективности возделывания орехов фундука с применением различных формировок использовались данные по урожайности культуры, а также показатели, характеризующие уровень использования материальных и трудовых ресурсов (табл. 13).

Сорт Президент отвечает основным требованиям орехового производства: высокой продуктивностью, вкусовыми и питательными качествами, устойчивостью к неблагоприятным погодным условиям, вредителям и болезням.

Перспективной для производства формировкой, во-первых, может быть только та, которая по своей трудоемкости доступна данному производству.

Ко второму требованию следует отнести создание кроны, которая позволила бы увеличить производительность при уходе за почвой, кустами и на уборке урожая.

В-третьих, конструкция должна обеспечивать получение качественного урожая.

Таблица 13 — Экономическая эффективность производства ореха фундука, 2007-2009 гг.

Показатели сорт Черкесски й-2 сорт Президент

«Куст» (к) «Татура» «Дерево» «Куст» (к) «Татура» «Дерево»

Урожайность, ц/га 5,9 10,8 10,0 7,4 13,1 11,7

Средняя цена реализации, руб./ц 8000 8000 8000 8000 8000 8000

Выручка от реализации, тыс.руб./га 47,2 86,4 80,0 59,2 104,8 93,6

Себестоимость единицы- продукции, руб./ц 5306,2 3948,6 4138,4 4674,2 3587,1 . 3764,6

Затраты на производство, тыс.руб./га 31,3 42,6 41,4 34,6 47,0 44,0

Трудозатраты, чел/чае

- на 1 ц 137,6 69,0 68,6 118,9 65,4 65,2

- на 1 га 811,8 747,2 683,9 883,7 851,8 763,5

Прибыль от реализации, тыс. руб./га 15,9 43,8 38,6 24,6 57,8 49,6

Отклонение реализационной прибыли от контроля, тыс.руб./га - 27,9 22,7 - 33,2 25,0

Рентабельность производства, % 50,8 102,6 93,3 71,2 123,0 VI 2.5

Отклонение рентабельности производства варианта от контроля, пунктов - 51,8 42,5 - 51,8 41,3

Использование в промышленных насаждениях сорта нового поколения Президент наглядно демонстрирует его высокую эффективность: более рациональное использование земельных и других ресурсов; снижение издержек на производство единицы продукции в среднем на 19 — 23 % в зависимости от штамбовых формировок; сокращение трудовых затрат на единицу продукции в 2 раза; рост прибыли от реализации на 25-33 тыс.руб./га; рост рентабельности производства более чем на 40 пунктов.

Таким образом, наиболее перспективным по экономической эффективности в Краснодарском крае является выращивание сорта фундука

нового поколения Президент в штамбовых формировках «Татура» и «Дерево».

ВЫВОДЫ

1. Природно-климатические условия влажных субтропиков оптимальны для выращивания культуры фундука. Урожайность фундука (у) тесно зависит от количества осадков (х), выпадающих в июле-августе и выражается следующими математическими моделями:

Сорт Черкесский-2

«Куст» (к) у = 4,5052 + 0,0119х (г =0,83) (1)

Сорт Президент

«Куст» (к) у = 6,2384 + 0,0101х(г = 0,81) (2)

2. Уточнен тип цветения сортов Черкесский-2 и Президент -протандричный, для которого характерно более раннее цветение мужских соцветий (сережек). Цветение у сорта Президент наступает на несколько дней раньше сорта Черкесский-2, по конструкциям разница была незначительная.

Срок созревания орехов зависит не только от биологических особенностей сорта, но и от формировки. При штамбовых конструкциях «Татура» и «Дерево» фундука сортов Черкесский-2 и Президент созревание происходит раньше (от 2 до 4 дней), чем при кустовой формировке.

3. Разработаны математические модели оценки влияния конструкций насаждений на биометрические показатели растений фундука (прирост побегов, объем кроны). Параметры представленных моделей свидетельствуют о положительной тенденции ежегодного увеличения прироста побегов текущего года на штамбовых формировках «Татура» и «Дерево», где в основном формируется урожай культуры.

4. Продуктивность фундука при выращивании в штамбовых конструкциях сорта Черкесский-2 выше на 69-84 % при сравнении с кустовой формировкой («Дерево» - 10,0 ц/га; «Татура» - 10,8 ц/га; «Куст» -5,9 ц/га). Сорта Президент соответственно - на 57-76% («Дерево» — 11,7 ц/га; «Татура» - 13,1 ц/га; «Куст» - 7,4 ц/га).

5. Установлены математические модели урожайности фундука в зависимости от сорта и конструкции растений. Представленные модели позволят прогнозировать урожайность растений штамбовых конструкций насаждений фундука при известных значениях урожайности кустовой формировки.

6. Определена межгодовая и межсортовая устойчивость плодоношения фундука, отражающая степень влияния внешней среды на стабильность плодоношения сорта.

Установлен коэффициент периодичности плодоношения по сортам и формировкам, который был в пределах: по сорту Черкесский-2 - 9-11 %, по сорту Президент-6-8 %.

7. Показано преимущество технических характеристик орехов фундука, полученных при использовании разных сортов и конструкций.

Масса ореха при штамбовых формировках «Татура» и «Дерево» сорта Черкесский-2 была больше контроля на 0,10-0,16 г. Масса ореха сорта Президент при формировках «Татура» и «Дерево» больше контроля на 0,31— 0,59 г.

Выход ядра при штамбовой формировке «Татура» и «Дерево» сорта Черкесский-2 составил 49,0—50,7 %, что на 1,4-3,1 % выше, чем при кустовой формировке. Сорта Президент соответственно: выход ядра —48,1-49,8 %, или на 3,8—5,5 % выше контроля («Куст»),

8. Выявлены некоторые различия между сортами по содержанию жира и белка. В орехах сорта Президент показатели жира были выше, чем у сорта Черкесский-2 на 2 %, белка на 2-6 %.

По качественному составу орехов сорт нового поколения Президент не уступает широко районированному сорту Черкесский-2.

9. Выращивание фундука во влажных субтропиках России экономически эффективно при использовании штамбовых формировок и сорта нового поколения.

Прибыль с 1 га фундука сорта Черкесский-2 при штамбовой формировке «Татура» по сравнению с контролем («Куст») составила - 27,9 тыс. руб., «Дерево» - 22,7 тыс. руб. Рентабельность производства при формировке «Куст» (контроль) — 50,8 %; при формировке «Татура» — 102,6 %; при формировке «Дерево» — 93,3 %.

Прибыль с гектара посадок сорта Президент составляет при формировке «Татура» - 33,2 тыс. руб., «Дерево» - 25,0 тыс. рублей в сравнении с кустовой формировкой. Уровень рентабельности формировки «Куст» - 71,2 %, штамбовых формировок «Татура» и «Дерево» соответственно 123 % и 112,5 %.

10. Штамбовые конструкции растений фундука оптимальны для возделывания во влажных субтропиках России по комплексу изученных показателей.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При закладке промышленных посадок фундука использовать сортовой состав нового поколения, в том числе сорт Президент селекции Всероссийского научно-исследовательского института цветоводства и субтропических культур Россельхозакадемии.

2. В промышленных насаждениях фундука при уплотненных схемах размещения растений использовать штамбовые формировки растений по типу «Татура» и «Дерево», которые снижают капиталоемкость, повышают продуктивность культуры и позволяют рационально использовать земельные ресурсы влажных субтропиков России.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

В научных журналах и изданиях, определённых ВАК РФ:

1. Черепенина, Л.В. Влияние формировки растений на урожайность фундука // Садоводство и виноградарство, 2010. - № 5. - С. 25-27.

Статьи в аналитических сборниках и материалах конференций:

2. Аверьянова, Л.В. Экономический эффект оптимизации питания ореха фундука на Черноморском побережье Краснодарского края / Л.В. Аверьянова, Т.Д. Беседина // Актуальные проблемы современных аграрных технологий. Материалы второй всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием 24-24 апреля 2007. - Астрахань, 2007. - С. 231-233.

3. Рындин, A.B. Анализ экономической целесообразности производства ореха фундука в системе «конструкция — сорт» / A.B. Рындин, В.Г. Махно, Л.В.Черепенина // Современное состояние и перспективы развития садоводства и культуры чая в республике Адыгея. Майкоп, 2008. - С. 160 -171.

4. Черепенина, Л.В. Установление приоритетов эффективности возделывания культуры фундука // Субтропическое и южное садоводство России. ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозакадемии, 2009. - Т. 2. - С. 221-229.

5. Черепенина, Л.В. Экономический потенциал орехоплодной культуры — фундук // Сорта и технологии: инновации в растениеводстве. Материалы

международной научно-практической конференции, 25 июня 2010 г. РУНП «Гродненский зональный институт растениеводства HAH Беларуси. - Щучин, 2010. - С. 183-190.

6. Черепенина, JI.B. Технические и экономические аспекты выращивания ореха фундука в системе «конструкция - сорт» // Перспективная техника и технология - 2010. Материалы IV Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, 15-17 сентября 2010 г. Николаевский государственный аграрный университет, Украина. -Николаев, 2010. - С. 150-155.

Методические материалы и разработки:

7. Рындин, A.B. Основные элементы технологии возделывания ореха фундука (методические рекомендации) / A.B. Рындин, В.Г. Махно, И.А. Кравцов, JI.C. Малюкова, С.А. Горобец, JT.B. Черепенина // Краснодар: «Дайджен-Юг», 2008. - 44 с.

Сдано в набор 26.04.2012г. Подписано в печать 26.04.2012г. Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии ООО «Агропромышленная фирма «Центральная». Заказ № 95. Тираж 100 экз. Усл. печ. лист. 1. Формат 30x42 'А, бумага офсетная, печать трафаретная, гарнитура Times New Roman, г. Краснодар, ул. 40 лег Победы, 39. тел. (861) 252-64-25

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Черепенина, Людмила Викторовна, Сочи

61 12-6/516

Государственное научное учреждение Всероссийский научно - исследовательский институт цветоводства и субтропических культур Российской академии сельскохозяйственных культур

Черепенина Людмила Викторовна

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ НАСАЖДЕНИЙ ФУНДУКА (<Corylus pontica С Koch) ВО ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКАХ РОССИИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук - В.Г. Махно

Сочи-2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ................................................................. .... 4

1 Современное состояние культуры фундука

(обзор литературы)....................................................... 8

2 Объекты, условия и методы исследований.................... 26

2.1 Объекты, условия исследований........................................ 26

2.2 Методы исследований.................................................... 32

с*

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ................................. 36

3.1 Влияние погодных условий на продукционный потенциал культуры фундука................................................................ 36

3.2 Особенности биологии фундука в системе «конструкция-

сорт»................................................................................. 47

3.2.1 Формирование репродуктивных органов .......................... 47

3.2.2 Основные фенологические фазы развития фундука.............. 53

3.2.3 Биометрические параметры роста и развития растений в зависимости от сорта и типа формировки фундука...................... 65

3.3 Влияние системы «конструкция-сорт» на продуктивность и качество ореха фундука............................................................ 75

3.3.1 Урожайность сортов фундука в зависимости от конструкции растений............................................................................ 75

3.3.2 Влияние конструкции растений и сорта на техническую характеристику орехов......................................................... 86

3.3.3 Качественный анализ готовой продукции фундука.............. 91

3.4 Экономическая эффективность фундука в системе 91

«конструкция-сорт»...............................................................

ВЫВОДЫ...........................................................................................103

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ..............................................................106

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ................107

ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................................................126

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Культура фундука имеет многоцелевое использование. В этом отношении исключительно ценным является орех фундука, продукция которого пользуется неограниченным спросом у населения и служит незаменимым сырьем для кондитерской промышленности. Несмотря на то, что фундук является наиболее распространенной орехоплодной культурой Краснодарского края, за последние годы площади его насаждений заметно уменьшились, сократилось валовое производство, снизилась урожайность. Сложившееся положение обусловлено следующими факторами: не надлежащим агротехническим уходом за насаждениями; устаревшим сортиментом; возрастным составом существующих насаждений, требующих перезакладки и реконструкции. Отсутствие маточников-питомников сдерживает освоение новых территорий и 'закладку современными сортами новых насаждений.

Изменение существующего положения в лучшую сторону возможно на основе целевой программы развития отрасли, которая направлена на укрепление материально-технической базы, создания инновационных технологических разработок, совершенствование форм организации труда в плодоводстве.

В современных экономических условиях хозяйствования из всего многообразия приемов повышения эффективности производства фундука, очень важно сосредоточить внимание на' тех задачах, решение которых гарантирует стабильно высокую урожайность и качество продукции. К числу приоритетов в технологии возделывания культуры фундука относятся сорт и тип конструкции насаждении. В этой связи оптимизация конструкции насаждений фундука на основе современных сортов и формировок является актуальной и представляет как научный, так и практический интерес.

Цель исследований - оптимизировать конструкции насаждений фундука интенсивного типа для повышения реализации продукционного потенциала его сортов в условиях влажных субтропиков России. Задачи исследований:

-изучить воздействие агрометеорологических условий зоны влажных субтропиков на урожайность фундука;

-выявить особенности биологии цветения и плодоношения растений фундука;

-определить влияние системы «конструкция-сорт» на биометрические характеристики растения;

-изучить влияние типа конструкции и сорта фундука на продуктивность, устойчивость и периодичность плодоношения во влажных субтропиках России;

-установить влияние системы «конструкция-сорт» на биохимические показатели ядра и техническую характеристику орехов; -провести сравнительный анализ экономической эффективности возделывания фундука в системе «конструкция-сорт». Научная новизна. Выявлена зависимость периодичности и устойчивости плодоношения фундука от лимитирующих факторов среды произрастания в определенные периоды вегетации. Разработаны математические модели взаимосвязи урожайности фундука от погодных условий, позволяющие прогнозировать величину урожая. Впервые установлены преимущества возделывания плодоносящих насаждений фундука в условиях влажных субтропиков России при штамбовых формировках «Татура» и «Дерево» по урожайности, техническим и качественным характеристикам орехов и экономической эффективности. Для отрасли ореховодства предложено понятие «конструкция-сорт» - комплексное технологическое определение, учитывающее совокупность формировок растений и биологических особенностей сорта.

Личное участие соискателя в получении результатов, изложенных в диссертации. Автор лично участвовал в разработке программы исследований; в поиске новых современных методик, которые освоил и применил в своей работе, сборе и обработке материалов, подготовке статей для публикации.

Степень достоверности результатов проведенных исследований.

Исследования проводились в 2007 - 2009 гг. соответствии с программой и планом научно-исследовательских работ ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозакадемии, шифр тематического плана № 04.16.04.03.03.

Практическая значимость работы. Разработаны методические рекомендации по основным элементам технологии возделывания фундука. Рекомендованы оптимальные конструкции растений фундука плодоносящих насаждений, обеспечивающие получение высоких качественных урожаев от 10 до 13,1 ц/га, увеличение рентабельности производства от 93,3 до 123%, снижение трудоемкости работ на производство единицы продукции более чем в 2 раза.

В ОАО «Дагомысчай», г.Сочи внедрены штамбовые формировки фундука «Татура» и «Дерево» на площади 50 га, позволяющие повысить продуктивность культуры на 69-84 %, поднять уровень рентабельности на 20 пунктов.

Основные положения, выносимые на защиту: -прогнозирование урожайности культуры фундука в зависимости от погодных условий и биологических особенностей сортов.

-адаптивность культуры фундука при оптимизации системы «конструкция-сорт» в условиях влажных субтропиков России.

-экономическая эффективность выращивания ореха фундука в системе «конструкция-сорт».

Апробация работы. Результаты доложены на II всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы современных аграрных технологий» (Астрахань, 2007); Международной научно-практической конференции «Сорта и технологии: инновации в растениеводстве» (Щучин, Беларусь, 2010); IV Международной

научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Перспективная техника и технология» (Николаев, Украина, 2010); на заседаниях экспертно-методической комиссии ГНУ • ВНИИЦиСК Россельхозакадемии 2007-2009 гг.

Публикации результатов исследований. По материалам исследований опубликовано 6 научных статей, отражающих основные научные результаты диссертации, в том числе 1 в рецензируемом издании, определенном ВАК РФ, 1 издание методических рекомендаций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работы выполнена на 125 страницах, состоит из введения, 3 глав, выводов, рекомендаций производству. Работа содержит 36 таблиц, 31 рисунок и график, 13 приложений. Список использованной литературы включает 190 наименований, в том числе 43 иностранных источника.

Автор глубоко благодарен за обсуждение работы и ценные советы д-ру с.-х. наук В.Г. Махно, д-ру с.-х. наук Т.Д. Бесединой.

При подготовке работы особо полезными и значимыми были замечания д-ра с.-х. наук A.B. Рындина, д-ра с.-х. наук В.М. Горшкова, канд. с.-х. наук B.C. Мохно, д-ра с.-х. наук М.Т. Туова.

1 Современное состояние культуры фундука (обзор литературы)

Культура фундука имеет древнюю историю происхождения. Археологи неоднократно находили ядра, скорлупу, относящиеся к Неолитическому, Бронзовому веку, Средневековью [149; 153; 179; 182].

Ареал её распространения охватывал южную часть Европы [171; 186], где во времена римской империи в окрестностях итальянского города Avellino разведение фундука имело промышленные масштабы [48].

Boccacci Р. и Botta R. [150], основываясь на археологических раскопках, выдвигают гипотезу о происхождении культуры ореха в южной Италии, которая стала центром, из которого лесной орех начал распространяться по другим регионам, пригодным по своим климатическим условиям для его произрастания.

На территории нашей страны возделывание орешника также имеет многовековую традицию. Раскапывая погребения III века до н. э., научный работник Н.В. Анфимов нашел орехи на Тамани и в Белореченске. Арабские географы VIII-IX веков отмечали, что орехи тогда были предметом широкого спроса в Аране (Азербайджане). К числу самых ранних письменных памятников России об этом растении надо отнести статью А.Т. Болотова «Некоторые замечания об орешнике и о том, чем плодородию орехов поспешенствовать можно», опубликованную в трудах Вольного экономического общества в 1840 г. [27].

На Черноморском побережье Кавказа начало культуры орешника у горцев-черкесов можно отнести приблизительно к III—IV столетиям до н. э.[45].

В настоящее время наибольшее распространение получила лещина обыкновенная {Corylus avellana L.) [2; 3; 6; 8; 86; 99; 102; 130; 146].

На рисунке 1 отображено распространение лещины обыкновенной на территории СССР [126].

Corylus avellana í.

40°

30°

50°

40°

Зона распространения

Точки произрастания по гербарным образцам Точки произрастания по литературным даным

60°

80°

Рисунок 1 - Карта распространения Corydus avellana L. на территории бывшего СССР [126]

Лещина обыкновенная (С. Avellana L.) получила распространение от границы Финляндии, у г. Выборга, до южной части Карельского перешейка по р. Неве на Тихвин, Сарапул, Осу (55° 10' в. д. от Гринвича и 57° 20' с. ш.) [12].

Растение встречается на Черноморском побережье и центральночерноземных районах России, на Украине, горной части Крыма, в Азербайджане, западной Грузии и завершается распространение его ареала в Средней Азии.

В пределах бывшего СССР естественно произрастают следующие виды: лещина древовидная (С Colurna) - на Кавказе [69]; лещина разнолистная (С. heterophylla Fisch) - в юго-восточной части Забайкалья и на Дальнем Востоке, дальше простирается - от провинции Ляонин Хубей, Шэньси, Чаньсу и Маньси до Манчжурии, Кореи и Японии; лещина понтийская (С. pontica С. Koch) и лещина колхидская (С. colchica Albov) встречаются в западном Закавказье; лещина маньчжурская (С. manshurica Maxim.) и лещина короткотрубчатая (С. brevituba Кот) -на Дальнем Востоке [6; 34; 146].

Таким образом, разнообразные виды Согу1ш произрастают в самых различных климатических условиях. Одни из них требуют субтропического климата, другие свободно растут и плодоносят в самых суровых условиях севера.

Основными производителями орехов фундука в мире являются следующие страны (рис. 2).

2,03% °'21%

0,62%,

0,09%

1,69%

0,05%

□ Турция

□ Италия

□ США

□ Испания

□ Китай

□ Иран

□ Франция

□ РФ (СССР) Е1 Греция

□ Португалия

Рисунок 2 - Мировое производство ореха фундука (среднее за 2006-2009 гг.) [156]

На Турцию и Италию приходится 89 % от мирового производства орехов, В Российской Федерации в 60-е годы XX века получали 1720 т., а уже в 20062009 гг. - 783 т., что составило 0,1 % от мирового производства орехов.

В Турции наблюдается рост производства орехов со 109 тыс.тонн в 60-ых годах до 664 тыс. тонн в 2006-2010 гг., в Италии - за тот же период - с 55 до

127 тыс. тонн (рис. 3), тогда как в нашей стране производство орехов снизилось более чем в 2 раза.

я в о н

л о X а> о, о

0 в

1 §

8 к о о. с

а> о и

о §

и

700,00 650,00 600,00 550,00 500,00 450,00 400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00

*

т *

- * —

1961- 1966-

1965 1970

- - -Турция Италия

- США

Рисунок 3 - Динамика производства ореха фундука в основных странах производителях, 1961-2009 гг. [156]

Во Франции в настоящее время под культурой фундука занято около 2500 га, производство орехов достигает ежегодно 4000 тонн. Большинство плантаций расположено на юго-западе страны - город Бордо, округ Ажен. Плотность посадки колеблется от 650 до 800 деревьев на 1 га. В последние годы на плантациях применяется капельное орошение [185].

Несмотря на то, что фундук выращивается в Греции, Португалии, России, Иране, Хорватии, эти страны не вносят существенного вклада в мировое производство ореха (приложение А).

Распространение по земному шару и постепенное расширение производства орехов фундука объясняется чрезвычайно широким использованием не только орехов, но и самого растения.

Орехи - это настоящий высокопитательный концентрат. Недаром И.В. Мичурин называл их «хлебом будущего» и призывал усиленно заниматься разведением этой культуры, чтобы орехи стали у населения не лакомством, а продуктом широкого потребления [143].

Особенно ценится ядро ореха, так как оно является очень полезным и высококалорийным продуктом питания. Содержит: белков - до. 30 %, жиров -до 79,3 %, сахара - до 17 %, витамины: А; Вь В2; В6; С; D; Е; макро- и микроэлементы - железо, кальций, цинк, фосфор, так необходимых для роста и формирования костных тканей организма, калий - необходимый для мышечной ткани и нервной системы [177] а также - хлор, магний, марганец, натрий и серу [31; 55; 60; 70; 84; 101; 151].

В ядре фундука найден ряд аминокислот. Их содержание в 100 г ядер составляет: агринина - 2,21 мг, глютимина - 3,71 мг, аспарагиновой - 1,68 мг, лейцина -1,06 мг, валина - 0,7 мг, глицина - 0,72 мг и т. д.

Ядро фундука широко используется в пищевой промышленности: в производстве шоколада - 80 %, конфет, сухого печенья и мучных кондитерских изделий - 15 %, а также для усиления и улучшения вкусовых качеств: молочных продуктов, хлебобулочных изделий, мюсли, мороженого, десертов, закусок и гарниров [95; 187; 188], 5 % - употребляются в сыром, необработанном виде [ 163 ].

Из ядра орехов получают масло, муку, ореховое молоко и сливки, которые рекомендуют применять в лечебных и профилактических целях [128].

Вкусное и ароматичное ореховое масло широко применяется в различных отраслях производства: пищевой, кондитерской, парфюмерной, а также - в живописи. Сравнительно короткий период высыхания орехового масла позволяет использовать его в авиационной, морской и автомобильной промышленности.

Наряду с множеством других полезных свойств, фундук содержит вещества, удаляющие из организма шлаки (особенно печеночные). Он предотвращает гнилостные процессы в кишечнике, способствует очищению организма и укреплению иммунной системы человека. В экстракте ядра лесного ореха группа ученых из Портлендского института (штат Орегон, США) обнаружила химическое вещество паклитаксел, который является основой самого распространенного в мировой практике противоракового лекарства -Тахо1. До сих пор считали, что единственный природный источник получения паклитаксела - кора тиса - чрезвычайно редкая порода деревьев, распространенных в северо - западной части Тихоокеанского побережья. И хотя в фундуке содержание этого ценного вещества невелико, всего 6-7 мг на 1 г сухого фундука, для выделения одинакового количества паклитаксела из тиса и фундука требуются экономически равные затраты. Еще греческий врач Диоскорид (I в. н. э.) использовал орехи фундука в ряде своих снадобий для излечения большого спектра заболеваний: от обычной простуды до облысения.

Древесина орешников - очень легкая, гибкая, прочная, белого цвета с розоватым оттенком, мелкослойная, с лоском. Она используется в мебельном производстве и для различных бытовых поделок: трости, тычины виноградные, обручи. При сгорании древесина орешника дает уголь, пригодный для рисования и приготовления пороха. Опилки орешника используются в винодельческой промышленности для очистки грубых и мутных вин [8; 15; 23; 34; 45; 62; 67; 79; 97; 99; 109; 125; 146].

Кора, листья и плюска содержат более 10 % растворимых дубильных веществ (таннидов), поэтому они часто используются в кожевенной промышленности для дубления кож, особенно листья и плюска - таннидов в них содержится более 15 % [9]. В зеленой кожуре орехов содержится желтое красящее вещество - юглон, которое по воздействию подобно применяемым в медицине антибиотикам [103]. Пыльца фундука является хорошим взятком для