Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности экологии, селекции и сортоизучения айвы в условиях юга России

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Особенности экологии, селекции и сортоизучения айвы в условиях юга России"

РГ6 од 1 1 НОЯ 1335

На правах рукописи

МОИАР НИНА ВАСИЛЬЕВНА

ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГИИ, СЕЛЕКЦИИ И С0РТ0ИЗУЧЕНИЯ АЙВЫ В УСЛОВИЯХ ЮГА РОССИИ Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар 1996

Работа выполнена в Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства.

Научные руководители - доктор сельскохозяйственных наук

Киртбая Е.К. - кандидат биологических наук Щеглов H.H.

Официальные оппоненты - доктор биологических наук, профессор

Дорошенко Т.Н.

- кандидат сельскохозяйственных наук Туровская Л.А.

Ведущее предприятие - Крымская опытно-селекционная станция

ВНИИР им. Н.И. Вавилова.

Защита состоится " ¡X" f-tOi.t^'t-c^ 1996 г. в час.

на заседании диссертационного совета Д.020.66.01. во Всероссийском научно-исследовательском институте риса по адресу: 350083, г.Краснодар, п. Белозерный.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ВНИИриса.

Автореферат разослан "_£_" * ¿til tXs 1996г.

J

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

Ученый секретарь диссертационного совета Д.020.66.01, кандидат биологических наук

.Е.М. Сорочинекая

- 1 -

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рост производства плодовой продукции не мыслим без сортов интенсивного типа с высокой адаптивной способностью, комплексной устойчивостью к болезням, регулярной урожайностью, с высоким качеством плодов, с естественной сдержанностью роста и компактностью кроны. В решении этих вопросов большая роль принадлежит скороплодным и урожайным плодовым культурам, к которым относится и айва. Плоды ее употребляются, в основном, в переработанном виде. Продукты переработки высоко цёнятся за их диетические свойства, отменные вкусовые качества, привлекательный внешний вид и особенно за очень сильный благородный аромат. Айва обладает профилактическими и лечебными свойствами, плоды ее богаты пектинами, которые способны поглощать ядовитые для человека вещества и выводить их из организма.

В экономическом отношении это одна из выгодных'культур и нельзя признать половительным уменьшение ее насаждений. В настоящее время в Краснодарском крае имеется всего около 300 га насаждений айвы. Однако многие районы края весьма благоприятны для выращивания этой культуры.

Районированный сортимент состоит всего из 6 сортов, выделенных, в основном, из местных популяций. И эти сорта имеют еще много недостатков. Главные из них - слабая устойчивость к низким температурам воздуха, к поражению плодов монилиальным ожогом и подкожной пятнистостью, низкие товарно-технологические качества и посредственный вкус свежих плодов.

За последние годы селекционерами проведена большая работа в различных экологических зонах по созданию новых высокопродуктивных сортов айвы. В насаждениях СКЗНШСиВ собран коллекционный фонд из 120 сортов и 1800 гибридных сеянцев селекции института. Изучение, выделение перспективных сортов и внедрение их в произ-

водство позволит поднять культуру айвы на додиный уровень.

Цель и задачи исследований.Цель работы - изучить по основным биологическим и хозяйственно ценным признакам коллекционный и гибридный фонд айвы; выделить сорта и гибриды, сочетающие высокую продуктивность и качество плодов с экологической пластичностью и высокой устойчивостью к болезням; внедрить в производство перспективные сорта и гибриды, превышающие по своим основным показателям районированный сортимент; выявить источники хозяйственно ценных признаков для использования их в селекционной работе.

Задачи исследований:

- изучить комплекс фенологических и биологических особенностей сортов айвы в условиях Краснодара;

- определить степень саыоплодности, выявить лучшие опылители для перспективных сортов;

- оценить продуктивность сортов и их адаптированность к неблагоприятным факторам среды;

- определить биохимический состав изучаемых сортов и изучить его изменение во время хранения плодов;

- оценить вкусовые, товарные и химико-технологические качества плодов и продуктов их переработки;

- выделить и рекомендовать перспективные сорта для производственного испытания в различных зонах Северного Кавказа;

- выделить источники ценных признаков для селекционной работы.

Научная новизна исследований. Впервые в условиях Краснодарского края проведено комплексное изучение биологических и хозяйственно ценных признаков 40 перспективных сортов и элитных гибридов айвы, выделенных из коллекции. Изучены особенности роста, прохоадение фенофаз с вычислением суммы эффективных температур, скороплодность, продуктивность, качество плодов и продуктов их переработки; химический состав с определением в динамике содержа-

- 3 -

ния биологически активных веществ во время хранения; широкая экологическая адаптация сортов к неблагоприятным факторам среды.

Предложен метод оценки бовыестимости сортов* при перекрестном опылении в условиях искусственного климата в зимний период.

Установлена корреляционная зависимость меаду "длиной черешка" и "размером листа", которая мошет использоваться при ранней диагностике гибридных сеянцев на крупноплодность.

Дана хозяйственно-биологическая характеристика новых селекционных и интродуцированных сортов айвы в условиях Краснодарского края.

Практическая ценность. В результате селекционной работы созданы в соавторстве с Русак С.Ф. 4 новых сорта: Аврора, Золотой шар, Урожайная кубанская, Румо, которые приняты в Государственное испытание; выделено 10 элитных форм для первичного сортоизучения.

Рекомендованы для широкого производственного испытания, выделенные из коллекции сорта: Золотистая молдавская, Мир, 8-12-15, 8-21-2.

Заложены сады производственного испытания 12 перспективными сортами и элитными гибридами селекции СКЗНЙИСиВ на площади 20 га в племсовхозе "Россия" Павловского района, агрофирме "Родина" Красногвардейского района, колхозе "Октябрь" Калининского района.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на конференции молодых ученых Северного Кавказа по теме: "Реализация Продовольственной программы в плодоводстве, ягодоводстве и виноградарстве" (Краснодар, 1983);

- на Всесоюзном совещании". "Состояние и перспективы развития культуры айвы в европейской части СССР" (Добеле, 1984);

- на третьей районной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов: "60-летию присвоения комсомолу имени

В.И. Ленина" (Краснодар, 1985);

- 4 -

- на заседании секции семечковых нультур научно-методической комиссии Координационного центра по садоводству: "Селекция плодовы и ягодных культур" (Орел, 1991); i »

- на заседании секции садоводства РАСХН: "Отдаленная гибридизация и полиплоидия в селекции плодовых и ягодных культур" (Орел, 1993);

- на заседаниях Ученого Совета и селекционного центра СКЗНИИСиВ (Краснодар, 1983-1995).

По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, девяти глав, выводов, рекомендаций для селекции и производства, списка использованной литературы из 205 источников, в том числе 16 иностранных авторов и 15 приложений. Материалы изложены на 139 страницах машинописного текста, включая 24 таблицы и 7 рисунков.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение.выделенных сортов и гибридов айвы проведено в коллекционных садах Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства на базе ОПХ "Центральное", посаженных в 1975 году.

Почвы участка представлены выщелоченными малогумусными сверхмощными черноземами. Особенностью климата центральной зоны Краснодарского края является недостаток влаги в почве (643 мм). В летний период часто наблюдается засуха. Дожди носят кратковременный ливневый характер. Зима умеренная, за годы исследований температура не опускалась ниже 23,5°С. В зимний период часто отмечаются оттепели, иногда продолжительностью до 60 дней.

Объектами исследований служили 34 сорта отечественной и зарубежной селекции и 10 гибридных сеянцев селекции Русак С.Ф., выделенных из коллекции.

- 5 -

Исследований проводили по общепринятым методикам "Программа 1 методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур" [1973), "Программа и методику селекции плодовых «и ягодных культур" :1980).

Засухоустойчивость сортов и гибридов айвы изучалась лабораторным методом - по методике Еремеева Г.Н. (1971), (Кушниренко, Курчатова, 1979).

Методом люминисцентной микроскопии (Литвак, 1978) определена ювместимость сортов при перекрестном опылении.

Полученные данные обработаны на ПЭВМ "Искра-1030" с использо-¡анием интегрированных пакетов SlttifyirCtph/ei 3.0 и CSS J*-tzyiyzaph 2.20.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАЗЫ РАЗВИТИЯ АЙВЫ И УСЛОВИЯ ИХ ПРОХОЖДЕНИЯ

Различные по происхоадению сорта-по-разному реагируют на ус-¡овия знойного лета и холодной зимы, засуху и переувлажнение и в :вязи с этим реакция растения на эти условия является важным фак-■ором, определяющим воэмоаность возделывания некоторых сортов :йвы в условиях Кубани.

В условиях Краснодара исследуемые сорта начинают вегетировать I I декады марта. Ранние: 6.03 - Компотная, Мир, Урожайная кубан-кая, Муза, Южанка "и др. В средние сроки: 8-10.03 - Лимонка, Шил-ури, Турунчукская, Золотистая, 8-1-24. Более поздние: 14-15.03 -нтарная молдавская, Обильная, 3-17-49. Температурные условия пред-ествующего периода существенно влияют на отклонение сроков начала егетации.

Сорта айвы начинают цветение во П декаде апреля - I декаде мая. бычно в период цветения резко возрастают среднесуточные температуры, ри таких условиях сорта зацветают дружно. Разница в сроках цветения зучаемых сортов меяду самым ранним и самым поздним составляет 22 ,ня. Период зацветения айвы скоротечный и укладывается в промежуток

- 6 -

от 4 до 8 дней. Последовательность цветения многих сортов по годам с небольшими отклонениями в целом стабильная. Раньше других зацветают сорта: Урожайная кубанская, Золотистая молдавская, Мир, Муза, 3-4-4, 3-5-16 и др. К íwnne поздноцветущюс сортов относятся: Коллективная, Мускатная, Шилдури, Меядуреченская поздняя, 3-9-?. Большая часть сортов (58%з занимает промежуточное полоае-ние и относится к среднецветущим - Ароматная, Золотистая, Консервная, Ренетная, Аврора, 8-21-2, 8-24-1 и др.

В своей работе мы сделали попытку на основе полученных данных фенологических наблюдений с помощью статистических методов провести анализ морфологических признаков и их связей среди изучаемых сортов айвы.

Компонентный анализ, выполненный на основе общей матрицы корреляций показал, что уне первые две главные компоненты учитывают все 100% исходной дисперсии объектов (на долю первой приходится ?6,7Ж). В связи с этим, без каких-либо потерь информации, задачу группировки образцов по фенологическому типу оказалось возможным перенести на плоскость 1 и 2 главных компонент {рис.1).

Из рисунка видно, что исследуемые сорта айвы образуют 4 ясно различимых кластера (условно обозначенные А, В, С, Д).

Попытка провести дисперсионный анализ изменчивости отдельных фенологических признаков, когда в качестве уровней фактора выступали выделенные кластеры образцов, во всех случаях привела к отрицательному результату. Это означает, что кластеры А, В, С, Д отличаются друг от друга не одной какой-либо фенодатой и феноин-тервалом, а именно комплексом фенологических признаков.

На рост и формирование плодов айвы требуется продолжительное время - в среднем 120 дней (с половины мая до половины сентября). Для ранних сортов: Муза, Янтарная, Румо, Алмасы, Консервная изменение окраски наступает в Ш декаде августа - I декаде сентября.

Рис.1. Распределение сортообраэцов айвы на плоскости 1 и 2 главных компонент, выделенных по изменчивости комплекса фенологических признаков.

Созревание сортов среднего срока наступает в 1-П декаде сентября (Золотистая, Мускатная, Отличница, Мир, Аврора). Сорта более позднего срока созревания (Шилдури, Ильменная, Мекдуречен-

- 8 ~

екая поздняя) начинают изменять окраску лишь в конце сентября, иногда - начале октября, когда сумма активных температур составит 3571,5-3853,1°С. В теплую осень, когда набирается эта сумма температур, они вызревают, но чаще их дозревание проходит в лежке, т.к. в октябре на Кубани часто бывают минусовые температуры. Такие условия не способствуют вызреванию в данном регионе сорта Шилдури, т.к. у него длиннее вегетационный период.

2. ИЗМЕНЧИВОСТЬ КОМПЛЕКСА МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ЛИСТА АЙВЫ

Разработка методов раннего отбора гибридных сеянцев с созданием полигекных систем, ответственных за тесно связанные признаки, значительно увеличивает эффективность отбора перспективных сеянцев.

Форма и величина листа у айвы служит помологическим показателем сорта.

Возможность по феиотипическоку значению признаков выделить генотипически сходные особи может быть реализована в рамках двух подходов. В одном из них мерой генотипического сходства выступает некоторое среднее значение комплекса изучаемых признаков, в другом - степень сходства структуры корреляций. Нами использован многомерный корреляционный анализ. В результате обработки опытных данных составлены косоугольные матрицы коэффициентов взаимной сопряженности восьми количественных признаков листа гибридов и сортов айвы. Дальнейвие операции были направлены на выделение корреляционных плеяд признаков, основанных на методе максимального корреляционного пути {Ваханду, 1964). Полученные корреляционные пути, отражающие структуру связи изученных признаков, представлены на рис. 2 и 3.

Как известно,.коэффициент корреляции между парными признакам! значительно варьирует в зависимости от внешних условий, влияющих на рост и развитие растений. Иногда положительная корреляция межд: одними и теми же признаками, полученная в один год, может оказаться отрицательной в другой.

0,87

1,0

£)-г_1,0 -~(£)—0,95<-(Т)-0,06—(з

0,16

0,44

Рис. 2. Максимальный корреляционный путь восьми признаков листа гибридов и сортов айвы, 1984 год.

0,99

1,0

0,90

■Ф

0,15 ®

©

0,12

®

0,55

Рис.3. Максимальный корреляционный путь восьми признаков листа гибридов и сортов айвы, 1985 год.

Примечание: 1 - длина листовой пластинки; 2 - ширина листовой пластинки; 3 - длина кончика листовой пластинки; 4 - длина черешка; 5 - правая ширина листовой пластинки; б - левая ширина листовой пластинки; 7 - угол меяду жилками у основания листовой пластинки; 8 - угол вершины листа.

При изучении корреляционной зависимости, многомерный корреляционный анализ значительно точнее отрашает структуру связей мевду признаками.

Анализ дендритов по данным двух лет позволяет выделить плеяды признаков, которые,как видно из рис. 2 и 3, сохранялись постоянно в течение этих лет. В состав плеяд вопли следующие признаки: "длина листовой пластинки", "ширина листовой пластинки", "длина черешка", "правая ширина листовой пластинки", "левая ширина листовой пластинки". Между этими признаками отмечены довольно высокие положительные корреляционные отношения. Коэффициенты корре-

- 10 -

ляции изменяются в пределах от 0,77 до 1,0.

Представляет интерес установленная нами корреляционная зависимость: с увеличением длины черешка листа айвы увеличивается ширина и длина листовой пластинки. Ранее отмечено Масюковой О.В. (1975) и нами подтверждено, что сеянцы айвы с крупными листьями впоследствии завязывают и крупные плоды. Следовательно, при ранней диагностике сеянцев айвы на крупноплодность можно учитывать еще один маркерный признак - длину черешка листа айвы.

3. РОСТ ПОБЕГОВ

Побег является основной структурной единицей растения. Характер роста побегов определяет строение кроны, приспособленност: растения к условиям внешней среды.

Вследствие особенности айвы плодоносить на однолетних побегах, ее урожайность стоит в прямой зависимости от величины однолетнего прироста. Наибольшее количество цветков образовывается на побегах длиною 35-40 см. С увеличением длины однолетнего прироста заметно уменьшается количество цветочных почек и увеличивается число ростовых побегов. Много почек, расположенных в нижней части побега, не распускаются, остаются спящими. Поэтому получение очень сильного прироста у плодоносящих деревьев айвы не всегда является яелательным.

Начало роста побегов в исследуемые годы отмечено с 2В марта по 11 апреля при сумме активных температур от 296,4 до 443,6°С.

Если условно разделить весь период роста побегов на три части, то можно отметить, что в первую треть периода побеги растут интенсивно и однотипно. Затем рост заметно ослабевает, а в последней трети периода для побегов характерен затухающий рост. Сортовые различия четче проявляются во второй трети периода (рис.4). Сила роста побегов изменяется по годам в зависимости от почвенных условий и нагрузки урожаем.

ЯО 50 Ю 60 SO 40

so 20 io

S.v

G.\f!

yn

Декады периода роста

первая

вторая

третья

ис. 4. Динамика роста побегов айвы а - Аврора, б - Коллективная Наибольший прирост однолетних побегов ( > 50 см) имела ос-ювная масса сортов (60%): Аврора, Алмасы, Ахтубинская, Ильменная, [ускатная, Превосходная, Шилдури. Слабый прирост был у сортов: >лагодатная, Коллективная, Лимонка.

В зависимости от погодных условий и биологических особенностей у разных сортов период роста побегов длится от 80 до 130 дней, io большая часть прироста образуется за первые 3-5 декад. Это го-зорит о том, что преимущество роста побегов в течение первой по-ювины периода вегетации остается константным и является общей 5иологической закономерностью.

Установлено, что чем длиннее однолетние побеги, тем слабее гпособность к прорастанию почек, расположенных в нижней части побега и такие сорта склонны к оголению ветвей. Чтобы обеспечить получение хорошего прироста побегов и не допустить оголения ветвей, необходимо ежегодно применять легкое их укорачивание. У необрезан-

- 12 -

ных деревьев около 40% почек в нижней части однолетнего прироста остаются спящими (непроросшими).

4. ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПЛОДОВ АЙВЫ , Биология цветения и оплодотворения. С целью выявления характера несовместимости мы изучали биологию опыления и оплодотворения айвы методом люминисцентной микроскопии, который позволяет дать ускоренную оценку совместимости. В самостерильных комбинациях выявлено три барьера несовместимости: 1) пыльца не ^прорастает на рыльце пестика (Золотистая); 2) пыльца активно прорастает, но рост пыльцевых трубок наблюдается на 1/2-1/3 части пестика (Урожайная кубанская). На концах пыльцевых трубок образуются вздутия, петли, всевозможные изгибы; 3) пыльцевые трубки внедряются в зародышевый мешок, но оплодотворения не происходит (Аврора).

Урожайность. Установлено, что основное количество изучаемых сортов вступает в пору плодоношения с 4-х лет, что позволяет отнести айву к скороплодным породам. С 5-ти лет плодоносят сорта: Обильная, Ренетная, Междуреченсная поздняя, Шилдури, 3-17-49.

В молодом возрасте у айвы заметно быстрое увеличение урожайности: Урожайная кубанская (51 кг/дер.), Румо (42,6 кг/дер.), 8-24-1 (32,2 кг/дер.). Но у сортов одного возраста имеются большие расхождения по продуктивности. Средний урожай с дерева в возрасте 6 лет у сорта Урожайная кубанская - 51 кг/дер., у Золотистой молдавской - 32,1 кг/дер., Коллективной - 20,7 кг/дер., Музы - 15,6 кг/дер., Шилдури - 7,9 кг/дер. Ежегодное наращивание урожая у сортов айвы также происходит по-разному. Часть сортов местной селекции: Аврора, Румо, Урожайная кубанская, Мускатная, 3-17-49, 3-4-4, 8-12-15, 8-21-2 и группа сортов молдавской селекции:Турун-чукская, Урожайная, Золотистая молдавская, Янтарная молдавская постепенно наращивают урожай, что говорит о лабильности этих сорто Сорта волгоградской группы: Перспективная, Превосходная, Ильменная и сорта из Узбекистана: Ароматная, Изобильная, Консервная имеют

- 13 -

скачкообразную динамику наращивания продуктивности.

При статистической обработке данных использовали стандартную 1 < 1 модель двухфакторного дисперсионного анализа.

Дисперсионный анализ изменчивости величины урожая показал,

что статистически достоверные эффекты установлены для каждого из

факторов в отдельности и их взаимодействия (табл.1).

~ Таблица 1

Результаты дисперсионного анализа изменчивости величины урожая у сортов айвы

Изменчивость Р б2 Доля влияния %

Общая 870106 1949 502,6 100

Генотип 269559 38 7094 66,4 1,6 139,7 27,8

Год 280178 4 70044 665,7 2.4 179,3 35,7

Генотип х среда 132905 152 874 8,2 1.2 76,8 15,3

Остаточная 187464 1755 107 106,8 21,2

Доминирующим фактором в изменчивости величины урожая оказались условия года (доля влияния фактора - 35,7%). Одновременно установлен и существенный уровень различий меиду сортами (27,8%).

Достоверность эффекта "генотип" дает основание для классификации сортообразцов по продуктивности.

Все изученные 39 сортов разделились на 7 групп со статистически достоверными (генетически обусловленными различиями по продуктивности (табл.2).

По результатам двухфакторного дисперсионного анализа изменчивости величины урожая за 5-летний период установлено, что лучшим образцом коллекции является сорт Урожайная кубанская (средняя урожайность с дерева за 5 лет - 63,4 кг), а также сорта группы В и С, в которую входят сорта селекции СКЗНИИСиВ - Аврора,

Таблица 2

Группы сортов айвы с генетически обусловленными различиями по продуктивности (кг/дер.)

I

Индекс группы Продуктивность (кг с дер.) Сорт, форма

А 63,4 Урожайная кубанская

В 47,3-52,0 Золотистая молдавская, Аврора, Румо, 8-24-1, 8-21-2, 3-11-10, 8-12-15

С 43,4-45,7 Янтарная молдавская, Кислая-1, 3-5-16, 8-16-5

Д 31,5-40,0 Турунчукская, Южанка, Ахтубинская, Коллективная, Мир, Мускатная (контроль), Кубанская, Междуреченская позд няя, 3-12-6, Обильная, Благодатная, Ароматная, 3-4-4

Е 25,0-28,5 Урожайная, Шилдури, Лимонка, Перспективная, Муза, Отличница, 3-17-49

Р 18,2-22,9 Компотная, Ильменная, Превосходная, Ренетная, Изобильная

К 10,0 НСР05 5,3 Консервная

Румо, 8-24-1, 8-21-2, 3-11-10, 8-12-15, 3-5-16 и сорта молдавской селекции - Золотистая молдавская, Янтарная молдавская.

Самыми адаптированными к конкретным экологическим условиям оказались местные сорта и гибриды, а также сорта молдавской экологической группы.

С низкой урожайностью и менее лабильными в условиях Краснодара проявили себя среднеазиатские сорта: Консервная, Изобильная; сорта Нижнего Поволжья: Превосходная, Ильменная, Лимонка, а также сорта Крымской селекции: Муза, Отличница, Ренетная и грузинские сорта Шилдури и Компотная, которые имели урожайность в среднем

от 10 до 28,5 кг/дер.

- 15 -

5. ХРАНЕНИЕ ПЛОДОВ АЙВЫ

Химический состав плодов и его изменение при хранении

Плоды айвы своеобразны и значительно отличаются от плодов других семечковых культур по химическому составу, вкусовым качествам, сильному, очень приятному аромату и характеризуются своей ценностью для приготовления высококачественных разнообразных продуктов переработки.

В условиях Краснодара в плодах айвы обнаружено 15% Сахаров, от 0,23 до 1,3% кислот, до 40 мгХ аскорбиновой кислоты, 300 мг% витамина Р, пектин и протопектин.

С целью отбора сортов, способных к длительному хранению с максимальным сохранением биологически активных веществ, изучали динамику изменения химического состава у плодов айвы в период их хранения.

Отмечено, что при одинаковых условиях хранения у плодов разных сортов неодинаково изменяется химический состав.

Вследствие интенсивности дыхания количество крахмала в плодах при хранении постепенно уменьшается, за счет его образуется сахар, количество которого в первый период хранения увеличивается, как у сортов Изобильная, Урожайная кубанская, Золотистая, Урожайная, Турунчукская.

Когда же крахмал полностью переходит в сахар и расход сахара на дыхание не компенсируется, происходит постепенное снижение сахаристости, тем быстрее, чем выше температура хранения.

Содержание титруемых кислот снижается в ходе хранения почти" лрямолинейно. В наших исследованиях отмечено, что за время хранения содержание кислот в плодах уменьшалось от 0,20% (Отличница) до 0,11% (Урожайная кубанская).

Проведенные исследования также показывают, что в процессе хранения плодов айвы происходит постепенное уменьшение количест-

X и -

ва аскорбиновой кислоты. Наиболее значительные ее потери отмечаются в первые два месяца хранения. В течение зимних месяцев количество аскорбиновой кислоты в плодах айвы изменяется незначительно и лишь к концу хранения темп разрушения аскорбиновой кислоты несколько повышается. Но в процессе хранения айвы не удалое] установить связи между изменением содержания аскорбиновой кислот! и лежкостью сортов.

Так, лежкие сорта айвы, наиболее сохранившие свои товарные качества, потеряли за время хранения значительную часть исходного количества аскорбиновой кислоты: Мускатная (455!), Новогодняя (43,8%), в то время как малолежкий сорт Турунчукская за тот же период потерял только 31%. Таким образом, в исследованных нами сортах айвы уменьшение количества аскорбиновой кислоты не коррелирует с изменением качества плодов. В некоторых случаях аскорбИ' новая кислота сохраняется лучше в лежких сортах, а в других - отмечается обратное соотношение (табл.3).

Таблица 3

Изменение содержания аскорбиновой кислоты в плодах айвы в процессе хранения

Содержание аскорбиновой кислоты в %

ноябрь декабрь февраль март

Золотистая 100 47,4 38,6 -

Золотистая молдавская 100 71,7 58,4 55,2

Изобильная 100 84,2 79,2 41,8

Мускатная (контроль) 100 61,4 57,0 -

Новогодняя 100 96,4 59,6 56,2

Отличница 100 74,5 53,3 49,0

Турунчукская 100 95,6 93,3 69,0

Урожайная 100 69,8 67,3 41,7

Урожайная кубанская 100 96,0 69,3 52,5

Потери аскорбиновой кислоты в процессе хранения определяют-

ся в значительной степени сортовыми особенностями айвы. Результаты наших наблюдений позволяют сделать заключение, что в процессе длительного хранения айвы потери аснорбиново^ кислоты достигают 50% и выше от исходного количества.

Дубильные вещества находятся в плодах айвы (до 1%) и придают им терпкий вяжущий вкус. За время хранения у большей половины сортов количество катехинов уменьшилось на 50%, а сорт Отличница-67,6Х. И лишь два сортообразца: Изобильная и 8-24-1 сохранили значительное количество катехинов: 82,9 и 82,3 соответственно.

Многолетние исследования, проведенные нами на 124 сортоформах айвы показали, что содержание катехинов в плодах в зависимости от погодных условий, колебалось в пределах от 75,0 до 312,0 мг/100 г.

Особую ценность представляют сорта Аврора, Урожайная кубанская, Новогодняя, Отличница, Мускатная, 8-24-1, 8-12-15, сочетающие в плодах повышенное содержание катехинов и аскорбиновой кислоты, при взаимодействии которых лучше проявляются антибиотические и антиокислительные свойцтва плодов.

Физиологические и биохимические процессы в плодах айвы.

обуславливающие их лежкость

Плоды айвы в значительной степени используются для получения продуктов переработки, что и определяет длительность их хранения, т.е. создание таких условий, при которых можно было бы замедлить ход биохимических процессов жизнедеятельности плодов и поддерживать ее на уровне, обеспечивающем медленное их дозревание.

В течение ряда лет мы изучали изменение интенсивности дыхания различных сортов айвы в связи с их лежкостью (табл.4).

Данные таблицы показывают, что после съема в плодах наблюдается довольно высокая интенсивность дыхания, которая по мере хранения у большинства сортов снижается. Отмечено наибольшее

снижение интенсивности дыхания у плодов, заложенных на хранение

- 18 -при более низких температурах.

Изменение интенсивности дыхания плодов айвы в период- хранения

Таблица 4

Сорт, форма

Количество 0?(в мкл/час • г сырого веш-ва) октябрь декабрь январь февраль март

Мускатная 78,9 59,1 36,5 26,8 24,4

Золотистая 60,0 75,7 26,1 24,3 37,8

Аврора 59,1 46,0 44,4 27,6 29,5

Румо 59,6 81,9 24,5 21,9 39,5

Урожайная кубанская 51,6 59,9 46,7 40,4 - 42,2

8-21-2 42,2 64,7 36,2 18,3 27,3

В дальнейшем плоды приспосабливаются к новым условиям и интенсив ность дыхания становится более или менее постоянной. Продолжительность этого состояния у разных сортов неодинакова. Затем происходит резкий подъем интенсивности дыхания, свидетельствующий об окончании дозревания плодов и начале их старения. По данным исследований установлено, что дыхание нележких сортов айвы (Золотистая, Румо) проходило более неравномерно, чем лежких (Урожайная кубанская, Аврора, Мускатная), особенно в первый период хранения. Результаты исследований показали, что лежкость плодов связана не с уровнем дыхания, а с характером прохождения этого процесса. Сорта с лежкими плодами могут обладать низким, но устойчивым уровнем дыхания, тогда как у сортов с нележкими плодами дыхания обычно протекает неравномерно, независимо от его общего уровня. Чем ровнее происходит дыхание плодов в перио; хранения, тем легче сохраняются их товарные качества и тем боле< они пригодня для длительного хранения.

Естественная убыль массы плодов происходит в течение всегс

- 19 -

периода хранения, но не одинаковыми темпами. Особенно усиленно теряют массу плоды вскоре после съема (от 0,4 до 1,8%). В дальнейшем она уменьшается и стабилизируется на какое-то время, а затем происходит резкий подъем повышения дыхания, потеря влаги, т.е. наступает окончание срока хранения. Поэтому необходимо создавать условия для снижения потерь в начальный период хранения.

Плоды айвы чувствительны к механическим повреждениям, поэтому необходимо осторожно обращаться с ними во время съема, т.к. потери во время хранения (наряду с потерями в весе) во многом происходят из-за гниения.

Чтобы избежать значительных потерь во время хранения, плоды большей части сортов айвы: Золотистая, Румо, 3-17-49, 3-4-4, 76-7 следует потреблять зимой, а сорта Аврора, Золотистая молдавская, Золотой шар. Мир, Ренетная, Мускатная, Урожайная кубанская, 8-21-2, 8-24-1, 8-12-15 можно хранить до марта-апреля.

6. УСТОЙЧИВОСТЬ СОРТОВ АЙВЫ К'НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ ФАКТОРАМ СРЕДЫ Засухоустойчивость и водный режим растений Содержание воды в листьях испытуемых сортов айвы в летние месяцы (июнь-август) находилось в пределах от 45,3 до 70,7%. Самое высокое у сорта Мускатная и предельно низкое у сорта Коллективная. Высокой корреляции между содержанием воды в листьях и степенью засухоустойчивости нами не обнаружено. Отмечено изменение водоудерживающей способности в процессе вегетации растений. В начале лета листья всех сортов сильно удерживали воду, а в июле и августе наблюдалось увеличение интенсивности водоотдачи при искусственном эавядании. С высокой водоудерживающей способностью выделены сорта Аврора, Турунчукская, Южанка, Урожайная кубанская, 8-12-15, 8-24-1, 3-17-49. Эти сорта можно отнести в группу наиболее засухоустойчивых, адаптированных растений. К неустойчивым к засухе сортам по данным исследований отнесены

сорта: Ароматная, Ильменная, Благодатная, Изобильная, Перспективная, 3-11-6. ! '

В качестве дополнительных критериев для•изучения сравнительной засухоустойчивости у сортов айвы использовали водный дефицит и ЭСТЛ (электрическое сопротивление тканей листа). В сумме показатели определения засухоустойчивости являются результативными и прекрасно дополняют друг друга, что дает возможность в короткий срок дифференцировать сорта на группы по степени их засухоустойчивости.

Зимостойкость айвы. Повреждение морозами сортов айвы различных эколого-географических групп было разное. Большой экологической приспособленностью отличались местные сорта и гибриды айвь Аврора, Урожайная кубанская, Мускатная, 8-12-15, 3-12-6, 3-4-4, 76-7.

Слабое повреждение имели сорта молдавской группы -"Золотиста молдавская, Турунчукская, Янтарная молдавская.

Сильно повреждены сорта Никитского ботанического сада - Успех, Отличница, Муза, Ренетная, Консервная, происходящие из Средней Азии - Ароматная, Изобильная и западноевропейские сорта, сформировавшиеся в мягком климате и отличающиеся коротким периодо покоя.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что начало вегетации и сроки цветения сортов айвы зависят от их географического происхождения и условий года. Выделено 4 группы сортообразцов айвы с различным характером' сезонного развития.

2. Выявлена корреляционная взаимосвязь между "длиной черешка листа и "величиной листовой пластинки" для ранней диагностики сеянцев айвы на крупноплодность.

3. Отмечено 3 периода роста побегов: первый - интенсивный

рост примерно равной силы всех сортов (май-июнь), второй - замед-

- 21 -

ленный (июнь-июль), третий - затухающий (июль-август).

4. Вследствие особенности айвы плодоносить на приростах предшествующего года, ее урожайность находится1 в прямой зависимое-'' ти от их величины. Длина однолетнего прироста по сортам колебалась от 14,1 до 87,5 см. Оптимальную величину (40 см) имели сорта: Ароматная, Ильменная, Компотная, Мир, Отличница, 8-24-1, 8-21-2.

5. Основное количество сортов айвы - самобесплодное. Выделен самоплодный сорт Консервная и гибриды 3-12-6, 3-13-50 с полезной завязью от 7 до 10%. Сорта Румо, Урожайная кубанская, гибрид 8-24-1 обладают высокой оплодотворяющей способностью, их можно использовать в качестве опылителей в промышленных насаждениях.

6. Исследуемые сортообразцы айвы с генетически обусловленными различиями по продуктивности разделены на 7 групп. Стабильно высокой продуктивностью отличаются Урожайная кубанская, Аврора, Румо, Золотистая молдавская, 8-24-1.

7. Высокую оценку продуктов переработки (варенье, компот) показали сорта: Аврора, Коллективная, Компотная, Отличница, Румо, Урожайная кубанская, гибриды: 8-12-15, 8-21-2, 8-24-1.

8. Плоды айвы являются источником аскорбиновой кислоты, дубильных и пектиновых веществ. Выделены сорта с высоким содержанием аскорбиновой кислоты (выше 30 мг в 100 г сырого вещества): Ах-тубинская, Благодатная, Компотная, Лимонка, Обильная, Превосходная, Ренетная, Урожайная кубанская, 3-17-49.

9. Установлено, что левкость плодов связана не с интенсивностью дыхания, а с характером прохождения этого процесса: у лежких сортов оно проходит равномерно, у нележких - величина его резко колеблется. В связи с этим сорта разделены на две группы:

1) сорта, плоды которых следует потреблять до декабря (Золотистая, Муза, Консервная, Румо, 3-17-49; 2) плоды можно хранить до марта (Аврора, Мир, Мускатная, Ренетная, Урожайная кубанская, 8-12-15,

8-24-1. 8-21-2.

- 22 -

10. Выделены засухоустойчивые сорта айвы: Аврора, Мир, Урожайная кубанская и наиболее адаптированные элитные формы: 8-12-1Е 3-17-49.

11. Установлено, что засухоустойчивые растения айвы отличают ся более высокой водоудерживающей способностью тканей, сохранение тургора, низким водным дефицитом и электрическим сопротивлением листа. Используемые в комплексе, дополняя и уточняя друг друга, эти показатели могут применяться для быстрой диагностики устойчивости растений.

12. По зимостойкости выделены сорта: Аврора, Мир, Янтарная молдавская, Урожайная кубанская, 8-12-15, 3-12-6, 76-7.

13. Для использования в дальнейшей селекционной работе рекомендуются новые исходные формы - источники ценных признаков: Урожайная кубанская, Румо, Золотистая молдавская, Мир, 8-12-15, 8-24-1, 3-17-49.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ И СЕЛЕКЦИИ

1. Для выявления стерильных и фертильных комбинаций целесоо! разно использовать метод люминисцентной микроскопии, ускоряющий отбор и селекционный процесс.

2. По дыханию плодов в хранилище предлагается определять пригодность их для длительного хранения. В основе способа рекомендуется проводить измерение интенсивности дыхания плодов в начальный период хранения.

3. Для формирования оптимальной кроны, продуктивности расте ний айвы и во избежание оголения ветвей, однолетние приросты в период обрезки необходимо ежегодно укорачивать, оставляя длиной не менее 40 см с хорошо развитыми почками.

4. Для широкого производственного испытания в различных зонах Северного Кавказа рекомендуются сорта айвы: Аврора, Золотистая молдавская, Мир, Урожайная кубанская, 8-24-1, 8-12-15.

5. Для фермерского и любительского садоводства рекомендуете

крупноплодный сорт Румо.

- 23 -

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Русак СЛ., Моаар Н.В. Айва//Сельские зори.-1983, № 3.-С.59-60.

2. Яковук В.А., Короткова А.П., Можар Н.В., Попов Н.И. Хранение плодов айвы в свежем виде/Краснод.центр науч.-техн.информации и про-паганды//Инф.лист.-1983, № 496.-2с.

3. Дутова Л.И., Моаар Н.В., Малышенко И.Г. Использование метода люминисцентной микроскопии в селекции плодовых культур//Селекция плодовых культур.-Новочеркасск, 1984.-С.29-33.

4. Мояар Н.В., Яковук В.А. Некоторые биологические особенности сортов айвы на Кубани//Селекция плодовых культур.-Новочеркасск, 1984.-С.24-28.

5. Можар Н.В. Биологическая ценность перспективных сортов айвы центральной зоны Краснодарского края//Вопросы развития общегосударственной системы науч.-техн.творчества в крае.-Краснодар, 1988.-

С.31-32.

6. Можар Н.В. Интенсивному садоводству - высоковитаминные сорта айвы//Проблемы интенсификации садоводства.-Мичуринск, 1989.-С.27.

7. Можар Н.В., Щеглов Н.И. Сопряженная изменчивость фенологических признаков и химического состава плодов айвы//Селекция и сортоизучение семечковых культур на Северном Кавказе.-Новочеркасск,

1989.-С.123-130.

8. Мояар Н.В. Айва//Сорта семечковых пород: Рекомендации.-Краснодар, 1989.-С.38-44.

9. Мовар Н.В. Система ведения агропромышленного производства Краснодарского края на 1991-95 гг.: Рекомендации/КНИИСХ.-Краснодар,

1990.-469с.

10. Монар Н.В. Система садоводства Краснодарского края: Рекомендации. -Краснодар, 1990.-С.41-45.

II. Можар Н.В. Плодовые, ягодные, орехоплодные культуры и виноград. Каталог/СКЗНИИСиВ.-Тверь: Дайджест, 1992.-С.44-50.