Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности роста, развития и урожайность дыни и арбуза в зависимости от условий и способов выращивания в Волго-Вятском регионе

ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Федоров, Александр Владимирович, Пермь

V { ? ^ (к. Т Г"

/

Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н.Прянишникова

Федоров Александр Владимирович

УДК 635.611+635.615

Особенности роста, развития и урожайность дыни и арбуза в зависимости от условий и способов выращивания в Волго-Вятском регионе

06.01.06 - овощеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научные руководители: Заслуженный деятель науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.Н.Папонов, кандидат биологических наук Ю.А.Романов

Пермь, 1999

Содержание

Стр.

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

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.............................................7

1.1. Краткие сведения о происхождении, истории введения в культуру дыни и арбуза..........................7

1.2. Ботаническая характеристика дыни и арбуза............8

1.3. Особенности роста и развития растений дыни и арбуза....................................................................9

1.4. Требование растений дыни и арбуза к условиям произрастания.......................................................13

1.5. Особенности корневой системы..............................17

1.6. Приемы получения раннего урожая бахчевых культур..................................................................21

1.7. Применение укрытий из синтетических материалов.24

1.8. Использование прививки в овощеводстве................28

ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ, ОБЪЕКТЫ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ

ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ...........................34

2.1. Задачи исследований.............................................34

2.2. Условия проведения исследований.........................35

2.3. Объекты исследований..........................................43

2.4. Методика исследований.........................................44

2.5. Схемы опытов.......................................................48

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ............................51

3.1. Влияние типа укрытия и мульчирования на особенности роста и урожайность дыни сорта Казачка 244.............................................................51

3.2. Особенности роста и формирования урожая дыни Казачка 244 при посадке корнесобственной и привитой рассады в сравнении с безрассадным способом выращивания в тоннельных укрытиях........62

3.3. Особенности роста и формирования урожая арбуза сорта Огонек при посадке корнесобственной и привитой рассады в сравнении с безрассадным способом выращивания в тоннельных укрытиях........72

3.4. Влияние вида подвоя и способа прививки дыни и арбуза на особенности их роста и развития..............81

3.5. Особенности корневой системы растений дыни, арбуза и тыквы твердокорой, лагенарии -используемых в качестве подвоя..............................93

3.6. Сортоизучение арбуза............................................119

ВЫВОДЫ.............................................................................128

Рекомендации........................................................................130

Библиографический список используемой литературы.............131

Приложения..........................................................................157

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. В общем объеме производства овощей, бахчевых кулыур, в последние годы значительно возросла роль крестьянских подворий, садоводов-любителей. В Российской Федерации на долю личных подсобных хозяйств приходится 76% от общего производства овощей (Россия в цифрах, 1998), а в Удмуртии она возросла до 81% (Сельское хозяйство Удмуртской Республики, 1998). В Нечерноземной зоне ассортимент выращиваемых в этом секторе экономики овощей крайне беден, потребление населением продукции ряда культур и прежде всего бахчевых ограничено. Увеличение стоимости транспортных перевозок привело к повышению цен на завозимую из других регионов овощеводческую продукцию. Произошло подорожание импортной продукции. Все эти условия сделали завозимые овощи малодоступными для большей части населения страны.

Очевидна необходимость разработки обоснованных рекомендаций для этой категории хозяйств по технологии выращивания бахчевых кулыур, учитывающих специфику их условий.

Изучение и разработка способов и приемов способствующих* получению в условиях Волго-Вятского региона устойчивого урожая таких культур как дыня и арбуз применительно к условиям в личных подсобных хозяйствах позволит улучшить обеспечение жителей региона этой ценной диетической продукции.

Цель работы. Основная цель исследований - выявить эффективность использования полиэтиленовой пленки, нетканых укрывных материалов, мульчирования, прививок и их сочетания при выращивании дыни и арбуза в условиях Волго-Вятского региона.

Новизна. Впервые в условиях Волго-Вятского региона установлена эффективность выращивания дыни под временными пленочными укрытиями в сочетании с мульчированием почвы прозрачной пленкой, выявлена

целесообразность использования при ее культуре нетканого укрывного материала. Обосновано использование лагенарии в качестве подвоя при выращивании арбуза под временными пленочными укрытиями. Впервые дано описание распространения корневых систем дыни, арбуза, а также подвоев этих культур при высадке привитых растений дыни на тыкве твердокорой, арбуза на лагенарии на серых лесных тяжелосуглинистых почвах. На основании изученных особенностей развития растений дыни привитых на тыкву твердокорую и крупноплодную выдвигается гипотеза о возможности использования признака "образования корней привоем" в качестве показателя неудовлетворительной совместимости компонентов прививки. Предложен для широкой проверки в условиях зоны исследований сорт арбуза Сверхранний Дютина.

Практическая значимость. Результаты исследований рассмотрены Научно-техническим советом Министерства сельского хозяйства Удмуртской Республики (протокол № 4 от 05.05.1998 г.) и рекомендованы для применения в личных подсобных хозяйствах Удмуртии.

Теоретические и практические выводы, вытекающие из результатов исследований, представляют интерес для овощеводов Волго-Вятского региона.

Исследования по теме "Особенности роста, развития и урожайность дыни и арбуза в зависимости от условий и способов выращивания в Волго-Вятском регионе" проведены в 1994-1996 годах на Южном опорном пункте Удмуртского ботанического сада в соответствии с общим направлением исследований сада: "Научные основы интродукции растений, сохранение генофонда природной и культурной флоры", осуществляемые под научно-методическим руководством директора Ботанического сада УрО РАН, члена-корреспондента РАН, Заслуженного деятеля науки РФ С.А.Мамаева.

В постановке опытов в годы исследований принимали участие студенты Пермской ГСХА: О.А.Бутолина, Е.В.Рыкова, С.Ю.Билык и Ю.В.Зеленина, которым автор приносит благодарность.

Автор благодарит коллектив кафедры плодоовощеводства Пермской ГСХА и Удмуртского ботанического сада за поддержку в процессе научно-исследовательской работы и сотрудника Удмуртского ботанического сада Романова И.В, за помощь в проведении раскопок корневых систем.

Особую благодарность и сердечную признательность за огромную научно-практическую, методическую, педагогическую помощь и психологическую поддержку автор выражает научным руководителям: Заслуженному деятелю науки РФ, доктору с.х.н., профессору Алексею Николаевичу Папонову и кандидату биологических наук, доценту Юрию Александровичу Романову

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Краткие сведения о происхождении, истории введения в культуру дыни и арбуза

Питательная ценность плодов дыни и арбуза заключаетсяе всего в высоком содержании хорошо усвояемых организмом человека углеводов, главным образом Сахаров (Рытов, 1928; Арасимович, 1938; Велик, 1970, 1982а; Фурса, Филов, 1982; Пыженков, Малинина, 1994).

Введение в культуру дыни началось в Индии, где встречается большое разнообразие полукультурных и диких форм (Малинина, 1974; Фурса, Степанова, 1991). Как считают Е.Н.Синская (1969), Н.И.Вавилов (1987) из Индии дыня стала распространятся на восток - в Китай и Японию, а так же на запад и северо-запад, на территорию Азии, где попали в благоприятные условия для окультуривания, и где образовался центр формирования культурных сортов дыни.

Первым очагом возделывания арбуза был Египет (Пангало, 1927; Фурса, 1973), где предположительно он был известен 3500-4000 лет назад. Однако Египет не стал родиной арбуза столового. По мере удаления к югу от 45-50° северной широты и приближения к экватору сахаристость арбузов уменьшается, а на границе Египет-Судан культура столового арбуза уже неэффективна вследствие высоких ночных температур, которые не способствуют сохранению ассимилянтов и транспортировке их в органы запаса (Филов, 1962).

В Россию арбузы и дыни были завезены из Малой и Средней Азии в XII в., а в ХУ1-ХУП вв. они уже выращивались в Казанской, Московской и Петербургской губерниях, где широко распространилась их парниковая культура (Ковалевский, 1930; Пангало, 1930а, 1930в; Вавилов, 1960; Тропина, 1969; Жуковский, 1971). В конце XVII века культура дыни получила широкое распространение в Западной Европе (Черноглазое, Кичунов, 1893).

Промышленное бахчеводство с 50-60 годов прошлого столетия интенсивно развивалось в Средней Азии, Нижнем Поволжье, на Дону, Кубани, в Херсонской, Николаевской а так же в Полтавской и Одесской губерниях (Пангало, 1933).

Основными районами товарного бахчеводства в нашей стране являются Астраханская, Волгоградская области, Краснодарский край и Ростовская область, откуда и завозятся плоды арбузов на север и северо-запад европейской части. Плоды дыни, главным образом осенне-зимние сортад; завозят завозят в основном из Средней Азии.

Интродукция бахчевых культур в Средней полосе России шл > наиболее интенсивно в 30-50 годах нашего столетия. Были получены положительные результаты по выращиванию арбузов и дыни, разработаны рекомендации по агротехнике бахчевых культур в Московской, Горьковской, Кировской областях и Чувашской АССР (Лебедева, 1930, 1944; Гольдберг, 1937; Щукин, 1940; Смирнов, Смирнова 1943; Крутов, 1948; Юрина, 1949; Дробязко, Родина, 1950; Грозберг, 1951; Никитина, 1954; Смирнов, 1954).

В.Г.Смирнов и О.А.Смирнова (1943, 1949) считают, что высокие урожаи арбузов и дыни,полученные в Кировской области (до 230 ц/га и более) свидетельствуют о возможно широком освоении этих культур в более северных регионах страны.

1.2. Ботаническая характеристика дыни и арбуза Особенности роста и развития надземной системы.

Дыня и арбуз относятся к семейству Cucurbitaceae Juss. По данным В.И.Пыженкова и М.И.Малининой (1994) дыня (iCucumis meló) относится к роду Cucumis L. Сорта выделяются в один подвид subsp. melo vulgaris Pang. Возделываемые в европейской части России, Алтае, Дальнем Востоке сорта объединяются в одну группу разновидностей - convar. eropeus (Filov) Malin.

Сорта столового арбуза относятся к роду СНгиИт, виду СЛапМив Бскгас!. - арбуз шерстистый. При более детальной систематизации, сорта столового арбуза подразделяют на десять эколого-географических групп (Фурса, 1977; Фурса, Филов, 1982; Фурса, Степанова, 1991).

Как предполагают Н.И.Вавилов (1960), Е.Н.Синская (1969), П.М.Жуковский (1971), Т.Б.Фурса, А.И.Филов (1982), В.И.Пыженков, М.И.Малинина (1994), основным генным центром родов СШпИиБ и Оюшшб является Африка, откуда и шло расселение видов. Предки дыни и арбуза были мезофитами и имели форму лиан.

1.3. Особенности роста и развития растений дыни и арбуза.

Первый настоящий лист у дыни появляется через 4-6 дней, арбуза -через 7-10 дней после появления всходов. Вслед за ним, примерно через 3-5 дней развиваются второй и последующие листья. С появлением 5-6 листа наступает фаза шатрика. Рост и развитие растений в этот период происходит медленно, в то время как корневая система интенсивно растет (Оренбург, Гуцалюк, 1976; Белик, 1975; Фурса, Филов, 1982).

По наблюдением А.И.Филова (1969) фаза ветвления (начало роста стеблей) у дыни начинается примерно через 13-28 дней, арбуза - 17-35 дней после всходов. С началом ветвления и особенно цветения, вегетативная масса бахчевых интенсивно нарастает. Стебли дыни могут достигать длины 2-3 метра, арбуза - 4-5 м, а их общая длина составлять 32 м у дыни и до 40 м у арбуза. В течение вегетации растение дыни может образовывать от 200 до 400 листьев, арбуза - до 900 штук (Белик, 1982а; Пыженков, Малинина, 1994).

Урожайность растений находится в тесной зависимости от размеров формируемого ассимиляционного аппарата и продуктивности его работы, на которые влияют сорт, почвенно-климатические условия и уровень агротехники (Ничипорович, 1956; Ничипорович и др., 1961; Кащеев, 1969а;

Велик, Веселовский, 1972; Некрасов, 1974; Коняев, 1978; Велик, Колебошина, 1992; Быковский, Филиппова, 1992).

Листовая поверхность бахчевых растений достигает своего максимального значения к моменту начала созревания плодов и в дальнейшем начинает уменьшаться, что связано с отмиранием старых листьев. (Велик, Веселовский, 1975; Юсифов, Гасанов, Мамонов, 1986).

Установлено (Нигманова, 1972; Велик, Колебошина, 1992), что длинноплетистые и позднеспелые сорта растений тыквенных формируют ассимиляционный аппарат большего размера, чем короткоплетистые, кустовые и скороспелые сорта. По данным Н.Н.Нигмановой (1972), интенсивность работы фотосинтетического аппарата у кустовых сортов выше, почти вдвое, чем у длинноплетистых сортов. Учитывая этот показатель, она считает, что количество растений кустовых форм на единице площади может быть увеличено в 6-7 раз, при этом суммарная продуктивность с единицы площади может оказаться выше, чем у длинноплетистых форм.

Важное значение при интродукции арбуза и дыни имеет длина вегетационного периода растений. Вегетационный период растений зависит от вида, сорта, погодно-климатических условий, состава почвы (Гольдгаузен, 1952; Семеринова, 1978; Буриев, 1982).

Помимо различий по общей длине вегетационные периоды сортов арбузов и дынь различаются по длине отдельных слагающих фаз: всходы -цветение мужских цветков, цветение мужских цветков - цветение женских цветков, завязывание - созревание плода. Перечисленные фазы следуют друг за другом в определенном порядке, причем условия, благоприятствующие или неблагоприятствующие прохождению предыдущей фазы, сказываются соответствующим образом на последующую (Гольдгаузен, 1952).

Продолжительность вегетационного периода бахчевых культур обуславливается главным образом длиной двух периодов жизненного цикла: первый - от всходов до цветения женских цветков и второй - от завязывания

до образования плодов и их биологического созревания. Влияние периодов развития на длину вегетационных периодов арбуза и дыни различно.

Скороспелость арбуза определяется; главным образом 7 продолжительностью периода всходы - цветение женских цветков, который длится от 32 до 64 дней. Разница в длительности указанного периода у скороспелых и позднеспелых сортов дынь невелика. Скороспелость дынь определяется главным образом продолжительностью периода от начала цветения женских цветков до созревания плодов. Длительность этой фазы в зависимости от скороспелости от 30 до 80 дней (Гольдгаузен, 1952).

По данным исследований В.Ф.Велика (1967), первые мужские цветки дыни появляются через 25-30 дней после появления всходов, арбуза-в зависимости от сорта через 27-44 дня. Период от всходов до цветения женских цветков у дыни длится 35-43 дня, арбуза 46-54 дня, от цветения женских цветков до завязывания плодов у дыни проходит 5-7 дней, арбуза 2-5 дней.

Вегетационный период арбузов и дынь в значительной степени зависит от условий среды. На изменение условий возделывания, реакция сортов может быть различной.

Л.П.Тарабаевой (1959) установлено, что формирование мужских цветков у дыни начинается через 10-14 дней от всходов и через 18-22 дня у арбуза (фаза 1-2 настоящих листьев у дыни и 2 листьев у арбуза). В фазе 4-6 развернутых листьев у дыни начинается закладка женских цветков на боковых побегах, а у арбузов на основном побеге.

По М.К.Гольдгаузен (1952) цветки у арбуза располагаются в пазухе листа одиночно. У раннеспелых сортов арбуза первые женские цветки формируются обычно в пазухах 4-11 узла главного стебля, у среднеспелых - в пазухах 15-18 и у позднеспелых - 22-25 узла.

У дыни первые женские цветки на главной плети обычно закладываются в пазухах 12-15 листа, однако не всегда бывают фертильны, на

побегах первого порядка первые женские цветки развиваются в пазухе четвертого-пятого листа, тогда как на побегах второго порядка - в пазухах первого листа (Пыженков, Малинина, 1994).

Как отмечают Е.Г.Минина (1952) и В.И.Эдельштейн, А.Н.Папонов (1964), признак пола у тыквенных растений достаточно пластичен и направленность в его формировании зависит от многих факторов. Е.Г.Минина (1952) и Л.П.Тропина (1972) указывают, что в начальной фазе развития цветки бахчевых имеют черты обоеполости и в зависимости от условий, происходит дифференциация на мужские или женские, которая зависит в основном от температурного режима. В опытах В.И.Эдельштейна и А.Н.Папонова (1964) отмечалось уменьшение количества женских цветков при меньших площадях питания растений.

После оплодотворения начинается усиленный рост плодов, установлено (Велик, 1967; Велик, Буриев, 1974), что в 15-дневном возрасте диаметр плода арбуза больше завязи в 8-8,5 раза, в 40-дневном возрасте - в 10,1-10,9 раза. Для первого периода роста плодов тыквенных характерна высо