Реакция растений персика на условия окружающей среды

Запорожец, Наталья Михайловна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Реакция растений персика на условия окружающей среды
ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Реакция растений персика на условия окружающей среды"

РГ6 од

- 9 ИЮЛ 1997

На правах рукописи Запорожец Наталья Михайловна

РЕАКЦИЯ РАСТЕНИЙ ПЕРСИКА НА УСЛОВИЯ (ЖРУЖАЩЕЙ СРЕДЫ

05.01.07 - Плодоводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 1997

Работа выполнена в Северо-Кавказском зональном НИИ садоводства и виноградарства в 1992-1995 гг.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Драгавцева И. А., кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Лопатина Л.М.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Ерёмин Г.В.,

кандидат сельскохозяйственных наук,

Михайлюк В.М.

Ведущая организация: Северо-Кавказский научно-иссле- •

довательский институт горного и предгорного садоводства.

Защита диссертации состоится " ^ " 1997г.

в часов на заседании диссертационного Совета К 120.23.05 при Кубанском государственном аграрном университете по адресу: 350044, г.Краснодар, ул.Калинина, 13, КГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан " " г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

.Кобляков

ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация является результатом экспериментальных исследований и теоретических разработок по изучению реакции сортов персика на условия окружающей среды в условиях- Краснодарского края.

Актуальность темы. Интенсификация производства плодов включает в себя повышение продуктивности-не- только за счёт дополнительных затрат, но и за счёт наиболее полного использова- . ния генетического потенциала- самих растений и экологических ре- -сурсов среды.

Следует, отметить, что потенциальные возможности существующего сортимента плодовых культур не раскрываются в значительной степени из-за низкой агротехники возделывания садов, несоответствия генетических потребностей сортов экологическим условиям и экономическим возможностям их размещения. .•

Северный Кавказ - один из крупнейших в России регионов по возделыванию ценных косточковых пород. Площади, занимаемые персиком, по данным 1984 г, составляют 2,5 тыс.га - 1.6Х от общей площади косточковых по России (155 тыс.га) и 3,5£ по Северо-Кавказскому региону (72 тыс.га). В настоящее время площади под персиком снизились почти вдвое.

Урожайность косточковых культур в 1994 году по Российской Федерации составила 27 ц/га, по Северо-Кавказскому региону 40 ц/га, а по Краснодарскому краю 57,6 ц/га. Природный потенциал сортов и экологически оптимальные условия среды для их выращивания позволяют поднять уровень продуктивности до 100-150 ц/га.

Существующие площади при сложившейся урожайности не обеспечивают потребности населения в плодах персика - 1,7'кг на 1-человека в год.

Вместе с тем, районы юга России имеют перспективы для промышленного возделывания культуры персика. Размещение насаждений с учётом сортовых биологических особенностей позволит увеличить обеспечение населения ценными плодами этой культуры.

Изучение реакции растений персика на условия окружающей среды с применением многофакторного моделирования актуально.

- 4 -

Цель и задачи исследований.

Цель работы - повышение продуктивности-насаждений персика на основе поиска оптимальных экологических условий для реализации природного потенциала сортов персика-методом математического моделирования.

Задачи исследований:

- изучение отклика сортов персика на внешние лимитирующие факторы по фазам развития;

- проведение анализа регрессии метеофакторов на изучаемые признаки персика с помощью математического моделирования;

- оценка экологической пластичности сортов персика для Краснодарского края;

- разработка предложений по оптимальному размещению сортов персика в соответствии с экологическими возможностями зон выращивания.

Научная 'новизна результатов исследований состоит в теоретическом обосновании и разработке экологических основ оптимального размещения персика в Краснодарском крае.

Впервые:

- разработаны математические модели формирования урожая персика в зависимости от экологических условий среды; -

- применен принципиально новый математический подход к оценке размещения персика в зависимости от биологической характеристики сорта с учётом возраста дерева на основе методического подхода, разработанного Л.С.Антугановой -приложения к методу Эберхарта-Рассела;

- оценена пластичность сортов персика методом моделирования, спрогнозирована степень их гомеостатичности в трёх зонах Краснодарского края.

Практическую ценность представляют:

- предложенная для условий Краснодарского края оптимизация -устойчивого производства персика на основе разработанных■ моделей;

- предложения по совершенствованию-подходов к районированию персика на основе анализа регрессии метеофакторов на изучаемые признаки персика;

- разработанная экологическая карта оптимального размещения персика в Краснодарском крае.

Апробадая результатов исследоваюй ■.■■■ Мате риалы исследований докладывались---ежегодно на учёных советах Северо-Кавказского зонального НИИ-садоводства-и виноградарства, краевой научной конференции молодых учёных "Современные•проблемы экологии" (г.Краснодар, 1994г); краевой научно-практической конференции молодых ученых "Развитие социально-культурной сферы Кубани" (г.Горячий Ключ, 1994г); краевой школе-семинаре молодых учёных "Научное ■ обеспечение сельскохозяйственного производства" (г.Краснодар, 1995г); XVI Мичуринских • чтениях (г.Мичуринск, 1995г); второй, краевой научно-практической конференции молодых учёных и педагогов "Развитие социально культурной сферы Кубани" (г.Краснодар, 1995г).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 работ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Изложена на 202 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц, 13 рисунков. Список использованной литературы содержит 197 наименований, из них 28 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

(глава 1)

Рассмотрены положения, обеспечивающие успешное выращивание персика.

Обобщения выполнены по следующим направлениям:

- народнохозяйственное значение персика, классификация и морфологические особенности (С.А.Соколова, В.В.Соколов, 1977; Ш.А.Хабибулин, 1965; И.М.Ряднова, 1974; А.А.Чеботарь, Л.А.Луд-никова с соавт., 1987; Ю.А.Гнездилов, 1972 и др.);

- персик и климатические факторы ( Я.С.Нестеров, 1962; Е.А.Яблонский, 1969; И.И.Туманов, 1963; Е.А;Яблонский) Т.С.Елманова,

,1983; И.М.Ряднова, Г.В.Еремин, 1964; И.М.Шайтан, Л.М.Чуприна, В.А.Анпилогова, 1989; Д.Ф.Проценко, 1958; А.В.Исачкин, 1989 и др.);

- агротехнические пути повышения зимостойкости персика (М.А.Соловьёва, 1967, 1988; И.М.Ряднова, Г.В.Еремин, 1964; Е.Г.Мухина, О.Г.Шейнцис, 1956; И. А.Драгавцева, В.А.Яковук, 1975 и др.);

- в -

- развитие цветковых почек персика (В.А.Витковский, 1969, 1972, 1984; Л.И.Сергеев, 1953; А.И.Челядинова, 1959;' Т.С.Елманова, 1987; К.А.Сергеева, И.В.Кондарова, 1961; А.С.Аникеев, 1967; П.'К.Урсуленко, 1956 и др.);

- понятие и оценка адаптивности плодовых культур (А.А.Кученко, А.Д.Урсул, 1983; А.А.Жученко, 1980; А. М.-Бурдун,-Л.М.Лопатина,-• 1989; Л.М.Лопатина, И.А.-Драгавцева, 1989, 1990, В.И.Кашин,-1995, Т.Н.Дорошенко, 1994; Дж.Снедекор,-1961-; В.КЬУрбах,-1964;" Г.Шеффе, 1980; Л.С. Антуганова, Л.Е.Курсакова, 1990,1993 и др.)-.Ч

Изучение литературы по стабилизации-продуктивности персика. показало недостаточную изученность вопроса взаимодействия системы "сорт - климат - урожай". Практически отсутствуют исследования по моделированию урожайности сортов персика. Поэтому эти вопросы поставлены в настоящей работе.

Дальнейшее развитие производства персика в-Краснодарском крае связано с экологическим упорядочением размещения насаждений, количественным определением экологических параметров, лимитирующих плодоношение персика, их классификацией. -

ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, ОИЖТЫ, МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

(глава 2)

Постановка опытов проводилась в соответствии с "Методикой полевого опыта" (Б.А.Доспехов, 1979), "Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур"(г.Мичуринск, 1973), методикой Государственного Никитского ботанического сада (С.И.Елманов, 1959), методикой МГУ (И.С.Исаева, 1974).

Математический анализ проводился как по общепринятым методикам (Г.Н.Зайцев, 1972; В.А.Потапов, 1977), так и по специально разработанным И.А.Драгавцевой совместно с Л.М.Лопатиной "Методикой интегральной-оценки экологической пластичности и адаптивности сортов косточковых культур" (1989г) и "Методикой дифференцированной оценки эколого-генетической адаптивности плодовых культур" (1990г).

Исследования проводили по схеме вариант - сорт, поётор-ность - дерево. Повторность опыта 6-10 кратная.

Объектами изучения были районированные и перспективные для региона сорта персика. Районированные - Золотой Юбилей, Сочный, Ветеран, Коллинз, Фаворит Мореттини, Ред Хевн, Память Симирен--

ко, Пушистый ранний; перспективные - Киевский ранний* Бордовый ранний, Юность Кубани, Зимостойкий, Елена Гагарина, Старк Эр-лиглоу, Спринг тайм, Коронет, Память Мотовилова, Ставропольский розовый, гибрид 8-1 (сеянец сорта Ред Хевн),-Нектарин 26-1-2. Общее количество анализируемых сортов - 20. ■ Агротехника опытных участков соответствовала агроуказаниям по плодовым культурам для Краснодарского края (1974).

Основной-экспериментальный'материал получен- в трёх природных зонах Краснодарского края -

центральной подзоне Прикубанской зоны (ОПХ "Центральное" СКЗНШСиВ, г.Краснодар);

анапо-таманской подзоне Черноморской зоны (ОПХ "Анапа" СКЗНИИСиВ, ст.Анапская);

юго-восточной подзоне Предгорной зоны края на Каладжинском опытном поле СКЗНИИСиВ (Лабинский район), где размещались опытные участки.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

(глава 3)

Развитие цветковых почея персика в летне-осенний период

Для исследования отклика растений- персика на условия окружающей среды большое значение имеет изучение летне-осеннего развития цветковых почек персика (от фазы обособления конуса ■ нарастания до появления пестика). В результате проведенных исследовании установлено: дифференциация цветковых почек персика в центральной подзоне Прикубанской зоны, анапо-таманской подзоне Черноморской зоны и юго-восточной подзоне Предгорной зоны Краснодарского края наступает в конце июля - начале августа в зависимости от сортов и погодных условий.

Подсчёт сумм среднесуточных положительных''температур от начала цветения до начала дифференциации цветковых почек персика в 1993-1995гг в условиях ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ показал, что для начала обособления конуса нарастания необходима сумма среднесуточных положительных температур от 1823 до 2416°С (табл.1)

В среднем за 3 года наблюдений суша среднесуточных температур составила 2181°С.

Такая информация важна для оценки условий начала и дальнейшего прохождения этапов дифференциации цветковых почек пер-

Таблица 1

Суммы среднесуточных положительных температур от начала цветения до начала дифференциации цветковых почек сортов персика (1993-1995гг),

.. г.Краснодар

Сорт 1993 г 1994 г 1995 г

Даты Суммы температур, ° С Даты Суммы температур, о С Даты Суммы температур, ® С

Киевский ранний Фаворит Мореттини Юность Кубани Коллинз Ред Хевн Память Симиренко Зимостойкий 8-1 Золотой Юбилей Нектарин 26-1-2 9.04 - 4.08 11.04 -10.08 9.04 -10.08 11.04 - 7.08 11.04 -10.08 9.04 -10.08 11.04 - 8.08 11.04 -10.08 9.04 -10.08 11.04 -10.08 2084.6 2214.7 2234.1 2137.9 2214.7 2234.1 2164.2 2214.7 2234.1 2214.7 8.04 - 2.08 10.04 -10.08 17.04 -10.08 14.04 -12.08 10.04 - 6.08 12.04 - 2.08 12.04 - 2.08 12.04 -10.08 14.04 -10.08 12.04 -10.08 2247.2 2415.5 2304.1 2411.6 2313.0 2196.4 2196.4 2391.0 2359.3 2391.0 3.04 - 10.07 3.04 - 24.07 3.04 - 20.07 3.04 - 15.07 3.04 - 18.07 6.04 - 13.07 4.04 - 27.07 3.04 - 27.07 6.04 - 13.07 3.04 - 20.07 1822.7 2157.7 2063.1 1945.2 2016.6 1874.5 2221.0 2226.4 1874.5 2063.1

Среднее 2194.8 2322.6 2026.5

сйка, которая также обусловлена погодными условиями.

Период органообразования в условиях ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ продолжается 71-83 дня, в условиях ОПХ "Анапа" СКЗНИИСиВ 68-73 дня, на Каладжинском опытном поле СКЗНИИСиВ 65-70 дней.

Изучение продолжительности развития цветковых почек сортов персика в летне-осенний период и потребляемого количества тепла в разных зонах позволяют судить-о потребности сортов в определенной продолжительности вегетационного периода. Чем меньше совпадает вегетационное время и вегетационный период и больше различия в их продолжительности* тем менее соответствует порода или сорт природным условиям района.

По данным за 3 года в среднем по сортам деревья персика начинают дифференциацию цветковых почек в условиях ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ 1 августа с возможными отклонениями до 13 дней в обе стороны,- в ОПХ "Анапа" СКЗНИИСиВ - 31 июля ± 6 дней, на Каладжинском опытном поле - 5 августа ± 6 дней. Окончание органообразования отмечено в центральной подзоне Прикубанской зоны 16 октября ^ 9 дней; в анапо-таманской подзоне Черноморской зоны 17 октября ±22 дня; в южно-восточной подзоне Предгорной зоны 10 октября ± 3 дня.

Развитие цветковых почек перста в зимне-весенний период

В условиях г.Краснодара развитие внутренних структур цветковых почек персика продолжается в течение всей зимы.

Мы изучали границы температур, необходимые для нормального прохождения этого процесса в зимний и весенний периоды. Установлено, что почти для всех исследуемых сортов персика в условиях г.Краснодара в период развития археспориальной ткани активны температуры от 0 до +10°С, с оптимумом около +7°. Для сорта Киевский ранний верхний предел активной температуры составил +7°С, оптимум около +5°С.

Для весеннего развития цветковых почек от конца редукцион-'ного деления до цветения нижний предел активной температуры находится в пределах от +2 до +5°С в зависимости от сортов.

Период зимне-весеннего развития цветковых почек в условиях г.Краснодара за 3 года наблюдений в среднем составил 134 дня.

По данным за 3 года в среднем по сортам в условиях ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ персик начинает развитие археспориаль-

ной ткани 18 октября, с возможными отклонениями до 7 дней в обе стороны, заканчивает развитие цветковых почек 8 апреля + 5 дней.

Ыоростойкость цветковых почек персика в связи с условиями и данамжой их »развития

Изучение этого вопроса позволило выявить' зависимость морозостойкости цветковых почек персика от фаз их развития в условиях г.Краснодара..

Наибольшей морозостойкость» почки-обладают в фазу археспо-риальной ткани. При минимальной температуре воздуха -17,7°С в январе 1993 года, подмерзание цветковых почек оказалось незначительным (0-3%) (в это время в пыльниках отмечена I фаза археспория). Незначительные повреждения (0-3%) в эту же фазу были в начале декабря 1994 года при температуре -16,2°С. Результатом воздействия минимальной температуры -20,5°С в феврале этого года было подмерзание цветковых почек персика от 2 до 10% (фаза II - III археспорий). Зимой 1994-1995гг при невысоких минимальных температурах (-15°С 15.12.94r и -14,7°С 21.01.95r) отмечено подмерзание 0-10% (I фаза археспория) и 0-9% (II - III фаза археспория), соответственно.

Резкое снижение- морозостойкости цветковых почек персика наблюдается после наступления фазы "редукционное деление - тетрады".

В марте 1993г в фазу редукционного деления при температуре -7°С почки сортов персика имели повреждения от 13 до 98%. В марте 1994г при -8,3°С в эту же фазу повреждения составили от 48 до 93%. В 1995г весна наступила в более ранние сроки, чем обычно, результатом воздействия минимальной температуры -6,2°С в середине марта в фазы одно-, двухклеточной пыльцы явилось подмерзание от 0 до 7% в зависимости от сортов.

Следовательно, наибольшей моростойкостыо цветковые почки персика обладают в период развития в пыльниках археспориальной ткани. С наступлением фазы "редукционное деление - тетрады" мо-'розостойкость их резко падает.

При изучении подмерзания цветковых почек персика на Каладжинском опытном поле СКЗНИИСиВ оказалось, что при минимальной температуре -20 , -24°С в 1993-1994гг подмерзание цветковых почек составило 0-16%, в 1995 году при меньших температурных ко-

лебаниях 0-3%.

Рассчитаны модели зависимости гибели цветковых почек персика (на примере сорта Золотой Юбилей) от абсолютного минимума температуры (рис.1.). Нами установлено, что летальной температурой гибели у цветковых почек персика в январе (фаза глубокого покоя) является -26°С, в феврале (фаза вынужденного покоя) -23°С, что следует из синусоидальной зависимости гибели цветковых почек от минимальной температуры.

-30

-20

-10

абсолютный минимум температуры, °С

Рис 1. Зависимость подмерзания цветковых почек персика от минимальных температур января (1) и февраля (2),

Нами совместно - с Всероссийским НИИ сельскохозяйственной метеорологии (г.Обнинск) составлена экологическая карта оптимального размещения персика в Краснодарском крае, на которой согласно вероятности гибели его цветковых почек определены узлы и районы, благоприятные и неблагоприятные для возделывания персика. Работа выполнена группой сотрудников,•в том числе автором диссертации, под руководством И.А.Драгавцевой. При этом использованы метеоданные 31 метеостанции Краснодарского края за последние 30-50 лет и 7 пунктов края-по подмерзанию цветковых по--чек персика за последние-10-15 лет-, ■ а также данные Н.М.Зацоро- -жец за 1992-1995-гг.

Например, к районам благоприятного возделывания ■ персика относятся: Ейский, Темрюкский, Славянский, Анапский, Геленд-кикский и другие; неблагоприятные: Белая Глина, Кропоткин, Армавир, Тихорецк, Краснодар и другие.

Анализ регрессии метеофаэтторсв на изучаемые признаки персика

Первичной задачей при планировании размещения садов должна быть оценка природного разнообразия имеющихся в распоряжении сортов.

Нами проведён анализ 10 районированных и перспективных сортов персика в-условиях ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ (г.Краснодар) .

Для математического анализа изучаемого материала применяли множественный регрессионный анализ.

Детерминация различных признаков существенно отличается по годам (табл.2).

Таблица 2.

Детерминация изучаемых признаков метеофакторами, ОПХ "Центральное" СКЗНШСйВ, г.Краснодар (1993-1995гг), %

1 1 М е т е о ) а к торы 1

I средне -|лготный -|лютный осад- |ситель- мальная житель|

ных тем|мум тем|темпе- мм | ность сть перио-|

I тур, ° С|тур, ° 1 С| °С 1 1 % 1 | м/с

1 1 Цветение, балл 1

11993 | 39 1 14 1 14 22 | 46 | 37 |

11994 I 32 I 32 1 7 1 43 1 14 1 9 23 |

11995 | 33 | 49 1 - | 28 1 51 1 13 24 |

Степень подмерзания цветковых почек, %

11993 | 44 | 12 I 12 ! 43 | 40 | 46 |

11994 1 16 | 53 | 17 | 52 | 53 | 20 20 |

11995 | 59 I 49 1 - | 90 | 80 | 19 64 |

Степень поражения курчавостью, балл

11993 | - 1 - 1 - I - 1 " | |

11994 | - I - 1 - 1 " 1 - | |

11995 1 5 | 20 1 - | 39 1 47 1 6 5 1

Продуктивность, кг/дер

Ц993 | 35 1 3 1 з | 35 1 14 | 35 |

11994 | 18 | 56 | 39 | 79 1 1? | 26 |

11995 | | 43 1 | 44 | 1 -I | 87 1 1 15 1 | 55 1 40 | | |

В условиях ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ балл цветения деревьев персика от суммы среднесуточных' температур воздуха , во все изучаемые годы зависел примерно одинаково. Из прочих метеофакторов можно отметить существенную зависимость балла цветения от абсолютного максимума температур в 1995г, количества осадков в 1994г и средней относительной влажности- воздуха в 1993 и 1995гг.

Наибольшая зависимость степени подмерзания цветковых почек

персика отмечена от количества осадков и средней относительной влажности воздуха, особенно в 1995 году, когда количество выпавших осадков (375 мм) и средняя относительная влажность воздуха (71%) были наибольшими по сравнению с предыдущими годами. Кроме того, можно отметить значительное влияние суммы среднесуточных температур, абсолютного максимума температур и продолжительности изучаемого периода (в днях).

Степень поражения курчавостью в 1993 и 1994гг была незначительной (0-1 балл) и от метеофакторов не зависела, а в 1995г в наибольшей степени зависела от средней относительной влажности воздуха и количества осадков.

На формирование урожая также отмечено наибольшее влияние количество осадков, несколько меньшее абсолютного максимума температур и суммы среднесуточных температур воздуха.

На основании полученных данных дифференцировали оценку влияния каждого метеофактора на балл цветения, степень поражения курчавостью деревьев персика, степень подмерзания цветковых почек и продуктивность по фазам развития отдельно по годам.

В качестве примера приведём оценку зависимости степени подмерзания цветковых почек персика от метеофакторов (табл.3).

Таблица 3.

Зависимость степени подмерзания цветковых почек персика от метеофакторов, ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ, г.Краснодар (1995г)

Фазы развития

I-1-1-

Крахмальный максимум

Сумма среднесуточных температур, С 6%* | 13% | 37%

+0.01

-0.19

| +0.14

3% +0.01

- 15 - продолжение таблицы 3

I 1 1 1 1 | 2 | 3 | 1 1 I 1 4 I 1

1 1 1 Абсолютный максимум температур, °С 18% | 22% | 9% | ____ 1 __ 1 ___ 1 1 1 1 1

1 — — 1 — 1 -1.12 | +2.71 | -2.38 | Количество осадков, мм 6% | 4% | 46% | _____ 1 _____ 1 _____ 1 1 1 1 34% | ____ |

1 ----- 1 ----- 1 +0.25 | -6.81 | +1.26 | Средняя относительная влажность воздуха, 6% | 21% | 21% | ___ 1 ___ 1 __ | 1 +0.94 | | 32% | - -- 1

1 — | 1 -0.78 | +1.25 | +1.20 | Максимальная скорость ветра, м/сек. 13% | 6% | 1 - - 1 - - - 1 - 41 1 -2.12 | 1 1

1 1 1 +1.43 | +0.99 | | Продолжительность фазы, дни 6% | 9% | 33% | 1 ____ | ___ 1 1 1 16% | _____ 1

1 — - | — -1 +0.22 | -1.37 | +1.54 | >|>| 1 +0.81 | |

* над чертой - доли влияния, %;

под чертой - коэффициент регрессии.

Из таблицы 3 видно, что в условиях ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ (г.Краснодар) в 1995 году на степень подмерзания цветковых почек сумма среднесуточных температур оказывала наибольшее влияние в фазу одно-, двухклеточной пыльцы. Знак "плюс" перед коэффициентом регрессии означает, чем выше сумма среднесуточных температур в это время, тем больше процент подмерзания цветковых почек персика.

Увеличению степени подмерзания также способствовали повышение абсолютного максимума более 24° во вторую фазу, количества осадков более 40 мм в третью и 50 мм в четвертую фазы, средней относительной влажности воздуха более 64% во вторую и 72% в третью фазы, а также увеличение продолжительности третьей фазы

более 17 дней.

Значительный отрицательный характер влияния- ■ абсолютного максимума температуры отмечен в фазу -развития археспория и средней относительной влажности воздуха в- период крахмального максимума.

Пример зависимости урожайности во все--■ изучаемые годы от количества осадков представлен в -табл.4.

Таблица 4.

Зависимость урожайности сортов персика от количества осадков, ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ, г.Краснодар (1993-1995 гг)

Фазы развития

Год

Период развития археспо-риальной ткани

Редукционное деление -тетрады

Одно-, двух-

клеточная

пыльца

Крахмальный максимум

1993

1994

1995

10%*

-0.001 10%

-0.09 1%

-0.07

17%

-0.25 17%

-0.09

+0.03 23%

-0.09 43%

-3.05

+0.009 29%

-0.09 43%

-3.18

* над чертой - доли влияния;

под чертой коэффициенты регрессии.

Количество осадков оказывало наиболее существенное влияние на урожайность из всех исследуемых метеофакторов, различия в степени влияния объясняется разными погодными условиями рассматриваемых лет. Повышению урожайности и нормальному развитию пыльцы во вторую фазу 1993г, вторую, третью и четвертую фазы 1994г и третью и четвертую фазы 1995г способствовало снижение

количества осадков.

После анализа монофакторных моделей зависимости изучаемых признаков от метеофакторов были составлены многофакторные регрессионные модели, оценивающие связь балла цветения, степени подмерзания, степени поранения курчавостью и продуктивности с метеофакторами за все три года.

В качестве примера представлена связь урожая с метеофакторами при детерминации 99%:

157.

у = 198.1 + О.2ЗХ4 + 3-64Хб + 3-81Хд -3.18Хд + 2.40Х}) 5% 10% 5% 2% 5%

+ 1.24Х(, - 3.87Х(2 - 0.19ХШ - 0.17Х(Д + 1.16Х;

20%

2О

0.62Х

где X

'22

1.23Х2,3-4.69Х24

Х6- ха

Хо - х

Хл

сумма среднесуточных температур в четвертую фазу;

абсолютный максимум температуры во вторую и четвертую фазы;

абсолютный минимум температуры в первую - четвертую фазы;

количество осадков в четвертую фазу; средняя относительная влажность воздуха во вторую и четвертую фазы; продолжительность второй - четвертой фаз. По долям влияния (над чертой) видно, что самая большая детерминация урожая связана с продолжительностью четвертой фазы (20%), т.е. чем больше затягивается эта фаза (знак "минус"), тем больше снижается урожай, и наоборот, чем быстрее сформируется крахмальный максимум, тем лучше это повлияет на урожай.

Существенную отрицательную роль играют минимальные температуры в эту фазу (10%). Видимо, пониженнные температуры (менее критического минимума) способствуют благоприятному прохождению

18 ' 20 Х22 " Х24

фазы крахмального максимума. А во время редукционного деления -образования тетрад положительное влияние на формирование урожая оказывают максимальные температуры. ■

Таким образом, на основании проведенного анализа регрессии метеофакторов на изучаемые признаки персика можно сказать, что необходимо учитывать влияние метеофакторов на изучаемые признаки по фазам развития.

Для комплексной оценки связи метеофакторов с изучаемыми -признаками можно использовать многофакторные регрессионные модели.

Дисперсионный анализ урожайности сортов персика по схеме Ван-дер-Вардена показал, что изучаемые сорта более полно проявляют свой генетический потенциал в условиях юго-восточных предгорий Краснодарского края (53,3%) и Черноморской зоне (48,3%). В менее благоприятных условиях Прикубанской зоны края на урожай сортов персика преобладающее влияние оказывают экологические условия выращивания (70,3%).

Оценка экологической пластичности сортов персика в связи с урожайностью

На основании существующего метода Эберхарта-Рассела, пригодного для однолетних культур, было разработано его приложение для оценки по урожайности экологической пластичности сортов многолетних плодовых растений, которое было опробовано на культуре абрикоса (И.А.Драгавцева, 1991); сливы и яблони (Л.С.Анту-ганова, Л.Е.Курсакова, 1990, 1993гг).

Для оценки экологической пластичности сортов персика были рассчитаны 9 вариантов регрессионных моделей, из них в нашей работе использованы две наиболее информационно наполненные модели.

Для математической обработки данных урожайности сортов персика в условиях ОГО^"Анапа^СКЗНИИСиВ использовалась модель:

у- ас + а^х + а^х + а,х ,

где у - урожай с дерева, кг;

х - возраст дерева, лет;

а0~ свободный член;

а-, - коэффициент регрессии (1 - 1,2,3).

При определении степени зависимости урожайности сортов персика от возраста деревьев, согласно полученному коэффициенту-детерминации (R ) оказалось, что наибольшая взаимосвязь наблюдается, у сортов- Юность Кубани (R2 - 0.845)-* Пушистый ранний (R - 0.841),- Бордовый-ранний 0.804)i Сорта Сочный, Елена Гагарина, Старк Эрлиглоу, Спринг тайм*-, гибрид 8-1, Коллинз и Ветеран показали меньшую зависимость, урожайность сорта Коронет в ещё меньшей-степени- зависит от возраста деревьев (Ra- 0.456).

Модель,'по- которой- производились- расчёты для условий- , г.Краснодара игЛабинского района, имеет вид:

¿ í/^

у - а0 + а^х + a¿x + а^х + a^ln х,

где у - урожай с дерева, кг; х - возраст дерева, лет; а0 - свободный член;

а- - коэффициент регресии (i - 1,2,3,4).

В условиях ОПХ "Центральное'-' СКЗНИИСиВ наибольшая взаимосвязь урожая е возрастом деревьев отмечена у сортов персика Зордовый ранний, Коллинз, Ред Хевн, Память Мотовилова, Коронет, ? находится в пределах-от 0.802 до 0.997. Несколько меньше эта взаимосвязь выражена у гибрида 8-1 (R -0.710).

На Каладжинском опытном поле СКЗНИИСиВ коэффициент детерминации имеет высокие значения для всех рассматриваемых сортов [0.823-0.973). Наибольшая взаимосвязь урожая с возрастом де->евьев отмечена- у сортов Золотой Юбилей (ff- 0.973), Бордовый >анний (R2, - 0.971), Ветеран (R2 - 0.965), Фаворит Мореттини - 0.949), Ставропольский розовый (R2 - 0.932), Ред Хевн ;r - 0.923), Спринг тайм (0.896), Юность Кубани (0.889), Кол-шнз (0.823).

Результаты исследований экологической пластичности сортов [ерсика в условиях-ОПХ "Анапа" СКЗНИИСиВ представлены в табл.5.

Таблица 5.

Анализ пластичности сортов персика по урожаю в условиях ОПХ"Анапа" СКЗНИИСиВ

1 1 1 1 | Сорт |— 1 1 1 | Параметры стабильности ! 2 Ь1 1 Б; 1 1 1 а 1 ■1 - и- 1

1 1 1 1 1 1 | 2 1 з 1 1 4 |

1 1 |Бордовый.ранний . 1 1.556 1 | 4.023 | 0.786 |

|Пушистый.раннш. | 0.739 I 2.954 | 0.001 |

|Спринг тайм | 1.251 | 26.385 | 0.849 |

|Юность Кубани | 0.727 | 2.092 | 0.753 |

|Коллинз | 1.923 | 3.285 | 0.963 |

|Елена Гагарина | 1.075 | 2.592 | 0.796 |

|Старк Эрлиглоу | 1.508 | 2.930 | 0.281 |

| 8 - 1 | 0.795 I 2.439 | 0.631 |

|Золотой Юбилей | 0.545 I 1.831 | 0.690 !

|Сочный. | 0.915 | 2.631 [ 0.631 |

|Коронет | 0.947 | 17.385 | 0.785 |

|Ветеран | 1 1 0.540 I 1.577 I | 0.954 !

где Ь^ - коэффициент регрессии для каждого сорта-на изменение условий среды;

Б. - среднеквадратическое отклонение фактических значений признака от линии регрессии;

И - коэффициент детерминации.

Два показателя (Ь,- и а) характеризуют пластичность и ста бильность сортов-по признаку "урожай".

По показателю коэффициента регрессии, в условиях ОПХ "Ана па" СКЗНИИСиВ к высокопластичным можно отнести сорта: Сприн тайм, Бордовый ранний, Старк Эрлиглоу, Коллинз, Елена Гагарина к низкопластичным: Юность Кубани, Пушистый ранний, гибрид 8-1 Золотой Юбилей и Ветеран; из них два последних - самые гомео-статичные.

В условиях ОПХ "Центральное" СКЗНИИСиВ к группе высокоп ластичных сортов относятся Коллинз и гибрид 8-1, к группе го меостатичных - Бордовый ранний, Ред Хевн и Коронет (табл.6).

Таблица 6.

Анализ пластичности сортов персика по урожаю в условиях СОХ "Центральное" СКЗНИИСиВ

1 1 1 1 Параметры стабильности 1 1 '

| Сорт Н 1 , Я

1 1 1 1 ч 1 ^

1 1 | Бордовый раннюю | 0.641 | 0.654 0.880

I Коллинз . | 1.500 I 1.226 0.377 |

|Ред Хевн | 0.778 I 0.668 0.658 |

¡Память Мотовилова| 1.043 I 0.740 0.446 |

|Коронет | 0.873 I 0.881 0.885 |

18-1 | 1 1 1.681 I 1.107 | 0.483 | •

На Каладжинском опытном поле СКЗНИИСиВ высокопластичными сортами являются Ставропольский розовый, Бордовый ранний, Ред Хевн, Золотой Юбилей, Юность Кубани, Ветеран (табл.7).

Таблица 7.

Анализ пластичности сортов персика по урожаю в условиях Каладжинского опытного поля СКЗНИИСиВ

1 1 1 1 Параметры стабильности 1 ?

| Сорт Ь 1 2 Я 1

1 1 1 1 Ь1 Г

1 1 IБордовый ранний | 2.644 | 2.958 0.734 |

|Спринг тайм | 0.204 | 2.631 0.324 |

¡Фаворит Мореттини| 0.425 . | 3.527 0.814 |

|Юность Кубани | 1.578 | 4.037 0.543 |

|Коллинз I 0.864 | 4.738 0.937 |

I Ред Хевн- | 2.541 | 3.753 0.484 |

|Золотой Юбилей- | 1.718 | 4.097 0.717 |

|Ветеран I 1.459 | 0.338 0.631 |

|Ставропольский |

|розовый I | | 3.039 | 1.406 | 0.817 |

Наиболее пластичным является Ставропольский розовый (Ь - 3.039); Бордовый ранний и Ред Хевн приблизительно равны по

пластичности (Ь^- 2.644 и 2.541. соответственно): 'Сорта Золотой Юбилей, Юность Кубани и Ветеран более адаптированные, чем Бордовый ранний и Ред Хевн, но менее- по сравнению с сортами- низкопластичной группы.

Низкопластичными оказались сорта Спринг таймг Фаворит -Ыо-реттини, Коллинз.

Анализ данных по пластичности и стабильности--сортов персика показывает, что предложенные модифицированные модели хорошо описывают пластичность сортов персика по урожаю.

ВЫВОДЫ

1. Природный потенциал Краснодарского края для развития персика используется не в полной мере; территориальное его размещение часто не соответствует экологическим условиям региона. „.

2. Регрессионные модели температурного режима вимне-весеннего периода могут служить агроклиматическими показателями пригодности территории для выращивания персика в Краснодарском крае.

3. Дифференциация цветковых почек персика в центральной подзоне Прикубанской зоны, анапо-таманской подзоне Черноморской зоны и юго-восточной подзоне Предгорной зоны Краснодарского края начинается в конце июля - начале августа.

Период органообразования наиболее длителен в условиях центральной подзоны Прикубанской зоны Краснодарского края (71-83 дня).

В условиях юго-восточной подзоны Предгорной зоны и анапо-таманской подзоны Черноморской зоны этот период,' оказался практически одинаковый, и на 5-10 дней короче по сравнению с центральной Прикубанской зоной.

4. Сумма среднесуточных положительных температур- от начала цветения до начата дифференциации цветковых почек персика в условиях ОПХ "Центральное" (г.Краснодар) составила от '1800 до 2400°С в среднем за 3 года наблюдений. ■

5. В условиях центральной подзоны Прикубанской зоны Краснодарского края развитие внутренних структур цветковых почек персика продолжается в течение всей зимы.

Верхним пределом активной температуры для развития архес-пориальной ткани является +10°С. Нижний порог активной температуры для развития пыльцы персика находится в пределах от +2 до +5°С в зависимости от сортов.

- гз -

В период развития археспориальной ткани на повышение балла цветения благоприятно воздействуют минимальные температуры от О до -7°С, однако минимальные температуры более -21° в это время увеличивают степень подмерзания цветковых- почек и снижают урожай.

6. Морозостойкость цветковых почек персика зависит-от фазы развития и сортовых особенностей. В период развития археспориальной ткани подмерзание оказалось незначительным. Наибольший процент подмерзания отмечен в фазу "редукционное деление". -

При составлении экологической карты оптимального размещения персика в Краснодарском крае использованы данные автора диссертации за 1992-1995 гг. Определены благоприятные и неблагоприятные районы возделывания персика на выровненной территории Краснодарского края, за исключением горных районов, согласно вероятности гибели его цветковых почек.

7. Выделены сорта персика с повышенной морозоустойчивостью: Память Симиренко, гибрид 8-1.

8. Для комплексной оценки адаптивных свойств плодовых культур требуется составление многофакторных регрессионных моделей, оценивающих связь метеофакторов с изучаемыми признаками.

9. Влияние метеофакторов на изучаемые признаки необходимо учитывать по фазам развития цветковых почек персика.

10. Достаточное количество тепла (сумма среднесуточных температур воздуха >37°С) и максимальные температуры от +15 до +24°С в фазу "редукционное деление - формирование тетрад" способствуют хорошему цветению, снижают степень подмерзания и увеличивают урожай. Увеличение продолжительности этой фазы снижает балл цветения. Минимальные температуры в данную фазу (ниже - 0,1°С) приводят к снижению балла цветения, увеличивают степень подмерзания цветковых почек персика.

11. Повышению урожая в фазу "крахмальный максимум" способствует суша температур воздуха от 68 до 98°С и максимальные температуры от 20 до 27°С, а увеличение продолжительности данной фазы и температуры менее +6°С, наоборот, снижают урожай.

12. Изучаемые сорта персика более полно-проявляют свой природный потенциал в условиях юго-восточных предгорий Краснодарского края и Черноморской зоне. В менее благоприятных условиях Прику-банской зоны края на урожай сс ов лерсика преобладающее влияние оказывают экологические условия выращивания.

13. В сортимент края следует включать пластичные сорта персика.

Наибольшую пластичность по показателю "урожай" в двух изучаемых экологических зонах Краснодарского края показали сорта Бордовый ранний и Коллинз.-

Наиболее адаптированными к экологическим условиям центральной подзоны Прикубанской зоны выделены сорта: Бордовый ранний, Ред-Хевн и Коронет; в анапо-таманской-подзоне Черноморской -зоны - Юность Кубани, Пушистый ранний,-Ветеран, гибрид 8-1; а в юго-восточной подзоне Предгорной- зоны - Спринг'тайм; Фаворит -Мореттини, Коллинз..

ПРЕДЛОИЕННЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

1. Концентрировать промышленные посадки персика в экологических зонах, условия которых соответствуют требованиям культуры. При выборе макрониш использовать разработанную экологическую карту оптимального размещения персика в Краснодарском крае. .

2. При подборе' условий для выращивания персика следует исключить районы с абсолютным минимумом температуры -23°С и ниже в январе-феврале.

3. При подборе сортов персика рекомендуется использовать в Черноморской зоне анапо-таманской подзоне гомеостатичные сорта -Юность Кубани, Пушистый ранний, Золотой Юбилей, Ветеран, гибрид 8-1; в центральной подзоне Прикубанской зоны края - Бордовый ранний, Ред Хевн, Коронет; юго-восточной подзоне Предгорной зоны - Коллинз, Фаворит Мореттини и Спринг тайм.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ НАУЧНОГО ХАРАКТЕРА

1. При селекции сортов персика на высокую ■ стабильную- урожайность использовать метод оценки экологической пластичности и стабильности.

2. Для оценки детерминации урожая лимитирующими-факторами в конкретные фазы необходимо применять многомерные 'регрессионные модели.

3. В методику сортоизучения ввести обязательное проведение учётов развития внутренних структур цветковых почек для оценки отклика сорта на экологические условия.- •

СПИСОК РАБОТ. ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Запорожец Н.М. Рациональное-использование-природных ресурсов Краснодарского-края для-культуры-персика-, /веб. "Современные проблемы экологии". Тезисы докладов краевой научной конференции молодых-ученых-. Краснодар, -1994. - С. 5-6.

2. Запорожец- Н.М. "Стабилизация' плодоношения персика в Краснодарском-крае та -экологической -основе, /в сб. "Развитие социально-культурной сферы Кубани". Тезисы докладов краевой научно-практической конференции молодых ученых. Краснодар, 1994. - С.61-62

3. Запорожец Н.М. Повышение продуктивности персика в Краснодарском крае на экологической основе, /в сб. "Научное обеспечение сельскохозяйственного производства". Тезисы докладов краевой школы семинара молодых ученых. Краснодар, 1995. - С.28.

4. Запорожец Н.М. Оценка экологической пластичности сортов персика в различных зонах Краснодарского края, /в сб. "Развитие социально-культурной сферы Кубани". Тезисы докладов второй кра-гвой научно-практической конференции молодых учёных и педагогов. Краснодар, 1995. - С.79.

5. Драгавцева И.А., Запорожец Н.М., Лопатина Л.М. Выделение территорий юга России по признакам оптимальности и риска выращивания персика //Докл. Российской Академии с.-х. наук. - М. -1996. - N 3 . - С.9-11.

Информация о работе

Запорожец, Наталья Михайловна
кандидата сельскохозяйственных наук
Краснодар, 1997
ВАК 06.01.07

Автореферат

Похожие работы