Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

УСЛОВИЯ ЗАКАЛИВАНИЯ И МОРОЗОСТОЙКОСТЬ ЯБЛОНИ

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "УСЛОВИЯ ЗАКАЛИВАНИЯ И МОРОЗОСТОЙКОСТЬ ЯБЛОНИ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

~ <2- & На правах рукописи

Николай Николаевич ХВАЛ И Н

УСЛОВИЯ ЗАКАЛИВАНИЯ И МОРОЗОСТОЙКОСТЬ ЯБЛОНИ

(Специальность 06.01.07 — плодоводство)

Автореферат-диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1978

Диссертационная работа выполнена в лаборатории зимостойкости Института физиологии растений им. К. АЛТими-рязева АН СССР и Всесоюзном научно-исследовательском институте садоводства им. И. В. Мичурина.

Научный руководитель — член-корреспондент АН СССР доктор биологических наук И. И. Туманов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук В. А. Коровин, доктор биологических наук М. М. Тюрина.

Ведущая организация— Украинский научно-исследовательский институт садоводства. _

Защита диссертации состоится в « : / »час. «¿г? 197$ г. на заседании Специализированного совета К-120.35.02 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. Адрес: 127550, г. Москва И-550, ул. Тимирязевская, 47, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан » . . 197$ г.

Ученый секретарь .....

Специализированного совета доктор сельскохозяйственных наук

уЧ^-г/ проф. Е. П. ШИРОКОВ

] .1

ИЦтЗ Л -■ПЯЗТНА ,

ОБЩАЯ,ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ., ; ; ;

Наша .страна.располагает: большими площадями:садов, однако, их .урожайность ,по ряду, причин остается низкой. Одной из основных причин, снижающих продуктивность садов, является повреждение плодовых .деревьев.в суровые . зимы. О частоте, неблагоприятных зим и величине причиняемого.ими урона свидетельствуют многочисленные' литературные обзоры и сводки. По данным Всесоюзного н а у ч но-ис с л едов ател ь-ского института; садоводства имени И. В. Мичурина, в. суровые зимы с. 1939 по 1942 г. в РСФСР вымерзло около 200 тыс. га садов. Серьезный ущерб.садоводству РСФСР и УССР был ^ причинен.дакже -зимами 1945/46, -1949/50, 1953/54, ,1955/56 го-; дов. В бесснежную зиму 1968/69 года в средней,полосе погибло около 30% молодых плодовых деревьев. Зимой 1976/77 г. от подмерзания сильно пострадали сады, в Ставропольском крае. По образному выражению Кемера и Шульца (1958, стр. Ц), «ни, одно бедствие не может сравниться,,с тем,:которое причиняет мороз» садоводству.

Актуальность проблемы. Снизить ущерб, причиняемый плодовым; деревьям морозами,' возможно лишь тогда, когда известны закономерности развития морозостойкости. На этой основе можно разработать надежные способы'повышения морозостойкости плодовых растений. ■

Многолетние наблюдения за перезимовкой деревьев в саду свидетельствуют о том, что повреждения и гибель от мороза определяются часто не столько критическими температурами, сколько состоянием самих растений. В природных условиях трудно правильно оценить роль отдельных факторов, так как развитие растений в.садах в разные годы резко различается. Поэтому зимостойкость растений необходимо изучать в искусственно создаваемых и регулируемых условиях. " Цель и задачи исследований. Данная работа посвящена изучению морозостойкости яблони —1 одной из основных плодовых пород в средней полосе РСФСР. В работе обобщены двадцатилетние данные, полученные на. первой в нашей стра? не станции искусственного климата (фитотроне) Института

физиологии растений имени К. Л. Тимирязева АН СССР. Задача исследовании состояла и выявлении оптимальных условий развития морозостойкости разными органами и тканями яблони. Одновременно разрабатывали надежные методы отбора и оценки морозостойкости селекционного материала, подвоев и др.

Объекты, методика и условия проведения исследований.

Для опытов были выбраны яблони четырех контрастных по уровню морозостойкости сортов: Антоновка обыкновенная, Пепин шафранный, Коричное полосатое и Осеннее полосатое. Работу выполняли с 1956 по 1977 г. в лабораторий зимостойкости Института физиологии растений имени К. А. Тимирязева АН СССР и садах Всесоюзного научно-исследовательского института садоводства имени И. В. Мичурина. На станции искусственного климата Института физиологии растений были построены специальные холодильные шкафы (Фридман, 1960) и камеры (Халомейзер с сотруд., 1963) для исследования морозостойкости срезанных ветвей, корневой системы и саженцев. Для замораживания растений непосредственно в саду была сконструирована передвижная холодильная установка (Туманов с сотруд., 1962). Установка имеет двухступенчатую холодильную машину воздушно^ охлаждения и способна при температуре наружного воздуха —10° создавать в экспериментальной камере температуру до —50°. Соответственно назначению камеры изготовляли различной формы и объема. Скорость охлаждения контролировали специальным программным регулятором температуры (Кошелев, 1963).

Степень повреждения растений после промораживания определяли по их отрастанию в оранжерее или после высадки в сад (Соловьева, 1941). После промораживания с помощью передвижной холодильной установки отрастание и повреждение растений наблюдали непосредственно в саду во время вегетации.

Для изучения закаливания корневой системы и повышения ее морозостойкости непосредственно в саду создавали условия различной влажности, аэрации, освещения или затенения.

Научная новизна результатов исследования., В итоге нашей работы экспериментально установлена степень влияния условий выращивания и продолжительности периода вегетации на морозостойкость яблони, определены условия вступления растений в период покоя, закаливания низкими положительными и отрицательными температурами. Впервые экспериментально выявлены причины низкой морозостойкости корней и возможность закаливания корневой системы яблони.

. Практическая ценность. В результате проведенных исследований разработана методика определения морозостойкости надземной части и корневой системы яблони. Предложен спо-

о

соб отбора подвоев сеянцев с повышенной-природной морозостойкостью методом прямого промораживания корней. Выявлено, что из-за ростовой активности корней осенью снижается; не только морозостойкость корней, но и:надземной . части.' дерева. •

Предложен способ посадки деревьев на валах, на которых деревья хорошо растут и закаливаются. ;

Апробация работы. По материалам диссертации сделаны следующие доклады. '

1. На научных конференциях ТСХА. , Москва, 1963; 1972.

2. На втором Уральском совещании по физиологии и эко-. логин древесных растений. Уфа, 1965.

3. На Всесоюзной конференции по (физиологии устойчивости'растений. Киев, 1968.

4. На первой Всесоюзной конференции молодых ученых по садоводству. Мичуринск, 1969.

5. На встрече ученых и работников производства по зимостойкости плодовых растений. Москва, ВДНХ, 23—27 января, 1978.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, задач и методов исследования, четырех глав экспериментального материала, экономической эффективности практического применения результатов исследований,, заключения, выводов, рекомендаций производству и списка использованной литературы. Работа изложена на 145 стр. машинописного текста, включает 23 таблицы, 21 рисунок. Список использованной литературы — 222 наименования, из них 68 иностранных.

ВВЕДЕНИЕ

Причины вымерзания растений. В настоящее время большинство ученых разделяют мнение, что не существует одной общей причины гибели клеток от мороза. При вымерзании возникают различные физико-химические нарушения, которые являются следствием образования льда внутри и вне клетки.' Гибель от внутриклеточного льда в природе широко распространена вследствие накопления в клетках переохлажденной воды (Туманов, 1940, Туманов и Красавцев; 1959; Красавцев,' 1972, 1974).

Наряду с изучением механизма вымерзания клеток физиологи исследуют механизм устойчивости клеток к" морозу. На основании собственных экспериментов и обобщения литературных данных Туманов (1931, 1940, 1967) выдвинул теорию закаливания и изложил физиологические основы развития морозостойкого состояния растений. У-древесных' растений

морозостойкость развивается после окончания роста и вхождения в покой (первый этап), прохождения первой фазы закаливания при низких положительных температурах (второй этап), прохождения второй фазы закаливания, при умеренных морозах (третий этан). Изучению зависимости морозостойкости от^вхождения растений в покой посвящен ряд.ис-следований (Генкель и Окнина, 1964; Коновалов, 1963; Кондо, 1960; Нестеров, 1962; Сергеев, 1961). Влияние на морозостойкость плодовых растений условий выращивания, особенно водного режима и удобрений, исследовано и обобщено Со: ловьевой (1967). Детальные исследования по физиологии развития морозостойкого состояния у растений проведены в лаборатории Туманова, в частности изучено вхождение в покой (Туманов с сотр., 1973; Кузина, 1974) и вторая фаза закаливания (Туманов и Красавцев, 1959; Красавцев, 1972). Однако изменение морозостойкости плодовых деревьев в зависимости от продолжительности периода вегетации, сроков окончания ростовых процессов и вступления в покой, особенности закаливания при положительных и отрицательных температурах и развитие устойчивости к морозу у корневой системы, возможность отбора морозостойких растений, а также ряд других практических вопросов оставались недостаточно изученными, а немногочисленные данные носили противоречивый характер.

Влияние на морозостойкость условий выращивания и закаливания

Продолжительность периода вегетации. Наши опыты с разными сроками посадки двухлетних саженцев яблони сорта Осеннее полосатое показали, что растения, посаженные позднее 15 июня, при искусственном их промораживании зимой очень сильно повреждались при температуре —30°.' В полевых условиях такие растения погибали при морозах —25—30°. Сокращение вегетационного периода на 15—20 дней заметно не снижает морозостойкость вновь посаженных растений. ; .

Удлинение периода вегетации при благоприятных температурных условиях и своевременном окончании роста способствует повышению морозостойкости молодых деревьев яблони. Это видно из следующего опыта. В течение зимы двухлетние саженцы Осеннего полосатого хранили" в камере при температуре —4°. Высаживали их в сосуды в теплице в три срока: 1 марта, 1 апреля и 5-мая (контроль). В первой декаде мая все сосуды были перенесены на открытую площадку. Растения, высаженные в марте, имели наибольший суммарный прирост, раньше закончили вегетацию и их морозостойкость была на 3—5° выше, чем у растений, высаженных в • начале мая.

В; естественных условиях окончание ростовых процессов у

молодых деревьев затягивается на месяц и более. Мы предположили, что короткий день в фазу затухания ростовых процессов ускорит окончание роста и растения раньше вступят в покой. Вегетационный опыт с двухлетними:саженцами яблони сорта Осеннее полосатое включали три' варианта: 1 — короткий день (10 часов) с 1 июля по 1 октября;.2непрерывное освещение с Г июля по 1 октября; 3 — естественное освещение (контроль). Непрерывное освещение усиливало ростовые процессы и тормозило окончание роста. Длина однолетнего прироста у растений в этом варианте опыта составила 33 см, у ко-роткодневных — 14, контрольных — 21 см. Зимой в варианте с непрерывным освещением растения после понижения температуры до —36° вымерзали на 80%, тогда как контрольные имели небольшие повреждения, а короткодневные не пострадали.

Действие низких положительных температур (первая фаза закаливания). Мы изучали динамику развития морозостойкого состояния плодовых деревьев в естественных и искусственных условиях, продолжительность первой фазы закаливания, возможность ее сокращения при наступлении ранних морозов. : . " •. ;

Установлено," что продолжительность закаливания низкими положительными температурами определяет конечную морозостойкость яблони. Морозостойкость ее черенков при замораживании со скоростью снижения температуры 0,1° в .час в начале сентября была —3—5°, в середине сентября —10°, Если же черенки, срезанные 15 сентября, помещали в условия прохождения первой фазы закаливания при +2° на 20 и 45 дней, их морозостойкость соответственно повышалась до — 15 и—25°.

В средней полосе нашей страны первая фаза закаливания, но нашим данным, начинается в середине сентября. В лабораторных условиях закаливание может проходить в темноте, но на свету в естественных условиях первая фаза проходит более эффективно (табл. 1). В лабораторных условиях оптимальной была температура +2°. В природной обстановке закаливание может успешно проходить и при переменных температурах от 0 до +10°. Но необходим период без устойчивых морозов, продолжительностью 45—50 дней. Если. естественный холодный, но безморозный период укоротить, заменив его-в лаборатории постоянными слабыми морозами , (с 1 октября —4°), тем самым подменив первую фазу закаливания второй фазой, морозостойкость хотя и повышается по сравнению с исходной, но бывает. значительно ниже, чем в естественных условиях.

Сокращение продолжительности первой фазы, закаливания при раннем наступлении небольших .морозов сопровождается-преждевременной потерей листового агшарата. недостаточным

накоплением защитных веществ и снижением морозостойкости зимой.

Т а б л и ц а 1

Влияние продолжительности закаливания положительными и отрицательными температурами в осенний период на морозостойкость двухлеток яблони сорта Антоновка обыкновенная

Дата выкопкк

Режим закаливания

Даты промораживания и морозостойкость (градусы)

25/1Х 20/Х 15/Х1 30/Х1 18/Х1

—15 —25 —30 —35 , —40

—30 —30

—15 —25 —30 —40 —45

— —30 —40 —45 —50

— — — — —50

— —30 —40 —50 —50

25 сентября

20 октяб ря

+2" в темноте . . . . .

—4° в темноте.....

В прикопке на свету (конт роль) ........

+2° в темноте.....

—4° в темноте . . . . .

В прикопке на свету (конт роль)........

Действие слабых и сильных морозов (вторая фаза закаливания). Вслед за первой проходит вторая фаза закаливания при отрицательных - температурах. Лабораторные опыты со срезанными ветвями яблони показали, что путем медленного (0,1° в час) замораживания можно значительно повысить их морозостойкость. Кора и почки выдерживают —60°, а с небольшими повреждениями даже сверхнизкие температуры (погружение в'жидкий азот, —195°). Закаливание успешно проходит при слабых морозах —5—10°. После предварительного действия длительных слабых морозов дальнейшее закаливание проходит при постепенном охлаждении со скоростью 5° в сутки (табл. 2).

В конце осени, когда первая фаза закаливания уже прошла, а вторая еще нет, для развития максимальной морозостойкости необходимо воздействие на растения длительными слабыми морозами —5—10° в течение нескольких суток.

Слишком быстрое охлаждение вызывает повреждение и гибель однолетних побегов яблони даже при сравнительно незначительных морозах осенью (—20, —25°).

Таким образом, на основании результатов лабораторных опытов, можно сделать вывод, что повреждение морозом в . природных условиях может быть сопряжено с различными факторами, а именно: 1) неблагоприятными условиями веге-6

Таблица 2

Влияние начальных температур закаливания на морозостойкость ветвей яблони. Опыт 5—15 февраля

Начальные температуры замерзания (°С) Морозостойкость (минимальные температуры сС, при которых ветви оставались живыми) 1

'—5 —60

. —10 —60

—15 —50

—20 —45

—25 —35

—30 Повреждения после —30 .

—35 Гибель после —35

тации, 2) затяжным ростом побегов и несвоевременным "(запоздалым) вступлением в период покоя, 3) недостаточной .продолжительностью первой фазы закаливания, 4) неблагоприятными температурными условиями для прохождения второй фазы закаливания. При оптимальном сочетании всех этих факторов удается повысить устойчивость побегов яблони настолько, что они не повреждаются даже сильными морозами (—60°).

Вторая фаза закаливания в значительной мере сопряжена с образованием в тканях побегов внеклеточного льда. При быстром замораживании в клетках яблони. скаплнвается1 переохлажденная вода, которая может легко замерзнуть в самих клетках и вызвать их гибель. По мере усиления мороза в условиях постепенного охлаждения возрастает степень обезвоживания клеток за счет образования, внеклеточного льда.

Калориметрические исследования льдообразования объясняют относительно слабую морозостойкость древесины яблони. Установлено, что гибель клеток древесины яблони связана с резким уменьшением незамерзшей воды и образованием льда, что выражается экзотермическим пиком на калориметрической кривой. Следовательно, в паренхимных клетках древесины в отличие от других тканей побега с усилением мо: роза не происходит постепенного обезвоживания клеток, вода задерживается в клетках, а при критических морозах в интервале— 40—50° образуется внутриклеточный лед и древесина погибает. Аналогичные результаты, получены в опытах Burke et al., 1976.

Действие сильных морозов на хорошо и плохо закаленные растения. В естественных условиях сада морозы —30° и ниже иногда воздействуют на растения • продолжительное ¡. время. Поэтому представлялось интересным выяснить потенциальные возможности растений переносить продолжительные морозы.

Черенки и яблони различных сортов мы охлаждали от 0 до —30° с разной скоростью снижения температуры: - 0,4 и 0,2° в час. .В. первом случае конечная температура достигалась за трое, во втором —за шесть суток. Температуру —30° поддерживали 20, 30, 40 и 60 суток. '•■'.

При снижении температуры на 0,4° в час после-20 суток при —30° черенки сортов Пепин шафранный, Мелба, Уэлси, Жигулевское, несколько меньше Ренет Кичунова были повреждены. При более медленном снижении температуры черенки тех же сортов повреждались только после тридцати суток, а сортов Антоновка обыкновенная, Грушовка московская, Слава Петрова, Анис серый только после двухмесячной экспозиции при —30°. :'

Потеря закаленного состояния. Предыдущими опытами было показано, что высокая морозостойкость плодовых растений в декабре, январе и феврале достигается медленным снижением температуры в начальный период закаливания. • "

• В естественных условиях в начале зимы условия для закаливания плодовых растений обычно бывают благоприятными, но затем при продолжительном воздействии переменных температур, оттепелей и сильных морозов растения часто повреждаются и даже погибают. Возникает вопрос — долго ли растения сохраняют закаленное состояние, приобретенное ими в начале зимы, какие, условия ускоряют потерю закаленного состояния?

В наших опытах при оттепели продолжительностью шесть часов морозостойкость заметно не снижалась — закаленное состояние сохранялось. После недельной.оттепели морозостойкость резко снизилась, но сохранилась способность к повторному закаливанию (табл.З).-

Таблица 3

Влияние разной продолжительности воздействия низкой положительной температуры (+2°) на морозостойкость черенков яблони сорта Антоновка обыкновенная,'предварительно закаленных до—40°

.. Экспозиция Морозостойкость после промораживания повторного ГС)

при +2° (час) без закаливания с закаливанием'

6. . ....... ... 24 . ........ 48 .". .....' 168 . .-.•-. ..... . . —40 —35 —30 ' ■ —25 ; —60 —60 ~ —50" —40

Исследования естественной морозостойкости растений в саду > с помощью передвижной холодильной установки

Промораживанием срезанных с дерева ветвей не всегда удается получить надежную характеристику их морозостойкости. Как промороженные, так и непромороженные ветки яблони в благоприятных условиях через 12—15 дней распуска-•ются, цветут, а через 35—15 дней погибают. Таким образом трудно проследить за последействием низких температур на различные ткани дерева через год-два после пормораживания, изучить устойчивость почек, коры и древеснны:в условиях сада и выяснить способность поврежденных тканей -кооперации. Поэтому закономерности развития морозостойкого состояния у яблони, полученные в опытах с лабораторным промораживанием срезанных черенков и; саженцев, были проверены непосредственно в саду на большом количестве взрослых деревьев с помощью передвижной холодильной установки. .

Сезонные изменения морозостойкости. При.использовании передвижной холодильной установки была выявлена динамика естественной морозостойкости яблони. В ; августе деревья имеют слабую устойчивость — при замораживании со скоростью 0,1° в час побеги выносили понижение температуры до —5°. В сентябре при таких же условиях охлаждения морозостойкость повышается до 10°. В ноябре после постепенного замораживания растения выдерживали температуру —20°. В зимние месяцы при охлаждении на 5° в час побеги Антоновки обыкновенной оставались живыми после промораживания при —35°. ...... ...

Закалочные температуры (устойчивые слабые морозы) зимой способствуют повышению морозостойкости яблони, оттепели резко ее снижают. Поэтому промораживание при одном и том же температурном режиме в передвижной камере в разные сроки после различных погодных условий вызывало неодинаковые по своей силе повреждения. .. .. ......

Повреждаемость яблони при различных сроках промораживания. При промораживании скелетных ветвей в камеру холодильной установки помещали черенки, срезанные с того же дерева. Повреждение черенков определяли после их отращивания в оранжерее через 2—3 недели, тогда как промороженная ветвь оставалась на дереве в течение зимы и-обнаружить повреждения можно было только после полного распускания почек в начале лета. Эти опыты показали, что повреждения могут усиливаться в ходе перезимовки. В этом случае, накладываются неблагоприятные факторы после критических температур, вызвавших первоначальные повреждения.

Морозостойкость штамба и корневой системы яблони. Наи-

более уязвимой частью плодового-дерева, повреждающейся морозами даже в сравнительно мягкие зимы, является штамб. Причина низкой морозостойкости штамба, по мнению Ченд-лера "(1913), кроется ¿••плохом; вызревании его тканей в результате большой'удаленности от листового аппарата. •

Промораживания » показали, что. в начале зимы нижняя часть штамба на высоте 10—15 см от корневой шейки выносит морозы до —30°, "а! в. середине штамба — около —35°. Нижняя часть штамба в саду, и особенно в питомнике, часто находится в почве и этиолируется; В зависимости от степени этиоляции морозостойкость этой части штамба может ^снизиться до—20,—25°. •-• ■

Еще более низкой ^морозостойкостью обладает, корневая система яблони, что является причиной гибели плодовых де--ревьев в бесснежные зимы. Наши определения морозостойкости корневой системы сеянцев — подвоев и отводков показали большие различия негтолько,между видами, но и между отдельными растениями; внутри видов (табл. 4), что связано с генетической разнокачественностью семенных растений. Мы разработали методику отбора.морозостойких растений путем прямого промораживания .корневой системы при критической температуре --.17°.;Скорость.снижения температуры 0,1°,в час. Оставшиеся, после такого промораживания живые растения через год были проморожены повторно при —16°. Оказалось, .что у 92% растений повреждений не было, тогда как из контрольных сохранилось около 52% растений.

-,'••. « - * ■ - .. - Таблица 4

Морозостойкость подвоев-сеянцев и отводков яблони

Подвой ^ Процент сохранившихся растений при температурах (градусы) ,

—10 —12 — 14 — 16 —20 —22

Сибирская ягодная яблоня."." .' . ' 100 100 84 • 62 14 ''• 5

Парадизка краснолистная . . ■. ' . ■. 100" 100 81 41 0 0 .

Сеянцы Коричного полосатого..- . 100 93 .79 51 6 0

Сеянцы Антоновки обыкновенной 100 95 71 41 8 . 0

Китайка санипская . . : ' . -■'94 - 85 74 49 12 • 6

Сеянцы Аниса . . . . •. •. ..•. 92 90 83 50 • 5. "0

Сеянцы Пепина шафранного <..: . , 85 72 24. 0 0 0

Дуссн . ... ... ..... , ...... - 73 41 . 9 0 . 6 0

- Причины слабой..морозостойкости; корней яблони. .При промораживании корневой системы сеянцев было отмечено, что расположенные на; небольшой глубине (10—15 см) горизонтальные корни,, независимо от. их-удаленности от корневой 10 .

шейки, обладают.более высокой ,морозостойкостью;^ пределах, —14, —15°. Такой же морозостойкостью обладают вертикаль-, ные корни до глубины 10—15 .см. Корни, расположенные на глубине 25—30 см, погибают при температуре —8°. Таким образом, степень морозостойкости корней зависит от условий их роста и закаливания. г

, ; Мы изучали динамику роста корней в течение вегетационного периода на разной глубине. Максимальный рост корней наблюдается весной и в начале лета в верхнем слое почвы 0—25 см, в середине лета он затухает, осенью вновь усиливается. В слое почвы 40—50 см корни растут почти с одинаковой' интенсивностью в течение всей вегетации, но начало и окончание их роста несколько задерживается; Если температура почвы достаточно высокая (выше 4-5°), корни на такой глубине могут расти всю зиму. ' '

ЙПо данным Ракитиной (1967), для успешного закаливания корням необходима- хорошая аэрация. Более высокую морозостойкость корней в верхних слоях почвы можно объяснить их лучшей аэрацией. Таким образом, корни могут быть достаточно морозостойкими в том случае, если осенью они своевременно,заканчивают рост и находятся в условиях хорошей аэрации. Для проверки этого, предположения было проведено несколько опытов. Осенью мы освобождали от земли центральную,, часть корневой системы яблони на глубину 60— 70 см в радиусе 70—80 см. Образовавшуюся яму закрывали светонепрбницаемой жалюзной решеткой. Под одними решетками,корни хорошо проветривались, под другими путем поли? ва. поддерживали высокую влажность воздуха, и рост, корней здесь "продолжается. в течение всей вегетации. После промораживания корней в начале октября оказалось, что их морозостойкость в первом случае была —10°, во втором — 3, —4°.' Если же растущие. корни подвергались действию низкой температуры, при которой их рост прекращался и шло закаливание, то через 45 дней их. морозостойкость поднималась до — 17°.

4"Таким образом, было выявлено, что подсушиванием на воз-духе^или охлаждением можно остановить у корней ростовые процессы и способствовать их закаливанию. При освобождё1 нии корней от почвы в июле и создании под жалюзной решеткой хорошей аэрации, но недостаточной влажности морозостойкость корней поднималась до —20°. Но даже при таком закаливании морозостойкость корней была ниже, чем у ветвей того же' дерева. В наших опытах различия в условиях заключались в том, что ветви в течение дня находились на свету, а корни-под жалюзными решетками в темноте. В условиях, ког: Да корни оставались в течение трех' месяцев'без 'укрытия на

свету, их^ мороЗосМйкост^^ же;

. кйку ветвей^и-'-ДВ-'Л^^"^ийотэоео^оч •

г:! Высокая'ростовая /активность-корней > осенью, ослабляет. ' морозостойкость не только самих корней,* но и надземной'час-. ти дерева. Из наших опытов следует, что обнажением корней,» подсушиванием почвы, хорошей аэрацией и воздействием тем^ пературами ниже +5° можно добиться своевременного окончания роста корнейЛ1 поднять ,их морозостойкость до — 17°п йтого можно, достигнуть; /высаживая плодовые деревья,. ш(

холмах или валах! ~ ".;;->"!.•• ■ * . "о •

' Весной насыпной вал равномерно и быстро прогревается, : ц корни начинают рано" и .активно расти. Для поддержания, оптимальной влажности почвы требуются поливы. При достатке влаги в-почве прирост побегов уменьшается в два-три раза. Во второй половине лета и осенью поливать растения не нужно. . • ' . - ,

наших опытах деревья,;посаженные на валах шириной ' 250, высотой' 70—80 см,'.зацвели на три года раньше, чем посаженные обычнылг способом. • н>гм»е -•"'-Хорошая аэрация корней^ подсушивание почвы осенью &е*.быстрое'охлаждение*в валах* способствуют своевременному окончанию роста корней,: создаются оптимальные условия-дл'я &'акаливания,''в результате?'чего" растения приобретают- высо-1 кую морозостойкость.',Промораживая растения, мы выявили1, . что надземная часть' их4выносит;без • повреждений понижение температуры до ^40°, корневая система—25,—28°. *"• "V

Плодовые деревья лучше "зимуют в тех случаях, когда ^ корневая система ^находится в замёрзшей; а не в талой'почвё: Именно такие условия складываются для корневой систёмй : при посадке плодовых деревьев на валах. . 'ЖЖ ■

На опытном участке каждую зиму с валов удаляли'снёН, чтобы проверить морозостойкость корневой системы. Случаев . подмерзания корней не'было дажеЪ суровые зимы. ': ^

' • 'Методыоценкиморозостойкости ' •

.5.,; Для .изучения динамики «развития, морозостойкого,,состоя-. ния, необходимо,раз"работать;Способы;оценки морозостойкости яблони при .различных^ условиях-! выращивания, а также, для ^ оценки селекционного материала. лг'д?— * - * п.: < гш ) , , . Результаты(!определения3 .морозостойкости зависят от ре.; жима искусственного'Промораживання, особенно от скорости у'снижения температуры.-,•Для.оценкиГЪэртовых. различийлцеле,-V сообразно. Создавать,',в."холодильн1^кё1ь условия, . приближаю-•• щиеся кяёстёственным-, -вызывающим аналогичныё поврёждЬ'г ния 'растений?в»данно^ При,.сравнении -рёзульта^ ' "¡го в, искусст^ён^ с'"даннымн"',',;учётов,- по-'' "д2 ' " " ..... - " •' V'- ; '

вре&денйя садов в суровые зимы в Средней полосе РСФСР было выявлено, что наиболее близкие результаты получаются после трехсуточного закаливания при —5—10° с последующим снижением температуры на 5° в час.

При определении морозостойкости корней температуру снижают со скоростью 0,1° в час. При конечной температуре растения следует выдерживать 18—24 часа.

Определение морозостойкости сорта или какого-либо образца в один только срок не дает полной характеристики этого свойства, так как морозостойкость в течение холодного периода года может сильно изменяться.

В свете теории морозостойкости, разработанной Тумано-. вым, и на основе полученных нами экспериментальных данных мы предполагаем следующую программу оценки морозостойкости плодовых растений.

1. Время вступления растений в период покоя, уровень морозостойкости и способность к закаливанию в это время.

2. Скорость прохождения первой и второй фазы закаливания.

3. Стабильность морозостойкости в зимнее время, реакция на оттепели, способность к повторному закаливанию в состоянии вынужденного покоя.

4. Устойчивость к осенним и весенним заморозкам.

Выполнение такой программы — длительная работа, но

использование метода искусственного промораживания значительно ее ускоряет.

Выводы

1. Морозостойкость яблони определяется условиями и продолжительностью вегетации, вхождением в покой, первой фазой закаливания при низких положительных температурах и второй фазой закаливания при слабых морозах.

Успешное прохождение всех этапов, необходимых для ра^йтия высокой морозостойкости яблони возможно только в том случае, когда вегетация начинается не позднее середины мая. Раннее начало вегетации при своевременном окончании роста способствует развитию более высокой морозостойкости.

3. Первая фаза закаливания у яблони в средней полосе РСФСР, как правило, начинается 10—20 сентября и продолжается 45—50 дней: Раннее наступление морозов препятствует завершению первой фазы закаливания, и морозостойкость таких растений оказывается более низкой.

4. Для успешного прохождения второй фазы закаливания необходимо сначала длительное воздействие слабыми морозами (—5—10°) и дальнейшее постепенное-снижение температуры. •

- "5. При оптимальных*условиях', вегетации» вступления в пе--риод покоя и закаливания;побегияблони выдерживают М0[)0-!; зы —60° и;даже сверхнизкие\темпё^ ; ^'К' ; \

6. Разные ткани побегов) яблони Ъбладают'различной/.мо-^ розостойкостью.„При оптимальных режимах зака.тивания кам-" бий; кора и листовые'почюц выдержим — 195°.-

•Ткани древесины' закаливаются)хуже]';Вчзависимости от'при-\ родной устойчивости* сорта>и;степени,вызревания древесины; яблони 'крупноплодных^сортов•<.выдерживают. морозы от —-35 до'—42°, мелкоплодных от,^45'дЬ ^47°."- 1 - ! \ '

7. Морозостойкость - побегов. Антоновки обыкновенной ,.В; условиях сада с середины сентябрями в октябре при скорости: снижения температуры.0,1° в«час. увеличивается с 5 до 10?.. В ноябре морозостойкость повышается до :—25°, а в зимние , месяцы при снижении температуры —5°.в час она составляет' —35°. После оттепелей морозостойкость снижается, но способ-';

-ностЬ'к повторному закаливанию сохраняется еще в течение;

. марта.' -. , ' - ;.-■.-.. 'V''

8. Незначительные повреждения, полученные растениями в начале зимы,; при повторном замораживании и оттаивании усугубляются, и:весной, общая .степень чповреждения оказы-;,: вается очень сильной. \ , —

9!" Морозостойкость штамба на высоте 10—15 см от корне-

■ вой шейки ниже,-чем других частей дерева, и равна примерно -25,-—30° (в средней части~35_°). Низкая морозостойкость нижней части штамба объясняется тем, что ткани штамба

■ часто находятся в "почве}й: этиолируются, кроме того, дольше находятся в состоянии активного,роста и позже других надземных частей дерева вступают* ¿""состояние покоя.

10.; Ростовая активность корней осенью ослабляет морозостойкость как самих корней, так и надземной части дерева.'; Своевременное прекращение роста; корней осенью — необходимое условие высокой морозостойкости, надземной и подземной частей дерева.; . \ , ■ •'•

• 11., Ростовые процессы- в;корнях прекращаются при влажности почвы 60—65%,-понижений температуры ниже 5° и.уси-. ленной аэрации. '-, ' - 7 ' - ; V ,..'. -.:

•12. Корни,-педвергавшиеся,в;течение;трех—пяти .месяцев действию света, способны; выдерживать —35°, то есть их морозостойкость повышается до уровня устойчивости ветвей:" Если' такие корни вновь П0мест'ить|в0.;влажиую, почву, их '.морозо-, стойкость постепенно снижается до исходной.' Рекомендации "производству

При прогнозах,перезимовки,-и-зимних .повреждений яблони

• рекомендуем учитывать -условия и продолжительность. *веге-

тации предшествующего года, условия прохождения первой и второй фаз закаливания, оттепели и критические морозы зимой, температурные условия и продолжительность периода после критических морозов до начала следующей вегетации.

Посадку плодовых деревьев в средней полосе РСФСР следует заканчивать не позднее середины мая. Только в этом случае растения своевременно заканчивают рост и вступают в период покоя.

Морозостойкость надземной части и корней яблони следует определять по разработанной нами методике. Однолетние побеги подвергают в течение трех суток закаливанию при —7—10°, затем температуру снижают со скоростью 5° и час до испытуемой. Корни промораживают при скорости снижения температуры 0,1° в час.

Предложен способ отбора сеянцев яблони с повышенной природной морозостойкостью. Путем промораживания целых растений со скоростью снижения 0,1° в час до —16—17° отбраковывают около 50% растений, корневая система которых имеет пониженную морозостойкость. Оставшиеся растения в последующие годы сохраняют высокую морозостойкость.

Для предохранения корневой шейки и нижней части штамба от подмерзания (особенно на легких песчаных почвах) рекомендуем подзимнее окучивание их почвой. Разокучивать штамбы надо не позднее середины июня.

Путем рациональных приемов выращивания и закаливания можно значительно повысить морозостойкость яблони. На сырых и тяжелых почвах рекомендуем сажать деревья яблони на валах шириной 2,5 м, высотой 70—80 см. Такие валы делают из верхнего слоя почвы, взятой из междурядий. При поливе, в насыпном валу создаются благоприятные условия для роста корней. При прекращении полива в сентябре рост корней заканчивается, а хорошая аэрация способствует их закаливанию. Такие корни выдерживают понижение температуры до —20, —25°, а надземная часть — 38—40°.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Туманов И. II., Красавцев O.A., X в а л и и II. II., 1959. Повышение морозостойкости березы и черной смородины до —253° путем закаливания. Доклады АН СССР, 127, 6, 1301—1303.

2. Туманов И. И., Исаков Н. А., X в а л и н Н. 11., 1962. Полевая установка для определения морозостойкости. Вестник АН СССР, 7, 69—72.

3. Дурманов Д. Н., Хвалим Н. П., 1963. Определение морозостойкости подвоев яблони методом искусственного промораживания. Доклады ТСХА, 83, 149.

4. Хвали» Н. Н., Ко шел ев В. К., 1967. Новый метод обнажения корневой системы плодовых растений. Сб. иаучн. работ ВНПИС им. И. В. Мичурина, 12, 83—87.

5.''Туманов-'И. lt., -Хвалим Н. Н., 1967. Причины? слабой морозостойкости ' корней у плодовых , ;деревьев. , Физиология ■ раст., • 14, 5, стр. 908—918. • . .. •..•;.. ' > г, :

6. X в а л и н • Н. Н., 1968. Определение морозостойкости древесных растений с помощью полевой холодильной установки. Физиология и экология древесных растении. Изд.* Урал.5 филиала "АН СССР, вып. 62, стр. 45—49

• 7. X в а л и н\ Н.'Н„ 1968. ^Условия закаливания корневой системы яблони.. Конф. , по физиологии устойчивости растений. Тезисы докладов,. Киев, октябрь.. ' i .. .. ; - , '

8. Хвалин-Н. Н.; 1969. Отбор яблони на морозостойкость.;Сб. на-, учных трудов ВНИИС им. И. В. Мичурина, 13, стр. 98—101. "г? ■: ; -

9. Хвалив "Н.'Н.,: 1969;; Потенциальная морозостойкость. надзел!-ной и корневой системы яблони. Доклад на конф. ВНИИС им. . III В. Мичурина. Том 1Дстр. 272—275.. , .' :

10. Красавцев: О. "Л., -X в а л н н Н. Н;, 1971. Калориметрия побегов яблони после длительных морозов. С.-х. биология, 6,-4, 518—520.

11. Туманов И. И.,, К уз и н а Г. В., К а р и и к о в а Л. Д., .X в ал и и Н. Н:, 1972. Влияние продолжительности вегетации на накопление запасных углеводов и характер фотопериодической реакции. Физиол. растений, 19,6,1122.., ;:::;y-.'Л-.; ; '-.. ;''■.•-■-•":' ..'' : "

12. Хвалин Н. Н.,' 1972. Морозостойкость корней яблони. "Доклады ТСХА, 186, 2l.vV ■■ " . . ; :- • •'.-'%..',

13. X в а л и н Н.'.Н., ;1976. Закаливание и морозоустойчивость штамба яблони. Справка о депонировании рукописи .V« 307. Реферативный!журнал «Плодовые и субтропические культуры. Виноград». 10. 11, ■; "'

14.' Туманов И. И., Хвалин Н. Н., 1977. Л\орозостойкость корней. Садоводство, 1; 20—22. - . ..,.;.•

15. Красавцев-.; О.-. А., Хвалин H.H., -1977. О механизме-морозных повреждений растительных, клеток. Механизмы кркоповреждения и криозащиты биологических структур, АН УССР. Институт проблем крио-' биологии и крномеднцины. Киев, «Наукова думка». стр 37—38.-' '-

• ' 16. Красавцев О. А'., :Х в а л и н; Н. Н„- 1978, Об особенностях морозостойкости- и вымерзания . паренхимных клеток древесины * яблони-Физиол. раст., т. 25, вып. 1, стр. 5—11. .. ;

Объем 1 п. л.

Тираж 100

Заказ 1911.

Типография Московской с.-х. академии им. К- А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44