WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 |

Эколого-биологические особенности сортов яблонь в условиях южного предбайкалья

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Раченко Максим Анатольевич

Эколого-биологические особенности сортов яблонь в условиях южного предбайкалья

Специальность

03.02.01 – ботаника (биологические науки)

03.02.08 – экология (биологические науки)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Улан-Удэ, 2011

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Иркутской государственной сельскохозяйственной академии

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент

Худоногова Елена Геннадьевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Анцупова Татьяна Петровна

кандидат биологических наук, доцент

Баханова Милада Викторовна

Ведущая организация: Забайкальский государственный гуманитарно-педагогический университет им. Н.Г.Чернышевского (г.Чита)

Защита состоится: «23»декабря 2011г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.212.022.03 по защите докторских диссертаций при бурятском государственном университете по адресу: 670000, г. Улан-удэ, ул. Смолина, 24а, конференц-зал

Факс: (3012)210588, e-mail: d21202203@mail.ru

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просьба присылать по указанному адресу ученому секретарю диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Бурятский государственный университет»

Автореферат разослан «___» ___________2011 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета,

кандидат биологических наук Шорноева Н.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Яблоня среди плодовых растений занимает ведущее место, как по площади насаждений, так и по сбору плодов, т. к. яблоки являются незаменимым продуктом питания и сырьем для перерабатывающей промышленности. Яблоки содержат сахара (глюкоза, сахароза, фруктоза), органические кислоты (винная, яблочная, лимонная), пектиновые вещества, витамины (аскорбиновая кислота, Р-активные вещества, катехины, лейкоантоцианы, антоцианы, флавоновые гликозиды, провитамин А, В, К (филлохинон), антибиотики (дубильные вещества и эфирные масла), калий, фосфор, железо, марганец, цинк, кобальт, йод.

Прибайкалье занимает достаточно большую территорию, и говорить о развитии плодоводства по всему региону было бы некорректно. Климат в целом резко континентальный, и выращивание плодовых деревьев, особенно в северных районах, сопряжено со значительными трудностями. Район Южного Предбайкалья, к которому относится Иркутский район, наиболее приспособлен к ведению промышленного и любительского плодоводства. Для пополнения сортимента актуальным для нашего региона является оценка новых сортов по адаптивности их к местным условиям и способности обеспечить стабильное и качественное плодоношение.

Количество сортов, пригодных для выращивания в нашем регионе, ограничено таким существенным признаком как зимостойкость. Устойчивость растения к низкой температуре обусловлена набором биохимических факторов (Margesin et al., 2007; Ltz, 2010). Изучение таких факторов у плодовых растений на примере яблони позволит лучше понять природу зимостойкости и ускорить процесс селекции по этому признаку.

Цель работы - изучение и сравнительная оценка сортов яблони и выделение наиболее перспективных и адаптированных из них в условиях Южного Предбайкалья. Для реализации цели были поставлены следующие задачи:

1. На основе коллекционного сортоизучения сравнить пригодность имеющихся сортов яблони к выращиванию в погодно-климатических условиях региона.

2. Изучить зимостойкость выбранных сортов в зависимости от происхождения и способа выращивания.

3. Сравнить морозостойкость разных сортов яблони в полевых условиях и условиях искусственного промораживания.

4. Проследить сезонную динамику накопления и деградации дегидринов в коре яблонь с разным уровнем зимостойкости.

5. Выделить лучшие сорта яблони в качестве источников ценных признаков для селекции.

Научная новизна исследований. В работе дана оценка зимостойкости 45 сортов яблонь в полевых условиях в зависимости от способа прививки и формирования дерева. В условиях искусственного промораживания определен основной повреждающий фактор, характерный для района исследования: перепад температуры в ранневесенний период от оттепели днем до мороза ночью. В коре разных по зимостойкости яблонь прослежена сезонная динамика дегидринов, являющихся биомаркерами, связанными со специфичными стадиями холодовой акклиматизации и покоя во время зимы.

Практическая значимость. Создана коллекция сортов яблонь более 200 наименований. Полученные результаты исследований позволили сформировать сортимент яблонь, пригодных для выращивания в условиях Южного Предбайкалья. Проведённые исследования могут быть внедрены в технологию производства посадочного материала яблони, обеспечивающую стабильную продуктивность садовых насаждений, а также могут быть использованы в учебном процессе курса плодоводства для студентов биологических и сельскохозяйственных специальностей ВуЗОВ г. Иркутска и Иркутской области. Проведен корреляционный анализ между зимостойкостью и вкусом и размером плодов яблонь. Результаты исследований получили высокую оценку на трех региональных выставках-ярмарках «Сибэкспоцентра» («Сад. Огород. Загордный дом-2007», «Агропромышленная неделя-2010», «Урожай-2010»).



Защищаемые положения. 1. Использование в качестве подвоев яблоню ягодную или мелкоплодные ранетки, как в низкий штамб, так и в скелетообразователь показывает положительный результат. Однако прививка в скелетообразователь не только ускоряет начало плодоношения, но и повышает общую зимостойкость плодового дерева, а также увеличивает выживаемость генеративных почек в 3-4 раза, что приводит к увеличению потенциальной урожайности привитых сортов яблонь.

2. В Предбайкалье, в ранневесенний период с максимальными суточными перепадами температур (от +5 до -20оС) наблюдается до 50-70% потери генофонда культивируемых культур в результате повреждения коры и однолетней древесины. Наиболее адаптированы сорта бурятской селекции и ряд красноярских сортов яблонь.

3. Зимостойкость – основной критерий при районировании сортов яблонь в Предбайкалье. При этом анализ их разнообразия по уровню содержания в коре белков-дегидринов, индицирующих морозоустойчивость, является перспективным при отборе культур для возделывания.

Реализация результатов исследований. Заложен коллекционный сад на территории Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН. Результаты исследований по выращиванию яблонь внедрены в фермерских и личных подсобных хозяйствах Иркутского района и Иркутской области: крестьянское (фермерское) хозяйство В.В.Шичалина, клубы садоводов-любителей «Академия на грядках», «Радуга», ТСЖ «Молодежное».

Апробация исследований. Результаты исследований были представлены на международных научно-практических конференциях: «Совершенствование сортимента и технологий возделывания плодовых и ягодных культур» (РФ, Орел, 2010 г.), «Роль физиологии и биохимии в интродукции и селекции овощных, плодово-ягодных и лекарственных растений» (РФ, Москва, 2011), «Природа и сельскохозяйственная деятельность человека» (РФ, Иркутск, 2011), «Научные достижения производству» (РФ, Иркутск, 2011); на Всероссийской научной конференции «Устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды» (РФ, Иркутск, 2007); на научно-практическом семинаре «Адаптивные технологии производства растениеводческой продукции» (РФ, Иркутск, 2011); на заседании круглого стола «Садоводство Иркутской области: история, состояние и перспективы развития» (РФ, Иркутск, 2011).

Публикации. Опубликовано 9 работ, в том числе четыре статьи в рекомендованных ВАК изданиях.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 153 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка из 133 наименований, в том числе 58 зарубежных авторов, содержит 41 рисунок, 27 таблиц и 21 приложений.

Основное содержание работы

Глава 1 Климатические условия изучаемого региона

Южное Предбайкалье – регион Восточной Сибири, по природным условиям наиболее благоприятный для проживания и хозяйственной деятельности населения. Иркутский район, который находится на территории Южного Предбайкалья — муниципальное образование в юго-восточной части Иркутской области с административным центром в г. Иркутск.

Климат района резко-континентальный. Общая сумма осадков 350-490 мм в год. На всей территории зима суровая и продолжительная, абсолютный минимум – минус 50. Продолжительность зимы в Иркутске – 184 дня.

Климатические условия Сибири в целом, и Южного Предбайкалья в частности, существенно отличаются от условий регионов, где хорошо развито промышленное и личное садоводство. Можно выделить основные проблемы, возникающие при выращивании яблони в условиях сибирского климата: короткий вегетационный период и недостаток суммы положительных температур; короткий период закалки и быстрый переход к низким отрицательным температурам при минимальном снеговом покрове; длительное действие экстремально низких температур в зимний период; резкие перепады температур в конце зимы и начале весны (оттепель-мороз, большой диапазон между ночной отрицательной и дневной положительной температурой); возвратные заморозки в период активной вегетации и цветения.

Наблюдения за динамикой температуры, проведенные нами в течение 6 лет, позволили выявить наиболее неблагоприятные сезонные изменения погоды (рис 1). Температурные данные соответствовали показаниям метеостанции на высоте 2 м над землей.

Самым благоприятными годами можно считать 2006-2007 г (необходимый период осенней закалки, теплая зима без периодов с экстремально низкими температурами, ранняя дружная весна) и 2007-2008 г (длительная осенняя закалка, экстремально холодный период наблюдался только в январе, ранняя весна без возвратных холодов). Неблагоприятными для перезимовки растений оказались 2008-2009 г (неблагоприятные условия для осенней закалки, холодная зима, весна с продолжительным периодом значительных перепадов температур) и 2009-2010 г (короткий период закалки, все зимние месяцы отмечены продолжительными периодами, когда минимальная температура воздуха была ниже -30оС, поздняя и холодная весна).

Рисунок 1 Среднемесячные минимальные температуры за годы наблюдений

Глава 2 Развитие садоводства в Сибири

Проведен обзор литературных данных: история выращивания яблони в Сибири, сведения о происхождении сибирских сортов (Соболевская, 1991; Симаков, 1998; Калинина, 1976, 1982, 2003; Долганова и др., 2008; Хабаров, 2008; Муравьев, 2003; Исаева, 2005; Помология, 2005). Подробно рассмотрены вопросы зимостойкости плодового дерева (Генкель, 1964; Туманов, 1979; Левитт, 1983; Xin et al., 2000; Wisniewski et al., 2003; Kalberer et al., 2006), дана характеристика основным этапам развития зимостойкости и морозоустойчивости (Квамме, 1983; Irving et al., 1967; Thomashow, 1999; Xin Z., Browse J., 2000; Smallwood et al., 2002; Garcia-Banuelos et al., 2008), типов зимних повреждений и способов повышения зимостойкости (Шульгин, 1978; Бурдасов, Петрова, 1982; Некрасова, 1982; Пробстинг, 1983; Гужов и др., 2003). Как один из факторов устойчивости плодовых растений к низким температурам рассмотрены белки-дегидрины (Arora et al., 1996, 2003; Ouellet, 2007; Battaglia, 2008; Garcia-Banuelos et al., 2009). Дан обзор особенностям сибирского садоводства: способам выращивания плодовых деревьев, методам борьбы с повреждениями, снижению вредного воздействия неблагоприятных природных факторов (Якушев, Шевченко, 1980; Березовский, 2003; Корзинников, Тагаева, 2004; Айтжанова, 2006; Еремеева, 2007).





Глава 3 Объекты и методы исследования

Изучение зимостойкости разных сортов яблонь проводили на экспериментальном участке СИФИБР СО РАН и в плодовых садах фермерских хозяйств Иркутского района в 2005-2010 г.

В состав сортовой коллекции яблонь экспериментального участка входят 8 сортов яблонь-ранеток, 18 сортов мелкоплодных яблонь-полукультурок, 11 сортов крупноплодных яблонь-полукультурок, 8 сортов яблонь крупноплодных европейских и американских сортов.

Посадочный материал для коллекционного участка выращивался в равных агротехнических и климатических условиях. В качестве подвоев использовали 2-летние сеянцы яблони ягодной (для стандартной прививки в низкий штамб), 5-7-летние деревья яблони ягодной для прививки в скелетообразователь.

Степень повреждений в полевых и контролируемых условиях оценивали по 5-ти балльной шкале (Программа и методика сортоизучения…, 1999).

В экспериментах по изучению сезонной динамики дегидринов объектом исследования послужили шесть генотипов яблони. С ветвей текущего года снимали и замораживали в жидком азоте кору. Белок выделяли по стандартной методике, принятой для древесных растений (Arora et al., 1992). После разделения белков с помощью Na-ДДС-электрофореза в 14%-ном ПААГ проводили иммуноблоттинг с антителами на дегидрины (Agrisera AS07 206) (Timmons et al., 1990). Статистическую обработку результатов проводили с помощью дисперсионного и корреляционного анализа (Ефимова, 2004; Толстик, 2007).

Глава 4 Зимостойкость сортов яблони в полевых и лабораторных условиях

В ходе экспериментальных исследований нами были выделены наиболее и наименее благоприятные сезонные периоды для перезимовки яблонь. На основании полученных результатов, характеризующих степень повреждения коры, однолетней древесины, генеративных почек и общего состояния дерева после зимовки, нами была дана оценка адаптивности изучаемых сортов в условиях Южного Предбайкалья.

4.1 Зимостойкость сортов яблонь, привитых в низкий штамб

2004-2005 г в целом был благоприятным для перезимовки большинства изученных сортов яблонь, несмотря на плохую закалку (длинная теплая осень: до середины октября наблюдалась температура до +15оС, а к концу первой декады ноября – до -20оС). Ранетки совсем не имели повреждений или они были незначительными и не превышали одного балла. Так же перезимовали и мелкоплодные полукультурки: наблюдалось очень слабое поверхностное повреждение коры (0-1 балл) и однолетней древесины (0-1 балл). Некоторые крупноплодные полукультурки имели повреждения коры и однолетней древесины, оцениваемые в 2 балла: Алтайское Крапчатое, Алтайское Юбилейное, Неженка, Серебряное Копытце, хотя большинство изученных сортов имели повреждения не выше одного балла.

Степень повреждения генеративных почек яблонь-ранеток не превышала одного балла. У большей части мелкоплодных полукультурок картина перезимовки была такой же. Только у сортов позднеосеннего срока созревания Красноярского Зимнего, Пепинчика Красноярского, Шафрана Саянского пострадало три четверти генеративных почек (4 балла). За небольшим исключением, крупноплодные полукультурки имели степень повреждения генеративных почек 3-5 баллов. Только сорта Превосходное и Светлое имели лишь легкое побурение основания почек (1 балл).

В целом состояние наблюдаемого сада в конце вегетационного периода этого года было хорошим. Отличным можно было назвать общее состояние после перезимовки деревьев всех сортов ранеток и мелкоплодных полукультурок. Из крупноплодных полукультурок только Алтайское Крапчатое, Алтайское Юбилейное, Неженка, Серебряное Копытце и Юнга имели удовлетворительное состояние (3 балла). Деревья остальных сортов были в отличном состоянии (5 баллов).



Pages:   || 2 | 3 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.