Библиотека ДИССЕРТАЦИЙ
Главная страница Каталог

Новые диссертации Авторефераты
Книги
Статьи
О сайте
Авторские права
О защите
Для авторов
Бюллетень ВАК
Аспирантам
Новости
Поиск
Объявления
Конференции
Полезные ссылки

Введите слово для поиска

Гутиев Радомир Игоревич.
Устойчивость плодоношения и реализация биологических ресурсов плодовых культур Краснодарского края

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК
ВСЕРОССИЙСКИЙ СЕЛЕКЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ САДОВОДСТВА И ПИТОМНИКОВОДСТВА

Специальность 06.01.07. - плодоводство, виноградарство

ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук Кашин В.И.

Москва - 2002 г.

Содержание диссертации
Устойчивость плодоношения и реализация биологических ресурсов плодовых культур Краснодарского края

Введение

Глава 1. Обзор литературы
1.1. Адаптивное садоводство России — современное состояние и перспективы
1.2. Проблемы рационального размещения плодовых культур
1.2.1. Экологический потенциал территории
1.2.2. Урожайность и устойчивость плодоношения плодовых культур
1.2.3. Реализация биологических ресурсов плодовых культур
1.2.4.Проблема подбора адаптивных культур и сортов
1.2.5. Экономическая эффективность адаптивного подхода к рациональному размещению плодовых пород и сортов
1.3. Комплексная оценка территории
1.4. Краснодарский край - уникальная зона промышленного садоводства России

Глава 2. Цель, задачи, объекты, условия и методика проведения исследований
2.1. Цель и задачи исследований
2.2. Место, объекты, условия и методика проведения исследований

Глава 3. Результаты исследований
3.1. Взимосвязь показателей урожайности, устойчивости и периодичности плодоношения в различных агроклиматических зонах Краснодарского края
3.2. Сравнительный анализ показателей урожайности, устойчивости и периодичности плодоношения на основе их корреляционной связи
3.3. Биологические особенности плодоношения сортов яблони в различных агроклиматических зонах Краснодарского края
3.4. Комплексная оценка соответствия экологических условий различных агроклиматических зон Краснодарского края биологическим требованиям изучаемых культур
3.5. Экономическая эффективность применения показателя устойчивости плодоношения

Глава 4. Обсуждение результатов

Выводы
Рекомендации для практического применения
Список использованной литературы
Приложения

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Адаптивное садоводство России- современное состояние и перспективы

Основными элементами адаптивной системы садоводства являются экологический подход к выбору территории под сад, почвозащитные мероприятия, интегрированная защита растений от вредителей и болезней, организационно-экономические мероприятия. Сложившаяся система садоводства, когда получение максимального урожая связано с существенными дополнительными энергозатратами (внесение минеральных удобрений, применение химических средств защиты растений, непродуманная обработка почвы, ряд агротехнических приемов без учета особенностей агроэкосистемы и законов ее развития) приводит к снижению устойчивости агроценозов сада и снижению урожая. Возможность управления растением, почвой, режимом влажности, фитосанитарным состоянием конкретной агроэкосистемы через организационные рычаги не беспредельна, не всегда экономически оправдана и экологически обоснована (Латушкин В.А., 1994).

В научных исследованиях по адаптивному садоводству, учет условий произрастания плодовых пород и сортов имеет первостепенное значение. В отечественном плодоводстве, к сожалению, не всегда учитывались условия зон выращивания. В связи с этим часто не реализовывался огромный потенциал многих сортов.

В экологии растений существует концепция, согласно которой растения нормально растут и развиваются только в тех случаях, когда важнейшие циклы их развития попадают в периоды, благоприятные для них по погодным условиям. Однако такие периоды, к сожалению, чередуются с неблагоприятными периодами, тормозящими развитие растений, а иногда даже приводящими их к гибели (И.А. Драгавцева и др., 2000). Поэтому для уменьшения отрицательных последствий неблагоприятных периодов среды обитания растений, даже высокоадаптированным сортам следует помогать сохранять на соответствующем уровне их адаптивный потенциал.

Определяющим фактором адаптации растений является их адаптивный потенциал, т.е. способность растений к выживанию, воспроизведению и саморазвитию в постоянно изменяющихся условиях внешней среды за счёт взаимосвязанного функционирования генетических программ онтогенетической и филогенетической адаптации (А.А. Жученко, 1996).

Многие годы развитие мирового с/х опиралось на широкое использование дешёвых природных ресурсов, особенно адаптивных возможностей культурных растений. В середине XX века с/х сделало выбор в пользу химико-техногенной системы земледелия, что позволило значительно увеличит*, урожайность с/х культур, однако не решило проблемы обеспечения продуктами питания всего населения Земли. Кроме того, с/х стало в значительной степени зависеть от использования антропогенной энергии, а также усилило своё негативное влияние на экологическую обстановку. Кроме того, до сих пор в растениеводстве основным критерием технологий считалась максимальная продуктивность растений - урожайность, согласно точки зрения современных учёных, критерием технологичности в растениеводстве, и вообще в сельском хозяйстве, должна быть максимальная адаптивность, гомео-статичность, сбалансированность растений (В.Ф. Попов и др., 1997).

Таким образом односторонняя ориентация с/х на химико-техногенную интенсификацию сельскохозяйственного производства, которая вместе с абиотически, ш стресс-факторами приводит к нарушению устойчивости агроэкосистемы (В.П. Попова и др., 1999), оказалась бесперспективной как вследствие ресур-соэнергетических, так и экологических проблем.

Весьма перспективной в сложившихся условиях может оказаться стратегия адаптивной интенсификации с/х, которая основывается на рациональном использовании природных, биологических и техногенных ресурсов, с обязательным учётом как минимум трёх групп факторов: социальных, экономических и экологических (А.В. Голубев, 1994; А.А. Жученко, 1996). Причём нельзя игнорировать именно вопросы социального развития, поскольку -это один из основных показателей эффективности производства (М.А. Брыт-ков, 1997). Кроме того, принятие рационального решения должно опираться на расширенную теоретическую и практическую базу (Н. Storck, 1995) и, вообще, при принятии любых решений всегда необходимо в первую очередь думать о человеке и руководствоваться нравственными нормами, даже решая серьёзные финансово-экономические вопросы.

Особенно важна адаптивная интенсификация сельского хозяйства в России, которая характеризуется разнообразными почвенно-климатическими условиями, а также недостаточной обеспеченностью влагой и теплом в основных аграрных районах.

Анализ отечественной и зарубежной мысли убеждает в том, что реальный выход из сложившейся ситуации возможен лишь на пути, в основе которого лежит стратегия адаптивного развития отрасли. Комплексные исследования, осуществляемые институтами садоводческой специализации, подтверждают сформулированную в 1994 году концепцию адаптивного (устойчивого) развития садоводства.

Ее особенность состоит в том, чтобы использовать породные и сортовые приспособленческие реакции как главный индикатор абиотических факторов в конкретной местности, т. е. получать дифференцированную и интегральную, а не усредненную, а значит более емкую информацию о специфике взаимодействия "среда-растение", и рассматривать как многофазную динамичную систему отношений человека и природы по стабильному ведению отрасли на основе использования экологического потенциала территории и биологических ресурсов, уровня развития производительных сил и производственных отношений, технико-технологических достижений, соблюдения требований охраны природы, обеспечения экономического эффекта и условий техники безопасности.

Еще К.А. Тимирязев (1897), В.В. Докучаев (1905), В.Н. Стебут (1909) и Н.И. Вавилов (1934) писали об особенностях и специфике размещения сельскохозяйственных культур, считая это одним из главных вопросов сельскохозяйственной науки и практики.

Опыт 1960-1990 гг. убедительно подтвердил, что в общем комплексе факторов, определяющих устойчивое положение садоводства, очень важную роль играет потенциал территории. Из-за ошибок в ее выборе погибли тысячи гектаров садов. Более двух третей территории России подвержены температурному, водному и минеральному стрессам, поэтому из общих потерь в экономике страны, вызванных неблагоприятными природными факторами, около 70% приходится на сельскохозяйственную продукцию. Морозы, как и другие стрессовые факторы, могут ликвидировать весь урожай. В последние десятилетия усилилась тенденция изменения биоклиматического потенциала, усиливается нестабильность температурного режима и осадков. В зимний период, в том числе даже в Сибири, в несколько раз увеличилась продолжительность оттепелей, а их глубина стала в 3 раза больше нормы.

Адаптивное садоводство, как и сельское хозяйство в целом, также должно быть экономически оправданным, экологически безопасным и социально приемлемым и, кроме того, должно обеспечивать устойчивый рост величины и качества урожая плодовых культур, чего можно достичь в первую очередь за счёт увеличения экологической устойчивости культивируемых видов и сортов растений путём селекции и агротехники, подбора культур- и сортов-взаимострахователей, их адаптивного макро-, мезо- и микрорайонирования, конструирования устойчивых агроландшафтов, увеличения видового и сортового разнообразия в них (А.А. Жученко, 1990).

А.А. Жученко (1996) предлагает совершить переход к адаптивной интенсификации сельского хозяйства в целом и садоводства в частности. Данная стратегия развития в первую очередь предполагает:
=> максимальную биологизацию и экологизацию интенсификационных процессов;
=> агроэкологическое районирование территории;
=> использование сортов и гибридов растений, обладающих генетическим полиморфизмом и высокой устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам среды (А.А. Жученко, 1996; В. Ristevski, M. Kiprijanovski, 1998) (однако здесь всегда надо учитывать, что устойчивость организма к вредителям, болезням, неблагоприятным факторам среды имеет, как правило, обратную корреляционную зависимость с продуктивностью (Ф.И. Бобрышев и др., 1997));
=> интегрированную систему защиты растений, представляющую собой динамичную рациональную систему регулирования динамики численности полезных и вредных видов флоры и фауны, учитывающая пороги вредоносности и использующая природные ограничивающие факторы наряду с дифференцированным применением комплекса эффективных методов, отвечающих экологическим, санитарно-гигиеническим и экономическим требованиям (Н.И. Протасов, 1992).

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что адаптивное садоводство, являясь одним из наиболее прогрессивных методов ведения современного сельского хозяйства, приобретает решающее значение для нашей страны именно сейчас, когда в основе пути выхода из кризиса лежит целый ряд факторов, без учета которых восстановление отрасли будет невозможно. И, что самое важное, учет всех этих факторов с помощью адаптивного подхода, наиболее адекватно и рационально распределит усилия, как научных организаций, так и производственных предприятий.

1.2. Проблемы рационального размещения плодовых культур

1.2.1. Экологический потенциал территории

Проблема адаптации в системе «растение - среда», в том числе использования механизмов саморегуляции продукционного и средообразующих процессов, на протяжении тысячелетий занимала центральное место в сельском хозяйстве (Шитт П.Г., 1968). Однако, значительное повышение урожайности сельскохозяйственных культур в ряде стран за счет применения техники, минеральных удобрений и пестицидов уже в начале 20 столетия создало иллюзию о возможности замены «даровых сил природы» техногенными факторами. В дальнейшем, традиционное для сельского хозяйства «сотрудничество с природой» было подменено тезисом о возможности и необходимости «покорения природы», негативные экологические и экономические последствия которого сегодня уже всем известны (Мичурин И.В., 1948).

Не вызывает сомнения необходимость изучения и понимания взаимосвязи между генными системами и лимитирующими факторами внешней среды. Если не всегда возможно выведение сорта с заданными генетическими возможностями, то для достижения максимальной продуктивности существующих сортов необходимо знать их реакцию на лимитирующие факторы и пределы возможных градиентов среды возделывания. Особенно важно учитывать реакцию культуры и сорта по фазам развития плодового дерева, что открывает большие возможности для оптимизации селекционного процесс и эффективного размещения культуры при породно-сортовом районировании (Кашин В.И., Принева Л.А., 1994, Драгавцева И.А., Можар Н.В, 1997).

В число наиболее значимых средообразующих факторов, по которым определяется садопригодность территории, относятся: местоположение (высота над уровнем моря), разности местных высот, сумма активных температур, тип почвы и материнской породы, критические отрицательные температуры, сумма осадков, рельеф, экспозиция склона, солнечная радиация, поздневесенние и раннелетние заморозки, уровень залегания грунтовых вод, частота и степень выражения избытка и недостатка влаги, теплообеспеченность почвы, высота снегового покрова, запас гумуса в почве, воздухопроницаемость, мощность корнеобитаемого слоя и др. Именно на их основе происходит оптимизация садовых ландшафтов, обеспечивается повышение их устойчивости, хорошее фитосанитарное состояние, мобилизация биологических ресурсов и энергоэкономичность.

Как показала практика прошлых лет, если в одном хозяйстве большой набор пород и сортов, то многие из них давали низкий урожай, несмотря на хороший уход. Причина тому негативное влияние почвенных и погодных условий на формирование урожая и его качество. И если влияние почвенных условий в определенной мере можно регулировать путем почвенных обследований и исключения участков с неблагоприятными условиями, то влияние погодных условий нашему регулированию не поддается (Латушкин В.Д., Вольвач В.В., 1996).

Поэтому оценка экологического потенциала территории, во взаимосвязи с биологическим потенциалом возделываемых культур, при правильно отлаженном механизме анализа всех значимых составляющих, может стать залогом правильного выбора не только именно той самой культуры для каждой агроэкологической ниши, но и даст возможность наиболее эффективного отбора каждого сорта в отдельности.

1.2.2. Урожайность и устойчивость плодоношения плодовых культур

Как известно, важнейшими факторами, влияющими на устойчивость плодоношения и адаптивность плодовых культур, в общем случае, являются агроклиматические условия территории в сочетании с биологическими ресурсами пород и сортов, районированных в данной зоне (Козин В.К., 1993, Загиров Н.Г., 1997). Поэтому, всестороннее изучение системы сорт-фактор среды-урожай с охватом вопросов моделирования и прогноза в настоящее время особенно актуально. При разработке экологических основ размещения культуры, наряду с оценкой действия лимитирующих факторов среды, большое значение имеет гомеостатичность сорта, то есть его способность противостоять неблагоприятным факторам среды (Ищенко Д.А. и др., 1994, Анту-гановаЛ.С, 1996).

Важным этапом в оценке адаптивности породы является также урожайность и ее прогнозирование. Количественная оценка потенциального урожая, его изучение от этапа к этапу позволит, с помощью корреляций, уточнить роль экологических факторов в поэтапном формировании продуктивности любой плодовой породы (Бунцевич Л.Л., 1997, Петрушин В.Н. и др., 1999, Steel R. 1968).

Урожай формируется в условиях комплексного взаимодействия факторов природных и технологических, которые влияют на проявление потенциальных возможностей сортов и агроценозов (Куренной Н.М. и др., 1985).

И если очень ограниченное регулирование абиотических факторов, влияющих на варьирование урожая по годам возможно лишь в той части, которая относится к оптимальному агроэкологическому районированию пород и сортов, то биолого-технологические определяются садоводом и должны быть направлены на рациональное потребление природных ресурсов, формирующих стабильные и высокие урожаи (Кобель Ф., 1957). Во многих экспериментах с разными с.-х. культурами проявляются основные механизмы формирования продуктивности растений при их адаптации к различным экологическим стрессам. Установлена также различная адаптационная способность растений в онтогенезе и вклад основных физиологических процессов в формировании продуктивности и адаптации, при этом особая роль отведена функционированию системы аттракции (Алехина Е.М и др., 1999).

Повреждения плодовых и ягодных культур от морозов и заморозков приносят большой экономический ущерб, последствия которого ощущаются в течение 2-4 лет, так как массовая гибель почек и древесины дерева приводит к длительным нарушениям терминального и радиального роста, плоде ношения, ритмов органического покоя и акклимации (Гоголева Г.А., Голо-улина Л.К., 1994, Vishanska Y. 1980). Поэтому вопросы повышения устойчивости к неблагоприятным факторам, действующим на растения в холодное время года, имеют первостепенное значение для дальнейшего развития садоводства (Белобородова Г. Г., 1982, Тюрина У.У., 1994).

Будучи полученными от более устойчивых к неблагоприятным биотическим и абиотическим факторам среды и обладая более высоким потенциалом адаптации, новые сорта должны пополнить существующий сортимент и прийти на смену старым, утратившим эти важные признаки (Ищенко Д.А. .i др., 1994, Tomala К., Vamada H., 1988).

Одним из наиболее значимых показателей адаптивности любой плодовой породы является устойчивость плодоношения, характеризующаяся ее периодичностью. Степень периодичности плодоношения во многом зависит от сорта, но ее варьированию и наиболее полному проявлению потенциальных возможностей генотипа в конкретных почвенных и климатических условиях способствует выбор соответствующего подвоя, схемы размещения деревьев в саду, системы формирования и обрезки крон и других агротехнических приемов (Кириченко Е.В., 1998, Фисенко А.Н., 1999, Szczepanski K.K., 1972, Perez Rodriguez P., 1985).

Проблема периодичности плодоношения садов является особенно актуальной в условиях России, где большинство насаждений представлено старыми традиционными сортами, базирующимися на сильнорослых семенньг: подвоях. В современных условиях необходимо делать ставку на регулярно плодоносящие (устойчивые по продуктивности) сорта и закладывать ими новые сады, а в имеющихся многолетних насаждениях со старыми сортами необходимо проводить регулярную омолаживающую обрезку и не допускать завязывания слишком больших урожаев, для чего необходимо использовать различного вида прореживания и нормировки (У.Х. Чендлер, 1935). В литературе имеются данные о том, что даже интродуцированные зарубежные сорта (Ред Делишес, Старкримсон, Джонатан и др.) в условиях России (в частности Ростовская область) также постепенно могут переходить на перис • дичное плодоношение. Данное явление, по всей видимости, связано с тем, что у большинства иностранных сортов по сравнению с отечественными и западно-европейскими более короткая продолжительность продуктивного периода плодоносной древесины.

Очевидно, что устойчивость садоводства зависит от его рационального размещения (Д.Г. Дядченко, 1981), а также от устойчивости сада, первичного элемента в нём - квартала и участков, занятых конкретными сортами на определённых подвоях. Устойчивость определяется в основном максимально возможным и регулярным плодоношением деревьев в течение всего срока эксплуатации сада. Урожайность же многолетняя определяется генотипом сортов и сохраняемостью деревьев под влиянием комплекса условий внешней среды, в том числе в стрессовые годы и периоды (Н.В. Дубовик и др. 1999).

Исследования направленные на дальнейшее изучение методов наиболее рациональной оценки как показателей продуктивности, так и их качественных характеристик — устойчивости и периодичности плодоношения, позволят более точно оценивать не только резервы биологического потенциала пород и сортов, но и адаптивность той или иной отрасли садоводства в каждой конкретной агроэкологической зоне.

Запрос на полный текст диссертации присылайте на адрес kulseg@mail.ru

Биология
Ветеринария
География
Искусствоведение
История
Культурология
Медицина
Педагогика
Политика
Психология
Сельхоз
Социология
Техника
Физ-мат
Филология
Философия
Химия
Экономика
Юриспруденция

Подписаться на новости библиотеки

Пишите нам
X