АНАЛИЗ ПРОДУКТИВНОСТИ ПЛОДОНОШЕНИЯ ЛЕТНИХ СОРТОВ ЯБЛОНИ В БОТАНИЧЕСКОМ САДУ ИМ. ВС.М. КРУТОВСКОГО
АНАЛИЗ ПРОДУКТИВНОСТИ ПЛОДОНОШЕНИЯ ЛЕТНИХ СОРТОВ ЯБЛОНИ В БОТАНИЧЕСКОМ САДУ ИМ. ВС.М. КРУТОВСКОГО
Аннотация
На продуктивность плодоношения плодовых культур в первую очередь оказывают негативное влияние абиотические факторы: низкие зимние температуры, поздние весенние заморозки, наличие болезней, приводящие к гибели деревьев и изреженности насаждения. Регулярность плодоношения зависит от генотипических особенностей сортов и нагрузки деревьев генеративными органами. Звеньями продуктивности являются: скороплодность, устойчивость плодоношения, урожайность и имеют важное значение при оценке биологических свойств сортов яблони. Скороплодность – доминирующее биологическое свойство сорта, от которого в значительной степени зависит окупаемость затрат на закладку и уход за молодыми насаждениями, а урожайность – одно из основных хозяйственно-биологических свойств сорта, определяющих его производственную ценность. Урожайность отражает не только степень реализации генотипа сорта, но и существенно зависит от биологических особенностей подвоя, его приспособленности к конкретным почвенно-климатическим особенностям места произрастания.
Цель исследований – изучение межсортовой и внутри сортовой изменчивости по определению вариабельности числа плодов яблони летних сортов в пределах каждого дерева. В данной работе проанализирована изменчивость между сортами и в пределах сортов, представленных пятью и более деревьями за пятилетний период.
В результате проведенных исследований установлено, что продуктивность по числу плодов на одном дереве (коэффициент продуктивности) выявила значительную изменчивость в зависимости от сорта и периода вегетации.
1. Введение
Актуальным селекционным вопросом в развитии плодовых культур является отбор и выращивание активно плодоносящих сортов . Их основная задача – увеличение продуктивности с единицы площади, ускорение начала товарного плодоношения, повышение регулярности плодоношения. Значительное воздействие на периодичность плодоношения оказывает уровень минерального питания растений . Быстрое вступление в плодоношение и стабильное получение высоких урожаев по-прежнему остаются важными хозяйственно-ценными признаками сорта. Известно, что основа высокой продуктивности плодовых растений – использование оздоровленных от вирусных заболеваний саженцев сортов с повышенной устойчивостью к биотическим стрессовым факторам среды , . У генотипов с резко выраженной периодичностью плодоношения цветковые почки формирует большая часть плодоносных побегов (до 90%), а у регулярно плодоносящих сортов таких побегов не более 12-43%. Периодичность плодоношения увеличивается с возрастом деревьев, когда ослабляется их рост, с перегрузкой урожаем, с влиянием стрессовых экологических факторов .
Яблоня является самой востребовательной плодовой культурой на территории России. Ее плоды – активный продукт питания, они способствуют профилактике многих недугов. Ценными хозяйственно-биологическими качествами этой культуры являются высокая продуктивность, достаточно высокая зимостойкость, большое разнообразие сортов по срокам созревания и длительности хранения, что дает возможность их использования почти круглогодично, достойность плодов для различных видов переработки. Между тем, основной проблемой многих сортов яблони остается нерегулярное плодоношение. Вследствие биологических особенностей и под воздействием климатической ситуации региона выращивания яблоня плодоносит не ежегодно, возникает периодичность плодоношения, что вызывает интерес в селекционной оценке этого показателя . Общепринято, что периодичность плодоношения обычно связана со щедростью урожая, значит с истощенностью деревьев. Что может быть причиной не только обильного урожая, но и низких зимних температур, повреждения поздними весенними заморозками, аномально высоких температур в летний период. Степень периодичности плодоношения во многом зависит и от сортовой принадлежности. Варьирование периодичности и наиболее полное проявление потенциальных возможностей генотипа в конкретных почвенно-климатических условиях определяет также выбор соответствующего подвоя, схемы размещения деревьев, системы формирования и обрезки крон и агротехнических мероприятий , . Предотвращение периодичности плодоношения – актуальная задача селекционных исследований. В настоящее время необходимо максимально размножать и использовать ежегодно плодоносящие сорта. Дальнейшее исследование показателей урожайности, устойчивости и периодичности плодоношения, их взаимосвязи с природно-климатическими условиями позволит отобрать для каждой конкретной зоны свои перспективные акклиматизированные сорта , .
Ботанический сад им. Вс.М. Крутовского является уникальным объектом в сибирском регионе, учитывая резко континентальный климат с непредсказуемостью температурного режима. На территории нижней террасы сада произрастают сорта, деревья которых выращиваются в открытой форме.
Коллекция яблони летнего срока созревания представлена шестью сортами: Аркад стаканчатый, Белый налив, Грушовка московская, Золотой шип, Нобилис, Папировка , . Данные сорта, отличаются зимостойкостью, ранним вступлением в пору плодоношения, сроками созревания плодов. Основываясь на литературных сведениях , , высокой зимостойкостью характеризуются сорта: Грушовка московская и Золотой шип. К среднезимостойким можно отнести: Аркад стаканчатый, Белый налив, Папировку, Нобилис. По вступлению в период плодоношения самыми ранними являются сорта Золотой шип, Нобилис, Папировка (на третий год); поздним – Белый налив, начало плодоношения у данного сорта наступает на 5-7 год , .
2. Методы и принципы исследования
Изучение периодичности плодоношения проводилось в вегетационные периоды 2019-2023 гг. на территории нижней террасы Ботанического сада им. Вс.М. Крутовского, который является единственным уникальным плодовым садом г. Красноярска и всей территориальной составляющей сибирского региона. В работе использована «Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (1999) . Материалом исследования служили сорта летнего срока созревания: Аркад летний, Белый налив, Грушовка московская, Золотой шип, Нобилис, Папировка. Возраст деревьев в настоящее время составляет 98 лет. Площадь террасы 7 га. Деревья расположены рядами и пронумерованы, начиная с 6-го по 54-й ряды. Расстояние между рядами составляет 5-7 м, между деревьями – 3-5 м. Яблони растут без формирования кроны и достигают 3-5 м в высоту. Статистическую обработку по количеству яблок, проводили с помощью программы STAT .
3. Основные результаты
Для изучения межсортовой и внутрисортовой изменчивости определяли вариабельность числа плодов в пределах каждого дерева. При этом учитывали данные за пятилетний период. В результате проведенных исследований была проанализирована продуктивность плодоношения сортов летнего срока созревания: Аркад стаканчатый, Белый налив, Грушовка московская, Золотой шип, Папировка Нобилис. Проанализирована изменчивость между сортами и внутри сортов. Изучение продуктивности по числу плодов на одном дереве и 1 м2 проекции кроны (коэффициент продуктивности) показало значительную изменчивость в зависимости от сорта и периода вегетации (таблица 1).
Таблица 1 - Продуктивность плодоношения летних сортов яблони за период с 2019 г. по 2023 г.
Сорт | Год | Число яблок, шт. | |||||
на дереве | на 1 м2 | ||||||
Хmax | Хср. | tф при t05 = 2,31 | Хmax | Хср. | tф при t05 = 2,31 | ||
Аркад стаканчатый | 2019 | 348 | 136,3 | 5,76 | 13,4 | 6,0 | 4,81 |
2020 | 1305 | 530,3 | 1,52 | 81,6 | 25,5 | 1,42 | |
2021 | 1215 | 901,1 | - | 65,0 | 45,1 | - | |
2022 | 780 | 388,9 | 3,17 | 48,8 | 20,0 | 2,55 | |
2023 | 400 | 157,5 | 5,59 | 14,8 | 7,2 | 4,70 | |
Белый налив | 2019 | 810 | 265,3 | 2,01 | 35,8 | 11,1 | 2,58 |
2020 | 392 | 194,3 | 2,79 | 29,1 | 10,3 | 2,88 | |
2021 | 1452 | 595,0 | - | 49,0 | 27,6 | - | |
2022 | 1590 | 468,0 | 0,69 | 74,7 | 22,3 | 0,66 | |
2023 | 414 | 240,1 | 0,27 | 20,6 | 11,8 | 2,75 | |
Грушовка московская | 2019 | 370 | 187,6 | 2,38 | 11,5 | 6,6 | 2,87 |
2020 | 882 | 412,0 | 1,37 | 23,6 | 12,9 | 1,80 | |
2021 | 1950 | 825,5 | - | 54,1 | 26,8 | - | |
2022 | 1558 | 634,2 | 1,20 | 30,7 | 15,5 | 1,40 | |
2023 | 1095 | 464,3 | 1,18 | 52,2 | 16,9 | 1,0 | |
Золотой шип | 2019 | 234 | 120,0 | 1,39 | 9,3 | 9,4 | 0,41 |
2020 | 882 | 313,0 | 0,96 | 27,6 | 11,2 | 0,20 | |
2021 | 2376 | 863,5 | - | 42,0 | 13,5 | - | |
2022 | 1360 | 507,8 | 0,59 | 12,9 | 8,8 | 0,46 | |
2023 | 333 | 216,3 | 1,21 | 15,2 | 9,8 | 0,37 | |
Нобилис | 2019 | 1120 | 270,3 | 0,17 | 36,1 | 14,3 | - |
2020 | 820 | 210,5 | 0,58 | 26,5 | 11,6 | 0,41 | |
2021 | 816 | 165,5 | 0,22 | 26,3 | 9,1 | 0,80 | |
2022 | 281 | 158,9 | 1,21 | 15,8 | 8,5 | 1,05 | |
2023 | 756 | 302,1 | - | 24,4 | 11,8 | 0,39 | |
Папировка | 2019 | 1105 | 328,6 | 2,87 | 58,5 | 14,4 | 2,15 |
2020 | 1620 | 363,2 | 2,41 | 67,4 | 14,3 | 2,17 | |
2021 | 1404 | 699,0 | - | 100,9 | 30,8 | - | |
2022 | 1530 | 355,7 | 2,56 | 41,4 | 13,6 | 2,41 | |
2023 | 800 | 378,2 | 2,78 | 61,5 | 17,9 | 1,73 |
Из шести сравниваемых сортов по числу образовавшихся на деревьях плодов в исследуемый период более высокой урожайностью отличались Аркад стаканчатый, Грушовка московская, Золотой шип. Среднее число плодов на дереве варьирует от 120 до 901 шт., достигая максимальных значений 234-2376 шт. У этих сортов прослеживается определенная связь с периодами вегетации: наиболее высокая продуктивность наблюдалась в 2020, 2021, 2022 гг.
В годы относительно низкого урожая произошло перераспределение приоритетности сортов по продуктивности. Так, в 2019 г. большее число яблок образовалось на деревьях сортов Белый налив, Нобилис, Папировка; в 2020 г. – Аркад стаканчатый, Грушовка московская, Папировка; в 2022 г. – Белый налив, Грушовка московская, Золотой шип; в 2023 г. – Грушовка московская, Нобилис, Папировка.
Коэффициент продуктивности (средний коэффициент нагрузки кроны плодами) варьирует в изучаемые годы от 7,2 до 45,1 шт./м2, достигая в среднем по всем сортам 25,5 шт./м2 в 2021 г., что на 72,2-78,3% больше, чем в 2020 г. и 2022 г., на 102,4% больше, чем в 2023 г., на 147,4% больше, чем в 2019 г. Наиболее продуктивными по данному показателю являются сорта Аркад стаканчатый и Папировка, дающие на 9,7-120,2% больше плодов с единицы площади проекции кроны в сравнении с остальными сортами. Следовательно, несмотря на высокое число плодов на одном дереве, сорта Грушовка московская, Золотой шип имеют менее продуктивную крону, чем Аркад стаканчатый и Папировка. Наименьшая продуктивность отмечена у сортов Золотой шип, Нобилис.
Такой показатель, как максимальное число плодов на дереве, достигает наибольших значений в 2020, 2021, 2022 гг. (1620-2376 штук) у сортов Грушовка московская, Золотой шип, Папировка, меньших – у сорта Нобилис (не более 1120 штук в 2019 г.), что составляет в пересчете на единицу площади проекции кроны 100,9-128,0 шт. у сортов Белый налив и Папировка, 55,4-81,6 штук у остальных (таблица 2).
Таблица 2 - Сравнительный анализ плодоношения летних сортов яблони за 5-летний период
Сорт | Число яблок, шт. | |||||
на дереве | на 1 м2 кроны | |||||
Хmax | Хср. | tф при t05 = 2,01 | Хmax | Хср. | tф при t05 = 2,01 | |
Аркад стаканчатый | 1305 | 289,3 | 0,60 | 81,6 | 13,4 | 0,52 |
Белый налив | 1590 | 278,0 | 1,09 | 128,0 | 13,8 | 0,44 |
Грушовка московская | 1950 | 303,7 | 0,31 | 54,1 | 9,9 | 2,30 |
Золотой шип | 2376 | 255,7 | 0,85 | 74,3 | 10,2 | 1,63 |
Нобилис | 1120 | 208,9 | 2,55 | 55,4 | 10,0 | 2,29 |
Папировка | 1620 | 322,6 | - | 100,9 | 14,8 | - |
За пятилетний период среднее число яблок на дереве составило от 208,9 штук у сорта Нобилис до 322,6 штук у сорта Папировка.
Различие между этими сортами достигает 54,3%, то есть 1,5 раза, достоверность которого подтверждается t-критерием (tф = 2,55 при t05 = 2,45). Между остальными сортами различия недостоверны вследствие высокой вариабельности (более 50%). Средний коэффициент нагрузки кроны плодами варьирует от 9,8 до 14,8 шт./м2. К наиболее продуктивным отнесены сорта Аркад стаканчатый, Белый налив, Папировка, дающие на 31,3-49,6% плодов с единицы площади проекции кроны больше, чем сорта Грушовка московская, Золотой шип, Нобилис. Между последними тремя сортами различия находились в пределах ошибок.
При оценке внутрисортовой вариабельности по числу плодов на дереве в зависимости от года плодоношения установлено, что наибольшей изменчивостью характеризуются сорта Аркад стаканчатый, Золотой шип, давшие в среднем в 2019 г. по 120,0-136,6 штук, в 2021 г. – 863,5-901,1 штук. Продуктивность сорта Нобилис находится почти на одном уровне, варьируя по годам от 158,9 штук (2022 г.) до 301,2 штук (2023 г.), то есть разница между крайними значениями составляет 90,1%, тогда как у сорта Золотой шип данный показатель варьирует по годам от 120,0 штук (2019 г.) до 863,5 штук (2021 г.) при разнице между значениями 619,6%.
Достоверность различий, оцениваемая t-критерием, подтверждается между крайними значениями: у сортов Аркад стаканчатый, Грушовка московская по числу плодов на дереве в 2019 и 2021 гг. (tф = 5,76), Белый налив – между 2020 и 2021 гг., Папировка – между 2021-2023 гг.
Наиболее высокое варьирование по максимальному числу плодов на дереве в пределах сорта – у Золотого шипа (разница между значениями в 2019 и 2021 гг. достигает 915%). У сорта Грушовка московская варьирование в два раза меньше, в связи с чем различие составляет 427%. Довольно стабильный максимум по годам отмечен у сорта Папировка (различие не более 102,5%).
4. Заключение
Таким образом, селекционные исследования, направленные на оценку показателей продуктивности, устойчивости и периодичности плодоношения с целью отбора сортов – в резко континентальных условиях Сибири своевременны и актуальны. В неблагоприятных климатических условиях Сибири значительную степень несет за собой приспособленность плодовых культур к сибирским природным условиям. По результатам проведенных исследований наиболее продуктивными летними сортами являются Аркад стаканчатый, Грушовка московская, Золотой шип, их можно рекомендовать для дальнейшей селекционной работы.