Засухоустойчивость сорта яблони Ренет Симиренко на слаборослых подвоях в условиях аридного климата

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

УДК 634.2

ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ СОРТА ЯБЛОНИ РЕНЕТ СИМИРЕНКО НА СЛАБОРОСЛЫХ ПОДВОЯХ В УСЛОВИЯХ АРИДНОГО КЛИМАТА

DROUGHT STABILITY OF RENET SIMIRENKO APPLE-TREES ON SLAB-SILVER FOODS IN CONDITIONS OF ARID CLIMATE

Е.Н. Иваненко, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

отдела плодово-ягодных культур Т.В. Меншутина, зав. отделом плодово-ягодных культур

Л.В. Попова, младший научный сотрудник, зав. лабораторией питомниководства О.С. Суховетченко, младший научный сотрудник

E. Ivanenko, T.V. Menshut^, L.V. Popova, O. Soukhovetchenko

Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия, Астраханская область, Черноярский район, с. Соленое Займище

Caspian Research Institute of Arid Agriculture, Salted Zaimische Village, Astrakhan oblast, Russia

Представлены результаты оценки показателей водного режима листьев 15 сорто-подвойных комбинаций Ренет Симиренко по шести параметрам: оводненности листьев, водо-удерживающей способности, водному дефициту, содержанию подвижной влаги, уровню суточной водопотери и скорости потери воды. В результате исследований дана характеристика всем комбинациям по физиологическим показателям. Наибольший процент оводненности среди карликов имеют комбинации на Р16, Р59, Р60; полукарликовых на 62-396 и СК5; среднерослых - на 57-545 и 54-118 (59,3 %-62,7 %). Высокой водоудерживающей способностью выделились сорто-подвойные комбинации на среднерослых подвоях СК1, 54-118, 57-545, которые при под-вядании теряли от 16,1 до 20,5 %. Наименьшие показатели водного дефицита отмечены у комбинации с СК7, СК4, Р4, Р16, Р59 (7,3-12 %), с СК2, СК5 (7,8-8,5 %). Минимальной потерей воды характеризуются комбинации на Р59, Р60, М26, 57-118 (78,5-82,0 %). Минимальное содержание подвижной влаги выявлено у комбинации на Р16, Р59, Р60, 62-396 и 54-118 (35,2-39,5 %). По параметрам водного режима в условиях недостаточного водоснабжения наиболее устойчивыми к засухе являются комбинации сорта Ренет Симиренко на Р59, Р60, М26 и 54-118.

The article presents the results of estimating the water regime of the leaves of 15 varietal-and-root combinations by Renet Simirenko in six parameters: leaf water, water retention, water deficiency, mobile moisture content, the level of dry water loss and water loss rate. As a result of the research, the characteristics of all combinations according to physiological parameters are given. The greatest percentage of waterlogging among dwarfs are combinations on P16, P59, P60; semi-dwarfish on 62396 and CK5; the average height was 57-545 and 54-118 (59.3% -62.7%). High-water-holding capacity was allocated to sort-and-bark combinations on medium-height rootstocks SK1, 54-118, 57-545, which during wilting lost from 16.1 to 20.5%. The lowest indices of water deficiency were noted in combination with SK7, SC4, P4, P16, P59 (7.3-12%), with CK2, CK5 (7.8-8.5%). The minimum loss of water is characterized by combinations at P59, P60, M26, 57-118 (78.5-82.0%). The minimum content of mobile moisture was revealed in the combination at P16, P59, P60, 62-396 and 54-118 (35.239.5%). On the parameters of the water regime in conditions of inadequate water supply, the most resistant to drought are the combinations of Renet Simirenko on P59, P60, M26 and 54-118.

Ключевые слова: яблоня, сорто-подвойные комбинации, засухоустойчивость, оводненность листьев, подвижная влага, суточная водопотеря, скорость потери воды.

Key words: apple, varietal-combination, drought resistance, leaf water, mobile moisture, daily water loss, water loss rate.

Введение. Среди многих сортов яблони, выращиваемых в Астраханской области, наибольшой популярностью у населения пользуется сорт Ренет Симиренко. Известный во всей Европе и России украинский сорт начала 20 века, несмотря на «зябкость» древесины, которую отмечал знаменитый помолог Л.П. Симиренко (1925), не сдаёт свой приоритет в современных садах, благодаря высокой рыночной востребованности плодов и отличной побегообразовательной способности [2].

В лежке плоды сохраняются очень долго - до июня, не вянут, хорошо транспортируются, обладают превосходным вкусом, употребляются в свежем виде и для переработки [7].

В настоящее время в крестьянско-фермерских хозяйствах региона активизировалась закладка интенсивных насаждений яблони, в том числе и сортом Ренет Сими-ренко. Сельскохозяйственные товаропроизводители, результаты деятельности которых напрямую зависят от природно-климатических условий территории, хотят знать, какие сорта и на каких подвоях лучше выращивать.

Учитывая, что за последние 50 лет увеличилась степень аридности территории (увеличение средней годовой и суммы положительных температур, сокращение количества выпадаемых за год осадков) [4], вопрос подбора сорто-подвойных комбинаций для создания высокоустойчивых и продуктивных насаждений в аридных условиях весьма актуален.

Однако, на современном этапе ещё слабо исследована засухоустойчивость самих подвоев и их влияние на засухоустойчивость сортов, а имеющие литературные данные достаточно противоречивы [3, 9, 10].

В связи с этим, цель наших исследований - по комплексу физиологических показателей оценить устойчивость сорта Ренет Симиренко на различных подвоях к засухе и выделить сорто-подвойные комбинации, способные противостоять стрессовым факторам летнего периода и реализовывать генетический потенциал в аридных условиях.

Характеристика климатических условий района исследований. Отличительная особенность природно-климатических условий Астраханской области - резкая конти-нентальность, которая выражается в значительной контрастности между жарким летом и холодной, ветреной и малоснежной зимой.

Недостаточное количество атмосферных осадков (220-280 мм в год) и повышенные летние температуры воздуха (средняя +24-28 °С) обуславливают высокую испаряемость (900-1100 мм), превышающую в 3-4 раза сумму осадков. Абсолютный максимум самого жаркого месяца может достигать +45 °С. Сумма положительных температур воздуха достигает 3500-3600 °С. Относительная влажность воздуха составляет 37-49 %, а в отдельные дни может снижаться до 12-15 % и ниже. Обычно в течение лета насчитывается от 11 до 25 дней с суховеями.

Анализ температурных условий пятилетнего периода показал, что ГТК по годам исследований составил 0,2-0,7. Это свидетельствует о крайне неустойчивом увлажнении и сухом климате (таблица 1).

Таблица 1 - Климатические условия летних периодов вегетации _сорто-подвойных комбинаций за 2009-2013 гг._

Климатические параметры 2009 2010 2011 2012 2013

Температура, С средн. 24,1 27,9 26,4 25,6 24,0

min. 11,2 14,2 12,9 13,1 12,4

***** ИЗВЕСТИЯ ***** № 3 (47) 2017

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

max. 36,4 41,0 40,1 39,7 36,0

Относительная влажность воздуха, % средн. 49 37,7 40,3 48,7 47,7

min. 15,3 9,7 12,0 14,3 12,7

Скорость ветра, м/сек средн. 7 8 7 7 7

max. 13 14 14 15 14

Кол-во дней > 13 7 10 17 18 10

Осадки, мм сумма 79,5 32,7 12,5 66,0 49,4

число дней с осадками 5 4 5 10 18

Согласно агроклиматическому районированию, климат подзоны светло-каштановых почв по степени засушливости уступает лишь среднеазиатским пустыням.

Материалы и методы. Объектами исследований являлись 15 комбинаций сорта Ренет Симиренко на различных по силе роста подвоях:

- карликовые - М9, Р16, Р59, Р60, СК3,СК4, СК7 (схема посадки 2х4 м, 1250 дер./га);

- полукарликовые - М26, 62 - 396, СК2, СК5 (2,5х4 м, 1000 дер./га);

- среднерослые - М 4,54 - 118, 57 - 545, СК 1 (3х4 м, 833 дер./га);

Контролем служили комбинации сорта Ренет Симиренко на подвоях М9, М26,

М4, районированные на юге России.

Исследования проводились на участке опытного сада Прикаспийского НИИ аридного земледелия. Почвы на участке светло-каштановые, типичные для региона.

Оценку засухоустойчивости проводили методом искусственного завядания листьев по М.Д. Кушниренко [6]. Для этого отбирали пробы по 5 листьев в трехкратной повторности у каждой сорто-подвойной комбинации, определяли их вес, а также массу листьев после 24-часового насыщения. Далее листья выдерживали в сушильном шкафу при температуре 105 °С до абсолютно сухой массы. Содержание «подвижной влаги» (L) в пробах определяли в соответствии с методикой В. А. Таренкова, Л. Н. Ивановой по следующим формулам:

М_М1 М1-М2

WM_M1 х r_M1_M£ х L=W-R, м м '

где M - масса свежей пробы; M1 - масса пробы спустя сутки; М2 - масса пробы после полного высушивания [8].

Среднюю дифференциальную скорость водопотери определяли по методике В.А. Авдеева [1]. Образцы листьев для анализа отбирали в два срока - июль и август. Все взвешивания производили на электронных лабораторных весах.

Результаты и обсуждение. Высокий уровень оводненности листьев в условиях водного стресса свидетельствует о повышенной способности растения адаптироваться к меняющимся условиям водоснабжения, о его более высокой засухоустойчивости [5]. В нашем опыте значительной разницы по содержанию воды в листьях не выявлено. Наибольшим процентом оводненности листьев, по сравнению с контролем, обладают следующие сорто-подвойные комбинации: среди карликов - на Р16 и Р60; полукарликах - на 62-396 и СК5; среднерослых - на 57-545 и 54-118 (59,3-62,7 %). Остальные изученные комбинации имеют средние значения по данному показателю (57,1-58,8 %) (таблица 2).

Таблица 2 - Показатели засухоустойчивости сорта Ренет Симиренко на различных слаборослых подвоях

Подвой Оводненность, % Водоудерживающая способность (потеря воды),% Водный дефицит,%

Карликовые

***** ИЗВЕСТИЯ ***** № 3 (47), 2017

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

М9 (контроль) 54,9 15,6 14,3

Р16 60,2 17,1 12,0

Р59 58,8 21,3 12,0

Р60 61,1 18,9 16,3

СК3 58,2 19,1 15,4

СК4 57,1 20,6 11,8

СК7 57,8 18,5 7,3

Полукарликовые

М26(контроль) 57,8 12,6 11,0

62-396 60,0 18,6 14,3

СК2 57,1 21,6 7,8

СК5 59,3 21,1 8,5

Среднерослые

М4(контроль) 61,5 27,5 7,3

54-118 62,7 17,5 13,9

57-545 61,3 20,5 12,6

СК-1 57,1 16,1 10,0

По показателю общей оводненности листьев невозможно полностью охарактеризовать состояние водного режима растения, поэтому в целях комплексной оценки степени засухоустойчивости нами определялись водоудерживающая способность и водный дефицит сорто-подвойных комбинаций.

Наиболее высокой водоудерживающей способностью, по сравнению с контролем, отличались сорто-подвойные комбинации на среднерослых подвоях СК-1, 54-118, 57-545, они при подвядании теряли от 16,1 до 20,5 % воды, тогда как контроль М4 -27,5 %. Комбинации на карликовых и полукарликовых подвоях теряли воды на 3-9 % больше, чем соответствующий каждой группе контроль М9 и М26 (15,6 и 12,6 %, соответственно).

Водный дефицит показывает недостаток насыщения водой растительных клеток, возникающий в результате интенсивной потери воды растением, не восполняемой поглощением её из почвы. Водный дефицит обычно наблюдается в наиболее жаркие часы дня. Наименьшие показатели водного дефицита отмечены у комбинаций с карликовыми подвоями СК7, СК4, Р16, Р59 (7,3-12 %), с полукарликовыми - СК2, СК5 (7,8-8,5 %).

У комбинаций на среднерослых подвоях 54-118, 57-545, СК-1 водный дефицит состаляет 10,0-13,9 % что на 3-6 % выше, чем у контроля М4. Дефицит воды среди всех изученных сорто-подвойных комбинаций Ренета Симиренко в большей степени проявляется на карликовом подвое Р60, а также на среднерослых 54-118 и 57-545. Однако за счет хороших показателей оводненности и водоудерживающей способности листьев, можно сделать вывод о том, что они переносят условия недостаточного увлажнения без существенных изменений в их жизненном состоянии.

В процессе исследований определялось содержание подвижной влаги, уровень суточной водопотери (СПВ) и скорость потери воды (СДСВ), как показателей засухоустойчивости.

Максимальное содержание подвижной влаги (50,0-51,1 %) выявлено у комбинаций на СК4 и СК5, минимальное - у комбинаций на карликовых подвоях Р16, Р59, Р60 (39,5-35,2 %), полукарликовые 62-396 (39,5 %) и среднерослом подвое 54-118 (36,4 %) (рисунок 1).

ИЗВЕСТИЯ *

№ 3 (47), 2017

Рисунок 1 - Оценка засухоустойчивости комбинаций сорта Ренет Симиренко по содержанию подвижной влаги и суточной потере воды

Существенных различий по потере воды у сорто-подвойных комбинаций нами не установлено. Наименьшей потерей воды характеризуются комбинации на Р59, Р60, М26 и 54-118 (78,5-82,0 % потеря воды за 24 часа), наибольшей - комбинации на СК2, СК5, 57545, М4 (84,0-85,4 %). Остальные изученные комбинации имеют средние значения суточной потери воды листьями (82,5-82,9 %). При этом необходимо отметить, что в течение суток ни одна изученная комбинация сорта Ренет Симиренко не потеряла всего запаса воды.

Наибольшей степенью засухоустойчивости по совокупности показателей - содержанию подвижной влаги и суточной потере воды - обладают комбинации сорта Ренет Симиренко на Р59, М26 и 54-118. Для них характерны наименьшая потеря воды в течение суток и минимальный процент содержания подвижной влаги.

Для комбинаций на СК3, СК4, СК5 и 57-545 характерны высокий процент содержания подвижной влаги в клетках, что свидетельствует о пониженной засухоустойчивости этих комбинаций, по сравнению со всеми изученными.

Скорость потери воды СДСВ показывает не только относительную массу испарившейся воды в процессе завядания, но и длительность завядания, так как одна и та же величина водопотери может быть достигнута за различное время (4, 8, 12 час.).

Среди всех изученных комбинаций максимальной скоростью водопотери характеризуются комбинации сорта Ренета Симиренко на М4 и СК4 (57,4 - 63,6 мг/час).

Это объясняется тем, что у этих комбинаций достаточно высокий уровень овод-ненности листьев и содержания подвижной влаги, низкий водный дефицит, поэтому они в течение часа достаточно быстро теряют воду (рисунок 2).

М 26

Р 59 --•

СК 1

СК2 СК 7 СК 5 Р60 Р 16 62-396 57-545

скз

54-118 М4 (к) СК 4

Рисунок 2 - Средняя дифференциальная скорость водопотери листьями сорта Ренет Симиренко на различных подвоях

Минимальная скорость водопотери отмечена у комбинаций на М26, Р59 и СК1 (25,8-28,2 мг/час). На остальных подвоях сорт Ренет Симиренко имеет среднюю скорость водопотери (36,7-47,7 мг/час).

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют, что лучшими физиологическими параметрами и, соответственно, более высокой степенью засухоустойчивости в группе карликов обладают комбинации сорта Ренет Симиренко на Р59 и Р60, среди полукарликов - на М26, в группе среднерослых - комбинация на 54-118. Они имеют хорошую оводненность листьев (57,8-62,7 %) высокую водоудерживающую способность (7,8-13,8 %), и небольшое количество подвижной влаги (35,2-39,5 %), наименьшую суточную потерю воды - 78,5-81,9 % .

Выделенные комбинации сорта Ренет Симиренко с высокой устойчивостью к абиотическим факторам летнего периода можно рекомендовать для закладки интенсивных насаждений различной конструкции в аридных условиях.

Библиографический список

1. Авдеев, В.И. Сравнительный анализ засухоустойчивости видов древесных плодовых растений [Текст]/ В.И. Авдеев // Вестник ОГПУ. Серия «Естественные науки». - 2005. -№3(41). - 2003. - С. 64-73.

2. Артюх, С.Н. Степень реализации биологического потенциала сортов яблони в степной и прикубанской зонах садоводства Краснодарского края [Текст] / С.Н. Артюх, Б.И. Петрик // Высокоточные технологии производства, хранения и переработки плодов и ягод: сборник Международной научно-практической конференции. - Краснодар, 2010. - С. 66-73.

3. Дорошенко, Т.Н. Оценка уровня адаптации подвоев яблони и повреждающих факторов летнего периода [Текст]/ Т.Н. Дорошенко, Н.В. Захарчук // Проблемы интенсивного садоводства: сб. науч. тр. - Краснодар, 2010. - С. 39-41.

4. Зволинский В.П. Климатические параметры севера Астраханской области [Текст] В.П. Зволинский, Т.П. Лавелина, Е.К. Батовская. // Повышение эффективности сельскохозяйственного производства юга России: сб. науч.тр. Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - М., 2008. - С. 13-18.

5. Зволинский, В.П. Сады Прикаспия [Текст]/ В.П. Зволинский, Е.Н. Иваненко, Л.А. Доброскокина. - Волгоград, 2011. - 400 с.

6. Кушниренко, М.Д. Методика оценки засухоустойчивости плодовых культур [Текст]/ Кушниренко М.Д. и др. - Кишинев, 1975. - 24 с.

7. Седов, Е.Н. Яблоня [Текст] / Е.Н. Седов. - Харьков: Фолио, 2002. - С. 122-123.

8. Таренков В.А. Водоудерживающая способность листьев боярышника в связи с устойчивостью к засухе [Текст]/ В.А. Таренков, Л.Н. Иванова // Интродукция, акклиматизация, охрана и использование растений. - Куйбышев: Куйбышевский госуниверситет, 1990. - С. 3-9.

9. Bewley, J.D. Physiology and Biochemistry of Jeede / J.D. Bewley, V. Black // Dwelorment, Germination and Growth. - N.Y.; Berlin: Springer Verlag, 1978. - Vol.1. - P. 159-173.

10. Cicer. N. The effect of salinity on sone physiological parameters in two maize cultivars / Cicek, N., Cakirlar,H // Plant Physiology. - 2002. - P. 66-74.

11. Bewley, J.D. Physiology and Biochemistry of Seeds /J.D. Bewley, M. Black // Development, Germination and Growth. - N.Y.; Berlin: Springer Verlag, 1978. - Vol. 1. - P. 159-173.

Reference

1. Avdeev, V. I. Sravnitel'nyj analiz zasuhoustojchivosti vidov drevesnyh plodovyh rastenij [Tekst]/ V. I. Avdeev // Vestnik OGPU. Seriya "Estestvennye nauki". - 2005. - №3(41). - 2003. - S. 64-73.

2. Artyuh, S. N. Stepen' realizacii biologicheskogo potenciala sortov yabloni v stepnoj i priku-banskoj zonah sadovodstva Krasnodarskogo kraya [Tekst] / S. N. Artyuh, B. I. Petrik // Vysoko-tochnye tehnologii proizvodstva, hraneniya i pererabotki plodov i yagod: sbornik Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - Krasnodar, 2010. - S. 66-73.

3. Doroshenko, T. N. Ocenka urovnya adaptacii podvoev yabloni i povrezhdayuschih faktorov letnego perioda [Tekst]/ T. N. Doroshenko, N. V. Zaharchuk // Problemy intensivnogo sadovodstva: sb. nauch. tr. - Krasnodar, 2010. - S. 39-41.

4. Zvolinskij V. P. Klimaticheskie parametry severa Astrahanskoj oblasti [Tekst] V. P. Zvolin-skij, T. P. Lavelina, E. K. Batovskaya. // Povyshenie jeffektivnosti sel'skohozyajstvennogo proizvodstva yuga Rossii: sb. nauch. tr. Vestnik Rossijskoj akademii sel'skohozyajstvennyh nauk. - M., 2008. -S. 13-18.

5. Zvolinskij, V. P. Sady Prikaspiya [Tekst]/ V. P. Zvolinskij, E. N. Ivanenko, L. A. Dobros-kokina. - Volgograd, 2011. - 400 s.

6. Kushnirenko, M. D. Metodika ocenki zasuhoustojchivosti plodovyh kul'tur [Tekst]/ Kush-nirenko M. D. i dr. - Kishinev, 1975. - 24 s.

7. Sedov, E. N. Yablonya [Tekst] / E. N. Sedov. - Har'kov: Folio, 2002. - S. 122-123.

8. Tarenkov V. A. Vodouderzhivayuschaya sposobnost' list'ev boyaryshnika v svyazi s ustojchivost'yu k zasuhe [Tekst]/ V. A. Tarenkov, L. N. Ivanova // Introdukciya, akklimatizaciya, ohrana i ispol'zovanie rastenij. - Kujbyshev: Kujbyshevskij gosuniversitet, 1990. - S. 3-9.

9. Bewley, J.D. Physiology and Biochemistry of Jeede / J.D. Bewley, V. Black // Dwelorment, Germination and Growth. - N.Y.; Berlin: Springer Verlag, 1978. - Vol.1. - P. 159-173.

10. Cicer. N. The effect of salinity on sone physiological parameters in two maize cultivars / N. Cicek, H. Cakirlar, // Plant Physiology. - 2002. - P. 66-74.

11. Bewley, J.D. Physiology and Biochemistry of Seeds /J.D. Bewley, M. Black // Development, Germination and Growth. - N.Y.; Berlin: Springer Verlag, 1978. - Vol. 1. - P. 159-173.

E-mail: Pniiaz@mail.ru