💧 Устойчивость к засухе у яблонь во многом зависит от плотности размещения деревьев в саду.
Ученые из Никитского ботанического сада провели исследования в предгорной зоне Крыма. Из данной статьи вы узнаете самые засухоустойчивые схемы посадки яблонь 🍏
В связи с широким развитием плодоводства в степной зоне Крыма важное значение имеет подбор устойчивых к неблагоприятным условиям среды сортов, систем формирования и плотности размещения деревьев. Не менее важен вопрос о правильном подборе подвоев.
Изучение водного обмена плодовых растений представляет большой теоретический интерес и имеет важное практическое значение. Вода – главная составная часть протоплазмы, и ее свойства отражаются нажизнедеятельности растений. Содержание воды в клетках и тканях листьев плодовых растений достигает в некоторые периоды 70–75%, а в плодах – 90%.
Недостаток влаги в воздухе и почве препятствует нормальному росту и развитию растений, нарушая течение физиологических процессов в различных органах и тканях. Вода поддерживает тургор, необходимый для сложных процессов транспирации и роста растений, а большая ее потеря вызывает задержку роста и гибель растений.
Влагообеспеченность плодовых растений – важнейшее условие их нормального существования, функционирования и продуктивности; она влияет наферментативную активность, интенсивность фотосинтеза и дыхания, рост и плодообразование, а также на их урожайность. Достаточно проблемным остается вопрос орошения садов в Крыму, поэтому для отечественного плодоводства большую ценность приобретают сорта яблони, которые имеют высокую степень засухо- и жаростойкости и способны формировать высокие урожаи без орошения.
В настоящее время в связи с расширением площадей под плодовые культуры, в том числе и яблони, с интенсивными элементами возделывания, вопросы водного режима и засухоустойчивости растений становятся особенно актуальными.
Водный режим и засухоустойчивость обусловлены биологическими особенностями сортов и подвоев, их происхождением, возрастом растений и условиями внешней среды. Яблоня считается влаголюбивой плодовой культурой, так как она хорошо отзывается на орошение.
От степени обеспеченности яблони влагой зависит не только урожай, но и рост, зимостойкость, общее состояние растений, их долговечность.
Данные о влиянии уплотненных схем размещения на засухоустойчивость яблони почти полностьюотсутствуют, поэтому изучение этих вопросов имеет как теоретическое, так и практическое значение.
Цель исследования: определить степень засухоустойчивости яблони в зависимости от сорта и схемы размещения деревьев в саду на карликовом подвое ЕМ-IX для предгорной зоны Крыма.
Объекты и методы исследований
Засухоустойчивость трех сортов яблони Бреберн, Джалита и Ренет Симиренко изучали при разных схемах посадки: 1 вариант – 4×1 м (контроль); 2 вариант – 4×1,25 м; 3 вариант – 4×0,75 м; 4 вариант – 4×0,5 м. Сад заложен весной 2013 г. Форма кроны – стройное веретено. Исследования проводились в 2020–2021 гг. в опытно-демонстрационных насаждениях яблони отделения ФГБУН «НБС-ННЦ» «Крымская опытная станция садоводства» на подвое ЕМ-IХ.
Почвы опытного участка лугово-аллювиального и делювиального происхождения. По механическому составу почва среднесуглинистая с содержанием глинистых частиц. Обеспеченность подвижными формами азота (1,5–1,9 мг) и фосфора (2,8–6,5 мг) на 100 г абсолютной сухой почвы – средняя, а обменным калием – высокая (44–58 мг). В саду функционирует капельное орошение. Защиту растений от вредителей и болезней проводили в соответствии с зональными рекомендациями.
Исследования проводили лабораторно-полевым методом оценки засухоустойчивости плодовых культур. Этот метод включает изучение характера изменений водного режима растений в период засухи.
С учетом данных о разнокачественности кроныплодового дерева и различной водообеспеченности ее частей, отбирали листья (7–9 шт. от основания побега) со среднего яруса кроны. Отбор образцов у сравниваемых вариантов проводился в утренние часы (7–8 ч утра) с учетом сторон света при одинаковых прочих условиях произрастания растений.
Изучали такие элементы засухоустойчивости яблони, как оводненность, водный дефицит, влагоудерживающая способность и способность восстанавливать тургор листьев после увядания.
Климат в Симферопольском районе Крыма предгорный, сухостепной, с мягкой зимой и жарким, продолжительным летом. Среднегодовая температура воздуха 9,8°С, самого теплогомесяца (июля) 21,2°С, самого холодного (января) – 1,4°С. Средний из абсолютных минимумов температуры – 17–20°С, абсолютный минимум – 29–35°С. Сумма температур выше 10°С составляет 3110°С. Безморозный период составляет 182 дня, вегетационный – 181 день. Самыми жаркими месяцами на полуострове, по данным последних лет, являются август и сентябрь, когда сумма активных температур выше нормы на 180°С и составляет +211°С. В конце вегетационного периода эта цифра равнялась 343°С. Годовая сумма осадков – 490 мм. Из них в вегетационное время выпадает 270 мм.
Средняя температура воздуха во время проведения опыта (06.08.2020 г.) составила 21,7°С. Средняя максимальная температура воздуха за месяц – 30,8°С. Сумма выпавших осадков за месяц составила 53,0 мм, что на 5,1 мм превышает норму. Сумма активных температур выше 10°С составила 3234,1°С, что превышает многолетнюю норму на 157,1°С. В первой декаде августа практически не было осадков – 2,5 мм.
На следующий год (06.08.2021 г.) отбор листьев проводили на фоне атмосферной и почвенной засухи, отсутствия осадков и минимальной относительной влажности воздуха – 34%. В августе 2021 г. среднемесячная температура воздуха составила 22,9°С, с абсолютным максимумом воздуха – плюс 37,0°С. Сумма осадков за месяц достигла 104,2 мм, что выше нормы на 56,3 мм. В этот период зафиксирована максимально высокая температура воздуха в средней части кроны 34,4°С и на почве – 41,2°С .
Обсуждение результатов
Изучаемые сорта характеризовались следующими морфобиологическими показателями в зависимости от плотности посадки деревьев (табл. 1).
Таблица 1. Параметры кроны и листовой поверхности яблони в зависимости от схемы посадки
Для оценки степени засухоустойчивости растений яблони в зависимости от сорта и схемы посадки определяли основные физиологические свойства: содержание воды, водный дефицит, водоудерживающую способность и восстановление тургора после завядания листьев. За период исследования содержание воды в листьях яблони находилось на уровне 49,1–59,4% (табл. 2)
Таблица 2. Засухоустойчивость деревьев яблони при разных схемах посадки на подвое ЕХ-IX, форма кроны стройное веретено, 2020–2021 гг.
Повышенное содержание воды в листьях отмечено у сорта Бреберн при схеме размещения 4×0,75 м – 59,4%, по сравнению с контролем 4×1 м – 55,8%. Меньше всего влаги содержали листья яблони сорта Бреберн при схеме размещения 4×0,5 м – 49,1%. Наибольшее количество воды в листьях сорта Джалита содержалось при схеме размещения 4×0,75 м – 53,8%, что на 3,5% больше чем в контроле (4×1 м – 50,3%). Оводненность листьев в других вариантах исследования значительных колебаний не имела и находилась на уровне 50,0–51,4 %.
У сорта Ренет Симиренко по содержанию воды в листьях выделилась схема размещения 4×1,25 м – 53,0%, по сравнению с контролем (4×1 м) – 50,3%. Водоудерживающая способность листьев независимо от схемы посадки и сорта изменялась незначительно. Максимальная водоудерживающая способность листьев при завядании в течение 24 ч отмечена у сорта Бреберн (4×1,25 м) – 58,6%, а минимальная, в сравнении с контролем, у Джалиты (4×1,25 м) – 49,6%. Водоудерживающая способность сорта Ренет Симиренко значительных колебаний по вариантам исследования не имела и находилась в пределах от 53,6% (4×0,75 м) до 54,5% (4×0,5 м).
Повышенный процент дефицита воды в листьях по всем изучаемым сортам наблюдали при плотном размещении деревьев (5000 дер/га, 4,0×0,5 м) в саду. Дефицит воды в листьях сорта Бреберн составил 17,5%. Сорт Джалита, при этой же схеме размещения, показал дефицит – 19,6%. Максимальный показатель дефицита воды (22,9%) проявился у сорта Ренет Симиренко.
У сортов Джалита и Ренет Симиренко более засухоустойчивой, в отличие от контроля, была схема размещения 4×0,75 м. При такой плотности насаждений дефицит влаги в листьях составил 11,4% у сорта Джалита и 12,5% у Ренет Симиренко, в контроле, соответственно 12,1% и 14,2%.
В среднем за два года у сорта Бреберн самым высоким баллом засухоустойчивости по десятибалльной шкале (7,2) выделилась схема посадки 4×0,75 м (рис. 1).
Наименьший балл (6,8) наблюдали при размещении 2000 дер/га (4×1,25 м).
У сорта Джалита наибольшая засухоустойчивость растений (7,2 балла) проявилась при контрольной схеме посадки 4×1 м. Сорт Ренет Симиренко показалминимальный балл засухоустойчивости (6,4) при плотности размещения 5000 дер/га (4×0,5 м), а самый высокий (7,5) – при схеме размещения 4×1 м. При этом две схемы размещения 4,0×1,25 м и 4×0,75 м существенных различий по засухоустойчивости с контролем не проявили и находились на уровне 7,1 и 7,2 балла.
Для сравнения схем посадки сорта яблони Бреберн с контролем по комплексу физиологических признаков, связанных с засухоустойчивостью, использовали кластерный метод анализа данных. Этим методом выявлена степень сходства на основе эвклидова расстояния между исследуемыми схемами посадки и контролем, которые объединены в группы и представлены в дендрограмме (рис. 2).
По схожести проявления признаков и их величине схемыпосадки были объединеныв два кластера (группы): 1 – 4×1 м (к.) и 4×0,75 м; 2 – 4×1,25 м и 4× 0,5 м. Одинаковой с контрольной схемой посадки 4×1 м (5,8 ед. эвклидова расстояния) была схема 4×0,75 м (5,8 ед.). Остальные схемы посадки 4×1,25 м и 4×0,5 м находились на отдаленном от них расстоянии (4,3 ед.) из-за более высокого дефицита воды в листьях.
Дендрограмма распределения схем посадки яблони сорта Джалита по засухоустойчивости представлена на рис. 3.
По схожести проявления признаков и их величине схемы посадки были объединены в два кластера (группы): 1 – 4×1 м (к.) и 4×0,75 м; 2 – 4×1,25 м и 4×0,5 м. Одинаковой с контрольной схемой посадки 4×1 м (5,35 ед. эвклидова расстояния) была схема 4×0,75 м (5,35 ед.). Остальные схемы посадки 4×1,25 м и 4×0,5 м находились на небольшом от них расстоянии (5,28 ед.).
Следующая дендрограмма распределения схем посадки яблони сорта Ренет Симиренко по засухоустойчивости представлена на рис. 4.
По схожести проявления признаков и их величине схемыпосадки были объединеныв два кластера (группы): 1 – 4×1 м (к.), 4×0,75 м и 4×1,25 м; 2 – 4×0,5 м. Одинаковой с контрольной схемой посадки 4×1 м (3,6 ед. эвклидова расстояния) была схема 4×0,75 м (3,6 ед.) и близкой к ним – 4×1,25 м (4,0 ед.). Схема посадки 4×0,5 м находились на очень удаленном от них расстоянии (8,5 ед.) из-за более высокого дефицита воды и меньшего восстановления тургора листьев.
Выводы
В результате исследований выявлено, что физиологические показатели засухоустойчивости сортов яблони зависели от плотности размещения деревьев в саду. Так, у сорта Бреберн повышенную засухоустойчивость растений (7,2 балла) отмечали при плотности посадки 3333 дер/га (4,0×0,75 м), в контроле (4,0×1 м) – 6,9 балла.
У сорта Джалита самой засухоустойчивой (7,2 балла) являлась схема посадки деревьев 4×1 м (контроль).
У Ренета Симиренко низкий балл засухоустойчивости (6,4) отмечен при размещении 5000 дер/га (4×0,5 м), а наиболее высокий (7,5) – 4×1 м (контроль), поэтому для выращивания этого сорта нужна более разреженная схема посадки.
Таким образом, можно заключить, что плотность размещения деревьев в саду, в зависимости от варианта исследований, оказывала существенное влияние или тенденцию на физиологические показатели засухоустойчивости растений: дефицит воды, водоудерживающую способность и восстановление тургора листьев.
*****
Источник: Кириченко В. С., Смыков А. В., Никитский ботанический сад – Национальный научный центр РАН, Россия.