Подбор и создание сортов и подвоев персика для интенсивных технологий возделывания (стр. 1 )

На правах рукописи

ЕРЕМИН Виктор Геннадиевич

ПОДБОР И СОЗДАНИЕ СОРТОВ

И ПОДВОЕВ ПЕРСИКА ДЛЯ ИНТЕНСИВНЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Специальность: 06.01.05 – селекция и семеноводство

сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Краснодар-2010

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Крымская опытно-селекционная станция Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

,

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

доктор биологических наук,

профессор

Ведущая организация – Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт цветоводства и субтропических культур Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится «____» ___________ 2011 г.
в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.026.01 в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт риса Российской академии сельскохозяйственных наук г. Краснодар, п. Белозерный

Тел.: (8

(8

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института риса, с авторефератом - на сайте www. vak. *****

Автореферат разослан «____» ________ 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Персик – одна из наиболее ценных плодовых культур. Высокие вкусовые качества, богатое содержание в плодах полезных питательных и биологически активных веществ делают их востребованными населением и ценным сырьем для получения высококачественных продуктов переработки. Продуктивность насаждений персика и высокая экономическая эффективность возделывания определяют необходимость в создании новых сортов и организации промышленных насаждений и культивирования в любительских садах.

Однако возможности выращивания персика в России ограничены лишь южными регионами и, прежде всего, Северным Кавказом. Это северная граница возделывания персика в нашей стране, прежде всего в Краснодарском крае. Здесь персик с успехом возделывают в Черноморской и Предгорной зонах плодоводства, но ресурсы производства его плодов даже здесь используются далеко не полностью.

Развитию культуры персика в Краснодарском крае большое внимание уделяли , и ряд других ученых. Их трудами был разработан сортимент, созданы новые сорта и внедрена агротехника персика в условиях Краснодарского края. Однако потребность в совершенствовании агроприемов и сортимента делает необходимым разработку интенсивных технологий возделывания персика с учетом использования новых сортов, подвоев и технологических приемов по уходу за деревом персика.

Исследования в этом направлении многие годы проводятся на Крымской опытно-селекционной станции СКЗНИИСиВ. Базой является крупнейшая в России помологическая коллекция сортов и видообразцов персика насчитывающая 380 генотипов, а также близких к нему видов косточковых культур, используемых в основном в работе по отдаленной гибридизации в селекции клоновых подвоев. Гибридный фонд в селекции персика и его подвоев превышает здесь 20 тысяч генотипов.

Помимо проведения исследований на базе Крымской опытно-селекционной станции, разработанные рекомендации внедряли в промышленные насаждения крупных акционерных обществ и фермерских хозяйств в тех районах, где имеются наиболее благоприятные условия для эффективного возделывания персика, и отмечен рост площадей под насаждениями этой культуры.

Актуальность исследований подтверждается включением диаметральных направлений в долгосрочные селекционные программы по плодовым, ягодным культурам, поддержана Российским Фондом фундаментальных исследований, грант №

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Крымская опытно-селекционная станция СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии, в соответствии с тематическим планом НИР №04.16.01.02

В связи с необходимостью разработки технологий интенсивного типа очень важно выделить наиболее соответствующие им сорта и подвои персика. Работа по подбору и созданию сортов и подвоев этой культуры, выполнявшаяся в годы, характеризующиеся экстремальными погодными условиями, позволила выделить наиболее адаптивные генотипы. Возможность разработки интенсивных технологий определялась уточнением основных звеньев, в частности, использованием слаборослых подвоев, современных конструкций насаждений и формировок крон деревьев.

Цель исследований:

– разработка методов для создания новых сортов персика с адаптивными свойствами, иммунными, обладающими повышенной продуктивностью, высокими вкусовыми и питательными качествами, пригодные для переработки, применение слаборослых клоновых подвоев, формирующих современные конструкции насаждений и крон деревьев;

– разработка интенсивных технологий размножения и выращивания посадочного материала сортов персика на основе использования новых клоновых подвоев.

Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

– проведение подбора сортов из имеющегося генофонда персика и создание новых адаптивных и технологичных в условиях Краснодарского края сортов;

– подбор и выведение клоновых подвоев различной силы роста, хорошо совместимых с сортами персика;

– выявление наиболее ценных доноров и источников селекционно-значимых признаков для использования при выведении новых сортов и подвоев персика;

– изучение возможностей использования новых слаборослых клоновых подвоев в интенсивных садах персика с применением различных типов формировки крон;

– разработка методов вегетативного размножаемых новых клоновых подвоев персика;

– разработка интенсивной технологии производства саженцев персика на новых клоновых подвоях.

Научная новизна исследований заключается в теоретическом обосновании и практическом решении проблемы повышения эффективности персиковых насаждений в нестабильных условиях среды и стрессов с использованием биопотенциала этой культуры, селекционных методов, обоснованием закономерностей роста и развития в системе «генотип ↔ среда», а также в системном анализе и внедрении интенсивных технологий выращивания.

При этом впервые:

– изучен генофонд персика по комплексу производственно-биологических признаков в условиях Краснодарского края;

– созданы и рекомендованы для возделывания по комплексу изученных признаков наиболее ценные сорта, а для использования в селекционной программе – доноры и источники селекционно-значимых признаков;

– уточнены микрозоны, наиболее благоприятные для разведения рекомендованных сортов персика в условиях Краснодарского края;

– разработаны элементы сортовой и интенсивной технологии возделывания персика в условиях Краснодарского края с использованием адаптивных сортов и подвоев;

– созданы и предложены новые технологии размножения и выращивания посадочного материала современных сортов персика с использованием новых клоновых подвоев.

Новизна научных авторских разработок подтверждена 3 Патентами Российской Федерации и 2 авторскими свидетельствами.

Основные положения, выносимые на защиту:

– новые адаптивные и высококачественные сорта и клоновые подвои персика и нектарина для условий Краснодарского края;

– селекционные программы персика, доноры и источники селекционно-значимых признаков;

– интенсивная технология производства плодов персика с использованием адаптивных сортов, новых клоновых подвоев и современных формировок крон деревьев;

– новая интенсивная технология выращивания саженцев персика с использованием новых клоновых подвоев;

– размещение товарных насаждений персика на основе использования предложенных сортов, клоновых подвоев и технологий возделывания в Краснодарском крае.

Теоретическая значимость и практическая ценность работы. Теоретическую основу диссертации составили полученные знания в области биологии и селекции персика, а именно: выявление особенностей в «генотип ↔ средовых» отношениях.

Кроме того, частная селекция пополнится новыми знаниями о наследовании ценных признаков в потомстве сортов и подвоев персика. Полученные сведения и закономерности могут быть использованы в селекции, генетике и плодоводстве;

– выявлены биологические особенности сортов и новых клоновых подвоев персика в системе «генотип-среда», позволяющие выделить лучшие из них для возделывания в конкретных условиях Краснодарского края;

– определены специфические проявления несовместимости привоя с подвоем при прививке на различные подвои, в том числе клоновые;

– рекомендованы пути преодоления этого явления;

– из генетической коллекции выделены сорта и элитные формы персика и нектарина, обеспечивающие получение регулярных и товарных урожаев плодов этих культур, что позволяет создать конвейер поступления продукции в течение периода «июнь – октябрь»;

– оценены и выделены клоновые подвои для персика и нектарина различной силы роста, хорошо адаптированные к условиям Краснодарского края;

– разработаны методы вегетативного размножения новых клоновых подвоев;

– разработана интенсивная технология возделывания персика с использованием адаптивных сортов, новых слаборослых подвоев и современных конструкций насаждений;

– предложены новые технологии производства саженцев персика с применением новых клоновых подвоев, раннелетних сортов окули­ровки и закладки первого поля питомника одревесневшими черенками.

Реализация результатов исследований. Научные разработки и практические рекомендации диссертационной работы реализуются в промышленных насаждениях персика Краснодарского края и проходят испытания в системе Государственной комиссии по сортоиспытанию и охране авторских прав Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, а так же в ряде зарубежных стран.

С участием автора диссертации созданы сорта персика – Осенний Румянец, Бархатный Сезон; клоновые подвои – Эврика 99, Фортуна, Весеннее Пламя, Зарево. Подвои Эврика 99 и Фортуна включены с Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к размножению в Российской Федерации. Клоновый подвой Весеннее Пламя районирован в Украине. Сорта персика Осенний румянец, Бархатный Сезон и клоновый подвой Зарево проходят Государственные испытания в Российской Федерации.

Диссертант является соавтором монографии «Косточковые культуры. Выращивание на клоновых подвоях и собственных корнях» (Ростов-на-Дону, 2000); «Атлас лучших сортов плодовых и ягодных культур Краснодарского края. Том 2. Косточковые культуры» (Краснодар, 2009); методического руководства: «Рекомендации по технологии возделывания интенсивных насаждений косточковых культур на карликовом подвое ВВА-1» (Краснодар, 1996), а также автором методического руководства «Интенсивная технология возделывания персика» (Краснодар, 2010).

Выделенные и выведенные диссертантом клоновые подвои, проходят испытание в ряде зарубежных стран, – Украине, Нидерландах, Белоруссии, США, Испании, Польше, Чили, Австралии, Новой Зеландии. Начато их внедрение и использование в фермерских промышленных насаждениях этих стран.

Посадочный материал персика рекомендуемых сортов на клоновых подвоях выращивается питомником Крымской опытно-селекционной станции СКЗНИИСиВ. Укорененные черенки новых клоновых подвоев реализуются питомникам Краснодарского края и других регионов России.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на различных международных конференциях

– 96th Annual Meeting 2000 Proceedings (Washington State Horticultural Association Usa-2000)

First International Symposium On Rootstocks For Deciduous Fruit Tree Species (11-14 June 2002 Zaragoza, Spain)

– Экологическая оценка типов высокоплотных плодовых насаждений на клоновых подвоях. II Международный симпозиум. Минск, 2003г.

– Проблемы экологизации современного садоводства и пути их решения. Международная научная конференция. КубГАУ, Краснодар, 2004 г.

– Методологические аспекты создания прецизионных. технологий возделывания плодовых культур и винограда. СКЗНИИСиВ, Краснодар, 2006г.

– Conference Krymsk-Rootstocks (Burssa, Turkey 04till )

– Состояние и пути повышения эффективности садоводства. Краснодар, 1997 г.

– Плодоводство и ягодоводство в России. Международная научно-практическая конференция. ГНУ ВСТИСП, Москва, 2007г.

– Проблемы агроэкологии и адаптивность сортов в современном садоводстве России. Орел, 2008.

– 52th Annual Conference International Fruit Tree Association (Potsdam, Germany 31 January-04 February, 2009)

А также на международных совещаниях в Российской Федерации:

– Международная научно-практическая конференция Кубанского отделения ВОГИС «Роль ВОГиС в современном научном мире», Краснодар, 2009г.

– Проблемы прикладной генетики, селекции и биотехнологии растений. Международная научная конференция, Украина, Ялта, 2009г.

– Международная научно-практическая конференция, Сочи, ВНИИЦиСК, 2009г.

Публикации результатов исследований. Основные теоретические положения диссертационной работы опубликованы в 36 печатных работах, в т. ч. 1 монографии, 2 каталогах с описанием перспективных сортов персика и нектарина, в том числе 11 публикаций в изданиях рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ. Общий объем публикаций - 16,9 печатных листов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов и рекомендаций, списка использованной литературы. Объем диссертационной работы составляет 263 страницы основного текста, 63 рисунка, 48 таблиц, 553 библиографических ссылки, в том числе 198 иностранных источников.

1.УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Условия проведения исследования. Исследования проводились в годах на Крымской опытно-селекционной станции СКЗНИИСиВ. Почвы на участке, где расположены плодовые насаждения, преимущественно серые лесные. Мощность рыхлого слоя 50-80 см запас гумуса свыше 300 т/га. Гранулометрический состав представлен тяжелыми суглинками и глиной, не вполне благоприятными для культивирования персика.

Климат Предгорной зоны садоводства Краснодарского края, где расположена Крымская ОСС, характеризуется как умеренно-континентальный. Снежный покров неустойчив. Осадков в целом, выпадает достаточно: среднее многолетнее количество составляет 657мм. Продолжительность безморозного периода 180-190 дней. Лимитирующим фактором для персика являются морозы до – 25 о С и ниже; случаются здесь и весенние заморозки в апреле-мае до –7оС, что вызывает повреждение и гибель цветков персика. Средняя температура апрель-сентябрь +17,8оС, абсолютный максимум +44оС.

В целом почвенно-климатические условия территории, где расположена Крымская ОСС, благоприятны для разведения персика. Специфична для Западного предгорья Предкавказья повторяемость стресс-факторов: засухи, переувлажнение, возвратные заморозки, раннезимние морозы, периодически случающиеся эпифитотии разных болезней – все это делает Крымскую ОСС уникальным местом для оценки генофонда и селекции на комплексную устойчивость персика. На таком провокационном фоне выделяются наиболее комплексно-устойчивые сорта, подвои, доноры и источники селекционно-значимых признаков, представляющие особую ценность в селекции этой культуры на адаптивность.

В опыты по изучению сортов персика и его подвоев были включены образцы различного географического происхождения, где контрольными являлись районированные сорта, в частности, у персика – Память Симиренко, нектарина – Краснодарец и клоновые подвои Кубань-86 (среднерослый) и ВВА-1 (слаборослый).

В опытах по изучению различных типов формирования крон деревьев изучали следующие варианты: чашевидная (контроль); свободная татура; гибкое веретено; естественно-улучшенная; плоская ромбическая.

Схема посадки 5х2м., повторность опыта четырехкратная. В каждом варианте было по 24 учетных дерева (дерево – повторность). Деревья привиты на ВВА-1. Опыт был заложен в 1988году.

Сортоизучение и учеты в опытах по изучению сорто-подвойных комбинаций персика проводили в соответствии с общепринятыми методиками (1980, 1996). Зимостойкость сортов персика определяли по методикам (1972), и (1999). Площадь листовой поверхности определяли весовым способом по (1966), поступление солнечной радиации измеряли люксметром Ю-116. Изучение продуктивности фотосинтеза листьев вели по методике (1991). Изучение корневой системы проводили методом траншеи по .

Оценку химико-технологических качеств плодов проводили согласно методикам, описанным в «Методических указаниях по химико-технологическому сортоиспытанию овощных, плодовых и ягодных культур для консервной промышленности» (1995).

Экономическую эффективность рассчитывали согласно методике Дуброва (1973), Косых (1979).

Результаты исследований обрабатывали различными методами биологической статистики и дисперсионного анализов (1979). Для обработки данных на компьютере применяли пакеты прикладных программ Microsoft Excel. Для математической обработки данных на компьютере были использованы пекеты прикладных программ Statistica-2008.

Изучение клоновых подвоев на укореняемость зелеными, полуодревесневшими и одревесневшими черенками, а также горизонтальными отводками проводили в питомниках Крымской ОСС по общепринятым технологиям – в нашей модификации. Выращивание саженцев персика проводили в орошаемом питомнике Крымской ОСС в соответствии с общепринятыми технологиями и методиками проведения опытов с плодовыми культурами.

Участок испытания клоновых подвоев персика в саду заложен был в 1988 году, схема посадки 5х3 м. Испытывались 11 клоновых подвоев: контроль – сеянцы персика, привой сорт персика Память Симиренко.

При изучении совместимости подвоя с привоем изучали содержание нуклеиновых кислот в апексах однолетних побегов. Разделение нуклеиновых кислот проводили по Шмидту и Тангаузеру. Концентрацию нуклеиновых кислот в растворе определяли спектрофотометрическим методом по Спирину.

Исследования по изучению адаптивности клоновых подвоев методом географического испытания проводился как в различных регионах России, так и в зарубежных странах. В связи с тем, что производство персика в нашей стране сосредоточено в определенных регионах Северного Кавказа, климат которых сходен с таковым на Крымской ОСС. Поэтому изучение подвоев селекции Крымской ОСС проводилось в различных зонах садоводства Краснодарского края и ряде стран, где персик имеет широкое распространение, а природно-климатические условия резко отличаются от условий Северного Кавказа. Прежде всего, это касается США (штат Калифорния) и Испании (Каталона, Валенсия), где данная работа проводится в течение 10 лет в ряде питомников и фермерских хозяйств. Кроме того проводилось научно-производственное испытание с участием специализированных лабораторий.

В научно-производственных предприятиях Agromillora Catalana (Испания), где действует специализированная лаборатория по изучению почвенных патогенов, проводили исследования по изучению резистентности к нематодам, грибным и бактериальным заболеваниям, а также устойчивости к избытку извести (вызывающему хлороз листьев) и влаги в почве (вызывающему асфиксию). Примечательно, что эта работа проводилась по всей географической сети опорных пунктов Agromillora Catalana на территории Испании.

2.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Улучшение сортимента персика в Краснодарском крае.

Поскольку сортимент персика и особенно нектарина в Краснодарском крае ограничен, проводилась работа по его дальнейшему расширению в следующих направлениях:

-  Интродукция лучших образцов мирового сортимента, преимущественно сортов более зимостойких;

-  Создание новых сортов, сочетающих высокое качество плодов с адаптированостью к климатическим условиям Краснодарского края;

-  Подбор и создание крупноплодных и зимостойких сортов нектарина.

Сортоизучение персика и нектарина.

Изучалось 380 сортообразцов из помологической коллекции персика и нектарина различного происхождения, интродуцированные из различных стран и созданых в научных учреждениях Краснодарского края.

Особое внимание уделяли выявлению зимостойкости сортов. Изучали особенности прохождения зимнего покоя цветковых почек, их морозостойкость на различных этапах зимнего развития зимостойкость скелетной части деревьев. В результате этой работы были выделены сорта персика и нектарина с различной степенью зимостойкости в условиях Краснодарского края. Было установлено, что большинство возделываемых здесь сортов персика имеет короткий период зимнего покоя. В их числе сорта Редхайвен, Золотой Юбилей, Фаворит Мореттини, Адагумский. Сравнительно продолжительный период покоя у сортов Галбеника, Валиант, Везувий, Гранд Феррад, Гаяр№9, а также у декоративных сортообразцов персика: Царевна Лебедь, Клара Мейер, Огонь Прометея, Арлекино и ряда других. Это в значительной мере определяет их более высокую устойчивость в конце зимы.

Морозные зимы последних 20-ти лет позволили оценить зимостойкость генофонда сортов персика, сосредоточенного на Крымской ОСС (табл.1)

Удалось выделить ряд наиболее зимостойких образцов, сохраняющих часть цветковых почек после суровых зим гг, гг, гг., а также меньше других пострадавших от весенних заморозков в 2004г, 2009г. К их числу следует отнести сорта Андрос, Рилайнс, Ветеран, Память Симиренко, Стойкий, Лебедев, нектарин Розипринцесс, Краснодарец, Лола, Обильный. Эти сорта являются наиболее перспективными для возделывания во всех регионах Краснодарского края и, прежде всего, в Предгорной и Прикубанской зонах.

Таблица 1 – Характеристика сортов персика по подмерзанию цветковых почек в условиях перезимовки (КОСС, гг., %)

Сорт	год	1991	1993	1994	2002	2004	2006	2007	2009	2010
дата	4.02	4.01	13.02	3.04	4.04	26.01	25.02	27.01	24.01
t ºC	-20.0	-20.4	-20.0	-9.3	-7.8	-30.7	-20.5	-23.7	-28,9
Персик
Золотой Юбилей, к	25	0	50	100	100	100	100	100	100
Память Симиренко	25	0	70	83	91	100	95	80	86
Фаворит Мореттини	37	0	95	100	100	100	95	88	95
Лебедев	15	0	70	85	90	96	50	76	75
Андрос	35	0	85	85	95	98	65	80	90
Нектарин
Розипринцесс	30	0	90	95	98	100	70	90	90
Орион	25	0	80		96	98	70	90	90
Сильвер Рома	30	0	80		90	98	85	90	90

Высокие товарные и вкусовые качества таких зимостойких сортов как Память Симиренко, Андрос, Рилайнс, Ветеран, Лебедев позволят возделывать их и в Черноморской зоне края. Они достаточно конкурентоспособны по отношению к менее зимостойким ведущим здесь сортам – Редхайвен, Золотой Юбилей.