На правах рукописи

САВЕЛЬЕВА

НАТАЛЬЯ НИКОЛАЕВНА

ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

ОЦЕНКА ИММУННЫХ К ПАРШЕ СОРТОВ ЯБЛОНИ

В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОГО

РЕГИОНА РОССИИ

Специальность 06. 01. 05 селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Мичуринск-наукоград 2008

Диссертационная работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений имени И.В. Мичурина Россельхозакадемии

Научный руководитель – кандидат сельскохозяйственных наук,

Юшков Андрей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Бутенко Анатолий Иванович

кандидат сельскохозяйственных наук,

Щербенев Геннадий Яковлевич

Ведущая организация – ГНУ Всероссийский научно-исследовательский

институт селекции плодовых культур Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится 19 июня 2008 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 220.041.01 при Мичуринском государственном аграрном университете по адресу: 393760, Тамбовская обл.,

г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, Мичуринский ГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мичуринского государственного аграрного университета, а с авторефератом дополнительно на официальном сайте университета: http://www.mgau.ru/.

Автореферат разослан 12 мая 2008 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные и скрепленные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 220.041.01

кандидат с.-х. наук Н.М. Соломатин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Яблоне принадлежит ведущая роль в увеличении производства плодов, под которой в мире занято более 5,2 млн.га, а ее ежегодное мировое производство составляет более 60 млн.т, при средней урожайности 12,1 т/га. В России яблоня занимает 390 тыс.га и ежегодно производится около 2 млн.т плодов при средней урожайности 5,3 т/га (www.fao.org).

Недостатком многих сортов яблони является относительно низкая устойчивость к действию абиотических и биотических стрессоров, что особенно наглядно проявилось в последние годы. На борьбу с болезнями и вредителями плодовых культур расходуется более 20% от всех применяемых в сельском хозяйстве пестицидов, несмотря на то, что в общей структуре возделываемых земель они занимают всего около 3,5% (Кашин, 1995). В этой связи возделывание сортов яблони с высокой устойчивостью к наиболее опасным болезням и вредителям позволит снизить пестицидную нагрузку и улучшить экологическую обстановку.

В настоящее время в мире создано более 155 сортов яблони с моногенной устойчивостью к парше, которые почти не требуют применения фунгицидов. Однако биологические особенности и хозяйственная ценность многих новых иммунных сортов яблони, особенно интродуцированных, изучена недостаточно. В этой связи исследования по комплексной оценке иммунных к парше сортов, а также экономической эффективности их возделывания имеют актуальное значение и позволят рекомендовать лучшие генотипы для освоения в производстве и использовании в селекции.

Цель и задачи исследований. Цель работы – оценить хозяйственно-биологические особенности и экономическую эффективность иммунных к парше сортов яблони и на этой основе выделить наиболее ценные для хозяйственного использования и дальнейшей селекции.

В задачи исследований входило:

• изучить потенциал устойчивости к низким температурам в различные периоды зимовки методом искусственного промораживания и в естественных условиях;
• провести оценку устойчивости цветков к весенним заморозкам;
• с применением лабораторных методов изучить солевыносливость, засухо- и жаростойкость;
• на основе метода искусственного заражения и естественных инфекционных фонов оценить устойчивость к мучнистой росе и степень поражения паршой;
• определить скороплодность, урожайность, товарно-потребительские качества и биохимический состав плодов;
• дать экономическую оценку культивирования иммунных к парше сортов яблони и выделить перспективные для производства и селекции.

Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые проведена комплексная сравнительная оценка хозяйственно-биологических особенностей более 40 иммунных к парше сортов и форм яблони отечественной и зарубежной селекции. Изучен потенциал их устойчивости по компонентам зимостойкости. Выделены сорта и формы, сочетающие в своем генотипе высокий уровень устойчивости по всем четырем компонентам зимостойкости, которые способны без значительных повреждений выдерживать -30°С в начале и -40°С в середине зимы, -25°С после оттепели в +3°С и -37°С при повторной закалке после оттепелей, а также устойчивости цветков к весенним заморозкам. Среди иммунных сортов выявлены формы с высокой устойчивостью к мучнистой росе, жаро- и засухоустойчивостью, солевыносливостью. Проведена оценка скороплодности, особенностей роста, товарно-потребительских качеств и биохимического состава плодов. Выделены наиболее скороплодные, высокопродуктивные, слаборослые с малообъемными кронами сорта, а также генисточники повышенного содержания в плодах витамина С (более 20 мг/100г), Р-активных катехинов (более 250 мг/100г) и сахаров (свыше 11%) На основе анализа производственных затрат, экономической эффективности выращивания иммунных к парше сортов яблони, выделены наиболее перспективные для производственного использования и обоснована экономическая нецелесообразность возделывания интродуцированных зарубежных сортов в условиях Центрально-Черноземного региона России.

На основе проведенных исследований созданы (в соавторстве) и переданы в государственное испытание 3 новых зимостойких сорта яблони (Благовест, Флагман, Фрегат) с моногенной устойчивостью к парше (ген Vf), с плодами хорошего вкуса, зимнего срока потребления, высокой продуктивностью и экономической эффективностью. Заложены маточные насаждения этих сортов в экспериментальном хозяйстве ВНИИГиСПР им. И.В.Мичурина на площади 5 га.

Новые сорта и генисточники ценных признаков переданы для селекционного использования и дальнейшего изучения в Кокинский опорный пункт ВСТИСП (Брянск), Оренбургскую опытную станцию садоводства (Оренбург), ТНВ «Десна» (Брянская обл.).

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на 5 международных (Орел, 2005; Самохваловичи, 2006, 2007; Астрахань, 2006; Ростов, 2007) и 3 Всероссийских научных конференциях (Новосибирск, 2005; Пенза, 2007, 2008).

Публикации материалов исследований. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 2 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ (Вестник РАСХН, Садоводство и виноградарство).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 165 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций для производства и селекции, содержит 22 таблицы, 9 рисунков. Список использованной литературы включает 289 источников, из них 93 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты, условия и методика проведения исследований. Работа выполнена на базе Всероссийского научно-исследовательского института генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина Россельхозакадемии за период с 2004 по 2007 гг. в соответствии с программами НИР (номера государственной регистрации 01.200.204901 и 150070. 6827001121).

Объектами исследования являлись более 40 устойчивых к парше сортов и форм яблони отечественной и зарубежной селекции, полученные на основе доноров моногенной устойчивости с генами Vm и Vf.

В качестве контрольных сортов были использованы Антоновка обыкновенная, Коричное полосатое, Богатырь и др. Опытные растения были привиты на семенном и клоновом подвое № 54-118 и высажены с площадью питания 6х3 м. Защитные мероприятия по борьбе с паршой в саду не проводились.

В период проведения исследований погодные условия не всегда были благоприятны для яблони. После сравнительно суровой зимы 2005/06 года, когда абсолютный минимум температуры воздуха в январе и феврале достигал соответственно -34о и -37,8оС, отмечены повреждения иммунных к парше сортов яблони морозом. В 2004, 2005 и 2007 годах в зимне-весенний период (декабрь-март) в 1,2-2,3 раза увеличилось число дней со среднесуточной положительной температурой по сравнению с многолетними данными. В 2004 году сумма осадков за вегетационный период была на уровне среднемноголетних норм, а в 2005-2007 гг. – превышала в 1,1-1,3 раза.

Изучение потенциала устойчивости иммунных к парше сортов и форм яблони в различные периоды зимовки проводили в соответствии с методическими рекомендациями и указаниями М.М. Тюриной, Г.А. Гоголевой и др. (1978, 2002). Полевая оценка зимостойкости проводилась согласно «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1999).

При изучении засухо- и жаростойкости, солевыносливости руководствовались методическими рекомендациями Г.Н. Еремеева, 1966; М.Д. Кушниренко, 1967; В.Г. Леонченко и др., 2002. Оценка солевыносливости выполнена совместно с научным сотрудником лаборатории физиологии и биохимии Р.П. Евсеевой.

Оценку устойчивости к болезням, скороплодности, урожайности, товарно-потребительских качеств плодов проводили согласно методическим рекомендациям и указаниям (Ищенко, 1984; Нестеров, 1986; Кичина, 1988; Жданов, Седов 1996) и «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1999).

Исследования по определению биохимического состава плодов проводились в комплексе с научным сотрудником лаборатории физиологии и биохимии Т.А. Черенковой с учетом «Методических рекомендаций по анализу плодов на биохимический состав» (1982) и «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1999).

Полученные экспериментальные данные обработаны с помощью методов математической статистики (Доспехов, 1985; Перфильев, 1995) с использованием компьютерных программ Excel и Статистика.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Потенциал устойчивости иммунных к парше сортов яблони к абиотическим и биотическим стрессорам

На продуктивность плодовых растений, в частности яблони, негативное влияние оказывают неблагоприятные абиотические и биотические факторы. Именно от их действия наблюдаются 2-3-кратные различия между потенциальной и реализованной урожайностью сельскохозяйственных культур (Жученко, 2001).

Изучение потенциала устойчивости иммунных к парше сортов яблони отечественной и зарубежной селекции по компонентам зимостойкости показало их неодинаковую устойчивость.

Установлено, что у большинства иммунных к парше сортов яблони отечественной селекции устойчивость к морозам в начале зимнего периода вполне достаточна для условий Центрально-Черноземного региона России, и они способны без особых повреждений выносить температуры в минус 30оС. При этой температуре не отмечено повреждений коры, камбия, древесины, сердцевины и почек у сортов Фрегат, Болотовское, Орловим.

Иммунные к парше сорта и формы зарубежной селекции также имели незначительные повреждения коры и камбия, но по уровню устойчивости древесины, почек они уступали отечественным сортам.

В европейской части России более 98% всех зимних повреждений плодовым растениям причиняют морозы. В середине зимовки от их воздействия особенно сильно повреждается древесина. Незначительное повреждение этой ткани (от 0,1 до 1,5 балла) у сортов отечественной селекции наблюдается уже при температуре -37оС, а у зарубежных сортов Прайм, Редфри, Фридом и других степень подмерзания древесины при этом превысила 4 балла (табл.1).

Понижение температуры до -40оС приводит к более сильному подмерзанию древесины. Даже у зимостойких высокоадаптированных сортов народной селекции Коричное полосатое, Антоновка обыкновенная повреждение древесины составило 2,9 балла. Отечественные иммунные к парше сорта и формы Успенское, Былина, Болотовское, Скала, Курнаковское, Имрус, Орловский пионер, Первинка и элитные формы 25-8, 25-10 по устойчивости древесины не уступали контрольным сортам. Более низким потенциалом устойчивости древесины с повреждением более 3 баллов характеризуются сорта Фрегат, Веньяминовское, Флагман, Юбиляр, Солнышко, Свежесть, Афродита, Орловское полесье.

Таблица 1- Степень подмерзания древесины иммунных к парше сортов и форм яблони при различных температурах (в среднем за 2005-2007 гг.)

Сорт, форма	Степень подмерзания (балл) при температуре (оС)
	-37о	-40о	-42о
1	2	3	4
Отечественной селекции
Антоновка обыкновенная (к)	0,1	2,9	4,4
Коричное полосатое (к)	0,7	2,9	3,7
Курнаковское	1,0	1,8	3,7
Юбилей Москвы	1,5	2,3	4,3
17-19 (III)	1,0	2,4	4,1
Строевское	2,2	2,5	4,1
Орловский пионер	0,2	2,5	4,3
Успенское	0,6	2,6	3,4
25-10	0,6	2,6	4,5
25-8	0,5	2,6	3,8
Красуля	0	2,6	3,7
25-12	1,4	2,7	4,2
Былина	1,0	2,7	3,7
Имрус	0,7	2,7	4,3
Кандиль орловский	0,9	2,7	4,3
Первинка	1,2	2,8	4,7
Чистотел	1,2	2,8	3,6
Болотовское	0,4	2,8	3,8
Скала	0,8	2,8	3,6
Орловим	1,2	3,0	4,1
17-30 (II)	0,8	3,0	3,6
Чародейка	0,8	3,0	4,0
Старт	0,4	3,0	4,2
Благовест	0,5	3,1	4,5
Свежесть	1,1	3,2	5,0
Орловское полесье	0,6	3,2	4,9
Фрегат	0,7	3,3	3,8
Солнышко	0,5	3,6	3,7
Веньяминовское	0,8	3,7	4,3
Флагман	0,8	3,7	4,1
14-10 (III)	1,4	3,8	4,3
продолжение табл. 1
1	2	3	4
Афродита	1,0	3,8	4,8
13-28 (III)	0,3	3,8	4,4
Юбиляр	1,0	3,8	4,0
25-33	1,0	3,8	4,1
Зарубежной селекции
1924	2,8	3,0	4,4
SR 0523	2,7	3,1	4,6
Флорина	2,9	3,5	5,0
NHOS 16/63	2,7	3,8	4,5
ВМ 41497	4,0	4,2	4,8
Присцилла	3,3	4,2	5,0
Гевин	3,5	4,3	5,0
814	4,1	4,3	4,7
Либерти	4,2	4,3	5,0
Прайм	4,4	4,5	5,0
Фридом	4,1	4,5	5,0
PR 12Т67	3,7	4,6	5,0
Редфри	4,5	5,0	5,0
НСР05 = 0,29 для частных средних

Для древесины сортов Либерти, Фридом, Присцилла, Прайм, Гевин, Редфри и форм 814, ВМ 41497, PR 12Т67 температура в -40оС является летальной.

Для тканей коры, камбия и почек характерна более высокая устойчивость к низким температурам, чем для древесины.

Следует отметить, что потенциал устойчивости сорта к низким температурам определяется не только генотипическими особенностями, но и в значительной степени зависит от условий произрастания и складывающихся погодных условий. Однако выявлены сорта Скала, Болотовское, Орловское полесье, Фрегат, Орловим, Кандиль орловский с незначительным варьированием уровня морозостойкости по годам, то есть обладающие более высокой адаптационной способностью и стабильностью этого признака.

В последние годы в период перезимовки все чаще наблюдаются длительные оттепели. Так, в феврале 2004 и 2007 годов число дней с оттепелями превышало средние многолетние данные в 1,2-1,8 раза при максимальной температуре оттепели в 2,8-2,9оС.

После пятидневной оттепели в +3оС снижение температуры до -25оС привело к сильному подмерзанию почек, степень повреждения которых в зависимости от сорта колебалась от 1,2 (Антоновка обыкновенная) до 5,0 баллов (Фридом). В меньшей мере от резких перепадов температуры пострадали ткани коры, камбия и древесины.

Исходя из общей степени подмерзания тканей коры, камбия, древесины, сердцевины и почек наибольшим потенциалом устойчивости к резким перепадам температуры после оттепели с подмерзанием тканей до 1 балла и почек до 3,1 балла (на уровне Коричного полосатого) характеризуются сорта Успенское, Болотовское, Кандиль орловский, Орловский пионер, Красуля, Чистотел, Фрегат, Скала, Юбиляр. Низким потенциалом устойчивости по III компоненту зимостойкости обладают зарубежные иммунные к парше сорта и формы Фридом, 814, NHOS 16/63, которые подмерзают на 4,4-5 баллов.

Зимне-весенние оттепели не всегда приводят к повреждению растений. На степень повреждения возвратными морозами, прежде всего, влияет скорость снижения температуры после оттепели. Из иммунных к парше сортов высокой способностью восстанавливать утерянную в период оттепелей морозостойкость обладают сорта Красуля, Фрегат, Орловим, Успенское, Скала, Имрус, Болотовское, Кандиль орловский и другие, степень повреждения которых при -35оС не превышала 0,5 балла. Зарубежные иммунные к парше сорта Прайм, Присцилла, Фридом, SR 0523, Редфри и 814 подмерзли на 3,1-3,7 балла.

Таким образом, сорта Успенское, Болотовское, Скала, Фрегат и форма 25-10 имеют высокий уровень устойчивости по всем четырем компонентам зимостойкости. Зарубежные иммунные к парше сорта характеризуются низкой устойчивостью по компонентам зимостойкости.

Наши исследования показали, что весенние заморозки в -5оС являются губительными для бутонов и цветков большей части изученных иммунных к парше сортов яблони. При заморозках в -3оС у сортов Афродита, Свежесть, Курнаковское, Болотовское, Либерти, Успенское, Скала, Чистотел, Старт, Благовест, Солнышко и форм 1924, 25-8 сохранилось от 31,5 до 76,4% бутонов и цветков.

Устойчивость иммунных к парше сортов и форм яблони к низким температурам суровой зимы 2005/2006 года

После воздействия на растения продолжительных низких зимних температур (-37,8оС) выявлены существенные различия по степени подмерзания иммунных к парше сортов яблони. Не отмечено повреждения коры одно- и двухлетних ветвей у иммунных к парше сортов отечественной селекции. Сильно подмерзла кора (2,4-3,9 балла) у однолетних ветвей зарубежных иммунных сортов и форм Редфри, Фридом, Прайм, SR 0523 и 814.

Незначительное повреждение древесины 1-2-летних ветвей (0,3-1,5 балла) наблюдалось у сортов Болотовское, Фрегат, Орловим, Первинка, Имрус, Былина, Скала, Красуля, Старт, Благовест, Успенское, Орловский пионер, Чистотел, Юбиляр, Свежесть и формы 25-33, а более сильное (1,6-2,5 балла) – у сортов Флагман, Кандиль орловский, Юбилей Москвы, 17-19(III), Орловское полесье, Курнаковское, Веньяминовское, Солнышко, Строевское, Афродита и форм 25-10, 25-8, 17-30(II), 14-10(III). Подмерзание древесины у иммунных к парше зарубежных сортов было более значительное и колебалось от 2,1 (1924) до 4,8 балла (Фридом).

После воздействия низких температур значительно пострадали цветковые почки. У иммунных зарубежных сортов Прайм, Фридом и форм SR 0523, 814 они вымерзли полностью. От 80 до 98% почек погибло у сортов Либерти, Присцилла, Редфри и формы NHOS 16/63. у зарубежного донора моногенной устойчивости к парше 1924 сохранилось более 50% плодовых почек.

Высокую устойчивость к морозам (сохранилось 75,5-96,3% цветковых почек) показали сорта Орловим, Болотовское, Имрус, Старт, Орловский пионер, Первинка, Чистотел, Флагман, Красуля и формы 13-28(III), 25-33. У сортов Былина, Успенское, Кандиль орловский, Скала, Юбилей Москвы, Веньяминовское, Курнаковское, Орловское полесье их погибло от 40 до 60%. Более 70% цветковых почек пострадало от зимних морозов у сорта Афродита и формы 14-10(III).

Таким образом, потенциал устойчивости к низкотемпературным стрессам отечественных иммунных сортов значительно выше, чем у зарубежных.

Засухоустойчивость и жаростойкость иммунных к парше

сортов и форм яблони

В мире около 26% пашни подвержены засухам (Жученко, 2001). В условиях Тамбовской области вероятность лет с интенсивными и очень интенсивными засухами и суховеями составляют 20-40%, причем наиболее часто они бывают в июне-июле.

В результате проведения исследований установлено, что наибольшей засухоустойчивостью из изученных форм характеризовались сорта Юбиляр, Болотовское, Либерти, которые теряли после 4-х часового завядания не более 12,8% воды и восстанавливали оводненность на 44,2-50,3% (рис. 1). Высокая водоудерживающая способность отмечена у сортов Успенское, Курнаковское, Свежесть, Флагман. Потеря воды после четырех часов выветривания у данных форм составила 12,8-14,4%. Однако показатель степени восстановления оводненности у сортов Успенское, Курнаковское, Свежесть имел средние значения (33,1-38,1%). Сорт Флагман характеризовался низкой способностью к восстановлению оводненности при последующем насыщении (26,1%).

Средней устойчивостью к засухе обладали сорта Орловим, Скала, Веньяминовское. Они теряли при подсушивании в течение четырех часов не более 15,7% воды при высокой 47,4-49,5% (Орловим, Скала) или средней 38,2% (Веньяминовкое) способности восстановления оводненности.

Для форм Чародейка и Афродита также характерна средняя степень потери воды в пределах от 14,2 до 15,5%. Однако эти генотипы отличаются более низкой способностью восстановления оводненности при последующем насыщении (20,2-24,8%).

Недостаточная водоудерживающая способность отмечена у сортов Чистотел и Кандиль орловский. Данные формы при подсушивании потеряли более 19,7% воды. Показатели степени восстановления оводненности при этом имели относительно высокие значения (более 42,0%).

Уступают указанным сортам по засухоустойчивости Присцилла, Флорина, Красуля и элита 25-8. Для них характерна потеря воды при подсушивании от 18,4 до 27,8%. После завядания они восстанавливали оводненность лишь на 21,7-29,3%.

Рис.1. Водоудерживающая способность и степень восстановления оводненности листьев яблони при подсушивании и последующем насыщении

Наиболее высокая жаростойкость отмечена у сорта Болотовское. После воздействия теплового шока потеря воды у данного сорта составила 12,5% от первоначальной массы при уровне восстановления оводненности 55,2%.

Высокой водоудерживающей способностью после высокотемпературного воздействия и восстановлением оводненности при последующем насыщении также характеризуются сорта Веньяминовское и Чародейка. Сорт Болотовское сочетает в своем генотипе высокий уровень жаро- и засухоустойчивости

Устойчивость иммунных к парше сортов и форм яблони

к засолению

В России засоленные почвы занимают около 16 млн. га (Жученко, 2001). Изучение солевыносливости сортов яблони к хлоридному засолению показало, что наименьшее повреждение листьев при концентрации 0,4% имели сорта Кандиль орловский, Болотовское и форма 32-26 с геном Vb (0,2-0,7 балла), а наибольшее Строевское (2,1 балла) (табл.2). При увеличении концентрации до 0,6% наблюдалось более сильное повреждение листьев. Однако у относительно устойчивых к засолению сортов Кандиль орловский, Болотовское степень повреждения листьев была наименьшей и соответственно составила 0,4-0,7 балла. Наиболее сильные повреждения при концентрации NaCl в 0,6% отмечены у контрольного сорта Антоновка обыкновенная (2,3 балла) и иммунных к парше сортов Былина (2,8 балла), Веньяминовское (3,1 балла) и Строевское (3,6 балла). Иммунные сорта Успенское, Благовест, и форма 32-26 по устойчивости к засолению занимают промежуточное положение между отмеченными группами сортов со степенью повреждения листового аппарата в 1,3-1,9 балла.

Таблица 2 – Устойчивость иммунных к парше сортов яблони к засолению

Сорт	Степень повреждения листьев (в баллах)
	Контроль H2O	0,4%	0,6%
Антоновка обыкновенная (контроль)	0	1,3	2,3
Кандиль орловский	0	0,2	0,4
Болотовское	0	0,3	0,7
32-26	0	0,7	1,3
Успенское	0	1,0	1,7
Благовест	0	1,0	1,9
Былина	0	0,7	2,8
Веньяминовское	0	0,4	3,1
Строевское	0	2,1	3,6

Таким образом, наибольшей солевыносливостью обладает сорт Кандиль орловский и Болотовское, а наименьшей – Былина, Веньяминовское, Строевское.

Устойчивость иммунных к парше сортов и форм яблони

к биотическим стрессорам

Моногенная устойчивость яблони к парше характеризуется расоспецифичностью, в этой связи на первый план выходит проблема сохранения стабильности устойчивости (Parisi, Lespinasse, 1994; Седов, 2005). В условиях Тамбовской области изученные сорта и формы с генами Vm и Vf до настоящего времени еще сохраняют устойчивость и не поражаются паршой.

В последние годы в условиях Центрально-Черноземного региона России все большее распространение получает мучнистая роса. Оценка степени поражения иммунных к парше сортов и форм яблони на основе метода искусственного заражения показала, что наиболее высокой устойчивостью к этому заболеванию отличаются сорта Либерти и Свежесть со степенью поражения в 2,0-2,3 балла (табл. 3). У сортов Красуля, Флагман отмечено более сильное поражение мучнистой росой, которое не превышало 3 баллов. Низкой устойчивостью к мучнистой росе обладают сорта Фрегат и Строевское, причем у последнего сорта в 2007 году наблюдалось поражение отдельных ветвей в естественных условиях.

Таблица 3 – Устойчивость иммунных к парше сортов яблони к мучнистой росе при искусственном заражении (2006-2007 гг.)

Сорт	Степень поражения, балл	НСР05 = 0,34
Либерти	2,0	a
Свежесть	2,3	ab
Красуля	2,9	bc
Флагман	3,0	bcd
Присцилла	3,5	cde
Болотовское	3,6	def
Скала	3,6	def
Успенское	3,6	def
Фрегат	3,8	efg
Строевское	4,0	fg

Скороплодность, особенности роста и плодоношения

иммунных к парше сортов яблони

Скороплодность является важнейшим биологическим свойством сорта, от которого в значительной степени зависит окупаемость затрат на закладку и уход за многолетними насаждениями.

Началом эффективного плодоношения и перевода молодых садов в плодоносящие, считается срок, когда насаждения дают экономически окупаемые урожаи.

Большинство изученных иммунных к парше сортов яблони характеризуется высокой скороплодностью (табл. 4).

К таким сортам относятся Скала, Юбиляр, элитные формы 25-8, 25-10, у которых уже на 3 год заплодоносило 80% растений. У сортов Болотовское, Успенское, Кандиль орловский, Былина к этому времени вступило в пору плодоношения более 50% деревьев. Не отмечено заплодоносивших растений в 3-х летнем возрасте у сорта Свежесть, а у сортов Строевское, Курнаковское, Веньяминовское, Благовест, Старт и элиты 13-28 (III) процент растений, вступивших в пору плодоношения, колебался от 6,7 до 33,3.

В связи с интенсификацией садоводства к новым сортам предъявляется ряд требований, и наибольший интерес представляют сорта со сдержанным ростом и компактной кроной. К наиболее слаборослым сортам с высотой растений от 1,7 до 1,9 м и малообъемными кронами (0,4-0,7 м3) относятся Скала, Успенское, Веньяминовское, Свежесть, Благовест, Былина.

Высокие показатели продуктивности, выраженные в (кг/м3) единицы объема кроны, выявлены у сортов Скала(10,0), Веньяминовское (7,7), Благовест (6,5), Курнаковское (6.0), Свежесть (5,9) и форм 13-28 (III), 25-10 (6,0-5,9), а наименьшие – у сортов Строевское (2,6), Болотовское (2,8). Сорта Старт, Кандиль орловский, Юбиляр, Успенское, Былина и элита 25-8 характеризуются средними показателями продуктивности – 3,2-4,3 кг на единицу объема кроны.

Таблица 4 - Скороплодность и особенности роста иммунных к парше сортов и форм яблони

Сорт	Количество заплодоно-сивших растений (%) в возрасте (лет)			Особенности роста 5-летних растений
	3	4	5	высота растений, м	объем кроны, м3	площадь проекции кроны, м2
1	2	3	4	5	6	7
Скала	80,0	86,7	93,3	1,7	0,5	1,1
Успенское	66,7	86,7	86,7	1,7	0,4	1,1
Веньяминовское	20,0	86,7	100,0	1,8	0,6	1,6
Свежесть	0,0	86,7	93,3	1,8	0,4	0,9
Благовест	33,3	80,0	86,7	1,9	0,7	1,4
Былина	73,3	80,0	93,3	1,9	0,5	0,9
13-28 (III)	20,0	60,0	73,3	2,0	0,6	1,2
25-10	80,0	86,7	100,0	2,0	0,9	1,8
25-8	80,0	93,3	100,0	2,0	0,7	1,5
Курнаковское	13,3	93,3	93,3	2,0	0,4	0,9
Юбиляр	80,0	93,3	93,3	2,2	1,1	1,9
Кандиль орловский	60,0	80,0	86,7	2,2	1,6	2,9
Болотовское	53,3	93,3	93,3	2,4	1,4	2,5
Строевское	6,7	93,3	100,0	2,5	1,1	1,7
Старт	33,3	93,3	93,3	2,6	1,7	2,6
НСР05 0,14 0,38 0,44

Лучшим сортом по продуктивности (кг) на единицу площади проекции кроны (м2) оказался Скала (4,1 кг/м2). У сортов Свежесть, Курнаковское, Благовест, Юбиляр и форм 13-28 (III), 25-10 получено от 2,7 до 3,1 кг на 1 м2 площади проекции кроны. Низкий урожай в пересчете на единицу площади проекции кроны отмечен у сортов Болотовское (1,6 кг/м2), Строевское (1,7 кг/м2), Успенское (1,9 кг/м2).

Товарно-потребительские качества и биохимический состав плодов иммунных к парше сортов и форм яблони

Одним из важнейших признаков, характеризующих хозяйственную и пищевую ценность сорта, являются товарно-потребительские качества и биохимический состав плодов.

Более крупный размер плодов (массой 133-150 г) отмечен у сортов Былина, Успенское, Фрегат, Солнышко, Скала, Болотовское.

Средняя масса плодов изучаемых сортов зарубежной селекции колебалась от 50 (форма 1924) до 88 г (форма ВМ 41497). Этим сортам в условиях Центрально-Черноземного региона России недостает тепла для полноценного формирования товарно-потребительских качеств плодов.

Выделены сорта с незначительной изменчивостью по годам величины плодов с коэффициентом вариации до 10%, к которым относятся Флагман, Былина, Фрегат, Скала, Болотовское, Орловский пионер, Имрус, Первинка и элиты 25-33, 17-30 (II). По вкусовым достоинствам плодов (на 4,2-4,6 балла) выделяются сорта Афродита, Юбиляр, Кандиль орловский, Болотовское, Былина, Флагман, Фрегат, Красуля, Успенское. Изученные иммунные к парше сорта зарубежной селекции Флорина, Присцилла, Либерти, Гевин из-за недостатка тепла в условиях Мичуринска в основном формируют плоды посредственного или среднего вкуса, однако в условиях южной зоны их дегустационная оценка превышает 4,5 балла.

Пищевые и питательные достоинства плодов определяются их биохимическим составом. Уменьшение пестицидной нагрузки при выращивании сортов яблони с генетической устойчивостью к парше позволит получать более качественные плоды, которые наряду с потреблением в свежем виде могут быть использованы для переработки при получении натуральных продуктов питания функционального назначения с высоким содержанием витаминов и биологически активных веществ. Высокое содержание в плодах витамина С (более 20 мг/100г) отмечается в плодах сортов Успенское, Красуля, Флагман, Юбиляр, Скала. У большей части изученных сортов отмечено среднее содержание в плодах аскорбиновой кислоты. Выявлено значительное варьирование этого признака по годам. К сортам с незначительной изменчивостью содержания витамина С в плодах с коэффициентом вариации до 10% относятся Скала, Юбилей Москвы, Старт, Былина, элита 25-10. Значительной изменчивостью по этому признаку с коэффициентом вариации более 20% характеризуются сорта Болотовское (32,2), Успенское (26,5), Свежесть (28,5), Курнаковское (28,7), Веньяминовское (30,4), Кандиль орловский (37,3), Строевское (42,7). Иммунные к парше сорта зарубежной селекции отличались незначительной вариабельностью по годам по «С»-витаминности.

Изучаемые иммунные к парше сорта также имеют существенные различия по содержанию Р-активных катехинов с варьированием этого показателя от 46 (PR 12Т67) до 298,7 мг/100 г (Кандиль орловский). В группу сортов с высоким содержанием катехинов (более 250 мг/100 г) из сортов отечественной селекции вошли Имрус, Кандиль орловский, а зарубежной – 814 (264,0) и ВМ 41497 (270,0). Этот признак подвержен значительной вариабельности по годам, о чем свидетельствуют сравнительно большие значения коэффициента вариации, достигающие 40 и более процентов.

Анализ содержания сахаров в плодах иммунных к парше сортов яблони показал, что в среднем у них накапливается около 10-11% этих веществ при минимальном содержании 9,4% (PR 12Т67) и максимальном 14,6% (25-12).

Высокое содержание сахаров в плодах (более 11%) отмечено у отечественных сортов Былина, Орловим, Болотовское, Фрегат, Флагман, Успенское, Скала, Курнаковское, а зарубежных – Присцилла, Либерти.

Экономическая эффективность иммунных к парше сортов и форм яблони в период полного плодоношения

Одним из основных факторов повышения экономической эффективности садоводства является выращивание сортов с высокой устойчивой урожайностью.

В среднем за 2004-2007 годы наибольшая урожайность (27,3-33,1 т/га) в период полного плодоношения отмечена у сортов Успенское, Флагман, Былина, Скала, Кандиль орловский и элиты 25-10.

Зарубежные иммунные к парше сорта и формы яблони имеют низкую урожайность в условиях Центрально-Черноземного региона России, которая колебалась от 3,3 (Гевин) до 10,7 т/га (Либерти).

Повышение эффективности производства плодов остается главной целью товаропроизводителей. Важной задачей при этом является снижение затрат на производство продукции.

Как показали наши исследования, из общего количества производственных затрат наибольшую долю составляют расходы на сбор урожая (39,0%) и проведение обрезки (26,8%).

Затраты на внесение удобрений и обработку почвы соответственно составили 3,7 и 8,5%, причем стоимость самих удобрений составила 76,3% к сумме расходов по указанной работе.

В структуре производственных затрат по элементам 58,6% приходится на оплату труда, 7,6% – содержание основных средств, 8,4% – закупку нефтепродуктов, 2,8% – удобрений и 11,0% – ядохимикатов, причем 73,3% средств расходуется на приобретение фунгицидов против парши. На защитные мероприятия против парши приходится 15,9% затрат, причем стоимость самих фунгицидов составляет 50,3% от всех расходов на данные виды работ.

В этой связи возделывание сортов яблони с генетической устойчивостью к болезням обеспечит значительное повышение экономической эффективности садоводства.

Проведенная оценка экономической эффективности выращивания иммунных к парше сортов яблони отечественной и зарубежной селекции позволила выделить наиболее перспективные для производственного использования сорта (табл.5).

Среди иммунных к парше сортов осеннего срока созревания лучшей экономической эффективностью характеризуются Успенское, Скала (прибыль с 1 га – 243,2-278,7 тыс.руб. при уровне рентабельности 218,7-230,1%). По уровню рентабельности эти сорта на 96,9-108,3% превосходят контрольный сорт Жигулевское.

Среди сортов зимнего срока потребления наибольшая экономическая эффективность (прибыль с 1 га 287,9-369,1 тыс.руб., при уровне рентабельности 264,1-288,6%) отмечена у сортов Кандиль орловский, Былина, Флагман и Болотовское. Сорта Благовест и Фрегат несколько уступают по экономической эффективности отмеченным выше сортам, но превосходят в среднем по уровню рентабельности (на 72%) и полученной прибыли с 1 га (на 78,4 тыс.руб.) контрольный сорт Богатырь. Такие высокие экономические показатели у иммунных к парше сортов складываются не только из-за их более высокой продуктивности и качества плодов, но и экономии энергозатрат за счет исключения обработок фунгицидами против парши.

Таблица 5 – Экономическая эффективность выращивания иммунных к парше сортов яблони

Сорт, форма	Урожай- ность (ц/га)	Полные затраты на 1 га	Стоимость валовой продукции на 1 га (тыс.руб.)	Прибыль (+,–) (тыс.руб.)	Рентабель-ность (%)
1	2	3	4	5	6
Жигулевское (к)	151,3	88,7	196,7	108,0	121,8
Скала	307,5	121,1	399,8	278,7	230,1
Успенское	272,6	111,2	354,4	243,2	218,7
Богатырь (к)	181,0	97,2	271,5	174,3	179,3
Благовест	233,1	99,9	349,7	249,8	250,1
Фрегат	238,0	101,4	357,0	255,6	252,1
Флагман	292,5	116,9	438,8	321,9	275,4
Былина	299,0	118,7	448,5	329,8	277,8
Кандиль орловский	331,3	127,9	497,0	369,1	288,6
Болотовское	264,6	109,0	396,9	287,9	264,1
Флорина	42,5	45,8	25,5	-20,3	-44,3
Либерти	107,2	64,2	96,5	32,3	50,3

Выращивание зарубежных иммунных к парше сортов в условиях Центрально-Черноземного региона России экономически не выгодно. Так, сорт Флорина оказался убыточным при уровне рентабельности в -44,3%, а экономическая эффективность сорта Либерти уступала контрольному сорту Богатырь по полученной прибыли в 5,4 раза, а по рентабельности в 3,6 раза. Это связано с тем, что данные иммунные к парше сорта обладают низким адаптационным потенциалом, из-за недостатка тепла имеют низкую продуктивность и качество плодов.

Таким образом, использование лучших иммунных к парше сортов яблони в производстве является одним из путей повышения экономической эффективности садоводства и позволит улучшить экологическую обстановку за счет снижения фунгицидной нагрузки.

ВЫВОДЫ

1. Выявлен потенциал устойчивости более 40 иммунных к парше сортов яблони отечественной и зарубежной селекции к абиотическим и биотическим стрессорам.

Сорта Успенское, Болотовское, Скала, Фрегат и форма 25-10 имеют высокий уровень устойчивости по всем четырем компонентам зимостойкости и способны без значительных подмерзаний выдерживать -30оС в начале и -40оС в середине зимы, -25оС после оттепели в +3оС и -37оС при повторной закалке после оттепелей, они характеризовались высокой зимостойкостью и после суровой зимы 2005/06 года.

2. Относительно высоким потенциалом по II, III и IV компонентам зимостойкости (на уровне контрольных сортов Антоновка обыкновенная, Коричное полосатое) обладают сорта Орловим, Скала, Чистотел, Кандиль орловский, но несколько уступают им по устойчивости к низким температурам в начале зимовки (I компонент). Зарубежные иммунные сорта и формы (Гевин, Либерти, Прайм, Присцилла, Флорина, Фридом, Редфри, NHOS 16/63, PR 12T67, 1924, 814, ВМ 41497, SR 0523) характеризуются низкой устойчивостью по всем четырем компонентам зимостойкости.
3. Поздневесенние заморозки в -5оС являются губительными для бутонов и цветков большей части изученных иммунных к парше сортов яблони. При заморозках в -3оС у сортов Афродита, Свежесть, Курнаковское, Болотовское, Либерти, Успенское, Скала, Чистотел, Старт, Благовест, Солнышко и форм 1924, 25-8, сохранилось от 31,5 до 76,4% бутонов и цветков.
4. Выявлены различия по степени засухо- и жаростойкости у иммунных к парше сортов яблони. Высокую засухоустойчивость проявили сорта Орловим, Успенское, Курнаковское, Свежесть, а жаростойкость – Веньяминовское, Чародейка. Сорт Болотовское сочетает в своем генотипе высокий уровень жаро- и засухоустойчивости.
5. Установлено, что наибольшей солевыносливостью характеризуются сорта Кандиль орловский, Болотовское, а наименьшей – Былина, Веньяминовское, Строевское.
6. Все изученные сорта яблони с генами Vm и Vf еще сохраняют генетический иммунитет к существующим расам парши и не имеют признаков преодоления устойчивости в условиях Тамбовской области. Из отечественных сортов наиболее высоким потенциалом устойчивости к мучнистой росе обладает Свежесть, а зарубежных – Либерти.
7. Изученные иммунные к парше сорта характеризуются высокой скороплодностью. К ним относятся Скала, Юбиляр, Болотовское, Успенское, Кандиль орловский, Былина и формы 25-8, 25-10, у которых на 3 год заплодоносило 50-80% растений, привитых на полукарликовом подвое 54-118, и в сумме за 3 года получено от 4,6 до 8,7 кг плодов с одного дерева.
8. Установлено, что сорта Скала, Успенское, Былина, Свежесть, Курнаковское, Веньяминовское характеризуются сдержанным ростом и малообъемными кронами.
9. Выделены сорта и формы с незначительной изменчивостью по годам величины плодов с коэффициентом вариации до 10%, к которым относятся Флагман, Былина, Фрегат, Скала, Болотовское, Орловский пионер, Имрус, Первинка, 25-33, 17-30 (II).
10. Из изученных иммунных к парше сортов наибольшим содержанием витамина С (более 20 мг/100г) характеризуются сорта Успенское, Красуля, Флагман, Юбиляр, Скала; Р-активных катехинов (более 250 мг/100г) – Имрус, Кандиль орловский, ВМ 41497, 814; сахаров (более 11%) – Флагман, Успенское, Болотовское, Фрегат, Орловим, Былина, Курнаковское, Либерти, Присцилла, 1924, 814, 25-12, 25-33, 14-10 (III), 17-19 (III).
11. Установлено, что в структуре производственных затрат 58,6% приходится на оплату труда; 7,6% - содержание основных средств; 8,4% - на закупку нефтепродуктов; 2,8% - удобрений и 11,0% - ядохимикатов, причем 73,3% средств расходуется на приобретение фунгицидов против парши. Экономия затрат при выращивании иммунных сортов составляет 15,9%.
12. Иммунные к парше сорта отечественной селекции характеризуются высокой экономической эффективностью. По уровню рентабельности осенние сорта Успенское, Скала превосходят контрольный сорт Жигулевское на 96,9-108,3%. Среди сортов зимнего срока потребления наибольшая экономическая эффективность (прибыль с 1 га 287,9-369,1 тыс.руб., при уровне рентабельности 264,1-288,6%) отмечена у сортов Кандиль орловский, Былина, Флагман, Болотовское. Выращивание зарубежных иммунных к парше сортов в условиях Центрально-Черноземного региона России экономически не выгодно.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА И СЕЛЕКЦИИ

1. Рекомендовать для ускоренного размножения и широкого производственного испытания в условиях средней полосы России и других регионах созданные (в соавторстве) новые высокопродуктивные с моногенной устойчивостью к парше сорта яблони Благовест, Флагман, Фрегат, которые обладают высокой экономической эффективностью.
2. В селекции на устойчивость к абиотическим и биотическим стрессорам и другим хозяйственным признакам рекомендовать генисточники:

- высокого уровня устойчивости по всем четырем компонентам зимостойкости (Успенское, Болотовское, Скала, Фрегат, 25-10);

- устойчивости цветков к весенним заморозкам (Солнышко, Благовест, Старт, Чистотел, форма 25-8);

- жаро- и засухоустойчивости (Болотовское);

- солевыносливости (Болотовское, Кандиль орловский, 32-26);

- устойчивости к мучнистой росе (Либерти, Свежесть, Красуля, Флагман);

- скороплодности (Скала, Юбиляр, Болотовское, Успенское, Кандиль орловский, Былина);

- высокой урожайности (более 25 т/га) (Успенское, Флагман, Былина, Скала, Кандиль орловский, 25-10);

- крупноплодности (Успенское, Солнышко, Былина, Флагман, Фрегат);

- высокого содержания витамина С (более 20 мг/100г) (Успенское, Флагман, Юбиляр, Скала);

- высокого содержания Р-активных катехинов (более 250 мг/100г) (Имрус, Кандиль орловский, 814, ВМ 41497);

- содержание сахаров (более 11%) (Флагман, Болотовское, Успенское, Фрегат, Орловим, Былина, Курнаковское, Либерти, Присцилла, 25-12, 25-33, 14-10 (III), 17-19 (III), 1924, 814.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Савельева, Н.Н. Потенциал устойчивости иммунных к парше сортов и форм яблони к низким температурам / Н.Н. Савельева, А.Н. Юшков // Садоводство и цветоводство на современном этапе: сб. науч. тр. Юбилейной конф. (посвящ. 70-летию образования Новосибирской ЗПЯОС имени И.В. Мичурина, г. Бердск, 29 апреля 2005 г.). – Новосибирск, 2005. – С. 167-169.
2. Савельева, Н.Н. Продуктивность и экономическая эффективность иммунных сортов яблони / Н.Н. Савельева, А.Н. Юшков // Состояние и перспективы селекции и сорторазведения плодовых культур: матер. междунар. науч.-метод. конф. 12-15 июля 2005 г.– Орел: Изд-во ВНИИСПК, 2005. – С. 465-467.
3. Савельева, Н.Н. Селекционно-генетическое совершенствование сортового состава яблони и груши / Н.И. Савельев, А.Н. Юшков, Н.Н. Савельева, В.В. Чивилев, А.С. Земисов // Методическое обеспечение устойчивого развития современного плодоводства: Материалы междунар.науч.конф. (Самохваловичи, Минская обл., 6-8 октября 2006 г.).- Самохваловичи, 2006.- С. 47-51.
4. Савельева, Н.Н. Новые сорта семечковых культур и их хозяйственно-биологические особенности / Н.И. Савельев, А.Н. Юшков, Н.Н. Савельева, В.В. Чивилев, А.С. Земисов М.Б. Гладышева // Селекция, семеноводство и технология плодово-ягодных культур и картофеля: Сб. науч.тр. к 75-летию института.- Челябинск, 2006.- Т. VIII.- С. 27-36.
5. Савельева, Н.Н. Создание новых сортов семечковых культур с высокой устойчивостью к абиотическим факторам и улучшенным составом плодов / Н.И. Савельев, А.Н. Юшков, Н.Н. Савельева, В.В. Чивилев, М.Б. Гладышева // Проблемы ресурсосберегающего производства и переработки экологически чистой сельскохозяйственной продукции: Материалы междунар.науч.-практ.конф. (26-27 сентября 2006 г.).- Астрахань: Издат. дом «Астраханский университет», 2006.- С. 36-37.
6. Савельева, Н.Н. Устойчивые к болезням сорта яблони и груши / А.Н. Юшков, Н.Н. Савельева, Р.Е. Кириллов // Вестник РАСХН. – 2007. - №2. – С.42-43.
7. Савельева, Н.Н. Адаптивный потенциал и продуктивность сортов яблони после зимы 2005/2006 г. / Н.Н. Савельева // Садоводство и виноградарство. – 2007. – №2. – С. 9-10.
8. Савельева, Н.Н. Мировое производство плодов и совершенствование сортимента / Н.И. Савельев, В.Н. Макаров, М.Ю Акимов, Н.Н. Савельева // Состояние и перспективы развития агрономической науки: Материалы междунар. науч.-практ. конф., 5-8 июня 2007 г.- п. Першановский, 2007.- С. 95-98.
9. Савельева, Н.Н. Создание иммунных к парше и колонновидных генотипов яблони на основе идентифицированных генов / Н.И. Савельев, И.Н.Савельева // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: статьи XI Всероссийской научно-практической конференции. – Пенза, 2007. – С. 98-99.
10. Савельева, Н.Н. Засухо- и жароустойчивость сортов семечковых плодовых культур / Н.И. Савельев, А.Н. Юшков, Н.Н. Савельева, В.В. Чивилев, М.Б. Гладышева // Совершенствование сортимента плодовых, ягодных, орехоплодных культур и винограда в современных условиях хозяйствования: Матер. междунар. науч.-практ. конф. (пос. Самохваловичи, 28-30 авг. 2007 года). – Самохваловичи, 2007. – С. 27-32.

11. Савельева, Н.Н. Результаты селекции яблони и груши во ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина / Н.И. Савельев, В.В.Чивилев, А.Н. Юшков, Н.Н. Савельева, А.С. Земисов // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: статьи XII Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения проф., Засл. Агронома РСФСР А.И. Помогаевой. – Пенза, 2008. – С. 65-66.

Формат 60х84 1/16 Объем 1 усл.п.л. Тираж 100 Заказ № 17

ГНУ Всероссийский НИИ генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина

Россельхозакадемии