411.биоэкологические особенности роста и развития лимона кислого (citrus aurantifolia l

V На правах рукописи

Шерер Дмитрий Владимирович

БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ ЛИМОНА КИСЛОГО (CITRUS AURANTIFOLIA L.)

В ЗАЩИЩЕННОМ ГРУНТЕ

Специальность 06.01.07 — плодоводство, виноградарство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул 2004

г W,

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Работа выполнена на кафедре ботаники и экологии Кемеровского государственного сельскохозяйственного института в 2000-2003 гг.

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент Логуа Марнаиата Ташссвна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Пантелеева Елизавета Ивановна

кандидат сельскохозяйственных наук Прншспииа Галина Александровна

Ведущее учреждение: Новосибирская плодово-ягодная опытная станция им. И.В. Мичурина

Зашита состоитсяг%гяи,>»у2004г. в ф0& часов на заседании диссертационного совета Д.220.002.03 в Алтайском государственном аграрном университете по адресу: 656099, г. Барнаул, проспект Красноармейский, 98.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Алтайского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан<^^У^УУЛ*£004г.

Ученый секретарь диссертационного совета Ю.А.Гладков


1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сощшльно - экономическая стабильность в регионе во многом определяется уровнем жизни всех слоев населения и, в первую очередь, степенью удовлетворения потребностей человека в продуктах питания. Одним из основных звеньев в производстве продуктов питания является плодоводство, от уровня развития которого зависит ассортимент плодовой и ягодной продукции, необходимой для поддержания здоровья человека.

Институтом питания Академии медицинских наук рассчитана годовая норма потребления плодов и ягод, составляющая 113 кг на человека. Фактическое потребление в России в настоящее время составляет 28 % от нормы. Для повышения производства поливитаминного сырья плодов и ягод в Западной Сибири необходимо подобрать культуры и адаптивные сорта, разработать технологии производства экологически безопасных плодов лечебно-профилактического назначения.

Эта задача может быть решена как за счет повышения урожайности традиционно выращиваемых плодовых и ягодных культур, так и за счет интродукции и внедрения в сельскохозяйственное производство новых видов. Одним из таких видов является культура лимона. Ценность плодов лимона заключается в высоком содержании органических кислот, эфирных масел, пектиновых веществ, микроэлементов, витаминов С, В9, Е, Р и других веществ, применяемых в фармацевтической, парфюмерно-косметической и пищевой промышленности.

В условиях Западной Сибири Е.И. Пантелеевой (2002) были получены основные результаты по интродукции культуры лимона. Литературных данных о промышленном выращивании культуры лимона в условиях Кемеровской области нами не выявлено. В связи с этим для исследований была выбрана нетрадиционная для Кемеровской области плодовая культура -лимон кислый (Citrus aurantifolia L.). Климатические условия Сибири характеризуются Солее суровыми условиями в сравнении с ареалами промышленного выращивания цитрусовых, поэтому объект исследований изучался в условиях защищенного грунта.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы было изучение биоэкологических особенностей и разработка эффективных приемов повышения урожайности лимона кислого в условиях защищенного грунта.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: выявить биоэкологические особенности роста и сезонного развития лимона кислого; изучить влияние обрезки и внесения микроудобрсний на продолжительность фенологических фаз развития лимона и формирование урожайности; определить биохимический состав плодов и динамику его сохранности при различных способах и сроках хранения; оценить влияние регуляторов роста на окоренясмость зеленных черенков лимона при различных сроках посадки; рассчитать экономическую эффективность влияния технологических приемов выращивания на урожайность и вегетативное размножение лимона кислого. |

3 ЦНБ МСХА Фонд нлучндй литоолтуры


Научная новизна. Впервые для условий защищенного грунта в Кемеровской области проведены исследования по изучению биоэкологических особенностей роста, сезонного развития и влияния обрезки и внекорневых подкормок на плодоношение и биохимический состав плодов лимона. Изучены закономерности роста и развития, прохождение фенологических фаз в условиях защищенного фунта. Определено влияние обрезки и некорневых подкормок микроудобрениями на урожайность лимона кисло!». Изучен биохимический состав плодов лимона кислого и его варьирование в зависимости от предложенных агротехнических приемов выращивания, способов и сроков хранения. Обосновано применение регуляторов роста и различных сроков посадки зеленых черенков при интенсивном вегетативном размножении лимона кислого.

Положения, выносимые на защиту: 1. Влияние обрезки при формировании кроны и внесения микроудобрений на

изменение вегетационного периода лимона в условиях защищенного грунта Западной Сибири.

2. Влияние некоторых технологических приемов на варьирование биохимического состава плодов и динамику сохранности биологически активных веществ при различных сроках и способах хранения.

3. Применение регуляторов роста позволяет получать высокий выход окоре-ненных саженцев лимона при различных сроках черенкования.

Практическая значимость. Изученные биоэкологические особенности и сезонное развитие лимона кислого позволили рекомендовать оптимальную схему посадки деревьев сорта Узбекистан, выращиваемого в условиях защищенного грунта. Выявлено положительное влияние внекорневых подкормок микроудобрениями, обеспечивающих повышение продуктивности растений. Высокая эффективность размножения зелеными черенками и урожайность плодов лимона кислого, позволяет считать его перспективной культурой для промышленного садоводства, что подтверждается расчетом экономической эффективности предлагаемого комплекса мероприятий при выращивании лимона кислого в условиях защищенного грунта Западной Сибири.

Апробации работы. Основные положения диссертации доложены на VII международной школе - конференции «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2003); на международной научно-практической конференции «Современный агробизнес: состояние и перспективы развития» (Барнаул, 2003), на международной научно-методической конференции «Проблемы модернизации высшего профессионального образования» (Кострома, 2003); на региональной конференции молодых ученых «Красноярский край - освоение, развитие, перспективы» (Красноярск, 2004) на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава КемГСХИ (Кемерово 2004).

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 5 печатных работах.

Структура и обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, выводов, практических рекомендаций, приложений, списка литературы из 193 наименований, в том числе 18 иностранных работ. Работа изложена на 152 страницах, содержит 26 рисунков и 25 таблиц.

4


2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Условия проведения исследований. Исследования проводились в федеральном государственном унитарном предприятии «Совхоз Суховский» и Кемеровском государственном сельскохозяйственном институте на кафедре ботаники и экологии.

Площадь тепличного хозяйства 120 тыс. м2, остекленных теплиц и 3 тыс. м г - пленочных. Вся площадь остекленных теплиц состоит из четырех блоков по 30 тыс. м 2. Каждый блок включает 20 теплиц по 1500 м 2.

Своевременный контроль за питанием растений, биологическая и химическая защита растений от болезней и вредителей осуществлялась в агрохимической и биологической лабораториях.

В теплицах водный, тепловой, частично световой и газовый режимы поддерживаются искусственно. Тепловой режим теплиц делится на 2 периода: холодный (сентябрь - май) и теплый (май - сентябрь). Холодный период -температура окружающей среды до +15 °С. Теплый период - выше + 15 °С. В холодный период тепловой режим осуществляется водными отопительными системами (трубами), в которых подается вода от местной системы отопления. В теплый же период тепловой режим направлен на оптимизацию температуры воздуха путем проветривания, создания сквозняков в жаркие часы дня. Для уатаж-нения воздуха зимой и весной, когда влажность воздуха в теплице низкая, используется система испарительного охлаждения растений и увлажнения воздуха. Система испарительного увлажнения предназначена как для снятия перегрева растений, так и для распыления химических средств зашиты без использования ручного труда. Полив осуществляется дождеванием и шлангами. Грунт в теплице: 2 части дерновой почвы, 1 часть листовой, 1 часть перегноя и 1 часть речного песка; рН — нейтральная или близка к нейтральной; обеспеченность подвижными формами фосфора и калия, обменными формами магния и кальция — высокая.

Объектом исследований являлись 13-летнис деревья лимона сорта Узбекистан (Мсйер х Poncirus trifoliate Rafin.) Наблюдения и исследования проведены в 2000 - 2003 годах. В теплице площадью 1500 мг посажено 161 дерево с площадью питания 4 м . Уход проводили в соответствии с разработанными в производстве технологиями. Для систематических наблюдений выделили 90 модельных деревьев лимона: 10 вариантов опыта по 3 модельных дерева в трехкратной повторности, согласно методике полевого опыта (Доспехов, 1985). Общая площадь опытного участка составила 360 м2, схема опыта включала следующие варианты: контроль, обрезка, обрезка + В, обрезка + Си, обрезка + В + Си на деревьях с размерами кроны 210 х 220 см и 130 х 140 см. Внекорневые подкормки борными (бура - Na2B:07 x 10НгО) и медными микроудобрениями (медный купорос - CUSO4 x 5Н20) осуществляли 2 раза за вегетационный период: первый раз за две недели до наступления фазы цветения и второй раз при наступлении фазы плодоношения. Микроудобрения вносили при помощи ранцевого опрыскивателя ОРР - 1 объемом 10 литров. Для внекорневых под-

5


кормок использовали 0,05%-ный раствор микроудобрений (5 граммов на 10 литров воды), расход раствора — 1 литр на дерево,

Наблюдения за прохождением фенологических фаз лимона, общего состояния, урожайности, качеств плодов, биохимического состава нами проведены согласно «Программы и методики сортонзучения плодовых, ягодных, субтропических и орехоплодных культур» (1999), фенологические наблюдения производились по методике ВНИИС имени И.В. Мичурина (1980) для цитрусовых культур. Регистрировались следующие фенологические фазы: начало и конец первого, второго и третьего роста побегов; начала бутонизации; массовое цветение; конец цветения; начало изменения окраски плодов; массовое изменение окраски.

Общее состояние растений учитывали ежегодно у всех растений но 5-бальной шкале (Методика ВНИИС имени И.В. Мичурина, 1973).

Для оценки потенциальной продуктивности деревьев лимона использовали методику продуктивности, предложенную А.С. Овсянниковым (1980). Потенциал продуктивности оценивали по следующим компонентам продуктивности: длина плодоносящей древесины, количество цветков, завязей и зрелых плодов, процент полезной завязи, средняя масса одного плода.

Весовой учет съемного урожая в килограммах вели по каждому дереву. Оценку качества плодов лимона проводили в соответствии с ГОСТом 4429-70. Содержание сухих веществ в плодах определяли на рефрактометре, общую кислотность - титрованием, сахара - по Бертрану, аскорбиновой кислоты (витамин С) - индофенольным титрованием, количество Р витамина - по Л.И. Виго-рову. Оценка качества плодов проводилась в баллах, дегустация закрытым способом.

Содержание микроэлементов (Cd, Cu, Zn, Mn, Ni, Co, Fe, Сг, Во, РЬ) в растительных образцах после сухого озоления определяли на атомно - абсорбционном спектрометре. В почвенных образцах определяли содержание валовых (кислотный гидролиз в автоклаве) и подвижных микроэлементов методом атомно - абсорбционной спектрофотометрии.

Размножение лимона зелеными черенками: заготовка побегов, нарезка черенков, наблюдения и учеты в опыте проводили по методике, предложенной М.Т. Тарасенко (1968).

Расчеты по экономической эффективности вариантов опыта были произведены согласно методике В.И Кашина (1994). Экспериментальные данные обработаны статистическими методами дисперсионного и корреляционно — регрессионного анализами (Трифонова, 1994), с использованием табличного редактора Excel в среде операционной системы Microsoft Windows и компьютерной программы ANOVA.

6


3. БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РОСТА И СЕЗОННОГО РАЗВИТИЯ ЛИМОНА КИСЛОГО

Оценка общего состояния является интегрирующим показателем жизнеспособности растений. Формирование урожая зависит от особенностей развития надземной части (габитуса) растения.

При выбранной в производстве схемы посадки 2 х 2 м ширина вдоль и поперек кроны составила от 100 до 320 см, а высота деревьев от 180 до 320 см. Учитывая такую большую разницу размеров габитуса по высоте деревьев и ширине кроны, деревья лимона распределили по следующим группам: размер кроны от 100 — 130 см - 15 деревьев или 9 % от общего количества деревьев; от 130 - 160 см - 62 дерева (39%); от 160 до 190 см - 9 деревьев (6%); от 190 до 220 см — 10 деревьев (6%); >220 см - 65 деревьев (40%); высота деревьев от 180 до 210 см — 20 растений или 12% от общего количества деревьев; от 210 до 240 см - . 127 деревьев (80%); 240 - 270 см - 4 дерева (2%); 270 до 300 см -7 деревьев (4%);>300 - 3 дерева (2%). Деревья с размерами кроны менее 130 см и высотой менее 210 см не отличались лучшей облиственностыо, большим количеством годичных приростов и высокой продуктивностью по сравнению с другими группами.

Как указывает С. Hinarejot (1999), J. Mira (2000), при схеме посадки 2 x 2 м деревья лимона обладают наибольшей продуктивностью с округлой формой кроны, в которой скелетные ветви направлены под острым углом, поэтому при различной ширине кроны и высоте деревьев в качестве модельных групп мы выбрали растения с размерами кроны > 210 х 220 < см и > 130 х 140 <см и высотой 210 см. Согласно методикам проведения наблюдений за особенностями роста и плодоношения цитрусовых культур минимальное количество модельных деревьев должно равняться трем в трехкратной повторности. Согласно этим требованиям и вариантам наших исследований были отобраны по 45 модельных деревьев с размерами кроны 210 х 220 см и 130 х 140 см. У обеих групп модельных деревьев форма кроны округлая, средней густоты, с расположением скелетных ветвей под острым углом (табл. 1).

Таблица 1 —Характеристика модельных деревьев лимона сорта Узбекистан, см, 2001 г.

Количество деревьев

45

45

Размер кроны, см Ю-С

210,0 ±21,2

140,0 ±12,4

В-3 220,0 ±18,5

130,0 ±14,5

Высота дерева, см

210,0 ±12,0

210,0 ±8,3

Характеристика кроны

Крона округлая, средней густоты, скелетные ветви под

острым углом

Общепринятое мнение в плодоводстве, что деревья такого типа без обрезки вступают в плодоношение раньше, но быстро загущаются и в дальнейшем не достигают длительной и высокой урожайности (Sirisena, 1998). В связи

7


с этим, перед нами была поставлена задача при помощи обрезки определить оптимальный размер кроны данного сорта для лучшего плодоношения.

Представленные данные учетов «общего состояния растений» показали, что в 2001 году до обрезки с максимальным процентом засохших обрастающих ветвей и засохших ветвей приходилось 11,2% деревьев лимона с размерами кроны 210 х 220 см, а при размере кроны 130 х 140 см этот показатель составил 13,3% (табл. 2).

Положительное влияние формирующей обрезки отмечено уже на следующий 2002 год, количество деревьев в процентном соотношении с засохшими ветвями и приростом мене 10 см составило 4,4% для деревьев с размерами кроны 210 х 220 см и 6,7% для деревьев с размерами кроны 130 х 140 см. В 2003 году прослеживается та же закономерность, засохшие ветви отсутствовали, наибольший показатель однолетних приростов (более 15 см) практически сравнялся, резких различий в вариантах опыта не наблюдали.

Таблица 2 — Оценка общего состояния лимона сорта Узбекистан, 2001-2003 гг.

Год

2001

2002

2003

Размер кроны, см

210x220 130х140

210x220 130х140

210x220 130x140

Кол-во растений с годичным приростом, см

более 15 шт. 29 30

36 33

42 41

% 64,4 66,7

80.0 73,3

93,3 91,1

10- 15 шт. 11 9

7 '•• 9

3 4

% 24,4 20,0

15,6 20,0

6,7 8,9

Всего, %

88,8 86,7

95,6 93,3

100,0 100,0

Анализ данных показывает, что обрезка положительно влияет на показатель «общее состояние растений» независимо от размера кроны. Оптимальный выбор кроны при её формировании способствует лучшему развитию, более активному цветению и плодоношению.

Сезонное развитие лимона. Одной из особенностей биологии лимона, как отмечают Ф.Х. Бахтеев (1970), Е.С. Конькова (2001), является цикличность роста. Активный рост побегов в период вегетации чередуется с периодами относительного покоя. Проведенные нами наблюдения показали, что период вегетации для лимона сорта Узбекистан в условиях защищенного грунта Западной Сибири характерно 3 периода роста побегов, чередующихся с периодами покоя (табл. 3).

8


Таблица 3 - Фенорнтмика деревьев лимона сорта Узбекистан

Периоды роста

Первый период роста побегов Распускание почек Бутонизация Цветение Плодоношение Второй период роста побегов Распускание почек Бутонизация Цветение Плодоношение Третий период роста побегов Распускание почек Бутонизация Цветение Плодоношение

Годы исследований 2001

12.03-29.05 18.03-13.04 14.04-10.05 11.05-1.06 1.06-15.10 13.07-16.09 21.07-18.08 19.08-12.09 13.09-14.10 14.10-20.02 1.11-11.01 11.11-6.12 7.12-2.01 2.01-4.02

4.02-10.04

2002 9.03-26.05 14.03-10.04 11.04-12.05 13.05-28.05 2805-15.10 12.07-13.08 19.07-16.08 17.08-11.09 10.09-12.10 11.10-19.02 31.10-9.01 9.10-5.12 6.12-3.01 3.01-6.02 6.02-12.04

2003 13.03-28.05 19.03-15.04 16 04-11.05 12.05-28.05 28.05-15.10 15.07-12.08 23.07-17.08 18.08-15.09 13.09-12.10 11.10-11.02 3.11-7.01 13.10-8.12 9.12-5.01 5.01-9.02 9.02-11.04

Начало первого периода роста побегов лимона сорта Узбекистан наблюдали в первой половине марта (09.03-13.03), а окончание в конце мая (26.05-29.05). В этот период отмечено максимальное число бутонов, процесс цветения отмечался у 90% деревьев. Второй период роста побегов начинался 12.07-15.07 и продолжался 60-65 дней до 13.09-16.09. Во время второго периода роста были единичные бутоны, процесс цветения отмечался у 2% деревьев. Третий период роста побегов начинался 31.10-03.11 и заканчивался в середине декабря. На протяжении третьего периода роста цветение наблюдалось у 30 — 40% деревьев.

Цветение, как процесс феноритмики растения, у культуры лимон происходит круглогодично, но массовое цветение для сорта Узбекистан отмечено нами лишь один раз за вегетативный период. Во время второго и третьего периода цветения образуется 8 -10 % плодов от общего сбора. Следовательно, при выращивании лимона кислого в условиях защищенного грунта наиболее значимым для получения товарной продукции плодов является первый период цветения.

4. ВЛИЯНИЕ ОБРЕЗКИ И ВНЕСЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ЛИМОНА КИСЛОГО

Фенологические фазы развития лимона кислого. Все факторы микроклимата в теплице в наших исследованиях искусственно не поддерживались в рекомендуемых оптимальных пределах биологического роста и развития. Согласно этому температура, влажность почвы и воздуха, освещенность варьиро-

9


вали в годы исследований. В результате проведенных наблюдений выявлена некоторая зависимость сроков наступления фенологических фаз по вариантам опыта от метеорологических условий. Наиболее неблагоприятным по климатическим условиям оказался 2003 год. В месяцы активного цветения (апрель — май) и массового созревания плодов (июнь - август) наблюдалось отклонение среднесуточных показателей температуры от оптимума на 2°С. Период вегетации лимона в годы исследований составил 197 - 210 дней. Наибольшим он был на контрольном варианте и составил в 2001 году - 210, 2002 - 215 дней. На вариантах с обрезкой и внесением микроудобрений содержащих бор и медь период вегетации несколько сокращался. Эта закономерность наблюдалась как при формировании кроны до размеров 210 х 220 см, так и при 130 х 140 см. Начато распускания почек в 2001 году на контрольном варианте без обрезки и наступило 1 8 - 1 9 марта, обрезка и внесение микроудобрений влияли на срок распускания почек, этот период наступай на А — 5 дней позднее. Такая же закономерность наблюдалась в 2002 - 2003 годах. Это объясняется тем, что обрезка и внесение микроудобрений удлиняют период до распускания цветковых почек, когда наблюдается интенсивный рост однолетних побегов. Длина вегетационного периода на контрольном варианте составила от 208 до 215 дней в годы исследований. На вариантах с обрезкой и внесением микроудобрений этот период сократился и составил от 198 до 207 дней. Фаза начата бутонизации наступила раньше на контрольном варианте на 3 — 5 дней по сравнению с вариантами обрезкой и внесением микроудобрений. Фаза Цветения, образование плодов и начало плодоношения сокращались на вариантах обрезка + В + Си и обрезка + Си на 7 — 6 дней как при формировании кроны до размеров 210 х 220, так и 130 х 140 см. За счет сокращения прохождения выше перечисленных фаз развития, плодоношение на всех изученных вариантах наступало раньше. На вариантах с обрезкой кроны до размеров 210 х 220 см и. 130 х 140 с внесением В и внесением В + Си полное плодоношение, при котором наблюдалось массовое изменение окраски, наступало соответственно в 2001 году 15 и 11 — 14; в 2002 г. — 13 — 15 и 11 - 15; в 2003 г . - 6 - 12 и 13 октября.

На прохождение фенологических фаз и длину вегетационного периода оказывали влияние не только факторы микроклимата, но агротехнические приемы.

Морфологическая характеристика плодов лимона. Многие исследователи культуры считают размер плодов и их'массу константным признаком, генетически обусловленным сортом (Старостенко, 1987; Plant, 2003). На контрольных вариантах у деревьев с размерами кроны 210 х 220 см и 130 х 140 величина и масса плодов практически не отличались. Масса плодов варьировала в пределах 110,4 - 110,2 г; идентичные показатели нами отмечены для плодов в контрольном варианте деревьев с размером кроны 210 х 220 см — 71,2 х 75,3 мм; на деревьях с размером кроны 130 х 140 см — 71,2 х 75,1 мм. В вариантах опыта с применением борных микроудобрений плоды имели наиболее крупные размеры. Плоды на деревьях с размером кроны 210 х 220 см и с внесением борных микроудобрений имели массу в среднем за 3 года - 112,4 г, а плоды на деревьях с размером кроны 130 х 140 — 111,4 г. Наиболее крупные по размеру

10


плоды — 72,8 х 77,2 мм получены в варианте с применением обрезки и внесением борных микроудобрснин на деревьях с размерами кроны 210 х 220 см. На остальных вариантах опыта величина плодов не имела существенной разницы по сравнению с контролем (табл.4).

Таблица 4— Характеристика величины плодов лимона сорта Узбекистан, 2001-2003 гг.

Размер кроны, см, вариашы опыта

> 2 1 0 х 220 (контроль) 2 1 0 x 2 2 0 (обрезка) 210 х 220 (обрезка + В) 210 х 220 (обрезка + Си) 210 х 220 (обрезка * В +- Си)

> 1 3 0 х 140 (контроль)

130 х 140 (обрезка) 130 х 140 (обрезка 4- В) 130х 140 (обрезка -t- Си) 130 х 140 (обрезка * В * Си)

HCPoi

Длина, мм

71,2 70,1 72,8 71,3 71,7

71,2

71.4 72,0 71,3 71.5

0,8

Ширина, мм

75,3 76,2 77.2 76,3 76,4

75,1

75.2 75.2 75,2 75,4

1,3

Масса, г

110,4

111.5 112.4

111,1 111,4

110,2

111,3 111.4 110,7 111.1

0,9

Урожайность лимона кислого. Первое промышленное плодоношение у лимона сорта Узбекистан в условиях защищенного грунта Кемеровской области «Совхоза Суховский» отмечено на одиннадцатый год после посадки, причем урожайность в среднем составила 6,8 кг с дерева. Проведенный учет урожайности, начиная с 13 года плодоношения в 2001 - 2003 годах выявил существенное ее повышение. Заложенные нами варианты исследования, повышающие урожайность также показали вариабельность (табл. 5).

Таблица 5 — Урожайность лимона сорта Узбекистан, 2001 — 2003 гг.

Размер кроны, см, варианты опыта

> 2 1 0 х 220 (контроль) 2 1 0 x 2 2 0 (обрезка) 2 1 0 x 2 2 0 (обрезка + В) 210 х 220 (обрезка +• Си) 210 х 220 (обрезка + В + Си)

> 1 3 0 х 140 (контроль) 130 х 140 (обрезка) 130 х 140 (обрезка <- В) 130 х 140 (обрезка + Си) 130 х 140 (обрезка + В t- Си)

НСРм

Урожайность, кг с дерева 2001 10,0 10.0 14.4 11.3 10.8 8,4 9.6 11.2 8.8 10,0 0.5

2002 9,2 11.2 14.4 11.6 12,0 8.8 9.2 12,4 11.2 10.8 0,8

200 S 9,2 10.8 13.6" 10.8 11.6 8.8 10.0 11.6 10.0 11,2 0,3

срелняя 9,6 10,8 14,0 11.2 11,6 8,8 9.6 12.0 10.0 10.8

-

11


Наиболее существенное повышение урожайности выявлено в варианте обрезка и внесение борных микроудобрений. На фактическую урожайность оказали влияние агротехнические приемы. При размере кроны 210 х 220 см наибольшая урожайность составила в среднем 14 кгс дерева. Вариант деревьев с размерами кроны 130 х 140 см и внесением борных микроудобрений также отличался от контроля с урожайностью 12 кг с дерева.

Внесение медных микроудобрений и совместное применение их с борными микроудобрениями не оказало положительного влияния на урожайность и по годам варьировало незначительно.

Фактическая урожайность культуры до конца не раскрывает ее потенциальной продуктивности. Расчет потенциальной продуктивности изучаемого сорта показал возможность получения урожая плодов до 276 кг с дерева. Биологическая же составляла в среднем от 13,6 -14,4 кг с дерева на контрольных вариантах опыта и до 18,4 — 21,2 к гс дерева в вариантах с применением обрезки и внесение борных микроудобрений (табл. 6).

Таблица 6 - Реализация потенциальной продуктивности лимона сорта Узбекистан, 2001 - 2003 гг.


>210 х 220(контроль) 210x220 (обрезка) 210 х 220 (обрезка +• В) 210 х 220 (обрезка + Си) 210 х 220 (обрезка f В+ Си)

>130х 140 (контроль) 130 х 140 (обрезка) 130 х 140 (обрезка * В) 130 х 140 (обрезка + Си) 130 х 140 (обрезка +В+ Си)

НСР<«

Продуктивность

потенциальная,

кг с дерева

228.0-:-» 276.0 288,0 244,0 252,0 236,0 260.0 .. 276.0 244,0 :• 236,0- •

2.2

биологическая


13,6 17.6 21,2 15.6 17,2 14,4 16.8 18.4 15,6 15,2

% от п.п. 5.9 6,4 7,4 6,4 6.8 6.1 6,5 6,7 6.4 6,4

0.4

фактическая


9.6 ' 10.8

14,0 11.2 11.6 8.8 9.6 12.0 10.0 10.8

%от б.п. 70,6 61,4 66.0 71.8 67.4 61.1 57,1 65,2 64,1 71,0

% от потенциальной про

дуктивности 42 3.9 4,9 4.6 4.6 3,7 3,7 4.3 4.1 4.6

0,3

По потенциальной продуктивности лучшими оказались варианты с применением обрезки до размеров кроны 210 х 220 см и внесением борных микроудобрений — 228 кг с дерева, и с размерами кроны 130 х 140 см и применением буры - 248 кг с дерева. Они же лучшие и по биологической продуктивности. Биологическая продуктивность у варианта с применением обрезки до размера кроны 210 х 220 см и внесением буры — 21,2 и с размерами кроны 130 х 140 см и применением буры — 18,4 кг с дерева. Сорт лимона Узбекистан обладает высокой потенциальной продуктивностью, особенно в вариантах опыта с применением обрезки и внесением борных микроудобрений. Биологическая же про-

12


дуктивность у этих вариантов составляет 6,7 — 7,4%, фактическая — 4,3% — 4,9% от потенциальной. Такой низкий процент реализации биологической и фактической продуктивности от потенциальной обьясняется биологическими особенностями культуры, у которой до 90 - 95% цветков опадает во время фаз бутонизации и цветения, процент полезной завязи при этом равен 3-17 % (Цулая, 2001).

5. БИОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЛОДОВ ЛИМОНА

Содержание биологически - активных веществ в плодах. Изменение химического состава плодов лимона во многом зависит от температурно-водного режима выращивания и сроков сбора плодов (Бахтеев, 1970). Биохимический состав определяли в стадии товарной спелости (табл. 7).

Таблица 7 - Биохимический состав плодов лимона copra Узбекистан


>210х220(контроль)

210x220 (обрезка) 210 х 220 (обрезка + В)

210 х 220 (обрезка + Си)

210 х 220 (обрезка г В + Си) >130х 140(контроль)

Крона 130 х 140 (обрезка)

130 х 140 (обрезкам В)

130 х 140 (обрезка + Си)

130 х 140 (обрезка <• В + Си)

HCPOJ

Сухие растворимые вещества,

9,2-9,6

9,2-10,1

10,5-10,7

9,5-9,7

9,1-9,8 9,1-9,8

9,4-9,6

9,8-10,2

9,2-9,7

9,3-9,6

0,2

Общая кислотность,

Го 5,7-6,0

5,8-6,2

6,5-6,9

5,2-6,2

5,2-5,9 5.5-5,9

5,6-6,3

5,9-6,0

5,4-6,1

5,4-6,1

0,3

Дубильные ве-

% 0,3-0,4

0,3-0,4

0,3-0,4

0,3-0,4

0,3-0,4 0,3-0,4

0,3-0,4

0,3-0,4

0,3-0,4

0,3-0,4

0.4

Сахар, %

3,31-3,85

3,5-3,8

3,3-3,9

3,3-3,8

3.6-3,8 3,3-3,8

3,4-3,8

3.5-3,8

3,4-3,8

3,3-3,8

1,1

Витамины, мгна 100 г сух. в -ва

С

52,6-60,4

53,1-61,2

53.6-62.2

52,6-60,3

51,4-59.3 51,1-59.8

50,3-58,3

50,5-64,3

51,4-58,4

51,7-57,3

0,7

Р

19,4-21.3

19,2-21.2

20,2-21,5

19,3-20.2

19,3-20,3-19.3-20.2

19,2-21.4

20,2-20.4

19,2-20.3

19,3-20.2

0.5

Наибольшее влияние на накопление сухих растворимых веществ в плодах оказало внесение борных микроудобрсний и составило в среднем за 3 года 10,6 % у деревьев с размером кроны 210 х 220 см и 10,1 - с размером кроной 130 х 140 см. Обрезка и внесение медных микроудобрений не оказали существенного влияния на их накопление. Такая же закономерность наблюдалась по содержанию витамина С. При обрезке кроны до размеров 210 х 220 см с внесение борных микроудобрений, содержание витамина С в плодах составило в среднем за 3 года исследований 58 мг/100 г сухого вещества при размере кроны 130 х 140 см с внесением бора - 56 мг/100 г сухого вещества. На контрольном варианте этот показатель был равен 57 мг/100 г сухого вещества (у деревьев с размером кроны 210 х 220 см); 54 мг/100 г сухого вещества (у деревьев с размером кроны

13


130 х 140 см). Внесение медного купороса и совместного внесения микроудобрений существенного влияния на накопление витамина С не оказало. Содержание Сахаров в плодах на всех вариантах опыта за годы исследований составило в среднем 3,6 - 3,7 %.

Наилучшим вариантам по содержанию биологически активных веществ является вариант с внесением борных микроудобрений при обрезке кроны до размеров 210 х 220 см.

Влияние способов хранения, на товарное качество плодов лимона. Хранение плодов лимона проводили в хранилище ФГУП "Совхоз Суховский" при температуре 5 — 6 °С и относительной влажности 85 — 90 %, в течение 60 дней. Первый вариант предусматривал хранение плодов в упаковках из газонепроницаемого пищевого полиэтилена высокого давления и низкой плотности марки "С", толщиной 150 мкм. Во втором варианте плоды помещали в пластмассовые ящики вместимостью 25 кг. Для хранения брали плоды, находящиеся в фазе съемной зрелости (с кожурой зеленого цвета или с прозеленью), диаметр плодов 50 - 70 мм.

При изучении химического состава лимонов было установлено, что хранение плодов лимона в модифицированной газовой среде (МТС) позволило снизить потери сухого вещества на 1,35 %, витамина С на 10,19 мг %. Потери Сахаров при различных способах хранения более интенсивно проходили во втором варианте и составили 6,9% (табл. 8).

Таблица 8 — Биохимический состав плодов лимона при различных способах и сроках хранения

Показатель

Сухие вещества, %

Витамин С, мг% Титруемая кислотность, %

Сахар, %

Свежие плоды

вМГС

10,5

60,4

0,8

8,4

в ящиках

10,5

60,4

0,9

8,5

Через 15 дней

вМГС

9,6

55,9

0,6

4,2

в ящиках

9,1

54,4

0,8

3,1

Через • 30 дней

вМГС

9,2

46,7

0,6

4,2

в ящиках

8,3

43,3

0,5

2,1

Через бОдней

вМГС

6,4

33,2

0,6

3,0

в ящиках

5,0

23,4

0,4

1,6

Технология хранения плодов в модифицированной газовой среде способствовала замедлению процессов метаболизма, что обеспечивает лучшее сохранение сухих растворимых веществ, содержание Сахаров, витамина С и высоких вкусовых качеств плодов. Результаты дегустации свидетельствуют о том, что плоды хранившиеся в полиэтиленовых пакетах в МГС лучше сохранили вкусовую ценность и внешний вид после хранения, чем плоды при хранении в ящиках. Дегустационная оценка плодов, хранившихся в полиэтиленовых пакетах в МГС - 4,0 балла, в ящиках -3,3 балла.

14


6. ИНТЕНСИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ ЗЕЛЕНЫМИ ЧЕРЕНКАМИ ЛИМОНА КИСЛОГО

Окорснясмость зеленых черенков. Опыты по размножению лимона зелеными черенками проводились в течение 3 лет. В первый год изучали влияние сроков черенкования: первый - 2 0 апреля (затухание 1 роста побегов), второй -10 октября (окончание роста побегов) при нарезке черенков из разных частей кроны (верхней, средней и нижней). В 2002 и 2003 гг. опыт был модифицирован, в него включили обработку зеленых черенков регуляторами роста промышленной группы —эпином и силком. Перед поездкой черенки обрабатывали водным раствором регулятора роста в концентрации 50 мг/ л, экспозиция 14 ч. Черенки брали из различных частей кроны (верхней, средней и нижней), как в первом опыте. Результаты исследований показали положительное влияние на окоренясмость черенков лимона, используемых регуляторов роста (табл. 9).

Таблица 9 — Окореииемосгь зеленых черенков лимона сорта Узбекистан, %, 2002 - 2003 гг .

Варианты опыта

Черенки из верхней части кроны (контроль)

Черенки из верхней части кроны + сил к

Черенки из верхней части кроны *• эпин

Черенки из средней части кроны (контроль)

Черенки из средней части кроны *• силк

Черенки из средней части кроны « эпин Черенки из нижней части кроны (контроль)

Черенки из нижней части кроны * силк

Черенки из нижней части кроны f эпин

HCPcs

Срок черенкования

20 апреля 72,4

77,8

91,2

71,8

78,1

92.0

71,6

78,3

92,3

3.4

10 октября 47,2

49,6

50,4

46,8

48.8

51.1 46,3

49,7

50,6

1,4

При различных сроках посадки черенков лучшим является первый срок посадки - 20 апреля, при котором окоренясмость была выше на всех вариантах по сравнению с контролем, причем не имеет значения с какой части кроны взят посадочный материал. Максимальный процент окоренения наблюдали при обработке эпином, где этот показатель незначительно варьирует при первом сроке посадки (20 апреля) в пределах 91,2 - 92,3/о, при втором (10 октября) в пределах 50,4 — 51,1%, что на 20% и 3% соответственно выше по сравнению с контролем.

Нарастание побегов и корней. Высокие результаты окорсненсния в наших исследованиях были получены при посадке черенков 20 апреля. Этот эффект усиливался при обработке зеленых черенков регуляторами роста. Регуля-

15


тор роста — эиин оказал наибольшее влияние на способность черенков лимона к образованию приростов надземной части, и составил в среднем 20,5 см за год. Такая же закономерность выявлена и при росте корней; эпин не только повышал процент окоренения, но и способствовал образованию большого числа корней общей длиной в среднем до 36 см. (табл. 10).

Таблица 10 — Обшая длина корнем и побегов окорснснных черенков лимона сорта Узбекистан, см

Варианты омыта

Черенки из верхней части кроны (контроль)

Черенки из верхней части кроны + силк

Черенки из верхней части кроны +• эпин

Черенки из средней части кроны (контроль) Черенки из средней части кроны + силк Черенки из средней части кроны -1- эпин

Черенки из нижней части кроны (контроль)

Черенки из нижней части кроны + силк

Черенки из нижней части кроны +• эпин

Срок черенкования 20 апреля

побеги 20,2

20,4

20,5

20.3 20,5 20,6

20,1

20,3

20,5

корни 30,1

35,3

37,2

31,5 34,6 35,8

29,7

35,6

36,6

10 октября побеги

10,3

10,2

10,5

10,2 10,2 10,6

10,3

10,3

10,6

корни 24,1

24,3

24,8

24,2 24,4 24,8

24,0

24,2

25,0 НСРОТЛ = 0,06 HCP0jB=8,2 HCP05C = 0,1

Фактор Л - срок посадки; фактор В — часть кроны; фактор С — регуляторы роста

Применение силка на общую длину корней и побегов не оказало существенного влияния и составило в среднем при первом сроке окоренения (20 апреля) 34,5 и 20,3 см соответственно. •,

Таким образом, оптимальный срок черенкования 20 апреля (затухание 1 роста побегов) и применение регулятора роста — эпина позволяет не только повышать процент окореняемости посадочного материала, но и улучшать развитие надземной массы и корневой системы

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Расчет экономической эффективности выращивания лимона кислого в условиях защищенного грунта показал, что культура является рентабельной (табл. 11).

Данные расчетов по экономической эффективности позволяют сделать вывод, что лучшим вариантом для внедрения в производство следует считать крону размером 210 х 220 (обрезка + В), при применении которого чистый доход с 1 м2 площади составляет 4,6 рубля, уровень рентабельности составляет 39%.

76


Таблица 11 - Экономическая эффективность применении обрезки и микроэлементов на культуре лимон и защищенном грунте, 2003 г.


>210х 220 (контроль)

>130х 140 (контроль)

210x220 (обрезка)

130 х 140 (обрезка)

210x220 (обрезка f В)

130 х 140 (обрезка + В)

210 х 220 (обрезка t Си)

130 х 140 (обрезка +• Си)

210 х 220 (обрезка+ВКГи)

130 х 140 (обрезка+В+Си)

Стоимость про

дукции. руб./м

100,8

92,4

113,4

100,8

147,0

126,0

117,6

105,0

121,8

113,4

Стоимость при

бавки урожая руб./ м

--

12,6

8,4

46,2

33,6

16.8

12,6

21,0

21,0

Затраты, руб./м2

96,0

88,0

101,0

93,0

106,0

98,0

106,0

9S.0

116,0

108,0

Дополнительные затраты^ руб/м

--

5,0

5,0

10,0

10,0

10,0

10,0

20,0

20.0

Окупаемость

дополнительных затрат. руб./ м

--

7,6

3,4

36,2

23.6

6,8

2,6

1.0

1,0

Дополнитель

ный чистый доход. руб / м

--

2,5

1.7

4,6

3,4

1,7

1.3

1,1

1,1

Уровень рента

бельности, Го

5.0

4,0

11,0

8,0

39,0

28,0

11,0

7.0

4,0

5,0

Проведенные расчеты показали, что использование регулятора роста -эпина при размножении зеленых черенков лимона, наиболее перспективный способ по сравнению зеленых черенков без обрабогки. Лучшая приживаемость отмечена у варианта с 1 сроком посадки (20 апреля), и составляет or 91 - 92 шт. Слабая приживаемость отмечена при использовании такого регулятора роста как енлк, при нервом сроке посадки (20 апреля) - 73 шт., при втором (10 октября) — 51 шт.

Цена рсазизации стандартных саженцев лимона кислого составила в 2003 году 80 руб./шт. Производственные затраты при размножении лимона зелеными черенками оказались на относительно высоком уровне и в значительной степени зависели от использования регулятора роста и систематической» повышения цен на энергоносители (3500-4000 руб.).

Наибольшая рентабельность без применения ре1уляторов роста отмечена в варианте при посадке черенков 20 апреля (65%). При использовании эпина этот показатель возрос на 19 %, рентабельность при этом составила 84%.

ВЫВОДЫ

1. Комплексное изучение бноэкологических особенностей роста и развития лимона кислого показывает возможность его успешного вырашивания в условиях защищенного грунта Западной Сибири.

2. Обрезка положительно влияет на показатель «обшес состояние растений» независимо от размера кроны. По опенке динамики нарастания однолст-

17


них побегов за три года, число побегов 10-15.И более 15 см составляет or 86,7 до 100 %, которые обеспечивают максимальное увеличение продуктивности деревьев лимона.

3. Для лимона кислого сорта Узбекистан в условиях защищенного грунта Западной Сибири характерно 3 периода роста, чередующихся с периодами покоя. Наиболее значимым является первый период роста побегов (март - май), на которых формируется до 90% годичного урожая.

4. Феноритмика и интенсивность цветения лимона обуславливается развитием побегов, а также температурным режимом предыдущего года в период закладки почек (март). Эти показатели в 2001 и 2002 годах были наиболее благоприятными. Положительная корреляция температуры отмечена с мая по сентябрь (г=0,88 до 0,92), влажность влияла на феноритмику отрицательно с сентября по апрель (г=М),24), освещенность не оказывает влияния на сроки прохождения фенологических фаз (г=0,0012) во все годы исследований.

5. Обрезка и внесение микроудобрений содержащих бор и медь сокращает период вегетации на 5- 6 дней, что соответственно сокращает сроки плодоношения до 197 — 210 дней, что меньше на 10 — 15 дней чем на контрольном варианте.

6. Наиболее крупные по размеру плоды - 72,8 х 77,2 мм и массой 112,4 г получены в варианте с применением обрезки и с внесением борных микроудобрений на деревьях с размером кроны 210 х 220 см. Выявлена положительная корреляция применения борных микроудобрений и проведение формирующей обрезки на увеличение массы и размеров шюда для микроудобрений (г -0,78) и для обрезки (г =0,82).

7. Первое промышленное, плодоношение у лимона сорта Узбекистан отмечено на тринадцатый год жизни. На показатель фактической урожайности положительное влияние оказала обрезка и внесение борных микроудобрений, и при размере кроны 210 х 220 см составила 14 кг с дерева.

8. Плоды лимона отличаются высоким содержанием витаминов. По содержанию биологически активных веществ Лучшим является вариант с внесением борных микроудобрений при обрезке'-кроны до размера 210 х 220 см - содержание в плодах витамина С до 58 мг/100 г, витамина Р до 21,6 мг/100 г, общая кислотность 6,9%, сухих растворимых веществ до 10,7%.

9. Хранение плодов в течение 60 дней в модифицированной газовой среде (МГС) в полиэтиленовых пакетах обеспечивает выход товарной продукции на уровне 87 — 88% и снижение потери сухого вещества на 1,4 %, витамина С на 10,2 мг %, сахара на 2,4% по сравнению со способом хранением в ящиках.

10. При размножении лимона сорта Узбекистан зелеными черенками лучшим сроком посадки является 20 апреля (затухание 1 роста побегов) с высоким для лимона процентом окоренения от 71,7 до 72,0%. Применение регулятора роста эпина позволяет повысить процент окоренения до 92,3%.

11. Выращивание лимона кислого в условиях защищенного грунта Западной Сибири является экономически эффективно и рентабельно. Применение формирующей обрезки и внекорневой подкормки борными микроудобрениями позволяет получать урожайность до 14 кг с дерева, при этом уровень рента-

18


бельности составил от 28 до 39%. При размножении лимона зелеными черенками уровень рентабельности составил 65%, а при применении регуляторов роста 84%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для увеличения производства плодов лимона кислого сорта Узбекистан в условиях защищенного грунта при закладке насаждений рекомендуется использовать схему посадки 2,5 х 2,5 м, для формирования оптимальных размеров кроны.

2. Для получения высоких урожаев лимона сорта Узбекистан рекомендуется применение формирующей обрезки и применение внекорневых подкормок борными микроудобрения.

3. Размножать лимон сорта Узбекистан следует зеленым черенкованием с применением регулятора роста эпина,. повышающего выход однолетних саженцев до 92,3%.

4. Рекомендовать тепличным хозяйствам всех форм собственности расширять производство плодов лимона кислого как продукт лечебно профилактического назначения с высоким содержанием биологически активных веществ для потребления в свежем виде.

ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шсрср Д.В. Проблема получения экологически чистой продукции растениеводства в условиях защищенного грунта Западной Сибири// Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: Мат. межд. научной - школы конференции студентов и молодых ученых. — Абакан, 2003. - Т. II. - С. 222.

2. Шсрср Д.В., Логуа М.Т. Разработка технологических приемов возделывания лимона в условиях защищенного грунта // Проблемы модернизации высшего профессионального образования: Мат. межд. конф. - Кострома: изд-во КГСХА, 2 0 0 3 . - С . 198-199.

3. Шсрср Д.В. Проблема обеспеченности микроэлементами продукции растениеводства в условиях защищенного грунта Западной Сибири// Формирование рыночных отношений в региональном АПК: Мат. Межд. научно-практической конференции. - Барнаул: изд-во «Азбука», 2004. - С. 444.

4. Шсрср Д.В. Биологаческие особенности роста и развития лимона кислого в условиях защищенного грунта Западной Сибири // Вестник Кемеровского Государственного сельскохозяйственного института. Вып. 1. - Кемерово: АНО НПЦ «Перспектива», 2004. - С. 98-100.

5. Шсрср Д.В. Экологические аспекты использования фитонцидных свойств лимона кислого // Красноярский край — освоение, развитие, перспективы: Мат. региональной конференции студентов и молодых ученых. - Красноярск, 2004 - С. 168.

19


Р17266

Лицензия ЛР № 071868 от 19.05.99 г. Лицензия ПЛД № 44-75 от 06.05.99 г.

Подписано к печати 04.09.2004.Формат 84 х 108 1/32. Усл. печ. л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ № 93-04.

Издательство АНО ИПЦ «Перспектива» Кемеровского государственного сельскохозяйственного института

650056 Кемерово, ул. Марковцева, 5. тел. 73-23-59.

20


Documents

411.биоэкологические особенности роста и развития лимона кислого (citrus aurantifolia l