Введение к работе
Актуальность темы. Садоводство - важнейшая составная часть агропромышленного комплекса южных регионов России. Основное ее назначение - производство и обеспечение населения витаминизированными продуктами питания для поддержания и сохранения здоровья. Однако обеспеченность плодами для употребления в свежем виде удовлетворена лишь на 43,4% (Е. А. Егоров, 1999; 2006). Именно поэтому большое и постоянное внимание уделяется дальнейшему развитию отрасли.
Кроме того, последние годы много внимания уделяется вопросам озеленения территорий различных населенных пунктов. Сегодня на рынке появляется множество сортов и форм декоративных растений, максимально сочетающих в себе зимостойкость, устойчивость к болезням и высокую декоративность. По красоте, нежному и приятному аромату, продолжительности цветения, разнообразной окраске первое место среди декоративно-цветущих растений занимают розы (В. В. Воронцов, 2007).
Перед садоводами юга России стоят задачи не только увеличения объемов производства плодов, озеленения и благоустройства территорий, но и формирования устойчиво функционирующих многолетних насаждений и высокодекоративных растительных сообществ.
Однако решение поставленных задач сдерживается довольно частыми проявлениями во многих агроклиматических районах южного региона различных температурных стрессоров, в частности весенних заморозков и высоких температур воздуха в летний период. В связи с этим изучение механизма ответа садовых растений на повреждающее воздействие, а также разработка приемов, повышающих устойчивость плодовых и декоративных растений к действию стрессоров, являются весьма актуальными.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - определить диагностические критерии устойчивости садовых растений к температурным стрессорам весенне-летнего периода (заморозкам, высоким температурам воздуха) и разработать агроприемы, оптимизирующие эти свойства.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи исследований:
определить физиолого-биохимические показатели генеративных органов сортов основных плодовых культур (яблони и черешни), сопряжённые с проявлением устойчивости к весенним заморозкам;
изучить особенности адаптации растений чайно-гибридной розы к кратковременному понижению температуры в весенний период;
разработать прием, обеспечивающий повышение устойчивости плодовых растений к весенним заморозкам;
определить физиолого-биохимические критерии устойчивости садовых растений (яблони, сливы, чайно-гибридной розы) к высоким температурам;
выявить особенности проявления у растений яблони и розы окислительного стресса в неблагоприятных условиях летнего периода;
разработать способы повышения устойчивости садовых растений к высоким температурам воздуха;
определить экономическую эффективность реализации агро-приемов, обеспечивающих повышение устойчивости садовых растений к температурным стрессорам весенне-летнего периода.
Научная новизна результатов исследований. Уточнены физиолого-биохимические критерии заморозко- и жароустойчивости некоторых многолетних садовых растений.
Определены особенности проявления окислительного стресса у растений яблони и чайно-гибридной розы в неблагоприятных условиях летнего периода на территории юга России.
Показана возможность активизации синтеза липидов в генеративных органах растений черешни в ранневесенний период, обеспечивающей задержку выхода из состояния вынужденного покоя, что обусловливает повышение заморозкоустойчивости.
Подтверждена положительная роль бора и кальция в повышении устойчивости многолетних садовых растений к перегреву.
Практическая значимость работы. Обоснована возможность повышения устойчивости основных садовых растений юга России к температурным стрессорам весенне-летнего периода.
Предложен агроприем, способствующий задержке выхода растений черешни из состояния вынужденного покоя и повышению за счет этого их устойчивости к кратковременному понижению температуры в весенний период.
Разработаны способы повышения жароустойчивости основных садовых растений.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Активизация под влиянием температурного стрессора
накопления в генеративных органах липидов и индолилуксусной кислоты
(яблоня, черешня) и повышенная регенерационная способность растений
(чайно-гибридная роза) в весенний период - важные диагностические
критерии устойчивости садовых культур к заморозкам.
2. Использование обработки растений черешни перед началом
периода вегетации раствором глюкозы с добавлением глицерина как
одного из приемов задержки выхода их из состояния вынужденного покоя, обусловливающего и повышение заморозкоустойчивости.
3. Возможность применения совокупности показателей (степени изменения под влиянием температурного стрессора содержания в листьях белков и свободного пролина) для диагностики жароустойчивости садовых растений, а также перспективность некорневых подкормок борной кислотой и хлоридом кальция для оптимизации этого свойства.
Апробация и реализация результатов исследований. Результаты исследований представлены на четвертой студенческой региональной научно-практической конференции (Анапа, 2009), на Ш, V, VI Всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых (Краснодар, 2009; 2011; 2012; Пермь, 2012), на ежегодных научных конференциях студентов и аспирантов Кубанского государственного аграрного университета ( Краснодар, 2009 - 2012 гг.).
Результаты исследований (по мере их поэтапного выполнения) внедрены в хозяйствах муниципального образования город Краснодар: ЗАО «Центральное» и ЗАО «Плодовод».
Личный вклад соискателя в проведение научного исследования и получение наиболее существенных научных результатов состоит в следующем:
определении актуальной задачи в области физиологии и биохимии растений применительно к отрасли садоводства и разработке программы исследований в этом направлении;
закладке опытов и проведении научного эксперимента;
получении исходных данных, их обработке и интерпретации;
апробации результатов исследований;
подготовке публикаций в различных изданиях, в том числе рецензируемых, доля личного участия, в которых пропорциональна числу соавторов.
Публикации результатов исследований. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 13 статьях (в том числе 6 - в рецензируемых научных изданиях и журналах, определенных перечнем ВАК РФ).
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы, 29 рисунков и состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций по использованию результатов исследований, списка использованной литературы и приложений. Список используемой литературы включает 140 источников, в том числе 14 - на иностранных языках.
Автор выражает искреннюю благодарность за помощь, оказанную при проведении этой работы, заслуженному деятелю науки РФ, доктору
сельскохозяйственных наук, профессору Т.Н.Дорошенко; сотрудникам кафедр плодоводства, физиологии и биохимии растений Кубанского ГАУ, а также доктору химических наук, заведующему лабораторией анализа органических и газовых компонентов, фитонцидов НИЦ курортологии и реабилитации (г. Сочи) ФМБА России В. Н. Бехтереву.
