Введение к работе
Актуальность проблемы. Яблоня является одной из самых распространенных плодовых культур, (описано свыше 20 тыс. ее сортов). Яблоневые сады занимают свыше 70 процентов площадей. Широкое распространение производства плодов яблони в мире объясняется ценными их свойствами. Яблоня не слишком требовательна к условиям произрастания, дает высокие урожаи плодов, которые отличаются длительной лежкостыо, питательной ценностью и лечебными свойствами. В плодах содержатся легкоусваиваемые сахара, органические кислоты, белки, жиры, минеральные соли, дубильные, пектиновые и другие биологически активные вещества, выполняющие важнейшие физиолого-биологические функции и оказывающие лечебное действие на организм человека. По медицинским нормам потребность человека в плодах и ягодах составляет не менее 100 кг в год, из них около 40 кг приходится на долю яблок. Плоды яблони широко используются и как сырье в пищевой промышленности: из них готовят соки, варенье, джемы, повидло, мармелады, компоты, сиропы, сухофрукты, вина и другие продукты. Яблоня является хорошим медоносом. Плодовые насаждения, особенно яблоневые сады, имеют большое значение в экономике сельского хозяйства и являются высокодоходной отраслью.
Почвенно-климатические условия Кыргызской Республики благоприятны для развития садоводства. Особенно перспективной для закладки яблоневых садов сортами зимнего срока созревания является северная зона республики - Чуйская, Таласская долины, Иссык-Кульская котловина.
Однако, несмотря на благоприятные условия, урожайность садов в республике пока низкая - всего 30-35 ц/га. Причинами низких урожаев являются большая изреженность садов, вызванная прежде всего неудачным подбором сортов (без учета их физиолого-биологических особенностей) и невыполнение основных агротехнических мероприятий, необходимых для нормально роста и плодоношения яблони.
Дальнейшее увеличение валового сбора плодов в республике за счет расширения площадей не представляется'возможным, так как пахотнопригодные земли в основном используются под пропашные технические культуры. Оно может иметь место при условии интенсификации этой отрасли (внедрения в производство новых зимостойких, скороплодных, высокоурожайных, устойчивых к сельскохозяйственным вредителям и болезням сортов, уточнение сортового состава по зонам с учетом замены изреженных малопродуктивных насаждений высокопродуктивными садами). Повышение же продуктивности плодовых культур возможно лишь на
основе глубокого изучения их физиолого-биологических особенностей в каждом конкретном регионе.
Для решения этих вопросов необходимо было изучить эколого-физиологические особенности яблони, познать механизм формирования ее продуктивности. Это и послужило основанием для проведения настоящих исследований.
Объект и предмет исследований. Объектами исследований были районированные и перспективные сорта яблони селекции Э. Гереева и сорта, созданные автором диссертации, у которых необходимо было выявить зависимость прохождения важнейших физиолого-биохимических процессов яблони в зависимости от экологических условий произрастания деревьев.
Цель и задачи исследований. Цель работы состояла в следующем: цутем изучения эколого-физиологических особенностей яблони подобрать устойчивый ассортимент для различных регионов Северного Кыргызстана. В связи с этим необходимо было решить следующие задачи:
изучить влияние условий произрастания на рост и развитие яблони;
изучить пигментный состав, оптические свойства листьев, выявить влияние изменений в их структуре на фотосинтез, а также определить особенности фотосинтеза и дыхания листьев у различных сортов яблони;
изучить засухоустойчивость и жаростойкость яблонь в связи с особенностями их водообмена;
изучить зимостойкость яблонь в связи с особенностями их водообмена в зимний период, углеводным обменом и морозостойкостью;
выявить динамику урожайности и определить качество плодов у наиболее перспективных для внедрения сортов яблони;
используя результаты исследований, выделить устойчивые высокопродуктивные сорта яблони для Северного Кыргызстана и разработать принципы подбора родительских пар для выведения новых устойчивых сортов.
Научная новизна работы. Впервые в республике в ходе многолетних исследований нами комплексно изучены важнейшие физиолого-биохимические процессы у яблони в зависимости от условий произрастания и механизм адаптации растений к стрессовым факторам среды. Изучены морфология и анатомия листового аппарата, пигментный состав, транспирация и водоудерживающая способность листьев и побегов, углеводный обмен. Выявлена зависимость важнейшего физиологического процесса - фотосинтеза - от структуры листового аппарата и его функциональной деятельности, что сказывается на засухоустойчивости и зимостойкости растений.
На основе результатов комплексных исследований разработаны принципы подбора родительских пар и выделены доноры устойчивых
сортов для селекции яблони. Впервые в республике нами начата гибридизации яблони с использованием доноров на полиплоидном уровне.
Познание физиологических процессов позволяет понять пути приспособления растений к среде и повысить их устойчивость путем разработки более эффективных агротехнических приемов.
Практическое значение работы. На основании проведенных исследований выделены и рекомендованы для различных по климатическим условиям регионов Северного Кыргызстана высокопродуктивные устойчивые сорта и формы яблони. Использование научнообоснованных рекомендаций способствует созданию высокопродуктивных яблоневых садов, обеспечивающих получение устойчивых высоких урожаев, высококачественных плодов с повышенным содержанием биологически активных веществ.
Коллекция интродуцированных сортов и большой гибридный фонд яблони селекции Ботанического сада служат маточником для размножения их в плодопитомниках республики и внедрения в производство. В процессе продолжительной селекционной работы автором получено свыше трех тысяч новых гибридных форм, из которых ведется отбор перспективных для производства.
Положения выносимые на защиту.
1. Эколого-биологические особенности яблони в условиях
Северного Кыргызстана.
2. Подбор родительских пар (доноров) в селекции яблони на
основании биологических показателей.
3. Основы повышения продуктивности яблоневых садов.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на заседании методической комиссии Отделения растениеводства и селекции ВАСХНИЛ /Киев, 1983/, на научнометодическом совещании Всероссийского отделения ВАСХНИЛ (орел, 1984). На IV республиканской научно-практической конференции по проблеме "Физиолого-биохимические основы повышения продуктивности растений". /Фрунзе, 1991/. Содержание диссертации и основные положения доложены на кафедре ботаники и физиологии растений Кыргызского Государственного Национального университета, на производственном совещании лаборатории биологии плодовых растений и Ученом совете Ботанического сада HAH КР.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, описания условий проведения и методов исследований, объектов исследований, изложения результатов и их обсуждения, рекомендаций производству, выводов, списка использованной литературы. Работа изложена на 224 страницах машинописного текста, иллюстрирована 62 таблицами, 23 рисунками.
Список литературы включает 254 наименования.
Работа выполнена в лаборатории биологии плодовых растений Ботанического сада им. Э. Гареева Национальной академии наук Кыргызской Республики.
Автор искренне благодарен своим консультантам, коллегам по лаборатории и всему коллективу Ботанического сада за оказанную помощь в выполнении настоящей работы.