Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Селекционная оценка смородины чёрной на пригодность к машинной уборке урожая .10
1.1. Особенности роста и плодоношения смородины чёрной 10
1.2. Сроки созревания и дружность отдачи урожая смородины чёрной 15
1.3. Прочность и отделяемость ягод смородины чёрной 18
1.4. Габитус куста смородины чёрной и селекционные возможности его со-вершенствования .22
1.5. Современные технологии возделывания смородины чёрной в связи с машинной уборкой урожая .
Глава 2. Условия, материал и методика исследований
2.1. Климатические и почвенно-агротехнические условия проведения иссле-дований .31
2.2. Материал исследований .39
2.3. Методика исследований .42
Глава 3. Селекционная оценка смородины чёрной по прочности ягод и отде-дяемости их от плодоножки
3.1. Прочность ягод исходных форм смородины чёрной 47
3.2. Селекционная оценка исходных форм смородины чёрной по отделяемо-сти ягод от плодоножки .59
Глава 4. Селекционная оценка смородины чёрной по габитусу куста и дружности созревания плодов
4.1. Селекционная оценка сортов и форм по габитусу куста 70
4.2. Оценка родительских форм смородины чёрной по дружности созревания ягод 79
Глава 5. Селекционная оценка родительских форм смородины чёрной по компонентам продуктивности 84
5.1. Структура вегетативных и генеративных образований исходных форм и гибридов смородины чёрной 84
5.2. Селекционная оценка исходных форм смородины чёрной и их потомства по массе ягод 90
5.3. Биологическая и хозяйственная продуктивность сортов и отборных форм смородины чёрной 97
Глава 6. Возможность совмещения основных признаков пригодности к машинной уборке урожая с другими хозяйственно-ценными признаками смородины чёрной. Экономическая оценка сортов, пригодных для механизированной уборке урожая .103
6.1. Возможность совмещения основных признаков пригодности к машинной уборке урожая с другими хозяйственно-ценными признаками смородины чёрной .103
6.2. Экономическая оценка сортов, пригодных для механизированной уборке урожая .112 Заключение. Основные результаты работы 118
Рекомендации для селекции .120
Рекомендации для производства 122
Перспективы дальнейшей разработки темы 122
- Сроки созревания и дружность отдачи урожая смородины чёрной
- Материал исследований
- Селекционная оценка исходных форм смородины чёрной по отделяемо-сти ягод от плодоножки
- Селекционная оценка исходных форм смородины чёрной и их потомства по массе ягод
Введение к работе
Актуальность исследований. Смородина чёрная – растение умеренной зоны и бльшая часть территории России, за исключением южных регионов и районов крайнего севера, пригодна для промышленного её возделывания. Это самая высокотехнологическая культура из всех плодовых, все операции по её возделыванию, кроме санитарной обрезки, механизированы (Казаков, Сазонов, 2004; Жидёхина и др., 2009; Утков, 2015; Князев и др., 2016).
Сбор урожая – самая трудоёмкая операция при выращивании смородины чёрной. Известно, что на ручной сбор приходится до 70 % производственных затрат (Поздняков, 1985; Утков, 1992; Куминов, Жидёхина, 2003).
Создание сортов плодово-ягодных культур, пригодных к машинной уборке урожая – одно из приоритетных направлений современных селекционных программ. Ещё недавно выращивание культуры смородины сдерживалось из-за больших затрат ручного труда при сборе урожая. Учитывая это, становится очевидным актуальность создания сортов смородины чёрной, пригодных для машинной уборки урожая.
Степень разработанности темы исследований. В последние десятиле
тия в мире наблюдается существенное увеличение объёмов производства
ягод смородины чёрной. По данным FAOSTAT, крупнейшими производите
лями являются Россия, Польша, Украина, Австрия и Франция
(http:faostat3.fao.org/browse/Q/QC/E). Ежегодно Государственный реестр се
лекционных достижений, допущенных к использованию, пополняется новы
ми высокопродуктивными и адаптированными сортами. Так, только за пери
од 2013-2017 гг. в Госреестр включены 17 сортов смородины чёрной. Однако
информация о пригодности к машинной уборке урожая новых районирован
ных и перспективных сортов, как правило, отсутствует.
В связи с механизацией уборки ягод изменяются традиционные подходы к подбору сортов и приемам агротехники. Мировой опыт свидетельствует, что основными признаками сортов смородины чёрной, отвечающих требованиям пригодности к машинному способу уборки урожая, являются высокая прочность плодов, хорошая их отделяемость от плодоножки, зона плодоношения куста 0,3-1,8 м, одновременность созревания ягод в кисти 90 % и др.
Селекционная оценка ряда сортов и форм смородины чёрной по уровню проявления этих показателей, подбор сортов, пригодных к машинной уборке урожая, и стало предметом наших исследований, которые являются составной частью долгосрочной селекционной программы Кокинского опорного пункта ФГБНУ ВСТИСП по созданию сортов ягодных культур.
Целью и задачи исследований. Цель исследований – изучить селекционные особенности создания форм смородины черной, пригодных к машинной уборке урожая.
Решались следующие задачи:
1. Дать селекционную оценку исходных форм смородины черной с целью использования их в селекции на механизированную уборку урожая.
2. Изучить особенности формообразовательного процесса в потомстве
смородины чёрной по основным признакам, определяющим пригодность к
машинной уборке урожая (прочность плодов, усилие их отрыва от плодо
ножки, одновременность созревания ягод, компактность кроны растений).
-
Изучить потенциал продуктивности сортов и отборных форм смородины чёрной и возможности его реализации гибридным потомством.
-
Выявить возможность создания генотипов, совмещающих оптимальный уровень признаков, определяющих пригодность к машинной уборке урожая с другими хозяйственно полезными показателями.
-
Выделить наиболее ценные генетические источники изучаемых признаков для селекции и перспективные формы для производственного использования.
6. Провести хозяйственно-биологическую и экономическую оценку воз
делывания сортов и элитных форм смородины чёрной, пригодных для ма
шинной уборки урожая.
Научная новизна. Впервые в условиях юго-западной части Нечерноземья России проведена оценка 62 сортов смородины черной отечественной и зарубежной селекции и 27 отборных форм, созданных на Кокинском опорном пункте ФГБНУ ВСТИСП по основным признакам, определяющим пригодность к машинной уборке урожая и компонентам продуктивности. В результате исследований выделены ценные источники указанных признаков для дальнейшего селекционного использования. Выявлены особенности наследования гибридным потомством основных признаков, определяющих пригодность к механизированной уборке плодов, доказана возможность их совмещения с рядом других хозяйственно ценных признаков.
Установлены корреляции между признаками пригодности смородины черной к машинной уборе урожая и компонентами продуктивности. Доказана возможность создания селекционным путем перспективных форм смородины черной, сочетающих пригодность к машинной уборке урожая с высокой продуктивностью.
Теоретическая и практическая значимость работы. В результате проведенных исследований создан и проанализирован гибридный фонд смородины чёрной в количестве более 10 тыс. сеянцев от контролируемых скрещиваний, самоопыления и свободного опыления. Проведена комплексная сравнительная оценка ряда сортов, отборов и гибридного потомства по пригодности к машинной уборке урожая. Получены новые сведения по закономерностям наследования прочности плодов, усилию их отрыва от плодоножки, компактности кроны куста, массы ягод. Доказана возможность создания селекционным путем форм смородины черной, пригодных к механизированной уборке урожая, способных совмещать ряд других ценных хозяйственных признаков.
Выделенные нами формы 11-6/05, 3-37-2/02, 33-7-1, 45-20-03, 7-37-5/05, 21-25-1/05, 21-22-3/05 и др., а также сорта Миф, Кудесник, Чародей соответствуют основным требованиям по механизированной уборке урожая, отличаются крупноплодностью и высокой урожайностью. Дана экономическая
оценка возделывания сортообразцов, пригодных к машинной уборке урожая.
Полученные в ходе исследований качественно новые формы смородины чёрной являются ценным исходным материалом в дальнейшей селекционной работе по созданию сортов, пригодных к механизированному сбору плодов и перспективными для производственного испытания.
Получен (в соавторстве) патент на изобретение: «Прибор для определения усилия отрыва ягод».
Методология и методы диссертационного исследования. Изучение проводили с учётом основных положений «Программы и методики селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орёл, 1995), «Программы и методики сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур», (Орёл, 1999), методических рекомендаций «Оценка и подбор сортов чёрной смородины для машинной уборки урожая» (Якименко, Новопокровский, 1988).
При расчёте коэффициентов вариации и корреляции использовали приложение к программе Microsoft Excel 2010, для определения НСР применяли программу AgсStat.exe. При оценке родительских форм использован метод дисперсионного анализа (Доспехов, 1979).
Степень доминирования отдельных признаков определяли по методике, разработанной Ф. Петром и К. Фрейдом для культуры овса и успешно апробированной на плодово-ягодных культурах (И.В. Казаков, 1985; С.Д. Айтжа-нова, 2002).
Основные положения, выносимые на защиту:
– генетические источники прочности ягод, усилия их отрыва от плодоножки, дружности созревания плодов, компактности кроны, компонентов продуктивности для использования в селекции смородины черной;
– закономерности наследования основных признаков, определяющих пригодность смородины черной к механизированному сбору урожая и компонентов продуктивности;
– возможность создания форм смородины черной с оптимальным сочетанием признаков пригодности к машинной уборке урожая;
– экономическая эффективность возделывания новых сортов и форм смородины черной.
Степень достоверности результатов проведенных исследований. Выводы и рекомендации для практической селекции и производства основаны на экспериментальном материале, достоверность которого подтверждается статистической обработкой данных с использованием современных методов и программного обеспечения. Научные положения воспроизводимы и согласуются с опубликованными данными, полученными на других культурах.
Апробация работы. Материалы исследований доложены на заседаниях кафедры луговодства, селекции, семеноводства и плодоовощеводства и Ученого совета Института экономики и агробизнеса Брянского ГАУ, Международных научно-практических конференциях: «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2014, 2015, 2016), «Технологические
аспекты возделывания сельскохозяйственных культур» (Беларусь, Горки, 2015), «Актуальные проблемы агротехнологий XXI века и концепции их устойчивого развития» (Воронеж, 2016), V Юбилейной конференции «Коня-евские чтения» (Екатеринбург, 2016), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Роль молодых ученых в инновационном развитии сельского хозяйства» (Москва, 2014).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, из них 3 в изданиях, входящих в список ВАК РФ, а также получен патент на полезную модель (в соавторстве).
Личное участие автора в получении научных результатов. Экспериментальные материалы, отраженные в научной работе, получены автором самостоятельно. Соискатель лично прорабатывал программу и занимался исследовательской работой.
Реализация результатов исследований. Ряд хозяйственно-ценных отборов смородины чёрной высажен для производственного испытания в ТНВ «Десна» Выгоничского р-на Брянской обл. Выделенные элитные формы и доноры отдельных показателей продуктивности переданы в отдел биотехнологии и размножения растений Центра коллективного пользования приборным и научным оборудованием Брянского ГАУ, а так же высажены на селекционный участок Кокинского опорного пункта ФГБНУ ВСТИСП.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 164 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, заключения (основных результатов работы), рекомендаций для селекции и производства, перспектив дальнейшей разработки темы, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 18 таблиц и 16 рисунков. Список использованной литературы включает 179 наименований, в том числе 25 на иностранном языке.
Сроки созревания и дружность отдачи урожая смородины чёрной
Срок созревания плодов – признак, имеющий большое биологическое и хозяйственное значение (Евдокименко и др., 2006; Казаков, Сазонов, 2007). Селекция на ранние, сверхранние и поздние сроки созревания ягод была и остается одним из важнейших вопросов селекционных программ по этой культуре. В Сибири, Алтае и на Дальнем Востоке это обосновывалось тем, что рано созревающие сорта лучше подготавливались к зиме. Причиной этого направления исследований также можно считать и хозяйственно-экономическую заинтересованность в ранних и поздних сортах.
Срок созревания ягод у гибридного потомства на прямую зависит от исходных форм. Однако трансгрессия в сторону очень раннего созревания небольшая. Для селекции на раннее созревание лучшими исходными сортами оказались Приморский чемпион, Дружная, Бия, Синяя, Голубка (Куминов, 1977; Куминов и др., 1980; Равкин, 1987).
В работах доктора сельскохозяйственных наук Сазонова Ф.Ф. отмечено, что «в условиях Брянской области самое раннее и дружное созревание ягод, на уровне сорта Сеянец Голубки, характерно для сортов Лысково, Ядрёная, Тритон, Дочь Алтая, Сударушка, Глобус, Брянский агат. Самое позднее созревание ягод наблюдается у сортов Лентяй, Аметист, Вертикаль, Кипиана, Монисто, Орловская серенада, Бармалей» (Сазонов, 2006б, 2011).
Поздние и очень поздние сорта по сроку созревания выявлены среди представителей европейского подвида и его производных. Разница в сроках созревания ранних и поздних сортов может быть очень большая в отличие от сроков цветения и составляет от 2 до 5 недель. Следовательно, период плодоношения продолжается в среднем с III декады июня до конца I декады августа. Возделывание таких позднеспелых сортов, как Лентяй, Бармалей и Таинст-15 венная, позволяет увеличить период потребления ягод в свежем виде, сроки их переработки и решает многие организационные вопросы, связанные со сбором плодов (Равкин, 1987; Аладина, 2007; Сазонов, Сазонова, 2015).
Как отмечал в своих работах Уилсон (1958), встречаются сорта с ранним цветением, при этом созревающие в поздние сроки (сорт Болдуин), и сорта, цветущие поздно, созревающие в ранние сроки (Боскопский великан). Как правило, поздно созревающие растения требуют более продолжительного периода от оплодотворения до созревания, чем раннеспелые сорта. В селекции на позднее цветение путем подбора родителей с коротким периодом созревания можно отобрать поздно цветущие формы с разными сроками созревания (Кип, 1981).
Одним из основных условий при механизированной уборке урожая ягодных культур является дружное созревание основной массы ягод к моменту уборки урожая (Осипов, Осипова, 1992; Казаков, Сазонов, 2005). Существует мнение, что формы ранних сроков созревания характеризуются более дружным созреванием урожая, чем формы поздних сроков созревания (Соколова, 1981). Для механизированной уборки урожая смородины черной наиболее пригодны сорта с одновременно созревающими и легко отделяющимися при вибрации ягодами (Утков, 2015). При уборке урожая сортов с растянутым периодом созревания ягод наблюдается большая доля неубранного урожая.
При благоприятных погодных условиях в период цветения в кисти ягоды созревают одновременно. Этому способствует короткий срок цветения. При растянутом цветении, когда благоприятная погода чередуется с холодной и дождливой, цветки опыляются с опозданием, что сказывается на сроках и дружности созревания ягод. Также следует отметить, что ягоды одного и того же сорта на молодых растениях, равномерно освещаются и созревают дружнее, чем на старых кустах, где возрастает степень их затенения (Бурмистров, 1985).
Сорта с дружным созреванием ягод в кисти более предпочтительны для механизированной уборки урожая, так как потери урожая у таких сортов невелики. Продолжительность и сроки созревания смородины чёрной зависят от погодных условий (Сазонов, Подгаецкий, 2010). В жаркую погоду ягоды перезревают значительно быстрее, чем в прохладную. В зависимости от погодных условий оптимальный период уборки урожая может варьировать в значительной степени (Гурин, 2003).
Изучение признака дружности созревания ягод в кисти в потомстве дальневосточных форм показало, что сеянцев с дружным созреванием, вы-щеплялось у 6 сортов в пределах 41%-53%. Доктор биологических наук Рав-кин А.С. утверждает, что «высокая одномерность плодов выявлена в потомстве лишь определенных сортов и форм, либо используемых в качестве материнского, либо отцовского растения» (Равкин, 1987).
Профессор Бурмистров А.Д. сообщает, что «в 80-е годы в нашей стране в ряде хозяйств, для сбора урожая смородины чёрной стали активно использоваться электроуборочные машины ЭЯМ-200-8, оснащенные ручными вибраторами. К уборке приступали при созревании 85%-90% ягод и сбор проводили в один прием. Использование такого механизма возможно только для сортов, имеющих дружное созревание и прямостоячий куст» (Бурмистров, 1985).
Кандидат сельскохозяйственных наук Глебова Е.И. утверждает, что «при сборе недозрелых плодов часть урожая теряется, а по вкусовым качествам они уступают вызревшим на кустах ягодам. Рано созревают ягоды таких сортов, как Сеянец Голубки и Виноградная. В первом случае ягоды созревают одновременно, но быстро теряют транспортабельность, поэтому снимать их нужно в сжатые сроки. Во втором случае ягоды могут висеть долго и сохранять свои вкусовые качества. Ягоды сортов Памяти Жучкова, Ленинградский великан, Белорусская сладкая и других собирают в один прием» (Глебова и др., 1990).
Профессор Гурин А.Г. утверждает, что «для прогнозирования продолжительности механизированного сбора урожая смородины чёрной в течение 2-3-х лет с момента вступления плантации в плодоношение рекомендуют измерять параметры физико-механических свойств ягод каждого сорта (с момента созревания не менее 90% ягод в кусте, когда они обретут свойственную сорту окраску)» (Гурин, 2000).
Материал исследований
В I декаде января отмечена недельная оттепель с повышением среднесуточной температуры воздуха до +5,0С при полном отсутствии снежного покрова. Во II и III декадах похолодало, среднесуточная температура воздуха колебалась на уровне -7,7…-17,0С при минимальном значении на уровне почвы -32,0С и высоте снежного покрова 14 см. Оттепель повторилась во II декаде февраля, когда полностью исчез снежный покров. Снова температура воздуха повысилась до +5,0С при среднесуточном значении +1,2С. Подобные температурные колебания в зимний период не могут не сказаться на зимостойкости растений смородины чёрной, однако выход их из состояния вынужденного покоя не обнаружен. Уже в III декаде февраля температура снова снизилась до -7,2С, но устойчивый снежный покров уже не восстановился.
В марте по декадам среднесуточная температура воздуха держалась на уровне +1,3…+6,9С, снижаясь в отдельные периоды до -6,5…-7,1С при полном отсутствии снежного покрова.
Начало вегетации смородины чёрной отмечено уже во II декаде апреля, когда среднесуточные температуры воздуха превышали +8,5С, а в отдельные дни воздух прогревался до +21,8С. Доля выпавших осадков в этот месяц составила 30,2 мм, что на 11,2% ниже среднемноголетних данных.
Поскольку среднесуточная температура воздуха в III декаде апреля была на уровне +13,3С и в отдельные дни достигала +22,8С, а осадков выпало не более 1,0 мм при влажности воздуха 55%, все это способствовало тому, что растения смородины чёрной на 6-7 дней раньше обычных сроков вступили в стадию цветения. Уже 26-27 апреля начали раскрываться первые бутоны ра-ноцветущих генотипов.
Весной 2014 года цветение растений смородины чёрной началось 26-27 апреля и закончилось 8 мая. Гибридизацию начали на 6-7 дней раньше обычных сроков. В период цветения смородины температура воздуха в среднем была на уровне +11,0…+14,5С при максимальном проявлении +23,8С и влажности воздуха 60%. Существенных заморозков практически не наблюдалось, лишь отмечено кратковременное снижение температуры до -2,5С, но на завязываемости плодов это не отразилось и осыпания завязи не последовало. В III декаде мая в среднем воздух прогревается до +20С, но в отдельные дни отмечен температурный максимум +51,0С, а влажность воздуха повышалась до 82,5%.
Июнь выдался достаточно «сухой». Осадков выпало 25,1 мм при норме 65,0 мм, влажность воздуха – 77,3%. Во II и III декадах июня наблюдались значительные суточные колебания температуры. Так, если среднесуточная температура воздуха в среднем была на уровне +14,6С, отмечено её ночное снижение до +4,2….+5,0С, а днём она доходила до +23,8…27,2С. Начало плодоношения растений смородины чёрной в таких условиях отмечено на неделю раньше обычных сроков. Подобные колебания ночных и дневных температур (с разницей от минимума до максимума в 20С) наблюдались также на протяжении всего июля. При этом в I декаде июля, во время созревания основной части генетической коллекции и гибридного фонда, выпало всего 7,0 мм осадков, температура воздуха достигала +30,3С, а влажность воздуха составила 76,0%. Их созревание происходило в более сжатые сроки и к 20 июля даже позднеспелые генотипы полностью закончили плодоношение.
В I и II декадах сентября температура снизилась до +12,1…+15,8С с ночными понижениями от 0 до +5,5С. Весь сентябрь преобладала сухая погода с недостатком влаги. Если в I декаде выпало 5,7 мм осадков, то во II декаде – 0 мм. За весь сентябрь выпало 36,1 мм осадков при норме 46 мм, что на 21,5% ниже среднемноголетних данных.
В I декаде октября отмечено снижение ночных температур до -2,2С при среднесуточных температурах воздуха +6,2С и полном отсутствии осадков. Во II декаде октября среднесуточная температура повышалась до +8,5С, но случались ночные заморозки до -8,4С. В III декаде выпало 7,6 мм осадков, среднесуточная температура снизилась до -0,1С, отмечен температурный минимум на поверхности почвы -13,5С, хотя днём воздух ещё прогревался до +12,3С, почва уже промерзла до 12,5 см. В I декаде ноября устанавливается тёплая (до +14С) и влажная погода.
Зима 2014/2015 годов началась позднее обычных сроков. Устойчивые заморозки (до -6,2С) установились в III декаде ноября с кратковременным понижением температуры на уровне почвы до -18,7С при отсутствии снежного покрова. В I декаде декабря отмечено понижение температуры на поверхности почвы до -20,0С при среднесуточной температуре воздуха -6,4С (снег полностью отсутствовал). Во II декаде декабря выпал снег на высоту 8 см, при среднесуточной температуре воздуха +0,1С. Повышение температуры воздуха в отдельные дни до +6,4С с осадками в виде дождей (44,1 мм) привело к полному таянию снега. Температура воздуха не опускалась ниже -5,7С. В связи с тем, что к этому времени глубина промерзания почвы составляла 42 см, в понижениях участка, где расположены посадки смородины, образовалось скопление и продолжительное стояние талых вод. Лишь в III декаде декабря выпал незначительный снежный покров (7 см) при среднесуточной температуре воздуха -5,9С, при этом зафиксировано снижение температуры воздуха на уровне снега до -26,0С.
Во II декаде января 2015 года наблюдалась оттепель с повышением температуры до +4,3С, осадками в виде дождей, обильным таянием снега при среднесуточной температуре воздуха -0,2С. На протяжении всей III декады января снег полностью отсутствовал, температура в отдельные дни повышалась до +4,5С. Устойчивый снежный покров (9,7 см) образовался лишь в I декаде февраля. Всё это негативно сказалось на адаптационных ресурсах смородины чёрной и в конечном итоге привело к гибели отдельных растений.
Селекционная оценка исходных форм смородины чёрной по отделяемо-сти ягод от плодоножки
Таким образом, проведенный гибридологический анализ выявил значительное варьирование в потомстве прочности плодов, что подтверждает полигенную природу наследования изучаемого признака. Лучшими гибридными комбинациями за период исследований по выходу сеянцев с прочностью плодов 7,0 Н и более стали Ядрёная х Исток, Бармалей х Дебрянск, Дебрянск х Дар Смольяниновой, Дебрянск х Добрый джинн, Дар Смольяниновой х Лит-виновская, Литвиновская х Дар Смольяниновой, 6-18-120 х 6-18-149, Орловская серенада х Мрия и популяции от свободного опыления отборной формы 27-01-09 и сортов Литвиновская, Зелёная дымка, Ядрёная. Доля сеянцев с прочностью ягод 7,0 Н и более в их потомстве составляла от 10,3% до 43,7%.
В результате проведенных исследований выделены отдельные сеянцы, плоды которых отличаются повышенной прочностью плодов. Так, ягоды отборных форм 37-34-4 (Бармалей х Дебрянск), 6-25-2/08 (Ядрёная х Исток), 8-4-5 (Ядрёная х Экзотика), 11-6/05 (Дебрянск х Селеченская-2), 68-03-1 (Чародей х Ядрёная), 5-4-4/08 (Дар Смольяниновой х Литвиновская), 4-44-15/08 (Ядрёная х Литвиновская), 21-22-3/05 (Нара х Селеченская-2), 7-37-5/05 (Литвиновская свободное опыление), 45-20-03 (Зелёная дымка св. оп.), 33-27-1 (Стрелец х Селеченская-2) (рисунок 7) выдерживают усилие на раздавливание от 10,8 Н до 12,5 Н. Выделенные отборные формы с высоким уровнем прочности плодов представляют собой качественно новый исходный материал, использование которого в дальнейшей селекционной работе будет способствовать созданию сортов, пригодных к машинному сбору урожая, длительному хранению и транспортировке плодов смородины чёрной. Рисунок 7 – Плотноягодный отбор 33-27-1
Для повышения производительности ягодоуборочной машины и обеспечения качества собранной продукции необходима хорошая отделяемость ягод смородины чёрной от плодоножки. По этому показателю наиболее пригодные сорта с усилием отрыва ягод от 0,5 Н до 1,5 Н (Якименко, Новопо-кровский, 1988, Утков, 2015). Для комбайновой уборки нежелательно как сильное прикрепление плодов к плодоножке (1,6 Н и более), так и слишком лёгкая их отделяемость (менее 0,5 Н). При усилии отрыва более 1,5 Н кожица травмируется, ягоды теряют товарные качества. Чрезмерное осыпание плодов приводит к существенным потерям урожая, как при механизированном, так и при ручном сборе ягод. С учетом этих параметров родительские формы и их потомство можно разделить условно на группы: 1 – легковстряхиваемые (усилие отрыва менее 5 Н); 2 – хорошо отделяемые (стряхиваемые) (с оптимальным значением усилия отрыва для машинной уборки урожая 0,5 Н – 1,5 Н); 3 – плохостряхиваемые (непригодные для машинной уборки урожая, с усилием отрыва более 1,5 Н).
Определение усилия отрыва ягод от плодоножки Усилие отрыва измеряли с помощью пружинного динамометра 2-3 раза в период полного созревания плодов с промежутком в 2 дня по 10 замеров в трехкратной повторности (рисунок 8). Отрыв производили путем движения вдоль оси плодоножки. Для этого нами был сконструирован и апробирован «Прибор для определения усилия отрыва ягод» (Будко и др., 2014).
На усилие отрыва ягод от плодоножки значительное влияние оказывают генотип растений, съемная зрелость и погодные условия в период созревания и уборки урожая. Во влажные сезоны усилие отрыва ягод выше и варьирует по годам (Nyborg, Coulthard, 1969; Knight, 1976, Казаков, 1989).
В 2013 году погодные условия в период созревания урожая смородины чёрной характеризовались благоприятным температурным режимом и умеренным количеством осадков. Оценка сортов и форм по усилию отрыва ягод свидетельствует об их существенном различии по этому показателю (таблица 5). Размах варьирования отделяемости ягод в 2013 году находился в пределах от 0,2 Н (Ирмень, Няня, Шалунья) до 0,8 Н (Лентяй). В группу с легкостряхивае-мыми плодами, где усилие отрыва ягод от плодоножки было менее 0,5 Н, выделены сорта Ирмень, Няня, Шалунья (0,2 Н), Дегтяревская, Ядрёная (0,3 Н), Добрый джинн, Черешнева, Добрыня, Лидия, Кудесник, Чернавка, Миф (0,4 Н). В группу хорошо отделяемых плодов с усилием отрыва ягод 0,5 Н – 1,5 Н выделены сорта Нимфа, Вера, Сударушка, Орловская серенада, Стрелец, Ben Hopen, Селеченская 2 (0,5 Н), Исток, Дар Смольяниновой, Зеленая дымка Бармалей, Партизанка брянская, Блек Меджик, Брянский агат, Глариоза, Гулливер, Тамерлан, Мрия, Этюд (0,6 Н), Изюмная, Дебрянск, Литвиновская, Гамаюн (0,7 Н), Лентяй (0,8 Н).
Признак отделяемости ягод от плодоножки в 2014 году существенно не отличался от учетных данных предыдущего года, вследствие схожих погодных условий. По этому показателю оказались непригодны для механизированного сбора плодов сорта Ирмень, Шалунья, Няня, Дегтяревская, Черешнева, Добрый джинн, Ядрёная, Добрыня, Лидия, Сударушка, Ben Hopen, Блек Меджик с усилием отрыва 0,2…0,4 Н, что ниже оптимального уровня.
В 2015 году в результате неблагоприятных погодных условий в период созревания ягод наблюдалась тенденция заметного повышения показателя отделяемости ягод от плодоножки. При этом у некоторых сортов усилие отрыва ягод увеличилось в 1,5 – 3,5 раза. Так, сорта Дегтяревская, Ben Hopen, Блек Меджик, входящие по среднемноголетним сведениям в группу с легко-стряхиваемыми плодами, оказались в группе хорошо отделяемых плодов, пригодных для машинной уборки урожая.
Селекционная оценка исходных форм смородины чёрной и их потомства по массе ягод
При машинной уборке ягод потери урожая могут достигать 30-40 процентов. Для повышения эффективности производства смородины чёрной, и особенно механизированного сбора, рекомендован подбор и размещение сортов, обеспечивающих уборку урожая с наименьшими потерями. Величина потерь во многом зависит от сроков уборки, т.е. в начале созревания основной массы урожая наблюдаются минимальные потери при механизированной уборке, при перезревании ягод потери урожая возрастают (Гурин, 2000).
Сорта смородины с дружным созреванием ягод по всей длине кисти более предпочтительны для механизированной уборки, так как потери у таких генотипов относительно невелики и не превышают 3,4-13,8 процента. У сортов с неодновременным созреванием ягод потери при машинной уборке значительно выше и составляют 8,9-27,3 процента (Гурин, 2003).
Известно, что дружность созревания плодов смородины черной, как и у других ягодных культур, это сортовой признак (Сазонов, 2001; Айтжанова, 2002; Казаков и др. 2009; Брыксин, 2013; Евдокименко, 2014; Сазонов, Сазонова, 2015).
Соцветие смородины чёрной – многоцветковая кисть, которая состоит из 3-15 цветков. У европейских сортов смородины чёрной число цветков в кисти очень изменчиво, но обычно кисти многоцветковые и содержат более 10 цветков. По данным Н.М. Павловой (1955), в пределах кисти цветки смородины чёрной распускаются акропетально – от основания соцветия к ее верхушке. Продолжительность цветения кисти зависит от ее длины, погодных условий и в среднем длится 8-12 дней (Harmal et al., 1990; Аладина, 2007; Помология, 2009, Казаков и др.,2016). В условиях средней полосы России у ранних сортов ягоды начинают созревать в первых числах июля. Созревают ягоды в кисти, как правило, неравномерно, однако уже известны сорта с дружным созреванием плодов (Якименко, 2001; Жидёхина, 2007; Сазонов, 2014).
Использование ягодоуборочных машин предполагает создание насаждений с одновременным созреванием плодов. К дружносозревающим относят сорта, которые созревают в один срок не менее, чем на 90%. Дружным созре-79 ванием плодов (90% ягод от общего урожая) считается способность созревших плодов в течение 7-10 дней сохраняться, не осыпаясь и не перезревая (Казаков и др., 1995).
Если основная масса ягод к началу сбора созреет не одновременно, то активатор комбайна, настроенный на оптимальную частоту колебаний, отделит только зрелые ягоды, попавшие в рабочую зону, где ветви получают двухстороннее вибрационное воздействие, т.е. значительная масса ягод останется на кустах (Утков, 2015). Подбор сортов смородины чёрной на плантации должен быть произведён таким образом, чтобы обеспечить длительный период уборки урожая (не менее 25 дней) и равномерную загрузку ягодоуборочной машины, для этого необходимы сорта с разными сроками созревания (Гурин, 2003).
Дружность созревания ягод – это биологическая особенность сорта, которая в значительной мере подвержена влиянию погодных условий. В сухую, жаркую погоду период созревания смородины чёрной значительно сокращается, а дождливая и прохладная погода способствует существенному удлинению этого срока.
Оценка сортов смородины чёрной по дружности созревания урожая выявила различия по этому показателю. В 2013 году в период созревания плодов погодные условия отличались благоприятным режимом теплообеспечен-ности и увлажнения. Степень созревания урожая составила от 70 до 100 процентов. К сортам с неодновременным созреванием ягод (дружность созревания 70-75 процентов) отнесены Ирмень, Лентяй, Няня, Дегтяревская, Аннади, Добрый джинн (таблица 10, приложение 3).
Уровень созревания 80-85 процентов показывают сорта Шалунья, Триле-на, Дар Смольяниновой, Белорусочка, Вологда, Нимфа, Черешнева, Бармалей, Глариоза, Гулливер, Маленький принц. Таким образом, в группу с растянутым периодом созревания плодов вошло 35,3% изученных сортов и форм.
К дружносозревающим (одновременность созревания 90% и более) сортам можно отнести такие сорта, как Дебрянск, Мрия, Добрыня, Кипиана, Литвиновская, Чернавка, Брянский агат, Памяти Равкина, Сударушка, Тамерлан, Партизанка брянская, Кудесник, Исток, Ben Hopen,
Частичный дефицит влаги в период созревания урожая в 2014 году привел к тому, что большинство изученных сортов и отборных форм характеризовались более ранними сроками плодоношения по сравнению с предыдущим годом. Так, у сортов Ирмень, Няня, Дегтяревская, Аннади, Добрый джинн, Бармалей, Глариоза, Брянский агат, Чернавка, Орловская серенада, Сударушка, Селеченская 2, Чародей, Вера, Миф и отбора 9-36-17/02 уровень дружности созревания был выше на 5% и более.
Как уже отмечалось ранее, 2015 год был более дождливым и прохладным. В этих условиях уровень созревания урожая был менее дружным, чем в 2013 и 2014 годах. С растянутым периодом созревания урожая в один срок выделены сорта: одновременность созревания 70% – Ирмень, Лентяй, Няня; 75% – Дегтяревская, Шалунья, Аннади, Добрый джинн, Трилена, Белорусочка, Дар Смольяниновой, Вологда, Нимфа, Черешнева; 80% – Бармалей, Гларио-за, Гулливер, Маленький принц, Дебрянск, Мрия, Добрыня; 85% – Кипиана, Литвиновская, Чернавка, Брянский агат, Памяти Равкина. У этих сортов можно одновременно наблюдать зеленые, бурые и созревшие ягоды.
При расчете коэффициента вариации по дружности созревания ягод в среднем за три года у сорта Ben Hopen и отборных форм 18-17-1/05, 3-37-24/02 отмечен высокий уровень гомеостатичности (V10%). Сорта смородины чёрной – Ирмень, Дегтяревская, Бармалей, Глариоза, Кипиана, Литвиновская, Сударушка, Тамерлан, Партизанка брянская, Кудесник, Зеленая дымка, Миф и отборные формы 80-03-6, 3-37-10/02, 7-49-3, 9-36-17/02, 21-25-1/05, 9-3-97, 18-18-6/05, Х-2-03 характеризовались средней степенью изменчивости, остальные 46,6% изученных сортов и форм проявили значительную степень изменчивости.
Для производственного возделывания востребованы сорта с одновременным созреванием ягод по всей длине плодоносящей древесины. Согласно нашим наблюдениям, по такому технологическому показателю, как одновременность созревания ягод для механизированной уборки урожая, наиболее дружными за период исследования отмечены такие сорта, как Чернавка, Брянский агат, Памяти Равкина, Сударушка, Тамерлан, Партизанка брянская, Кудесник, Исток, Ben Hopen, Селеченская 2, Орловская серенада, Чародей, Вера, Зеленая дымка, Миф и отборные формы 80-03-6, 3-37-10/02, 18-17-2/05, 3-36-1/02, 3-37-24/02, 3-37-2/02, 4-5-2, Х-2-03, 7-49-3, 9-36-17/02, 21-25-1/05, 9-3-97, 18-18-6/05. За период исследований в гибридном потомстве и популяций от свободного опыления сортов и форм выделены отборные сеянцы 8-4-5 (Ядрёная х Экзотика), 45-20-03 (Зеленая дымка свободное опыление) (рисунок 13),
Дружносозревающая отборная форма 45-20-03 5-4-4/08 (Дар Смольяниновой х Литвиновская), 33-27-1 (Стрелец х Селечен-ская 2), 21-22-3/05 (Нара х Селеченская 2), 2-7-1 (Тамерлан х Кудесник), 2-25-5/08 (Ядрёная х Исток), 11-6/05 (Дебрянск х Селеченская 2) с одновременным созреванием урожая по всей длине плодоносящего побега, без осыпания ягод после перезревания. Большинство из них сочетают в своем генотипе другие хозяйственно ценные признаки.