«Мичуринский государственный аграрный университет» дубовик владимир Анатольевич продуктивность яблони в условиях возрастающего техногенного загрязнения почв тамбовской равнины
| Вид материала | Автореферат диссертации |
- Научное обоснование технологии пчеловодства северо-запада россии в условиях возрастающего, 1098.38kb.
- Урожайность и качество зерна гречихи в зависимости от сорта и срока посева в условиях, 414.32kb.
- Семенная продуктивность козлятника восточного в зависимости от способов посева в условиях, 285.38kb.
- «Мичуринский государственный аграрный университет», 463.7kb.
- Влияние биологических факторов Иминеральных удобрений на Продуктивность сахарной свеклы, 335.64kb.
- Кубанский государственный аграрный университет кубанский государственный технологический, 51.16kb.
- Теория, методология и организация системы управленческого учета, 736.43kb.
- «Химическое загрязнение почв» Общая трудоемкость дисциплины составляет, 25.84kb.
- Мичуринский государственный аграрный университет Б. И. Смагин, С. К. Неуймин Освоенность, 2642.45kb.
- Влияние типа телосложения на молочную продуктивность коров крамаренко Н. А. Красноярский, 75.19kb.
4.3. Влияние факторов почвообразования на свойства почв, активность корневой системы и продуктивность фотосинтеза яблони
По нашим данным активность корней яблони на различных глубинах существенно изменяется в течение вегетации, т.е. происходит перемещение "зон активности". Это перемещение определяется не только погодными условиями в течение вегетации, биологическими особенностями подвоя, но и свойствами привитого сорта (рис. 1). В благоприятный год наибольшее влияние на активность корневой системы оказывает фаза фенологического развития растений, в неблагоприятный (подмерзание корневой системы, повреждение засухой и т.д.) - взаимодействие трех факторов: дата фенофазы-сорт-подвой.
4.4. Взаимовлияние активности корневой системы и листового аппарата
Взаимосвязь активности корневой системы с продуктивностью фотосинтеза. По многолетним нашим данным, определяющим фактором продуктивности фотосинтеза является культура (яблоня, груша и т.д.), а активность корневой системы в большей степени зависит от погодных условий года (рис. 1).
За годы исследований, как правило, наблюдалась положительная корреляционная зависимость между активностью корневой системы и продуктивностью фотосинтеза. Коэффициент корреляции у разных культур находился в пределах от 0,25 до 0,68. Он выше у слаборослых подвоев, чем у сильнорослых.
В нормальные годы отмечалось повышение этого коэффициента до 0,89, в экстремальные по температурным условиям, острому дефициту обеспеченности водой - имело место снижение его до отрицательных значений(r = -0,88). Не только теснота связи этих показателей, но и форма зависимости в значительной степени определялась привитым сортом (рис. 2).
| Благоприятный год | | Неблагоприятный год (подмерзание, засуха) | ||||||||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | Даты(фенология) | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | |  | | | | | | | Подвой | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | |  | | | Даты-подвой | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | Даты-сорта-подвой | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | Даты-сорта | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | Сорт | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | |  | Сорта-подвой |  | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
% 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50%
Рис. 1. Влияние различных факторов на активность корневой системы яблони
Рис. 2. Влияние различных факторов на продуктивность фотосинтеза и активность корневой системы
Для яблони сорта Мелба характерна нелинейная связь, для Коричного полосатого - линейная. По форме связи Антоновка обыкновенная ближе к Коричному полосатому, Оранжевое - к Мелбе, а по тесноте ее наоборот. Более высокой активности корневой системы соответствует и более высокая продуктивность фотосинтеза. Повышенная активность корней осенью предшествующего сезона, как правило, обеспечивает высокую продуктивность фотосинтеза, особенно, в первой половине вегетации (рис. 4, табл. 3).
Таблица 3. Активность корневой системы и продуктивность фотосинтеза
разных подвоев яблони в условиях засушливых вегетаций
| Подвои | Активность корневой системы, % | Продуктивность фотосинтеза, г/м2 за сутки | ||
| весна | лето | за первую половину лета | средневегетационная | |
| Китайская яблоня | 9,3 | 7,7 | 6,9 | 4,5 |
| Парадизка Будаговского | 8,9 | 11,7 | 14,2 | 6,4 |
| НСР05 | 0,8 | 0,8 | 1,3 | 1,3 |
Рис. 3. Активность корневой системы и продуктивность фотосинтеза яблони
Продуктивность фотосинтеза зависит не только от осенней активности корней предшествующего года, но и от ее уровня в период формирования урожая. В благоприятные годы, когда растения достаточно обеспечены элементами питания и водой из почвы, наблюдается повышение. В засушливые годы при недостатке их – снижение активности корней и продуктивности фотосинтеза у всех исследуемых деревьев яблони на всех изучаемых подвоях. В сравнении с благоприятным годом, засуха сокращает активность корневой системы в 3 раза у китайской яблони и в 2,5 раза у парадизки Будаговского, снижая чистую продуктивность фотосинтеза на 20-40%. Особенно контрастно снижение этих показателей проявилось у осенних и зимних сортов, урожай которых в такие годы формировался более длительное время. Резкий перепад влажности почвы и воздуха во второй половине вегетации в засушливые годы привело к сокращению поглощающих корней, что снижает активность корневой системы и продуктивность фотосинтеза. Эти показатели по сортам, привитым на китайской яблоне, составили, соответственно, у Богатыря 13,5% и 7,2 г/м2 за сутки, у Мелбы 10,2% и 6,3 г/м2, у Оранжевого 3,2% и 3,8 г/м2. По подвоям они составили в среднем с изучаемыми комбинациями сортов на китайской яблоне 7,5% и 4,5 г/м2, на парадизке Будаговского – 10,3% и 6,4 г/ м2 в сутки. В сухой год по сравнению с водообеспеченным минеральная продуктивность корневой системы ниже по азоту в 3 раза, по фосфору в 2,6, по калию в 1,7 раза. Осенью снижение влажности почвы уменьшает поглощение азота. Следовательно, факторы почвообразования воздействуют прямо на свойства почвы и косвенно на агроценоз, изменяя активность корневой системы и продуктивность фотосинтеза яблони.
Рис. 4. Осенняя активность корневой системы и продуктивность фотосинтеза яблони
4.5. Влияние садозащитных полос на микроклимат сада
Ветроломные линии оказывают влияние на плодоношение сада посредством изменения элементов его микроклимата и затенение деревьев. Утром Солнце начинает освещать восточную сторону ветроломной линии, а та, в свою очередь, отбрасывает тень на восточную сторону квартала (северная сторона ветроломной линии граничит с южной стороной квартала, и наоборот, южная сторона ветроломной линии находится с северной стороны квартала). В наших исследованиях максимальная длина тени - 52 м, зафиксирована в 8.00 часов. Затем тень уменьшается, затеняя меньше рядов деревьев. Наибольшей высоты над горизонтом Солнце достигает в момент прохождения через небесный меридиан. Затем высота нахождения Солнца уменьшается, и оно начинает освещать ветроломную линию с западной стороны.
Совсем другую особенность имеет кривая суточного хода затенённости с южной и северной сторон квартала. С момента восхода Солнце начинает освещать южную сторону ветроломной линии, и та отбрасывает тень на южную сторону квартала. В течение дня длина тени изменяется мало, с 15,1 метра в 8.00 часов она медленно увеличивается, достигая максимума - 22 метра в полдень, а затем также медленно начинает уменьшаться.
Итак, в зависимости от расположения деревьев в квартале относительно сторон света и удаления от ветроломной линии они имеют разную продолжительность освещённости в течение светового дня. Вследствие неодинаковой освещенности с разных сторон квартала, наблюдаются различия в температурном режиме приземного слоя воздуха. С южной стороны температура воздуха ниже во всех вариантах. Минимальная температура в часы наблюдений достигла здесь 18°С на высоте 0 см, что на 7°С ниже, чем в центре квартала. С северной стороны незначительные различия с контролем наблюдались только у земли. На остальных изучаемых высотах расхождений не было, первый ряд деревьев яблони полностью освещался в 18 час. 10 мин.
Несмотря на столь явные различия, всё же наблюдается одна общая закономерность. Самая низкая температура зафиксирована на высоте 0 см, далее, на следующей наблюдаемой высоте (1 м), происходит резкий скачок в 2-3 °С, а до следующей изучаемой высоты (2 м) увеличение температуры идёт незначительное, всего в 1°С по всем вариантам.
Объясняется это тем, что температура в приземных слоях воздуха, в основном, зависит от температуры, так называемой, "внешней деятельной поверхности". Такой "деятельной поверхностью" является почва и растительный покров из плодовых деревьев. Эта поверхность непосредственно воспринимает солнечную теплоту и затем уже отдаёт её прилегающим слоям воздуха. Отдача теплоты и дальнейшее её распределение вверх совершаются при помощи излучения, теплопроводности и теплообмена. Решающая роль принадлежит теплообмену.
В результате того, что максимальное затенение приходилось на нижнюю из изучаемых высот, что обусловливается не только влиянием ветроломных линий, но и самих плодовых деревьев, по мере увеличения высоты затенение становилось меньше, и на уровне 2-х метров влияние плодовых деревьев сводилось к минимуму. Поэтому мы и наблюдали увеличение температуры воздуха по мере удаления от уровня почвы.
Рост и плодоношение яблони в зависимости от места положения в квартале сада прослежено на подвое 54-118. Вследствие того, что с первых дней после посадки в сад плодовые деревья, произрастающие в приопушечной зоне ветроломных линий, с разных сторон квартала находятся в неодинаковых микроклиматических условиях, создаваемых ветроломными линиями, параметры их роста существенно отличаются друг от друга (табл. 4). Влияние ветроломных линий имеет неравнозначный характер в зависимости от расположения деревьев на квартале относительно сторон света и выражается в следующем: первые несколько деревьев в ряду угнетаются с каждой стороны квартала, а по мере удаления от ветроломных линий показатели роста деревьев постепенно приближаются к контролю. Необходимо отметить, что с разных сторон квартала это происходит на различном расстоянии. Хуже всего развиты деревья с южной стороны квартала. Диаметр штамба первого дерева здесь на 6,8 см, а площадь поперечного сечения на 225,3 см меньше, чем в контроле. Это различие по мере удаления от ветроломной линии постепенно уменьшается и прекращается на расстоянии 26 метров. С северной стороны квартала, напротив, деревья развиты лучше всего. Диаметр штамба первого дерева всего лишь на 1,7 см, а площадь поперечного сечения на 63,1 см2 меньше, чем в контроле (различия несущественны).
С других сторон квартала различия с контролем были менее значительны и составили: 2,6 см и 94,7 см2 против 3,4 см и 121,7 см2 по диаметру и площади поперечного сечения штамба с восточной и западной сторон, соответственно, т.е. с западной стороны влияние ветроломных линий проявляется чуть больше. Чёткой тенденции влияния месторасположения деревьев в квартале на длину годичного прироста установить не удалось.
Таблица 4. Параметры роста яблони сорта Северный синап на различном удалении
от ветроломной линии
| Сторона квартала | Расстояние от ветроломной линии, м | Длина окружности штамба, см | Диаметр штамба, см | Площадь поперечного сечения штамба, см2 | Длина годичного прироста, см |
| Контроль | 150 | 75,8 | 24,5 | 471,2 | 25,3 |
| Северная | 10 | 64,1 | 22,8 | 408,1 | 26,0 |
| 18 | 75,1 | 24,5 | 471,2 | 27,7 | |
| 26 | 74,5 | 24,3 | 463,5 | 26,7 | |
| 34 | 76,6 | 25,1 | 494,6 | 26,3 | |
| Южная | 10 | 50,6 | 17,7 | 245,9 | 25,0 |
| 18 | 55,6 | 18,9 | 280,4 | 24,1 | |
| 26 | 74,1 | 24,2 | 459,8 | 27,1 | |
| 34 | 75,5 | 24,4 | 467,4 | 26,6 | |
| Восточная | 10 | 61,5 | 21,9 | 376,5 | 26,3 |
| 16 | 69,2 | 23,1 | 418,9 | 27,3 | |
| 22 | 75,5 | 24,8 | 482,8 | 26,9 | |
| 34 | 80,5 | 25,1 | 494,6 | 28,7 | |
| Западная | 10 | 59,8 | 21,1 | 349,5 | 25,5 |
| 16 | 71,2 | 22,5 | 397,4 | 26,0 | |
| 22 | 75,5 | 23,9 | 448,4 | 27,7 | |
| 34 | 77,5 | 24,8 | 482,8 | 26,6 | |
| НСР05 | 7,9 | 2,1 | 69,3 | 1,3 |
Из-за такого неравнозначного развития деревьев урожайность, получаемая с них, также сильно варьирует (табл. 5). Здесь сохраняется тенденция, наметившаяся выше, т.е. самый высокий урожай получен с деревьев, расположенных с северной стороны квартала -12,5 кг с дерева, что всего лишь на 2,9 кг меньше контроля (различия несущественны). Наращивание урожая по мере удаления от ветроломной линии здесь также происходит быстрее всего (табл. 5). На расстоянии 18 м различия по урожайности составляют всего 0,8 кг с дерева. Это, в первую очередь, объясняется тем, что на расстоянии 10 метров от ветроломной линии отмечено только 1236 плодовых образований на дереве, а на расстоянии 18 метров их количество возрастает до 1492 штук, в то время как в контроле зафиксировано 1572 плодовых образования.
С южной стороны различия оказались более значительны и составили 14,3 кг, что в 9,9 раза меньше, чем в контроле. Наращивание урожайности здесь происходит в гораздо большем интервале и только лишь на расстоянии 26 метров начинает приближаться к контролю - разница 0,7 кг.
Это объясняется тем, что у деревьев яблони, находящихся на расстоянии 10 метров от ветроломной линии, нами было обнаружено 708 штук плодовых образований, а на расстоянии 26 метров их было зафиксировано уже 1428 штук, что всего лишь на 144 шт. меньше, чем в контроле. Диаметр и длина окружности штамба именно с этого расстояния также приближаются к контролю, что способствует развитию дерева в целом и получению хорошего урожая, в частности.
Таблица 5. Урожайность яблони сорта Северный синап на различном удалении
от ветроломной линии
| Сторона квартала | Расстояние от ветроломной линии, м | Урожайность | Всего плодовых образований, шт. | ||
| с дерева, кг | центнеров с гектара | всего ряда, ц | |||
| Контроль | 150 | 15,9 | 66,1 | 7,3 | 1572 |
| Северная | 10 | 12,5 | 52,0 | 5,8 | 1236 |
| 18 | 15,1 | 62,8 | 6,9 | 1492 | |
| 26 | 16,0 | 66,5 | 7,4 | 1704 | |
| 34 | 16,1 | 66,9 | 7,4 | 1932 | |
| Южная | 10 | 1,6 | 6,6 | 0,7 | 708 |
| 18 | 7,1 | 29,5 | 3,3 | 876 | |
| 26 | 15,2 | 63,2 | 7,0 | 1428 | |
| 34 | 15,5 | 64,5 | 7,1 | 1488 | |
| Восточная | 10 | 9,8 | 40,7 | 4,5 | 1076 |
| 18 | 13,8 | 57,4 | 6,3 | 1413 | |
| 26 | 15,3 | 63,6 | 7,0 | 1496 | |
| 34 | 16 | 66,5 | 7,3 | 1576 | |
| Западная | 10 | 8,9 | 37,0 | 4,1 | 899 |
| 18 | 11,1 | 46,2 | 5,1 | 1237 | |
| 26 | 14,9 | 61,9 | 6,9 | 1512 | |
| 34 | 15,9 | 66,1 | 7,3 | 1684 | |
| НСР05 3,9 251,1 |
Деревья с восточной и западной сторон не имеют столь явных различий между собой и занимают промежуточное положение по всем показателям. В первом ряду с восточной стороны в среднем получили 9,8, а на расстоянии 26 м 15,3 килограммов с дерева. С западной стороны этот показатель составил 8,9 и 14,9 килограммов с дерева, соответственно. По мере удаления от ветроломной линии урожайность нарастает более равномерно, чем с северной стороны. Это обусловлено тем, что с этих сторон не было такого большого варьирования в количестве обрастающей плодовой древесины. Около ветроломной линии с восточной стороны было отмечено 1076 штук плодовых образований, а с западной - 899 штук. На расстоянии 26 м этот показатель составил 1496 и 1512 штук, соответственно. Длина окружности штамба на этом расстоянии с обеих сторон различалась с контролем незначительно. Сходные результаты получены на других сортах яблони.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Тень, падающая от деревьев, из которых состоит ветроломная линия, затеняет первые ряды яблони. Как следствие, находясь в таких неблагоприятных условиях, деревья в них хуже растут и развиваются, на них закладывается меньше плодовых образований, и в результате урожайность снижается по сравнению с деревьями, на которые тень не падает.
Деревья, расположенные ближе к ветроломной линии, имеют небольшое количество многолетних плодовых образований (плодушек, плодух), а по мере удаления их число постепенно возрастает. Это объясняется тем, что при неблагоприятных условиях роста, в нашем случае - затенение, обрастающие веточки растут слабо, развиваются только розетки листьев и либо не завязывают плодовых почек, либо рано сбрасывают цветки и завязи. Как правило, такие обрастающие веточки отмирают преждевременно. Количество молодых плодовых образований также увеличивается по мере удаления от ветроломной линии, но больше их, как и в других случаях, с северной стороны. Объясняется это большей продолжительностью освещённости деревьев с данной стороны в течение дня. Помимо этого, у ближайших к ветроломной линии деревьев общее количество плодовых образований в 3,1 и 2,8 раза меньше, чем в контроле, и их число постепенно увеличивается по мере удаления от ветроломной линии. На расстоянии 20 м этот показатель меньше контроля в 1,4 раза с северной стороны и в 2,1 раза с южной стороны. Этим и можно объяснить лучшую урожайность деревьев с северной стороны квартала по сравнению с деревьями, находящимися с южной стороны.
В Тамбовской области кварталы, как правило, располагают длинной стороной с севера на юг, где это позволяет рельеф, т.к. здесь нет сильных ветров, наносящих вред плодовым деревьям. В этом случае, при направлении ряда с севера на юг плодовые деревья получают примерно равное количество солнечной радиации с восточной и западной сторон за световой день. Поэтому с южной стороны первые деревья в ряду целесообразно располагать на расстоянии 14-18 м, с северной - на 10-12 м, а с восточной и западной - на 8-10 м от ветроломной линии.