Результаты научной работы лабораторий ВНИИСПК (август 2020)

Лаборатория сортоизучения и сортовой агротехники яблони

Условия средней полосы России благоприятны для выращивания яблони. Издавна здесь разводили известные зимостойкие сорта народной селекции – Антоновка обыкновенная, Грушовка московская, Бабушкино, Коричное полосатое, Скрыжапель, Коробовка и др., которые в настоящее время утратили свою ценность, но широко используются в селекции как источники высокой выносливости и приспособленности к местным условиям. Во ВНИИСПК созданы (под руководством Седова Е.Н.) на их базе новые сорта яблони, сочетающие адаптивность местных сортов с устойчивостью к грибным болезням и высоким качеством плодов западноевропейских и южных сортов, на уровне мировых стандартов. В государственный реестр селекционных достижений входит 54 сорта селекции яблони нашего института допущенных к использованию в средней полосе России. Широкое распространение в этой зоне садоводства получили сорта Синап орловский, Ветеран, Куликовское, Орлик, Орловское полосатое, Орлинка, Память воину. Пользуются большим успехом в производственных насаждениях и у садоводов-любителей высокоустойчивые к самой вредоносной болезни – парше сорта Кандиль орловский, Имрус, Болотовское, Веньяминовское, Солнышко, Свежесть. За последние годы сортимент яблони пополнился новыми иммунными сортами с прекрасными вкусовыми качествами – Ивановское, Юбиляр, триплоидными сортами – Дарена, Министр Киселев, Орловский партизан, а также сортами, совмещающими иммунитет к парше с тройным набором хромосом (обеспечивающим регулярность плодоношения) – Александр Бойко, Вавиловское, Рождественское (зимнего срока созревания), Масловское и Яблочный Спас (летнего срока созревания). Наиболее перспективные сорта размножаются в питомнике ВНИИСПК для обеспечения потребности в посадочном материале для закладки интенсивных садов и для садоводов-любителей. 

Лаборатория интегрированной защиты растений

В связи с тем, что в последнее время широкое распространение в РФ получили цифровые, информационные и телекоммуникационные ресурсы и происходит активная цифровизация процессов выращивания садоводческой продукции. Лаборатория участвует в проекте цифровизации технологических процессов в производстве плодовых и ягодных культур. Информационная система позволяет анализировать климатические условия на основе собранных данных, определять наиболее оптимальные для выращивания плодово-ягодных культур, проводить профилактические мероприятия по борьбе с вредителями и болезнями, а также проводить экономические расчеты рентабельности производства. Применение искусственного интеллекта поможет существенно расширить горизонты промышленного производства конкурентной плодово-ягодной продукции в стране, а также обеспечит многосторонние взаимодействия пользователей по обмену информацией и ценностями, повышению эффективности поставок продукции и услуг. На основе разработанных моделей и алгоритмов система формирует управленческие решения по подбору химических препаратов, доз внесения и сроков проведения мероприятий по защите растений. В системе учитываются экологические критерии получения урожая необходимого качества и экономии применяемых препаратов. Внедрение цифровых технологий в интенсивном садоводстве в условиях Орловской области является одной из приоритетных направлений.

В настоящее время выполняется большой объем работ по созданию баз данных по развитию болезней на яблоне (парша, мучнистая роса, цитоспороз), по развитию болезней на черной смородине (мучнистая роса, ржавчина, септориоз), метеорологических условий.

Переход к интеллектуальному управлению технологическими процессами и продуктивностью плодово-ягодных культур позволит повысить экологическую безопасность товарной продукции и в промышленном садоводстве.

Лаборатория селекции и сортоизучения крыжовника, малины и земляники

Ежевика в последние годы приобретает все большую популярность в средней полосе нашей страны, где еще совсем недавно о ней было известно очень мало и, к тому же, считалось, что эта зона неблагоприятна для нее из-за холодных зим. Однако появление на рынке ягодников большого количества выдающихся по своим качествам новых сортов этой культуры вызвало большой интерес к ней, в первую очередь, у садоводов-любителей, которые часто являются коллекционерами экзотических растений. При этом обширный зарубежный опыт свидетельствует о том, что данная культура может быть промышленной, благодаря многим ценным хозяйственным свойствам, а именно: высокой урожайности, самоплодности, устойчивости современных сортов к болезням и вредителям, транспортабельности, отличным вкусовым и товарным качествам ягод, их богатому биохимическому составу. Единственным существенным минусом большинства сортов остается их недостаточная зимостойкость. Тем не менее, исследования последних лет, в том числе, в условиях центра России, показали, что выращивать ежевику здесь можно с не меньшим успехом, чем в южных регионах, если обеспечить качественное зимнее укрытие и принять другие меры по сохранению жизнеспособности растений для максимальной продуктивности.

Во ВНИИСПК сортоизучение ежевики активно ведется последние 8 лет. Собрана коллекция из целого ряда лучших зарубежных сортов. Учитывая разнообразие их габитуса, отрабатываются элементы технологии выращивания, предусматривающие применение шпалеры определенной высоты, зимнее укрытие, формировку побегов, мульчирование почвы и др., т.е всё, что может обеспечить регулярные урожаи без значительных затрат и способствовать реализации потенциала продуктивности сортов культуры в нетипичных для них условиях.

Сегодня мы хотим поделиться своим опытом использования соломы в качестве мульчи при выращивании ежевики и обратить внимание на важность этого мероприятия именно для этой культуры.

Солома – хорошо и давно известный мульчирующий материал, защищающий почву от влагопотерь и перепадов температуры, эрозии, сорной растительности, который, перегнивая, обогащает почву множеством полезных веществ, необходимых растениям. О ценности её в последнем качестве имеется немало информации. Достаточно сказать, что в состав соломы по разным данным входят такие элементы, как калий, кальций, магний, хлор, железо, витамины B, D, каротин, клетчатка, белок, жиры и другие ценные компоненты.

Известно, что ежевика – растение с двулетним циклом развития побегов: в первый год они растут, во второй – плодоносят. При этом огромное количество пластических веществ не только образуется, благодаря фотосинтезу и поглощению их из почвы, но и выносится с отмирающими ежегодно отплодоносившими побегами. Поэтому регулярное восполнение почвенных потерь и потерь веществ растениями остро необходимо при выращивании сортов этой культуры. Учитывая, что не всегда есть возможность вносить перегной в почву с нужной регулярностью (раз в 3 года), солома может в значительной мере восполнить его дефицит. В наших опытах солома, уложенная под кусты ежевики летом перед созреванием ягод слоем в 5-7 см, почти полностью перегнивала за год. Помимо этого весной, мы вносили азотные (мочевину) и комплексные минеральные удобрения (азофоску). Таким образом, растения не испытывают заметного дефицита питания даже при очень большой нагрузке урожаем.

Другой важной функцией соломы в нашей работе является защита ягод от пыли и грязи и связанных с этим возможных потерь урожая. Часто при выращивании ежевики (особенно, если шпалера высокая) все нижние побеги удаляются, чтобы предотвратить загрязнение ягод и улучшить аэрацию в базальной части куста. Однако мы, несмотря на весеннюю подштамбовку стеблей до высоты 60 см, нередко оставляем плодоносящие латералы, формирующиеся в течение сезона и идущие из почек нижних ярусов генеративных побегов. Все, кто выращивает ежевику, знают, что самые многоягодные кисти и самые крупные ягоды образуются у неё именно на нижних латералах. И если сорт раннего или среднего, а не позднего срока созревания, то ягоды полностью вызревают и радуют своими размерами. Но без соломы или другого мульчирующего материала они нередко загнивают. Низкое расположение ягодных кистей связано в наших опытах с тем, что шпалера для ежевики используется невысокая, всего 1,3-1,5 м. Такая высота необходима при зимнем укрытии насаждений, так как укрываем кусты ежевики без пригибания побегов к земле, вместе со шпалерой (при стандартной ширине укрывного материала 3,2 м). И весь урожай ягод, сформировавшийся в пределах этой высоты, представляет для нас ценность.

Борьба с сорной растительностью нередко отнимает массу времени у садоводов, а применение гербицидов не всегда возможно и желательно. А вот солома хорошо справляется с этой задачей. Даже такой злостный сорняк, как пырей, сильно ослабевает под слоем соломы, и удалить его вместе с корневищем, которое выходит на поверхность почвы, не составляет труда. Несмотря на то, что раскладка соломы под кусты ежевики, особенно, если она производится вручную, на нескольких сотках (или больших площадях) – дело нелегкое, но оно оправдывает себя, снижая засоренность участка.

Ну, и, конечно, свободное проникновение и удержание влаги в зоне активных корней ежевики, которые располагаются в слое почвы до 30-40 см – важнейшая функция соломенной мульчи: даже в самые жаркие дни лета 2020 года влага под ней хорошо сохранялась и использовалась растениями.

Наш опыт с использованием соломы при выращивании ежевики может быть полезен, в первую очередь, сотрудникам научных учреждений, работающим с коллекциями, или садоводам-любителям. Однако при этом мы учитываем и тенденции современного органческого земледелия, которые предполагают максимальный переход к экологически безопасным агроприемам, в том числе, таким, как старый испытанный способ мульчирования почвы соломой.

Лаборатория декоративных растений

Одним из основных направлений в создании сортов нового поколения является поиск, мобилизация и сохранение генетических ресурсов диких родичей культурных растений и их форм с целью выделения комплексных доноров и генисточников хозяйственно-ценных признаков. Особо привлекательными в последние годы становятся растения, объединяющие в себе, как потребительские, так и декоративные качества. Одной из таких культур является черемуха (Prunus padus L.), которая в России в диком виде произрастает в Европейской части, Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке. Предпочитает влажные, богатые почвы с близким залеганием грунтовых вод. Растёт преимущественно по берегам рек, в приречных лесах и кустарниковых зарослях, по лесным опушкам, на песках, по лесным прогалинам. Черемуха может использоваться как пищевое, декоративное, лекарственное растение; древесина подходит для резных работ с тонкой моделировкой мелких деталей, столярных и токарных работ. Однако широкого распространения в садоводстве данная культура пока не получила в виду отсутствия должного количества качественного посадочного материала.

В связи с этим в лаборатории декоративных растений ФГБНУ ВНИИСПК в 2020 г. завершается трехлетний опыт по вегетативному размножению форм и сортов черемухи методом зеленого черенкования с различными регуляторами роста и развития растений в холодных парниках в условиях искусственного тумана согласно общепринятой методике размножения древесных и кустарниковых растений. Среди них:

• Черемуха 'Сахалинская черная'. Дерево высотой 6-7 м, с пирамидальной кроной и крупными листьями. Цветки белые в кистях длиной 10-12 см, по 30-35 шт.
• Черемуха 'Пурпурная свеча'. Дерево высотой до 5 м с пышной узкопирамидальной кроной. Листья в начале распускания пурпурные, затем зеленеют, а к середине лета их цвет меняется на темно-пурпурный. Длина полупоникающих кистевидных соцветий до 14 см, цветки ярко-белые, по 20-26 цветков в соцветии.
• Черемуха 'Нежность'. Высота дерева до 4 м. Крона пирамидальная. Длинные кистевидные соцветия состоят из темно-пурпурных цветков, которые к окончанию цветения становятся бело-розовыми.

Плоды у испытанных форм и сортов крупные, черные, блестящие с сочной мякотью, вкус хороший (кисло-сладкий с терпкостью). Все объекты исследований обладают высокими зимостойкостью и устойчивостью к вредителям и болезням. Процент укоренения зелеными черенками с регуляторами роста высокий. Черенки черемухи, укорененные в 2018 и 2019 гг. прошли процесс доращивания до стандартных саженцев и переданы на реализацию.

Лаборатория физиологии устойчивости плодовых растений

В условиях Орловской области вероятность интенсивной засухи и суховеев в летний период составляет 20-55%, причем часто они бывают в июне и июле, в период активной вегетации и плодоношения плодовых и ягодных культур. Наиболее объективную оценку устойчивости генотипа возможно получить только в полевых условиях на основе изучения стабильности плодоношения, особенностей состояния деревьев на фоне естественной жары или засухи. Однако в полевых условиях затруднительно в короткий срок получить информацию об устойчивости форм к неблагоприятным условиям вегетации. В этой связи важное значение приобретают методы диагностики функционального состояния растений в лабораторных условиях, наиболее точно отражающих их устойчивость. Наиболее значимыми критериями признаются показатели водного режима: оводненность тканей, водоудерживающая способность, водный дефицит, которые характеризуют способность растений переносить жару и засуху. Аналогичный подход широко используют зарубежные исследователи – в роли критерия выступает содержание воды в листьях, как мера водного дефицита в стрессовых условиях. В связи с этим изучение водного режима плодовых и ягодных культур в нестабильных климатических условиях летнего периода сохраняет свою актуальность.

С июня по август 2020 г. сотрудниками лаборатории проводились исследования по жаро-засухоустойчивости сортов вишни селекции института: Быстринка, Конкурентка, Муза, Новелла, Орлица, Подарок учителям, Ровесница, Тургеневка, Шоколадница. Цель исследований – изучить устойчивость сортов вишни к жаре и засухе на основе определения показателей водного режима в полевых и лабораторных условиях. Определяли следующие показатели водного режима: общая оводненность, водный дефицит, восстановление оводненности листьев. В результате проведенных исследований было показано, что распределение осадков и температуры в период вегетации при прохождении растениями отдельных фенофаз влияло на оводненность листьев сортов вишни (r = 0,42…0,53). В июле наблюдали снижение оводненности листьев по сравнению с июнем в среднем на 5,9%. Это объясняется тем, что в этот период происходит процесс формирования и созревания плодов вишни, к которым идет интенсивный приток воды. К тому же в этот период продолжается рост однолетних побегов вишни. В августе зафиксировали дальнейшее снижение оводненности листьев на 8,4% и 2,5% против июня и июля соответственно, что связано с возрастным состоянием листьев вишни. После моделирования засухи отметили повышение водного дефицита от 11,5 до 20,5% и теплового шока от 31,1 до 39%. При этом сорта вишни характеризовались высокой способностью восстанавливать оводненность листьев после перенесенного стресса. В результате проведенных исследований установили, что изученные сорта вишни селекции нашего института проявляют сходные физиологические показатели водного режима в условиях засухи и теплового шока. В связи с этим они были отнесены к группе средней жаро- и засухоустойчивости.

Сектор биохимической оценки сортов и хранения

Сотрудниками лаборатории продолжаются исследования по определению химического состава плодов 9 ягодных и плодовых культур: земляники, черешни, малины, крыжовника, черной и красной смородины, вишни, сливы, абрикоса. В плодах определяли содержание растворимых сухих веществ, сахаров, органических кислот, аскорбиновой кислоты, провели фиксацию образцов для определения в плодах фенольных соединений: антоцианов, катехинов, лейкоантоцианов. Проводится отбор образцов ежевики и яблони. В результате проведенных исследований по итогам года будут отобраны лучшие генотипы, превосходящие контрольные сорта по определенным биохимическим компонентам.

Фотогалерея VK