Результаты изучения современных технологий по улучшению качества яблок у сортов с покровным румянцем

УДК 631.1:631.544.7 2007
Авторы: Соломахин А.А., Blanke M.M.
*ГНУ ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина, Россия, Тамбовская обл., г. Мичуринск-14, д.30, solom79@yandex.ru
** University of Bonn, Auf dem Hügel, 6, 53121 Bonn, Germany, MMBlanke@uni-bonn.de
Ключевые слова: яблоки, качество, мульчирование, монофосфат, анти-градовая сеть.

Введение

Размер плода, его окрашенность и вкус (соотношение сахара и кислоты) являются одними из основных показателей качества плодов яблони (Reay et al., 1998). Практически все основные параметры качества плода закладываются еще в саду. Часто наблюдающиеся в Европе грозы с градом, вызывают значительные механические повреждения плодов, что приводит к существенному снижению их качества и, как следствие, прибыли производства, привели к широкому применению анти-градовых сетей в садоводстве. Однако их использование зачастую ассоциируется с некоторым снижением качества плодов, включая недостаточную их окрашенность, особенно в нижней части кроны плодового дерева, где потери солнечного излучения могут достигать 80 % даже без применения сетей (Green et al., 1995).

Основная фаза формирования цвета яблока начинается около 4-6 недель до съема и находится под влиянием условий окружающей среды. Специфичный фермент – фенилаланин-аммоний-лиаза (ФАЛ), чрезвычайно чувствительный к изменениям интенсивности света, его спектру и температуре окружающей среды, способствует синтезу антоцианидинов – предшественников антоцианов и, таким образом, отвечает за содержание фенолов и антоцианов в кожице яблок (Arakawa et al., 1985). На данный момент ведется активный поиск химических соединений, стимулирующих активность ФАЛ (Li et al., 2002).

Целью нашего исследования являлся поиск возможностей улучшения качества плода, выраженного его параметрами окрашивания, твердости, содержания растворимых веществ и кислотности (вкуса) путем улучшения утилизации энергии солнца в саду, особенно для плодов в затененных условиях нижней части кроны и под анти-градовыми сетями.

Место проведения, объекты исследования.

Объектами исследования служили 8-летние деревья яблони сорта Эльстар на подвое М9 со схемой посадки 1 м х 3,5 м в экспериментальном саду Кляйн-Альтендорфской исследовательской станции Боннского университета, сформированные как стройное веретено.

Методика исследования

Синтетическая тканая мульча марки Extenday™ 4693 новая и после четырехлетнего применения шириной 3 м с оставлением 0,5 м гербицидного пара в приствольной полосе была расположена в междурядьях сада за 6 недель до ожидаемого съема плодов. Монофосфат вносился за 2 и 3 недели до предполагаемого съема. Необработанные деревья являлись контрольными. Проводились почасовые измерения влажности воздуха, его температуры и фотосинтетически активной радиации (ФАР) на высоте 1,5 м в междурядье в типичный пасмурный и солнечный день при помощи установки EGM-1 (PPSystems, Hitchin, UK). ФАР оценивалась как падающая, отраженная (900) и рассеянная (450). Почвенная температура измерялась в типичный солнечный день каждые 2 часа на глубине 5 см с использованием STP-1 (PPSystems). Пробы плодов были отобраны из нижних и средних частей крон всех 8 вариантов. Степень распада крахмала, твердость плода, цвет кожицы определялась с использованием ART system (UP Produkte, Osnabrück, Germany). Площадь развития румянца и величина плода определялись при помощи Greefa MSE 2000. Относительное содержание хлорофилла (индекс NDVI) и антоцианов (индекс NAI) оценивалось с использованием анализатора пигментов PA1101 (Control in Applied Physiology, Berlin-Falkensee, Germany). Растворимые вещества в плодах определялись рефрактометрически (Atago PR 32 - Atago Co., Japan). Каждый из вариантов включал в себя 17 деревьев с 15 деревьями как дерево-повторность.

Результаты исследований

В наших опытах исследуемая сеть снижала ФАР на 11 % в облачный день и на 14 % в солнечный день. Крона деревьев воспринимала в среднем 19-26 % и 13-23 % отраженной от мульчей падающей ФАР при измерениях 900 и 450, соответственно, по сравнению с залуженными вариантами. Увеличение отражения излучения на 4 % и 7 % при углах измерения 900 и 450 в облачный день по сравнению с солнечным под анти-градовыми сетями, вероятно, регистрировалось благодаря большей порции так называемого «диффузного» света. На основании полученных данный по ФАР можно сделать вывод, что мульчирование компенсировало 11-14 % потери ФАР при прохождении солнечного излучения через анти-градовые сети благодаря светоотражающим свойствам исследуемых типов мульчей.

По полученным в нашем эксперименте данным, под анти-градовыми сетями влажность воздуха увеличивалась в среднем на 6 %, температура воздуха – около 0,5°С и, таким образом, белая анти-градовая сеть способна модифицировать микроклимат под анти-градовыми сетями в саду (Kührt et al., 2006). Увеличение влажности воздуха на 6 % не оказало какого-либо значительного влияния на качество урожая. В то же время повышение почвенной температуры на 0,50 С и снижение температуры воздуха под анти-градовыми сетями может оказывать негативное влияние на развитие покровной окраски плода. Однако, снижение почвенной температуры под светоотражающей мульчей может оказывать положительное воздействие, так как способствует синтезу антоцианов в кожице плода.

Согласно результатам эксперимента, содержание сахара в плодах яблони сорта Эльстар увеличивалось с высотой экспозиции плода в кроне дерева. Применение светоотражающей мульчи в междурядьях сада увеличивало содержание растворимых веществ в среднем на 2,4 % с 13,3 % до 15,7 %. Данный факт объясняется увеличением абсорбции ФАР и улучшению утилизации света в саду, что может вызывать повышенный экспорт углеводов из листа.

Более сладкие яблоки с повышенным соотношением сахар : кислота были получены с замульчированных деревьев под анти-градовыми сетями, демонстрирующих наилучшее качество плода. Оба типа мульчей способствовали ускоренному распаду крахмала в исследуемых плодах с соответствующих делянок под анти-градовыми сетями. Увеличение средней массы плода на 11-13 % со всех опытных делянок под анти-градовыми сетями было вызвано наличием меньшего количества плодов на дереве, а также сниженным цветением и завязыванием плодов под ними, что обусловило более высокое соотношение лист : плод. Монофосфат незначительно увеличивал твердость плода на 0,4 единицы и содержание сахара на 0,7 % у плодов из нижней части кроны при отсутствии применения сетей по сравнению с контрольным вариантом при залужении. Более твердые плоды были получены с делянок без применения анти-градовых сетей.

Анализ параметров L, a, b и цветности на внешней, внутренней и нижней части плода из средней и нижней частей кроны плодового дерева выявил более желтое и, соответственно, менее зеленое основное окрашивание плода яблони. Плоды из нижней части кроны развивали максимальную площадь покровной окраски в вариантах с Extenday-мульчей, демонстрируя более высокое значение параметра а (около 30 или 220 цвета - темно-красный) и меньшее – параметра b (около 12), что обусловлено увеличенным отражением ФАР (Green et al., 1995), по сравнению с залуженным контролем (а=25, b=22 и 430 цвета – светло красный) (рис. 1).

Анализ пигментов подтвердил степень красного окрашивания (а параметр) и повышенное содержание антоцианов в плодах яблони с замульчированных вариантов, а также менее зеленое (и более желтое) окрашивание зеленой части плода с основной окраской, связанное с трансформацией цвета данной области плода по причине более высокого уровня распада хлорофилла. Менее негативное значение NDVI индекса на красной стороне плода (-0,3) по сравнению с зеленой его частью (-0,5) свидетельствует о большем содержании хлорофилла на окрашенной, внешней или позиционируемой на солнце части плода сорта Эльстар по сравнению с его затененной частью, независимо от варианта (наличие и отсутствие мульчей и анти-градовых сетей), что изначально могло показаться противоречием. Однако, данный факт нашел подтверждение в экспериментах Reay et al. (1998) по сорту Гала.

Анализ содержания пигментов обнаружил увеличение NAI индекса в среднем на 0,4 единицы в вариантах с монофосфатом на красной стороне плода. Однако, монофосфат не повлиял на площадь развития покровной окраски как под анти-градовыми сетями, так и без них.

Выводы

1. Мульчирование компенсировало потери ФАР при прохождении солнечного излучения через анти-градовые сети благодаря своим светоотражающим свойствам, увеличивало содержание сахара и улучшало вкус плодов, выражающийся в более высоком соотношении сахар : кислота по сравнению с залужением в контроле.
2. Изучаемые типы мульчей стимулировали развитие покровной окраски плода, увеличивая ее площадь и интенсивность благодаря увеличению синтеза антоцианов и распаду хлорофилла по сравнению с залужением, особенно на плодах, расположенных в нижней части кроны дерева и были более эффективны, чем монофосфат.
3. Монофосфат в некоторой степени увеличивал интенсивность красного окрашивания и твердость плода по сравнению с контролем, но не оказывал существенного влияния на площадь развития покровной (красной) окраски плода.