Плодоводство
и виноградарство Юга России
Генетические ресурсы, сортоизучение, селекция
Создание новых сортов яблони – длительный и трудоёмкий процесс, включающий несколько последователь-ных этапов: селекционная работа, первич-ное изучение, государственное сортоис-пытание. Появление новых методов в биологии и, в частности, в молекулярной биологии, требует переосмысления подхода к каноническим принципам селекционной работы. Одним из перспективных направлений повышения эффективности селекционного процесса по культуре яблони является использование современ-ных методов молекулярно-генетического анализа генома на основе ДНК-маркеров. Сочетание методов классической селек-ции с ДНК-анализом исходных форм и гибридных популяций является перспективным направлением исследований, связанных с интенсификацией процесса создания генотипов с заданными параметрами ценных, селекционно значимых призна-ков. Биологическими объектами нашего исследования являлись сеянцы яблони гибридного фонда академика Российской академии наук Н.И. Савельева. В данной статье показаны результаты ДНК анализа гибридных сеянцев яблони по локусам моногенной устойчивости к парше (ген Rvi6) и колонновидного габитуса роста (ген Co) для идентификации генотипов с комплексом ценных признаков. В изучаемых комбинациях скрещивания количество сеянцев яблони, сочетающих иммунитет к парше с колонновидным габитусом кроны дерева (генотип Rvi6+Co), составило 33,3-40,9 %. В процессе проведенного нами исследования идентифицированы перспективные для селекции сеянцы яблони с генотипом Rvi6Rvi6+Coco, вовлечение которых в гибридизацию в качестве исходных форм позволит значительно интенсифицировать селекционный процесс, обеспечивая получение до 100 % сеянцев с моногенной устойчивостью к парше и до 50 % сеянцев – с колонновидным габитусом роста.
Наиболее эффективным методом создания большого гибридного фонда триплоидов яблони является скрещивание разнохромосомных форм типа диплоид х тетраплоид, тетраплоид х дипло-ид. Ограниченный набор тетраплоидных форм является лимитирующим фактором для этого направления селекции. Поэтому выде-ление и изучение новых тетраплоидных форм яблони является важной задачей, а систематический цитоэмбриологический контроль при этом – непременное условие успешной результативной селекционной работы. Целью наших исследований был цитоэмбриологический анализ эмбриональных структур при формировании женского гаметофита у некоторых тетраплоидных форм яблони для использования их в селекции на полиплоидном уровне. Объектами для изучения состояния женской генеративной сферы послужили три тетраплоидные формы яблони: Мелба (4х), форма 30-47-88 и форма 25-37-47. Исследования проводились в лаборатории цитоэмбриологии ВНИИСПК. Особенности формирования семяпочек и зародышевых мешков растений яблони изучали на постоянных препаратах, приготовленных в соответствии с общепринятыми методами цитологического анализа. В данной статье приводится цитоэмбриологическая характеристика формирования женского гаметофита у изучаемых тетраплоидных форм яблони, включенных в качестве исходных форм в селекцию этой культуры на полиплоидном уровне. Результатами проведенного нами анализа показано, что тетраплоидные формы 25-37-47, 30-47-88, Мелба (4х) можно рекомендовать для использования в селекции яблони на полиплоидном уровне в качестве материнских исходных форм. Однако необходимо учитывать высокую самоплодность формы 30-47-88, определенную в специальных опытах, и при включении ее в интервалентные скрещивания в качестве матери необходимо производить кастрацию цветков для повышения выхода триплоидного гибридного потомства яблони.
В структуре современных виноградных насаждений Республики Дагестан особенно важным хозяйственным признаком является устойчивость виноградного растения к неблагоприятным условиям среды возделывания, болезням и вредителям. Цель нашей работы – генетическая селекция высоко продуктивных сортов винограда различного направления использования, филлоксероустойчивых и устойчивых к грибным болезням, приспособленных к почвенно-климатическим условиям региона выращивания. Задача данного исследования – изучить устойчивость сеянцев винограда (гибридных форм) новой селекции ДСОСВиО к грибным болезням и вредителям. Научно-исследовательская работа проведена на экспериментальной базе Дагестанской селекционной опытной станции виноградарства и овощеводства в коллекции сортов и форм винограда. Первичное изучение гибридных сеянцев проводили по методике М.А. Лазаревского Результатами проведенного нами исследования показана целесообразность использования в ступенчатых и межгибридных скрещиваниях высокопродуктивных и адаптированных к местным условиям сортов винограда в качестве материнской формы. На жестком инфекционном фоне, без проведения защитных мероприятий, выделены генотипы винограда, устойчивые к условиям среды и биотическим стрессам. Отмечена целесообразность использования в селекционном процессе создания новых сортов винограда местных адаптивных сортов, а также новых сортов, обладающих ценными селекционно значимыми признаками. С использованием сортов-доноров устойчивости и ступенчатых межгибридных скрещиваний возможно повысить устойчивость растений винограда к биотическим и абиотическим факторам среды. Результаты проведенных нами исследований показали, что в качестве доноров устойчивости к мильдью и филлоксере перспективно использование сортов Антей магарачский, Первенец Магарача и Молдова.
При анализе состояния отрасли виноградарства в России был отмечен недостаток в сортименте ранних сортов винограда столового направления с высокой лёжкостью и транспортабельностью, а также недостаточное количество высококачественных сортов технического направления, устойчивых к неблагоприятным факторам окружающей среды. В настоящее время всё большую популярность завоёвывают отечественные сорта винограда технического направления. Создание новых сортов, устойчивых к морозам, различным болезням и вредителям, означает выход на рынок экологического виноградарства, и на производство еще более качественных отечественных вин. Выведение высококачественных относительно устойчивых к филлоксере технических сортов винограда для корнесобственной культуры методом гибридизации является наиболее перспективным направлением селекции, при котором проблема борьбы с филлоксерой решается наиболее радикально. В данной статье представлены результаты работы селекционеров Анапской опытной станции по созданию и изучению новых гибридных форм винограда столового и технического направления и дана подробная морфологическая характеристика выделенным гибридным формам. В гибридизации использовались лучшие достижения отечественной и зарубежной селекции межвидового происхождения. За последние годы селекционерами Анапской зональной опытной станцией виноградарства и виноделия был выделен ряд гибридных форм нового поколения, удовлетворяющих современным требованиям, предъявляемым высококачественному отечественному виноделию. Также ведётся значительная работа по выведению сортов столового направления, характеризующихся крупными гроздями и ягодами, отличающимися необычной формой, красивым цветом и высокими вкусовыми качествами. Новым выделенным гибридным формам винограда селекции АЗОСВиВ, имеющим высокий потенциал продуктивности и качества, необходимо дальнейшее размножение и передача их в Государственное сортоиспытание.
В статье представлены результаты оценки полевой устойчивости сортов сливы отечественной и зарубежной селекции к доминирующим заболеваниям – клястероспориозу и монилиозу в условиях прикубанской зоны плодоводства Краснодарского края. Основной целью исследований была оценка устойчивости сливы сортов различного эколого-географического происхождения и выделение высоко устойчивых и устойчивых к основным болезням, в зависимости от складывающихся по годам условий внешней среды и биологических особенностей сортов, а также выявление зависимости формирования урожая от степени проявления заболевания. Установлено, что степень проявления монилиоза и клястероспориоза зависит от погодных условий (температуры воздуха, количе-ства осадков) и биологических особенно-стей сортов. Отмечено, что основные ор-ганы поражения – соцветия и листовой аппарат растений. Показано, что сильное поражение соцветий сливы монилиозом существенно уменьшало количество завязавшихся плодов, что привело к значительному снижению урожая. Поражение листового аппарата деревьев сливы клястероспориозом не оказывало заметного влияния на снижение урожая текущего года, однако приводило к преждевременному осыпанию листьев, ухудшению состояния деревьев, отрицательно сказывалось на качестве плодов и закладке плодовых почек – урожая будущего года. На фоне эпифитотий клястероспориоза и монилиоза выделены сорта сливы отечественной селекции с комплексной устойчивостью к обоим заболеваниям – Милена, Подруга, Чародейка и Нива; из сортов зарубежной селекции – Чачакская улучшенная, Чачакская поздняя, Стенлей, Эмпресс и Гросса ди Фелисио, которыми можно расширить адаптивный районированный сортимент и закладывать интенсивные насаждения сливы на юге России.
В статье представлены результаты изучения устойчивых сортов вишни различного эколого-географического происхождения к наиболее вредоносным заболеваниям – коккомикозу и монилиозу, существенно снижающим устойчивость и урожайность многолетних насаждений в условиях прикубанской зоны садоводства Краснодарского края. Целью исследований является выделение комплексно устойчи-вых сортов вишни к основным болезням, определяющим продуктивность, качество плодов и стабильность плодоношения в условиях биотических стрессов, и совершенствование на основе выделен-ных сортов современного сортимента виш-ни на юге страны. Представлены итоги оценки полевой устойчивости разных сортов виш-ни как отечественной селекции, так и интродуцированных, к основным болезням. Установлено, что сильное поражение исследуемыми заболеваниями листьев и плодов деревьев вишни обусловливает снижение генеративной активности сортов вишни, выраженной в снижении урожайности. В результате проведенных исследований выделены сорта отечественной селекции нового поколения – Казачка, Алекса, Встреча, Новелла, сочетающие комплексную устойчивость к коккомикозутак и к монилиозу. Показана сопряженность устойчивости сортов с формированием биологического потенциала продуктивности, урожайности и качества плодов. На основе этих данных определена группа наиболее продуктивных сортов вишни, проявивших в стрессовых условиях не только большую устойчивость к абиотическим факторам, но и высокую урожайность: в пределах 15-20 кг/дер или 10-13 т/га при схеме посадки 5х3м. Это отечественные сорта – Алекса, Домбазия, Казачка, Кирина, Молодежная, которые на основе результатов проведенной оценки рекомендуются нами для расширения сортимента вишни в прикубанской зоне садоводства Краснодарского края.
Целью исследований является оценка коллекционного материала земляники для использования в селекции и в промышленном производстве. В ста-тье представлены результаты оценки сор-тов коллекции земляники по комплексу признаков. Коллекция насчитывает 139 сортообразцов различного эколого-географического происхождения. В рабо-те использовались общепринятые в Российской Федерации методики, а также Программа Северо-Кавказского центра по селекции плодовых, ягодных, цветочно-декоративных культур и винограда на период до 2030 года. Проведенные исследования показали, что 23 образца земляники из коллекции имеют ранние сроки созревания, 106 – средние сроки и 10 являются сортами позднего срока созревания. По типу плодоношения сорта разделяются на две группы: однократно плодоносящие (99 сортов) и нейтрально-дневные (40 сортов). Из 40 нейтрально-дневных сортов 33 являются белоцветковыми и 7 – розовоцветковыми. В коллекции сохраняется 39 доноров хозяйственно-ценных признаков. Для выполнения селекционной программы по землянике в процесс гибридизации было включено 22 сорта из коллекции. Сортом, показавшим наиболее высокие качества генетического донора, выступила Мармолада. В период 2015-2016 гг. коллекция пополнилась 4 сортами: Элиани, Моллинг Опал, Вивальди, Эвис Делайт. Представлено распределе-ние сортов по хозяйственно-ценным признакам (урожайность, крупноплодность, плотность ягод). Выделенные сорта с высокой урожайностью, крупноплодностью и высокой плотностью ягод. По комплек-су лучших показателей изучаемых при-знаков коммерческую перспективу имеют новые сорта коллекции – Таира, Кемия, Вима Тарда, Галия. Отмечена необходи-мость интродукции и изучения новых сортов земляники для совершенствования зонального сортимента.
Огромный дефицит ядер орехов фундука в Российской Федерации можно устранить не только расширением площадей под насаждениями этого вида, но и внедрением в производство новых высокоэффективных технологий с использованием в промышленных посадках высокоурожайных и технологичных сортов. С развитием сельскохозяйственного производства и переходом на более глубокую переработку плодов меняются и требова-ния, которые предъявляют к качеству пло-довой продукции. Плоды ореха должны быть округлой формы, с высоким выходом ядра (не ниже 48 %), легко отделяться от скорлупы, кожура орехов должна иметь малую пробковость, калибр ядра – 13-15 мм. На протяжении более 40 лет на территории Краснодарского орехоплодного госсортоучастка ФГБУ “Госсорткомиссия”, с привлечением ученых Кубанского государственного аграрного университета, проведено испытание более сорока сортов ореха фундука. Закладка опыта, учеты и наблюдения проводились нами в соответствии с Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Агротехнический уход и защита насаждений ореха от вредителей и болезней осуществлялась согласно зональным рекомендациям по защите плодовых растений. На основе полученных данных многолетних испытаний были выявлены сорта, рекомендуемые нами для промышленного фундуководства, пригодные для эффективного возделывания в рассматриваемых зонах садоводства Краснодарского края. К ним относятся высокотехнологичные сорта-интродуценты: из Азербайджана – Ата-баба и из стран Западной Европы – Луиза, Густав, Бюттнер, Кадеттен, Чудо Больвиллера с крупными, технологичными орехами. Для использования в ландшафтном дизайне можно использовать сорта ореха фундука Академик Яблоков, Московский рубин и итальянский сорт Пурпуреа.
Ресурсный потенциал агротерриторий
Фенологические наблюдения развития в различных зонах имеют большое научное и практическое значение и являются обязательным элементом производственно-биологического изучения сортов винограда. Цель работы – выявить особенности прохождения фенофаз крымскими автохтонными сортами винограда в условиях горно-долинного Крыма. Приводятся результаты наблюдений основных фенологических фаз и изучение их протекания у 11 сортов винограда Крыма (с черной ягодой) – Кефесия, Эким кара, Крона-42, Джеват кара; с белой ягодой – Капсельский белый, Солнечнодолинский, Кок пандас, Сары пандас, Солдайя, Шабаш, Кокур белый) и 2 контрольных сорта (Ркацители, Каберне Совиньон) в почвенно-климатических условиях ООО «Солнечная долина». Наиболее раннее распускание почек среди черноягодных сортов отмечено у сорта Крона - 23.04, у сортов с белой ягодой ранняя дата распускания почек установлена для сорта Сары пандас – 22.04. Раньше всех среди сортов с черной ягодой зацветает Крона (03.06), среди белоягодных наиболее раннее цветение выявлено у сортов Сары пандас и Кок пандас (04.06). Трехлетние исследования показали, что при ежегодных разбросах от 5 до 8 дней в среднем цветение укладывается в семидневный срок. Наблюдается равный период от начала распускания почек до начала цветения (43-45 дней) и только у контрольного сорта Каберне Совиньон он достигает 46 дней. Установлено, что изучаемые сорта по продолжительности вегетационного периода (от начала распускания почек до промышленной зрелости) относятся к средне-поздним (147-155 дня). Сумма активных температур на этом этапе развития растений составляет 578-638 градусов.
Физиология и биохимия растений
Зимостойкость плодовых растений, необходимо рассматривать как генетически обусловленное свойство, реализация которого зависит от физиологического состояния деревьев в процессе выращивания, а также от фотосинтетической активности листового аппарата. Развитие морозостойкости и потеря этого свойства существенно связаны с изменениями состояния воды в тканях плодовых растений. Для оценки измене-ний водного баланса все чаще используют дифференциальный термический анализ (ДТА) процессов льдообразования в органах и тканях растений. Цель нашей работы – проанализировать ряд сортов вишни на зимостойкость с помощью метода ДТА, предусматривающего анализ термограмм льдообразования в тканях изучаемых растений. Объектами нашего исследова-ния были однолетние приросты и почки на деревьях 10 сортов вишни в насаждениях 1997 года посадки. Определение экзотермических процессов в побегах деревьев вишни с генеративны-ми почками выполняли в разные периоды зимы. Полученные данные анализа льдообразования с помощью термографического метода позволили четко выявить особенности тепловыделения в тканях приростов сортов вишни разных по морозостойкости. Отмечено, что при выходе растений из состояния покоя происходят изменения водно-физических параметров тканей, сопровождающиеся углублением фронта льдообразования у большинства сортов на 1-6 °С. Проведенный нами комплекс-ный анализ позволил разделить исследуе-мые сорта вишни на группы по зимостой-кости: высокоустойчивые сорта – Альфа и Тургеневка; сорта со средней устойчивостью – Радость, Фаворит, Ночка, Норд Стар, Подбельская, и сорта с низкой зимостойкостью – Ребатская красавица, Донецкий великан и Чудо-вишня
Конструкции насаждений, формировки крон
Основное производство винограда в Российской Федерации сосредоточено в нестабильных погодных условиях умеренно континентального климата юга России. Однако известно, что при отклонении условий среды обитания от оптимальных значений растения винограда испытывают стресс, нарушаются процессы дифференциации эмбриональных соцветий, смещается продуктивная зона побегов, несущая потенциальный урожай винограда. В этих условиях необходимы специальные агротехнические решения по обеспечению стрессоустойчивости виноградных насаждений. Цель данной работы – установить закономерности изменения эмбрионального плодоношения и оптимизировать параметры длины обрезки побегов винограда. В качестве объекта исследований использовали наиболее распространенный сорт винограда Алиготе. Исследования выполнены в разных агроэкологических зонах укрывного и не укрывного виноградарства в нестабильных погодных условиях умеренно континентального климата Юга России. Эмбриональное плодоношение растений винограда определяли в период глубокого (физиологического) покоя методом микроскопирования центральных почек зимующих глазков на побегах. Длительные наблюдения показывают, что эмбриональное плодоношение винограда сорта Алиготе зависит не только от температурных условий места произрастания, отмечено также изменение этого показателя по длине побега. В процессе проводимых нами исследований установлены закономерности изменения эмбрионального плодоношения и оптимизирован регламент длины обрезки растений винограда сорта винограда Алиготе с определением оптимальной длины побегов. По полученным данным коэффициент эмбриональной плодоносности у изучаемого сорта варьирует от 1,3 до 1,47 и имеет тесную зависимость от среднесуточной температуры воздуха. На основе результатов эксперимента сделан вывод, что насаждения винограда сорта Алиготе будут иметь наибольшую хозяйственную урожайность при обрезке побегов растений на 9 глазков.
Наиболее точным критерием определения длины обрезки побегов винограда являет-ся продуктивная зона эмбриональных соцветий. Для получения высокого урожая при обрезке оставляют зону побегов с максимальным количеством эмбриональных соцветий и удаляют менее продуктивную зону. Продуктивная зона эмбриональных соцветий меняется по длине побега в зависимости от биологии сортов. Обрезка, с сохранением продуктивной зоны побегов, способствует решению актуальной проблемы по обеспечению устойчивого развития отрасли виноградарства. Цель работы – установить закономерности закладки эмбриональных соцветий и оптимизировать длину обрезки побегов винограда у сорта Первенец Магарача. Длительные полевые исследования (в течение 11 лет) проводи-ли в нестабильных погодных условиях умеренно континентального климата юга России в центральной зоне виноградарства Краснодарского края. Объект исследований – технический сорт винограда Первенец Магарача. Эмбриональное плодоношение растений определялось в период глубокого покоя путем микроскопирования центральных почек зимующих глазков на побегах винограда. Исследованиями выявлена закономерность дифференцированной закладки эмбриональных соцветий по длине побегов у изучаемого сорта винограда. Коэффициент плодоношения (К1) эмбриональных побегов в центральных почках глазков варьировал по годам в диапазоне 0,8-1,78, коэффици-ент плодоносности (К2) – 1,37-1,52. В среднем за 11 лет наблюдений эти показатели, соответственно, – 1,4 и 1,6. Показано, что количество эмбрио-нальных соцветий, а также коэффициенты плодоношения и плодоносности нарастают по мере удаления глазков от основания побега. Наибольшие значения коэффициентов зафиксированы в зоне 9-10 глазков. Для получения наибольшего урожая винограда сорта Первенец Магарача рекомендуется длинная обрезка плодовых побегов на 10 глазков.
Управление плодородием почвы
Почвенный фактор для виноградного растения, по мнению многих ведущих отечественных и зарубежных ученых, имеет большое значение, и его влияние проявляется не только в вели-чине урожая, но и в значительной степени определяет качество свежего винограда и продуктов его переработки, в первую очередь вина. При анализе почвенных карт Краснодарского края было отмечено, что зачастую промышленные массивы виноградных насаждений имеют неоднород-ную структуру, и на небольшом участке может находиться несколько почвенных разностей, обусловливающих различные условия произрастания винограда. В связи с этим возникла необходимость изучения влияния конкретных почвенных условий на виноградное растение, качество урожая и вина. Нами проведены исследования развития винограда сорта Мерло на разных типах почв, расположенных в пределах одного массива виноградных насаждений, с одинаковым агротехническим фоном и системой ведения. Установлено, что на бурых лесных почвах у винограда сорта Мерло более интенсивно идут ростовые процессы, формируется большее число побегов и соцветий, повышается урожайность. На черноземе обыкновенном у растений винограда увеличиваются масса грозди, коэффициенты плодоношения и плодоносности, возрастает сахаристость и снижается кислотность ягод. Исследованиями показано, что чернозем обыкновенный обеспечивает более высокое качество винограда и столового сухого виноматериала за счет повышения объемной доли этилового спирта и содержания фенольных веществ, в том числе антоцианов. Результаты проведенных нами исследований представляют научный интерес для прогнозирования качества винограда и ви-на в различных почвенно-экологических усло-виях
Переработка плодово-ягодной продукции и винограда
Во Всероссийском научно-исследовательском институте виноградарства и виноделия «Магарач» совместно со специалистами отрасли проведена работа по уточнению требований к ассортименту и качеству винограда, виноматериалов и готовой продукции, а также выполнены исследования по совершенствованию технологии мускатных игристых вин в условиях Южного берега Крыма. В статье показано, что существенной проблемой при производстве мускатных игристых вин является то обстоятельство, что основное сырьё для их изготовления – виноград мускатных сортов (Мускат белый, Мускат розовый, Мускат александрийский и др.), как правило, подвержен различным заболеваниям (в частности, поражается оидиумом). В связи с этим показатели урожайности и качества винограда могут существенно снижаться, и, как следствие, может возникнуть дефицит сырья для изготовления мускатных вин. Одним из вариантов решения данной проблемы является использование новых сортов винограда с повышенной устойчивостью к болезням. С учетом вышеизложенного целью работы являлось изучение динамики накопления и сохранения терпеновых спиртов в игристых винах из новых сортов винограда в зависимости от сорта, места произрастания растений и года урожая. Игристые вина готовили согласно действующей нормативной документации, в них было проведено определение основных показателей, регламентируемых ГОСТ 33336-2015. Установлено, что содержание терпенов в игристых винах из новых сортов селекции института «Магарач» (Цитронный Магарача, Алиготе мускатное, Рислинг мускатный) было выше, чем в контрольных образцах из сорта Мускат белый. Указанные сорта могут быть рекомендованы для приготовления игристых вин с мускатным ароматом.
Публикации молодых ученых и аспирантов
В статье представлены результаты изучения сортов купрессоципариса Лейланда в условиях прикубанской зоны садоводства Краснодарского края по основным адаптивным признакам: зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к доминирующим болезням. Проведена оценка декоративных признаков сортов. Целью исследований является выделение наиболее адаптивных и проявляющих максимльно высокую декоративность сортов Cupressocyparis Leylandii в условиях участившихся абиотических и биотических стрессов и расширения на их основе современного сортимента вечнозелёных растений для озеленения, в том числе создания живых изгородей и топиарных форм в условиях юга России. Представлены итоги комплексной оценки интродуцированных сортов Cupressocyparis Leylandii: Leightons Green, Variegata, Gold Rider, Castlewellan Gold, 2001, Blue Jeans. Установлено, что декоративные показатели растений определяются сортовой спецификой, прежде всего относительной устойчивостью к болезням, вредителям и к конкретным условиям произрастания. Из 5 сортов выделены наиболее адаптивные, сочетающие устойчивость к температурным стрессам (засухоустойчивые, зимостойкие), основным болезням и вредителям с высокими декоративными показателями (архитектоника кроны, цвет хвои, жизнеспособность, период декоративности). Это сорта купрессоципариса Лейланда: Leightons Green, Variegata, Gold Rider, которые по комплексу ценных признаков отнесены к хорошо адаптированным к погодно-климатическим условиям региона и высокодекоративным группам растений, и эти сорта рекомендуются для широкого использования в садово-парковых ландшафтах для создания живых изгородей и топиарных форм в условиях юга России.