Роль русских ученых в развитии плодоводства

Вопрос  № 6. Роль русских  ученых в развитии плодоводства. 

     Плодоводство — одна из важнейших отраслей сельскохозяйственного производства, в задачу которой входит производство плодов и ягод.

     Плоды и ягоды, а также виноград используются человеком в свежем и переработанном виде. Отличаясь высокими вкусовыми качествами, они содержат необходимые человеку питательные вещества (в большом количестве сахар, органические кислоты), а также витамины.

     Плоды некоторых видов плодовых растений долго, иногда на протяжении всей зимы, сохраняются в свежем виде, не теряя своего вкуса и питательности.

     Плодовые  деревья высаживают и как декоративные культуры, используя для озеленения городов, населенных пунктов и дорог.

     На территории нашей страны 2–5 тыс. лет назад плодовые растения культивировались в Средней Азии, Закавказье и в Крыму (VII в. до н. э.). Начиная с X в. в Киевской Руси плодоводство стало развиваться в монастырях и на княжеских землях, а также среди оседлого населения. Вокруг центра Киевского государства — города Киева возникло широко развитое садоводство с местными культурными сортами, из которых известны до сего времени из яблонь — Кипарисовка, среди вишен — знаменитая Владимировка (получившая свое название по имени города Владимира, куда она была переправлена).

     В дальнейшем возникли сады в Москве и Подмосковье, а также в ряде княжеств средней России.

     Планом  развития народного хозяйства России было предусмотрено дальнейшее развитие садоводства за счет использования передовых приемов агротехники, внедрения ценных сортов и широкой интенсификации производства, а также создания крупных насаждений на промышленной основе.

     Большую роль в развитии плодоводства сыграли отечественные ученые. К ним можно отнести основоположника научного садоводства — А. Болотова и крупнейших ученых — М. Рытова, Р. Шредера, Л. Симиренко, В. Пашкевича, Н. Кичунова, П. Шитта, Н. Жучкова, В. Колесникова, А. Негруль. Особое место в создании ценных сортов принадлежит И. В. Мичурину.

     Значительное  влияние на русскую агрономию  оказали труды и практическая деятельность А. Т. Болотова и И. М. Комова.

     А. Т. Болотов (1738 - 1833 гг.) предложил заменить трехпольные севообороты семипольными, уменьшив площадь под паром и  заняв три поля травами.

     И. М. Комов (1750 - 1792 гг.) первым из русских  ученых обосновал плодосменную систему земледелия с посевом бобовых трав и корнеплодов и заменой пара пропашными культурами.

     В трудах А. Рознатовского (1794 г.) и М. Г. Павлова (1793 - 1840 гг.) были заложены научные  основы земледелия и доказано значение почвенных процессов в питании растений, а также обоснован переход от трехполья к интенсивной плодосменной системе земледелия.

     Важная  роль в развитии плодоводства принадлежит  И. В. Мичурину (1885 - 1935 гг.). Им создано  более 300 сортов плодово-ягодных культур, отличающихся высокими хозяйственными качествами.

     Д. Н. Прянишников (1865 - 1939 гг.) - основоположник советской агрохимии - обосновал  теорию питания растений. В. Р. Вильяме (1863 - 1939 гг.) - развил биологическое направление  в почвоведении. Им вскрыта роль растительности и почвенной микрофлоры в развитии плодородия почв.

     Неоценимый  вклад в биологическую науку  внес Н. И. Вавилов (1887 - 1943 гг.). Он сформулировал  закон гомологических рядов в  наследственной изменчивости, согласно которому родственные по происхождению  виды растений и животных имеют, сходные ряды наследственной изменчивости. Применяя этот закон, Н. И. Вавилов установил центры происхождения культурных растений. Им также разработаны ботанико-географические основы селекции растений.

     Советские селекционеры В. С. Пустовойт, П. П. Лукьяненко, Ф. Г. Кириченко, В. Н. Ремесло, Б. Н. Соколов, П. Ф. Гаркавый, В. Н. Мамонтова, В. Н. Кузьмин, М. И. Хаджинов, Н. В. Цицин, А. Н. Мазлумов, В. Я. Юрьев и другие вывели отечественную селекцию по важнейшим полевым культурам на передовые рубежи. В нашей стране впервые в мире были созданы одноростковая полиплоидная сахарная свекла, односемянная кормовая свекла, твердая озимая пшеница, пшенично-пырейный гибрид, пшенично-ржаной гибрид (тритикале) и др. Почти вся посевная площадь СССР занята лучшими сортами и гибридами, созданными нашими селекционерами.

     В 1929 г. была учреждена Всесоюзная академия сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина (ВАСХНИЛ), возглавившая в стране сельскохозяйственную науку. В настоящее время в  СССР создана широкая сеть научно-исследовательских и опытных учреждений по сельскому хозяйству, решающих задачи, связанные с разработкой вопросов земледелия и агротехнических приемов, систем удобрений, мелиорации почв, создания и внедрения новых высокоурожайных сортов, защиты почвы от водной и ветровой эрозии и защиты растений от вредителей и болезней.

     Сегодня агрономическая наука накопила достаточно знаний об условиях, необходимых для  роста и развития растений и проявления ими наивысшей продуктивности. Уже  с достаточной точностью программируется урожайность с учетом биологических особенностей культур и их сортов, комплекса агротехники, метеорологических и почвенных условий. 
 

     Вопрос  № 26. Рост корней плодовых растений в годовом  цикле в разных почвенно-климатических  зонах 

     Плодовые растения умеренной зоны в процессе филогенетического развития приспособились к изменяющемуся комплексу условий, определяемых сезонами года: весной, летом, осенью, зимой. Исторически сложившиеся способы переживания растениями неблагоприятных условий сезонов обнаруживаются прежде всего в образовании специальных органов (семян, почек, укороченных побегов, корневищ и др.), лишенных активных ростовых проявлений и способных к процессам, протекающим в ходе так называемой закалки (изменение коллоидного состояния и обезвоживание плазмы, образование защитных веществ и др.). Параллельно с образованием устойчивых органов, как правило, происходит активное устранение органов с недостаточной устойчивостью, которые могут нанести остальным частям растений существенный ущерб (листопад и др.). Для наилучшего использования растениями благоприятного сезона им необходимо своевременно сформировать оптимальную площадь листьев и мощную корневую систему, обеспечивающих регулярное образование полноценных урожаев плодов, и в год плодоношения заложить цветковые почки для урожая следующего года.

     В соответствии с изменением сочетания  комплексов внешних условий в  году плодовые растения в зависимости  от их биологических свойств отразили в своих приспособлениях, а также  в фенофазах роста и развития реакцию на эти сочетания. Например, жизнедеятельность плодовых растений умеренной зоны отчетливо делится на две части - период вегетации (роста и развития по П. Г. Шитту) и период покоя - приспособление растений к неблагоприятным меняющимся условиям климата, которое выработалось в процессе эволюции.

     Для углубленного понимания биологических  особенностей плодовых растений и обоснования  технологических приемов оптимизации  процессов роста и развития, направленных на получение максимальных стабильных урожаев плодов высокого качества П. Г. Шитт разделил годичный цикл жизни на следующие четыре периода:

     1. Период вегетации, характеризующийся  ростом и развитием плодовых  растений и продолжающийся от  начала распускания почек весной  до массового опадения листьев осенью.

     2. Период перехода от состояния  вегетации до наступления относительного  покоя - от массового опадения листьев до наступления зимы.

     3. Период относительного покоя  - от наступления устойчивых холодов  (устойчивое понижение температуры  ниже 0°С, устойчивый снежный покров) до начала весны (устойчивое повышение средних температур от 0 до 5°, сопровождаемое таянием снега).

     4. Период перехода от состояния  относительного покоя до начала  вегетации - от средней температуры  воздуха выше 0-5°С до набухания и распускания почек.

     Конкретные  сроки начала и конца названных  периодов зависят от двух основных причин: генотипа породы и сорта  и внешних условий произрастания.

     Период  и фенофазы вегетации

     Период  вегетации характеризуется определенными  внешними изменениями растений в связи с ростом и развитием: периодическим новообразованием листьев, цветков, плодов, побегов, почек и корней. Особенно заметен рост побегов, который способствует ветвлению и увеличению объема кроны. Наследственно обусловленные, ежегодно и последовательно повторяющиеся морфологические проявления роста и развития растений под влиянием внешних условий в пер и од вегетации называются фенологическими фазами (фенофазами). Главными из них являются следующие: распускание почек и цветение, рост побегов, закладка и дифференциация цветковых почек, рост и налив плодов, вызревание побегов, накопление запасных пластических веществ и листопад. 
Прохождение фенофаз плодовыми деревьями и кустарниками тесно связано с внешними условиями. Изменение сочетаний этих условий во времени, количествах и соотношениях влечет за собой соответственное изменение сроков и продолжительности отдельных фенофаз у одних и тех же пород и сортов растений. Поэтому планируемый (формальный) календарный срок применения отдельных агротехнических приемов и их комплексов в практике плодоводства должен обязательно приурочиваться к срокам прохождения растениями фенофаз и фаз. Степень проявления фенофазы, фиксируемая по морфологическому признаку - начало, максимальное и затухание, называют фазой. Например, фазы роста побегов - начального, максимального и затухающего роста. Фенофаза отражает процесс в целом, фаза - лишь часть его.

     Все фенофазы (и фазы) протекают в  определенной последовательности. Затухание  процессов одной фенофазы совпадает  с началом другой, которая в конце совпадает с началом последующей, то есть каждая фенофаза находится в тесной связи с предыдущей и является основой последующей. При необычных условиях внешней среды отдельные фенофазы годового цикла могут повторяться - вторичный рост побегов, цветение и плодоношение. 
Продолжительность фенофаз различная. Наиболее длительные по сроку прохождения и степени захождения одной фенофазы за другую - закладка и дифференциация цветковых почек, рост и налив плодов; кратковременные - распускание почек и цветение, вызревание побегов, накопление запасов пластических веществ и листопад. Время наступления, последовательность, продолжительность и темп прохождения каждой из фенофаз вегетации зависят от биологических особенностей растений (рода, вида, сорта, сортоподвойного сочетания, возраста и др.), метеорологических условий, особенно от напряженности теплового фактора и от агротехники. Сроки прохождения фенофазы в разные годы у одних и тех же растений, как правило, не совпадают. Переход растений из одной фенофазы в другую характеризуется изменением физиологических процессов, морфологических и анатомических признаков.

     С изменением возраста растений меняется биологическая основа - продолжительность  и степень проявления отдельных  фенофаз. Например, в возрастной период плодоношения фенофазы набухания почек, цветения и роста побегов становятся менее продолжительными, чем в предыдущем возрастном периоде роста и плодоношения. Из-за образования чрезмерно большого количества цветковых почек и цветков, преимущественного использования ими запасов пластических веществ концевые приросты сильно ослабевают и заканчиваются цветковыми почками.

     Фенофаза  распускания почек  и цветения протекает в начале периода вегетации и характеризуется пробуждением верхушечных почек на укороченных побегах растения, а также части пазушных вегетативных и генеративных почек сильных прошлогодних побегов, К этому времени в закрытой почечными чешуями верхушке побега под влиянием положительных (активных) температур завершается дифференциация листьев и цветков. При распускании вегетативной почки появляются зачатки листьев, затем происходит разворачивание и активный их рост, верхняя часть побега растягивается вдоль оси.

     Фаза  распускания генеративных почек семечковых пород завершается образованием листьев, выдвижением и обособлением бутонов. При этом новые побеги из смешанной цветковой почки формируются только после окончания цветения из 1-2 пазушных почек листьев, расположенных в форме розетки листьев. Цветковые почки косточковых пород не содержат листовых зачатков. Образовавшиеся первые листья, которые были заложены в предыдущий вегетационный период при формировании зимующих почек, мельче последующих листьев и отличаются от них по форме.

     Диапазон  оптимальных температур для роста  различных пород и сортов находится между 15 и 25°С с минимумом 2-4° и максимумом около 35°С. Затем начинается повреждение тканей, влияющее на развитие конуса нарастания побегов.

     Начало  распускания цветковых почек  происходит при следующих температурах: 8°С - у сливы, 9,1 - у черешни, 9,9-10°С - у яблони. Оплодотворение цветков у яблони, груши и большинства других пород и сортов происходит при 14-18°С, но успешнее при 18-24°С, алычи, сливы и вишни - при 16-20°С. При этих температурах хорошо выделяется нектар и цветки посещаются насекомыми.

     На  продолжительность функционирования цветков оказывают влияние складывающиеся метеорологические условия, сроки  и условия перекрестного опыления пыльцой взаимосовместимых сортов. При благоприятных условиях перекрестного  опыления, оплодотворения и образования зиготы происходит мобилизация питательных веществ на рост завязи, и лепестки в течение 1-2-х дней после опыления осыпаются. Цветки с неоплодотворенной завязью сохраняют способность к оплодотворению в течение 7-9 дней, например у яблони в условиях Северного Кавказа.