Влияние минеральной, органической, органоминеральной систем удобрения на компоненты зимостойкости растений яблони колонновидной (Malus domestica Borkh.)

В интенсивных биологизированных технологиях возделывания яблони при внесении органических и минеральных удобрений формируется повышенный уровень азотного питания, который может приводить к затяжному росту плодовых растений, снижать их зимостойкость. Потенциал зимостойкости яблони колонновидной недостаточно высокий. В этой связи актуальной задачей является изучение закономерностей и механизмов влияния уровней и типов питания яблони колонновидной на показатели зимостойкости растений. Цель работы: установить влияние минеральной, органической, органоминеральной систем удобрения на компоненты зимостойкости растений яблони колонновидной при выращивании на дерново-подзолистой почве. Материалы и методы: объектом исследований являлись растения яблони колонновидной сортов ‘Триумф’, ‘Президент’, ‘Останкино’, органические, минеральные удобрения. Исследования проводили в 2016-2021 г. в полевом агрохимическом опыте в Демонстрационном саду ФГБНУ ФНЦ садоводства (Московская область), на дерново-подзолистой почве среднесуглинистого гранулометрического состава. Схема опыта включала 4 варианта: 1) контроль без удобрений, 2) N₉₀К₉₀, 3) органические удобрения 100 т/га, 4) N₉₀К₉₀+ органические удобрения 100 т/га. Минеральные удобрения – Naa, Kc – вносили ежегодно, органическое удобрение (подстилочный конский навоз с опилками) внесли в 2014 г. Учёты компонентов зимостойкости, анализы растительных образцов проводили по общепринятым методикам. Изучение закономерностей влияния минеральной, органической, органоминеральной систем удобрения на компоненты зимостойкости яблони колонновидной (Malus domestica Borkh.) при выращивании на дерново-подзолистой почве в условиях Московской области показало, что данные системы удобрения не обеспечили оптимального уровня азотного питания растений яблони колонновидной, за исключением сорта ‘Триумф’ в варианте с внесением органических удобрений в дозе 100 т/ га. В январе в однолетних побегах растений яблони колонновидной в составе сахаров преобладала фруктоза. У сортов ‘Триумф’ и ‘Президент’ отмечалась тенденция возрастания по сравнению с контролем содержания фруктозы и глюкозы при внесении органических удобрений и при их комбинированном внесении с минеральными удобрениями. Такая же тенденция отмечалась у сорта ‘Останкино’ для содержания в однолетних побегах аскорбиновой кислоты, у сортов ‘Триумф’ и ‘Президент’ по этому показателю тенденция была обратная. Содержание аскорбиновой кислоты в однолетних побегах в зимний период согласовывалось с её содержанием в побегах в августе и не зависело от содержания в августе в листьях. При понижении температуры до -40 °С (II компонент зимостойкости) у сортов ‘Триумф’, ‘Останкино’ происходили обратимые повреждения вегетативных почек – от 0 до 2,0 баллов, у сорта ‘Президент’ в варианте с внесением 100 т/га органических удобрений отмечено усиление повреждений вегетативных почек до 3,17 баллов. Наибольшими по II компоненту зимостойкости были повреждения генеративных почек у сортов ‘Президент’, ‘Останкино’ (3,85-3,91 на контроле). При внесении минеральных и органических удобрений эти повреждения усиливались до полной гибели генеративных почек. Повреждения коры, камбия во всех вариантах у изученных сортов не превышали 2,0 баллов. Древесина сильнее повреждалась у сорта ‘Останкино’ (до 4,03 баллов в варианте с комбинированным внесением N₉₀K₉₀ и 100 т/га органических удобрений) и у сорта ‘Триумф’ (до 3,80 баллов в варианте N₉₀K₉₀). По III компоненту зимостойкости необратимые повреждения отмечены для генеративных почек изученных сортов во всех вариантах опыта. По IV компоненту зимостойкости необратимые изменения происходили у генеративных почек, в наибольшей степени (полная гибель у сортов ‘Триумф’, ‘Президент’); у ткани под генеративными почками, в наибольшей степени у сорта ‘Президент’ (3,07 балла в варианте с внесением 100 т/га органических удобрений) и у сорта ‘Останкино’ (2,76 балла в варианте ‘N₉₀K₉₀), у сердцевины, максимально, в варианте N₉₀K₉₀ – у сортов ‘Триумф’ (3,22 балла) и ‘Останкино’ (2,76 балла).

1. Reganold, J. P., Glover, J. D., Andrews, P. K., Hinman H. R. Sustainability of three apple production systems. Nat. Cell Biol. 2001, 410. 926-930.

2. Tomek de Ponti, Bert Rijk, Martin K. van Ittersum. The crop yield gap between organic and conventional agriculture. Agric. Syst. 2012, 108. Р. 1-9.

3. Дорошенко Т. Н., Бузоверов А. В., Кондратенко А. Н. и др. Органические сады на юге России/Монография. Краснодар: КубГАУ, 2012. 141 с.

4. Коновалов С. Н., Бобкова В. В. Эффективность минеральной и органоминеральной систем удобрения яблони колонновидной (Malus domestica) на дерновоподзолистой почве. // Садоводство и виноградарство. 2022;(1):21-30. https://doi.org/10.31676/0235-2591-2022-1-21-30.

5. Kai T., Kubo M. Chemical and biological properties of apple orchard soils under natural, organic, hybrid, and conventional farming methods. J. Agric. Chem. Environ. 2020, 9. С. 134-146.

6. Kai T., Adhikari D. Effect of Organic and Chemical Fertilizer Application on Apple Nutrient Content and Orchard Soil Condition. Agriculture 2021, 11, 340. https://doi.org/10.3390/agriculture11040340.

7. Amaya A., Merwin I. A., Brown M. G. Long-term Effects of Four Groundcover Management Systems in an Apple Orchard/ Hort. Science, 2011, v. 46(8). P. 1176-1183.

8. Zhang L., Zhou J., Zhao Y.G., Zhai Y., Wang K., Alva A.K., Paramasivam S. (2013) Optimal Combination of Chemical Compound Fertilizer and Humic Acid to Improve Soil and Leaf Properties, Yield and Quality of Apple (Malus domestica). Pakistan Journal of Botany, 45. 1315-1320.

9. Kai T., Kubo M. Chemical and biological properties of apple orchard soils under natural, organic, hybrid, and conventional farming methods. J. Agric. Chem. Environ. 2020, 9. 134-146.

10. Peck G. M., Andrews P. K., Reganold J. P., Fellman J. K. Apple orchard productivity and fruit quality under organic, conventional, and integrated management. HortScience 2006, 41, 99-107.

11. Mosa W., Paszt L., Frąc M., Trzciński P. (2015) The Role of Biofertilization in Improving Apple Productivit. A Review. Advances in Microbiology, 5. Р. 21-27. doi: 10.4236/aim.2015.51003.

12. Neilsen G. H., Hogue E. J., Neilsen D., Forge T. (2004). Use of organic applications to increase productivity of high density apple orchards. Acta Hortic. 638, 347-356. DOI: 10.17660/ActaHortic.2004.638.46; https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2004.638.46.

13. Grzyb Z. S., Piotrowski W., Bielicki P., Sas L., Malusà E. Effect of organic fertilizers and soil conditioners on the quality of maiden apple trees. Acta Horticolturae. 2013/07/01. Vol.-1001Р. 311-322. DOI 10.17660/ActaHortic.2013.1001.35.

14. Коновалов С. Н., Бобкова В. В. Агроэкологическое значение биологизированных методов удобрения яблони колонновидной (Malus domestica BORKH.)/ Биосфера, 2022, № 4, т. 1. С. 338-343. DOI: 10.24855/biosfera.v14i4.696.

15. Wang L. Yang F. Yaoyao E. Yuan J. Raza W. Huang Q. & Shen, Q. Long-Term Application of Bioorganic Fertilizers Improved Soil Biochemical Properties and Microbial Communities of an Apple Orchard Soil. Front. Microbiol., 2016. Open Access at 10.3389/fmicb.2016.01893.

16. Zuoping Z. Sha, Y. Fen, L. Puhui, J. Xiaoying, W. & Yan’an, T. Effects of chemical fertilizer combined with organic manure on Fuji apple quality, yield and soil fertility in apple orchard on the Loess Plateau of China/ International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 2014, №7(2). P. 45-54.

17. Kopytko Р., Karpenko V., Yakovenko R., Mostoviak I. Soil fertility and productivity of apple orchard under a long-term use of different fertilizer systems/ Agronomy Research, 2017. 15(2). P. 444-455.

18. Tamara V. R., Nadezhda G. K., Natalya A. M. (2005) Influence of soil application of biological and mineral fertilizers on the growth, yield, and fruit biochemical components of ‘charavnitsa’ apple, and on some agrochemical soil characteristics. Acta Scientiarum Polonorum, Hortorum Cultus. 4. 59-67.

19. Swezey S. L., Werner M. R., Buchanan M., Allison J. Comparison of conventional and organic apple production systems during three years of conversion to organic management in coastal California. Am. J. Altern. Agric. 1998, 13, 162-180.

20. Коновалов С. Н., Бобкова В. В. Удобрение и показатели устойчивости продуктивности растений яблони колонновидной на дерново-подзолистой почве: мат. междунар. науч.-практ. конф. 28-29 сентября 2017 г., посв. 90-летию Салманова А. С. «Актуальные вопросы садоводства ЦЧР в современных условиях России: ФГБОУ ВО ВГАУ им. императора Петра I: Воронеж, 2017. 41-47.

21. Коновалов С. Н., Бобкова В. В. Адаптивность яблони колонновидной при органоминеральной системе удобрения на дерново-подзолистой почве: Научное обеспечение устойчивого развития плодоводства и декоративного садоводства: мат. междунар. науч.-практ. конф., посв. 125-летию ВНИИЦиСК и 85-летию Ботанического сада «Дерево Дружбы», 2019. 209-213.

22. Кичина В. В. Колонновидные яблони. М.: ФГБНУ ВСТИСП, 2006. 162 с.

23. Земисов А. С., Савельева Н. Н., Юшков А. Н., Чивилев В. В., Борзых Н. В. Устойчивость гибридов колонновидной яблони к низким температурам в осеннезимний период. Плодоводство и ягодоводство России. 2020; 63(1):70-76. https://doi.org/10.31676/2073-4948-2020-63-70-76.

24. Соболев Г. И., Чернышков В. В., Саксонов С. С. Оценка полевой устойчивости к парше и зимостойкости колонновидных яблонь в условиях Самарской области. // Самарский научный вестник. 2020. Т. 9, № 4. С. 153-158. DOI: 10.17816/snv202094123.

25. Havryliuk О., Kondratenko T., & Mazur, B. (2022). Морозостійкість яблуні колоноподібного типу методом прямого проморожування. Наукові доповіді НУБіП України, 0(6(100)). DOI: http://dx.doi.org/10.31548/dopovidi2022.06.004.

26. Ненько Н. И., Киселева Г. К., Караваева А. В. Морозоустойчивость побегов яблони по гистохимическим и физиологическим параметрам. Новое слово в науке и практике: гипотезы и апробация результатов исследований. 2013. № 3. С. 10-14.

27. Репях М. В. Анализ биохимического состава побегов сорта яблони золотой шип на территории ботанического сада им. ВС. М. Крутовского. // Плодоводство и ягодоводство России. 2018;53:66-72.

28. Христо А. А. Динамика сахаров в период покоя и зимостойкость яблони в условиях Новосибирской области. Сб. «Растительные ресурсы Сибири, Урала и Дальнего Востока». Новосибирск: Наука, 1965. С. 432-436.

29. Савин Е. З. Биохимические изменения в компонентах зимних прививок яблони и вишни в зависимости от температуры срастания и сроков прививки. Бюлл. Оренбургского НЦ УрО РАН. 2012. № 4. С. 1-26.

30. Hudina M., and Stampar F. (2006). Influence of frost damage on the sugars and organic acids contents in apple and pear flowers. European Journal of Horticultural Science. 71. p. 161-164.

31. Красова Н. Г., Макаркина М. А., Янчук Т. В., Павел А. Р., Соколова С. Е. Содержание аскорбиновой кислоты в вегетативных органах и плодах яблони. // Садоводство и виноградарство. 2014, № 3. С. 40-44.

32. Репях М.В. Анализ биохимического состава побегов сорта яблони золотой шип на территории ботанического сада им. ВС.М. Крутовского. // Плодоводство и ягодоводство России. 2018;53:66-72.

33. Гурьянова Ю. В. Повышение зимостойкости и продуктивности яблони регулированием устойчивости покоя органическим и минеральным питанием: диссертация ... доктора сельскохозяйственных наук: 06.01.08 . ФГБОУ ВО «Мичуринский государственный аграрный университет». Мичуринск, 2015. 280 с.

34. Трутнева Л. Н. Содержание антоцианов, хлорофилла и аскорбиновой кислоты в сортах и подвоях сорто-подвойных комбинаций яблони. // Вестн. МичГАУ, №1, ч. I. 2011. С. 72-75.

35. Усова Г. С., Трутнева Л. Н., Романов М. В., Усов С. В. Хозяйственно-биологические особенности краснолистных и зеленолистных слаборослых клоновых подвоев яблони и сорто-подвойных комбинаций на них. // Вестник МичГАУ, №1, Ч. 1, 2012. С. 29-32.

36. Соловьева М. А., Починок Х. Н. Сезонные изменения содержания антоцианов и использование спектральных плотностей их для характеристики зимостойкости яблони и абрикоса. //Садоводство. 1981. Вып. 29. с. 57.

37. Чурикова Н. Л., Тарова З. Н. Диагностика содержания антоцианов в коре однолетних побегов новых перспективных клоновых подвоев яблони селекции Мичуринского агроуниверситета. // Селекция и сорторазведение садовых культур Т.6. № 2. 2019. С. 99-102.

38. Тюрина М. М., Гоголева Г. А., Ефимова Н. В., Голоулина Л. K., Морозова Н. Г., Эчеди Й. Й., Волков Ф. А., Арсентьев А. П., Матяш H. A. Определение устойчивости плодовых и ягодных культур к стрессорам холодного времени года в полевых и контролируемых условиях. Методические указания. М., 2002. - 120 с.

39. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: АльянС, 2014. 352 с.

40. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур: под ред. Е. Н. Седова и Т. П. Огольцовой: ВНИИСПК: Орёл, 1999. 608 с.

41. Гинзбург Е. К., Щеглова Е. К. Определение азота, фосфора и калия в растительном материале из одной навески. //Почвоведение, 1960; 5:100-105.

42. Методы биохимического исследования растений. Под ред. А. И. Ермакова. Л.: Агропромиздат, 1987. С. 128-132.

43. М 04-92-2020 Пищевые продукты, продовольственное сырьё, пищевые и кормовые добавки. Методика измерений массовой доли фруктозы, глюкозы, лактозы и сахарозы методом капиллярного электрофореза с использованием системы капиллярного электрофореза «Капель». ООО «Люмэкс», Санкт-Петербург, 2020. 42 с.

44. Комарова Н. В., Каменцев Я. С. Практическое руководство по использованию систем капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ» — СПб.: ООО «Веда», 2006. 212 с.