Показатели плодов и размножение фундука 'Академик Яблоков'

Мухаметова Светлана Валерьевна ORCID: 0000-0001-7892-6450 кандидат сельскохозяйственных наук доцент, кафедра садово-паркового строительства, ботаники и дендрологии, Поволжский государственный технологический университет 424000, Россия, республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, ауд. 245 Mukhametova Svetlana Valer'evna PhD in Agriculture Associate Professor at the Department of Garden and Park Design, Botany and Dendrology of Volga State University of Technology 424000, Russia, Mari El Republic , Yoshkar-Ola, Lenin Square, 3, aud. 245 MuhametovaSV@volgatech.net Другие публикации этого автора     Павлова Елена Николаевна учебный мастер лаб. интродукции и акклиматизации древесных растений, Ботанический сад-институт Поволжского государственного технологического университета 424030, Россия, республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, ул. Мира, 2 "Б" Pavlova Elena Nikolaevna Assistant at the Woody Plants Introduction and Acclimatization Laboratory of the Botanical Institute-Garden of Volga State University of Technology 424030, Russia, respublika Marii El, g. Ioshkar-Ola, ul. Mira, 2 "B" PavlovaEN@volgatech.net

Нехорошкова Елена Вениаминовна магистр, кафедра садово-паркового строительства, ботаники и дендрологии, Поволжский государственный технологический университет 424000, Россия, республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, площадь Ленина, 3 Nekhoroshkova Elena Veniaminovna Master's Student at the Department of Garden and Park Design, Botanics and Dendrology of Volga State University of Technology   Mari El Republic, Yoshkar-Ola, Lenin Square, 3 elena.nehor@gmail.com Другие публикации этого автора

Введение. Род Лещина (Corylus L.) включает до 20 видов умеренных широт лесной зоны Европы, Восточной Азии и Северной Америки. В России в естественном виде произрастает 8 видов лещины, из которых наибольшее значение имеет лещина обыкновенная ^[1]. Лещины являются важным компонентом лесных биогеоценозов, имеют почвозащитное и пищевое значение, применяются в озеленении, древовидные виды имеют ценную древесину. Плод – односемянный орех с деревянистым околоплодником, окруженный частично или полностью листовой оберткой (плюской) ^[2].

Плодовые сорта лещины – фундуки – имеют важное пищевое значение. Это культивируемые крупноплодные формы лещины обыкновенной, крупной, понтийской и их гибриды, отличающиеся высоким качеством плодов, урожайностью, обладающие тонкой скорлупой ^[3]. Фундук – одна из самых древних плодовых культур, отдельные сорта известны более 2500 лет. Орехи вкусны и питательны, содержат в ядрах жирное масло, белковые вещества, сахара, витамины и другие соединения ^[1]. Это высококалорийный продукт, в качестве общеукрепляющего средства они применяются при гипо- и авитоминозах, для профилактики и лечения атеросклероза ^[4]. Продукты на основе ядер орехов рекомендуются для альтернативного питания при аллергии и врожденной непереносимости человеком отдельных белков молока, зерновых культур и др. ^[5]. В фундучном масле преобладают ненасыщенные (олеиновая, линоливая) жирные кислоты по сравнению с насыщенными (пальметиновая, стеариновая и др.) ^[6].

Большинство фундуков теплолюбивы и выращиваются только в южных районах. В условиях средней полосы России могут произрастать лишь отдельное число сортов ^[1]. Изучать орехоплодные культуры в России начал И.В. Мичурин, им были получены первые гибриды от скрещивания между различными видами и сортами лещины. Его последователями – А.С. Яблоковым, И.С. Горшковым, Р.Ф. Кудашовой, С.Г. Ваничевой и др. – выведены сорта, имеющие высокую урожайность, крупноплодность, устойчивость к неблагоприятным погодным условиям ^[7]. Наиболее известные сорта московско-тамбовской селекции – 'Тамбовский Ранний', 'Тамбовский Поздний', 'Московский Рубин', 'Первенец', 'Юннат', 'Академик Яблоков' и др. Урожайность данных сортов достигает 7–10 кг с куста, масса 1 ореха – до 2,5 г, выход ядра – до 47–65 %, содержание масла – до 73 % ^[3].

Лещина относится к зимостойким растениям, но достаточно часто происходит ее подмерзание при возврате холодов после начала цветения. Больше всего страдают мужские соцветия, что в дальнейшем негативно сказывается на продуктивности ^[8]. Исследователями выявлено, что на зимостойкость мужских соцветий отрицательное влияние оказывает затяжная теплая осень и устанавливающиеся за ней длительные (более 1,5 мес.) морозные периоды или перепады температуры от оттепелей до морозов ^[9]. Видовые лещины теневыносливы, в то время как плодовые сорта светолюбивы. К почвам требовательны, предпочитают свежие плодородные ^[1]. Следует избегать загущенности растений, поскольку установлено, что с увеличением количества стволиков уменьшаются такие важные хозяйственные характеристики, как крупноплодность и продуктивность вследствие снижения освещенности ^[8].

Размножают сорта лещины семенами и вегетативно (отводками, делением куста, прививкой, зелеными черенками). При вегетативном размножении получаются настоящие фундуки, сохраняющие признаки сорта, а при семенном размножении – так называемые «полуфундуки» ^[1]. Несмотря на то, что семенное потомство не полностью наследует признаки материнского растения, качество орехов у них лучше, чем у диких сородичей: хозяйственно ценные признаки при опылении передаются иногда на 70–100 %. Следовательно, когда нет достаточного количества вегетативно размноженного сортового посадочного материала, допустимым является семенное размножение фундуков. Данный способ имеет преимущество в получении за короткий срок большого числа растений, более устойчивых к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям. Посев орехов рекомендуется проводить в осенний период с предварительной стратификацией семян в течение месяца. Данный способ характеризуется высокой всхожестью семян, ранним появлением всходов и интенсивным ростом растений ^[10].

При семенном размножении растения зацветают в возрасте 8–10 лет. Саженцы-отводки могут зацвести на 1-й год после посадки. Саженцы, полученные путем черенкования, обычно зацветают на 3-й год, полученные при делении куста и корневые отпрыски начинают плодоносить на 3–4-й год ^[7].

Исследования орехоплодных культур являются весьма актуальными, поскольку в мире существенно возрастает потребление орехов. В России внутренний рынок заполнен в основном за счет их импортирования, поэтому существует необходимость увеличения объемов отечественных орехов. Ведущим регионом в нашей стране по промышленному возделыванию орехоплодных культур является Западный Кавказ ^[11].

Одним из популярных сортов лещины для Средней полосы России является 'Академик Яблоков' ('Память Яблокова', гибрид 328). Это гибридный фундук с красными листьями, выделенный Р.Ф. Кудашевой в 1961 г. из гибридного фонда А.С. Яблокова. Материнским растением был мелкоплодный краснолистный гибридный фундук № 86 (краснолистная лещина × фундук 'Барселона'). Отцовским растением был самый крупноплодный в мире турецкий сорт 'Трапезунд' ^[12]. Сильнорослый куст пирамидальной формы. Отличительная особенность сорта – бордово-красная окраска листьев. Высокие декоративные свойства позволяют успешно использовать растения данного сорта в декоративном садоводстве. Плоды используются в свежем виде и для переработки. Они крупные, удлиненной формы, массой до 4 г (рисунок 1). Содержат 65 % жира, 18–20 % белка ^[13]. Ядро превосходного вкуса, составляет до 56% от веса ореха. В условиях Московской области орехи созревают поздно (конец сентября – начало октября). Тонкая скорлупа способствует сильному повреждению орехов долгоносиком. Сорт позднего срока цветения и созревания, поэтому для него необходим соответствующий опылитель, им может быть Тамбовский поздний или Первенец. Один из самых урожайных сортов, урожайность достигает 10 кг. Растения морозостойкие, зимостойкость средняя – могут подмерзать мужские соцветия и однолетний прирост. Женские соцветия выдерживают весенние заморозки до –6…–7°C ^[12]. В условиях Западного Кавказа сорт также характеризуется поздним созреванием орехов ^[11].

Рисунок 1 – 'Академик Яблоков' ^[13]

Целью настоящего исследования являлся анализ показателей плодов и возможности размножения фундука 'Академик Яблоков'.

Методика исследования. Исследования были проведены в 2020–2021 гг. в Ботаническом саду-институте ПГТУ (г. Йошкар-Ола, Марий Эл). Плоды собирали с растений, размещенных 4-мя группами по 2 шт. в экспозиции «Дикоплодовые растения», которая была создана по проекту и под руководством Л.А. Тимургалиевой. Изученные растения являются прививками от одиночного экземпляра с экспозиции «Фрутицетум», привезенного из Дендрария г. Ивантеевка (Московская область) в 1976 г. Привитые растения высажены в экспозицию в 2010 г., их возраст на 2021 год составил 13 лет, высота и диаметр кроны 3,5–4 м (рисунок 2). Ранее нами было показано, что среди представителей рода Corylus коллекции БСИ ПГТУ данный сорт имеет самые крупные плоды, характеризуется высокой доброкачественностью, наилучшей грунтовой всхожестью семян и наибольшей высотой сеянцев ^[14].

Рисунок 2 – 'Академик Яблоков' в 2021 году: а) в мае, б) в июле

Сбор плодов проводили 2 сентября 2020 года и 23 августа 2021 года в стадии молочной спелости. Размеры орехов (диаметр в двух проекциях и длину) измеряли штангенциркулем с точностью до 0,1 мм. В 2020 году измерению подверглись 300 шт., в 2021 году – 30 шт. Массу 1 плода определяли взвешиванием 3 навесок по 100 плодов. Доброкачественность определяли у 300 семян по ГОСТ 13056.8–97 «Семена деревьев и кустарников. Метод определения доброкачественности». Посев орехов производили только в 2020 году. Предназначенные для посева орехи 5 сентября смешали с песком и хранили в увлажненном состоянии в комнатных условиях до момента высева. Непосредственно перед посевом они были обработаны керосином во избежание повреждения грызунами. Посев произвели 20 октября в подготовленную грядку по 100 шт. по вариантам опыта: песок, торф и контроль. Субстрат размещали слоем толщиной 2-3 см на поверхности грядки, плоды высевали в 10 рядов по 10 шт. на глубину 2 см. В контрольном варианте посев производен в грядку без дополнительного субстрата. В течение вегетационного сезона 2021 г. проводили агротехнические мероприятия, заключающиеся в прополке, рыхлении и поливе по мере необходимости. В октябре 2021 г. учитывали грунтовую всхожесть и определяли морфометрические параметры сеянцев. Высоту и длину корневой системы измерили мерной лентой с точностью до 0,1 см, диаметр корневой шейки – штангенциркулем с точностью до 0,1 мм. Полученные данные обработаны с помощью пакета анализа прикладной программы Microsoft Excel. Достоверность различия между показателями определена с помощью критерия Стьюдента при α=0,05 ^[15].

Территория Республики Марий Эл входит в умеренный климатический пояс, район с умеренно-холодной зимой, область недостаточного увлажнения. По данным метеопоста Ботанического сада-института за 1968–2010 гг., среднегодовая температура воздуха составляет +3.6°С. Средняя годовая сумма осадков – 580 мм, в том числе 206 мм приходятся на зимний период. Продолжительность вегетационного периода составляет 175 дней, периода активной вегетации – 138 дней ^[16]. В таблице 1 приведена характеристика метеоусловий лет исследования.

Таблица 1 – Характеристика метеорологических условий района расположения БСИ ПГТУ в годы исследования

Примечание: * – в числителе – показатель весной, в знаменателе – осенью.

Согласно приведенным данным, метеорологические условия анализируемых лет были весьма различными. 2021 год характеризовался более ранним переходом среднесуточной температуры через +5°C весной и большей продолжительностью вегетационного периода по сравнению с 2020 годом. Период активной вегетации, напротив, в 2021 году был более коротким за счет более раннего перехода среднесуточной температуры ниже +10°C. Лето было аномально жарким и сухим – в данный период выпало аномально низкое количество осадков при аномальной высокой температуре. В течение 34 дней температура воздуха поднималась выше 30°C. Согласно гидротермическому коэффициенту Г.Т. Селянинова, условия увлажнения за период активной вегетации 2020 г. были избыточно влажными, 2021 г. – сухими ^[17].

Результаты исследования. Показатели качества плодов отражены в таблице 2.

Таблица 2 – Средние значения показателей плодов лещины сорта 'Академик Яблоков' со стандартной ошибкой (над чертой) и коэффициент вариации, % (под чертой)

Крупноплодность является важной хозяйственной характеристикой фундуков. Данный показатель считается достаточно стабильным, но на него существенное влияние оказывают погодные условия как периода опыления и завязывания (конец апреля – июнь), так и периода налива ореха (июль) ^[8]. Согласно полученным данным, в 2021 году плоды сорта 'Академик Яблоков' были более легкими и более мелкими по сравнению с 2020 годом, различие статистически достоверно. Очевидно, это обусловлено погодными условиями – вегетационный период 2021 года был аномально жарким и сухим. Известно ^[4], что дефицит влаги в летний период вызывает порчу плодов в периферийной части кроны, плоды хуже развиваются и образуют мелкие иссохшие ядра.

Согласно «Программе…» ^[6], орехи в 2020 году были очень крупными, в 2021 году – крупными. В 2020 году плоды характеризовались длиной от 1,94 до 2,95 см, минимальным диаметром – от 1,12 до 1,75 см, максимальным диаметром – от 1,24 до 1,85 см. Индекс формы варьировал от 1,4 до 2,0 и в среднем составил 1,7 и 1,6 по двум диаметрам соответственно. У линейных показателей установлено умеренное варьирование. Корреляционный анализ выявил тесную связь между значениями двух диаметров (r=0,80), значительную связь между длиной и диаметром (r=0,53…0,55). Индекс формы коррелировал с длиной плодов (r=0,60…0,66), то есть более длинные орехи были более вытянутой формы. В 2021 году длина орехов изменялась от 1,57 до 2,8 см, минимальный диаметр – от 1,10 до 1,63 см, максимальный диаметр – от 1,14 до 1,75 см. Индекс формы колебался от 1,4 до 1,9, среднее значение составило 1,7 и 1,6. Изменчивость диаметра плодов умеренная, длины – значительная. Установлена очень тесная корреляция между максимальным и минимальным диаметром (r=0,93), тесная корреляция – между длиной и диаметром (r=0,76…0,79). Общий вид плодов приведен на рисунке 3.

Рисунок 3 – Орехи сорта 'Академик Яблоков' в фазе молочной спелости: а) с плюской, б) очищенные от плюски

Установлена относительно высокая доброкачественность семян, которая существенно не различалась в годы исследования и варьировала от 81 до 91 % в 2020 году и от 78 до 87 % в 2021 году.

В опыте по изучению семенного размножения использовались орехи, размеры которых не имели существенных различий по вариантам опыта. Грунтовая всхожесть семян составила: в торфе – 26 %, в песке – 35 %, в контроле (грунте) – 43 %. С помощью критерия Пирсона выявлено достоверное различие между контролем и вариантом с торфом (χ2факт.=4,2 > χ2крит.=3,8). Вероятно, это обусловлено более благоприятными для прорастающих семян условиями, сложившимися в грунте, по сравнению с торфом и песком. Определяющую роль, очевидно, сыграл влажностный режим верхнего слоя почвы, а торф, как известно, пересыхает относительно быстро.

Высота однолетних сеянцев лещины варьировала от 7,5 до 48 см, диаметр корневой шейки – от 1,7 до 7,8 мм, длина корневой системы – от 17 до 41 см. Также многие сеянцы на основном стволике имели боковые побеги, их количество достигало 5 шт. Морфометрические показатели сеянцев по вариантам опыта приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Морфометрические показатели 1-летних сеянцев

Сеянцы, полученные в различных вариантах опыта, различались по высоте на статистически достоверном уровне: наибольшей высотой обладали растения в варианте с песком, наименьшей – в контроле. По диаметру корневой шейки и количеству боковых побегов сеянцы, выращенные с добавлением торфа и песка, существенно превышали контроль. Длина корневой системы была наибольшей у сеянцев в варианте с песком, различие статистически значимо. Очевидно, добавление песка улучшило механические свойства грунта, в частности повысило его воздухопроницаемость и улучшило структуру. Доля сеянцев с боковыми побегами в варианте с торфом составила 69,2 %, с песком – 77,1 %, в контроле – 37,2 %. Таким образом, сеянцы лещины 'Академик Яблоков' при выращивании с добавлением в субстрат песка достигли большей высоты и сформировали более глубокую корневую систему. В контрольном варианте растения обладали наименьшей высотой и диаметром корневой шейки, а также образовали меньше боковых побегов. Но проведенный однофакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимого влияния фактора использования субстрата на морфометрические показатели сеянцев (Fфакт.=0,07 < Fкрит.=4,26). Высота сеянцев характеризовалась большой изменчивостью, длина корневой системы – значительной, диаметр корневой шейки в вариантах с торфом и песком – значительной, в контроле – большой.

Сеянцы изображены на рисунке 4.

Рисунок 4 – Однолетние сеянцы лещины:

а) выкопанный сеянец, б) посаженные в грядку растения после проведения измерений

Между изученными показателями 1-летних сеянцев выявлена положительная корреляция различной силы. Высота значительно коррелировала с диаметром корневой шейки (r=0,74…0,84 в различных вариантах опыта) и длиной корневой системы (r=0,50…0,66). Длина корневой системы значительно коррелировала с диаметром корневой шейки (r=0,51…0,67). Корреляция количества боковых побегов со значениями высоты и диаметра установлена только в варианте с торфом (r=0,58…0,60). В варианте с песком данный показатель коррелировал лишь с диаметром (r=0,42). В контроле количество побегов характеризовалось слабой связью с размерными показателями растений (r=0,07…0,14).

Регрессионный анализ показал, что динамику высоты сеянцев в зависимости от диаметра корневой шейки во всех вариантах опыта наилучшим образом аппроксимирует степенная функция (рисунок 5). Построенные регрессионные модели статистически значимы. Коэффициент детерминации (R2) варьирует от 0,62 до 0,77.

Рисунок 5 – Диаграммы рассеяния и линии регрессии, описывающие зависимость высоты сеянцев от диаметра корневой шейки по вариантам опыта: а) торф, б) песок, в) контроль

Заключение. Таким образом, проведенное исследование показало, что растения фундука 'Академик Яблоков' в условиях Республики Марий Эл формируют орехи свойственной для сорта формы, массой 2,0–2,4 г, длиной и диаметром 2,4–2,6 и 1,4–1,6 см соответственно. В аномально жарких и сухих условиях 2021 года плоды были более легкими и более мелкими по сравнению с избыточно влажными условиями 2020 года. Установлена относительно высокая доброкачественность семян в оба года исследования (82–84 %). Посев орехов с добавлением в грунт торфа и песка привел к различной грунтовой всхожести семян. Наименьшая всхожесть зафиксирована в варианте с торфом (26 %), что, вероятно, связано с неблагоприятным влажностным режимом данного субстрата. Наибольшая всхожесть установлена в контрольном варианте (43 %). Но в дальнейшем сеянцы в данном варианте опыта оказывались в менее благоприятных условиях для роста – к осени они обладали наименьшими высотой и диаметром корневой шейки, а также меньшая доля растений образовала меньшее количество боковых побегов. Наибольшей высотой и длиной корневой системы характеризовались сеянцы в варианте с песком. Среди линейных показателей 1-летних сеянцев высота являлась наиболее изменчивой. Составлены уравнения регрессии, описывающие зависимость высоты растений от диаметра корневой шейки. Достоинство сорта 'Академик Яблоков' – пурпурная окраска листьев в первой половине вегетации, что повышает его декоративную ценность для садоводства. Данный сорт рекомендуется для посадок на приусадебных участках и плантационного выращивания в условиях Волго-Вятского региона.