Экологическое испытание сортов арбуза волгоградской и краснодарской селекции в разных зонах юга России

Оригинальные статьи / Original articles УДК 635.615:631.526.32(470)

З емледельческим опытом, а также многочисленными научными работами установлено, что сельскохо- зяйственные культуры максимально реализуют свой продукционный потенциал в том случае, когда условия возделывания в наибольшей степени отвечают их агроэкологическим требованиям. На современном этапе развития аграрной науки и практики в передовых сельскохозяй- ственных предприятиях этот принцип реализуется в адаптивно-ландшафтных системах земледелия [1,2,3]. Арбуз (C. lanatus) является самой популярной культурой среди бахчевых, на которую приходится 7% мировых площадей, отведенных под овощеводство [4]. В Российской Федерации арбуз также занимает лидирующие позиции в отрасли бахчеводства, его посевные площади составляют 70…80% от посевов бахчевых культур. Однако его производство недостаточно для обеспечения населения в полном объеме. По рекомендациям Минздрава РФ, норма потребление бахчевых культур должна составлять 15 кг в год на человека, в 2020 году этот показатель составил 12,1 кг [5]. Одним из важнейших мероприятий по увеличению производства плодов арбуза и дыни, является создание и внедрение адаптивных к почвенно-климатическим условиям бахчесеющих районов Юга России высокоурожайных сортов. По данным Государственного реестра по испытанию и охране селекционных достижений, допущенных к использованию на 2021 год районировано 301 сорт и гибрид арбуза столового [6]. Несмотря на большой сортимент сортов арбуза столового, использование их в производстве без информации об их экологической стабильности и пластичности является нецелесообразным. Для выращивания высоких и устойчивых урожаев необходимо использовать только районированные сорта, апробированные в географическом ареале, выделившиеся по продуктивности, качеству плодов, устойчивости к биотическим факторам среды и погодным условиям региона возделывания [7,8].

Правильный выбор сорта в значительной степени определяет устойчивость к комплексу неблагоприятных факторов в период вегетации и высокую потенциальную продуктивность, что в итоге характеризует адаптивность растений к конкретным почвенно-климатическим условиям региона и выявляет агробиологическую и экономическую целесообразность выращивания бахчевых культур. Проведение эко- логических испытаний позволяют дифференцировать сорта по реакции на агрофон и адресно использовать их в производстве. Это позволит получать устойчивые и гарантированные урожаи без потерь от климатических условий зоны выращивания и дополнительных затрат на интенсификацию технологии выращивания.Часто, основной ошибкой является интродукция сортов без предварительной проверки на адаптивность к почвенно-климатическим условиям. Посадка не апробированного семенного материала может не дать удовлетворительных результатов в ожидаемом урожае.

Основными районами выращивания бахчевых культур в Южном Федеральном округе являются Астраханская и Волгоградская области, а также Краснодарский край. На их долю по данным Росстата РФ в 2020 году приходилось 41% валового производства бахчевой продукции (см. рисунок 1) [9]. Поэтому проведение экологического испытания сортов арбуза проводится в этих регионах.

Цель работы – экологическое испытание сортов селекции Быковской БСОС – филиала ФГБНУ ФНЦО и ФГБНУ «ФНЦ риса» с целью формирования адресного сортового сортимента арбуза для конкретной почвенно-климатической зоны выращивания.

Место и условия проведения исследований

Важным моментом становится определение адаптивности сортов селекции Быковской БСОС – филиала ФГБНУ ФНЦО и ФГБНУ «ФНЦ риса» для выращивания в разных почвенно-климатических зонах.Для этих целей проводили экологические испытания в трех зонах, отличающихся почвенно-климатическими условиями; Среднее Поволжье, Краснодарский край и Астраханская область. Опытные делянки закладывали на производственном участке в дельте реки Волга в хозяйстве ООО «АгроТехнология» Камызякского района Астраханской области, в Центральной зоне Краснодарского края на селекционно-семеноводческом участке ФГБНУ «ФНЦ риса» и в сухостепной зоне Волгоградского Заволжья в селекционном питомнике Быковской БСОС – филиале ФГБНУ ФНЦО. Учеты и наблюдения проводили в соответствии с рекомендованными методиками полевого опыта в овощеводстве [10,11,12,13]. Агротехнические мероприя- тия по выращиванию на опытных участках выполняли в соответствии с разработанными рекомендациями для регионов [14,15,16].

Рис.1.Валовый сбор бахчевых культур по основным регионам возделывания

В Волгоградском Заволжье климат континентальный с жарким засушливым летом.Абсолютный максимумтем-пературы воздуха в летний период достигает44oС. Сумма среднесуточных температур выше 10oС – 2900…3150oС. В теплый период осадков выпадает 250…300 мм. Гидротермический коэффициент (ГТК) – 0,50…0,55. Почвы светло-каштановые, супесчаные, лёгкие по гранулометрическому составу. Обладают высокой водопроницаемостью, способны улавливать незначительные осадки. Содержание общего азота 0,12…0,15%, общего фосфора 0,07-0,09%, обменного калия – 120-180 мг/кг. Содержание гумусадо 1,1% [17].

Климат центральной зоны Краснодарского края умеренно-конти-

нентальный с неустойчивым увлажнением (ГТК-0,7…1,2). За теплый период года (апрель – октябрь) выпадает осадков – 334…360 мм. Лето наступает рано – в мае и характеризуется быстрым нарастанием высоких температур, часто сухое и жаркое. Максимальная температура в июле-августе поднимается до 40…42^oС. Сумма активных температур за вегетационный период составляет 3400–3600 ^oС. Почва – выщелоченный слитый чернозем. В пахотном горизонте содержится 3,5…4,6% гумуса, 15…20 мг Р₂О₅, 20…30 мг К 2 О и сумма поглощенных оснований 39 мг-экв на 100 г воздушно сухой почвы. После выпадения осадков пахотный горизонт склонен к заплыванию и образованию корки [18,19]. Климатические показатели этих двух зон удовлетворяют биологическим требованиям бахчевых культур и позволяют получать устойчивые урожаи в богарных условиях.

Климат в дельте реки Волга Астраханской области умеренно-континентальный, теплый и засушливый. Весенние температуры позволяют высевать бахчевые культуры с середины мая. В летний период максимальная температура воздуха поднимается до 41oС. Сумма активных температур составляют 3500…3615oС. Осадков выпадает 180…233 мм. Гидротермический коэффициент района от 0,2 до 0,3. Почвы опытного участка аллювиально-луговые, темноцветные, среднесуглинистые, слабозасоленные. Содержание гумуса составляет 1,2…2,7%, азота легкогидролизуемого 65,1…77,4 мг, подвижного фосфора 66,5…112,4 мг, обменного калия 195,3…228,8 мг на 1 кг воздушно-сухой почвы. Дефицит влаги в дельте реки Волга не позволяет выращивание арбуза без полива. Из-за близкого залегания от поверхности почвы засоленных грунтовых вод применяли капельный полив с водозабором из дренажного канала. Характеристики химического состава поливной воды (рН=7, суммарное содержание солей = 220 мг/л) вполне удовлетворяли требования бахчевых культур [15].

В целом почвенно-климатические условия района позволяют выращивать бахчевые культуры, только при непременной организации регулярного орошения.

Результаты и их обсуждение

Для адресной рекомендации использования сортимента арбуза в конкретном регионе необходима предварительная оценка воздействия на эти сорта лимитирующих факторов окружающей среды. Погодные условия в районах проведения испытания сортов арбуза были контрастными по температурному режиму и осадкам, что позволило дать всестороннюю оценку экологической адаптивности сортов арбуза селекции ФГБНУ «ФНЦ риса» и Быковская БСОС – филиал ФГБНУ ФНЦО. К посеву семян приступают при прогревании почвы до 12…15oС. В Астраханской области оптимальный срок посева наступил в конце первой декады мая. В центральной зоне Краснодарского края арбуз был посеян в начале третьей декады апреля. Посев арбуза на Быковской опытной станции проводился во второй декаде мая.

Весна в дельте реки Волга была короткая. Лето наступило рано с интенсивным нарастанием высоких температур. Появление всходов и рост растений арбуза в центральной зоне Краснодарского края сдерживался возвратом низких температур конце апреля и первой декаде мая. Температуры воздуха в июне и июле превышали на 1,5…3,7oС среднемноголетние значения. В отдельные дни в период цветения температура воздуха поднималась до 39…41oС, что отразилось на качестве опыления завязей. Погодные условия Волгоградского Заволжья характеризовались большим количеством осадков в мае и июне. Осадки в этот период превысили среднемноголетние значения в 2,1-3,3 раза, что привело к высокой заболеваемости арбуза в первые фазы развития растений. Третья декада июня, июль и август, отличались низким количеством осадков и высокими температурами воздуха, средняя температура воздуха превышала среднемноголетние значения на 1,6…2,2 oС.

Сложившиеся погодные условия в районах проведения оценки с лимитированным по влагообеспеченности периодом вегетации на фоне высокого теплового баланса характеризуются как удовлетворительные и в целом были благоприятные для роста растений арбуза (табл. 1).

Таблица 1. Метеорологические условия в период вегетации арбуза, 2021 год

Table 1. Meteorological conditions during the growing season of watermelon, 2021

Месяц	Сумма активных температур, oС			Сумма осадков, мм			ГТК (гидротермический коэффициент)
	А	К	В	А	К	В	А	К	В
Апрель (III дек.)	157	128	102	17	16	5,3	1,08	1,25	0,52
Май	623	649	589	12	109	147	0,19	1,68	2,49
Июнь	950	753	703	13	113	92	0,14	1,50	1,3
Июль	960	965	843	7	88	13	0,07	0,91	0,16
Август	849	968	840	14	113	5	0,02	1,17	0,06
Сентябрь (Iдек.)	184	204	171	1	7	9	0,05	0,34	0,51
За период вегетации	3713	3667	3247	57	446	272	0,15	1,22	0,84

А - Астраханская область, Камызякский район, дельта реки Волга, ГМС г. Камызяк;

К - Центральная зона Краснодарского края, г. Краснодар АМП – Круглик;

В - сухостепная зона Волгоградского Заволжья, ГМС Быковский район.

Анализ полученных результатов биометрических параметров плодов арбуза показал, что основные признаки контролируются генотипом сортов. На суходольных участках выращивания Заволжья и Кубани доминирующая роль (71,3%) в формировании массы плодов принадлежала генотипу сортов арбуза и в меньшей степени (6,9%) зависела от погодных условий периода вегетации. В дельте реки Волга регулярный полив повлиял на массу плодов арбуза. Разница в массе плодов на орошаемом участке составляла от 1,5 до 3,8 кг в сравнении с показателями при выращивании на богаре. Доля влияния орошения составила 21,7%. Прибавку в массе плодов более 3-х кг на капельном поливе была получена у сортов Ница, Фаворит и Волжанин (табл.2). Сорта арбуза, которые выращивали в разных экозонах, относятся к «сортам – популяциям» но благодаря многолетней сортоулучшающей работе они достаточно выровненные. Неоднородность и разброс в лимитах по высоте, диаметру и индексу плодов в большей степени (68,0%) зависели от погодных условий периода вегетации, но все показатели оставались в пределах заявленных характеристик сортов. Накопление сухого растворимых веществ (СРВ) в мякоти плодов контролировалось генотипом сортов (78,2%). Меньшее влияние оказывал температурный баланс и режим увлажнения зоны выращивания. Разница в показателях по сортам составляла от 0,1 до 1,9%. В Волгоградской области на богаре метеоусловия, несмотря на дефицит увлажнения во вто- рой половине вегетации, способствовали большему накоплению сухих растворимых веществ у всех сортов арбуза, кроме сортов Волжанин и Рубин. Минимальные показатели СРВ были получены в центральной зоне Краснодарского края из-за стрессового воздействия аномально высоких температур. Метеоусловия Астраханской области отличались максимальным тепловым балансом. Сумма активных температур за период вегетации была выше на 46oС, чем в Краснодарском крае и на 4660С, чем в Волгоградской области. Несмотря на воздушно-сухую засуху благодаря орошению были созданы оптимальные условия для роста растений и максимальному накоплению СРВ в мякоти плодов арбуза.

Анализ полученных результатов показал, что продолжительность вегетационного периода соответствует сортовым характеристикам арбуза. На амплитуду колебания сроков созревания плодов внутри сортов оказывали влияние почвенно-климатические условия зоны выращивания. Доля влияния составляла 47,7%. У всех сортов арбуза в дельте реки Волга увеличилась длина вегетационного периода. У сортов ранней группы спелости разница составляла 5…15 дней. Сорта среднего и позднего срока созревания убирали значительно позже. Особенно выделились сорта Икар и Рубин, которые собирали на 20…49 дней позже. В Краснодарском крае у этих же сортов отмечено увеличение периода от появления всходов до созревания на 18…34 дня (табл.3).

Таблица 2. Биометрические показатели плодов арбуза по зонам выращивания Table 2. Biometric indicators of watermelon fruits by growing areas

Сорт (А)		Масса, кг		Среднее из 10 плодов, µ		СРВ %
	max-min	средняя	высота (h)	диаметр (d)      индекс (h/d)
Астраханская область, дельта реки Волга (В)
Терский ранний	4,1-3,0	3,7	18,0	17,9	1,01	9,3
Ница	6,9-4,2	5,8	20,7	20,3	1,02	10,9
Юбиляр	7,8-4,0	5,9	21,2	20,6	1,04	10,3
Необычайный	11,3-4,6	6,4	33,2	17,6	1,61	11,5
Фаворит	8,1-4,2	5,2	22,5	21,5	1,04	10,0
Волжанин	11,0-5,1	6,8	30,1	17,9	1,42	13,2
Икар	9,0-5,8	6,3	24,4	24,0	1,02	10,9
Рубин	8,9-4,2	5,5	25,6	24,8	1,04	10,1
Краснодарский край, центральная зона (В)
Терский ранний	3,8-2,9	3,4	17,0	16,9	1,00	9,0
Ница	7,1-3,2	5,5	19,0	18,7	1,02	10,5
Юбиляр	6,9-3,4	5,7	17,5	16,6	1,06	9,8
Необычайный	9,6-3,7	5,1	30,0	18,7	1,51	11,6
Фаворит	7,6-4,7	4,6	21,3	20,3	1,05	8,2
Волжанин	10,4-3,2	5,2	29,7	17,3	1,38	12,7
Икар	8,9-3,9	5,9	23,2	22,7	1,03	11,3
Рубин	8,1-3,6	4,6	23,3	22,2	1,05	9,7
Волгоградская область, Заволжье (В)
Атаманский	10,8-5,4	9,0	29	24	1,21	10,0
Ница	7,7-6,3	7,0	27,0	23,0	1,17	10,0
Юбиляр	8,8-5,6	7,2	24	21	1,14	11,4
Монастырский	9,1-4,2	7,4	26	25	1,04	11,6
Фаворит	12,0-6,2	9,0	29,1	27,8	1,04	11,0
Волжанин	12,4-5,2	8,4	34,2	23,4	1,46	13,5
Икар	10,0-5,1	7,5	22,4	19,8	1,13	12,4
Рубин	9,0-5,1	8,1	24,6	23,8	1,03	10,8
	Масса плода			Сорт (А) Fфакт. 22,98 ˃Fтеор. 3,73 Условия ( В) Fфакт. 0,63˃Fтеор. 2,76
	СРВ			Сорт (А) Fфакт. 13,41˃Fтеор. 3,73 Условия ( В) Fфакт. 6,06 ˂ Fтеор. 2,76

Таблица 3. Урожайность и продолжительность вегетационного периода сортов арбуза по зонам выращивания Table 3. Productivity and duration of the growing season of watermelon varieties by growing zones
Сорт (А)	Вегетационный период, дней	Урожайность, т/га	Товарность плодов, %	Вкусовые качества, балл
Астраханская область, дельта реки Волга (В)
Терский ранний	70	22,3	85	3
Ница	90	30,6	90	5
Юбиляр	80	36,4	80	4
Необычайный	105	40,1	90	4
Фаворит	105	29,8	90	5
Волжанин	105	31,0	85	4
Икар	115	36,0	80	4
Рубин	125	27,9	90	4
Краснодарский край, центральная зона (В)
Терский ранний	65	20,4	90	4
Ница	75	29,7	85	5
Юбиляр	75	30,5	80	4
Необычайный	95	32,4	85	5
Фаворит	85	29,1	90	5
Волжанин	90	31,7	90	5
Икар	100	28,4	85	5
Рубин	110	30,2	80	5
Волгоградская область, Заволжье (В)
Атаманский	71	15,8	90	5
Ница	75	16,0	85	4
Юбиляр	68	11,4	90	5
Монастырский	76	22,4	90	4
Фаворит	80	21,0	90	4
Волжанин	74	20,4	80	5
Икар	82	15,4	85	5
Рубин	76	18,4	90	4
Длина вегетационного периода		Сорт (А) Fфакт. 6,14 ˃Fтеор. 3,73 Условия (В) Fфакт. 16,54˃Fтеор. 2,76
Урожайность		Сорт (А) Fфакт. 36,26˃Fтеор. 3,73 Условия (В) Fфакт. 2,68 ˂ Fтеор. 2,76

Фактор среды не повлиял на урожайность сортов арбуза Волгоградской и Краснодарской селекции. По всем сортам максимальный урожай был собран на орошаемом участке в Астраханской области. На суходольных участках урожайность по сортам была ниже.

У всех испытуемых сортов арбуза, независимо от зоны выращивания, в собранном урожае было от 80 до 90% товарных плодов с высокими вкусовыми качествами.

Заключение

Агроэкологические испытания дают объективную оценку целесообразности выращивания сортов арбуза в той или иной почвенно-климатической зоне. Сорта селекции ФГБНУ «ФНЦ риса» и Быковской БСОС – филиала ФГБНУ ФНЦО имеют достаточно высокую пластичность к условиям выращивания. Анализ данных экологического испытания сортов арбуза в трех зонах

Фаворит                          Рубин                         Необычайный

выращивания бахчевых культур показал следующее:

• •    по фитосанитарной оценке сорта обладают устойчивостью к почвенным патогенам (фузариозу);

• •    сорта устойчивы к температурным стрессам и отзывчивы на почвенно-климатические условия выра-щивания.При благоприятном температурном балансе и влагообеспеченности формируют плоды большей массы и высокий урожай на суходольных участках;

• •    почвенно-климатические условия влияют на длину

вегетационного периода. У сортов ранней группы спелости разница может составлять 5…15 дней, у сортов среднего и позднего срока созревания до 20…49 дней;

• •    товарность убранных плодов составляет 80…90% с высокими вкусовыми качествами.

Использование высокоадаптивных сортов арбуза даст возможность снизить до минимума потери от неблагоприятных метеоусловий периода вегетации и получать стабильные и высокие урожаи.

Об авторах:

Viktor E.Lazko – Leading Researcher, Head of the Laboratory of Melon and Onion Crops, ,

Elena A.Varivoda – Senior Researcher, Correspondence Author, , , Researcher ID U-7561-2018, Scopus ID 57216612595

649 р. (In Russ.)