Морфо-биологические особенности формирования продуктивности черешни на юге Нечерноземной зоны

Автор: Каньшина М.В., Мисникова Н.В., Астахов А.А., Яговенко Г.Л.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Микотоксины

Статья в выпуске: 5 т.56, 2021 года.

Бесплатный доступ

Черешня ( Cerasus avium L. Moench) - ценная плодовая культура, промышленные насаждения которой в связи с недостаточной зимостойкостью сосредоточены в южных регионах Российской Федерации. В настоящее время по Нечерноземной зоне районировано 16 сортов и проходят испытания 11 сортов селекции Всероссийского НИИ люпина (ВНИИ люпина). Генетический потенциал вида может быть использован наиболее эффективно, если учесть биологические особенности формирования структурных элементов урожайности. В представленном исследовании впервые в условиях юга Нечерноземной зоны установлено значительное варьирование морфо-биологических показателей у новых сортов черешни, что расширяет возможности отбора генотипов для селекции и производства. Выявлено, что показатели, формирующие продуктивность, взаимосвязаны между собой, но лишь у части из них коррелятивные связи достоверны. С помощью кластерного анализа сорта сгруппированы по степени сходства роста и плодоношения. Определены факторы, вносящие наибольший вклад в формирование продуктивности. Цель работы - изучить морфо-биологические показатели растений черешни, определяющие продуктивность сортов, и выделить ценные генотипы для селекции и хозяйственного использования. Работу проводили в 1991-1996 годах на опытном участке сада ВНИИ люпина (Брянская обл.). Оценили 23 сортообразца черешни по 9 морфологическим и биологическим показателям: числу однолетних побегов, средней длине однолетних побегов, числу букетных веточек, плодовых почек на однолетнем побеге, плодовых почек на букетных веточках, цветков в плодовой почке, урожайности, ширине кроны, окружности штамба. Учеты и наблюдения выполнены согласно общепринятым методикам. Оценка изучаемых генотипов по вариабельности признаков с использованием коэффициента вариации позволила разделить их на две группы. В первой группе были выявлены сорта с высоким (>10 %) коэффициентом изменчивости связанных между собой признаков (числа однолетних побегов, средней длины однолетних побегов, числа букетных веточек, числа плодовых почек на однолетних побегах, числа плодовых почек на букетных веточках), которые образовывали корреляционные плеяды: Подарок Пителину, Теремошка, Бряночка, 2-3-67, 2-6-36, 2-3-45, Одринка, Красная плотная, Янтарная, 2-5-2, 2-3-35. Плеяды характеризовались различной мощностью и крепостью. Сорта этой группы могут быть использованы в селекции на комплекс хозяйственно ценных признаков. Во вторую группу вошли все изучаемые генотипы. Степень изменчивости у них не превышала 6 % по следующим структурным элементам: число цветков в плодовых почках ( Cv = 1,0-6,0 %), ширина кроны ( Cv = 2,0-5,0 %), окружность штамба ( Cv = 0,3-0,4 %). Выявлено, что из 36 парных корреляций статистически достоверны семь: средняя длина однолетних побегов-число однолетних побегов ( r = -0,49, p = 0,016), средняя длина однолетних побегов-число букетных веточек ( r = 0,73, p = 0,000), средняя длина однолетних побегов-ширина кроны ( r = 0,74, p = 0,000), средняя длина однолетних побегов-окружность штамба ( r = 0,42, p = 0,044), число однолетних побегов-число плодовых почек на однолетних побегах ( r = 0,77, p = 0,000), число букетных веточек-ширина кроны ( r = 0,59, p = 0,003), ширина кроны-окружность штамба ( r = 0,54, p = 0,008). Отмечено отсутствие связи между урожайностью и ее структурными элементами. С использованием кластерного анализа выделено четыре кластера, в каждом из которых находились сорта, сходные по обобщенному показателю изучаемых признаков. Это облегчает отбор исходных форм для селекционной работы. Отсутствие статистически достоверных связей между урожайностью и морфологическими признаками заставило обратиться к факторному анализу. Отобраны четыре фактора, собственные значения которых выше 1. Их вклад в наблюдаемую изменчивость составлял 35,9; 18,6; 11,9 и 11,5 %. Остальные четыре фактора можно отнести к так называемой факториальной осыпи.

Еще

Черешня, сорта, изменчивость, продуктивность, корреляция, кластеризация, факторный анализ, нечерноземная зона России

Короткий адрес: https://sciup.org/142231395

IDR: 142231395   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2021.5.979rus

Список литературы Морфо-биологические особенности формирования продуктивности черешни на юге Нечерноземной зоны

  • Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Том 1. Сорта растений. М., 2021: 422-424.
  • Sansavini S., Belfanti E., Costa F., Donati F. European apple breeding programs turn to biotechnology. Chronica Horticulturae, 2005, 45(2): 16-19.
  • Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур /Под ред. Е.Н. Седова. Орел, 1995.
  • Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур /Под ред. Е.Н. Седова, Т.П. Огольцовой. Орел, 1999.
  • Михеев А.М., Ревякина Н.Т. Косточковые культуры в средней полосе РСФСР. М., 1985.
  • Колесников М.А. Черешня. М., 1959.
  • Сюбарова Э.П. Черешня. Минск, 1964.
  • Тетерев Ф.К. Черешня и биологические основы ее осеверения. М., 1964.
  • Упадышева Г.Ю. Формирование продуктивного потенциала черешни и его реализация в условиях Московской области. Современное садоводство,2014, 2: 20-24.
  • Заремук Р.Ш., Доля Ю.А., Копнина Т.А. Биоморфологические особенности формирования и реализации потенциала продуктивности у сортов косточковых культур в условиях южного садоводства. Сельскохозяйственная биология, 2020, 55(3): 573-587 (doi: 10.15389/agrobiology.2020.3.573rus).
  • Джигадло Е.Н., Гуляева А.А. Устойчивость косточковых культур к абиотическим факторам среды. Мат. Межд. науч.-практ. конф., посвященной памяти ученого-помолога В.П. Семакина «Совершенствование адаптивного потенциала косточковых культур и технологий их возделывания». Орел, 2011: 70-73.
  • Else M., Atkinson C. Climate change impacts on UK top and soft fruit production. Outlook on Agriculture, 2010, 39(2): 257-262 (doi: 10.5367/oa.2010.0014).
  • Luedeling E. Climate change impacts on winter chill for temperate fruit and nut production: a review. Scientia Horticulturae, 2012, 144: 218-229 (doi: 10.1016/j.scienta.2012.07.011).
  • Salazar-Gutiérrez M.R., Chaves B., Anothai J., Whiting M., Hoogenboom G. Variation in cold hardiness of sweet cherry flower buds through different phenological stages. Scientia Horticulturae, 2014, 172: 161-167 (doi: 10.1016/j.scienta.2014.04.002).
  • Alburquerque N., García-Montiel F., Carrillo A., Burgos L. Chilling and heat requirements of sweet cherry cultivars and the relationship between altitude and the probability of satisfying the chill requirements. Environmental and Experimental Botany, 2008, 64(2): 162-170 (doi: 10.1016/j.envexpbot.2008.01.003).
  • García-Montiel F., Serrano M., Martinez-Romero D., Alburquerque N. Factors influencing fruit set and quality in different sweet cherry cultivars. Spanish Journal of Agricultural Research, 2010, 8(4): 1118-1128 (doi: 10.5424/sjar/2010084-1238).
  • Hedhly A., Hormaza J.I., Herrero M. Warm temperatures at bloom reduce fruit set in sweet cherry. Journal of Applied Botany and Food Quality, 2007, 81(2): 158-164.
  • Nicotra A.B., Atkin O.K., Bonser S.P., Davidson A.M., Finnegan E.J., Mathesius U., Poot P., Purugganan M.D., Richards C.L., Valladares F., van Kleunen M. Plant phenotypic plasticity in a changing climate. Trends in Plant Science, 2010, 15(12): 684-692 (doi: 10.1016/j.tplants.2010.09.008).
  • Koutinas N., Pepelyankov G., Lichev V. Flower induction and flower bud development in apple and sweet cherry. Biotechnology and Biotechnological Equipment, 2010, 24(1): 1549-1558 (doi: 10.2478/V10133-010-0003-9).
  • Гуляева А.А. Адаптивность сортов вишни и черешни к экстремальным условиям 2005/2006 и 2009/2010. Современноесадоводство,2010, 2: 49-51.
  • Dimova D., Krasteva L., Panayotov N., Svetleva D., Dimitrova M., Georgieva T. Evaluation of the yield and the yield stability of perspective lines of barley. Agroznanje, 2012, 13(1): 55-60 (doi: 10.7251/AGREN1201055D).
  • Gebremedhin W., Firew M., Tesfye B. Stability analysis of food barley genotypes in Northern Ethiopia. African Crop Science Journal, 2014, 22(2): 145-153.
  • Zhang L., Ampatzidis Y., Whiting M.D. Sweet cherry floral organ size varies with genotype and temperature. Scientia Horticulturae, 2015, 182: 156-164 (doi: 10.1016/j.scienta.2014.09.051).
  • Blažková J., Hlušičková I., Blažek J. Fruit weight, firmness and soluble solids content during ripening of Karešova cv. sweet cherry. Hort. Sci. (Prague), 2018, 29: 92-98 (doi: 10.17221/4470-HORTSCI).
  • Litschmann T., Oukropec I., Křižan B. Predicting individual phenological phases in peaches using meteorological data. Hort. Sci. (Prague), 2008, 35: 65-71 (doi: 10.17221/640-HORTSCI).
  • Lukacs L., Ardelean M., Mitre V., Botez C., Pop R., Cordea M. Stability of main apple cultivars grown in Transylvania determined by means of nonparametric analyses. Acta Horticulturae, 2009, 814: 285-290 (doi: 10.17660/ActaHortic.2009.814.43).
  • Ingvordsen C.H., Backes G., Lyngkjær M.F., Peltonen-Sainio P., Jensen J.D., Jalli M., Jahoor A., Rasmussen M., Mikkelsen T.N., Stockmarr A., Jørgensen R.B. Significant decrease in yield under future climate conditions: stability and production of 138 spring barley accessions. European Journal of Agronomy, 2015, 63: 105-113 (doi: 10.1016/j.eja.2014.12.003).
  • Драгавцева И.А., Бандурко И.А., Ефимова И.Л. Лимитирующие факторы среды, определяющие продуктивность многолетних садовых насаждений. Новые технологии, 2013, 2: 110-114.
  • Fadón E., Herrero M., Rodrigo J. Flower development in sweet cherry framed in the BBCH scale. Scientia Horticulturae, 2015, 192: 141-147 (doi: 10.1016/j.scienta.2015.05.027).
  • Macholdt J., Honermeier B. Impact of climate change on cultivar choice: adaptation strategies of farmers and advisors in German cereal production. Agronomy, 2016, 6(3): 40 (doi: 10.3390/agronomy6030040).
  • Woznicki T.L., Heide O.M., Sønsteby A., Måge F., Remberg S.F. Climate warming enhances flower formation, earliness of blooming and fruit size in plum (Prunus domestica L.) in the cool Nordic environment. Scientia Horticulturae, 2019, 257: 108750 (doi: 10.1016/j.scienta.2019.108750).
  • Fazio G., Robinson T., Aldwinckle H. The Geneva apple rootstock breeding program. In: Plant breeding reviews /J. Janick (ed.). John Wiley & Sons, Ltd., 2015, 39: 379-424 (doi: 10.1002/9781119107743.ch08).
  • Koepke T., Dhingra A. Rootstock scion somatogenetic interactions in perennial composite plants. Plant Cell Rep., 2013, 32: 1321-1337 (doi: 10.1007/s00299-013-1471-9).
  • Takács F., Hrotkу K. Effect of apple rootstocks on growth and productivity. Proc. Int. Conf. on perspectives in European fruit growing. Lednice, 2006: 161-164.
  • Еремин Г.В., Проворченко А.В., Гавриш В.Ф., Подорожный В.Н., Еремин В.Г. Косточковые культуры. Выращивание на клоновых подвоях и собственных корнях. Ростов-на-Дну, 2000.
  • Upadysheva G., Motyleva S., Kulikov I., Medvedev S., Mertvishcheva M. Biochemical composition of sweet cherry (Prunus avium L.) fruit depending on the scion-stock combinations. Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences, 2018, 12(1): 533-538 (doi: 10.5219/923).
  • Астахов А.А., Мисникова Н.В. Рост и продуктивность черешни на вегетативно-размножаемых подвоях. Селекция и сорторазведение садовых культур, 2018, 5(1): 7-9.
  • Ноздрачева Р.Г., Непушкина Е.В. Сортоподвойные комбинации черешни для промышленного садоводства. Селекция исорторазведение садовых культур, 2018, 5(1): 86-89.
  • Tworkoski T., Miller S. Rootstock effect on growth of apple scions with different growth habits. Scientia Horticulturae, 2007, 111(4): 335-343 (doi: 10.1016/j.scienta.2006.10.034).
  • Russo N.L., Robinson T.L., Fazio G., Aldwinckle H.S. Field evaluation of 64 apple rootstocks for orchard performance and fire blight resistance. HortScience,2007, 42(7): 1517-1525 (doi: 10.21273/HORTSCI.42.7.1517).
  • Racskó J., Soltész M., Budai L., Szabó Z., Farkas E., Nagy J., Nyéki J. The effect of rootstocks on the fruit quality parameters of apple (Malus domestica Borkh.). Acta Agraria Debreceniensis, 2005, 17: 39-43 (doi: 10.34101/actaagrar/17/3269).
  • Kviklys D., Kviklienė N., Bite A., Lepsis J., Univer T., Univer N., Uselis N., Lanauskas J., Buskien L. Baltic fruit rootstock studies: evaluation of 12 apple rootstocks in North-East Europe. Hort. Sci. (Prague), 2012, 39(1): 1-7 (doi: 10.17221/29/2011-HORTSCI).
  • Yan W., Tinker N.A. Biplot analysis of multi-environment trial data: principles and applications. Canadian Journal of Plant Science, 2006, 86(3): 623-645 (doi: 10.4141/P05-169).
  • Frutos E., Galindo M.P., Leiva V. An interactive biplot implementation in R for modeling genotype-by-environment interaction. Stoch. Environ. Res. Risk Assess.,2013, 28(7): 1629-1641 (doi: 10.1007/s00477-013-0821-z).
  • Fashadfar E., Mohammadi R., Aghaee M., Vaisi Z. GGE biplot analysis of genotype × environment interaction in wheat-barley disomic addition lines. Australian Journal of Crop Science,2012, 6(6): 1074-1079.
  • Jalata Z. GGE-biplot analysis of multi-environment yield trials of barley (Hordeum vulgare L.) genotypes in Southeastern Ethiopia Highlands. International Journal of Plant Breeding and Genetics, 2011, 5(1): 59-75 (doi: 10.3923/ijpbg.2011.59.75).
  • Снедекор Д.У. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии. М., 1961.
  • Сошникова Л.А., Тамашевич В.Н., Уебе Г., Шеффер М. Многомерный статистический анализ в экономике. М., 1999.
  • Иберла К. Факторный анализ. М., 1980.
  • Kaiser H.F. The application of electronic computers to factor analysis. Educational and Psychological Measurement, 1960, 20: 141-151.
  • Cattell R.B. The scree test for the number of factors. Multivariate Behavioral Research, 1966, 1: 245-276.
Еще
Статья научная