О влиянии агроэкологических условий влажных субтропиков России на продукционный потенциал Actinida deliciosa (Kiwifruit)

Автор: Беседина Т.Д., Тутберидзе Ц.В., Киселева Н.С.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Южное и субтропическое садоводство

Статья в выпуске: 5 т.56, 2021 года.

Бесплатный доступ

Актинидия деликатесная (киви) характеризуется высокой пищевой и биологической ценностью. Культура успешно освоена в субтропических регионах планеты. Особенности климата влажных субтропиков России отразились на фенологических фазах развития растений актинидии. В период формирования плодов актинидии (июнь-сентябрь) культуру орошают в зависимости от количества выпадающих осадков и температурного режима. В настоящей работе в условиях влажных субтропиков России впервые установлено неравномерное распределение осадков по годам в фазу формирования плодов актинидии деликатесной в сочетании с дефицитом влагозапасов в почве. Мы предлагаем определять сроки полива актинидии на основании измерения концентрации клеточного сока в черешке листа, которая находится в тесной связи с влажностью почвы корнеобитаемого (0-60 см) слоя культуры. Цель работы - определить комплекс агроэкологических факторов, влияющих на влагообеспеченность и урожайность актинидии деликатесной в условиях влажных субтропиков России. Исследования выполняли в 2016-2020 годах на Адлерской опытной станции ФИЦ Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (Краснодарский край) на посадках актинидии деликатесной Actinida deliciosa сорта Hayward позднего срока созревания. Площадь агрофитоценоза составляла 5,5 га. Посадка 1988 года, размещение 5½4 м, формировка - трехъярусная пальметта. Фиксировали среднесуточную и максимальную температуру в динамике с мая по октябрь каждого года, а также распределение осадков (по данным http://www.pogodaiklimat.ru). Влажность почвы, взятой в 10-сантиметровых слоях по глубине корнеобитаемого слоя (0-60 см), определяли термостатно-весовым методом. Концентрацию клеточного сока (ККС, %) в листьях измеряли с мая по сентябрь рефрактометрически у десяти растений по трем декадам каждого месяца. Учет урожая проводили с каждого учетного куста ( n = 30) в трех повторностях. Каждый год отбирали по 100 ягод для определения средней массы одной ягоды. Погодные условия вегетационного периода по годам существенно различались, наблюдалось аномальное распределение осадков и экстремальные температуры (выше 30 °С), влияющими на водный режим растений и урожайность. В мае-июне 2016-2020 годов оводненность тканей листа была высокой (ККС 4,96-5,25 %), следовательно, в период бутонизации, цветения и завязывания плодов влагообеспеченность насаждений была оптимальная. В августе начинался активный рост плодов, шла закладка генеративных органов следующего года, но погодные условия характеризовались высокой солнечной инсоляцией и температурой выше 30 °С, что усиливало физическое испарение влаги, при этом количество атмосферных осадков было минимальным. Хотя запасы влаги в почвенном профиле с мая по октябрь были оптимальными (показатели в интервале 80-90 % от наименьшей влагоемкости по всей глубине почвенного профиля), концентрация клеточного сока повышалась с середины сентября и в конце месяца превышала 10 % при полном насыщении почвы влагой. Эти факторы окружающей среды и пик физиологических процессов создавали дефицит воды в листьях до показателя ККС выше 7 %, который еще мог нивелироваться поливами. В конце августа или в начале сентября (в зависимости от погодных условий) ККС устойчиво поднимался выше 8 % как без полива, так и при орошении. В этот период происходит перераспределение фракций воды из связанной в свободную экологически активную форму. Чем раньше начинался период перехода транспортного потока воды и ассимилятов в растениях актинидии от листьев к плодам, тем выше были их масса и урожай. Таким образом, показано, что во влажных субтропиках России изученные агроэкологические факторы в наибольшей степени влияют на водный режим растений и величину урожая A. deliciosa сорта Hayward в период формирования плодов (август-сентябрь).

Еще

Актинидия (киви), сорт hayward, водный режим, продуктивность, теплообеспеченность, влагообеспеченность, влажные субтропики

Короткий адрес: https://sciup.org/142231397

IDR: 142231397   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2021.5.999rus

Список литературы О влиянии агроэкологических условий влажных субтропиков России на продукционный потенциал Actinida deliciosa (Kiwifruit)

  • Food and Agriculture Organization of the United Nations. Value of agricultural production. Режим доступа: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QV. Без даты.
  • Testolin P., Ferguson A.R. Kiwifruit (Actinidia spp.) production and marketing in Italy. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 2009, 37(1): 1-32 (doi: 10.1080/01140670909510246).
  • Park Y.S., Namiesnik J., Vearasilp K., Leontowicz H., Leontowicz M., Dinorah Barasch D., Nemirovski A., Trakhtenberg S., Gorinstein S. Bioactive compounds and the antioxidant capacity in new kiwi fruit cultivars. Food Chemistry, 2014, 165: 354-361 (doi: 10.1016/j.foodchem.2014.05.114).
  • Dimitrios B. Sources of natural phenolic antioxidants. Trends in Food Science & Technology, 2006, 17(9): 505-512 (doi: 10.1016/j.tifs.2006.04.004).
  • Belitz H., Grosch W., Schieberle P. Fruits and fruit products. In: Food chemistry Springer. Springer, Berlin, Heidelberg, 2009: 807-861 (doi: 10.1007/978-3-540-69934-7).
  • Тутберидзе Ц.В., Грязев В.А. Формирование урожая и качество плодов киви на Черноморском побережье Краснодарского края. В сб.: Оптимизация породно-сортового состава и систем возделывания плодовых культур. Краснодар, 2003: 318-321.
  • Тарасенко В.С. Возделывание киви в России /Под ред. М.Н. Плехановой. СПб, 1999.
  • Айба Л.Я., Причко Т.Г., Вайнштейн Л.А. Киви — ценная субтропическая культура. В сб.: Современные аспекты теории и практики хранения и переработки плодово-ягодной продукции. Краснодар, 2005: 109-113.
  • Айба Л.Я. Культура киви в Абхазии. Сухум, 2001.
  • Айба Л.Я., Губаз Э.Ш. Перспективные субтропические культуры в Абхазии. Сухум, 2017.
  • Salinger M.J., Kenny G.J. Climate and kiwifruit cv. «Hayward» 2. Regions in New Zealand suited for production. Journal of Crop and Horticultural Science, 1995, 23(2): 173-184 (doi: 10.1080/01140671.1995.9513884).
  • Bieniek A., Dragańska E., Pranckieties V. Assesment of climatic conditions for Actinidia arguta cultivation in north-eastern Poland. Zemdirbyste-Agriculture, 2016, 103(3): 311-318 (doi: 10.13080/z-a.2016.103.040).
  • Funda I.Y. Biological characteristics of kiwifruit orchard soils in Ordu/Turkey. Proc. International Soil Science Congress on «Soil science in International year of soils 2015» /E. Shein (ed.). Sochi, 2015: 169-173.
  • Green S.R., Sivakumaran S., van den Dijssel C., Mills T.M., Blattmann P., Snelgar W.P., Clearwater M.J., Judd M. A water and nitrogen budget for 'Hort16a' kiwifruit vines. Acta Hortic., 2007, 753: 527-535 (doi: 10.17660/ActaHortic.2007.753.69).
  • Morandi B., Losciale P., Manfrini L., Pierpaoli E., Zibordi M., Corelli Grappadelli L. Short-period changes in weather conditions affect xylem, but not phloem flows to young kiwifruit (Actinidia deliciosa) berries. Horticultural Science, 2012, 142: 74-83 (doi: 10.1016/j.scienta.2012.04.029).
  • Chaves M., Santos T., Souza C., Ortuño M., Rodrigues M., Lopes C., Maroco J., Pereira J. Deficit irrigation in grapevine improves water-use efficiency while controlling vigour and production quality. Annals of Applied Biology, 2007, 150(2): 237-252 (doi: 10.1111/j.1744-7348.2006.00123.x).
  • Cifre J., Bota J., Escalona J., Medrano H., Flexas J. Physiological tools for irrigation scheduling in grapevine (Vitis vinifera L.): An open gate to improve water-use efficiency? Agriculture, Ecosystems & Environment, 2005, 106(2-3): 159-170 (doi: 10.1016/j.agee.2004.10.005).
  • Davies W.J., Wilkinson S., Loveys B. Stomatal control by chemical signalling and the exploitation of this mechanism to increase water use efficiency in agriculture. New Phytologist, 2002, 153(3): 449-460 (doi: 10.1046/j.0028-646X.2001.00345.x).
  • García-Tejero I.F., Durán-Zuazo V.H., Arriaga J., Muriel-Fernández J.L. Relationships between trunk- and fruit-diameter growths under deficit-irrigation programmes in orange trees. Horticultural Science, 2012, 133: 64-71(doi: 10.1016/j.scienta.2011.10.022).
  • Kang S., Zhang J. Controlled alternate partial root-zone irrigation: its physiological consequences and impact on water use efficiency. Experimental Botany, 2004, 55(407): 2437-2446 (doi: 10.1093/jxb/erh249).
  • Intrigliolo D., Castel J. Performance of various water stress indicators for prediction of fruit size response to deficit irrigation in plum. Agricultural Water Management, 2012, 83(1-2): 173-180 (doi: 10.1016/j.agwat.2005.12.005).
  • Morandi B., Manfrini L., Losciale P., Zibordi M., Corelli Grappadelli L. Changes in vascular and transpiration flows affect the seasonal and daily growth of kiwifruit (Actinidia deliciosa) berry. Annals of Botany, 2010,105(6): 913-923 (doi: 10.1093/aob/mcq070).
  • Torres-Ruiz J.M, Perulli G.D., Manfrini L., Zibordi M., Velasco G.L., Pierpaoli E. Anconelli S., Corelli-Grappadelli L., Morandi B. Time of irrigation affects vine water relations and the daily patterns of leaf gas exchanges and vascular flows to kiwifruit (Actinidia deliciosa Chev.). Agricultural Water Management, 2016, 166: 101-110 (doi: 10.1016/j.agwat.2015.12.012).
  • Мосияш А.С., Лугавцов А.М. Агроклиматическая характеристика Большого Сочи. Ростов-на-Дону, 1967.
  • Беседина Т.Д., Тутберидзе Ц.В., Киселева Н.С. Особенности влияния агроклиматических факторов влажных субтропиков России на урожайность сорта Хейворд актинидии деликатесной. Садоводство и виноградарство, 2020, 5: 42-46 (doi: 10.31676/0235-2591-2020-5-42-46).
  • Беседина Т.Д., Тутберидзе Ц.В., Тория Г.Б. Водный режим влажных субтропиков России и орошение актинидии деликатесной (Actinidia deliciosa (A. Cher.) Liang. Et. Ferg.). В сб.: Субтропическое и декоративное садоводство. Сочи, 2018, 66: 135-144 (doi: 10.31360/2225-3068-2018-66).
  • Филиппов Л.А. Рефрактометрический метод и принципы диагностирования сроков полива чайных плантаций. В сб.: Водный режим и орошение плодовых и субтропических культур в горных условиях. Сочи, 1975, 21: 102-121.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М., 1985.
  • Пиньковский М.Д., Ивонин В.М., Самсонов С.Д., Ширяева Н.В., Егошин А.В. Научное обоснование ГИС «Сочинский национальный парк» /Под ред. В.М. Ивонина. Сочи, 2011.
  • Жученко А.А. Адаптивная стратегия устойчивого развития сельского хозяйства России в XXI столетии. Теория и практика. Том II. М., 2009-2011.
  • Navarro J.M., Pérez-Pérez J.G., Romero P., Botía P. Analysis of the changes in quality in mandarin fruit, produced by deficit irrigation treatments. Food Chemistry, 2010, 119(4): 1591-1596 (doi: 10.1016/j.foodchem.2009.09.048).
  • Kusakabe A., Contreras-Barragan B.A., Simpson C.R., Enciso J.M., Nelson S.D., Melgar J.C. Application of partial rootzone drying to improve irrigation water use efficiency in grapefruit trees. Agricultural Water Management, 2016, 178: 66-75 (doi: 10.1016/j.agwat.2016.09.012).
  • Naor A. Irrigation scheduling and evaluation of tree water status in deciduous orchards. In: Horticultural reviews /J. Janick (ed.). John Wiley & Sons, Inc., Oxford, 2006, 32: 111-165 (doi: 10.1002/9780470767986.ch3).
  • Prado A.K., Machado E.C., Medina C.L., Machado D., Mazzafera P. Florescimento e frutificação em laranjeiras ‘Valencia’ com diferentes cargas de frutos e submetidas ou não à irrigação. Bragantia, 2007, 66: 173-182 (doi: 10.1590/S0006-87052007000200001).
  • Клемешова К.В., Белоус О.Г. Водообеспеченность растений актинидии сладкой в субтропиках России. Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 2009, 6: 55-56.
  • Гончарова Э.А. Агрометеорологическая составляющая плодоношения растений в южных регионах России (система регуляции и прогнозирования). Мат. Межд. науч.-практ. конф. «Научное обеспечение устойчивого развития плодоводства и декоративного садоводства». Сочи, 2019: 105-109.
  • Ward C., Courtney D. Chapter One — Kiwifruit: taking its place in the global fruit bowl. In: Advances in food and nutrition research /M. Boland, P.J. Moughan (eds.). Academic Press, 2013, 68: 1-14 (doi: 10.1016/B978-0-12-394294-4.00001-8).
  • Golden times return for kiwifruit trade. NZ Herald. 26 May 2014. Режим доступа: https://www.nzherald.co.nz/business/golden-times-return-for-kiwifruit-trade/Y7ASXIO2VTOR-C7ILBYEDHFJ3XY/. Дата обращения: 22.10.2021
  • Stirk B. Growing kiwifruit (PDF). Pacific Northwest Extension Publishing, PNW 507, 2005. Режим доступа: https://catalog.extension.oregonstate.edu/pnw507. Дата обращения: 22.10.2021.
  • Boland M. Chapter Four — Kiwifruit proteins and enzymes: actinidin and other significant proteins. In: Advances in food and nutrition research /M. Boland, P.J. Moughan (eds.). Academic Press, 2013, 68: 59-80 (doi: 10.1016/B978-0-12-394294-4.00004-3).
  • Bieniek A., Dragańska E. Content of macroelements in fruits of Ukrainian cultivars of hardy kiwifruit and actinidia charta depending on the weather conditions during the phenological phases. Journal of Elementology, 2013, 18(1): 23-38 (doi: 10.5601/jelem.2013.18.1.02).
  • Horák M. Quality parameters of kiwiberries grown in the Czech Republic. Acta Horticulturae et Regiotecturae, 2020, 1: 17-20 (doi: 10.2478/ahr-2020-0005).
  • Chauhan N., Chandel J.S. Growth, productivity, leaf nutrient contents and water-use efficiency of kiwifruit (Actinidia deliciosa) under drip and basin irrigation system. Agricultural Sciences, 2010, 80(7): 584-587.
  • Snelgar W.P., Hall A.J., Ferguson A.R., Blattmann P. Temperature influences growth and maturation of fruit on ‘Hawyard’ kiwifruit vines. Functional Plant Biology, 2005, 32(7): 631-642 (doi: 10.1071/FP05062).
  • Figiel-Kroczyńska M., Ochmian I., Lachowicz S., Krupa-Małkiewicz M., Wróbel J., Gamrat R. Actinidia (mini kiwi) fruit quality in relation to summer cutting. Agronomy,2021, 11(5): 964 (doi: 10.3390/agronomy11050964).
  • Holzapfel E., Merino R., Mariño M., Matta R. Water production functions in kiwi. Irrig. Sci., 2000, 19:73-79 (doi: 10.1007/s002710050003).
  • Miller S.A., Smith G.S., Boldingh H.L., Jonansson A. Effects of water stress on fruit quality attributes of kiwifruit. Annals of Botany, 1998, 81(1): 73-81 (doi: 10.1006/anbo.1997.0537).
  • Якушев В.П., Якушев В.В., Баденко В.Л., Матвеенко Д.А., Чесноков Ю.В. Оперативное и долгосрочное прогнозирование продуктивности посевов на основе массовых расчетов имитационной модели агроэкосистемы в геоинформационной среде (обзор). Сельскохозяйственная биология, 2020, 55(3): 451-467 (doi: 10.15389/agrobiology.2020.3.451rus).
Еще
Статья научная