Влияние погодных условий на урожайность и биохимический состав плодов дыни в Волгоградском Заволжье

Условия Волгоградского Заволжья благоприятны для возделывания бахчевых культур, характерными особенностями зоны исследования являются засушливость и резко выраженная континентальность. Современные сорта бахчевых культур, эффективно могут реализовать свой биологический потенциал лишь при высокой культу- ре земледелия в оптимальную по влажности и температуре воздуха погоду [1]. В засушливых климатических условиях урожайность снижается, тем самым снижается качество продукции.

Внедрение в производство новых высокоурожайных сортов и гибридов бахчевых культур позволит без дополнительных затрат увеличить урожайность на 15–20% и наиболее рационально использовать природные ресурсы и техногенные факторы. С учетом высокой потенциальной продуктивности сортов и гибридов значительно возрастает зависимость величины и качества урожая от нерегулируемых природных факторов (засуха, морозы, вредители и болезни). В условиях изменяющегося климата (увеличение инсоляции, температуры, возрастание числа засух) необходимы новые подходы к созданию сортов и гибридов бахчевых культур, приспособленных к новым условиям. Работа Быковской бахчевой селекционной опытной станции направлена на создание и изучение нового исходного материала, отвечающего поставленной цели, селекционер изучает сорта отечественной и зарубежной селекции, затем выбирает формы и образцы, обладающие теми признаками, которые необходимы в данной экологической зоне [2, 3, 4], это является приоритетным направлением в селекции сельскохозяйственных культур [5]. Повышение устойчивости растений к таким неблагоприятным условиям внешней среды, как засуха и высокие температурыостается важной проблемой селекции растений. В таких стрессовых условиях происходит нарушение процесса формирования цветов и пыльцы, а также происходит снижение процента завязывания плодов.

Негативное влияние стрессовых факторов окружающей среды приводит к снижению урожайности на 15-30% [6].

Рост и развитие растений дыни обусловлены наследственными факторами и комплексом внешних условий. Основными факторами жизни растений дыни являются температура, свет, вода, почвенное питание, воздушная среда. Оптимальное сочетание необходимых условий составляет благоприятную внешнюю среду для роста и развития растений. Сумма активных температур, необходимая для успешного развития растений и образования плодов дыни, составляет 2000-3000 ^o С [7].

Дыня – теплолюбивая культура. Оптимальной температурой для прорастания семян считают 25…30 ^o С, при этом семена прорастают в течение 48 часов. При температуре воздуха менее 15 ^o С дыня почти не развивается, при 10 ^o С рост прекращается, в результате чего пыльца и рыльце не созревают,оплодотворение не происходит, цветки опадают, все это приводит к снижению урожайности [7].

Дыня – засухоустойчивое растение, но в тоже время влага необходима. Корневая система дыни способна добывать влагу благодаря высокой сосущей силе клеток корневых волосков [7]. Самое большое количество влаги необходимо в период набухания семян и появления всходов, а также в фазу образования плодов [1]. Если в это время влаги будет недостаточно, растения или образовав- шаяся завязь будет погибать, что приведет к снижению урожайности.

Растения дыни, как и многие другие растения, светолюбивы. В период созревания плодов растению в большей степени необходим свет. Недостаток света приводит к затягиванию вегетации, более позднему и меньшему количеству завязи, снижению качества опыления, урожайности, а также содержанию сахара и сухого вещества [8].

Материалы и методы

Исследования проводили на Быковской бахчевой опытной селекционной станции – филиал ФГБНУ ФНЦО.

На опытном участке основной почвенный покров составляют светло-каштановые, супесчаные, легкие по гранулометрическому составу почвы. Они характеризуются недостаточно мощным пахотным горизонтом и уплотненным подпахотным слоем. Светло – каштановые почвы имеют низкое содержание азота – 0,12-0,15%, общего фосфора – 0,07-0,09%, обменного калия – 120-180 мг/кг, содержание гумуса – до 1,0% [8].

Особенностями зоны Волгоградского Заволжья являются засушливость и резко выраженная континентальность. На всей территории господствует антицикло-нический режим погоды. Повышенная ветровая деятельность и частые пыльные бури [1]. Максимальная скорость ветра может достигать до 35 м/с, суховейных дней – до 4060 в год.

Исследования проводили в 2018-2020 годах. Объект исследования – сортообразцы дыни нашей станции, на фоне стандарта [9].

Закладка опыта, наблюдения и учеты проводили согласно существующим методикам [10, 11, 12, 13], в сравнении с районированным сортом нашей селекции.

Урожай учитывали путем взвешивания. Данные по урожайности обрабатывали методом дисперсионного анализа.

Результаты и обсуждения

В 2018 году начались исследования о влиянии погодных условий на урожайность и биохимический состав плодов. Для исследований были использованы сортообразцы дыни среднего срока созревания 595 и 599, в качестве стандарта взят сорт Осень. Посев семян проводили в первой декаде мая.

Осень st. – среднего срока созревания. Вегетационный период 75-85 суток. Плоды шаровидной формы. Средняя масса плода – 2,4 кг. Окрас фона коры жёлтый. Рисунка нет. Поверхность слабосегментированная, сетка сплошная, связная. Мякоть бледно-зелёного цвета, консистенция картофельная или среднеплотная. Содержание сухого вещества в соке плодов от 14,0-18,0%. Плацент 3, полуоткрытые. Семена жёлтые.

Сортообразец 599 – среднего срока созревания. Плоды округлой формы. Средняя масса плода – 3,2 кг. Окрас фона коры желтый, рисунка нет. Поверхность сла-босегментированная, сетка сплошная. Мякоть белая, среднеплотная. Содержание сухого вещества в соке плодов – 14,6-18,0%. Плацент 3, закрытые. Семена – слоновая кость.

Сортообразец 595 – среднего срока созревания. Плоды овальной формы. Средняя масса плода – 2,6 кг. Окраска фона коры жёлто-оранжевая, рисунка нет. Поверхность гладкая, сетка сплошная. Мякоть белая, кон-

Рис.1. Количество осадков за 2018 – 2020 годы

Fig.1. Precipitation for 2018-2020

Рис.2. Среднесуточная температура за 2018-2020 годы

Fig.2. Average daily temperature for 2018-2020

систенция среднеплотная. Содержание сухого вещества в соке плодов – 14,0-18,0%. Плацент 3, закрытые. Семена – слоновая кость.

Важным фактором развития растений является сочетание тепла и влаги за весь период вегетации.

В годы проведения опыта погодные условия во время вегетации значительно различались, как по сумме выпавших осадков, так и по сумме активных температур (рис 1, 2).

По исследуемым годам урожайность колебалась от 12,1 т/га до 21,3 т/га, что объясняется влиянием погодных условий (табл.2). В 2018 году средняя температура за весь вегетационный период колебалась за весь период колебалась от +19,7oС до +26,6oС. В июне осадки отсутствовали. В июле осадки превысили среднемноголетние данные в 4 раза и составили 167 мм. В августе осадки практически отсутствовали. Температуры воздуха превысила среднемноголетние данные в мае, июле и сентябре. Высокие температуры воздуха и отсутствие осадков в июне отрицательно повлияли на завязывание плодов, урожайность у сортообразца 599 составила 17,9 т/га, у сортообразца 595 – 12,1 т/га, стандарт Осень – 17,1 т/га.

В исследуемом 2019 году, в первой половине вегетации, среднемесячные температуры воздуха превышали среднемноголетние значения, а в период формирования плодов температура была ниже среднемноголетних значений на 2,1-2,6 ^o С.

Рост и развитие растений дыни напрямую зависят от осадков и сроков их выпадения. Несмотря на то, что общее количество осадков в вегетацию превысило среднемноголетние значения, но они не имели положительного влияния, так как не усваивались растениями из-за крайне низкого количества за одно выпадение. Обильные дожди в июле, наряду с пониженными температурами воздуха, оказали отрицательное воздействие на плоды дыни. Всего в вегетационный период 2019 года выпало 272 мм осадков, урожайность сортообразца 599 составила 14,0 т/га, это на 3,9 т меньше, чем в 2018 году, а у сортообразца 595 и стандарта Осень урожайность увеличилась и составила 15,4 т/га и 20,3 т/га.

2020 год в начале посевных работ был немного холоднее предыдущих лет (рис.2), самым теплым месяцем в этом году был июль – температура +26,6 ^o С. Урожайность у сортообразцов 599 и 595 была самой высокой за все годы исследований – 19,0 т/га и 21,3 т/га, так как в мае осадки составили 91,3 мм и в июне 35,2 мм, это положительно повлияло на образование завязей и завязывание плодов. По средней массе плодов разница у сортообразцов была незначительна: 599 – 2,5 кг, 595 – 2,6 кг (табл.2).

Таблица 1. Результаты испытания сортов дыни (среднее за 2018-2020 годы) Table 1. Test results of melon varieties (average for 2018-2020)

Наименование питомников	Средняя урожайность, т/га				Средняя масса плода, кг				Вегетационный период, сутки
	2018	2019	2020	среднее за 3 года	2018	2019	2020	среднее за 3 года
Осень – стандарт	17,1	20,3	15,1	17,5	2,0	2,6	2,2	2,2	83
Сортообразец 599	17,9	14,0	19,0	16,9	3,2	2,6	1,9	2,5	84
Сортообразец 595	12,1	15,4	21,3	16,2	3,1	2,3	2,5	2,6	88
НСР 05	0,42	0,18	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20

Таблица 2. Биохимический состав плодов дыни (за 2018-2020 годы) Table 2. Biochemical composition of melon fruits (2018-2020)

	Витамин С, мг%                   Сухое вещество, %                   Общий сахар, %
Наименование образца	2018    2019    2020 среднее 2018    2019    2020 среднее 2018    2019    2020 среднее
Осень – стандарт	35,29     39,25    36,13    36,89     15,8      12,0     12,2     13,3     12,3     10,8     10,50    11,12
Сортообразец 599	33,7    40,37    25,08     33,14    13,6     12,0     13,4     13,3    11,60    10,8     11,60    10,95
Сортообразец 595	29,0     27,5     25,08     26,83    13,2     11,6     12,2     12,7    11,10    11,6    10,75    10,95
НСР 05	1,78      2,09      1,81     1,86     1,39      1,72     1,48      1,33     1,61     1,94     1,94      2,0

По результатам исследований видим, что разница по вегетационному период у испытываемых образцов и стандарта составляла от 1 до 5 суток. Самый короткий период вегетации у стандарта Осень – 83 суток, следом за ним сортообразец 599 – 84 суток, самый длинный срок созревания был у сортообразца 595, он составил 88 суток.

Анализ данных, полученных из агрохимлаборатории, показал, что по накоплению витамина С за все три года показатель варьировал у стандарта Осень от 35,29 мг% до 39,25 мг%, у сортообразца 595 – от 25,08 мг% до 29,0 мг%, у сортообразца 599 – от 25,08 мг% до 40,37 мг%. По содержанию сухого вещества в соке плода самые высокие показатели у всех образцов были в 2018 году: у стандарта Осень – 15,8%, сортообразца 599 – 13,6%, сортообразца 595 – 13,2%, самые низкие – в 2019 году. В 2020 году в момент созревания плодов количество осадков составило 25,2 мм, а температура воздуха находилась приблизительно на уровне +22oС, это могло повлиять на невысокие показатели сухого вещества: у сортообразца 599 – 13,4%, сортообразца 595 – 12,2%. Средние показатели сахара за 3 года у сортообразцов 599 и 595 были на одном уровне – 10,95%.

Выводы

В результате трехлетних исследований можно сделать вывод, что погодные условия влияют на урожайность и биохимический состав плодов.По урожайности высокие показатели у сортообразцов 599 и 595 были в 2020 году при показателях сумм среднемесячных активных температур 114oС и сумме осадков 178 мм и составляли 19,0 т/га и 21,3 т/га. Наибольшая средняя масса плода составила 3,2 кг и 3,1 кг в 2018 году при сумме активных температур 123,6oС и сумме осадков 296,0 мм.

Наименьшая урожайность у сортообразца 599 была в 2019 году – 14,0 т/га. В этот год сумма среднемесячных активных температур составила 132,0oС, сумма осадков – 272,6 мм. Наименьшая средняя масса плода (1,9 кг) была в 2020 году. У сортообразца 595 наименьшая урожайность получена в 2018 году – 12,1 т/га, а средняя масса плода – 2,3 кг – в 2019 году.

По биохимическому анализу можно отметить, что самое высокое содержание витамина С было у сортооб-раза 599 в 2019 году – 40,37 мг%, факторами, повлиявшими на такой высокий показатель во время активно-

Образец 599

Образец 595

Сорт Осень

го созревания и накопления веществ,могли быть достаточно высокая средняя температура в августе +25oС и полное отсутствие влаги.

У сортообразцов 599 и 595 в 2018 году показатели содержания сухого вещества были 13,6% и 13,2%, также этот год был самым влажным, и средний показатель сумм температур воздуха составлял 123,6oС. 2019 год был теплее, сумма средних температур составляла

132,2oС, однако показатели сухого вещества были ниже, чем в предыдущем году – 12,0% и 11,6%.

Данные сортообразцы дыни в дальнейшем будут представлять большой интерес для массового товарного производства, т.к. плоды устойчивы к солнечным ожогам, имеют хорошую транспортабельность, хорошие вкусовые качества, а также их внедрение на рынок позволит увеличить сортимент среднеспелых сортов.

Об авторах:

Aboutthe authors:

Valeria A. Suslova – Junior Researcher, Breeding Department,

Correspondence Author, ,

Maria S. Kornilova – Researcher, Breeding Department, ,

Natalya B. Ryabchikova – Researcher, Department of agrotechnics and primary seed production,