Сабарайкина - Саратовский государственный университет

На правах рукописи
Сабарайкина Светлана Михайловна
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ НЕКОТОРЫХ
ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ КРАСНЫХ СМОРОДИН ПОДРОДА RIBESIA L. В
УСЛОВИЯХ ЯКУТИИ
03.00.05 – ботаника
03.00.16 – экология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Саратов – 2009
Работа выполнена в филиале «Ботанический
биологических проблем криолитозоны СО РАН.
сад»
Института
Научные руководители:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Сорокопудов Владимир Николаевич
кандидат биологических наук, с.н.с.
Коробкова Татьяна Сергеевна
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор
Степанов Сергей Александрович
доктор биологических наук, профессор
Мелькумова Елизавета Айрапетовна
Ведущая организация: Ботанический сад Уральского отделения Российской
академии наук
Защита состоится " 5 "февраля 2009 года в 1400 часов на заседании
диссертационного совета Д 212.243.13 при ГОУ ВПО Саратовский
государственный университет им. Н.Г.Чернышевского по адресу: 410012, г.
Саратов, ул. Астраханская 83.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО
Саратовский государственный университет им. Н.Г.Чернышевского
Автореферат разослан " 30 " декабря 2009 года
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные и
скрепленные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю
диссертационного совета
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат биологических наук
С.А. Невский
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Нарастающая антропогенная нагрузка на
естественные фитоценозы ягодных культур, наряду с развивающейся в
Республике Саха (Якутия) отраслью перерабатывающей промышленности,
приводит
к
увеличению
спроса
на
расширение
сортимента
высоковитаминных растений для личного и промышленного возделывания.
Одной из таких культур является красная смородина. Ягоды красной
смородины имеют богатый биохимический состав (Вигоров, 1976; Петрова,
1986), в культуре она долговечна, не требовательна к почве, засухоустойчива
и жаростойка, слабо подвержена поражению болезнями и повреждению
вредителями, имеет стабильный высокий ежегодный урожай. В мире
насчитывается более 29 видов и 160 сортов красной смородины
возделываемых в условиях культуры (Витковский, 1969; Волузнев, 1970;
Мосолова, 1970; Дженик Мур, 1981; Кип, 1981; Кичина, 1984; Арсентьева,
1992; Ильин, 1994; Федоровский, 2001). В Якутии произрастают 3 вида и нет
ни одного районированного сорта красной смородины. Поэтому изучение
красной смородины, отбор перспективных форм дикорастущих видов
адаптированных к местным условиям, является весьма актуальным.
Цель исследований – изучить биологические особенности красной
смородины в Якутии, способы ее возделывания и оценить перспективность
для интродукции и селекции дикорастущих видов.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
– изучить видовое разнообразие красной смородины в Якутии;
– изучить феноритмику видов красной смородины, как в естественных
условиях произрастания, так и в культуре;
– выявить изменчивость морфологических признаков смородины;
– изучить адаптационные возможности инорайонных видов и сортов
красной смородины;
– определить биологическую и хозяйственную продуктивность красной
смородины;
– оценить физиолого-биохимические показатели адаптивности красной
смородины к условиям возделывания;
– выделить по комплексу признаков отборные формы смородины для
введения в культуру.
Научная новизна. Впервые в условиях Якутии проведено изучение и
дана комплексная оценка основных биологических и хозяйственных
признаков красной смородины 3 видов подрода Ribesia – Ribes glabellum
(Trautv. et C.A. Meyer) Hedl., R. рalczewskii (Jancz.) Pojark., R. triste Pall.,
образцов инорайонных видов R. atropurpureum C.A. Meyer, R. mandshuricum
(Maxim.) Kom. и сортов – Сара, Стефанс, Красная Лаврова. Выявлена сумма
эффективных температур, необходимая для полноценного развития красной
смородины в условиях Якутии, которая варьирует от 1827 до 1834º. На
основе изучения внутривидовой изменчивости морфологических признаков
побега, листьев, цветков, ягод уточнены диагностические признаки трех
3
видов красной смородины Якутии – Ribes glabellum, R. рalczewskii, R. triste.
Получены новые данные о продолжительности возрастных состояний
красной смородины на примере R. glabellum. Установлено, что для
семенного размножения видов красной смородины в условиях Якутии
необходимо дозаривание плодов с последующей стратификацией.
Практическая значимость. В результате проведенных исследований
выделены формы, являющиеся источниками таких признаков, как: сроки
цветения, сроки созревания ягод, зимостойкость, устойчивость к вредителям,
длиннокистность, большое число ягод в кисти, высокий процент
завязываемости, а также формы для выращивания в фермерских и
приусадебных садах. Выявлен наиболее перспективный способ размножения
смородины в условиях Якутии. Предложена технология размножения
красной смородины летними одревесневшими черенками. Отработана
методика семенного размножения видов красной смородины для условий
Якутии.
Апробация
работы.
Основные
результаты
исследований
докладывались и обсуждались на: заседаниях Якутского отделения
ботанического общества, на заседаниях Ученого совета и научнометодических семинарах Якутского ботанического сада, конференции
молодых ученых МСХА при ЯНИИСХ «Интеллектуальный потенциал
молодежи селу 21 века» (Якутск, 2001, 2002); научно-практической
конференции «Флора и растительность криолитозоны» (Якутск, 2002);
международной конференции «Состояние и перспективы развития
нетрадиционных садовых культур» (Воронеж, 2003);
международной
научно-практической
конференции
«Биологическое
разнообразие.
Интродукция растений» (Санкт-Петербург, 2003); международной
конференции «Проблемы физиологии растений Севера» (Петрозаводск,
2004); международной научно-практической конференции «Теоретические
и прикладные исследования в ботанике и методике преподавания
биологии» (Белгород, 2005). Выигран грант Президента РС(Я) за 2007 г. по
теме «Проведение исследовательских работ в селекции и сортоизучении
красной и черной смородины».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 научных работы, из
них 3 статьи в изданиях перечня ВАК РФ, 7 статей в сборниках
международных научно-практических конференций, 1 монография.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6
глав, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложения. Работа
изложена на 149 страницах текста, включает 34 таблицы, 29 рисунков.
Список литературы включает 184 наименований.
Положения, выносимые на защиту:
1. Красная смородина на территории Якутии представлена тремя видами,
отличающихся по феноритмике, физиолого-биохимическим показателям и
характеризующимися значительной внутривидовой изменчивостью.
2. Наиболее перспективными для интродукции и селекции являются
дикорастущие формы красной смородины R. glabellum, а способ
4
размножения – летними одревесневшими черенками.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Излагается материал по истории культуры подрода Ribesia. На основании
литературных данных изложены спорные вопросы по проблемам
систематики подрода, изменчивости видов. Дана характеристика видов
красной смородины, произрастающих на территории Сибири и Дальнего
Востока.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Работа выполнялась с 2001 по 2007 гг. в филиале «Ботанический сад»
Института биологических проблем криолитозоны СО РАН (г. Якутск,
Республика Саха (Якутия)).
Приводится подробная характеристика природных условий района
исследования (рельеф, климат, температура, осадки, почвы, растительность).
Полученные данные сравниваются со среднемноголетними (Гаврилова, 1962,
1973;
Агроклиматические
ресурсы
Якутской
АССР,
1973;
Агроклиматический справочник по Якутской АССР,
1963; Атлас –
Социалистическая Якутия, 1982).
Объектами настоящего исследования служили 42 окультуренных и 142
дикорастущих образца Ribes glabellum, 28 окультуренных и 68 дикорастущих
образца R. рalczewskii – евроазиатских видов красной смородины
бореального происхождения, 5 окультуренных и 20 дикорастущих образца R.
triste – восточно-сибирского бореального происхождения, 12 образцов R.
atropurpureum, 2 образца R. mandshuricum инорайонных видов красной
смородины дальневосточной флоры, по 2 образца – сортов Сара, Стефанс,
привезенных черенками из плодово-ягодной опытной станции им. Мичурина
(г. Бердск); сорт Красная Лаврова – из Центрального сибирского
ботанического сада СО РАН (г. Новосибирск). Популяции дикорастущих
видов красной смородины изучали в различных районах Якутии. Южный –
Алданский район, восточный – Усть-Майский, п. Петропавловский, северовосточный – Нижнеколымский, п. Черский. Западный район –
Верхневилюйский, с. Вехневилюйск. В центральной части Якутии
исследовали –
Амгинский, Таттинский, Намский районы, а также
окрестности г. Якутска.
Для изучения изменчивости морфологических признаков красной
смородины исследовано 2335 листьев, 2895 кистей, 3695 цветков, 1464 ягод,
а также использованы гербарные фонды Якутского государственного
университета, Института биологических проблем криолитозоны СО РАН,
Центрального сибирского ботанического сада СО РАН г. Новосибирска.
Методы исследований. Изучение видов и сортов проведено в
соответствии с «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных
и орехоплодных культур» (Орел, 1999). Изменчивость морфологических
5
признаков изучали внутривидовую и межвидовую (Мамаев, 1972). Общее
количество изученных морфологических признаков 35. Выделение
возрастных периодов и состояний было проведено в соответствии с
классификацией возрастных состояний, предложенной Т.А. Работновым
(1978, 1992, 1994). Глубину покоя определяли методом наблюдения за
срезанными побегами по Л.И Сергееву, К.И. Сергеевой (1969), П.А Генкелю,
Е.З. Окниной (1954, 1968). Биохимический состав плодов определен в
лаборатории ИБПК СО РАН и агрохимической лаборатории ЯНИИСХ
инфракрасным спектрометром NIR SCANER 4560 методом высушивания.
Аскорбиновую кислоту определяли в свежесобранных плодах методом
титрования по Тильмансу с 2,6-дихлорфенолиндофенолом (Березова, 1976).
Проращивание семян и определение типа покоя у семян красной смородины
проводили по М.Г. Николаевой (1981). Размножение зелеными и
одревесневшими черенками проводили по Ф.Я. Поликарповой (1990).
Статистическую обработку полученных данных проводили по методикам
Б.А. Доспехова (1975) и Г.Н. Зайцева (1984) с использованием программного
обеспечения MS Excel.
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ КРАСНОЙ
СМОРОДИНЫ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ
3.1. Фенологическое развитие дикорастущих видов красной смородины
в природных местообитаниях и в культуре
Сравнение видов красной смородины показывает значительную разницу
в прохождении фенологических фаз, длительности цветения, образования и
созревания плодов, как у дикорастущих, так и у окультуренных кустов. На
основе изучения фенологических фаз изученных видов красной смородины
выделены следующие типы феноритмов:
раннее начало - раннее окончание вегетационного периода – R. triste;
среднее начало - раннее окончание – R. glabellum, R. palczewskii.
Вычислено, что для начала вегетации красных смородин в условиях
Якутии необходимо накопление суммы эффективных температур от 66,7 до
101,1º, для цветения – около 242,8º, для созревания – 347-673º. Таким
образом, начало вегетации в условиях Якутии отмечено в мае, цветение в
конце мая и в июне, плодоношение с июня до августа. Дикорастущие виды
красной смородины начинают вегетацию позже окультуренных образцов,
сроки наступления остальных фенологических фаз зависят от температурных
условий районов произрастания (рис. 1, 2).
Длительность периода вегетации дикорастущих видов Ribes glabellum и
R. palczewskii, составляет около 137 дней, при накоплении суммы
эффективных температур равной 1827º. Вегетация R. triste, вида с ранним
феноритмотипом, длится 142 дня с суммой – 1834º.
6
Вид,
сорт
1
май
2
3
1
Месяцы
июль
3
1
2
июнь
2
3
август
1 2
3
сентябрь
1
2
3
R. glabellum
R. palczewskii
R. triste
R. atropurpureum
R. mandshuricum
Сара
Стефанс
Красная Лаврова
начало
вегетации
появление
листьев
цветение
плодоношение
осеннее
расцвечивание
листопад
Рис. 1. Фенологические фазы видов и сортов красной смородины в условиях культуры
Районы
наблюдений
1
май
2 3
1
июнь
2
3
Месяцы
июль
1
2 3
Август
1 2
3
сентябрь
1 2 3
Черский
Алдан
Усть-Мая
Верхневилюйск
Амга
Тата
Намцы
окр. г. Якутска
Рис. 2. Фенологические фазы Ribes glabellum и R. palczewskii в условиях естественного
произрастания
3.2. Фенологическое развитие инорайонных видов и сортов красной
смородины в условиях культуры
Из изученных инорайонных видов и сортов красной смородины по
нашим данным наиболее адаптированным в условиях Якутии оказался вид R.
atropurpureum. За короткий вегетационный сезон R. atropurpureum успевает
пройти все этапы развития вплоть до созревания плодов (рис. 1), хотя семена
не успевают вызреть и не всхожи. Сорт Сара также показывает хорошие
результаты, однолетние побеги сильно не обмерзают, плодоношение куста
хорошее, сорт также успевает пройти все этапы развития.
Из изученных видов и сортов выделены следующие феноритмотипы:
Среднее начало – позднее окончание вегетации – у сорта Сара;
Позднее начало – позднее окончание вегетации – R. atropurpureum, R.
mandshuricum, сорта красной смородины Красная Лаврова, Стефанс.
7
3.3. Онтогенез красной смородины в условиях Якутии
Нами рассмотрены и изучены некоторые особенности онтогенеза красной
смородины в условиях Якутии:
1. Латентный период (покой семян) в условиях Якутии протекает в
течение 2-3 лет.
2. Прегенеративный период:
– ювенильный – 1 год;
– имматурный – от 2 до 4 лет;
– виргинильный – 2-5 лет.
3. Генеративный период – от 6 до 10 лет;
4. Сенильный период – от 7 до 22 лет.
Вечная мерзлота и долгая зима (9 месяцев) значительно удлиняют
протяженность возрастных периодов красной смородины.
Прослежено:
– формирование габитуса видов
красной смородины в условиях
культуры;
– формирование цветковой почки на однолетнем приросте, процесс
преобразования почки на следующий год в кисть, ягоды и розетку листьев,
образование побегов ветвления и многолетних плодушек.
Изучена динамика роста побегов. Рост побегов сильно зависит от
экологических условий произрастания кустов.
ГЛАВА 4. ИЗМЕНЧИВОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ
КРАСНОЙ СМОРОДИНЫ В ЯКУТИИ
4.1. Внутривидовая изменчивость
Низкой индивидуальной изменчивостью Ribes glabellum характеризуются
признаки: окраска побегов (V = 1,5%), отношения длины листовой пластинки
к ее ширине (V = 3,2%), угол между жилками боковых лопастей листа (45º),
зубчатый край листа (V = 1,5%), окраска листьев (V = 0,4%), окраска
лепестков и чашелистиков (V=7,5%), форма цветка (V = 2,5%), окраска ягод
(V = 4,7%). Высокая степень изменчивости характерна для признаков: форма
основания листа (V = 31,8%), заостренная верхушка листа (V = 35,0%), длина
листового черешка (V = 25,0%), окраска пыльцевого мешка (на белом фоне
красные полоски, красные крапинки, красные точечки, коричневые полоски,
V = 38,0%), форма ягод (V = 31,0%).
У R. palczewskii низкой изменчивостью обладают признаки: окраска
побегов (V = 2,3%), зубчатый край листовой пластинки (V = 5,5%),
незаостренная верхушка листа (V = 7,0%), окраска чашелистиков и лепестков
(V = 2,9%), основание листьев (V = 3,3%), окраска ягод (V = 1,8%).), форма
ягод (V = 4,9%). Изменчивые признаки: длина листового черешка
(V = 28,0%), форма листа (V = 31,0%).
Выявлено, что постоянными признаками вида R. triste являются окраска
8
побегов, форма, поверхность, плотность листа, окраска и форма цветков.
Низкой изменчивостью характеризуются признаки: форма листа (V = 5,1%),
длина листового черешка (V = 6,2%)
Окраска побегов, листьев, бутонов и цветков (темно-пурпуровая), форма
цветка (широко-кувшинчатая) R. atropurpureum являются стабильными
признаками. Наиболее изменчивыми являются: степень гофрированности
листа, форма листа (V = 27,9%), длина листового черешка (V = 27,5%),
выраженность лопастей (V = 42,2%).
4.2. Межвидовая изменчивость красной смородины
Сильно варьирующими качественными признаками популяций R.
glabellum оказались: длина листового черешка (V = 43,7%), форма и
размеры листовой пластинки (V = 31,6%), опушение листового черешка
(V = 18,3%). Низкий уровень изменчивости имеют окраска лепестков и
чашелистиков (V = 3,2%), форма цветка (V = 1,5%), форма ягод
(V = 6,3%), цвет ягод (V = 4,4%).
Окраска побегов R. palczewskii, опушение листа и листового черешка,
поверхность, плотность, зубчатый край листа, угол между лопастями (45º)
являются стабильными признаками во всех популяциях. Наиболее
изменчивыми признаками оказались: окраска листьев (V = 55,1%), форма
листьев (V = 26,6%), основание листьев (V = 28%), длина листового
черешка (V = 35%), окраска цветков (V = 33,5%).
Стабильными признаками в популяциях R. triste оказались: угол между
лопастями листа (острый, 42º), угол вершины лопасти листа (прямой, 90º),
форма листовой пластинки округлая, ее окраска зеленая, поверхность
гладкая, опушение листового черешка. Лабильными признаками оказались:
основание листовой пластинки (V = 5%), форма листовой пластинки
(V = 6,3%), длина листового черешка (V = 7,3%).
Наибольшую изменчивость при всех типах изменчивости проявляют
количественные признаки (длина кисти – V = 23,9%, число цветков –
V = 45% и ягод V = 24,5%).
На основе изучения изменчивости морфологических признаков
выделены наиболее характерные фенотипические признаки всех трех
дикорастущих видов красной смородины (табл. 1). Все три вида имеют
довольно характерный для вида габитус куста, листья, почки. Такие
признаки, как окраска побегов и цветка, строение цветка, форма и
размеры ягод довольно схожие, поэтому основываться на них
невозможно.
9
Таблица 1
Фенотипические признаки видов дикорастущих красных смородин Якутии
Показате
Ribes glabellum
ли
Куст
Рыхлый,
с
приподнимающимися или стелющимися побегами, сильно
разрастается
Побеги Молодые
желто-серые,
старые серые или бурые.
Кора отслаивается тонкими
полосками
Листья
Глубокосердцевидное
основание,
острые
лопасти, зеленый листовой
черешок, листья тонкие,
гладкие
Цветки
Кисть рыхлая, длинная,
торчащая. Ось соцветия и
цветоножки голые иногда с
единичными волосками и
железками.
Цветоножки
длинные.
Окраска
лепестков от желтых до
зеленых.
Чашелистики
зеленые с пурпуровыми
крапинками.
Почки овальной формы,
опушены; зачатки листьев
светло-зеленого цвета, со
слабо розовым оттенком.
Бугорки
зачаточных
цветков светло-зеленые,
количество варьирует от 8
до 12
Почки
R. рalczewskii
Компактный,
сжатый,
прямыми побегами
R. triste
с Компактный, со стелющимися
побегами
Молодые светло-коричневые, Молодые светло-коричневые,
старые серые, пурпуровые. старые
темно-пурпуровые.
Кора слабо отслаивающаяся Кора отслаивается крупными
полосами
Неглубокое
выемчатое
основание, округлые лопасти,
боковые лопасти наравне с
центральной,
красноватый
листовой черешок, листья
плотные
Кисть плотная, длинная или
короткая. Ось соцветия и
цветоножки
с
густым
опушением и железками.
Цветоножки
короткие.
Окраска
лепестков
и
чашелистиков красная с
зеленым отливом.
Неглубокое
выемчатое
основание, округлые лопасти,
красноватый листовой черешок,
листья плотные, блестящие.
Почки
обратнояйцевидной
формы,
с
войлочным
опушением; зачатки листьев
зеленовато-бордовые;
бугорки зачаточных цветков
(9-15) светло-зеленые, с
розоватыми
крапинками,
количество
заложенных
кистей от 1 до 3.
Почки узкоовальной формы, с
густым опушением; зачатки
листьев зеленоватые, бугорки
зачаточных цветков желтозеленые с крупным бордовым
пятном; количество кистей от 1
до 5.
Кисть рыхлая, короткая. Ось
соцветия и цветоножки с
единичными
волосками
и
железками.
Цветки
блюдцевидные,
окраска
лепестков
желтая,
чашелистиков
красная
с
желтым отливом.
ГЛАВА 5. ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
КРАСНОЙ СМОРОДИНЫ В КУЛЬТУРЕ
5.1. Изменение водного режима
Прослежена динамика содержания воды в однолетних побегах в
зависимости от времени года. Местные виды красной смородины к началу
вегетационного сезона содержали максимальное количество воды (более
72 %), к осени ее содержание снижалось до 50 %, с сентября наблюдали
потерю воды в побегах до 36 %. Инорайонные виды отличались
10
повышенным (47-50 %) содержанием воды в зимнее время.
Минимальная транспирация приходилась на осенне-зимний период,
максимальная – отмечена в солнечные дни – в 15 ч, в пасмурные дни – в 13 ч.
Наибольший водный дефицит растения испытывали с 13 до 15 ч. Высокая
интенсивность транспирации в течение всего вегетационного периода
отмечена у интродуцированного вида R. atropurpureum и у местного вида – R.
palczewskii. Местные виды R. glabellum и R. triste обладают высокой
водоудерживающей способностью (потеря воды после 6 часов у этих видов
составляла от 11 до 13 %) и наибольшей степенью восстановления
оводненности (97 %). Водоудерживающая способность видов красной
смородины напрямую связана со способностью растений выдерживать
засуху. Все виды красных смородин плохо переносят жару – при 55 ºС у них
повреждалось более 50 % площади листа. R. triste оказалась самым
неустойчивым видом (при 60º повреждалось 100 % листовой пластинки).
5.2. Биохимическая оценка видов красной смородины
Наибольшее содержание аскорбиновой кислоты (87,4 мг/%), и сахаров
(4,32 %) отмечали в условиях культуры у R. glabellum. Из инорайонных
видов и сортов выделилась Ribes atropurpureum, в ягодах которой
обнаружено 87 мг/% аскорбиновой кислоты, а сумма сахаров составила –
4,2% (табл. 2).
Таблица 2
Масса и химический состав ягод видов красной смородины, 2001-2006 гг.
Вид
Ribes glabellum
R. palczewskii
R. triste
R. atropurpureum
Масса ягод, г
средн. макс.
0,3
0,5
0,2
0,4
0,2
0,3
0,6
0,8
Сухие
Сумма
вещества, % сахаров, %
14,3
4,3
13,4
3,9
14,2
4,1
14,1
4,2
Кислотность,
%
3,5
3,8
2,4
3,2
Витамин С,
мг/%
87,4
85,2
83,2
87,0
С продвижением на север в ягодах R. glabellum отмечено повышение
количества аскорбиновой кислоты (118, 8 мг %) и повышенная кислотность
ягод (4,6 %) (табл. 3)
Таблица 3
Масса и химический состав ягод Ribes glabellum в дикорастущих популяциях, 2001-2006 г.
Районы
исследований
Амга
Окр. г. Якутска
Черский
Намцы
Верхневилюйск
Алдан
Тата
Масса ягод, г
средн.
макс.
0,3
0,5
0,3
0,5
0,3
0,4
0,3
0,4
0,4
0,5
0,5
0,6
0,3
0,5
Сухие
вещества,%
13,8
15,0
13,2
13,8
15,3
14,1
14,0
11
Сумма
сахаров,%
3,8
3,0
3,3
3,9
4,3
4,2
4,1
Кислотность,
%
3,1
3,1
4,5
3,5
3,3
3,2
3,1
Витамин
С, мг/%
75,4
80,5
118,8
72,9
85,0
87,0
72,1
Максимальное содержание аскорбиновой кислоты обнаружено в
неспелых ягодах (120 мг %). При быстром замораживании ягод витамин С
сохраняется до апреля следующего года на 94 %, в сиропах – до 70-80 %, в
вареньях – до 50 %.
5.3. Зимостойкость и покой красной смородины
Нами отмечено, что срок вступления растений в период покоя и его
продолжительность влияют на зимостойкость растений. Так, раннее
вступление в покой местных видов красных смородин (конец июля)
повышали их зимостойкость. Инорайонные виды и сорта входили в покой на
месяц позже, что приводило к значительным обмерзаниям побегов.
Сильные повреждения у инорайонных образцов отмечены в зиму 20022003 гг. Высота снежного покрова в этот период составила 17 см, а
абсолютный минимум температуры воздуха в декабре 2002 г. –46 ºС, в
январе 2003 г. –50 ºС. У смородины темно-пурпуровой в этот год были
повреждены сердцевина и камбий однолетних побегов, подмерзла часть
почек. Дальневосточный вид R. mandshuricum вымерз полностью. Кусты
сортов Сара, Красная Лаврова и Стефанс подмерзли наполовину.
ГЛАВА 6. ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА КРАСНОЙ
СМОРОДИНЫ В ЯКУТИИ
6.1. Урожайность красной смородины в природных условиях и в
культуре
Воздействие сильных морозов, недостаточная высота снежного
покрова, резкие колебания температуры в осенне-зимние и зимне-весенние
периоды, почвенная и воздушная засуха оказали губительное действие на
урожай 2003 г. Наиболее благоприятным годом для формирования урожая
были 2005 и 2006 гг. (табл. 4). Оптимальная влажность воздуха и почвы в
начале вегетации, отсутствие заморозков благоприятно сказались на
формировании урожайности этих годов.
Таблица 4
Урожайность видов красной смородины в условиях культуры, ЯБС
Вид
2001
3,2±0,2
Ribes
glabellum
R. palczewskii 1,5±0,5
R. triste
0,5±0,1
R.
0,3±0,3
atropurpureum
2002
2,9±0,3
Урожайность по годам, кг/куст
2003
2004
2005
2006
0,8±0,2 3,6±0,1 4,1±0,2 3,9±0,3
2007
средн.
1,6±0,2 2,87±0,1
2,9±0,3
0,2±0,2
0,2±0,1
0,9±0,2
0,1±0,3
0,1±0,4
0,8±0,6 2,31±0,1
0,2±0,1 0,20±0,3
2,2±0,4 0,64±0,1
1,7±0,1
0,3±0,2
0,2±0,1
12
4,6±0,3
0,1±0,4
0,3±0,4
3,6±0,3
0
1,2±0,1
Ежегодным и высоким урожаем отличились образцы R. glabellum во всех
почвенно-климатических зонах и различных условиях произрастания. Как
видно из таблицы 5 кусты R. glabellum характеризуются хорошим цветением
и плодоношением, а урожай в условиях природы в среднем составил 3 кг,
столько же можно получить в условиях культуры (табл. 5).
Таблица 5
Хозяйственная оценка Ribes glabellum в природных условиях (2003-2004 гг.)
Районы
исследований
Цветение,
балл
Степень
плодоношения,
балл
Урожайность
кг/куст
Осыпаемость
ягод, балл
Черский
3
2
0,9±0,1
3
Верхневилюйск
4
4
3,0±0,3
2
Алдан
5
4
4,0±0,1
2
Усть-Мая
5
5
5,0±0,1
1
Намцы
4
3
2,5±0,2
2
Татта
4
3
3,5±0,4
3
Амга
4
3
2,5±0,4
2
Для выяснения причин низкой урожайности видов красной смородины
была проведена сравнительная оценка реальной и компонентов
потенциальной продуктивности. В результате установлено, что с образцов R.
glabellum в 2002 году можно было получить 112 ц/га ягод, но из них было
собрано лишь 72 ц/га (табл. 6). Потери урожая составили 36%. У образцов
вида R. palczewskii недобор урожая в 2002 году составил 25%. Снижение
фактической урожайности видов красной смородины может быть объяснено
сильной осыпаемостью цветков и ягод вызванной неблагоприятными
погодными условиями в период цветения и созревания ягод.
Таблица 6
Потенциальная и фактическая урожайность красных смородин в Якутии, ц/га
Вид
Ribes glabellum
R. palczewskii
R. triste
R. atropurpureum
Потенциальная урожайность
2002
2006
112,0±0,1
117,0±0,4
96,0±0,2
92,0±0,3
15,0±0,2
21,0±0,3
72,0±0,5
102,0±0,1
Фактическая урожайность
2002
2006
72,0±0,3
97,0±0,3
72,0±0,3
90,0±0,3
10,0±0,2
--10,0±0,1
60,0±0,1
6.2. Хозяйственно-биологическая оценка отборных форм
Ribes glabellum и R. palczewskii
По комплексу хозяйственно-биологических признаков в условиях
культуры отобрано 6 перспективных для селекции форм R. glabellum и 2 – R.
palczewskii (табл. 7).
13
Таблица 7
Характеристика хозяйственных признаков отборных форм Ribes glabellum и R. palczewskii
Вид
Образцы
Ribes glabellum
А2
А3
А6
А9
А14
А18
Б1
Б4
R. palczewskii
Длина
кисти, см
4,4±0,2
4,3±0,3
4,2±0,2
4,2±0,2
3,7±0,2
4,0±0,6
6,5±0,4
4,8±0,1
Число ягод в кисти, шт.
цветков
Ягод
9,4±0,1
9,1±0,3
5,7±0,3
5,5±0,4
7,4±0,1
7,3±0,2
6,7±0,5
6,0±0,2
9,1±0,4
8,6±0,9
5,9±0,6
5,8±0,3
7,1±0,3
6,6±0,3
8,6±0,1
8,0±0,1
Масса
1 ягоды, г
0,6±0,2
0,7±0,1
0,5±0,1
0,5±0,7
0,5±0,4
0,4±0,3
0,4±0,1
0,2±0,3
Урожайность,
кг/куст
3,9
3,3
3,5
3,9
4,1
3,2
2,8
3,1
Формы характеризуются разными сроками созревания, высокой и
средней урожайностью, разной степенью устойчивости к засухе, жаре,
вредителям и болезням.
6.3. Особенности возделывания красной смородины в условиях
Якутии
6.3.1. Семенное размножение
В условиях Якутии семена красной смородины не успевают вызреть и
имеют низкий процент всхожести (46%). Лучше прорастают семена осеннего
посева, естественной стратификации, проростки появляются через 2 года.
6.3.2. Вегетативное размножение
Лучшим материалом для размножения красной смородины в условиях
Центральной Якутии являются летние одревесневшие черенки, взятые с
базальной части побега, поздних сроков (конец августа, начало сентября).
Предпосадочная подготовка черенков с использованием ИУК (150мг/л) для
замачивания повышала укоренение черенков на 80-90%, улучшала качество
саженцев и их зимостойкость.
6.4. Вредители и болезни красной смородины в Якутии
Для насаждений красной смородины в условиях Якутии характерны
следующие вредители: Eriophyes (Cecidophyopsis) ribis, Cryptomyzus ribis,
Lampronia capitella, гусеницы Orgyia gonostigma. Обнаружены заболевания:
американская мучнистая роса, столбчатая ржавчина.
Наиболее подходящим для наших условий препаратом для борьбы с
вредителями и болезнями оказались: актеллик, интавир, карбофос. Настои из
пижмы, полыни, одуванчика, чеснока и лука также помогли избавиться от
вредителей, а раствор золы уменьшил поражаемость кустов от многолетней
мучнистой росы.
14
ВЫВОДЫ
1. На основе изучения внутривидовой изменчивости уточнены
диагностические признаки дикорастущих красных смородин Якутии: Ribes
glabellum, R. palczewskii, R. triste. Наибольшую изменчивость проявляют
количественные признаки (длина кисти, количество цветков и ягод).
Постоянными и характерными для каждого вида являются качественные
признаки: окраска побегов; форма и цвет частей цветка; форма и цвет
листьев, цветков и ягод.
2. Наибольшее экотипическое разнообразие видов красной смородины
отмечено
в
Центрально-Якутском,
Алданском,
Верхне-Ленском
флористических районах.
3. Установлено, что местные виды красной смородины имеют ранний и
средний феноритмы. Для фазы – начала вегетации необходима сумма
положительных температур от 66,7 до 101,1º, цветения – 242,8º, созревания –
347-673º. Длительность периода вегетации местных видов красных смородин
составляло 137-142 дня (∑ эфф. темп. = 1827-1834º).
4. Продолжительность периодов онтогенеза красной смородины в
условиях Якутии составляет: латентный период 2-3 года, ювенильный 1,
имматурный 2-4, виргинильный 2-5, генеративный период 6-10, сенильный
период 7-15 лет.
5. Причинами снижения урожайности являются недостаточное
обеспечение влагой во время цветения и подверженность заражению
почковым клещом. Окультуривание дикорастущих видов не снижает их
урожайности и товарных качеств ягод.
6. Перспективные к возделыванию в Центральной Якутии виды должны
рано входить в покой, быть не только зимостойкими, но и
засухоустойчивыми. Наиболее адаптирован среди инорайонных видов
красной смородины R. atropurpureum.
7. По высокому содержанию аскорбиновой кислоты в ягодах выделился
Ribes glabellum – 87,4 мг/% в условиях культуры и 118,8 мг/% в природе
(Нижнеколымская популяция).
8. В условиях Якутии семена красных смородин из-за недостатка тепла
недоразвиты, имеют низкую всхожесть, которая может быть увеличена до
55%, за счет естественной стратификации при позднем посеве (сентябрь)
семян в грунт. Красные смородины Якутии легко размножаются
вегетативно. Лучшим способом являются размножение одревесневшими (до
85%) и зелеными (до 75%) черенками.
9. По комплексу хозяйственно-биологических признаков отобрано 6
перспективных для производства и селекции форм Ribes glabellum и 2 – R.
palczewskii.
15
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Для возделывания в условиях Центральной Якутии выбраны 6 форм
Ribes glabellum и 2 – R. рalczewskii, прошедшие испытание в ботаническом
саду.
2. В качестве источников для использования в селекции рекомендуются
формы R. glabellum (А) и R. рalczewskii (Б) из следующих популяций:
 на высокую продуктивность: Усть-Майская (А2, А3, А9, Б7, Б9),
Алданская (А1, А7, А9, А40, Б1);
 на скороплодность и раннеспелость: Амгинская (А1, А6, А7, Б2, Б3),
Усть-Майская (А2, А3, А9, Б6, Б7);
 на высокую зимостойкость: Нижнеколымская (А6, Б5), Намская (А4,
А5), Амгинская (А42, А46, А47, А48, А50), Таттинская (А7, А4);
 на длиннокистность: Усть-Майская (А7, А9), Нижнеколымская (А5,
А8);
 на многоцветковость кисти: Усть-Майская (А26, А29, А30), Алданская (А5,
А6, А9), Верхневилюйская (А7, Б9);
 на число ягод в кисти: Нижнеколымская (А75, А80, Б1), Алданская
(А35, А36, А39, А40), Верхневилюйская (А7), Усть-Майская (А26,
А29, А30);
 на высокую среднюю массу ягод: Усть-Майская (А23, А25, А29, А27,
Б1, Б27);
 на повышенное содержание аскорбиновой кислоты: Нижнеколымская
(А5, А8, Б3), Алданская (А36, А39, А40, Б36), Усть-Майская (А24,
А25, А29, А30, Б24);
 на высокое содержание сахара: Верхневилюйская (А1, А2, А4, Б2),
Алданская (А3, А4, Б3), Таттинская (А7, А16);
 на низкую кислотность: Амгинская (А4, А5), Таттинская (А6, А9);
 на устойчивость к почковому клещу: Усть-Майская (А22, А23, Б21),
Амгинская (А4, А9), Намская (А4, А5, Б4);
 на устойчивость к красной галловой тле: Усть-Майская (А22, А23;
Алданская (А31, А35, А36, А39).
3. Лучшим материалом для размножения отборных форм красной
смородины в условиях Центральной Якутии являются полуодревесневшие
черенки, взятые с базальной части побега, которые высаживают в поздние
сроки (конец августа, начало сентября). Предпосадочная подготовка
черенков с использованием ИУК (150 мг/л) для замачивания повышает
укоренение черенков на 80-90%, зимостойкость и улучшает качество
саженцев.
4. Включить в дальнейшее селекционное изучение перспективные виды и
сорта красной смородины – Ribes atropurpureum, Сара, Стефанс.
16
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
* - публикации в изданиях перечня ВАК РФ
1.* Cабарайкина С.М. Продуктивность видов красной смородины в
условиях культуры Центральной Якутии / С.М. Сабарайкина // Сибирский
вестник сельскохозяйственной науки. – 2008. № 9.- С. 23-27.
2.* Сабарайкина С.М. Фенотипическое разнообразие популяций Ribes
glabellum в Якутии / С.М. Сабарайкина // Проблемы региональной экологии.
– // Проблемы региональной экологии. – 2008. № 3.- С. 48-51.
3.* Сабарайкина С.М. Влияние температурного фактора на прохождение
фенологических фаз смородины голенькой / С.М. Сабарайкина // Проблемы
региональной экологии. – 2008. № 4.- С. 50-53.
4. Коробкова Т. С. Проявление изменчивости признаков красной
смородины при интродукции в Центральной Якутии / Т. С. Коробкова, С. М.
Сабарайкина // Флора и растительность криолитозоны: материалы респ.
науч.-практ. конф., Якутск, 28-29 ноябрь 2001 г. / Акад. наук Респ. Саха, Ин-т
сев. луговодства; отв. ред. С. В. Симонова. – Якутск, 2003. – С. 61.
5. Коробкова Т. С. Особенности вегетативного и семенного размножения
рода Ribes L. в условиях криолитозоны / Т.С. Коробкова, С. М. Сабарайкина
// Биологическое разнообразие. Интродукция растений: материалы третьей
междунар. конф., Санкт-Петербург, 23-25 сент. 2003 г. – СПб., 2003. – С. 397400.
6. Сабарайкина С. М. Введение в культуру ценных форм красной
смородины в Центральной Якутии / С.М. Сабарайкина // Состояние и
перспективы развития нетрадиционных садовых культур: материалы
междунар. науч.-метод. конф., Мичуринск, 12-14 авг. 2003 г. / Всерос. науч.исслед. ин-т садоводства им. И.В. Мичурина, адм. г. Мичуринска-наукограда
РФ. – Воронеж, 2003. – С. 274-276.
7. Коробкова Т. С. Экотипическое разнообразие видов рода Ribes L. в
Якутии/ Т.С. Коробкова, С.М. Сабарайкина // Роль ботанических садов в
сохранении и обогащении биологического разнообразия видов: тезисы докл.
междунар. науч. конф., посвящ. 100-летию Ботан. сада Калингр. гос. ун-та,
Калининград, 14-18 сент. 2004 г. / Калинигр. гос. ун-т; науч. ред. В. П.
Дедков. – Калининград, 2004. – С. 155-158.
8. Сабарайкина С. М. Изучение красной смородины в ЯБС / С.М.
Сабарайкина, Т.С. Коробкова // Интродукция растений. Сохранение и
обогащение природной и культурной флоры Якутии: материалы первой
школы-семинара для студентов, аспирантов и мол. учен., посвящ. 55-летию
каф. ботаники Якут. гос. ун-та, Якутск, 15-16 июля 2003 г. / Якут. гос. ун-т;
отв. ред.: А. Ю. Романова, С. З. Борисова, С. Б. Пестрякова. – Якутск, 2004. –
С. 36-39.
9. Сабарайкина С. М. Ribes atropurpureum в Якутии, перспективы ее
интродукции / С.М. Сабарайкина // Селекция и семеноводство
сельскохозяйственных культур: сб. материалов VIII Всерос. науч.-практ.
конф., Пенза, февр. 2004 г. / под ред. В.В. Кошеляева, А.И. Чиркова. – Пенза,
2004. – С. 104.
17
10. Сабарайкина С. М. Изменчивость Ribes glabellum при интродукции в
ЯБС/ С. М. Сабарайкина // Материалы V межрегиональной научнопрактической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов,
Нерюнгри, 27 март. 2004 г. / Техн. ин-т (фил. Якут. гос. ун-та). – Нерюнгри,
2004. – С. 81-83.
11. Сабарайкина С. М. Смородина темно-пурпуровая в Якутии / С. М.
Сабарайкина // Фундаментальные исследования. – 2004. – № 4. – С. 99-100.
12. Сабарайкина С. М. Изучение влияния температуры на прохождение
фенологических фаз у красной смородины / С.М. Сабарайкина // Проблемы
физиологии растений Севера: междунар. конф., Петрозаводск, 15-18 июня
2004 г.: тез. докл. / Всерос. общ-во физиологов растений России; Карел. науч.
центр РАН. – Петрозаводск, 2004. – С. 159.
13. Сабарайкина С. М. Изучение фаз покоя красной смородины в
Центральной Якутии / С.М. Сабарайкина // Проблемы физиологии растений
Севера: междунар. конф., Петрозаводск, 15-18 июня 2004 г.: тез. докл. /
Всерос. общ-во физиологов растений России; Карел. науч. центр РАН. –
Петрозаводск, 2004. – С. 160.
14. Сабарайкина С. М. Сравнение дикорастущих и интродуцированных
форм красной смородины по комплексу урожайности в Якутском
ботаническом саду / С.М. Сабарайкина // Актуальные проблемы биологии и
экологии: материалы докл. XI молодеж. науч. конф. Ин-та биологии Коми
НЦ УрО РАН, Сыктывкар, 19-23 апр. 2004 г. – Сыктывкар, 2004. – С. 257258.
15. Сабарайкина С. М. Изучение внутривидовой изменчивости Ribes
glabellum при интродукции в ЯБС / С.М. Сабарайкина // Ботанические сады
России: история и современность: материалы науч.-практ. конф., Соликамск,
24-27 авг. 2004 г. / Солик. гос. пед. ин-т. – Соликамск, 2004. – С. 94.
16. Сабарайкина С. М. Сохранность витамина С в продуктах переработки
черной и красной смородины / С.М. Сабарайкина // Интеллектуальный
потенциал молодежи – селу ХХI века / Якут. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва. –
Якутск, 2004. – С. 209-211.
17. Сабарайкина С. М. Влияние температурного фактора на рост и
развитие Ribes palczewskii (Jancz.) Pojark / С.М. Сабарайкина // Теоретические
и прикладные исследования в ботанике и методике преподавания биологии:
материалы междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 21-23 сент. 2005 г. –
Белгород, 2005. – С. 171-172.
18. Сабарайкина С. М. Вредители и болезни ягодных насаждений и меры
борьбы с ними / С.М. Сабарайкина, Т. С. Коробкова // МИТС-НАУКА :
междунар. науч. вестник: сетевое электрон. науч. изд. / Федер. гос. образоват.
учреждение высш. проф. образования «Южный федер. ун-т». – 2006. – № 4. –
Режим доступа: http://www.nauka.reos.ru/2006/4/78 Сабарайкина Светлана
Михайловна статья ССМ.pdf.
*19. Сабарайкина С.М. Создание сортимента красной смородины в
Якутии на базе Ribes glabellum / С.М. Сабарайкина, Т.С. Коробкова, В.Н.
Сорокопудов// Вестник РАСХН.–2007. № 5. – С. 31-32.
18
20. Красная смородина в Якутии (систематика, география, изменчивость,
интродукция): монография / Коробкова Т.С., Сабарайкина С.М.,
Сорокопудов В.Н.– Белгород: изд-во БелГУ, 2008. 176 с.
21. Сабарайкина С.М. Перспективы использования в селекции
смородины
Пальчевского
/С.М.Сабарайкина,
Т.С.Коробкова,
В.Н.Сорокопудов// «Лекарственные растения и биологически активные
вещества:
фитотерапия,
фармация,
фармакология»
Материалы
международной науч.-практ. дистанц. конф., посвященной Дню Российской
науки, Белгород, 8 февраля 2008 г. – Белгород.: Политерра, 2008. – С.251 –
253.
22. Коробкова Т.С. Изучение интродукционной устойчивости некоторых
видов и сортов рода Ribes L. в условиях Якутии /Т.С.Коробкова, С.М.
Сабарайкина, В.Н.Сорокопудов// Биологически активные соединения
природного происхождения: фитотерапия, фармацевтический маркетинг,
фармацевтическая технология, фармакология, ботаника: матер. Междунар.
науч.-практич. конф., Белгород, 30 июня – 3 июля 2008 года / Под редакцией
проф. В.Н.Сорокопудова. – Белгород: «Политерра», 2008. С.171 – 173.
19
20