способ выращивания высокоадаптивного плодового сада

Формула изобретения

Способ выращивания высокоадаптивного плодового сада, включающий подбор сортов и подвоев на основе диагностики устойчивости к климатическим стрессорам, совместимости подвоя и привоя, посадку деревьев по схеме, формирование кроны, содержание почвы в междурядье по дерново-перегнойной системе, отличающийся тем, что предварительно перед посадкой саженцев для подбора оптимальных сочетаний устойчивости к грибным заболеваниям сортов и подвоев из числа полукарликовых, среднерослых клоновых и семенных осуществляют дополнительную раннюю диагностику их устойчивости к почвенным и антропогенным стрессорам, степени приспособленности к природным условиям района возделывания и потенциальной продуктивности, затем саженцы высаживают в сад по схеме 4-5×2-3 м в зависимости от силы роста сортоподвойного сочетания и типа почвы с последующим формированием кроны деревьев по естественно-улучшенному типу без опоры, при этом почву в ряду содержат под черным паром и используют минимальные дозы минеральных удобрений в виде подкормок до начала вегетации растений и элементы биологизированной защиты от вредных организмов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к области садоводства, и может быть использовано для получения стабильных (ежегодных) урожаев экологически безопасных плодов в различных почвенно-климатических и погодных условиях, а также в целях ресурсосбережения и охраны окружающей среды от загрязнения.

Известен способ выращивания интенсивного сада (Интенсивные технологии в садоводстве /Пер. с польск. Н.А.Чупеева. -М.: Агропромиздат, 1990. -С.179). Он подразумевает предшествующую закладке насаждения оценку сорто-подвойных комбинаций на основе их продолжительного изучения после вступления в плодоношение. При этом предполагается использование большого количества сортов, характеризующихся различной степенью восприимчивости к грибным заболеваниям (парше, мучнистой росе и др.), и соответственно увеличение пестицидной нагрузки.

Указанный способ имеет существенные недостатки, а именно: продолжительная оценка перспективности использования в конкретных природных условиях того или иного сорта или подвоя находится в полном противоречии с обычно быстрым развитием отрасли садоводства, требования которой к сортименту время от времени изменяются.

Кроме того, при подборе оптимальных сочетаний сортов и подвоев не учитываются результаты оценки их адаптивных возможностей в данной местности, а также степень устойчивости к почвенным, антропогенным и биотическим стрессам. Последнее приводит к увеличению химического пресса в плодовых насаждениях со всеми негативными для окружающей среды последствиями.

Наиболее близким к заявляемому объекту является способ выращивания интенсивного сада, включающий подбор сортов и подвоев, характеризующихся устойчивостью к климатическим стресс-факторам и совместимостью, посадку саженцев в сад по схеме, формирование кроны деревьев с использованием опоры, содержание почвы в междурядьях по дерново-перегнойной системе, а в ряду - под гербицидным паром, удобрение сада с использованием нескольких в течение периода вегетации деревьев подкормок, интегрированную систему защиты растений от вредителей и болезней (см. Пат. №2202876, РФ, А 01 G 1/00, 17/00. Опубл. 27.04.2003. Бюл. №12).

Однако недостаточно всесторонняя оценка сорто-подвойных комбинаций перед закладкой сада, в частности отсутствие учета их реакции на неблагоприятные почвенные условия и антропогенные стресс-факторы, пренебрежение устойчивостью к грибным заболеваниям или исключение диагностики потенциальной продуктивности, а также возможности привойно-подвойных комбинаций приспосабливаться к ритму температурных изменений в конкретной местности, как правило, приводит к нежелательным последствиям. У выращиваемых сорто-подвойных комбинаций плодовых культур отмечается периодичность плодоношения. В результате эффективность эксплуатации насаждений уменьшается. Совершенно очевидно и то, что затраты на производство плодовой продукции описанным способом довольно велики. Это связано, в частности, с созданием высокоплотных насаждений и приобретением большего количества посадочного материала, с использованием трудоемких систем формирования крон деревьев и установкой опорных приспособлений, с широким применением в течение периода вегетации растений средств защиты (в основном химических), гербицидов, минеральных удобрений. Причем увеличение затрат часто не оправдывается адекватной прибавкой урожая плодов. Более того, в условиях возрастающего химического пресса механизмы саморегуляции в садовых экосистемах оказываются разрушенными или, во всяком случае, подавленными. Таким образом, указанный способ, решая задачу получения в определенных условиях высоких урожаев стандартных плодов, соответствует принципам химико-техногенной интенсификации отрасли. Вместе с тем его применение не обеспечивает стабилизацию садоводства, не решает проблем ресурсосбережения и тем более производства экологически безопасной плодовой продукции и охраны окружающей среды от загрязнения.

Техническим решением задачи является получение стабильных достаточно высоких урожаев экологически безопасных плодов в различных почвенно-климатических условиях, в том числе в антропогенно загрязненных ландшафтах, в разные по погодным условиям годы при одновременных ресурсоэкономичности и природоохранности.

Поставленная задача достигается тем, что в способе выращивания высокоадаптивного плодового сада, включающем подбор сортов и подвоев на основе диагностики устойчивости к климатическим стрессорам, совместимости подвоя и привоя, посадку деревьев по схеме, формирование кроны, содержание почвы в междурядье по дерново-перегнойной системе, предварительно перед посадкой саженцев для подбора оптимальных сочетаний устойчивых к грибным заболеваниям сортов и подвоев из числа полукарликовых, среднерослых клоновых или семенных осуществляют дополнительную раннюю диагностику их устойчивости к почвенным и антропогенным стрессорам, степени приспособленности к природным условиям района возделывания и потенциальной продуктивности, затем саженцы высаживают в сад по схеме 4-5×2-3 м в зависимости от силы роста сорто-подвойного сочетания и типа почвы с последующим формированием кроны деревьев по естественно-улучшенному типу без опоры, при этом почву в ряду содержат под черным паром и используют минимальные дозы минеральных удобрений в виде подкормок до начала вегетации растений и элементы биологизированной защиты от вредных организмов.

Новизна заявляемого предложения объясняется тем, что проводимая на первом году жизни трехэтапная оценка различных свойств сорто-подвойных комбинаций плодовых культур, а именно:

1) устойчивости к основным климатическим, почвенным и антропогенным (повышенному содержанию тяжелых металлов в почве) стресс-факторам определенного района;

2) приспособленности к местным условиям;

3) потенциальной продуктивности в конкретных природных условиях, обеспечивает возможность наиболее полной реализации их биологического потенциала при действии специфических стрессоров, а следовательно, гарантирует получение стабильных и достаточно высоких урожаев плодов на различных территориях. Кроме того, способ выращивания высокоадаптивного плодового сада базируется на использовании только полукарликовых, среднерослых клоновых или семенных подвоев, не требующих опоры, характеризующихся ограниченными сорбционными возможностями относительно тяжелых металлов, слабо реагирующих на дополнительное минеральное питание и, соответственно, требующих для нормального функционирования минимальных доз минеральных удобрений. Предлагаемый способ предполагает использование простых в создании и доступных большинству хозяйств систем формирования крон деревьев, а также резкое снижение пестицидной нагрузки за счет исключения гербицидов, внедрения устойчивого к грибным болезням сортимента и элементов биологизированной защиты от вредных организмов. Такой подход обусловливает, с одной стороны, ресурсосбережение, а с другой, - возможность производства экологически безопасной плодовой продукции.

По данным научно-технической и патентной информации не выявлена заявляемая совокупность признаков, что позволяет сделать предварительный вывод о новизне заявляемого способа и о соответствии признаков критерию “изобретательский уровень”.

Способ выращивания высокоадаптивного плодового сада осуществляется следующим образом.

Перед закладкой сада различные сорто-подвойные комбинации плодовых растений первого года жизни оценивают по следующим показателям: устойчивости к основным абиотическим (морозам, засухам, повышенному содержанию вредных солей в почве, критическим значениям рН почвенной среды) и антропогенным (повышенному содержанию тяжелых металлов в почве) стресс-факторам; степени соответствия в системе “генотип-среда”; потенциальной продуктивности. При этом к оценке допускают только устойчивые к грибным заболеваниям сорта и определенные по силе роста подвои: полукарликовые, среднерослые клоновые и семенные. По результатам оценки подбирают оптимальные сочетания сортов и подвоев, перспективные для возделывания в соответствующих экологических условиях.

Саженцы отобранных сорто-подвойных комбинаций высаживают в сад без опоры по схеме 4-5×2-3 м, определяемой силой роста сорто-подвойного сочетания и особенностями почвенных условий, с последующим формированием кроны по естественно-улучшенному типу (модификации разреженно-ярусной и улучшенно-вазообразной кроны). При этом почву в каждом междурядье или черезмеждурядно содержат по дерново-перегнойной системе, а в приствольной полосе - по системе черного пара, используя для этого соответствующие механизмы. Кроме того, при выращивании высокоадаптивного сада применяют удобрения, в том числе минеральные, которые вносят в почву до начала вегетации плодовых деревьев в виде подкормок. Орошение не является обязательным элементом при ведении сада по предложенному способу. В садах такого типа используют элементы биологизированной защиты от вредных организмов, в частности значительный спектр биопрепаратов.

Предложенный способ обеспечивает гарантированное производство экологически безопасной плодовой продукции в различных почвено-климатических условиях на достаточно высоком уровне при одновременном ресурсосбережении и соблюдении принципов природоохранности.

Пример конкретного выполнения

Для проверки предлагаемого способа в 1995-1997 гг. в прикубанской зоне садоводства (почвы - черноземы выщелоченные и аллювиально-луговые) закладывали экспериментальные сады. Закладке садов предшествовал этап ранней диагностики совокупности характеристик устойчивых к грибным заболеваниям сортов на различных подвоях. Для проведения ранней диагностики испытуемые сорто-подвойные комбинации, полученные в результате зимней прививки, весной высаживали в сосуды, содержащие по 10 кг воздушно-сухой почвы соответствующего типа. В течение первого года жизни у привитых растений определяли совокупность физиолого-биохимических показателей (показатели роста, первичных процессов фотосинтеза, содержание моносахаров и белков в листьях, отношение РНК/ДНК в верхушках приростов, поглотительную способность корневой системы) и сравнивали с такими же параметрами у растений-эталонов с известными степенью устойчивости к конкретному стресс-фактору и потенциальной продуктивностью. По результатам сравнения судили о морозо- и засухоустойчивости сорто-подвойной комбинации, а также ее устойчивости к повышенному содержанию вредных солей и тяжелых металлов в почве, повышению или понижению рН почвенной среды и возможностях формировать в последующие годы урожай плодов определенного уровня (низкого, среднего или высокого). Для оценки степени соответствия в системе “генотип - среда” сравнивали динамику отношения РНК/ДНК в верхушках приростов в течение годичного цикла с характером изменения среднемесячных температур в эти же сроки. Сходство этих характеристик свидетельствовало о достаточно хорошей приспособленности испытуемой сорто-подвойной комбинации к конкретным экологическим условиям. Подобранные сорто-подвойные сочетания рекомендовали для закладки садов в соответствующих почвенно-климатических условиях. По результатам всесторонней диагностики иммунный к парше сорт яблони Флорина характеризовался достаточной устойчивостью к морозам, засухам, подщелачиванию (засолению) и подкислению почвы. В то же время среднерослый подвой ММ 106 обеспечивал наиболее полное проявление потенциальной продуктивности этого сорта и повышал его устойчивость к тяжелым металлам в почве. В дальнейшем саженцы сорта Флорина на подвое ММ 106 высаживали в сады по схеме 5×3 м. Система формирования кроны деревьев - разреженно-ярусная. Сады не орошались. В опыте ежегодно применяли корневые подкормки деревьев (до начала периода вегетации) минеральными удобрениями в минимальных количествах из расчета по 30-60 кг д.в./га азота, фосфора и калия (N_30-60 Р_30-60 К_30-60 ). Использовали биологические средства защиты растений.

Для сравнения изучали средневосприимчивый к парше сорт яблони интенсивного типа Голден Делишес на карликовом подвое М 9 (схема посадки 4×1,5 м, форма кроны “русское веретено”), выращиваемый по способу, описанному в прототипе. Доза минеральных удобрений, вносимая в течение периода вегетации деревьев, составляла 120-150 кг д.в./га азота, фосфора и калия (N_120-150 P_120-150 К_120-150). Исследования проводили в течение 1995-2002 гг. Повторность опыта трехкратная. При определении физиолого-биохимических и биометрических показателей растений использовали общепринятые в научном плодоводстве методики. Результаты сравнения двух способов выращивания плодового сада приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, товарное плодоношение деревьев в предлагаемом способе наступает на год позже, чем в прототипе. Однако продолжительность жизни высокоадаптивного сада на 5-8 лет дольше, чем интенсивного. Более того, высокоадаптивные сады характеризуются стабильным плодоношением на достаточно высоком уровне в различные (даже в неблагоприятные) по погодным условиям годы. Эта особенность выгодно отличает такой тип сада от интенсивных насаждений прототипа, обеспечивая в перспективе стабильное ведение отрасли. Примечательно и то, что ресурс плодоношения садов и в прототипе, и в предлагаемом способе приблизительно одинаков и достигает 400 т с 1 га. Однако затраты труда и денежных средств в процессе закладки и эксплуатации высокоадаптивных плодовых насаждений несоизмеримо меньше, чем в прототипе (отсутствие опорных приспособлений, орошения, химических средств и т.д.).

Заметим также, что в соответствии с токсикологической оценкой плодов, максимально допустимый уровень (МДУ) содержания токсикологических остатков при использовании прототипа в период максимальных обработок был превышен на 0,01-0,1 мг/кг. В то же время при ведении сада по предлагаемому способу превышение МДУ не зафиксировано.

В заключение отметим, что предлагаемый способ выращивания высокоадаптивного сада реализуется преимущественно за счет более полного использования адаптивного потенциала культивируемых сортов, подвоев и “даровых” сил природы. Это позволяет свести к минимуму привлечение дополнительных ресурсов и обеспечивает получение экологически безопасной продукции. Перечисленные преимущества полностью соответствуют требованиям адаптивной интенсификации садоводства.