У 1996 р. за відсутності весняних приморозків затримка цвітіння дозволила перемістити фазу цвітіння абрикоса обох сортів у більш сприятливі погодні умови для запилення, що позначилося на врожаї. Через відсутність приморозків та однакові погодні умови під час цвітіння не виявлено розбіжностей у варіантах в урожаї 1998 р. При пізніх весняних приморозках у 2000 р. на ділянках з випарним охолодженням затримка розвитку вже не діяла. Тому для збереження урожаю додатково застосовувалося дощування безпосередньо під час приморозків.
Досвід застосування непрямого методу захисту абрикоса від весняних приморозків дозволив розробити відповідну технологію управління протиприморозковим дрібнодисперсним дощуванням:
1) випарне охолодження бруньок дерев абрикоса виконується за варіантом 1 (початок при 10 і закінчення при 80% ГГР), або 2 (початок при 30 і закінчення при 100% ГГР);
2) дощування проводиться в денні години доби при досягненні температури повітря +7ºС;
3) режим дощування переривистий: тривалість поливу відповідає часу повного змочування крони дерева (у нашому випадку вона дорівнює 2 хв), а тривалість паузи – часу висихання зволоженої бруньки, потенціал охолодження якої не повинен перевищувати 2,8ºС.
Аналіз впливу протиприморозкового дощування прямим методом на бруньки абрикоса
За період досліджень прямий метод захисту абрикоса від весняних приморозків застосовувався у 1993 та 2000 р. У 1993 р. під час цвітіння абрикоса 22 і 23 квітня спостерігалися весняні приморозки інтенсивністю –1,2 і –1,8ºС відповідно. При виконанні дощування під час адвективного приморозку (–1,2ºС) зі швидкістю вітру понад 3 м/с помічено нетривале переохолодження зволожених бруньок до –2оС через перевагу процесу випаровування над льодоутворенням. Під час радіаційного приморозку (–1,8ºС) дощування забезпечило підвищення температури бруньок на 0,5-1оС, порівняно з ділянкою без захисту. Змінюючи режим дощування, установлено, що тривалість паузи має дорівнювати часу, за якого температурний потенціал зволоженої бруньки й повітря не перевищує 0,5оС, але не більше 2,5 хв. Відмінностей у дії зрошення на температуру бруньок і величину врожаю у варіантах з різним моментом вмикання систем зрошення (при +1 та 0оС) не виявлено. Тому в подальших дослідженнях протиприморозкового захисту прямим методом пропонується розпочинати дощування при температурі повітря 0оС, для того щоб запобігти перезволоженню бруньок, якщо приморозку не буде. Приморозки 1993 р. можна вважати слабкими, які не завдали значних пошкоджень квіткам на ділянці саду без захисту, але врожай на захищених деревах був істотно вищим (11,38 т/га), ніж на контролі (10,24 т/га).
На час виникнення приморозків у 2000 р. (3, 4, 5 і 14 травня) інтенсивністю –0,9; –1,9; –1,8 і –1,2оС відповідно зав’язь абрикоса розвинулася в плоди діаметром до 2 см. Дрібнодисперсний дощ під час протиприморозкового захисту створював на листі і плодах абрикоса водно-льодове покриття, що підвищувало їх температуру до +2оС (при температурі зрошувальної води +10оС). Це дозволило зберегти врожай обох сортів абрикоса. У варіантах із захистом урожай абрикоса сорту Мелiтопольський раннiй становив 8,08 т/га, сорту Краснощокий – 1,68 т/га, а в контролі відповідно лише 1,66 і 0,52 т/га.
Досвід застосування прямого методу захисту абрикоса дозволив розробити відповідну технологію управління протиприморозковим дощуванням:
1) дощування вмикається при зниженні температури повітря до 0ºС;
2) дощування виконується в переривистому режимі: тривалість поливу визначається дослідним шляхом і має відповідати часу повного змочування крони дерева (у нашому випадку – 2 хв), а тривалість паузи (не більше 2,5 хв) залежить від часу намерзання води на зрошуваній бруньці, коли її температура перевищуватиме температуру повітря на 0,5ºС.
Розробка та реалізація біотехнічних пристроїв для алгоритму автоматизованого управління протиприморозковим захистом
Пpотипpимоpозковий захист непрямим і прямим методами за допомогою дpiбнодиспеpсного дощування доцільно здійснювати в автоматизованому режимі. Пристрій автоматичного управління процесом протиприморозкового захисту розроблено таким чином, щоб він відповідав технологічним вимогам обох методів захисту. Унаслідок цього, виникла необхідність розробки різних первинних термоперетворювачів – імітаторів теплових процесів бруньки: датчика охолодження бруньки при захисті непрямим методом і датчика температури бруньки при застосуванні прямого методу. В основу першого було покладено принцип вимірювання потенціалу охолодження – різниці температур бруньок та змоченого термометра. Датчик подає сигнал на відновлення дощування, коли за час паузи температурний потенціал наближується до 2,8оС. Датчик температури бруньки вимірює різницю температур зволожених імітаторів бруньок та навколишнього повітря. Відновлення дощування під час приморозків починається за умови, що температура бруньки перевищує температуру повітря на 0,5ºС. Сигнали від датчиків надходять на пристрій автоматичного управління протипpиморозковим дощуванням, який діяв за розробленим алгоритмом.
Експериментальний зразок пристрою управління пройшов успішне випробування у виробничих умовах в абрикосовому саду площею 2 га.
Оцінка ефективності застосування протиприморозкового захисту абрикоса
При протиприморозковому захисті насаджень абрикоса обома методами економічна оцінка, виконана за основними (річний економічний ефект) та додатковими (коефіцієнт енергетичної ефективності) економічними показниками, показала збіг отриманих розрахунків. Ці показники були кращі у сорту абрикоса Мелітопольський ранній, який більш урожайний і стійкий до зимових пошкоджень генеративних бруньок, ніж сорт Краснощокий.
ВИСНОВКИ
У дисертації дається наукове обґрунтування проблеми захисту насаджень абрикоса від весняних приморозків в умовах півдня України, для вирішення якої визначено основні еколого-фізіологічні показники стану дерев і на їх основі розроблено технологію управління протиприморозковим дрібнодисперсним дощуванням двома методами.
1. Установлено, що в кліматичних умовах півдня України фенокліматографічні моделі за розрахованими граничними значеннями ОО та ГГР досить точно дозволяють визначити дати виходу рослин з біологічного спокою та початку цвітіння. На основі цих даних можна встановити дати початку й закінчення протиприморозкового дощування при застосуванні непрямого методу захисту.
2. Виявлено, що між вмістом сухих речовин і масою води в бруньках та градусо-годинами росту (ГГР) існує тісна лінійна залежність.
3. Анатомо-морфологічні дослідження бруньок абрикоса показали, що при застосуванні непрямого методу захисту початку вмикання систем зрошення (10 і 30% ГГР) відповідає етап морфогенезу „мікроспора”, а вимиканню (80 і 100% ГГР) – „утворення пилку” і „цвітіння” відповідно.
4. Дослідження температурних змін у різних органах дерев абрикоса показали, що між температурами генеративних та вегетативних бруньок і в камбії молодої деревини існує тісний позитивний корелятивний зв’язок. Установлено, що незалежно від сортових особливостей температура всередині генеративної бруньки істотно вища, ніж температура під основою бруньки в камбіальному шарі однорічного пагона.
5. Польовими дослідженнями встановлено, що під дією випарного охолодження відбувається зниження температури бруньок на 3–12ºС і призводить до затримки цвітіння абрикоса на 2–8 днів.
6. При застосуванні непрямого методу захисту дощування слід здійснювати в переривистому режимі в денні години доби, розпочинаючи його при температурі повітря +7оС, у той час, коли генеративні бруньки знаходяться на етапі морфогенезу „мікроспора”. Тривалість паузи відповідає часу висихання зволоженої бруньки, потенціал охолодження якої не повинен перевищувати 2,8оС.
7. Випарне охолодження навіть за відсутності весняних приморозків, завдяки перенесенню цвітіння абрикоса на більш сприятливий за метеоумовами період, призвело до підвищення врожаю дерев сорту Мелітопольський ранній у 1995 р. в 3,2 раза, а в 1996 р. – на 26%, сорту Краснощокий - на 9% у порівнянні з контролем.
8. У випадку пізніх приморозків, крім випарного охолодження, слід додатково застосовувати прямий метод захисту. Це дозволило в 2000 р., за рахунок збереження плодів від пошкоджень негативними температурами, збільшити врожай абрикоса сорту Мелітопольський ранній у 4,5 раза, а сорту Краснощокий у 2,6 раза.
9. Ефективність захисту абрикоса прямим методом залежить від типу приморозку. Для адвективних приморозків зі швидкістю вітру вище 3 м/с застосовувати дощування недоцільно. Для радіаційних приморозків слід використовувати переривисте дощування, розпочинаючи його при температурі повітря 0оС. Тривалість паузи повинна відповідати часу замерзання води на зрошуваній бруньці, при якому критичне значення різниці температур бруньки й повітря перевищує 0,5оС.
Список опублікованих ПРАЦЬ за темою дисертації
Одинцова В.А. Зв’язок темпу росту генеративних бруньок абрикоса з температурними факторами зовнішнього середовища // Вісник аграрної науки. – 2003. - №.12. – С. 79–81.
Надеждина Н.е., Разнополова Т.Е., Одинцова В.А. Методические аспекты определения скоростей водного потока в ксилеме ствола яблони // Физиология и биохимия культ. растений. – 1991. – Т. 23, №5. – С. 516–519. (Проведення досліджень, розробка і виготовлення біотехнічних засобів).
Надеждина Н.Е., Ильницкий О.А., Одинцова В.А., Разнополова Т.Е. Пространственные и временные вариации скоростей водного потока в ксилеме яблони // Физиология и биохимия культ. растений. – 1991. – Т. 23, №6. – С. 588–593. (Проведення досліджень, розробка і виготовлення біотехнічних засобів, обробка експериментальних даних).
Одинцова В.А., Онищук І.С. Використання мікродощування для захисту абрикоса від весняних приморозків // Садівництво. – 2000. – Вип. 50. – С. 290–295. (Проведення досліджень, узагальнення експериментальних даних).
Онищук І.С., Одинцова В.А. Застосування систем комбінованого зрошення для поліпшення умов вирощування плодових культур // Садівництво. – 2001. – Вип. 53. – С. 257–261. (Проведення досліджень, обробка отриманих даних).
Одинцова В.А., Онищук І.С. Непрямий метод захисту абрикоса від весняних приморозків дощуванням // Актуальні проблеми ефективності використання зрошуваних земель: Збірник наук. праць ІЗЗ УААН. – 1999. – №2. – С. 243–246. (Аналіз експериментальних даних, їх узагальнення, написання статті).
Онищук И.С., Сергеев В.Ф., Одинцова В.А. Весенние заморозки и уменьшение их влияния на почки косточковых культур // Садоводство и виноградарство. – 1997. – №2. – С. 5–7. (Узагальнення експериментального матеріалу і написання статті).
Онищук И.С., Одинцова В.А., Клочко С.П. Защита абрикоса от весенних заморозков дождеванием // Садоводство и виноградарство. – 2002. – №3. – С. 8–9. (Проведення дослідження, узагальнення експериментальних даних).
Одинцова В.А., Надеждина Н.Е. Влияние дождевания на задержку развития почек у абрикоса для предохранения их от весенних заморозков // Тез. межд. конф. мол. ученых “Проблемы дендрологии, садоводства и цветоводства”. – Ялта, 1994. – С. 66.
Одинцова В.А. Вплив протиприморозкового дощування на температуру плодових бруньок абрикоса // Тез. доп. наук.-практ. конф. ”Інтенсивні технології у садівництві Наддніпрянщини та Передкарпаття України”. – Чернівці, 1995. – С. 155–156.
Одинцова В.А., Онищук И.С., Сергеев В.Ф. Задержка цветения абрикоса с помощью систем микродождевания // Матер. IV Межд. конф. “Проблемы дендрологии, цветоводства, плодоводства, виноградарства и виноделия”. – Ялта, 1996. – Т. 2. – С. 39–41.
Одинцова В.А., Онищук І.С., Сергєєв В.Ф. Захист абрикоса від весняних приморозків системами мікродощування // Матер. Міжнар. наук.-практ. конф. мол. вчених та спец. “Наслідки наукових пошуків молодих вчених аграрників в умовах реформування АПК”. – Київ-Чабани, 1996. – Ч. 1. – С. 190.
Одинцова В.А. Определение продолжительности периода биологическиого покоя и начала цветения абрикоса // Матер. V Межд. конф. мол. ученых “Проблемы дендрологии, цветоводства и плодоводства”. – Ялта, 1997. – С. 122–125.
Одинцова В.А. Применение мелкодисперсного дождевания для защиты абрикоса от весенних заморозков // Матер. Межд. конф. “Медико-биологические проблемы экологической безопасности АПК”. – Сергиев Посад (Россия). – 1998. – Вып. 3. – С. 64–68.
Одинцова В.А, Ильницкий О.А. Задержка цветения абрикоса с помощью дождевания как один из экологически безопасных способов его защиты от заморозков // Тез. докл. конф. стран содруж. “Экологические проблемы садоводства”. – Ялта, 1998. – С. 33–35.
Одинцова В.А., Ильницкий О.А. Елманова Т.С. Применение феноклиматических моделей в изучении зимне-весеннего развития генеративных почек абрикоса // Mater. of the 7 Intern. Conf. in Horticulture “International Meeting of Young Scientists in Horticulture”/ – Lednice (Czech Republic). – 1999. – Р. 107–110.
Одинцова В.А. Онищук І.С. Захист плодових культур від весняних приморозків дощуванням // Матер. друг. наук.-практ. семінару мол. вчен. та спец. “Вчимося господарювати”. – Київ-Чабани, 1999. – С. 216 – 217.
Odinzova V., Onishchuk I., Nadezhdina N. Frost protection of apricot through delayed flowering caused by impulse-mint sprinkling // Third International Symposium on Irrigation of Horticultural Crops: Book of abstracts .– Estoric-Lisbon (Portugal). – 1999. – P. 188.
Одинцова В.А., Ильницкий О.А. Елманова Т.С. Использование феноклиматографических моделей для прогнозирования сроков дождевания с целью задержки цветения абрикоса // Матер. VIII Межд. конф. по садовод. “Современные научные исследования в садоводстве”. – Ялта, 2000. – Ч. 2. – С. 117–122.
20. Онищук И.С., Одинцова В.А. Особенности противозаморозкового дождевания косточковых культур // Межд. науч. конф. “Плодоводство на рубеже XXI века”. – Самохваловичи (Беларусь). – 2000. – С. 144–146.
Анотація
Одинцова В.А. Фізіологічні аспекти захисту насаджень абрикоса від весняних приморозків в умовах півдня України. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.12. – фізіологія рослин. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2004.
Дисертаційну роботу присвячено питанням впливу дрібнодисперсного дощування на фізіологічний стан бруньок абрикоса під час застосування протиприморозкових заходів у кліматичних умовах півдня України. Визначено основні еклолого-фізіологічні показники стану дерев (масу сухої речовини, вміст води в генеративних бруньках, їх температура та морфогенез), які реалізовано в розробленій технології управління протиприморозковим дощуванням абрикоса. На основі визначених фізіологічних показників установлено, що абрикос можна захищати двома методами: прямим, який застосовується під час дії негативних температур, і непрямим, що базується на затримці цвітіння дерев, які зволожуються заздалегідь до очікуваних приморозків. Доведено доцільність застосування фенокліматографічних моделей для визначення дат виходу зі спокою і початку цвітіння абрикоса та строків початку дощування непрямим методом. Проаналізовано температурні зміни в зрошуваних бруньках під дією випарного охолодження при непрямому методі та під час льодоутворення при прямому. Виявлено вплив протиприморозкового дрібнодисперсного дощування на розвиток дерев і врожай абрикоса.
Ключові слова: абрикос, весняні приморозки, протиприморозкове дрібнодисперсне дощування, генеративні бруньки, морфогенез бруньок, температура бруньок, урожай.
Аннотация
Одинцова В.А. Физиологические аспекты защиты насаждений абрикоса от весенних заморозков в условиях юга Украины. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности – 03.00.12. – физиология растений. – Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2004.
Диссертация посвящена вопросам влияния мелкодисперсного дождевания на физиологическое состояние почек абрикоса во время применения противозаморозковых мероприятий в климатических условиях юга Украины. В работе представлены сведения о вреде весенних заморозков и основных методах борьбы с ними для сохранения урожая плодовых культур, дана характеристика природно-климатических условий изучаемого района выращивания абрикоса, обоснована необходимость защиты его от весенних заморозков, изложены условия, методы исследований и основные результаты исследований. Изучена возможность применения мелкодисперсного дождевания как при прямом методе защиты, осуществляемом непосредственно во время отрицательных температур воздуха, так и при косвенном, основанном на задержке цветения вследствие испарительного охлаждения почек и выполняемом заблаговременно до ожидаемых заморозков. Для климатических условий юга Украины установлена возможность применения феноклиматографического метода для определения дат выхода из состояния покоя и начала цветения абрикоса, а также сроков начала проведения дождевания косвенным методом противозаморозковой защиты. Для двух изучаемых сортов абрикоса раннего и среднего сроков созревания (Мелитопольский ранний, Краснощекий) с помощью феноклиматографических моделей установлены предельные значения единиц охлаждения (ЕО), необходимые для выхода деревьев из состояния покоя, и градусо-часов роста (ГЧР), необходимые для начала цветения. На основе полученных данных определена дата начала дождевания, которая соответствует величине количественного накопления ГЧР. Анатомо-морфологические исследования позволили установить, на каком этапе морфогенеза находятся генеративные почки абрикоса в начале и в конце проведения дождевания. Установлено, что между содержанием массы сухого вещества, воды в генеративных почках и накоплением ГЧР существует корреляционная связь. Выявлено, что температура в генеративной почке абрикоса существенно выше, чем в вегетативной почке и камбии однолетнего побега. Применение косвенного метода позволило перенести даты цветения абрикоса в более благоприятные условия как с точки зрения сохранения почек от весенних заморозков, так и лучшего опыления, что отразилось на величине урожая плодов. При выполнении прямого и косвенного методов защиты установлена температура воздуха, необходимая для включения систем дождевания, а также длительность полива и паузы. Эти данные получены на основе эколого-физиологического состояния деревьев абрикоса и реализованы в разработанной технологии противозаморозковой защиты для двух методов.
Ключевые слова: абрикос, весенние заморозки, противозаморозковое мелкодисперсное дождевание, генеративные почки, морфогенез почек, температура почек, урожай.
ANNOTATION
Odyntsova V.A. Physiological aspects of spring frost protection of apricot plantings under the conditions of the Ukraine south. – Manuscript.
A dissertation for a Candidate of Biology’s degree in speciality - 03.00.12.- plant physiology. – Taras Shevchenko Kyiv National University, Kyiv, 2004.
The dissertation work is devoted to the questions of the influence of atomized sprinkling on the physiological state of apricot trees during taking frost protection measures under the climatic conditions of the Ukraine south. The main ecological and physiological indices of the tree state (dry weight and water content of buds, their temperature and morphogenesis) were determined which were realized in the developed technology of apricot frost protection sprinkling control. It was established on the basis of the determined physiological indices that apricot can be protected by two methods: by the direct method which is applied during the effect of negative temperatures and by the indirect method based on the delay of the flowering of trees which are moistened in advance before expected frosts. The expediency of applying the phenoclimatographic model for the determination of the dates of dormancy breaking and the onset of apricot flowering as well as the terms of the start of sprinkling by the indirect method was proved. Temperature changes in irrigated buds under the effect of evaporative cooling with the indirect method and during ice formation with the direct method were analyzed. The influence of frost protection atomized sprinkling on tree development and apricot yield was revealed.
Key words: apricot, spring frosts, frost protection atomized sprinkling, generative buds, bud morphogenesis, bud temperature, yield.
| 
