1. Значение ягод в жизни человека. Видовой состав и происхождение ягодных растений. Ученые ягодоводы. Их вклад и достижения в области ягодоводства. Проектирование ягодных насаждений. Посадочный материал.

 

​

ВВЕДЕНИЕ

 

     Ягодоводство – часть плодоводства, которая представляет одну из растениеводческих отраслей сельского хозяйства.

     Программа дисциплины предусматривается изучение и анализ вопросов состояния и перспектив развития отрасли; изучение морфологических, биологических и хозяйственно-экологических особенностей ягодных культур и технологий их возделывания. При освоении курса особое внимание следует уделить изучению вопросов получения здорового посадочного материала, проектированию и созданию высокопродуктивных насаждений, изучению интенсивных безотходных и энергосберегающих технологий, обеспечивающих получение устойчивых урожаев высококачественных, экологически чистых ягод с низкой себестоимостью.

     В процессе изучения курса студент обязан знать:

• состояние и перспективы развития отрасли ягодоводства;

• морфологическую и производственно-биологическую характеристику ягодных культур, их лечебную ценность;

• современные ресурсосберегающие технологии выращивания посадочного материала ягодных культур и производства ягодной продукции.

     В результате освоения предмета студент должен уметь:

• применять новые формы организации труда, проектировать и осуществлять закладку ягодного питомника, промышленных плантаций ягодных культур;

• владеть техникой формирования и обрезки крон ягодных кустарников, интенсивными технологиями выращивания экологически чистой ягодной продукции и получении здорового посадочного материала;

• давать производственно-хозяйственную и экономическую оценку новым сортам, технологическим процессам возделывания, уборки, хранения и реализации ягодной продукции;

• разрабатывать тематику и проводить научно-исследовательскую работу в области ягодоводства, уметь вести необходимую документацию.

​

1. ВВЕДЕНИЕ В ЯГОДОВОДСТВО

 

     Состояние, проблемы и пути интенсификации отрасли ягодоводства

     Многолетние исследования и практика ягодоводства позволяют обоснованно утверждать, что географическое расположение Донбасса, ее природные условия пригодны для возделывания большинства как традиционных (смородина, крыжовник, малина, земляника), так и ряда малораспространенных ягодных культур (облепиха, шиповник, калина, смородина золотая, ежевика жимолость, и др.), ягоды которых обладают не только ценными пищевыми достоинствами, но и лечебно-оздоровительными свойствами.

     Для повышения эффективности ягодоводства следует развивать промышленное ягодоводство с применением новых агротехнических мер и химзащитных мероприятий, всемерно расширять его в фермерских хозяйствах, в личных подсобных хозяйствах населения и на дачных участках; во вновь закладываемых садах использовать только районированные сорта, активизировать работу питомников; расширить производственные мощности по переработке и хранению выращенной ягодной продукции.

 

     Народохозяйственное значение ягодных культур

     К ягодным культурам, наиболее часто выращиваемым, относятся зем­ляника садовая, клубника, крыжовник, черная и красная смородина, малина, черноплодная рябина и др. Это исторически сложившееся выделение культур, хоть и не совпадающее с ботаническим пониманием термина ягода. Так, ягодами являются хурма, арбуз и помидор, но они изучаются в садоводстве, бахчеводстве и овощеводстве. Арония и рябина плодоносят «яблоками», а калина и облепиха имеют плод костянка, как и вишня или слива. То есть к ягодным культурам традиционно относят обычно небольшие растения с более-менее сочными сладкими и кисло-сладкими небольшими плодами.

     В современных условиях поддержание нормального здоровья человека, продление его жизни и устранение причин преждевременной старости немыслимо без круглогодичного употребления ягод, особенно черной смо­родины. Ягодные культуры содержат необходимые человеку витамины, микроэлементы, минеральные соли, органические кислоты и другие полезные вещества, поэтому их относят к группе лечебно-профилактических продуктов. Земляника содержит много сахаров (4…10%), минеральных солей, органических кислот (0,8-1,3%) и витаминов (С, Р, В9 и др.). В ягодах земляники содержится фолиевая кислота, которая способствует крове­творению. Черная смородина, помимо указанных веществ, содержит сравнительно боль­шое количество витаминов группы С (в среднем 80-150 мг/100г) и Р (1100…1200 мг/100г), которые содействуют поддержанию нормальной деятельности сердечно-сосудистой системы человека, особенно капиллярных сосудов. По количеству и наиболее удачному сочетанию ви­таминов С и Р такого культурного растения в Белоруссии нет. По содержа­нию витамина С черная смородина в 8 раз превосходит лимон и в 10 раз яблоки. Ягоды, листья и почки черной смородины содержат почти все витамины. Черную смородину следует вводить в повседневный рацион пи­тания рентгенологам и другим специалистам, имеющим дело с источниками излучения, как профилактическое средство против лучевой болезни.

В народной медицине черная смородина широко используется при лечении диатеза (золотухи), кашля, болезней глаз, горла, некоторых форм экзем и желудочно-кишечных заболеваний. Отвары черной смородины полезны при болезни почек.

     Красная смородина по своим ценным качествам до известной степени заменяет клюкву. Красная смородина, как содержащая мало сахара, может употребляться в пищу больными диабетом. Однако, смородина красная по содержанию витаминов С и Р в 3…4 раза беднее смородины черной.

     Крыжовник имеет высокие вкусовые достоинства, по которым он не уступает многим сортам винограда. Ягоды крыжовника содержат много сахара (фруктозы), лимонной и яблочной кислоты, солей железа, фос­фора, много пектина и сравнительно мало витаминов. В ягодах крыжовника содержится примерно 20…30 мг/100г. витамина С, а содержание витамина Р в зеленоплодных и желтоплодных сортах составляет 100…250 мг/100г., в сортах с вишневой окраской – до 750…1000 мг/100г.

     Малина является хорошим потогонным средством и употребляется при про­студных заболеваниях. Ее ягоды имеют привлекательную окраску, обладают приятным вкусом, содержат 4,5…9,5 %сахаров и 1,1 – 1,9 органических кислот, 30…75 мг/100г, витамина С.

     Ягоды обладают хорошими вкусовыми качествами и являются пре­красным сырьем для перерабатывающей промышленности и домашнего консервирования. Из них готовят варенье, повидло, джемы, желе, мармелады, вино, соки и такие продукты переработки, как свежезамороженные ягоды, тертые с сахаром, свежие ягоды в герметической упаковке без пастеризации, сок с мякотью и др.

     Кроме вышеназванных, значение широко распространенных ягодных  растений определяют следующие факторы:

• высокая пластичность и приспособленность к внешним условиям, что позволяет их культивировать в различных условиях на разных типах почв;

• высокая скороплодность. Например, земляника на высоком агрофоне способна плодоносить уже в год посадки и давать 30…60 ц ягод на 1 га, на второй год – 100…140, на третий – 80-120 ц;

• высокая скороспелость. Ягоды созревают, как правило, раньше, чем плоды косточковых и семечковых пород (ягоды земляники обычно во второй половине июня, в иные годы – в начале июня, смородина, крыжовник и малина – в июле-августе, ежевика – в августе);

• ягодные культуры, при правильной агротехнике, отличаются высокой урожайностью и регулярностью плодоношения по годам. В хороших условиях урожаи земляники достигают 120 ц/га, крыжовника – 240, черной смородины – 120, красной смородины – 300, малины – 80 и ежевики –120 ц/га. Урожайность ягодных культур зависит от условий произрастания, сорта и, в первую очередь, от ухода и удобрения;

• легко размножаются вегетативным путем;

• отличаются быстрой окупаемостью затрат на их посадку и уход.

     Ягодникам присущи и существенные недостатки:

• слабая устойчивость к вирусным болезням и опасным вредителям, и связанная с этим высокая трудоемкость выращиваемого посадочного материала;

• трудность механизации сбора ягод;

• ягодные культуры требовательны к влаге, отличаются не очень высокой жаростойкостью.

Кроме земляники, малины, смородины, крыжовника и аронии черноплодной в последнее время все более широкое распространение получают введенные в культуру облепиха, жимолость съедобная, актинидия, лимонник китайский, голубика высокорослая, клюква крупноплодная и др. культуры, не все из которых подходят для условий Донбасса.

 

     Особенности технологий выращивания посадочного материала и организации территории ягодного питомника

     Для выращивания высококачественного посадочного материала в питомнике закладывают маточные насаждения (маточно-сортовые плантации) по каждой ягодной культуре. Под маточные насаждения выбирают плодородные, выровненные и хорошо защищенные от ветров участки с чистыми от сорняков почвами. Закла­дывают их здоровым, чистосортным, апробированным посадочным материалом.

     Размер площадей под маточные насаждения определяется плановым заданием по производству стандартных саженцев, средним выходом их с одного гектара и размером страхового фонда. Для расчетов можно пользоваться следующими ориентировочными данными по выходу посадочного материала с 1 га, тыс. шт.:

• Рассада земляники                 250—300

• Отпрыски малины                  80—100

• Черенки черной смородины  120—280

• Черенки красной смородины 90—150

• Отводки крыжовника              40—45

     Вторым обязательным звеном любого ягодного питомника является участок размножения ягодных культур, который включает: школку по укорене­нию одревесневших черенков и доращиванию отводков и окоренившихся зеленых черенков; пленочные теплицы или рассадники для зеленого черенкования смородины и крыжовника; участок для укоренения розеток земляники и корневых отпрысков малины; подгоночный и прикопочный участки.

     Саженцы ягодных культур выращивают в специальных севооборотах. Общий размер севооборота определяется площадью, размер которого определяется исходя из планового задания, очередного поля и принятого чередования культур (количество полей). В площадь участка включаются дороги, разворотные полосы и защитные насаждения, которые занимают вместе около 15% площади севооборота.

     На подгоночном участке доращивается недогон и оставшиеся не реализованные саженцы (перешколка). Площадь прикопочного участка определяется из расчета 0,1 га на каждые 100 тыс. саженцев.

 

     Получение здорового посадочного материала ягодных культур

     Плодовые и ягодные культуры, размножаемые вегетативно, в сильной степени поражаются вирусами и микоплазменными забо­леваниями. На яблоне выявлено 19 вирусов и микоплазм, на кос­точковых культурах — более 30, землянике — 27, малине — 25, смо­родине — 14, крыжовнике — 9 и т. д. Вредоносность этих заболева­ний может быть значительной: израстание на малине и реверсия на смородине могут вызвать полное бесплодие насаждений. Потери урожая малины в результате заражения мозаикой могут достигать 50 %, вишни от вируса некротической кольцевой пятнистости — 90, сливы от вируса шарки — 70...80, земляники от вирусов морщинистости и крапчатости — 40 %. Заражение клоновых подвоев яблони одним вирусом хлоротической пятнистости листьев яблони снижа­ет приживаемость зеленых черенков на 10...15 %, а заражение комп­лексом вирусов (ХПЛЯ + бороздчатость древесины яблони) — на 20 %. Единственный эффективный способ снижения вредоноснос­ти вирусных и микоплазменных заболеваний — использование вы­сококачественного посадочного материала.

     Разработана современная технология получения безвирус­ного посадочного материала основных плодовых и ягодных культур (яблони, груши, сливы, вишни, земляники, мали­ны, ежевики, смородины и крыжовника). Эта технология включает следующие этапы:

• отбор исходных внешне здоровых растений в полевых условиях;

• предварительное тестирование отобранных растений на наличие наиболее распространенных и вредоносных вирусов методом иммуноферментного анализа (ИФА) с применением поли- и моноклональных сывороток;

• основное тестирование выделенных по результатам ИФА расте­ний на древесных и травянистых индикаторах и их повторная про­верка методом ИФА;

• оздоровление в случае необходимости полностью зараженных сортов от вирусов, микоплазм и других трудно искореняемых вре­дителей и болезней методами водной и суховоздушной термотера­пии, культуры апикальных меристем, хемотерапии в про­бирке и в грунте;

• повторное тестирование полученных в результате оздоровления клонов;

• закладка суперсуперэлитных (ССЭ) маточников и проведение комплекса мероприятий, предотвращающих перезаражение оздо­ровленных клонов.

     Микроклональное размножение растений — на­дежный способ получения идентичного потомства, используемый для размножения ценных мутантов, гибридов, перспективных сор­тов и подвоев. Этот способ имеет большое значение при размноже­нии оздоровленного посадочного материала плодовых, ягодных и декоративных растений. Основные достоинства: высокий коэффи­циент размножения; возможность работы в лабораторных условиях круглый год; размножение оздоровленных растений без контакта с внешней средой, что исключает вероятность перезаражения; воз­можность длительного хранения пробирочных растений, создания банка генотипов. Микроклональное размножение растений требу­ет специальных условий, которые могут быть созданы в лаборато­риях. Такие лаборатории успешно работают во многих институтах: БелНИИ Плодоводства (РБ), БГСХА (РБ), Всероссийском селекционно-технологическом институте садовод­ства и питомниководства (Россия), Всероссийском НИИ селекции плодовых культур (Россия), Всероссийском НИИ садоводства им. И. В. Мичурина (Россия), Всероссийском НИИ генетики и селекции плодо­вых растений им. И. В. Мичурина (Россия), Мичуринском государственном аграрном университете (Россия) и др.

     Из оздоровленного растения ценного клона вычленяют эксп­лантат (трансплантат). В качестве источника эксплантатов при культивировании в стерильных условиях используют вегетативные и генеративные органы супер-суперэлитных тестированных расте­ний. В зависимости от поставленных целей это могут быть почка, апикальная часть стебля, корня, цветка или другого органа, из кото­рых получают каллусные ткани с последующей индукцией из них адвентивных побегов. Обычно при микроклональном размноже­нии используют боковые и верхушечные почки, а также оздоров­ленные меристематические растущие верхушки почек. Желательно брать апикальные почки весной, в период начала активного роста побегов. Меристематическая верхушка состоит из собственно ме­ристемы и двух-трех примордиальных листочков.

     Почки можно брать с растений как из открытого грунта, так и из теплицы. После отделения от исходного растения почки необходи­мо промыть проточной водой в течение 1...2 ч и сполоснуть дистил­лированной водой. Для освобождения от сапрофитной микрофло­ры материал стерилизуют. Применяют про­стую стерилизацию (один стерилизующий агент) или ступенчатую стерилизацию (несколько стерилизующих агентов).

     Работу ведут в боксах с установленными ламинарами, что обес­печивает высокую стерильность. Меристематическую верхушку вычленяют под бинокуляром при 30... 40-кратном увеличении спе­циальными инструментами, которые предварительно стерилизуют в течение 1,5...2 ч при температуре 120 "С. При работе после каждой операции инструмент стерилизуют (обжигают на спиртовке). Посу­ду (колбы, чашки Петри) автоклавируют, фольговые пробки обжи­гают. Эксплантаты помещают на поверхность агаризованной среды без заглубления.

     Существует много питательных сред, различающихся в основ­ном по минеральному составу. Наибольшее распространение полу­чила среда по рецепту Мурасиге-Скуга с высоким содержанием азота (аммония) и калия. В Мичуринском государственном аграр­ном университете (МГАУ) для микроклонального размножения клоновых подвоев яблони используют среды Мурасиге-Скуга и Кворина-Лапорье. Минеральный состав сред дополняют сахаро­зой, агар-агаром, тиамином, никотиновой кислотой, пиридоксином, мезоинозитом, рибофлавином, глютатионом, аденином, вво­дят физиологически активные вещества цитокининовой и ауксиновой природы. Чаще всего применяют 6-бензиламинопурин (6-БАП). Иногда используют цитокинин в сочетании с ауксинами  (ИМК, ИУК) в соотношении 3:1. На стадии укоренения цитокини-ны исключают.

     Регенерация эксплантата происходит в три этапа: размножение (пролиферация), рост побегов (удлинение) и укоренение.

     Меристематические верхушки, взятые в качестве источника экс­плантатов, при культивировании на искусственных питательных средах через 2 нед после введения в культуру начинают развиваться. Вначале растут примордиальные листья. За 4 нед культивирования они могут достигать длины 0,3...0,5 см и ширины 0,2...0,4 см. Через 4...5 нед. эксплантат переносят на свежую питательную среду (осу­ществляют пассаж). Пересадки проводят в стерильных условиях. При пересадке эксплантатов после первых двух-трех пассажей культивирования срез обновляют, удаляют раневой каллус. Начи­ная со второго пассажа, эксплантаты формируют дополнительные почки, т. е. наблюдается процесс пролиферации. При пересадке почки разделяют. За время одного пассажа при микроклональном размножении вишни от одного растения получают 5...10 побегов, пригодных к укоренению. Всего можно делать 5...6 пассажей; при этом коэффициент размножения достигает 625... 10 000, выход про­бирочных растений — 600...8000 за год.

     Присутствие в питательной среде 6-БАП, применяемого для пролиферации пазушных почек и побегов, препятствует процессам ризогенеза. Для получения растений с корневой системой вводят специальную фазу культивирования, в ходе которой осуществляет­ся индукция корнеобразования у размноженных побегов. Для хоро­шего укоренения длина побегов яблони и груши должна быть не менее 2 см. Для этого побеги пересаживают на среды с пониженным содержанием 6-БАП и культивируют в течение 3...5 нед. Наиболь­шую эффективность в индукции ризогенеза обеспечивает исполь­зование индолилмасляной кислоты (ИМК), которой можно об­рабатывать непосредственно побеги, но чаще ее вводят в питатель­ную среду.

     Укореняемость подвоев вишни достигает 80...100 %, сортов виш­ни — 70...80 %, подвоев яблони селекции МГАУ— 70...100 % при концентрации ИМК 0,5...1 мг/л.

     После того как в пробирке получено полностью сформирован­ное растение с хорошо развитым стеблем длиной 30...35 мм, с листь­ями, с корневой системой из 3...4 корней длиной 4...7 мм, его необ­ходимо перенести в нестерильные условия, т. е. осуществить адап­тацию. Это один из самых сложных этапов в системе микроклонального размножения. Адаптацию следует начинать не раньше конца февраля, лучше в марте. До начала массовой адаптации про­бирочные растения можно несколько месяцев хранить в холодиль­ной камере при температуре 2...4 °С.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Рис. 1. Схема производства оздоровленного посадочного материала и товарной земляники на Крымской ООС ВНИИР, 1999 г.

 

     Чтобы пробирочное растение при перенесении из стерильных в нестерильные условия лучше адаптировалось к жестким условиям внешней среды, субстрат (смесь низового нейтрального торфа и песка в соотношении 3:1) предварительно стерилизуют путем про­гревания в течение 2...4 ч при температуре 85...90 °С, а затем выдер­живают не менее 2 нед для восстановления микробиологической активности почвы. Субстратом заполняют торфяные горшочки раз­мером 5х5 или 8х10 см. Перед высадкой в субстрат корни расте­ний погружают в 1 %-ный раствор КМп04, чтобы уменьшить инфицированность в нестерильных условиях.

     Горшочки с растениями устанавливают в ящики, которые зак­рывают полиэтиленовой пленкой и помещают на стеллажи под лю­минесцентные лампы (освещенность 2000 лк). Через 7...10 дней пленку снимают, проводят регулярный полив, каждые 10 дней под­кармливают растения растворимыми минеральными удобрениями (до 2 г/л). Через месяц хорошо развитые растения пересаживают в горшочки большего размера. Через 3 мес при правильном уходе ра­стение достигает высоты 20...30 см. Выход растений при адаптации составляет 65...80 %. Полученный супер-суперэлитный посадоч­ный материал используют для создания суперэлитных (безвирус­ных) маточных насаждений (рис. 1).