НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

СЕЙІДОВ АЛЛАХВЕРДІ КАМИЛ огли

УДК 634*53:631*527

НАУКОВІ ОСНОВИ КАШТАНОРОЗВЕДЕННЯ В АЗЕРБАЙДЖАНІ

06.03.01 – лісові культури та фітомеліорація

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

Київ – 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі загального землеробства Азербайджанської сільськогосподарської академії Міністерства вищої освіти Азербайджану

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Калініченко Олександр Анастасійович, Національний аграрний університет, професор кафедри дендрології і лісової селекції

доктор сільськогосподарських наук, професор Білоус Василь Іванович, Уманський державний аграрний університет, професор кафедри екології, декоративного садівництва і лісівництва

доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Шлапак Володимир Петрович, Національний дендрологічний парк „Софіївка” НАН України, заступник директора з наукової роботи

Провідна установа – Національний ботанічний сад ім. М.М.Гришка НАН України, відділ дендрології і паркобудівництва, м. Київ

Захист відбудеться “6” жовтня 2004 р. о 10-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.09 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, аудиторія 65

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 41

Автореферат розісланий “30 серпня” 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Кравець П.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Метою стійкого зростання сільськогосподарського виробництва є надійне забезпечення населення продовольством і переробної промисловості сільськогосподарською сировиною. У вирішенні даної проблеми важлива роль відводиться плодівництву, де у широкому асортименті виробляється і реалізується продукція в свіжому і переробленому вигляді. При цьому важливо комплексно і раціонально використовувати озеленювальні посадки плодових культур шляхом введення в них горіхоплідних та створювати багаторічні насадження плодових на землях малопридатних для сільськогосподарського виробництва.

Серед горіхоплідних культур каштан їстівний (Сastanеa sativa Мill.) представляє велике народногосподарське значення як джерело деревини, плодова, медоносна, декоративна і гірсько-захисна порода.

Плоди каштана містять вітаміни, вуглеводи, мікроелементи й інші речовини. Вони використовуються при виробництві муки, масла, цукру, спирту, кави, у фармацевтичній і кондитерській промисловості. Деревина знаходить широке застосування в народному господарстві. З неї виготовляють національні інструменти (тар, каманчу і ін.).

У Азербайджані, особливе місце у виробництві плодів каштана їстівного відводиться Шекі-Загатальській зоні, агроекологічні і економічні умови якої найбільш сприятливі для розвитку цієї культури. Зокрема тут каштан їстівний вирощується у природних і штучних насадженнях, має велику різноманітність форм і сортів.

Каштан їстівний у регіоні досліджень розмножували, в основному, насіннєвим шляхом і віддали перевагу великоплідним сортам народної селекції та ряду цікавих форм. Однак є ще більш цінні форми, що склалися під впливом природних умов і спрямованого штучного й природного відбору, які поки що були не виявлені і не описані.

Для створення промислового горіхівництва не був уточнений перспективний сортовий склад каштана їстівного; у зв'язку з відсутністю промислових каштанових садів, а заготівля горіхів каштана їстівного проводилася, в основному, в лісових насадженнях.

Не дивлячись на вирощування каштана їстівного в республіці, конкретні рекомендації щодо промислового культивування даного виду відсутні. У зв'язку з цим виникла необхідність у вивченні сортів та науково-обгрунтованому підбору кращого асортименту каштана їстівного для масового розмноження. Розробка наукових основ і технології вирощування каштана їстівного має суттєве наукове і практичне значення для широкого розвитку цієї культури в провідній промисловій садівницькій зоні Азербайджану (Шекі-Загатальській) і складає актуальність даної проблеми.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи виконана в 1991-2000 рр. на кафедрі загального землеробства Азербайджанської сільськогосподарської академії відповідно до тематичного плану за темами:

1. “Разработать рекомендации по рациональному использованию земель и повышению их плодородия в условиях интенсификации земледелия” (1991-1995). Номер державної реєстрації -– 0195 Аz 00547.

2. “Внедрить усовершенствованные приемы повышения плодородия почв, баланса питательных веществ для программирования экологически чистой продукции в различных агроэкологических условиях” (1995-2000). Номер державної реєстрації -– 0196 Аz 300467.

3. Тематическим планом ГГУ по теме: “Биологические особенности каштана съедобного и ореха грецкого и их перспективы выращивания в Западных регионах Азербайджана” (2001-2005). Номер державної реєстрації – 0101 Аz 00823.

Мета і завдання досліджень. Мета досліджень – сортовивчення, розробка наукових основ і технології вирощування каштана їстівного у провідній промисловій садівницькій зоні Азербайджану (Шекі-Загатальської) відповідно до грунтово-екологічних умов.

У зв'язку з цим були поставлені наступні задачі:

· дослідити умови зовнішнього середовища, їхню відповідність агроекологічним вимогам каштана їстівного;

· вивчити склад сортів та форм;

· вивчити відмінності сортів і форм;

· дослідити терміни основних фаз розвитку і умови їх проходження, здійснити помологічний опис виділених сортів народної селекції і форм;

· дослідити динаміку росту однорічних пагонів;

· вивчити будову і архітектоніку кореневої системи;

· визначити ступінь самофертильності і відношення до сорту запилювача, життєздатність пилкових зерен у деяких сортів і форм;

· визначити інтенсивність фотосинтезу, врожайність і стійкість каштана їстівного до шкідників і хвороб;

· охарактеризувати плоди за розмірно-масовими і хіміко-технологічними показниками;

· провести порівняльну оцінку деяких з виділених сортів і форм каштана їстівного;

· розробити наукові основи технології вирощування саджанців каштана їстівного і створення високопродуктивних стійких промислових насаджень;

· встановити економічну ефективність використання виділених перспективних сортів і форм, а також виробництва посадкового матеріалу каштана їстівного в умовах Азербайджану.

Об’єкт дослідження – каштанові насадження у Шекі-Загатальській агроекологічній зоні Азербайджану.

Предмет дослідження – формове різноманіття каштана їстівного, особливості росту та плодоношення, архітектоніка кореневої системи, продуктивність сортів і форм, уражуваність шкідниками і хворобами, розмноження кращих сортів і форм.

Методи дослідження. При проведенні польових і лабораторних досліджень використані загально прийняті у лісівництві і плодівництві методи вивчення деревних рослин.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше досліджені агроекологічні умови розвитку і продуктивність каштанових насаджень у Шекі-Загатальській зоні республіки, виявлені і описані 10 сортів народної селекції і 72 форми каштана їстівного, із яких 28 вивчалися детально. Серед досліджених форм є рано-, середньо- і пізноквітуючі; ранньостиглі, середньостиглі, середньопізньостиглі і пізньостиглі.

Вперше складена і видана для Азербайджана карта “Природний ареал каштана їстівного і перспективи його розповсюдження”. Виділені перспективні високоврожайні сорти і форми за якістю плодів, вивчені біоморфологічні особливості, характер і тип плодоношення різних сортів і форм; встановлені сорти запилювачі; дана характеристика плодів (розмірно-масова, хіміко-технологічна) залежно від сортів і форм, місця походження і термінів збирання врожаю; виявлені шкідники і хвороби різних сортів і форм каштана і розроблені заходи боротьби з ними.

Вперше на основі оптимальних термінів і прийомів вегетативного розмноження каштана розроблені наукові основи технології вирощування саджанців каштана і створення високопродуктивних стійких насаджень, а також визначена окупність виробництва садивного матеріалу і економічна ефективність виділених сортів і форм.

Практичне значення одержаних результатів. Здійснена комплексна оцінка природних і штучних каштанників Азербайджану, існуючих технологій вирощування різних сортів і форм каштана їстівного в республіці з метою підвищення їх ефективності. Вперше складена і опублікована для Азербайджану карта “Природний ареал каштана їстівного і перспективи його розповсюдження”.

Встановлені закономірності зростання і плодоношення, підбір біологічно сумісних сортів запилювачів, розроблені прийоми вегетативного розмноження каштана їстівного (визначений метод вивчення процесу зростання підщепи з прищепою і стимулювання приживлюваності бруньок при окуліровці; встановлений метод поліпшення формування кореневої системи), які служать підставою для розробки комплексу заходів щодо подальшого розширення площ зайнятих каштаном їстівним у Шекі-Загатальській зоні.

Наукове і прикладне значення роботи полягає у розробці рекомендацій щодо технології створення промислових плантацій каштана їстівного, біоморфологічна, розмірно-масова, хіміко-технологічна характеристика різних сортів і форм каштана їстівного.

Методичні розробки щодо технології вирощування саджанців перспективних сортів і форм каштана їстівного можуть бути використані у інтенсивній технології створення каштанових насаджень.

Результати виконаних досліджень, включені в учбові програми курсів з плодівництва, екології і широко використовуються в дипломному і курсовому проектуванні ГДУ та Азербайджанській сільськогосподарській академії.

Особистий внесок здобувача полягає у визначенні напряму, методології, методів і обсягів дослідження, у виконанні основного об’єму експериментів; в аналізі та узагальненні результатів; у математико-статистичній обробці матеріалу; виявленні різноманіття найкращих сортів і форм та їхньому розмноженні для створення промислового горіхівництва.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідалися на Всесоюзній нараді в секції “Садівництво” ВАСГНІЛ (Ялта, ДНБС, 1986 р.); на Всесоюзній конференції молодих учених і фахівців (Сочі, 1988 р.); на міжвузівській науково-практичній конференції (Фрунзе, 1990 р.); на республіканській грунтово-агрохімічній нараді (Баку, 1990 р.); на Всесоюзній конференції студентів, молодих вчених і фахівців (Гянджа, 1991 р.); на наукових нарадах Аз.НВОСіСК (1987-1996 рр.); на наукових конференціях: професорсько-викладацького складу Азербайджанської сільськогосподарської академії (1988-1996 рр.) і Гянджинського Державного Університету в 2000-2003 рр. на НТР МСГ Азербайджану (2002 р.); на ІІ республіканській науково-методичній конференції (Баку, 2002 р.); на міжнародній конференції “Азербайджан після незалежності” (Баку, 2003 р.); на розширеному засіданні кафедр загального землеробства, екології і лісівництва, грунтознавства і агрохімії, плодівництва, овочівництва і субтропічних культур, ботаніки і фізіології рослин Азербайджанської сільськогосподарської академії (2003 р.).

Матеріали досліджень схвалені НТР МСГ Азербайджану (2002 р.). Результати досліджень реалізовані в рекомендаціях щодо вирощування культури каштана в Азербайджані. – Баку, Агропроміздат, 1988. – 103 с.; у методичних рекомендаціях щодо технології створення промислових плантацій каштана їстівного в Шекі–Загатальській зоні Азербайджанської РСР (для дослідно-виробничої перевірки) – Москва, ВНДІЛМ, 1986. – 13 с.

Виробничі випробування розробки здійснено у 1986-1994 рр. в Шекі-Загатальській зоні, при цьому рівень рентабельності каштанорозведення в господарствах досягав 149,8 %.

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 36 наукові праці, у тому числі 2 монографії, 2 рекомендації, що відображають основні положення дисертації.

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, 7 розділів, висновків і пропозицій виробництву, додатків, актів і довідок про впровадження. Дисертаційна робота викладена на 286 сторінках машинописного тексту, містить 48 таблиць і 22 рисунки. Список використаних джерел включає 335 найменувань.

ОСНОВНА ЧАСТИНА

УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДІВ, МАТЕРІАЛИ

І МЕТОДИКА

Дослідження проводилися в Шекі-Загатальській агроекологічній зоні Азербайджану, зокрема в Габалінському, Огузському, Белоканському, Загатальському, Гахському, частково у Ісмаїллінському районах. Стаціонарні досліди проводилися в селах Кулларі і Катех Белоканського району, Джар і Тала Загатальського району, р. Габала і селах Беюк Преллі і Вандам Габалінського району і р. Огуз.

Погодні умови Шекі-Загатальської агроекологічної зони дуже нестабільні і різко коливаються навіть протягом доби. Клімат у зоні нижнього схилу Кавказу і в межах Алазань-Агрічайської долини помірно теплий, вологий, з високою радіацією. Кількість годин сонячного сяйва за рік складає біля 2000-2002. Переважають сірі лісові і бурі лісові грунти, легкоглинястого та важкосуглинкового механічного складу.

Вивчення різноманітності каштана їстівного проводили шляхом маршрутного обстеження насаджень його в різних господарствах і присадибних садах Шекі-Загатальської зони, помологічним описом сортів народної селекції і форм з подальшим вивченням їх біолого-господарських ознак і властивостей згідно Програми і методики вивчення сортів колекції плодових, ягідних, субтропічних, горіхоплідних культур і винограду” (ВІР, Л; 1970), “Програми і методики сортовивчення плодових, ягідних і горіхоплідних культур” (Мічурінськ, 1973), “Обліки спостереження, аналізи, обробка даних в дослідах з плодовими і ягідними рослинами (методичні рекомендації)” Умань, 1987.

Визначалася енергія проростання і схожість горіхів перспективних сортів і форм каштана їстівного у залежності від терміну їхнього зберігання і величини (крупна, середня і дрібні фракції), а також їхній ріст і плодоношення. Архітектоніку кореневої системи вивчали методом “скелета” і “зрізу”. Життєздатність пилку визначали за методом Д.А.Транковського, фертильність – за ацетокарміновим методом (З.П.Паушева, 1974). Продуктивність фотосинтезу визначали методом Ф.С.Баришмана.

Стійкість сортів до шкідників і хвороб визначали візуальним методом і оцінювали за 5-6 бальною системою. Для кожної ботанічної форми і сорту, визначалися розмірно-масові і хіміко-технологічні показники плодів. Хімічні аналізи проводили в лабораторії біохімії, технології і фізіології рослин АзНВОСіСК. Кількість вологи визначали висушуванням матеріалів до постійної маси, вміст цукрів – методом Бертрана, вітаміну С – методом Тільманса, крохмалю – методом оцукрювання діастазою, білка – К'єльдаля і жиру – методом Рушкова. Технологічну оцінку плодів проводили згідно ГОСТ (В.С.Шкодін, 1983). При вегетативному розмноженні каштана їстівного вивчали різні терміни і прийоми щеплень. Випробовували способи Т-зворотної Т-подібної окуліровки. Комплекс агротехнічних заходів проводився згідно інструкції щодо агроправил в одні для всіх рослин терміни.

Економічна ефективність культивування виділених форм і сортів каштана їстівного розраховували шляхом порівняння витрат з приростом урожаю в натуральному і грошовому виразі (П.Ф.Дуброва і ін. 1981).

Отримані дані експериментальних досліджень оброблялися методом дисперсійного аналізу (Доспехов, 1985) і експрес-розрахунку (Б.Т.Каплан, 1970).

ФОРМОВА РІЗНОМАНІТНІСТЬ КАШТАНА ЇСТІВНОГО

В ШЕКІ-ЗАГАТАЛЬСЬКІЙ ЗОНІ. При обстеженні насаджень каштана їстівного в Шекі-Загатальській зоні було оглянуто більше тисячі дерев і виявлена досить значна формова різноманітність даного виду. Дерева каштана відрізняються між собою за багатьма морфологічними (форма і густина крони, будова стовбура, форма, забарвлення, величина листя, забарвлення пагонів) і господарськими ознаками та властивостями (терміни цвітіння і плодоношення, терміни дозрівання плодів, їхня врожайність і якість і ін.).

Вік найстаріших дерев досягає 300-500 років, вони плодоносять і їхня врожайність висока. Вік же більшості з досліджених дерев складає 70-90 років. Серед них виявлено 10 сортів народної селекції і 72 форми каштана їстівного. Велика формова різноманітність каштана, який перехресно запилюються. є результатом розщеплення його насіннєвих потомств і впливу штучного відбору в конкретних умовах середовища.

У дисертації наведена загальна характеристика дерев 2 сортів народної селекції і 26 форм каштана їстівного, які є найцікавішими з біолого-господарського погляду.

БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ І АГРОЕКОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА РІЗНИХ СОРТІВ І ФОРМ КАШТАНА ЇСТІВНОГО В УМОВАХ ШЕКІ–ЗАГАТАЛЬСЬКОЇ ЗОНИ АЗЕРБАЙДЖАНУ. У залежності від кліматичних умов і біологічних особливостей сортів і форм розпускання листових бруньок у каштана їстівного у зоні досліджень спостерігалося на початку, в середині або в кінці квітня. Різниця в термінах розпускання бруньок у різні роки між сортами формами каштана складає 3-10 днів.

На початку вегетації на пагонах поточного року у каштана формуються і розвиваються суцвіття. Початок росту чоловічих суцвіть у Шекі-Загатальській зоні у каштана приходиться на середину квітня – початок травня, а закінчується – в кінці травня – середині червня.

Фаза від початку закладання сережок і до початку виділення пилку триває в середньому близько місяця. При цьому початок росту чоловічих суцвіть випереджає початок росту жіночих квіток. За терміном початку росту чоловічих суцвіть виділені ранні (F-210, F-12, F-81, F-96, F-117, F-181, F-235, F-305 - з 22 по 30/IV), середні (F-23, F-49, F-55, F-66, F-103, F-104, F-134, F-156, F-177, с. Ашлиг – з 2 по 7/V ) і пізні (F-16, F-65, F-77, F-125, F-157, F-161, F-295, F-314, сорт Гара Ханлиг – з 8 по 17/V) форми.

Найбільш рання поява жіночих квіток (до 23/V) спостерігалася в Габалінському районі у форми F-305, в Загатальському районі у форми F-16 (24 - 26V), Гахськом районі у форми F-81 (18 - 22/V) та в Белоканському районі у форми F-235 (21 - 28/V). Тривалість появи жіночих квіток коливається від 4 до 9 днів.

Квітки каштана поділяються на дві групи: протоандрічні і протогінічні. Протоандричні квітки виділяють пилок раніше, ніж протогінічні. Різниця по роках, сортах і формах складає 1-11 днів. Тривалість виділення пилку відбувається на протязі 12-19 днів.

Виділені нами сорти і форми каштана розрізняються також за тривалістю періоду сприйнятливості приймачок, який триває 11-14 днів (F-65, F-134, F-157, F-161, F-177), 15-17 днів (F-23, F-49, F-55, F-66, F-81, F-96, F-103, F-125, F-156, F-210, F-235), 18-21 день (з. Ашлиг, Гара Ханлиг, F-125, F-16, F-77, F-104, F-117, F-173, F-181, F-295, F-305, F-314). Загальний період від початку росту чоловічих суцвіть до кінця сприйнятливості пилку приймачками в різні роки у досліджених сортів і форм каштана їстівного коливався в межах 39-56 днів.

Період від кінця сприйнятливості приймачок до дозрівання плодів каштана триває в Шекі-Загатальській зоні від 73 до 123 днів. Залежно від біологічних особливостей сортів і форм дозрівання плодів починається в перших числах вересня – на початку жовтня. Тривалість фази дозрівання у каштана їстівного триває 12-22 днів з різницею по відношенню до ранньостиглої групи від 2 до 50 днів. За терміном масового дозрівання плодів ці сорти і форми поділяються на ранньостиглі, середньостиглі, середньопізньостиглі і пізньостиглі.

Об'єктивним показником, який характеризує силу дерева є величина сумарного об'єму його однорічних пагонів. Динаміка росту однорічних пагонів каштана їстівного нами вивчалася у перспективних сортів і форм. Ріст пагонів у каштана починається в квітні і закінчується в другій декаді червня. Другий і досить короткий приріст у всіх сортів і форм спостерігається у другій половині серпня, після чого сила росту поступово уповільнюється і триває до 15 вересня.

Виявилося, що інтенсивний ріст пагонів у каштана відбувається до кінця червня, коли температура повітря складала 12,4-18,7° С, а його відносна вологість – 64,5-72,5 %. Найбільший початковий ріст пагонів у форми F- 210 (ріст до 15/V). В середньому приріст пагонів за 5 років 18,8 см. Середня довжина однорічних пагонів за 5 років склала: у сорту “Ашлиг” – 36,6 см, у форми F-210 – 42,3 см; F-125 – 32,3 см; F-305 – 31,4 см; F-77 – 31,1см; F-235 – 30,7 см, F-134 – 30,4 см.

При вивченні росту однорічних пагонів у товщину виявилося, що інтенсивне збільшення діаметра однорічних пагонів відбувається в період з 15 травня по 15 червня (сорт Ашлиг, форми F-235, F-210, F-77 і F-125). Потім до початку серпня цей процес сповільнюється, а починаючи з першої декади серпня, знову відбувається збільшення однорічних пагонів у товщину і до закінчення росту їхній діаметр досягає, в середньому, у сорту „Ашлиг” – 36,8 мм, 32,0 мм – у форми F-305, 31,0 мм – у форми F-235, 40,5 мм – у форми F-210, 29,6 мм – у форми F-134, 30,8 мм у форми F-77 і 31,2 мм у форми F-125. Різниця між сортами і формами по цьому показнику є статистично достовірною.

Для з'ясування характеру розміщення коренів каштана їстівного в різних генетичних горизонтах ґрунту та на схилах різної експозиції досліджувалась коренева система у різновікових (5-ти, 6-ти, 10-річних) дерев.

Розкопка і опис характеру розміщення кореневої системи каштана їстівного на різних ґрунтових горизонтах показало, що корені в основному розміщені у верхніх першому і другому горизонтах (рис.1, 2), які багатші на поживні речовини. Встановлено, що розповсюдження кореневої системи за горизонтами ґрунту нерівномірне і залежить від диференціації, фізичних властивостей і родючості ґрунту, а також від біологічних особливостей сорту або форми.

Результатами досліджень виявлено, що активна життєдіяльність коренів починається тільки з 2 квітня, коли створюються сприятливі умови для їхнього росту.

Значний приріст активних коренів спостерігався з кінця другої декади травня, перед цвітінням каштана, і тривав до кінця червня. З липня (періоду цвітіння каштана) ріст активних коренів починає знижуватися і перед дозріванням плодів наступає значне уповільнення життєдіяльності кореневої системи дерева.

Восени в першій половині жовтня, коли дещо знижується температура і збільшується вологість ґрунту, ріст активних коренів посилюється, тобто спостерігається осінній максимум росту коренів. Подальше зниження температури ґрунту до 5 – 8° С уповільнює ріст коренів.

На підставі проведених досліджень можна зробити висновок, що активність росту коренів каштана знаходиться в тісному взаємозв'язку з проходженням фенофаз на протязі вегетації. Основним обмежуючим чинником інтенсивності росту активних коренів в осінні і весняні місяці виявилася температура, а в літні – вологість.

Розкопка і опис характеру розміщення кореневої системи каштана у різних грунтових горизонтах показали, що корені, незалежно від характеру ґрунту розташовані, в основному, у верхніх горизонтах. Розподіл кількості коренів дерев каштана їстівного різного віку (5-ти і 10-ти років) показані на рис. 1, рис. 2, а також у табл.1.

Потужність кореневої системи в одних і тих же грунтових умовах у різних сортів і формами на південних і північних схилах різна. На північних схилах загальна довжина і кількість скелетних і напівскелетних коренів у рослин значно більша, ніж на південних. Найбільша загальна довжина коренів у 5-10-ти річних дерев каштана на північному схилі складає 387 - 687 м, а на південному відповідно 284-528 м.

Довжина горизонтальних коренів у 5-10 річних дерев каштана на північному схилі складала відповідно 309,6-317,3 м і 549,6-563,3 м (80-82 %) від загальної довжини, вертикальних – 0,084-0,076 м і 0,254-0,102 м (20-18 %). На південному схилі довжина горизонтальних коренів складала відповідно у 5-10 річних дерев каштана 213,0-221,7 м і 396,0-411,8 м (75-78 %) від загальної довжини і вертикальних – 0,217-0,112 м і 0,337-0,297 м (25-22 %).

Морфологія, життєздатність і проростання пилкових зерен каштана. Самофертильність кращих сортів і форм запилювачів. Walden D.V. і H.L.Everett (1961) відзначають, що життєздатність пилку чоловічого гаметофіту можна визначити як здатність чоловічого гаметофіта до росту на відповідних тканинах приймочки, а фертильність – як запліднюючу здатність пилку. Найбільш надійним визначенням життєздатності і фертильності вважають метод in vivo. Для порівняльних оцінок застосовують методи, які основані на реакції фарбування. Є лише одиничні роботи щодо вивчення життєздатності пилку каштана (Broviglieri, 1955; Jaynes, 1961). В дослідах цих авторів проростало не більше, ніж на 60% пилку каштана.

Морфологія, життєздатність, розміри пилкових зерен, їх фертильність у сортів і форм, а також підбір кращих сортів, форм-запилювачів для нових сортів і форм каштана їстівного, що ростуть у Азербайджані, ще ніким не вивчалася і виконана нами вперше.

Таблиця 1 – Показники кореневої системи дерев каштана їстівного на

дослідній ділянці (в середньому за 2-ма деревами)

Експозиція

схилів | Корені грунтових монолітів | Відстань від штамбу у бік до

міжряддя плантації, м | Всього коренів | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | ПІВНІЧНА | Рослини 5 - річного віку | Кількість, шт.

% | 537 | 212 | 72 | 7 | 828 | 64,9 | 25,6 | 8,7 | 0,8 | 100 | Загальна довжина, м

% | 169 | 128 | 78 | 12 | 387 | 43,7 | 33,1 | 20,1 | 3,1 | 100 | Глибина залягання, м | - | - | - | - | 0,42 | ПІВДЕННА | Кількість, шт.

% | 421 | 186 | 76 | - | 683 | 61,6 | 27,3 | 11,1 | 100 | Загальна довжина, м

% | 151 | 89 | 44 | - | 284 | 53,2 | 31,3 | 15,5 | - | 100 | Глибина залягання, м | - | - | - | - | 0,51 | ПІВНІЧНА | Рослини 6 - річного віку |

Кількість, шт.

% | 605 | 241 | 89 | 8 | 943 | 64,2 | 25,6 | 9,4 | 0,8 | 100 | Загальна довжина, м

% | 212 | 121 | 97 | 7 | 437 | 48,5 | 27,7 | 22,2 | 1,6 | 100 | Глибина залягання, м | - | - | - | - | 0,45 | ПІВДЕННА | Кількість, шт.

% | 546 | 229 | 76 | 7 | 854 | 63,9 | 26,8 | 8,9 | 0,4 | 100 | Загальна довжина, м

% | 190 | 84 | 75 | 4 | 353 | 53,8 | 23,8 | 21,3 | 3,1 | 100

Глибина залягання, м | - | - | - | - | 0,65 | ПІВНІЧНА | Рослини 10 - річного віку | Кількість, шт.

% | 2248 | 1865 | 1189 | 43 | 5345 | 42,1 | 34,9 | 22,2 | 0,8 | 100 | Загальна довжина, м

% | 369 | 198 | 108 | 12 | 687 | 53,7 | 28,8 | 15,7 | 1,8 | 100 | Глибина залягання, м | - | - | - | - | 1,27 | ПІВДЕННА | Кількість, шт.

% | 2123 | 1744 | 1038 | 36 | 4986 | 42,6 | 35,0 | 27,1 | 0,7 | 100 | Загальна довжина, м

% | 293 | 139 | 87 | 9 | 528 | 55,5 | 26,3 | 16,5 | 1,7 | 100 | Глибина залягання, м | - | - | - | - | 1,35 |

Встановлено, що в умовах Шекі-Загатальської зони Азербайджану диференціація квіткових бруньок починається в першій половині червня, коли перша хвиля річного росту дерев у всіх сортів і форм каштана майже закінчена.

За формою пилкові зерна округлі, за розміром вони дещо відрізняються. У форм F-77, F-125, F-210, F-134 вони практично однакові, у форм F-210 і F-235, с. Гара Ханлиг дещо менші. Істотних відмінностей у морфології пилкових зерен майже не знайдено. У досліджених сортів і форм каштана їстівного відсоток фертильных пилкових зерен склав 94,7 % (F-125), 79,5 % (с. Гара Ханлиг), стерильних – 3,6-15,5 % і деформованих – 1,7-5,0 %.

Життєздатність пилку в лабораторних умовах визначили шляхом пророщування його в розчинах цукрози 1, 10 і 25%-ної концентрації. Оптимальною виявилася 1 % концентрація з експозицією 24 години, при якій проростання пилкових зерен залежно від сорту і форми склало 40,4 - 68,4 %. Більш життєздатний пилок у форми F-125 (68,4 %), менший, у форми F-235, (близько 47 %). Цей факт необхідно враховувати при гібридизації.

Результати лабораторних аналізів показали, що більшість із досліджених сортів і форм мають нормальний ступінь проростання пилку. На підставі результатів власних досліджень для випробовуваних сортів і форм каштана складена карта перехресного запилення .

Інтенсивність фотосинтезу рослин як фізіологічного процесу знаходиться в прямому зв'язку з умовами середовища. Від роботи фотосинтетичного апарату, в основному, залежить ріст, розвиток і врожайність каштана їстівного. Залежно від умов зростання складаються його взаємостосунки з іншими видами деревних рослин. Для з’ясування механізму впливу скумпії на каштан був поставлений дослід, за методикою проф. Ф.С.Барішмана (1968, 1973). Результати досліджень наведені в табл.2, з якої видно, що асиміляційна активність листового апарату однорічних рослин каштана їстівного протягом дня істотно змінюється. Найбільш інтенсивно фотосинтез у каштана їстівного протікав уранішні (з 8.00 по 10.00) години. Величина поглинання СО2 в цей час порівняно з післяполудневим більша у чистих посадках каштана (контроль) у 1,4, а у варіанті каштан + скумпія – у 2,5 рази. В середині дня влітку (з 10 до 15 години), який характеризується високою температурою повітря, показники фотосинтезу мають від’ємні знаки, що вказує на стан депресії листового апарату молодих рослин каштана їстівного. Причиною цього, очевидно, є підвищення у денний час температури повітря (понад +30° С) і зміна інших умов у несприятливий для фотосинтезу бік.

Напевне, леткі біологічні виділення надземних органів скумпії активізують фотосинтетичну діяльність листя однорічних рослин каштана їстівного у ранішні години і цим сприяють інтенсивнішому росту каштана їстівного в перші роки життя.

Ступінь позитивного впливу скумпії на фотосинтетичну діяльність каштана їстівного коливається у значних межах. Коливання активності фотосинтезу у каштана їстівного також пов'язані з рядом чинників середовища, і в першу чергу, асиміляція CО2 пов'язана з інтенсивністю сонячної радіації.

Таблиця 2 – Інтенсивність фотосинтезу у однорічних сіянців каштана їстівного у лабораторних умовах, мг CО2 на 1 дм2 листової поверхні за годину

Варіант досліду | Показники протягом дня | 8 – 10 годин | 10 – 15 годин | 15 – 18 годин | Каштан у чистих насадженнях | +48,4 | -8,3 | +33,7 | Каштан +скумпія | +81,0 | -7,9 | +32,4 |

В умовах змінної хмарності показник фотосинтезу нерідко набуває від’ємного знаку, оскільки у подібних випадках дисиміляція перевищує асиміляцію. По-друге, інтенсивність фотосинтезу залежить від вмісту води в грунті. Так, якщо першу денну інтенсивність фотосинтезу прийняти за 100 %, то у варіанті чистого каштана вона склала 5 липня – 100 %, 8 липня – 180,7 % і 11 липня - 326,2 %; у варіанті каштан + скумпія відповідно 100 %; 360,8 %; 693,3 %.

Ця закономірність зростання позитивного впливу скумпії на інтенсивність фотосинтезу каштана спостерігається також при поступовому насиченні ґрунту водою. В контролі (чистий каштан) прийнятому за 100 %; 5 липня інтенсивність фотосинтезу – 82,7; 8 липня – 159,1 % і 11 липня – 175,8 %. Відповідно знижується депресія в наступні дні: 14 серпня вона склала 83,1 %; 15 серпня – 6,4 % порівняно з контролем, а 16 серпня показник фотосинтезу вже мав позитивний знак.

Регулярні поливи каштана їстівного призводять до посилення асиміляційної активності його листя. Особливо вони сприяють посиленню інтенсивності фотосинтезу сіянців каштана, що ростуть по сусідству із скумпією. Інтенсивність фотосинтезу каштана у варіанті із скумпією порівняно з контролем перевищувала 14 серпня на 38, 15 серпня на 59 і 16 серпня на 23,8 мг CО2 на 1 дм2 листової поверхні за одну годину. Це узгоджується з результатами досліджень З.І.Бараніної (1994), у яких указується, що з 13 до 15 годин інтенсивність фотосинтезу дорівнювала 71,5 %. Депресія у каштанів була менш глибокою у варіанті з скумпією. Позитивних показників фотосинтезу З.І.Бараніною теж не було отримано.

Таким чином, стимулююча роль фітонцидів скумпії на інтенсивність фотосинтезу молодих рослин каштана очевидна. Цю особливість фотосинтезу каштана їстівного необхідно враховувати при формуванні його насаджень і розробці інших питань технології вирощування культури.

Врожайність сортів і форм каштана їстівного. Одним з найважливіших агробіологічних показників пристосованості сорту до даних екологічних умов є його врожайність, тобто здатність організму найкращим чином використовувати навколишнє середовище.

Облік урожаю у виявлених нами 28 перспективних сортів і форм проводився в 1991-1995 рр. і 2000-2002 рр. Середні дані отриманіза 7 років наведені в табл. 3. Встановлено, що різні сорти і форми по різному відносяться до плодозав’язування. За характером опалих плодоелементів можна судити про те, що самофертильні сорти мають схильність до відносно великої кількості опалих плодоелементів зав'язей і плодів. Самостерильні сорти і форми, навпаки, позбавляються від зайвих плодоелементів під час більш раннього етапу їх розвитку.

Порівняння урожайних даних показує, що досліджувані форми помітно розрізняються між собою (89,7-114,7 кг).

Порівняно з поширеним сортом „Ашлиг” найвищою врожайністю горіхів з одного дерева характеризуються наступні форми: ранньостигла F-235 (109,2 кг); середньостигла F-210 (113,5 кг); середньо- пізньостигла F-134 (112,4 кг); пізньостигла F-125 (114,7 кг).

Таблиця 3 – Врожайність дерев досліджуваних сортів і форм каштана їстівного

Група стиглості | Сорт, форма | Прод.-ість від распуск. листя до мас. дозрівання плодів, днів | Середня врожайність за 7 років

кг/дер. | Проекція крони

м2Врожайність (ц·га-1) при площі живлення дерев

10х10 м | 10х15 м | 10х20 м | на 1 га (шт.) | 100 | 66 | 50 | Ранньостигла | Ф-12 | 154 4,40 | 103,6 2,90 | 12,0 | 103,6 | 68,4 | 51,8 | Ф-81 | 157 3,97 | 102,2 2,84 | 12,1 | 102,2 | 67,4 | 51,1 | Ф-173 | 155 4,44 | 104,5 2,95 | 11,7 | 104,5 | 69,0 | 52,2 | Ф-235 | 155 455 | 109,2 3,10 | 16,8 | 109,2 | 72,1 | 54,6 | Ф-305 | 155 4,12 | 99,6 2,71 | 13,0 | 99,6 | 65,7 | 49,8 | Середньостигла | Ашлиг | 154 4,63 | 89,7 2,88 | 13,4 | 89,7 | 59,2 | 44,9 | F-210 | 172 4,90 | 113,5 3,25 | 15,9 | 113,5 | 74,9 | 56,7 | F-49 | 153 4,57 | 99,1 2,69 | 14,8 | 99,1 | 65,4 | 49,5 | F-65 | 151 4,36 | 100,8 2,78 | 15,4 | 100,8 | 66,5 | 50,4 | F-96 | 159 4,26 | 106,4 3,13 | 16,1 | 106,4 | 70,2 | 53,2 | F-117 | 164 4,83 | 100,2 2,79 | 16,5 | 100,2 | 66,1 | 50,1 | F-177 | 150 4,31 | 102,8 2,87 | 15,4 | 102,8 | 67,8 | 51,4 | Середньопізньостигла | F-16 | 169 4,75 | 100,7 2,75 | 14,8 | 100,7 | 66,4 | 50,3 | F-23 | 168 4,76 | 101,4 2,91 | 14,0 | 101,4 | 66,9 | 50,7 | F-55 | 161 4,75 | 103,6 2,86 | 15,7 | 103,6 | 68,4 | 51,8 | F-66 | 174 5,17 | 99,9 2,72 | 12,5 | 99,9 | 65,9 | 49,9 | F-104 | 187 5,21 | 103,0 2,.94 | 13,7 | 103,0 | 67,9 | 51,5 | F-134 | 170 4,88 | 112,4 3,10 | 15,2 | 112,4 | 74,2 | 56,2 | F-161 | 160 4,59 | 100,8 2,81 | 16,3 | 100,8 | 66,5 | 50,4 | F-181 | 172 4,95 | 99,3 2,62 | 17,6 | 99,3 | 65,5 | 49,6 | Г/Ханлиг | 177 5,09 | 107,8 3,21 | 14,4 | 107,8 | 71,1 | 53,9 | F-295 | 175 5,23 | 103,9 3,23 | 15,3 | 103,9 | 68,6 | 52,0 | Пізньостигла | F-77 | 178 5,14 | 109,7 3,19 | 13,8 | 109,7 | 72,4 | 54,8 | F-103 | 188 4,98 | 104,2 2,93 | 17,5 | 104,2 | 68,8 | 52,1 | F-125 | 186 5,01 | 114,7 3,27 | 15,8 | 114,7 | 75,7 | 57,3 | F-156 | 180 4,77 | 104,0 2,86 | 23,1 | 104,0 | 68,6 | 52,0 | F-157 | 175 4,51 | 105,4 3,07 | 19,4 | 105,4 | 69,5 | 52,7 | F-314 | 179 5,17 | 105,1 3,10 | 16,2 | 105,1 | 69,4 | 52,5 |

На підставі даних про врожайність дерев і силу їх росту нами виділена оптимальна кількість дерев на одиниці площі і врожайність форм каштана їстівного.

При перерахунку врожайності різних форм каштана на гектар залежно від кількості дерев на одиниці площі при схемі посадки 10 х 10 м врожайність склала 89,7-114,7 ц, при схемі 10 х 15 м –59,2-75,7 ц і при схемі 10 х 20 м – 44,9-57,2 ц. Різниця в врожайності плодів одних і тих же форм при різних площах живлення рослин складає 44,8 кг для сорту „Ашлиг” і 57,4 кг для F-125.

Залежність між групою стиглості сорту і форми та врожайністю плодів з дерева не простежується. Так, не дивлячись на те, що F-235 є ранньостиглою, а F-210 – середньостиглою формами, вони мають найбільшу врожайність (табл. 3).

Дослідження проведені протягом 7 років показали, що у каштана їстівного періодичність плодоношення відсутня. Це узгоджуються з роботами П.А.Іссінського (1968), В.Д.Демьянова, А.А.Коркешко (1975); Р.А.Джейнс (1981) та іншими.

Характеристика плодів каштана їстівного. Виділені нами сорти і форми каштана їстівного відрізняються між собою не тільки фазами росту, розвитку та врожайністю, але й якістю горіхів (форма, величина, характер поверхні, забарвлення і товщина шкірки, легкість її відділення, відсотковий вихід ядер, вміст крохмалю, цукру, білка, жиру і ін.). Горіхи різні за розміром і масою ядер. Наприклад, висота плодів варіює в межах 21,7-31,6 мм, ширина від 23,1 до 40,5 мм, товщина від 15,1 до 25,0 мм.

За середнью масою одного плоду і кількістю їх в 1 кг, тобто за крупноплодністю виділені наступні сорти та форми: с. „Ашлиг” (12,1 г і 83 шт./кг), форма F-173 (12,8 г і 78 шт.), F-210 (14,5