Происхождение плодово-ягодных растений.

Впервые теорию о центрах происхождения культурных растений и их сородичей выдвинул академик Вавилов.. Н.И. Вавилов определил понятия первичных, вторичных очагов формообразования и первичных и вторичных очагов одомашнивания (доместификации).

Первичный очаг формообразования – это регион наиболее интенсивных процессов первичного исторического развития и формирования ботанических видов, родов и отдельных семейств дикорастущих растений. Он отличается довольно высокой концентрацией на ограниченной территории растений одного вида, рода или семейства.

Вторичный очаг формообразования -это регион, находящийся на периферии первичного очага формообразования или удаленный от него, в котором благодаря оптимальным природным условиям происходили и продолжают протекать процессы развития отдельных видов и родов, отдельные представители которых попали туда благодаря естественному расширению ареала или благодаря естественным или искусственным процессам. Например, первичным очагом формообразования вишни считается Восточный и Центральный Китай, но в дальнейшем вишня распространилась в Средней Азии, на Кавказе, где в настоящее время наблюдается ее большое видовое многообразие. Первичный очаг от вторичного обычно отличается наличием в первом видов с примитивными признаками, часто реликтового характера.

Первичный очаг доместификации - это географический регион, в котором впервые ввели в культуру представителя того или иного ботанического рода. Он может не совпадать с первичным или вторичным очагом формообразования. Например, первичным очагом формообразования актинидии является Юго-Восточный Китай, а первичным доместификации – субтропические районы Новой Зеландии и Австралии. Актинидия китайская была завезена сюда людьми под названием китайский крыжовник, и сейчас эти регионы являются основными поставщиками на мировой рынок киви (актинидии китайской).

Вторичный очаг формообразования – это географический регион, в который, при отсутствии аборигенных видов были завезены человеком уже окультуренные формы того или иного вида, но под воздействием местных природно-климатических условий и человека произошло биологическое и морфологическое их видоизменение. Например, первичным очагом формообразования и доместификации абрикоса является Средняя Азия. На Кавказ, Иран, Ирак абрикос был завезен именно от туда где, найдя благоприятные условия для произрастания и под воздействием человека, сформировалась своя группа сортов и новых форм, заметно отличающаяся от Среднеазиатских.

На основании выдвинутой теории, проведенных академиком Н.И. Вавиловым экспедиций, и исследований его многочисленных последователей и учеников к настоящему времени установлено 12 ботанико-географических центров происхождения культурных растений и их сородичей.

· Китайско-японский (по Н.И. Вавилову Восточно-азиатский) центр. Яблоня, груша, вишня, слива, абрикос, персик, актинидия, боярышник, финик китайский, миндаль, грецкий орех, лещина, апельсин (возможно вторичный очаг), мандарин, кинкан, хурма, лимонник, унаби, белая шелковица (тутовое дерево), мушмула японская (локва), малина пурпурноплодная, личи.

· Индонезийско-индокитайский центр. Банан, хлебное дерево.

· Австралийский центр. Орех австралийский, вторичный центр формообразования актинидии китайской и унаби.

· Индостанский центр. (Манго, кокосовая и сахарная пальмы, апельсин (возможно вторичный очаг), лимон, цитрон, манго).

· Среднеазиатский центр (По Н.И. Вавилову Юго-западно-азиатский). Лох, виноград, вторичный очаг формообразования груши, яблони, абрикоса, вишни, сливы, миндаля, фисташки, грецкого ореха, граната, инжира.

· Переднеазиатский центр. Айва обыкновенная, алыча, кизил, груша, слива, лещина и фундук, инжир, каштан, черемуха, фисташка, виноград, финиковая пальма, барбарис, мушмула германская. Вторичный очаг формообразования яблони, вишни, грецкого ореха, черешни, хурмы, боярышника.

· Средиземноморский центр. Маслина, виноград культурный.

· Африканский центр. Кофе, пальма масличная.

· Европейско-сибирский центр. Смородина черная, облепиха крушиновидная, вишня, черешня, крыжовник, земляника садовая, жимолость, рябина, шиповник, бузина черная, брусника, лещина вторичный центр происхождения яблони, груши.

· Среднеамериканский центр. Авокадо, пекан, шоколадное дерево (какао), папайя, пекан.

· Южноамериканский центр. (Ананас, аноа, дынное дерево, орех бразильский, пассифлора, земляника чилийская).

· Североамериканский центр. (Слива канадская и американская, клюква крупноплодная, голубика, малина черная и ежевика, крыжовник, орех калифорнийский, гикори (кария), орех черный, земляника виргинская, виноград, ирга, арония, азимина).

10. Морфологические особенности строения плодового дерева. «Плодовое дерево» - особая жизненная форма представляющая переходную форму между деревьями и кустарниками. В жизненном цикле (онтогенезе) у плодового дерева рано теряется преобладание ствола над боковыми ветвями, поэтому крона формируется вблизи поверхности почвы. У большинства пород главная ось не выделяется среди мощных боковых ветвей. Такая жизненная форма обусловлена эволюционными процессами и связана с тем, плодовые деревья являлись породами второго яруса в лесу и формировались у границ лесной растительности. Кроме того, в результате непосредственного вмешательства человека, стремящегося порой направлено изменить жизненную форму, разнообразие внешней формы (габитуса) значительно. Влияют так же и условия выращивания, природно-климатические условия. Так, например, в условиях Сибири яблоня часто вырастает в виде многоствольного дерева в результате подмерзания надземной части выше снежного покрова.

Многие садовые формы плодовых растений (карликовые, пирамидальные, плакучие), стелющиеся получены человеком как случайно обнаруженные отклонения (мутации растений). Примером можеи\т послужить успешная работа проф. Кичины из Всеросийского НИИ садоводства Нечерноземной зоны по созданию сортов яблони с колоновидной формой кроны.

Строение плодового дерева

Плодовое дерево имеет 3 основных вегетативных органа КОРЕНЬ, СТЕБЕЛЬ и ЛИСТ и 1 генеративный (репродуктивный) – цветок Все остальные части растения ветви, почки, цветки, корневища, колючки являются видоизменениями основных органов и называются ОБРАЗОВАНИЯМИ. Само дерево состоит из двух крупных частей: подземной, или корневой системы и надземной, или кроны.

Почка – это видоизменение стебля, т.е. они образования.

Почка это зачаточный побег, находящийся в состоянии покоя (если почка вегетативная). Зачаточный побег покрыт видоизмененными листьями – почечными чешуями. При опадении чешуй (когда начинает расти зачаточный побег) остаются следы в месте их прикрепления. Поскольку они расположены очень близко, то формируется так называемое внешнее годовое кольцо, по которым можно подсчитать возраст растения, так как кольца формируются на границе ежегодных приростов.

11. Генеративные (репродуктивные)

а) смешанные.

б) простые.почки м.б.: а) нормальные, б) спящие (погруженные)

Еще могут быть почки придаточные, которые возникают в наплывах тканей (каллюса).

Почки характеризуются скороспелостью и позднеспелостью.

На узле побега почки могут располагаться одиночно или группами. Групповое расположение почек может быть вертикально-рядовое (сериальное), например, у малины, ежевики игоризонтально-рядовое (коллатеральное), например, у абрикоса, алычи.

Цветок – орган семенного (полового) размножения. Его основными органами являются тычинки и пестик.

Тычинка состоит из нити и пыльцевого мешка.

Пестик состоит из рыльца, столбика и завязи. В завязи находятся семяпочки. Завязь может быть одногнездная (косточковые) или многогнездная (семечковые, смородина, крыжовник). После оплодотворения семяпочки превращаются в зиготу, клетки которой начинают делиться и формируют семя. Одновременно могут делиться окружающие зиготу клетки. Из них формируется плод.

Цветки м.б.;

1) обоеполые;

2) функционально женские;

3) функционально мужские.

Пальца может оплодотворять пестик в пределах одного цветка или в пределах одного вида (сорта). Способные к такому опылению растения называются самоплодными. Растения, которые не завязывают плодов при опылении близкородственной пыльцой называются с амостерильные (самобесплодные) или перекрестноопыляемые растения (сорта).

Если мужские и женские органы (пестики и тычинки нормально развиты и находятся в одном цветке или в разных (мужских и женских цветках), но на одном дереве – такие растения называются однодомными. Если пестичные цветки находятся на одном растении, а тычиночные цветки на другом, то такие растения называются двудомными. Среди плодово-ягодных растений встречаются гермофрадитные растения, которые могут менять пол в зависимости от складывающихся погодных условий (лимонник китайский).

Перекрестноопыляемые растения могут опыляться:

1) ветром– анемофильные растения(виноград);

2) насекомыми – энтомофильные растения (большинство плодовоягодных пород).

Влияние насекомых на плодонош.. Большинство растений нуждается в перекрестном опылении, т.е. в перенесении оплодотворяющей пыльцы с одного цветка на другой. Перенесение пыльцы производится либо ветром, либо насекомыми. Замечательно, что у многих растений опыление может происходить только при помощи насекомых. Яблони и груши могут быть опыляемы только пчелами. Ярким доказательством этого может служить пример Австралии. Европейские поселенцы завели там сады, которые цвели обильно, но плодов не давали, пока не явился новый колонист, пчеловод из Люнебурга, привезший с собой улья с пчелами. Соседние деревья начали тотчас приносить плоды, и тогда пчеловодство распространилось по всей Австралии, где европейские плодовые деревья дают теперь такие же урожаи, как и на своей родине. Точно такой же случай был в Австралии с клевером, который опыляется исключительно шмелями. Чтобы клевер давал семена, пришлось выписывать шмелей из Англии. Журнал «Плодоводство» за 1895 г.

Иэ почки вырастает побег.

Побег – это облиственное стеблевое новообразование, как правило, одного порядка ветвления, сформировавшееся в течение текущего вегетационного периода.

Побег без листьев называется приростом текущего года, а в следующем году, до распускания почек, он называется приростом прошлого года. В безлистном состоянии побег можно называть годичной (однолетней) ветвью.После распускания почек прирост прошлого года называется двухлетней ветвью, а в последующем трех-, четырех- и т.д. летней ветвью.

12.13.Онтогенез плодовых растений (большой цикл развития) Плодовые и ягодные растения размножаются половым и вегетативным (частями растения) способами. При семенном способе размножения получают сеянцы. от скрещивания двух генетически различающихся форм)сортов. вилов) получают гибриды. Из полученного гибридного многообразия отбирают те, которые превосходят комплексно или по отдельным хозяйственно-биологическим свойствам сорта, возделываемые в конкретных почвенно-климатических условиях. Первоначальный сеянец, обладающий ценными хозяйственно-биологическими свойствами, называют сортом, а вегетативное потомство, полученное от него – клоном.

Таким образом, существование (жизнь) плодового дерева тесно связана с многообразными, взаимосвязанными процессами главными из которых являются:

1. историческое развитие от дикой формы до культурного растения;

2. выведение сорта и его размножение;

3. выращивание плодового дерева от процесса размножения до гибели в саду.

РОСТ – процесс, когда формируются новые элементы структуры растения за счет деления клеток и увеличения их размеров. (Это количественная категория)

РАЗВИТИЕ – процесс, когда оплодотворенная женская клетка или вегетативный зачаток в результате последовательного деления клеток приобретают форму взрослого растения. (Это качественная категория).

В развитии любого растительного организма различают понятия онтогенеза и филогенеза.

Онтогенез – индивидуальное развитие организма растения от момента его зарождения до его естественной гибели.

Филогенез – историческое развитие растительного организма в эволюции.

В развитии сеянцев, а также их потомства (клонах) большое значение играют наследственность и изменчивость.

Наследственность – свойство организма передавать при размножении потомству свои биологические, морфологические и анатомические особенности.

Изменчивост ь – способность организма приобретать новые или утрачивать старые свойства.

большой цикл развития это и есть онтогенез. Его продолжительность зависит от породы и условий существования и начинается с оплодотворения яйцеклетки и заканчивается гибелью растения; (Продолжительность его в благоприятных условиях у яблони 60-80 лет, груши 80-100 лет, у сливы 25-30 лет смородины черной 18-20 лет и т.д.) Большой цикл делится на этапы.

малый цикл развития продолжается от выхода растения из состояния покоя и до вхождения его в состояние покоя, т.е. в течение вегетационного периода. (Продолжительность его в условиях климата Беларуси 210-240 дней). Малый цикл делится на фенофазы.

Первым ученым, создавшим учение о развитии (эволюции) растений и животных, наследственности и изменчивости был Чарльз Дарвин. В отношении плодово-ягодных учение Чарльза Дарвина в дальнейшем творчески развили Иван Владимирович Мичурин и Петр Генрихович Шитт.

И.В. Мичурин установил, что в течение прохождения жизненного цикла у плодовых растений наблюдается ряд критических моментов (этапов) когда наследственные факторы действуют особенно активно и это приводит к заметным качественным и количественным изменениям.

И.В. Мичурин выделил 4 этапа у плодовых растений выросших из семян:

I. ЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ЭТАП –начинается с формирования зиготы в результате слияния двух половых клеток) и завершается после посева семени и появления первого настоящего листочка.

II. ЮВЕНИЛЬНЫЙ или ЮНОШЕСКИЙ ЭТАП начинается с образования первых настоящих листьев и заканчивается после вступления растения в плодоношение. Продолжительность: у груши – 8-36 лет, яблони – 10-20 лет, земляники 1-2 года. В этот период растение очень пластичное и хорошо приспосабливается к внешним условиям, у него наблюдаются процессы накопления органических веществ над их расходованием.

III. ПРОДУКТИВНЫЙ ПЕРИОД, или этап ВОЗМУЖАЛОСТИ - характеризуется наивысшей продуктивностью. Продолжительность: земляника 2 года, слива 12-15 лет, яблоня. груша до 20-30 лет.

IV. ЭТАП СТАРЕНИЯ и ОТМИРАНИЯ – характеризуется ослаблением годичных приростов, снижением урожаев и качества продукции, отмиранием обрастающих и отдельных полускелетных ветвей. Стареют все органы растения – от клеток до корней и ветвей.

В дальнейшем теорию ступенчатого развития плодовых растений развил П.Г. Шитт. В результате экспедиционных исследований культурных насаждений плодовых культур в разных регионах СССР и полученных данных П.Г. Шитт предложил делить жизнь древесных плодовых культур на девять возрастных периодов:

1) Период роста – от прививки до первого плодоношения.

Характеризуется – усиленным поступательным ростом, надземной и подземной систем.

Продолжительность: персик – 2-3 года, вишня, слива, черешня – 3-5 лет, яблоня, груша 4-6 лет. (Первая цифра клоновые подвои, вторая – семенные).

Особенности агротехники в этот период - стимулирование и создание условий для:

а) роста корневой системы (глубокая предпосадочная обработка почвы с заделкой удобрений);

б) формирования листового аппарата (формировка кроны, защита от болезней и вредителей);

в) успешной перезимовки (внесение воптимальных дозах фосфорно-калийных удобрений и поливы).

2) Период роста и плодоношения – от первого плодоношения, до наступления регулярных, устойчивых урожаев.

Характеризуется – продолжающимся поступательным ростом и появлением генеративных обрастающих ветвей.

Продолжительность: косточковые 2-3 года, семечковые 3-5 лет.

Особенности агротехники в этот период:

а) необходимо закончить формировку кроны в соответствии с выбранным типом и ограничить рост путем удаления или отгибания верхней части центрального проводника;

б) стимуляция вступления в плодоношение путем отгибания ветвей, кольцевания и др. приемов.

в) в связи с увеличивающимся выносом питательных веществ урожаем и обрезанными ветвями в этот период увеличивают дозу удобрений.

3) Период плодоношения и роста – от наступления регулярного плодоношения и до наивысших урожаев для данных деревьев.

Характеризуется – уменьшается суммарный ежегодный прирост и начинают отмирать отдельные обрастающие ветви.

Продолжительность: косточковых 2-3 лет, семечковых 4-8 лет

Особенности агротехники в этот период:

а) обрезка включает санитарную и вырезку (удаление) переплетающихся ветвей для улучшения освещенности кроны.

б) приемами обрезки, нормирования урожая и системой удобрения стараются не допустить периодичности плодоношения и удлинить этот период.

4 ) Период полногоплодоношения – это период максимальных урожаев.

Характеризуется: ослабленным ростом, усиливается отмирание обрастающих ветвей, начинает снижаться качество продукции.

Продолжительность: зависит от породы, сорта, климатических условий и уровня агротехники. К последним факторам в этот период растения очень чувствительны на этом этапе. У косточковых в среднем он продолжается 4-6 лет, семечковых 8 – 12 лет

Особенности агротехники в этот период:

а) для усиления роста проводят обрезку типа чеканки;

б) улучшают освещенность кроны путем прореживающей обрезки;

в) поддерживают оптимальный режим питания и водообеспечения.

5) Период плодоношения и усыхания – плодоношение продолжается, но продукции резко ухудшается.

Характеризуется: полностью прекращается поступательный рост ветвей, увеличивается усыхание обрастающих ветвей.

Продолжительность: у косточковых 2-3 года, семечковых 3-5 лет.

Особенности агротехники в этот период:

а) в первой половине периода - детальна обрезка с омолаживанием обрастающих ветвей;

б) во второй половине - омолаживающая обрезка кроны на 3-4-х летнюю древесину.

Между продолжительностью первых периодов и последующих существует прямая корреляционная зависимость, чем длиннее первые, тем длиннее последующие. В течение пятого периода сад должен быть выведен из эксплуатации в связи с экономической не целесообразностью его дальнейшей эксплуатации.

6) Период усыхания, плодоношения и роста

Характеризуется: урожайность уменьшается, начинают отмирать полускелетные ветви, появляются жировые побеги.

Продолжительность: косточковых 2-3 года, семечковых 3-5 лет

7) Период усыхания, роста и плодоношения

Характеризуется: начинают усыхать скелетные ветви, появляется много вертикальных жировых побегов, урожаи низкие, качество плодов тоже.

Продолжительность: косточковых 2-3 года, семечковых 3-5 лет

8) Период усыхания и роста

Характеризуется: практически полностью прекращается плодоношение, крона вследствие массового отмирания ветвей сильно оголяется.

Продолжительность: у сточковых 2-3 года, семечковых 3-5 лет.

9) Период роста

Характеризуется: надземная система гибнет, из корней появляется поросль.

Продолжительность: у косточковых 1-2 года, семечковых 2-3 года.

14.Фенофазы вегетации и покоя (малый цикл развития);Растения умеренного климата приспособились к перенесению неблагоприятных условий путем изменения процесса жизнедеятельности, периодичности роста, образования зимующих почек и сбрасывания листьев. В годичном ритме растений умеренного климата наблюдаются два периода: вегетации и покоя. На продолжительность каждого из этих периодов оказывают влияние:

· климатические условия;

· возраст растений;

· физиологическое состояние;

· агротехника.

I. Фенофаза «начало вегетации». Зримо она начинается с набухания почек и раздвижения почечных чешуй. У яблони этот процесс начинается при достижении среднесуточной температуры +5⁰С. Эта температура принята за биологический 0⁰. Агротех.мер.

1. Искореняющее опрыскивание сада(весенняя обмывка деревьев).

2. Внесение фосфорных, калийных и органических удобрений, если они не были внесены с осени.

3. Заканчиваю обрезку и формирование кроны.

4. Мелкое рыхление почвы (закрытие влаги).

II. Фенофаза «зеленый конус». В эту фенофазу из раскрывающейся почки выдвигается конус нераскрывшихся листьев. Начало этой фенофазы отмечают по «мышиному ушку», когда на раскрывающейся почке открываются первые 1-2 чешуи, и они принимают положение под углом, близким к 45-500. В это время происходит массовое расселение вредителей и инфицирование болезнями молодых листочков.Агротех.мер.

1. Химобработка комплексом пестицидов (инсектицид+фунгицид);

2. Внесение почвенных гербицидов;

3. В конце фенофазы первая подкормка азотными или комплексными удобрениями.

4. Рыхление почвы с целью ее разуплотнения после весеннего переувлажнения и создания благоприятных условий для роста корней.

III. Фенофаза «начало цветения». Ее началом считают дату, когда распустилось 10% цветков. В эту фенофазу идет активное расщепление отложенных про запас с осени сложных органических соединений на более простые, которые легко используются растением. На сроки распускания цветочных почек оказывают влияние:

1. температура и влажность воздуха;

2. сорт;

3. подвой;

4. агротехника.

Первыми зацветают косточковые породы (алыча, слива, черешня, вишня). В это же время зацветает жимолость, смородина, крыжовник. Затем цветут груша, яблоня. К поздноцветущим породам относятся земляника, малина, виноград. Срок цветения всех плодово-ягодных пород растягивается с 2-3-й декады апреля и до 1-2-й декады июня. Поэтому практически ежегодно та или иная порода во время цветения попадают под заморозки.

Влияние неблагоприятных климатических условий в период цветения:

1. Снижение температуры воздуха в период цветения приводит:

1. удлинению сроков цветения, что увеличивает повреждения заморозками, вредителями и болезнями;

2. ослаблению выделения нектара и снижению активности насекомых опылителей.

2. Понижение влажности воздуха до 20-30% приводит к высыханию рылец пестика, что препятствует прорастанию пыльцы.

3. Повышение влажности воздуха более 80% вызывает развитие монилиоза, утяжеляются пыльцевые зерна, что препятствует их переносу насекомыми и ветром.

4. Ветер более 5-7 м/сек препятствует лету насекомых-опылителей.