Часть i общее сортоведение

УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ ДЛЯМСТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

ОБЩАЯ И ЧАСТНАЯ

СЕЛЕКЦИЯ

И СОРТОВЕДЕНИЕ

ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ

КУЛЬТУР

Под редакцией академика Г. В. ЕРЕМИНА

Рекомендовано Министерством сельского хозяйства

Российской Федерации в качестве учебника для

Студентов высших учебных заведений по

Агрономическим специальностям

Москва

«Мир»

«Колос»

УДК 631.52:634(075.8) ББК41.3:42.35я73 0-28

Авторы: доктор с.-х. наук, академик РАСХН Г.В.Еремин, доктор с.-х. наук, профессор А. В. Исачкин, доктор с.-х. наук, член-корреспондент РАСХН И. В. Ка­заков, доктор с.-х. наук, профессор Е. П. Куминов, доктор биологических наук, профессор М. Н. Плеханова, доктор с.-х. наук, академик РАСХН Е. Н. Седов

Рецензент доктор с.-х. наук, профессор А. Ф. Колесникова (Орловский госу­дарственный университет)

Редактор И.А. Фролова

Общая и частная селекция и сортоведение плодовых и 0-28 ягодных культур /Г. В.,Еремин, А. В. Исачкин, И. В. Каза­ков и др.; Под ред. академика Г. В. Еремина. — М.: Мир, 2004. — 422 с, 16 л. ил.: ил. — (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

ISBN 5-03-003592-3

Изложены основы общей и частной селекции и сортоведения плодо­вых и ягодных культур. Большое внимание уделено генетическим методам исследования растений.

Для студентов вузов, обучающихся по агрономическим специальнос­тям.

УДК 631.52:634(075.8) ББК 41.3:42.35*73

ISBN 5-03-003592-3

©Издательство «Мир», 2004

ВВЕДЕНИЕ

Одним из важнейших элементов современных технологий воз­делывания культурных растений является сорт. В растениеводстве сорт — это совокупность культурных растений, обладающих опре­деленными наследственными морфологическими, биологически­ми и хозяйственно ценными признаками, в плодоводстве — клон, т. е. вегетативное потомство одного растения. Обычно клон одно­роден по своим признакам. Возникающие при вегетативном раз­множении наследственные изменения приводят к тому, что в даль­нейшем размножается новый клон, дающий начало новому сорту.

Селекция — это раздел сельскохозяйственной науки о выведе­нии новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, пре­восходящих существующие по урожайности, качеству, устойчиво­сти к неблагоприятным факторам среды и пригодности для возде­лывания при прогрессивных технологиях.

Сортоведение плодовых и ягодных растений, или помология (от латинского помум — яблоко, а в более широком смысле — плод, и греческого логос — учение, или знание), — наука, занима­ющаяся всесторонним изучением и описанием сортов плодовых и ягодных растений с целью их классификации и отбора лучших для культивирования в различных регионах страны.

Сортоведение и селекция неразрывно связаны друг с другом, поскольку невозможно выводить новые сорта, не зная существую­щий сортимент, или описывать и классифицировать их, игнори­руя достижения селекции.

Плодовые и ягодные растения возделывают для получения пло­дов и ягод, которые человек использует в пищу, поэтому именно они, как правило, и привлекают основное внимание помологов и являются предметом селекционного улучшения.

Однако существуют и исключения из этого правила. Например, сорта-опылители, для которых плод не является наиболее важной частью растения, поскольку их широко используют для успеш­ного опыления некоторых возделываемых плодовых культур. Предназначение этих сортов — образовывать большое количество жизнеспособной пыльцы и опылять произрастающие рядом сорта. Достоинства сортов-опылителей, таких, как Креб Долго у яблони

и Тока у сливы, широко распространенные в США и Канаде, оп­ределяются высоким качеством и большим количеством образую­щейся в цветках пыльцы.

У раздельнополых плодовых растений актинидии и облепихи су­ществуют сорта мужского типа, вообще не завязывающие плодов.

Для получения семян, а не качественных плодов выращивают семенные подвои: у яблони — сорта китаек и ранеток, у сливы — сорта тернослив, у персика — сорта GF 305, Памирский 5, Тихо­рецкий 4 и т. д. Не приносят высококачественных плодов и кло-новые подвои яблони (парадизки, дусены), груши, вишни, череш­ни, сливы и персика. Многие из этих подвоев образуют мало пло­дов или совсем не образуют их (Кубань 86, АП 2, ВВА 1, ВСЛ 2).

Не ради плодов выращивают многие сорта декоративных пло­довых культур. Главное в этом случае — наличие органов, создаю­щих декоративный эффект: крупных махровых цветков, как у сор­тов персика Монифик, Клара Мейер, Белая лебедь и вишни (саку­ры) — Кванзан, Асаги, Акебоно; красивой формы кроны — колон-новидной, плакучей, шаровидной, как у отдельных форм яблони, вишни, рябины, алычи, шелковицы; красных листьев, как у сор­тов алычи Цители дроша, Алый парус, Спидола, Голливуд, чере­мухи виргинской Шуберт и Ред Канада, яблони Недзвецкого, краснолистного фундука.

В настоящее время помология превратилась из описательной науки в экспериментальную. Из-за бурного развития в XX в. пло­доводства, особенно промышленного, возникла необходимость не только в описании существующих сортов, но и в активном воздей­ствии на формирование сортиментов плодовых и ягодных куль­тур, обеспечении их совершенствования, изучении и учете в прак­тической деятельности реакции плодового растения на изменение условий внешней среды. Это особенно важно в настоящее время, когда сорт стал важнейшим элементом современных технологий производства плодов.

Сорт сам стал товаром: его можно продавать и покупать. Выра­щивание посадочного материала запатентованных сортов плодовых и ягодных растений осуществляют на основании приобретенных лицензий, предусматривающих отчисление части прибыли от реа­лизации саженцев («роялти») обладателю патента (владельцу). Маркетинг также вошел в сферу производственной деятельности, которую обслуживает помология, предоставляя исходный описа­тельный материал при коммерческой рекламе сортов плодовых и ягодных культур.

Основные задачи, стоящие перед помологией, можно сформу­лировать следующим образом:

полная морфологическая и производственно-биологическая характеристика существующих сортов, позволяющая выделить ап-робационные признаки и использовать эти сорта в производ­ственных и научных целях;

сохранение типичных экземпляров существующих сортов;

изучение изменчивости сортов в зависимости от факторов внешней среды и особенностей современных технологий, выделе­ние наиболее перспективных для производства сортов по комп­лексу ценных признаков, для использования в селекционных про­граммах — по отдельным признакам;

улучшение сортимента путем выявления лучших местных сор­тов, интродукции сортов из различных регионов РФ и зарубежных стран, испытание и районирование этих сортов;

выявление сортов, наиболее пригодных для современных тех­нологий, и разработка новых технологий на основе использования уникальных признаков выделенных сортов;

изучение филогенеза, родословных выдающихся сортов для выявления доноров ценных признаков.

Цель помологии — выявление родства между сортами и разра­ботка на этой основе классификации сортов плодовых и ягодных растений. Классификации сортов могут быть искусственными, ос­нованными на разделении сортов на группы по какому-либо од­ному или нескольким признакам, и естественными, в которых прежде всего учитывается родство сортов, хотя элементы искусст­венного разделения в них также могут быть использованы.

Селекция в переводе с латинского — отбор. Однако селекция как наука — более широкое понятие, хотя отбор — существенная, обязательная часть селекционного процесса на всех его стадиях, а также метод улучшения сорта в процессе его размножения.

Как объект селекции плодовые и ягодные растения обладают рядом специфических свойств, таких, как длительность селекци­онного процесса, высокая гетерозиготность признаков, которая связана с перекрестным опылением большинства плодовых расте­ний, и др., что создает определенные сложности при реализации селекционных программ. В то же время вегетативное размноже­ние плодовых и ягодных культур позволяет закрепить гибридные генотипы, не добиваясь их константности при семенном размно­жении.

Сортоведы и селекционеры должны учитывать, что требова­ния, предъявляемые к сорту, постоянно меняются. Первоначаль­но, когда плоды и ягоды предназначались для местного потребле­ния, отбор велся на вкусовые и внешние качества плодов, сроки созревания и т.д., затем большое значение приобрели товарные качества плодов — транспортабельность, лежкость, пригодность к консервированию.

С развитием промышленного плодоводства требования, предъявляемые к сорту, значительно возросли. Прежде всего это устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды (стрессам) — биотическим (болезни, вредители) и абиотическим (низкие и высокие температуры, недостаток или избыток влаги и солей в почве, неблагоприятные значения рН и т. д.), что во мно-

гом определяет эффективность возделывания сортов в той или иной местности, поэтому подбор и выведение адаптивных сортов становятся важнейшими условиями эффективности промышлен­ных технологий в плодоводстве.

Основная задача помологии и селекции на современном эта­пе — создание сортимента технологических сортов, обладающих комплексом признаков, позволяющих использовать прогрессив­ные технологии возделывания и технику. Это касается признаков как плода (прочность кожицы и мякоти, легкость отделения от плодоножки и т. д.), так и дерева (плотность кроны, низкорос-лость, прочность прикрепления плодов к ветвям). Кроме того, со­временные сорта должны обладать высокой продуктивностью, скороплодностью, регулярностью плодоношения.

Изменились требования и к качеству плодов. Это связано с тем, что плоды и ягоды стали важным сырьем для пищевой про­мышленности, возросло их значение как источников биологичес­ки активных веществ. Введены в культуру ценные в этом отноше­нии растения: облепиха, рябина, лимонник, актинидия, клюква и др. Создаются сорта плодовых и ягодных культур, дающие цен­ный продукт при переработке на перспективные виды консер­вов — сухофрукты, соки, замороженные плоды и т. д., а также пригодные к длительному хранению. Технические и универсаль­ные сорта составляют основу промышленных сортиментов плодо­вых и ягодных растений.

Обогащение сортимента обеспечивается как введением в куль­туру новых растений и созданием новых сортов, так и расширени­ем ареала известных сортов и видов. Возможности обогащения сортимента плодовых культур велики и еще далеко не исчерпаны во всех регионах возделывания плодовых и ягодных растений.

Если в промышленном плодоводстве необходимость получения крупных товарных партий одного сорта и жесткие требования к промышленному сорту приводят к ограничению числа стандарт­ных сортов у плодовых растений, то в любительском садоводстве необходимость удовлетворения разнообразных вкусов, возмож­ность создания любых условий для деревьев (формовый сад, при­менение укрытия и т. д.) требуют максимального разнообразия плодовых растений и их сортов.

Сортоведение и селекция плодовых и ягодных культур тесно связаны с другими науками — ботаникой (анатомией, системати­кой растений), генетикой, биотехнологией, биохимией, фитопа­тологией, энтомологией. Однако для работы по созданию сорта, его оценке и размножению помология и селекция плодовых куль­тур используют свои специфические методы в исследованиях и практической работе. Их рассмотрению и посвящен настоящий учебник.

Часть I ОБЩЕЕ СОРТОВЕДЕНИЕ

•

Глава 1 ИСТОРИЯ ПОМОЛОГИИ

1.1. ЗАРОЖДЕНИЕ ПОМОЛОГИИ

Первые сведения о сортах плодовых растений можно отыскать в трудах ученых Древнего мира. Так, древнегреческий естествоис­пытатель Теофраст (372—287 до н. э.), один из первых ботаников античности, в труде «Исследование о растениях» приводит описа­ние сортов плодовых культур. Он не рекомендует использовать для их размножения посев семян, поскольку при этом часто ухуд­шается качество плодов у потомства, и указывает на преимущества вегетативного размножения сортов плодовых растений.

В Древней Греции плодоводство развивалось благодаря обога­щению сортимента путем завоза новых плодовых растений из стран Передней и Средней Азии, а также Кавказа, где к этому вре­мени уже имелось достаточно большое разнообразие форм мест­ных плодовых культур, возникших на основе дикорастущих видов, кроме того, сюда были завезены некоторые плодовые растения (персик, абрикос, слива, груша) из Китая. Дальнейшее развитие сортоведение плодовых культур получило в трудах древнеримских философов: Катона Старшего (234—149 до н.э.), автора трактата «О земледелии», а затем Плиния Старшего (23—79 до н. э.), труд которого «Естественная история» (в 37 кн.) представляет собой энциклопедию естественнонаучных знаний античности, Колумел-лы. Последний в труде «О сельском хозяйстве» (в 12 кн.) указывает на важность отбора лучших клонов, подбора сортов с учетом их требовательности к почве, местоположению, особенностям ухода.

В Средние века плодоводство развивалось во многих странах, при этом большое внимание уделялось разнообразию сортимента, для чего не только использовали торговые связи с другими страна­ми, но и предпринимали завоевательские походы. Так, одной из целей крестовых походов в Палестину и Сирию было стремление вывезти оттуда лучшие сорта плодовых культур, в частности зна­менитые Дамасские сливы. Распространение на Балканах сливы Венгерки обыкновенной многие исследователи также считают по­следствием крестовых походов в страны Передней Азии.

В Средние века во многих странах Европы сформировались ме­стные сортименты, часто локальные. Возникли общеизвестные сорта: яблони — Ренет Орлеанский, Ренет рейнский, Тиролька;

груши — Бере Боек, Пасс Крассан, Анжуйская красавица; сли­вы — Венгерка итальянская, Венгерка ажанская, Мирабель нан-сийская, Ренклод зеленый; вишни — Монморенси, Гриот ост-геймский и др. В XVII в. швейцарский ботаник Бонгин описал 60 сортов яблони, в том числе Кальвиль белый, Али звездчатый и др.

В XVI—XVII вв. плодоводство в Европе стало важной отраслью сельского хозяйства. С развитием торговых связей между страна­ми плоды стали важным объектом торговли. Это привело к рас­пространению сортов с более товарными плодами и даже к изме­нению соотношения между плодовыми породами. Например, на смену груше с нежными вкусными плодами пришла яблоня, пло­ды которой грубее, но более лежки и транспортабельны, а деревья менее прихотливы.

Развитие торговых связей между европейскими странами выз­вало необходимость систематизации знаний о сортах плодовых культур, в результате чего были созданы первые классификации сортов. В этих классификациях использованы распространенные среди населения понятия о различиях между сортами, связанные с внешним видом, товарными качествами плодов, а также с мест­ностью, где эти сорта возникли и распространились. По назва­нию страны или местности были названы многие сорта или сор-тотипы, например венгерок — у сливы, тиролек — у яблони, бер-гамотов — у груши. У вишни сорта стали делить по окраске мя­коти плода на гриоты, или морели (темноокрашенная), и аморели (светлоокрашенная), у черешни — по консистенции мя­коти на гини (нежная мякоть) и бигарро (плотная мякоть). Неко­торые сорта или сортотипы получили свое название по форме плодов, например кальвили (по сходству с кардинальской шап­кой) у яблони.

В трудах по помологии, появившихся в XIXв. в Германии, Франции, Швейцарии, Бельгии, были даны первые классифика­ции и описания важнейших плодовых культур. Широкую извест­ность получили помологические труды А. Диля, А. Леруа, У. Обер-дика, Г. Лигеля, Е. Люкаса, Н. Б. Ван Монса, В. Ляухе и других ученых, в которых подробно описаны морфологические особен­ности плодов и других органов плодового дерева. На описании плодов построены и классификации сортов, делящие сортимент на большое число классов, групп и подгрупп. Например, в извест­ной системе Диля—Люкаса сорта яблони разделены на 15 классов с учетом ребристости поверхности плода, его размеров, формы, окраски, консистенции и вкуса мякоти. Эта система, как и систе­мы сортов других плодовых растений, была искусственной и не получила широкого признания и распространения, хотя ее от­дельные группы и элементы находят применение в современных системах.

Классификации американских помологов, в частности У. П. Хед-

рика, значительно ближе к естественным. В описаниях сортов плодовых растений они используют характеристики биологичес­ких особенностей и хозяйственно ценные признаки. Предложен­ные ими классификации проще западноевропейских и удобнее для использования.