Биологические особенности и требования к условиям произрастания

Черная смородина относится к роду Ribes L., семейству Saxifragaceae. Род объединяет более 150 видов, из них в СССР произрастает 37 видов, родиной многих из них является Сибирь. В условиях Сибири наиболее широко культивируются сорта черной смородины, происхождение которых связано с двумя видами - смородиной черной (R. nigrum L.) и смородиной дикушей (R. dicuscha Fisch.). Вид R. nigrum представлен европейским (Var. europaeum Pavl.) и сибирским (Var. sibiricum E. Wolf) подвидами.

Смородина черная (R. nigrum L.) распространена на всей европейской части, кроме юга и юго-востока. На севере доходит до побережья Ледовитого океана и Белого моря, растет в Карелии и на Кольском полуострове, по всему Уралу и от Урала до Байкала, встречается в северо-восточной части Казахстана, на Западном Алтае и по всей южной полосе предгорий сибирских гор (Горбунов, 1980).

Вид R. dicuscha, или алданский виноград,- самый морозостойкий и урожайный. Характеризуется высокой самоплодностью, мало поражается грибными заболеваниями. Ареал ее ограничивается Восточной Сибирью и западной частью Дальнего Востока. В основном ее местообитание приурочено к среднему течению Амура, Лены, Колымы и их притоков. Южная граница ареала вида проходит в северной части Читинской области и Бурятской АССР. В Приморском крае, на Сахалине и Камчатке в естественных условиях произрастания смородины дикуши нет (Бочкарникова, 1973).

Рост и развитие. Смородина - многолетний кустарник. Высота куста в зависимости от условий местообитания, агротехники и сорта колеблется от 1 до 2 м. Продолжительность жизни и высокая продуктивность куста при систематической вырезке старых ветвей может составлять не менее 20 лет, но на промышленной плантации она не превышает 6-7 лет. Вызвано это особенностями строения куста. Он состоит из ветвей разного возраста. В первый год роста при заглубленной посадке саженца из почек появляются однолетние побеги, нередко называемые нулевыми. При хорошей агротехнике их длина может превышать метр. На таком побеге можно насчитать до 30 почек, которые формируются в пазухах листьев. На следующий год из подземной части стволика появляются новые однолетние побеги, а однолетние ветви прошлого года начинают ветвиться. Из нескольких самых нижних почек вырастают сильные побеги, из большинства других почек появляются кисти и по 1-3 побега замещения. Величина этих побегов уменьшается от основания к верхушке.

Каждый год возникают новые однолетние побеги, а появившиеся в прежние годы увеличивают порядки ветвления. Поэтому на плодоносящей плантации каждый куст состоит из ветвей разного возраста. При этом с увеличением возраста ветви приросты становятся короче и несут все меньшее количество почек. По достижении шестисемилетнего возраста приросты в верхней части ветвей уменьшаются до 3-5 см и на следующий год такие ветви начинают усыхать с вершины, зато из спящих почек в их нижней части появляются мощные побеги возобновления. Начинается естественное омоложение куста. Плодоношение резко падает.

Наиболее продуктивны ветви в возрасте третьего-четвертого года. В пятилетием возрасте продуктивность их снижается, а в возрасте шести лет и старше она падает настолько, что выращивать смородину становится экономически невыгодно (Шпилева, 1974).

Кусты смородины в зависимости от сорта имеют форму сжатую или раскидистую, что важно для обработки междурядий, защиты растений от вредителей и болезней механизированной уборки урожая. При раскидистой форме кроны концы ветвей при обработке обламываются или давятся колесами трактора и опрыскивателя. Затруднена или невозможна работа ягодоуборочного комбайна.

Для сибирских сортов, происхождение которых связано со смородиной дикушей и сибирским подвидом смородины черной, характерны раннее начало вегетации при небольшой сумме положительных температур и сильный рост побегов в июне. В первой декаде июля ростовые процессы приостанавливаются и начинается дифференциация почек.

В начале октября при сумме положительных температур 2345-2398° вегетация сортов заканчивается.

Эта биологическая особенность требует своевременного проведения первой обработки почвы, обеспечивая для развития корней наиболее благоприятный воздушный, температурный и пищевой режимы.

Основная часть корневой системы смородины занимает верхний, наиболее плодородный слой почвы, залегая не глубже 40-50 см.

Чем меньше растения обеспечены питательными веществами и влагой, тем сильнее корни углубляются и тем дальше в междурядье уходит корневая система. Удобрения способствуют интенсивному развитию корней и концентрации их под кустом.

При небольшой глубине корнеобитаемого слоя, который в течение вегетационного периода подвержен иссушению, смородина больше нуждается во влаге.

Фенологические фазы. Вегетировать смородина начинает раньше всех ягодников. Даты наступления фенологических фаз зависят не только от сорта, температуры воздуха и погодных условий, но также от места произрастания растений (северный или южный склон), района выращивания, снегонакопления и др.

Вегетация начинается с набухания почек. Через 2-3 дня, с повышением суммы температур, наступает новая фаза - зеленый конус листочков. В это время начинают распускаться почки.

С появлением первых зубчиков листьев рост листовой трубки приостанавливается и до обособления листьев проходит 2-3 недели, а до образования полноразвитых листьев еще 1-2 недели.

Во время замедленного роста листовой трубки интенсивно развивается кисть, к моменту образования полноразвитых листьев наблюдается выдвижение цветоносов из почки. После этого, в зависимости от температуры воздуха, проходит еще 7-10 дней до распускания первых от основания кисти бутонов, когда начинается цветение.

Цветение продолжается 1-3 недели. При более высокой температуре оно проходит быстрее, чем при низкой. Хорошая завязываемость ягод без использования пчел наблюдается при среднесуточной температуре 12-18°С и отсутствии заморозков.

При неблагоприятных температурных условиях завязывание ягод может не наступать по разным причинам: гибель рыльца пестика, невосприимчивость его к пыльце, замедленное прорастание пыльцы сквозь ткани столбика завязи. Неблагоприятные условия при оплодотворении могут сложиться при низкой температуре и очень высокой (25°С и выше), когда быстро высыхает рыльце пестика. От окончания цветения до появления ясно различимых первых ягод в кисти проходит 1-1,5 недели. В это время отмечают фазу роста завязи.

Созревание ягод начинается с перехода их окраски от зеленой к красно-коричневой, затем к бурой и черной. Фаза отмечается в середине июля - начале августа. От окончания цветения до созревания ягод проходит 30-45 дней и более.

Фаза начала листопада наступает в середине сентября, раньше у сортов, производных смородины дикуши, позже у сортов, происхождение которых связано с европейским подвидом черной смородины.

Листопад завершается к концу сентября - началу октября. У последней группы сортов он может и не закончиться, при ранней зиме растения вступают в зимовку с неопавшими листьями. Происходит это в случае, если сумма положительных температур за вегетационный период меньше 2437-2556°.

Дифференциация генеративных органов. У смородины различают три типа почек - спящие, вегетативные и вегетативно-генеративные. Спящие почки образуются у основания побегов. Они пробуждаются при естественном омоложении куста, когда старые ветви начинают усыхать с верхушки, и при искусственном омоложении, когда скашивают или вырезают поврежденные или отплодоносившие побеги.

Вегетативные почки находятся в нижней части однолетних прикорневых побегов и сильных побегов возобновления. У сибирских сортов в небольшом количестве эти почки можно встретить у основания части прироста прошлого года, причем с увеличением возраста куста подавляющая часть почек на приросте прошлого года, даже верхушечные почки побегов превращаются из вегетативных в вегетативно-генеративные.

Вегетативно-генеративные почки вместе с одной или несколькими кистями образуют один или несколько побегов замещения или розетку листьев. Вегетативно-генеративные почки с побегами замещения характерны для средней части прошлогоднего прироста, а с розетками листьев - для его самой верхней части и кольчаток.

Формирование вегетативно-генеративных почек начинается с момента затухания роста побегов. Переход почки из вегетативного состояния в вегетативно-генеративное в полевых условиях проходит в середине июля и характеризуется возникновением вторичного бугорка на конусе нарастания. При этом конус нарастания вытягивается и приобретает ширококонусовидную форму, образуя ось соцветия, на которой по мере ее роста во второй декаде июля закладываются цветковые бугорки. Число бугорков соответствует будущему количеству цветков.

Процесс формирования будущих бутонов начинается у основания оси соцветия в конце июля - начале августа. К середине августа формируются настоящие пыльники и закладываются в полости завязи бугорки семяпочек. В почке могут развиваться несколько кистей.

Уровень минерального питания существенно влияет на процесс перехода почек из вегетативного состояния в вегетативно-генеративное и темпы их дальнейшей дифференциации. При уравновешенном питании смородины азотом, фосфором и калием наибольшее количество почек из вегетативных превращаются в вегетативно-генеративные, на двулетней древесине образуются кольчатки, в почке формируются кисти с большим количеством цветков, появляется больше почек с двумя и тремя кистями. Недостаток какого-либо элемента сокращает образование вегетативно-генеративных почек, кольчаток и дополнительных кистей в почке.

Исследования показали, что закладка и развитие генеративных органов начинаются при затухании ростовых процессов и продолжаются до конца вегетации (Шпилева, 1978). Между ритмами внепочечного развития побегов и переходом почек из вегетативного в вегетативно-генеративное состояние существует тесная связь. Сорта, раньше заканчивающие рост побегов, быстрее переходят к закладке генеративных органов. Однако начало заложения соцветия и его развитие тесно связаны с метеорологическими условиями вегетационного периода. Высокая температура воздуха и низкая влажность почвы ускоряют начало заложения оси соцветия, но в дальнейшем образование цветковых бугорков, будущих зачатков цветков, и развитие оси соцветия сильно сдерживаются. Оптимальные для растений температурный и водный режимы почвы способствуют формированию максимально возможного для сорта при сложившемся минеральном питании количества цветковых бугорков на оси соцветия. Заложение цветковых бугорков у одних сортов (Красноярский великан, Надежда, Дипломная, Дымка, Ночка, Красноярская десертная, Ранняя, Урожайная, Хасановец) начинается до созревания ягод, у других (Зоя, Сизовка, Приморский чемпион, Синяя, Дружная, Кокса, Татарская, Минусин- ка) - одновременно с ним, у третьих (Русь, Бия, Данка, Катунь, Нина, Зарница, Хакаска, Тайга, Барнаулка, Длин- нокистная, Алтайская десертная, Каракол, Юбилейная, Колхозная, Дочь Алтая, Голубка, Осенняя алтайская, Стахановка Алтая, Черная Лисавенко, Болдуин) - после созревания ягод.

Глубокая дифференциация тканей зачатков цветков снижает их зимостойкость. Зачатки, в завязи которых уже осенью формируются семяпочки, более подвержены губительному воздействию резкого колебания температуры в начале зимы, чем менее дифференцированные. Меньшей дифференциации способствует оптимальный водный режим растений.

Цветение, опыление и оплодотворение. Цветки смородины до 8-9 мм в диаметре собраны в соцветие - кисть.

Нередко в одной почке формируется 2-3 и более кистей, причем кисть из центрального конуса нарастания (терминального) имеет наибольшее количество цветков, а кисти из боковых (аксиллярных, пазушных) конусов - меньшее.

Смородина черная способна к самоопылению. Но высокой способностью к самоопылению, или самофертильностью, обладают не все сорта, а только те, которые в своем происхождении связаны со смородиной дикушей (Приморский чемпион, Голубка, Зоя, Кокса). Сорта Алтайская десертная, Бия, Нина, Бердская, имеющие в качестве родителей сибирский и европейский подвиды черной смородины, отличаются средней восприимчивостью к своей пыльце. Сорта Зарница, Алтайский великан самостерильные, с ярко выраженным контролем самонесовместимости и подавления самооплодотворения. Даже при самофертильности сорта самоопыление может не произойти вследствие того, что рыльце пестика находится выше пыльников. Для успешного самоопыления пыльники должны как бы нависать над столбиком завязи. Именно расположением пестика относительно тычинок во многих случаях объясняется высокая самоплодность одних сортов, средняя - других и низкая или отсутствие ее - третьих.

Однако смородина как вид формировалась как типичный перекрестник. Пыльца ее крупная, тяжелая и липкая. Для ее переноса с лопнувшего пыльника на рыльце пестика необходимы насекомые (жуки, мухи, бабочки, шмели, осы или пчелы). Только в этом случае успешно проходит самоопыление.

Требования к условиям произрастания. Тепло. Происхождение смородины связано с умеренно теплым и влажным климатом северного полушария, а также горных районов Центральной и Южной Америки. Оптимальная температура для ее роста +18-20°С. Рост замедляется при более высокой температуре, хотя при обилии осадков он достаточно интенсивный. Сорта смородины в Сибири начинают вегетировать при температуре 2-5°С, но рост побегов замедляется при 10°С.

Наиболее благоприятные условия для роста и плодоношения смородины складываются в районах с умеренными зимами, теплым, но не жарким летом, с ежегодным количеством осадков 500-600 мм. В Сибири такие условия наблюдаются во многих областях, но особенно в Томской, Кемеровской, в Минусинской котловине Красноярского края, в предгорье Алтая.

Смородина - одна из наиболее зимостойких и морозоустойчивых ягодных культур. Однако нередко у нее наблюдаются подмерзание прежде всего генеративных органов в почках или полная гибель почек, затем подмерзание однолетней и даже многолетней древесины.

Зимостойкость и морозоустойчивость вегетативных и генеративных органов зависит от происхождения сорта, от подготовки растений к зиме, что связано с нагрузкой куста урожаем, поражением листового аппарата вредителями и болезнями, от обеспеченности растений влагой и питательными веществами в минувший летне-осенний период, а также от величины снегового покрова.

Более зимостойкие - сорта, производные смородины дикуши и сибирского подвида черной смородины, менее зимостойкие - сорта, связанные в происхождении с европейским подвидом черной смородины. Однако зимостойкость сортов разного происхождения тесно связана с агротехникой. Чем ниже уровень агротехники, тем слабее растения готовятся к зиме и ниже зимостойкость генеративных органов, причем на всех сортах, в том числе и у потомков очень зимостойкой смородины дикуши (Приморский чемпион, Голубка).

Сохранить будущий урожай зимой помогает высокая агротехника на плантации летом и осенью предшествующего года.

Влага. Черная смородина - одна из влаголюбивых ягодных культур, не устойчива к засухе. При недостатке влаги в корнеобитаемом слое почвы растения растут плохо, ягоды у них мелкие и созревание их растянутое. При сильном дефиците влаги склонны к осыпанию не только зрелые, но и созревающие, бурые ягоды.

Однако, несмотря на влаголюбие, смородина не выносит болотистых почв, плохо мирится с близким залеганием грунтовых вод (менее 1 м). Побеги преждевременно останавливаются в росте, листья приобретают желто- зеленую окраску. Причина заключается в том, что корневая система смородины резко реагирует на кислородное голодание. Поэтому поддержание верхнего слоя почвы в рыхлом состоянии сберегает влагу и создает хороший воздушный режим для корней, особенно весной. На плантации, где почва обработана с опозданием, смородина отстает в росте.

Установлено, что отрицательную реакцию у смородины вызывает недостаток влаги в почве в фазу массового цветения и завязывания ягод, в фазы побурения и созревания ягод, перед началом листопада и особенно в конце листопада, перед уходом растений в зиму. Нижний предел увлажнения на среднесуглинистых черноземах лесостепи и степи Алтайского края в период вегетации смородины должен составлять 70% ППВ. В Новосибирской области на такой же почве в первую половину лета, когда активно идут ростовые процессы, нижний предел увлажнения почвы равен 80% ППВ.

Свет. Смородина - светолюбивая культура. Об этом свидетельствует форма куста, обычно раскидистая, приспособленная к улавливанию максимального количества света. У прямостоячих кустов основания ветвей сильно оголяются, к четырем-пяти годам плодоношение перемещается в верхнюю часть куста.

При постоянном недостатке света переход почек из вегетативного состояния в вегетативно-генеративное сильно замедлен. Из-за недостатка света смородина слабо плодоносит. Поэтому ее высаживают на участках, хорошо освещенных и чистых от сорняков.

Почва и условия минерального питания. Смородина предпочитает хорошо окультуренные, среднесуглинистые и легкосуглинистые черноземы выщелоченные, серые лесные, лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы. При регулярном орошении хорошо растет и плодоносит на супесях. При обогащении корнеобитающего слоя органическими и минеральными удобрениями дает высокие урожаи на дерново-подзолистых почвах.

Малопригодны для нее черноземы карбонатные, высоковскипающие и солонцеватые, заболоченные и засоленные почвы. Чувствительна смородина и к повышенной кислотности почвы. Оптимальная реакция почвенного раствора pH 6,3-6,8.

Смородина отзывчива на удобрения. На черноземных почвах разного механического состава, характеризующихся недостаточным содержанием фосфора и калия и высоким по отношению к этим элементам азота, она в молодом возрасте всегда положительно реагирует на улучшение фосфорно-калийного питания и отрицательно - на азотные удобрения, причем отрицательное влияние усиливается при большей дозе азота в смеси удобрений (Приложение 1).

Приложение 1. Плодоношение черной смородины сорта Приморский чемпион в зависимости от уровня минерального питания (лугово-черноземная почва, Новосибирская область), ц/га

^* (Разница по сравнению с контролем существенна на уровне значимости 5%)

Среди ягодников черная смородина в потреблении азота уступает только землянике, в потреблении калия - землянике и крыжовнику, а по выносу фосфора занимает первое место. Это характеризует смородину как фосфоролюбивую культуру. Однако коэффициент использования фосфора из удобрений по сравнению с азотом и калием низкий. Поэтому фосфорные удобрения эффективны в повышенных дозах и когда в питательной смеси они преобладают над азотными и калийными удобрениями. Использование фосфора увеличивается при улучшении питания растений другими макроэлементами, особенно азотом.

В любую фазу развития растениям необходимо сбалансированное азотно-фосфорное и калийное питание. Недостаток или избыток одного из элементов значительно снижает поглощение других, даже если они находятся в почве в достаточном количестве. Но в каждую конкретную фазу в балансе питания один из элементов является ведущим.

В отношении питания наиболее важной можно считать фазу начала дифференциации почек. В фазу дифференциации и роста генеративных органов почек необходимо усиленное фосфорное питание. Фосфор способствует фосфорилированию, активации и биосйнтезу сахаров и за счет этого ускоряет превращение почек из вегетативных в вегетативно-генеративные. Повышенное азотное питание в связи с усилением ростовых процессов увеличивает расход сахаров на биосинтез аминокислот и белков, и дифференциация почек задерживается.

После завершения первых этапов дифференциации почек роль азота становится не менее важной, чем фосфора, так как азот необходим для биосинтеза белков протоплазмы растущих генеративных органов.

Особенно велика потребность в азоте как строительном материале у древесных растений в период интенсивного роста побегов. Обеспеченность растений в эту фазу питательными веществами, особенно азотом, повышает величину, темп нарастания древесины и листовой поверхности и увеличивает размер завязей, урожай.

В фазу затухания роста побегов откладываются питательные вещества в растении. В это время вместе с азотом и фосфором особую роль приобретает обеспеченность растений калием, способствующим поддержанию фотосинтеза стареющих листьев на высоком уровне и своевременной подготовке растений к зиме. Это гарантирует хорошую перезимовку растений. Предпочтение следует отдавать калийным удобрениям, которые не содержат хлора, так как черная смородина отрицательно реагирует на большое количество хлора.

Важнейшая особенность черной смородины - способность накапливать в тканях древесины и корнях питательные вещества и расходовать их рано весной, когда вследствие низкой температуры и слабой микробиологической активности в почве не накапливаются нитраты, и малодеятельная корневая система лишь небольшую часть питательных веществ использует из почвы. Значительная доля их поступает к точкам роста из запасов в тканях растения. Весной до наступления видимого роста побегов продолжается дифференциация частей цветка, и на это расходуется много энергии. В запасающих органах резко снижается содержание крахмала и возрастает количество сахаров и аминокислот. Период дозревания пыльцы и цветения кратковременный, но в физиологическом отношении напряженный, сопровождающийся повышенным дыханием. В эту фазу не только уменьшаются запасы сахаров, но могут "сгореть" все запасы, накопленные растением осенью. Следовательно, важно создать для растения в течение вегетации такие условия, которые способствовали бы накоплению большого количества питательных веществ в запасающих тканях.