Поскольку засуха и неопределенность в отношении водных ресурсов оказывают все большее давление на садоводческие системы, исследователи из Аппалачской исследовательской станции плодоводства Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США в Кернисвилле, Западная Вирджиния, начали исследование в ответ на большой интерес производителей к тому, как современные подвои яблони ведут себя в условиях засухи. Производители яблок искали более четкие, научно обоснованные ответы на вопрос о том, какие подвои могут лучше себя показывать в условиях ограниченного водоснабжения, особенно по мере расширения систем интенсивного производства и снижения предсказуемости погоды.
Яблони по-разному реагируют на засуху. Подвой — нижняя часть привитого дерева — играет важную роль в определении того, насколько хорошо дерево переносит водный стресс. Результаты исследования показывают, что яблоневые подвои значительно различаются по своей способности переносить длительную засуху. Были обнаружены различия в эффективности использования воды, регуляции роста и физиологических показателях стресса по мере снижения влажности почвы. Некоторые подвои демонстрировали более стабильные показатели при уменьшении полива, в то время как другие проявляли ранние стрессовые реакции по мере усиления засухи.
Результаты исследования подчеркивают важность выбора подвоя как практического инструмента управления садами в условиях ограниченного водоснабжения. Подходы к орошению, основанные на пороговых значениях, использованные в исследовании, демонстрируют, как садоводы могут экономить воду, минимизируя при этом негативное воздействие на продуктивность деревьев, особенно в сочетании с засухоустойчивыми подвоями.
Проект, возглавляемый доктором Эндрю М. Бирером и доктором Лизой Танг при поддержке сотрудницы Вирджинского технологического университета Кэролайн Уолкотт и стажерки программы Biological Science Aid Камрин Виандс, предстовляет собой инновационный подход, который постепенно создавал засушливый стресс в течение шести недель с помощью открытой платформы орошения Open_Irr и почвенных условий, более точно имитирующих условия в садах. Сотрудники Вирджинского технологического университета и Министерства сельского хозяйства США внесли свой вклад, предоставив экспертные знания в области почвоведения, физиологии растений и технологий орошения. Исследование предоставляет практическую, научно обоснованную информацию, которая поможет фермерам в выборе подвоев и управлении орошением в условиях все более изменчивого климата.
Поскольку изменчивость климата и нехватка воды продолжают создавать проблемы для систем выращивания фруктов, данное исследование предоставляет основанные на данных рекомендации по повышению эффективности орошения и поддержанию производства яблок в периоды длительной засухи.
«Фактически, эта работа была напрямую вызвана интересом заинтересованных сторон к изучению реакции современных подвоев яблони на засуху, что было поддержано Ассоциацией садоводов штата Пенсильвания в рамках соглашения 58-8080-3-004. Вторым фактором, побудившим к работе, стала разработка системы управления орошением с открытым исходным кодом Open_Irr, которая облегчила создание засухи во время испытаний. Платформа Open_Irr позволяет нам внедрять пороговое управление водными ресурсами в наших исследованиях, что представляет большой интерес для всей отрасли выращивания специализированных сельскохозяйственных культур», — сказал Бирер.
В исследовании ученых из изучался карликовый подвой Будаговский 9 (Б-9), на который были привиты популярные товарные сорта яблони. В смежных тестах платформы Open_Irr также оценивались другие современные клоновые подвои, такие как Б-10, G-11 (Geneva 11) и G-969.
Выбор подвоя Б-9 (Budagovsky 9) в качестве базового был продиктован несколькими важными причинами. Подвой Б-9 (выведенный в России профессором Будаговским) является одним из самых популярных, массовых и коммерчески успешных карликовых подвоев в интенсивном садоводстве как в России, так и в США. Он идеально подходит для современных шпалерно-карликовых садов с высокой плотностью деревьев на гектар. Исследовать его реакцию требовал сам бизнес.
Б-9 ценится садоводами за выдающуюся зимостойкость (что редкость для карликовых подвоев). Будучи строго карликовым, Б-9 имеет небольшую, мочковатую и поверхностно расположенную корневую систему. Он физически не может «дотянуться» до глубоких грунтовых вод. Сады на Б-9 критически зависят от искусственного орошения. Любой сбой в поливе или «внезапная засуха» бьют по нему в первую очередь, что делает его важным модельным объектом для калибровки датчиков влажности.
В целом, исследование показало, что универсальные стандарты полива неэффективны для интенсивных садов, так как реакция на засуху зависит от комбинации подвоя и привойного сорта, а критический стресс наступает резко при матричном потенциале -60…-80 кПа. Значение работы заключается в переходе к цифровому управлению орошением на основе реальных потребностей дерева, что позволяет защитить урожай от резких засух и экономить ресурсы.
По статье, опубликованной Джейн Черза в журнале American Society for Horticultural Science.
