Архитектура виноградного куста - Фитометрические характеристики виноградного куста

Для количественного описания архитектуры отдельного растения или РП используются различные фитометрические характеристики [248, 306].
В случае винограда к простым фитометрическим характеристикам могут быть отнесены такие, как число листьев и побегов на кусте и на одном погонном метре ряда; длина, ширина и высота кроны; длина побега и его облиственность; характер развития пасынковых побегов и др. Эти характеристики дают общее представление о состоянии и развитии растения.
С точки зрения радиационного режима наиболее существенной характеристикой архитектуры растений в посевах со сплошным покровом является относительная площадь листьев, или индекс площади листьев LAI — отношение односторонней площади листьев к площади земли, которую занимает листовая масса растений. В отличие от посевов, при рядовой посадке LAI меняется не только с высотой, но и поперек ряда. Поэтому для виноградника с рядовой посадкой LAI рассчитывается двояко: как отношение площади листьев кроны индивидуального растения к площади ее горизонтальной (S = =ху) или ее вертикальной проекций (S = xz). Соответствующие ILAI обозначаются как ILAIr и ILAIB.
Как показывают исследования, в зависимости от вида растения и условий произрастания относительная площадь листьев РП изменяется в широких пределах.
Так, например, в рядковом посеве кукурузы величина LAI посева варьирует от 2 [67] до 8 [309], а в посевах сорго и хлопчатника составляет соответственно 4,5 и 2,8 [312]. У луговых ценозов величина LAI составляет 2,6—6,3 [295], в травянистых сообществах Камчатки 11—13 [218]. В смеси клевера с ежой сборной в фазу цветения величина LAI достигала 23 [4]. Листовой индекс у древостоев в возрасте 15—20 лет составляет у дуба 5,8, клена 5,1, березы 6,0, сосны 6,7 [298]. У большинства лиственных древостоев он равен 2—5. В высокополнотных темнохвойных древостоях величина LAI меняется от 6 до 10, а в сомкнутых буковых лесах достигает 10—13 [3].
В качестве другой фитометрической характеристики архитектуры растений используется показатель плотности площади листьев uL, представляющий собой площадь листьев в единице объема кронового пространства. Величина иь имеет размерность дм²/дм³ или м²/м³.
Между относительной площадью листьев и ее плотностью существует соотношение: LAI=huL, где h — высота облиственной части растения.
В посевах кукурузы при LAI = 2-3 плотность площади листьев составляла 0,20 дм²/дм³, а при LAI=7 (посев большой густоты) — 0,75 дм²/дм³ [366]. Максимум плотности площади листьев в отдельном слое кукурузы, пшеницы, конских бобов, донника белого, костра безостого варьирует от 0,3 дм²/дм³ у пшеницы до 0,9 дм²/дм³ у кукурузы [309]. В посевах сорго uL составляет 0,17 дм²/дм³, в посевах хлопчатника — 0,30 дм²/дм³ [312]. В посевах ярового ячменя в стадию роста последнего листа uL достигала 1,2—1,4 дм²/дм³ [230]. Наибольшая плотность площади листьев встречается в травостоях многолетних трав — до 3,0—3,5 дм²/дм³ [5]. У яблони с конусовидной формой кроны отношение площади листьев кроны к объему составило на сильнорослом подвое 2,4дм²/дм³, на слаборослом — 4,8дм²/дм³ [190].
Для анализа закономерностей радиационного режима и моделирования фотосинтетической продуктивности растения или ценоза используется характеристика вертикального распределения площади листьев отдельного растения SL(z). Эта функция характеризует площадь листьев в слое единичной толщины одного растения и измеряется в дм²/дм. Величина z (вертикальная координата) может быть
представлена как безразмерная: z = z/h, где z — высота слоя, занятого листьями; h — высота кроны; z — относительная высота растения (кроны). Величина z меняется от 0 до 1. Для построения кривых распределения площади листьев используется
координата z=\—zjh, т. е. за начало отсчета принимается верхняя граница кроны. В этом случае вертикальное распределение листовой массы представляется в виде нормированной функции абсолютной площади листьев Sji(z), или нормированного индекса площади листьев Sl(z). Оба показателя дают представление о размещении листьев в слое высотой z. Для определения площади фитоэлементов используется метод послойного срезания растений [471].
В посевах кукурузы максимум кривой распределения площади листьев образуется на относительной высоте 2 = 0,7-0,8 и составляет 2,3—2,5; у подсолнечника площадь листьев наибольшая в зоне г = 0,8-0,9; у хлопчатника в нижней зоне (z = 0,4); у картофеля — в верхних ярусах (z=0,9). Сорго характеризуется двумя максимумами: один в нижней части посева
(2 = 0,35), другой на уровне 2 = 0,75 [311]. У озимой пшеницы максимум поверхности элементов растений находится в слое 20—40 см, у озимой ржи положение максимума меняется от 30 до 110 см [164].
Гойса и Рогаченко [90] определяют нормированную площадь листьев как отношение площади листьев к его максимальному значению. По мере развития посева кукурузы максимум распределения площади листьев смещается с высоты z=0,5 на 2 = 0,75-0,80. Раунер [298] отмечает резкое различие в абсолютных значениях плотности фитомассы древесной растительности и травянистых видов. Пространство лесного полога менее насыщено фитомассой по сравнению, например, с плотными густыми посевами люцерны.
Существенное влияние на радиационный режим оказывает уровень расположения слоя с максимальной площадью листьев. По характеру вертикального распределения ассимилирующей поверхности выделяют три типа структуры посевов: 1) с максимумом площади листьев в верхней или средней части посева,
2) с максимумом площади листьев в нижней части посева,
3) с равномерным распределением площади листьев растений по высоте [123, 306]. Типы структуры зависят от видового состава культуры, агротехнических и погодных условий, фазы развития растения. В РП со структурой первого типа солнечная радиация поглощается наиболее интенсивно в верхней части. В РП со структурой второго типа радиация поглощается плавно по вертикальному профилю. При равномерном распределении поверхности биомассы в РП (3-й тип структуры) вертикальное изменение радиационного режима также происходит плавно, но вблизи верхнего уровня наблюдается некоторое изменение наклона кривых вертикального профиля.