Параметры кроны и вертикальное распределение площади листьев - Архитектура виноградного куста

Оглавление
Архитектура виноградного куста
Фитометрические характеристики
Морфофизиологические факторы формирования кроны винограда
Параметры кроны и вертикальное распределение площади листьев
II.3. ПАРАМЕТРЫ КРОНЫ И ВЕРТИКАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ЛИСТЬЕВ
Имеются единичные сведения о параметрах кроны винограда. Показано, например, что в шпалерно-рядовых посадках удовлетворительная освещенность внутри кроны обеспечивается при ширине кроны до 50—60 см и размещении в ней семи-восьми слоев листьев. Увеличение ширины кроны до 70— 90 см и более за счет увеличения нагрузки побегами приводило к резкому снижению освещенности внутренних частей куста J130]. У группы сортов в условиях Ростовской области и в степном Крыму на приземных веерных формировках ширина кроны на высоте 50 см составляла в среднем около 50 см [58].
В табл. 2 приведены полученные нами средние по периодам вегетации параметры кроны сильнорослого сорта Шабаш с веерной формировкой на одноплоскостной вертикальной шпалере (виноградники поливные).

Таблица 2
Параметры кроны винограда на вертикальной шпалере (сорт Шабаш)


Дата

 

 

 

Площадь питания куста,

м

 

 

2,5X2,5

2,5X1,5

1,5X1,0

X

У

г

X

У

г

X

У

г

 

 

 

 

1970 г.

 

 

 

 

24 VI

61

38

74

62

34

68

60

33

61

29 VII

128

53

140

113

53

104

100

44

100

19 VIII

136

62

143

127

58

105

100

44

100

15 IX

172

60

159

140

55

129

100

43

115

 

 

 

 

1971 г.

 

 

 

 

19 VI

74

40

85

75

42

85

47

37

91

24 VII

138

53

136

136

48

92

100

44

101

10 VIII

184

48

137

150

40

85

100

35

115

6 IX

242

46

128

150

42

 

100

41

120

В редких посадках (2,5x2,5 м) крона куста продолжительное время не заполняет отведенного ему в ряду пространства. В период наибольшего развития длина кроны составляет 170— 240 см, ширина кроны быстро достигает максимальных значений (50—60 см), высота кроны в редких посадках наибольшая и достигает 140—160 см.
При уменьшении межкустного расстояния до 1,5 м пространство в ряду заполняется листовой массой быстрее (в 1971 г. это произошло уже в первой декаде августа). Максимальная ширина кроны достигает 48—58 см, т. е. тех же размеров, что и при редкой посадке. В то же время отмечается значительное уменьшение высоты кроны (до 110—130 см).
В насаждениях с густой посадкой (1,5X1,0 м) кроны кустов в ряду уже в третьей декаде июля смыкаются в сплошной контур. Ширина кроны уменьшается до 44 см, а высота удерживается на уровне варианта 2,5x1,5 м и составляет 115—120 см.

Не приводя табличного материала, отметим, что у среднерослого сорта Рислинг параметры кроны в зависимости от густоты посадки изменяются в целом аналогично сорту Шабаш, но абсолютные их значения несколько меньше. Ширина кроны в редких посадках достигает 50 см, а в густых — 40—45 см; высота кроны 130—140 см в редких и 110 см в густых посадках. Уменьшение межкустного расстояния от 1,0 до 0,75 м при ширине междурядий 1,5 м не оказало влияния на ширину и высоту кроны кустов.
Таким образом, при средней ширине кроны около 50 см в насаждениях с междурядьями 2,5 м (наиболее широко представленных в промышленном виноградарстве) земельная площадь виноградника используется надземной частью куста примерно на 20%.
Как отмечалось выше, одной из важных фитометрических характеристик является характеристика вертикального распределения площади листьев.
Обобщенное представление о функции Sji (z)у винограда дает кривая на рис. 7. Она составлена таким образом, что слой с максимальной площадью листьев Лмакс соответствует единице, а площадь листьев каждого слоя Jli определяется как Л^ЛМЛКС.Разброс точек на кривой показывает, что, несмотря на некоторые сортовые различия, в распределении площади листьев по высоте кроны отмечается общая закономерность — наличие максимума в зонах 2 = 0,5-=-0,7 и z = 0,9. В целом распределение площади листьев по высоте кроны винограда можно характеризовать как равномерное. Относительное увеличение площади листьев в верхней части кроны вызвано тем, что в производственных посадках при полном развитии кустов верхняя часть сильно растущих побегов обычно размещается на верхней проволоке или свисает с нее, образуя дополнительную фитомассу.
Нормированные характеристики площади листьев
Рис. 7. Нормированные характеристики площади листьев Sji (2) по высоте кроны куста (z) у сортов Ркацители (1), Шабаш (2) и Рислинг рейнский (3).

Усредненные фитометрические характеристики показывают (табл. 3), что в насаждениях с вертикальным размещением побегов при нагрузке на куст 30—35 побегов в зависимости от межкустного расстояния (1,5 и 0,75 м) на погонный метр ряда приходится от 20 до 40 побегов и от 3,7 до 5,4 м2 листовой поверхности. В этом случае величина ILAI?кроны достигаете— 10, что ровно вдвое выше значений LAI,при которых посевы с хаотичной ориентацией листьев поглощают практически всю падающую на них ФАР (за вычетом отраженной радиации) [137]. Индексы листовой поверхности относительно боковой проекции кроны значительно меньше: у сорта Ркацители, имеющего ажурную крону, ILAISравен 2,5, у сортов Шабаш и Рислинг значения ILAIaдостигают 3,5.

Таблица 3
Средние фитометрические характеристики кроны винограда при вертикальном размещении побегов (западная степная зона Крыма, 1972 г.)


Сорт

Средняя длина побега, см

Число побегов

Площадь листьев

на куст

на 1 пог. м

побега,
дм2

куста,
м2

на 1 пог. м, м2

Шабаш

146

32

21

22,5

7,2

4,8

Рислинг

150

35

23

23,1

8,1

5,4

Ркацители

112

30

40

9,3

2,8

3,7

Продолжение табл. 3

 

Средние параметры

кроны, см

ILAlr

ILAIB

ttL>
мг/м3

Сорт

длина

ширина

высота

Шабаш

150

60

140

8,0

3,4

6,8

Рислинг

150

54

156

10,0

3,5

8,4

Ркацители

75

40

146

9,5

2,5

8,1

Примечание. У сортов Шабаш и Рислинг площадь питания куста 2,5X1,5 м, у сорта Ркацители — 3x0,75 м.

Данные о вертикальном распределении площади листьев по слоям показывают (табл. 4), что в период полного развития кроны (в августе) значения ILAIr,равные 4—5, отмечаются уже в слое z = 6-=-8 дм. Следовательно, падающая на горизонтальную поверхность кроны солнечная радиация поглощается уже верхней половиной кроны. Значения ILAIBпо слоям изменяются от 2,3 до 5,4 (исключая верхний слой до 4 дм, где значения ILAIBменьше), что также обеспечивает высокий уровень поглощения радиации, падающей на боковые поверхности кроны.

Рис. 8. Изменение длины потока лучей внутри кроны винограда в зависимости от высоты Солнца
у — ширина, г —высота кроны.

Следует отметить, что при шпалерно-рядовой системе культуры винограда для солнечных лучей, проходящих через боковые поверхности кроны, длина пути внутри кроны в течение дня не остается постоянной: она растет с увеличением h0,т. е. угла падения лучей, и тем самым как бы меняется ILAIS.

Простые расчеты, выполненные в масштабе (рис. 8), показывают, что для ILAIB=3при углах падения лучей на боковую поверхность 30, 45 и 60° фактические значения ILAIBсоставляют соответственно 3,5, 4,2 и 6,0. Даже при ILAIв = 2 при изменении угла падения лучей до 45 и 60° фактические значения ILAIBсоставляют 2,8 и 4,1.
Значения Ul варьируют по слоям в больших пределах — от 5,5 до 12,0 м23, причем какой-либо четкой закономерности в изменении величины uLпо высоте кроны проследить не удается. Таким образом, в сравнении с другими культурами (полевыми и древесными) крону винограда с вертикальным размещением побегов можно характеризовать как оптическую систему высокой плотности.

Таблица 4
Фитометрические характеристики кроны винограда по слоям при вертикальном размещении побегов (западная степная зона Крыма)

 

Сорт

Слой
сверху

Шабаш

 

Рислинг

 

Ркацители

вниз,
дм

ILA /г

ILAIB

мг/м3

ILA /г

ILAlb

мг/м3

ILA /г

ILAlb

мг/м3

0—4

1,6

2,5

5,6

1,7

1,6

5,5

1,7

1,5

5,5

4—6

2,7

3,4

7,7

2,8

3,0

8,3

2,8

2,3

7,3

6—8

4,0

4,0

7,3

4,8

5,4

12,0

4,1

2,6

7,1

8—10

5,6

4,5

7,6

6,5

4,4

7,9

5,6

3,1

8,4

10-12

6,7

3,4

5,7

8,3

4,8

8,6

7,4

3,5

9,5

12—14

8,0

4,0

6,6

10,0

4,5

8,2

9,5

4,1

11,2

Примечание. Характеристики ILAIrдаются нарастающим итогом.

Таблица 5
Средние фитометрические характеристики кроны винограда при вертикальном (В) и свободном (С) размещении побегов (Анапский район, Краснодарский край, 1977 г.)


Схема посадки, м х м

Размещение побегов

Средняя длина побега, см

Число побегов

Площадь листьев

Средние параметры кроны1

lLAlr

1LA1B

uL м33

на куст

на 1 nor. м

побега.

куста, м!

на 1 nor. м, м*

ширина, см

высота, см

 

 

 

Сорт Каберне Совнньон

 

 

 

 

2X1,25

в

91

35

28

16

5,5

4,4

47

135

9,3

3,3

7,0

2,5X1,25

в

87

39

31

15

5,8

4,6

67

144

7,0

3,2

4,9

4X1,25

с

91

57

46

16

9,0

7,2

224

176

3,2

4,1

1,8

5X1,25

с

107

71

57

18

13,2

10,6

273

179

3,8

5,9

2,2

 

 

 

Сорт Рислинг рейнский

 

 

 

 

2X1,25

в

96

31

25

13

4,1

3,3

41

139

8,0

2,4

5,8

2,5X1,25

в

87

31

25

12

3,8

3,0

45

153

6,8

2,0

4,5

4X1,25

с

60

44

35

9

3,9

3,0

209

144

1,5

2,2

1,1

5X1,25

с

107

35

28

15

5.1

4,1

200

166

2,0

2,1

1,0

 

 

 

Сорт Траминер розовый

 

 

 

 

2,5x1,25

в

88

31

27

11

3,9

3,1

47

140

6,8 1

2,2

4,9

5X1,25

с

84

41

35

12

5,2

4,2

174

165

2,4 !

2,5

1,4

Длина ряда 100 м, длина кроны во всех вариантах 125 см.

 

Совершенно иную архитектуру имеет крона винограда при культуре на высоком штамбе со свободным размещением побегов (табл. 5 и 6). С увеличением площади питания увеличивается прежде всего число побегов на кусте и площадь его листовой поверхности. Из параметров кроны следует отметить значительное увеличение (в 4— 5 раз) ширины кроны, следствием чего является снижение индексов ILAIr до 1,5—3,8 (против 6,8—9,3 в насаждениях с вертикальным размещением побегов). Изменения в меньшей степени затрагивают высоту кроны и индексы ILAIB. Более равномерно распределяется площадь листьев и по вертикальным слоям кроны. Система ведения кустов на высоком штамбе со свободным размещением побегов обладает и большей емкостью кроны, т. е. позволяет разместить на погонном метре ряда больше побегов без ущерба для оптической плотности кроны.
Таким образом, обобщая представленный в настоящей главе материал, можно заключить, что с точки зрения использования энергии солнечной радиации систему культуры винограда с рядовой посадкой и вертикальным размещением побегов нельзя признать совершенной.

Таблица 6
Фитометрические характеристики кроны винограда по слоям при вертикальном и свободном размещении побегов (1977 г., сорт Каберне Совииьон)


Слой сверху вниз, дм

Параметры кроны

Площадь листьев, м"

ILA/г

ILAIB
слоя

"L
м23

высота, см

ширина, см

объем, м3

слоя

нарастающим итогом

слоя

нарастающим итогом

 

Вертикальное размещение (площадь питания 2x1,25 м)

 

0—3

25

30

0,09

0,3

0,3

0,8

0,8

1,0

3,3

3-6

40

45

0,22

2,2

2,5

3,9

4,7

4,4

9,9

6—10

40

45

0,22

1,6

4,1

2,9

7,6

3,2

7,4

10—14

40

55

0,27

1,8

5,9

2,7

10,3

3,7

6,8

 

Свободное размещение (площадь питания

4,0X1,25 м)

 

0—5

50

132

0,82

1,0

1,0

0,6

0,6

1,6

1,2

5—9

40

194

0,96

1,7

2,7

0,7

1,3

3,4

1,8

9—13

40

214

1,06

2,2

4,9

0,8

2,1

4,5

2,1

13—17

40

274

1,36

2,9

7,8

0,9

3,0

5,8

2,1

Примечание, Длина каждого слоя кроны равна 125 см.

Это проявляется по меньшей мере в трех элементах:

— в высокой относительной площади листьев в вертикальном слое кроны, снижающей эффективность падающей солнечной радиации в околополуденные часы;
— в высокой плотности листьев в кроновом пространстве, создающей эффект загущенности;
— в слабой заполненности земельного пространства виноградника фотосинтезирующей листовой массой.

Существующие представления о зависимости поглощения солнечной радиации от площади листьев РП [97, 137, 306], а также полученные нами характеристики архитектуры винограда дают основание предположить, что для полного и равномерного поглощения радиации в течение всего светового дня крона винограда на вертикальной шпалере в первом приближении должна иметь форму призмы с индексами ILAI для каждой стороны, равными 4—5. Очевидно, в этом случае получим «,. = 44-5, т. с. в 1 м3 кронового пространства будет размещаться 4—5 м2 площади листьев (рис. 9 А).
Однако при такой геометрической форме кроны и ILAI = = 4-7-5 для лучей, проходящих через верхние углы, фактические значения ILAI увеличатся соответственно до 5,5—7,0 и в нижних частях кроны образуются зоны избыточной плотности (на рис. 9 А они заштрихованы). Устранить это можно, если придать кроне в поперечном сечении форму круга, сохранив те же характеристики оптической плотности.   Вся  крона  по  длине
ряда, таким образом, будет представляться цилиндром с плотностью листьев «.£, = 4-7-5 м23 (рис. 9 Б). Наблюдения показывают, что в насаждениях с рядовой посадкой этому условию в наибольшей степени отвечает система ведения кустов на высоком штамбе со свободным размещением побегов (рис. 9 В). Она позволяет приблизить к оптимуму фитометрические характеристики кроны ряда и тем самым устранить первый и второй элементы несовершенства архитектуры кустов при культуре на вертикальной шпалере.
Схематическое представление поперечного сечения кроны винограда
Рис, 9. Схематическое представление поперечного сечения кроны винограда (вид спереди ряда) для полного и равномерного поглощения солнечной радиации в течение дня (пояснение в тексте).

Если принять характеристику uL = 5 м23 в качестве критерия оптимальной плотности кроны, то можно рассчитать количество листьев и побегов в единице объема кроны и на погонный метр ряда. Такие приближенные данные приведены в табл. 7, причем листья, условно разделенные на три категории мелкие, средние и крупные, характеризуют средние размеры листа для всех ярусов побега.

 

Таблица 7
Количество листьев и побегов в единице объема кроны для получения характеристики ui = 5 м2при свободном размещении побегов (без пасынковых побегов)


Категория листьев

Длина листа, см

Площадь листа, см3

Количество листьев в 1 м1 кроны

Площадь листьев побега, дм=

Количество побегов

в 1 м3 кроны

на 1 пог. м ряда

Мелкие

Средние

Крупные

10—13

14—17

18—21

66—112

130—193

210—294

757—446

384—260

238—170

13-26

28—34

36—42

38—19

18-15

14—12

114—57

54—45

42—36

Примечания: 1. Поправочный коэффициент площади листа для всех категорий листьев принят равным 0,85.
2. Площадь листьев побега вычислена из расчета 20 нормально развитых листьев при длине побега 130—150 см.
3. Для расчета количества побегов на погонный метр ряда взяты параметры : х = 1 м, у = 2 м, г = 1,5 м, V = 3 м3.

Из табл. 7 видно, что для заданных параметров кроны и средних по размеру листьев при длине побега 130—150 см для системы ведения кустов со свободным расположением почти полное поглощение падающей ФАР (за вычетом отраженной) обеспечивается при размещении на погонном метре ряда 45—54 побега (без пасынковых побегов). В зависимости от параметров кроны и облиственности побегов «оптимальное» число побегов в ряду, естественно, будет неодинаковым, но, как видно из табл. 7, несложные расчеты позволяют в каждом отдельном случае найти оптимум.
Вместе с тем следует отметить, что и при системе культуры со свободным размещением побегов (требующей, кстати говоря, более широких междурядий, чем система с вертикальным размещением побегов) сохраняется третий элемент несовершенства структуры виноградников с рядовой посадкой — недостаточная заполненность площади насаждения фотосинтезирующей листовой массой и, как следствие этого, ограниченный потенциал продуктивности насаждений. Данные Мозера [214], полученные в условиях Австрии, показывают, что даже при полной обеспеченности влагой для целого ряда европейских сортов винограда листовая поверхность плодоносящих виноградников составляет в среднем около 20 тыс. м2/га (LAI = 2). Индекс площади листьев, равный 2, характеризует эти насаждения как агроценозы относительно низкой потенциальной продуктивности.
Конструктивно заполнение всей площади виноградника листовой массой возможно при так называемых «шатровых», или «беседочных», системах ведения кустов (шпалера с козырьком, среднеазиатский «воиш», итальянская «пергола», южноамериканская «паррональ» и др.), когда однолетние побеги выносятся на горизонтальную плоскость шпалеры, размещенную на некоторой высоте над поверхностью земли [236, 275, 315]. Потенциал таких насаждений может быть максимально приближен к потенциалу ценозов, имеющих сплошной листовой покров с оптимальными оптическими характеристиками. Промышленная эксплуатация виноградников с «шатровой» системой ведения кустов затрагивает целый ряд организационно-экономических вопросов, связанных с особенностями технологии возделывания. Обсуждение их выходит за рамки нашей работы.
В заключение следует отметить, что подход к изучению структуры растений и агроценозов как целостных оптико-биологических систем, а также использование объективных фито-метрнческих характеристик позволяют упорядочить решение целого ряда вопросов, связанных с оценкой состояния растений и их потенциала. Это касается прежде всего оценки эффективности того или иного агроприема, поскольку одних только данных об урожае (даже многолетних) недостаточно для объективного заключения о достигнутом потенциале насаждения и возможных путях его повышения. В ряде случаев, например в питомнике (школке), на молодом, не вступившем еще в плодоношение винограднике, а также на маточнике подвойных лоз фитометрические характеристики выступают, по-существу, в качестве единственного критерия оценки потенциала насаждения и эффективности агроприема.
Имеется и другая не менее важная область приложения фитометрических характеристик — это использование их при сортоизучении и сортоиспытании винограда, а также для оценки новых селекционных форм. Отправным здесь может быть положение о том, что признаки отдельного растения не адекватны признакам совокупности растений, взаимодействующих в системе архитектуры ряда. Иначе говоря, неправомерно оценивать признаки продуктивности сорта вне формы кроны, архитектуры ряда и структуры ценоза.
С рассматриваемых позиций следует, очевидно, критически оценить существующую практику, когда в коллекциях и на сортоиспытательных участках продуктивность сортов винограда, различающихся по силе роста и габитусу кроны, оценивается при одинаковой площади питания, а урожай рассчитывается простым умножением среднего урожая с куста на одинаковое число кустов на 1 га [302].

Нельзя считать также оправданной практику, когда продуктивность одинаковых по силе роста сортов оценивается при разном количестве побегов на кусте, в ряду и т. д. Очевидно, что для получения сопоставимых данных по продуктивности сорта должны приводиться к сопоставимым условиям: к одинаковому количеству побегов в ряду при одинаковой силе роста и облиственности побега или же к одинаковым фитометрическим характеристикам ряда — при разной силе роста кустов. Анализ литературных данных показывает, что при таком подходе к оценке потенциала сортов могут быть получены совершенно иные результаты. К этому вопросу мы вернемся в главе VII при рассмотрении биологической модели продуктивности винограда.

Метки: биология |


 
< Краткие сведения о культуре винограда   Радиационный режим виноградника >
Искать по сайту:
или внутренним поиском:

Translator

Наверх