Эколого-почвенные предпосылки роста и развития - Климатические показатели роста, развития и состояния

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РОСТА, РАЗВИТИЯ И СОСТОЯНИЯ ВИНОГРАДА
Во многих частях настоящей книги изложен вопрос о влиянии на физиологические процессы винограда ряда физических факторов окружающей среды: света, тепла, атмосферной и почвенной влаги, заморозков, зимних морозов и т. д. Эти сведения, однако, недостаточны для районирования его культуры. Необходимо располагать т. наз. агроклиматическими показателями или индексами роста, развития и состояния растения. Под агроклиматическими показателями следует понимать количественно выраженные значения климатических элементов или их сочетаний, дающие достаточное представление о динамике роста и развития винограда, о состоянии растения, о количестве и качестве его урожая, а также продуктов переработки последнего. Эти показатели должны быть выражены в таких величинах, которые используются при изучении климатических ресурсов любой территории.
Основные агроклиматические индексы для характеристики условий культивирования винограда, а также для выделения зон, областей, районов и микрорайонов производства продуктов его переработки следующие:

1. Температура начала и окончания роста винограда принята равной + 10°С. Это средняя величина, которая может уменьшаться в континентальных районах умеренных широт, засушливых и сухих районах низких широт, а также в горах. Во всех этих случаях интенсивность прямой солнечной радиации и нагрев деятельной поверхности винограда компенсируют уменьшение температуры воздуха. Напротив, во влажных, облачных и низко расположенных по отношению к уровню моря местностях, где прямая солнечная радиация ослаблена, а также в условиях сухих субтропиках она может повышаться.
2. Суммы активных температур выше + 10°С за период вегетации.
3. Температура самого теплого месяца, дающая представление об уровне летних температур.
4. Количество осадков или значения гидротермического коэффициента (ТТК).
5. Средние из абсолютных годовых минимумов температуры воздуха и почвы.
6. Данные о весенних, а в некоторых случаях и осенних заморозках. Последние показатели важны для тех районов, в которых виноградники страдают от ранних заморозков.

В качестве дополнительных характеристик необходимы данные о градобитиях, засухах и суховеях. В орошаемых районах засухи не имеют существенного значения. Суховеи даже при ирригации иногда могут вызвать повреждения и способствовать снижению урожая.
Все эти показатели выражаются в виде их средних многолетних значений. Повторяемость величин выше и ниже средних подчиняется закону нормального распределения. Поэтому они имеют вероятность 50%. Это означает, что агроклиматические показатели выше или ниже их средних многолетних величин могут наблюдаться в среднем примерно через год. Если для созревания ранних сортов винограда требуется сумма температур ( Σ t°) выше 2500°, а в данном районе средняя многолетняя сумма температур приблизительно равна как раз указанной величине, то этот район не может быть признан подходящим для упомянутых сортов. Виноград будет созревать в нем лишь в 50% лет. Для того, чтобы созревание винограда было бы обеспечено в нем хотя бы в 90% лет (в один год из десяти лет ягоды могут нс достигать зрелости), средняя многолетняя сумма должна быть около 2800°, а для ежегодного его созревания она должна составлять не менее 3100°. В последнем случае почти невероятно, чтобы в каком-либо году Σt° была бы ниже 2500°, т. е. меньше той величины, которая необходима для созревания ранних сортов.
Расчет повторяемости Σt° и любого другого агроклиматического показателя производится по данным их средних многолетних значений на основе разработанной методики и составленных номограмм (Давитая, 1948, 1952). Районирование проводится с учетом экологических свойств сортов и их требований к климату. В отношении некоторых из показателей свойства сортов более или менее одинаковы. Количественные значения показателей не очень значительно отличаются друг от друга. В отношении же других сорта сильно дифференцированы.
Средняя температура начала и конца роста винограда (сокодвижение лозы, набухание и распускание почек) практически не меняется по сортам в пределах вида V. vinifera L. Она колеблется, как указывалось выше, около + 10°С. В горных районах из-за нагрева деятельных поверхностей эта температура снижается на 1—2°С (см. рис. 2). Дифференциация сортов по их требованию к теплу происходит в последующие фазы развития, вплоть до их созревания. К концу вегетации потребная сумма температур существенно отличается по сортам.
После начала вегетации виноград проходит ряд фаз развития, для протекания которых, кроме сумм температур, требуется достаточно высокий уровень температуры. Установлено (Гогитидзе, 1978; Давитая, 1948), что средняя месячная температура воздуха, обеспечивающая такой уровень, должна быть не ниже 16°С, но для сортов, идущих на приготовление десертных сладких вин, она должна быть намного выше, достигая в отдельных случаях 28°С и более (Давитая, 1948).
Требование сортов винограда к влаге различается не столь значительно. Виноград — растение умеренного увлажнения, скорее засухоустойчивое, чем влаголюбивое. Правда, среди сортов винограда есть такие, как Чауш, Сенсо, Клерет, которые несколько меньше страдают от засухи, чем, например, Шасла. С другой стороны, Мадлен Анжевин, Мускат Гамбургский и др. более отрицательно реагируют на избыточное увлажнение, чем Совиньон, Чхавери, Тавриз и др. Однако эти различия при современном уровне знаний не могут быть отражены в климатических показателях увлажнения.

Для учета обеспеченности влагой периода роста и развития винограда используется количество атмосферных осадков за год и за определенные сезоны.

Однако этот показатель трудно сравним для районов, неодинаково обеспеченных теплом, т. е. характеризующихся различной испаряемостью. Поэтому обычно применяется гидротермический коэффициент (ГТК) за май — июль, определяемый по Г. Т. Селянинову:

где ΣΡ — сумма атмосферных осадков, Σt— сулила активных температур выше + 10°С. Величина гидротермического коэффициента за указанный период ниже 0,5 указывает на необходимость орошения виноградников; от 0,5 до 1,0 увлажнение не вполне достаточное, от 1,0 до 2,0 — достаточное, а свыше 2,0 — избыточное.
Гидротермический коэффициент анализируется за май — июль по той причине, что весенний запас воды в почве, образовавшийся от осенне-зимних осадков, достаточен почти во всех виноградных районах для начального периода вегетации винограда. Исключение могут составлять лишь муссонные и некоторые другие области внетропической зоны. В засушливых районах с низким залеганием грунтовых вод виноград развивает мощную корневую систему, достигающую глубины до 6 m и более. Однако при малых запасах влаги к маю уже ощущается ее недостаток, и виноградная лоза нуждается в атмосферных осадках или, при их отсутствии, в искусственном орошении.
Зимнее повреждение винограда находится в прямой зависимости от абсолютных минимумов температуры и продолжительности их воздействия. Последняя, однако, в природных условиях входит в понятие абсолютных минимумов, которые обычно длятся в течение десятков минут и даже нескольких часов. Теплоемкость же лозы и тем более почек столь мала, что это оказывается вполне достаточной для повреждений винограда (рис. 1).
Из рисунка видно, что при морозах в —22 С у такого морозостойкого сорта, как Ркацители, полностью повреждаются почки, т. е. теряется или значительно снижается урожай текущего года (Гогитидзе, 1978). Установлено (Давитая. 1948), что там, где средняя за много лет (обычно более 30—40 лет) из абсолютных годовых минимумов температуры равняется —15°С, такая суровая зима (с температурой ниже —22°С) бывает лишь 5—10 раз за 100 лет. В тех же районах, где средняя из абсолютных минимумов ниже —20°С, температура ниже —22°С может быть несколько раз чаще, т. е. 20—30 раз за тот же период или 2—3 раза в 10 лет.
Сорта винограда не очень сильно отличаются друг от друга по морозостойкости, однако они все же в различной степени подвергаются повреждениям от зимних морозов. Среди тысяч сортов винограда диапазон морозостойкости колеблется всего в пределах 3—5°С, т. е. от —18 до —22°С. При весьма широкой изменчивости других свойств винограда (например, скороспелости, урожайности, биохимического состава ягод и др.) это может показаться парадоксом. Дело, по-видимому, заключается в том, что морозостойкость —- признак весьма консервативный, обусловленный сравнительно малой изменчивостью абсолютных минимумов температур в первичном и вторичном очагах винограда в течение филогенетической истории его развития как в диком состоянии, так и в культуре (Давитая, 1948).
Исходя из изложенного выше принципа и учитывая закономерность повторяемости зимних морозов, за границу между укрывной и неукрывной зонами виноградарства могут быть приняты средние из абсолютных годовых минимумов температуры от—15 до —20°С и ниже в зависимости от сортов винограда и принятого риска их культивирования в данной местности (табл. 1).

Рис. 1. Повреждение почек винограда (сорт Ркацители) в Восточной Грузия зимой 1968—1969, 1971— 1972 и 1972—1973 гг.

Таблица 1
Повторяемость повреждений виноградников в среднем за 100 лет

Если принять допустимым зимнее повреждение винограда 10—25 раз в 100 лет (1-2 раза в 10 лет), то для сортов даже очень слабой зимостойкости изолинии средних из абсолютных годовых минимумов температуры — 15 —16°С могут служить границей между укрывной и неукрывной зонами виноградарства. Для сортов повышенной зимостойкости (критическая температура повреждения —21 —22°С) такой границей будут изолинии с температурой —18, —20°С. При меньшем риске средняя из абсолютных годовых минимумов температуры должна быть поднята на 1°С.

В целях оценки условий перезимовки винограда в районах с особо суровыми и бесснежными зимами (например, Юго-Восток СССР) необходимо учитывать, кроме температуры воздуха, и температуру почвы. Дело в том, что наземные части виноградной лозы, будучи укрытыми землей, легко переносят понижения температуры в почве до —15, —18°С, в то время как корневая система растения вымерзает при температуре —10—11°С. В этом случае следует руководствоваться средним из абсолютных годовых минимумов температур почвы, увязывая их с повторяемостью температур ниже критических значений для корневой системы.
Для стран Европы, а также для многих других стран зимнюю температуру почвы можно и не учитывать, так так в этих странах не бывает сильного промерзания почвы.
Заморозки наносят значительные повреждения виноградникам. Дело в том, что падение температуры до —1—2°С после возобновления вегетации вызывает повреждение наиболее нежных органов лозы — распустившихся почек, верхушек побегов и соцветий. Эти заморозки хотя и не способствуют гибели виноградных лоз, но значительно снижают урожай текущего года, так как после отмерзания распустившихся почек большая часть побегов, развивающихся из придаточных и спящих почек, являются бесплодными. В районах же недостаточного количества тепла ягоды, образующиеся на этих побегах, обычно не успевают созревать.
Осенние заморозки представляют для виноградной лозы меньшую опасность, чем весенние. Листья винограда выдерживают осенью морозы до —1—2°С, не вполне созревшие ягоды — до —2—3°С, а вполне вызревшие — до —4°С и ниже. К наступлению осенних заморозков такой интенсивности виноград обычно убирается, за исключением поздних и очень поздних сортов. Вообще заморозки представляют опасность обычно для очень ранних и ранних сортов, возделываемых в северных и горных районах. Средние и тем более поздние copтa выращиваются в районах, где достаточно много тепла, и ягоды, даже лоза винограда, успевают созревать до наступления повреждающих их заморозков. Из анализа значительного числа материалов следует, что продолжительность безморозного периода, равная примерно 150 дням, является лимитирующим фактором промышленного разведения винограда. Поэтому этот показатель и принят для оценки опасности заморозков и определения возможной границы распространения культуры винограда.
Градобитие наносит существенный вред виноградарству. Однако оно не может служить препятствием при районировании виноградной культуры. Дело в том, что градом повреждаются виноградники в большинстве районов. Поэтому необходимо изучение распределения града во времени, а также установление интенсивности и повторяемости градобитий с целью организации борьбы с этим явлением природы и уменьшения его отрицательных последствий.
При районировании винограда следует выделить засушливые территории, на которых культивирование винограда без орошения невозможно или нецелесообразно из-за возможных низких урожаев. Для выделения таких районов приняты изолинии ГТК 0,5 и меньше за май — июль (Гогитидзе, 1978). Между изолиниями 0,5 и 0,7 располагаются территории эпизодических поливов. Последние потребуются в том случае, если грунтовые воды располагаются столь глубоко, что они остаются недоступными для корневых систем растений (Давитая, 1948).
Суховеи, так же как и градобития, не могут лимитировать разведение винограда, хотя и необходима полная информация о них.
Для того, чтобы применять на практике изложенные выше принципы районирования, необходимо располагать сведениями о требованиях различных сортов винограда к климату. Другими словами, нужно иметь экологическую классификацию сортов.