Главная >> Статьи >> Научные основы биологической системы содержания почвы на виноградниках

Научные основы биологической системы содержания почвы на виноградниках

B.C. Петров ГНУ ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко Россельхозакадемии
Приведена классификация систем содержания и обработки почвы на виноградниках. На обширном экспериментальном материале раскрываются преимущества биологической системы содержания почвы по сравнению с черным паром. На виноградниках с биологической системой формируется устойчивый природоохранный, высокопродуктивный агроценоз. В таком агроценозе увели, читается приток органики в почву, восстанавливается естественный процесс воспроизводства, улучшаются водно-физические свойства почвы, повышается продуктивность насаждений винограда.
Стабилизация отрасли виноградарства и дальнейшее устойчивое ее развитие, направленное на удовлетворение возрастающих потребностей в высококачественном винограде для потребления в свежем виде и переработки, во многом зависит от эффективности применяемых технологий. Современные технологии должны обеспечивать оптимальные условия для реализации биологического потенциала растений и наращивания их продуктивности на основе возобновляемых природных ресурсов.
В истории земледелия наблюдается постоянный процесс совершенствования систем содержания почвы. С учетом особенностей каждого конкретного региона, климата, почв в разные периоды времени были разработаны и предложены для практического использования способы ухода за почвой, в наибольшей степени удовлетворяющие требованиям виноградного растения. Поиск путей создания оптимальной среды произрастания растений, получения высококачественного урожая ягод винограда с заданными параметрами привел к созданию большого разнообразия способов ухода за почвой. Все способы ухода за почвой и их разновидности объединяются в две системы: черный пар и биологическая система содержания (рисунок 1).
Основой земледелия является плодородие почвы. В настоящее время практически на всей площади виноградников Российской Федерации почва обрабатывается по типу черного пара. В условиях интенсивного производства винограда в режиме монокультуры нарушается малый биологический круговорот элементов питания, деградирует почва, что ведет к ослаблению устойчивости и уменьшению продуктивности агроэкосистем. Дальнейшая интенсификация производства винограда с использованием черного пара в режиме монокультуры становится проблематичной. В этой связи возникает потребность в поиске новых подходов к содержанию почвы и решению задач, связанных с воспроизводством почвенного плодородия, созданием условий для стабильных и достаточных объемов производства винограда без нарушения экологической среды его произрастания. Решение этих вопросов является крайне актуальной проблемой.

Классификация способов содержания почвы
Рисунок 1 - Классификация способов содержания почвы

В последние годы ведущие ученые Европы и Америки в странах с развитым виноградарством при разработке и совершенствовании приемов содержания почвы наибольшее внимание уделяют биотехнологиям, обеспечивающим высокоинтенсивное производство с сохранением ресурсного потенциала почвы и экологии в целом. По актуальности и приоритетности развития биотехнологии стоят во всем мире в одном ряду с глобальными информационными технологиями.
Основу биологического способа содержания почвы составляет травосеяние. Под плотным травяным покровом восстанавливается малый биологический круговорот зольных элементов питания и азота, естественный процесс воспроизводства почвенного плодородия, существенно улучшаются водно-физические, тепловые и воздушные свойства почвы, питание растений, формируется наиболее устойчивый и продуктивный ампелоценоз. Выполняя средообразующую роль, биологический способ содержания почвы направлен на максимальное использование возобновляемых природных источников энергии, аккумуляцию ее в составляющих почвенное плодородие и трансформацию в урожай винограда.
Широкое практическое использование биологического способа содержания почвы на виноградниках России пока еще далеко от реального воплощения. Анализ научных публикаций и практический опыт свидетельствуют о том, что изученность этой проблемы находится на первых ступенях познания закономерностей и процессов, происходящих при возделывании винограда в ампелоценозе. Исследования носили эпизодический характер и, как правило, имели отрицательный результат. В большинстве случаев высеваемые травы угнетали развитие кустов винограда, приводили к снижению урожайности. Первые отрицательные результаты отпугивали ученых и практиков, исследования прерывались.
Важнейшим условием эффективного возделывания винограда в ампелоценозах с использованием биологической системы содержания почвы является подбор трав, адаптированных к конкретным почвенно-климатическим особенностям региона. При залужении междурядий на виноградниках с биологической системой содержания почвы, наряду с высеваемыми травами, отрастают сегетальные виды, формируется сообщество трав и винограда, развивающееся по законам фитоценозов. Одно из требований к высеваемым травам - они не должны угнетать растения винограда, замедлять их развитие и снижать продуктивность насаждений. Наоборот, они должны доминировать в травяном покрове в течение длительного периода времени, ингибировать рост и развитие сорняков, формировать благоприятную среду для высокоэффективного развития и плодоношения винограда в агроценозах.
При залужении междурядий виноградников травяной покров представляет собой динамичное сообщество растений сеяных и сегетальных видов трав. В процессе их постоянной конкуренции в травяном покрове происходят видовые изменения в многолетней и сезонной динамике. Покажем это на примере отдельных видов трав, за поведением которых мы наблюдали в течение 13 лет непрерывно, это RUMEX ACETOSA (щавель кислый), AGROSTIS STOLONIFERA (полевица побегообразующая), РОА BULBOSA (мятлик луковичный) и разнотравье, сформировавшееся естественным путем.
Для распаханных территорий степной части Северного Кавказа характерным является большое разнообразие видов сорной растительности. При длительной эксплуатации пашни формируется сообщество сегетальных растений, как правило, из рудеральных видов трав. Обследование промышленных виноградников показало, что на участках с черным паром весной в первую очередь отрастают эфемеры, однолетние ранние сорняки. В начале лета начинают доминировать многолетние виды.
За период наблюдений встречалось 12 видов трав. Это были яснотка пурпуровая, марь белая, амброзия полыннолистная, крестовник обыкновенный, щирица колосистая, пастушья сумка, гулявник лекарственный, вьюнок полевой, осот, латук татарский. Плотность растений этих видов составляла в среднем за весь период исследований 14 шт. на 1 м2. Наибольшую долю 53 % занимали многолетние виды. Из них чаще всего встречались осот и вьюнок полевой. Из однолетних видов больше, чем других, было щирицы (17%) и пастушьей сумки (13 %). Наблюдения, а также практика показывают, что для их подавления и содержания почвы на виноградниках в чистом от сорняков виде необходимо не менее шести культиваций и двух прополок в ряду.
На виноградниках с естественным залужением травяной покров представлял собой динамичное сообщество разных видов трав. Видовые и количественные изменения, соотношение видов в травяном покрове менялись по схеме перелога. В начале были травы, характерные для черного пара. Они появились сразу, как только междурядья оставили для залужения. На второй и третий годы стали появляться амброзия, резак, тысячелистник, злаки, бобовые виды. Такие травы, как гулявник лекарственный, паслен, лебеда появились только на 4-й год, в последующем они были вытеснены из сообщества другими видами. Травы, устойчивые к вытеснению - осот, вьюнок, крестовник, мелколепестник, присутствовали в сообществе на протяжении всего периода исследований. Начиная с восьмого года и далее до конца наблюдений, в сообществе доминировали злаки.
Главным достоинством естественного залужения является то, что при самозарастании пашни формируется растительный покров из трав, адаптированных к экологическим условиям места их произрастания. Такие сообщества наиболее устойчивы и могут функционировать длительный период времени, не требуя никаких дополнительных затрат на их создание.
Щавель кислый. Благодаря своим биологическим свойствам: раннее отрастание весной и высокая энергия роста, способность противостоять вытеснению другими видами щавель кислый доминировал в травяном покрове в течение всего 13-летнего периода исследований.
Первые сорняки осот и вьюнок появились в посевах щавеля на четвертый год и присутствовали постоянно до окончания наблюдений без существенных изменений их численности. Латук татарский и мелколепестник канадский появились в травяном покрове в этот же период. В последующем их численность постоянно уменьшалась до полного исчезновения. Амброзия появилась на пятый год и в последующем ее численность постепенно увеличивалась. Другие виды: вязель пестрый, паслен, лебеда появлялись в травяном покрове редко и в небольшом количестве.
Учитывая высокую конкурентоспособность в травяном покрове, способность длительное время доминировать и подавлять сорняки в травяном покрове щавель кислый наилучшим образом подходит для посева в междурядьях винограда в качестве основного элемента биологического способа содержания почвы, обеспечивая видовое постоянство в ампелоценозе.
При выборе полевицы побегообразующей во внимание брали мелкое залегание корней у этого вида растений, низкорослость, способность формировать плотный растительный полог. Низкорослый травяной покров этого вида растений не требует частого скашивания. В первые годы, когда полевица не была засоренной, скашивание не проводили, а в дальнейшем это делали не более трех раз за вегетацию.
Проведенные наблюдения показали, что полевица легко поддается вытеснению из травяного покрова другими видами. Основным конкурентом является пырей ползучий, плотность которого на седьмой год увеличилось до 82 шт./м2. Не выдержав такой конкуренции, полевица полностью исчезла из травяного покрова.
Из-за слабой конкурентоспособности полевица побегообразующая, по нашему мнению, не может иметь широкого практического применения в виноградарстве.
Особенностью мятлика луковичного, как эфемероида, является его короткий период вегетации. В мае он уже заканчивает и только осенью возобновляет вегетацию. Как правило, в период покоя мятлика появляются другие виды. Наблюдения показывают, что мятлик луковичный способен доминировать в травяном покрове не менее 8 лет, формировать плотный растительный полог, сдерживать распространение сорняков. Такие виды трав, как марь белая, мышей, паслен, крестовник не выдерживают конкуренции в сообществе с мятликом. Они появляются в травяном покрове сразу после посева мятлика, а затем исчезают из сообщества. Учитывая, что мятлик луковичный заканчивает вегетацию очень рано, то, возможно, это влияние не мятлика, а других видов трав в этом сообществе. Такие виды трав, как вьюнок, мелколепестник канадский, осот, амброзия присутствовали в травяном покрове от начала до конца наблюдений.
Мятлик луковичный подвержен влиянию погодных условий и может полностью исчезнуть из травяного сообщества. При строгом подходе к выбору трав для биологической системы содержания почвы в междурядьях винограда мятлик луковичный из-за этого может иметь только ограниченное практическое применение или в смеси с другими травами.
Плотность и видовой состав травяного покрова в междурядьях винограда, морфометрические показатели растений определяют количество поступающей органики, вовлекаемой в естественный процесс
воспроизводства почвенного плодородия. Как правило, растения с мясистыми, сочными листьями имеют большую массу по сравнению со злаками. Чем больше таких растений в травяном покрове, тем больше их фитомасса. Самая большая зеленая масса из числа представленных выше растительных сообществ была в междурядьях винограда со щавелем кислым, в среднем 50 т/га в год. Далее в убывающем порядке следуют: естественное залужение 19,2, мятлик луковичный 5,4, полевица побегообразующая 3,7 т/га в год.
Зеленая масса трав зависит также от сроков скашивания и ширины полосы посева. На представленной таблице 1 хорошо видно, чем шире полоса посева и позднее скашивание, тем больше надземная масса трав.
Таблица 1 - Зеленая масса травяного покрова в междурядьях виноградника с сидератами при разных сроках скашивания и разной шириной полосы посева трав
Вт/га


Варианты

Озимый рапс

Горох посевной

1992 г.

1993 г.

1994 г.

1995 г.

Ширина посева Зм, 1-й срок скашивания

26,3

25,5

28,0

20,7

Ширина посева Зм, 2-й срок скашивания

29,9

27,3

30,6

25,4

Ширина посева Зм, 3-й срок скашивания

51,4

33,2

35,5

25,4

Ширина посева 2,25м, 3-й срок скашивания

42,0

24,2

25,7

14,6

Ширина посева 1,50м, 3-й срок скашивания

30,4

16,1

16,4

108

Ширина посева 0,75м, 3-й срок скашивания

13,5

7,8

7,9

5,4

Приведенные результаты исследований свидетельствуют о том, что при целенаправленном подборе и посеве трав в междурядьях виноградника, применении необходимой агротехники по уходу за травяным покровом достигается бездефицитный приток органики в почву, способный обеспечить естественный процесс воспроизводства почвенного плодородия.
Исследованиями установлено достоверное повышение количественно-качественного содержания гумуса в междурядьях с залужением и понижение его на участках с черным паром (таблица 2).
Таблица 2 - Изменение фракционно-группового состава гумуса в черноземе обыкновенном под виноградниками при разном содержании почвы. ОПХ «Ключевое», г. Новочеркасск


Слой почвы

С общ.

Сгк

Сфк

г

С

1

2 1 3

S

la  1

2

3

S

Сфк

ост.

Междурядья винограда с черным паром, 1986 г.

0-30

2,29 100

0.05 2,2

0.76 33,2

0.21 9,2

1.02 44,6

0,06 2,6

0.06 2,6

0.23 10,0

0.17 7,4

0.52 22,6

2,0

0,75 32,8

30-60

1.77 100

0.04
2,3

0,69 39,0

0,17 9,6

0.90 50,9

0,05 2,8

0.04 2,3

0,18 10,2

0,16 9,0

0.43 24,3

2,1

0,44 24,8

Междурядья винограда с черным паром, 2000 г.

' 0-30

2,19 100

0.07 3,2

0,73 33,3

0,17 7,8

0.97 44,3

0,05 2,3

0.03 1,4

0,22 10,1

0,18
8,2

0.48
22,0

2,0

0.74 33,7

30-60

1.76 100

0.04
2,3

0.70 39,8

0,12 6,8

0,86 48,9

0.04 2,3

0.03 1,7

0,18 10,2

0,15 8,5

0,40 22,7

2,2

0^50 28,4

Междурядья винограда с залужением щавелем кислым, 2000 г.

0-30

2,35 100

0.08 3,4

М2
34,9

0.19 8,1

1,09 46,4

0,05 2,1

0.04 1,7

0.24 10,2

0.20 8,5

0.53 22,5

2,1

0.73 31,1

30-60

1.77 100

0.04 2,3

0,71 40,1

0,16 9,0

0,91 51,4

0,04 2,3

0.04 2,3

0,19 10,7

0.17 9,6

0.44 24,9

2,1

0.42 23,7

Примечание - S - сумма фракций

Запасы гумуса в 30 см слое исходной почвы на участке с черным паром составляли 2,29%, за 13 лет парования его содержание уменьшилось до 2,19 %, на участках залужения щавелем увеличилось до 2,35 %.
Особенностью состава гуминовых кислот чернозема обыкновенного является преобладание фракции 2 - черных гуминовых кислот, связанных с кальцием (33,2-40,1 % от общего углерода). Содержание гуминовых кислот, свободных и связанных с полуторными окислами (фракция 1), было невелико 2,2-3,4% от Собщ.. Гуминовые кислоты, связанные с глинистыми минералами и неподвижными формами полуторных окислов (фракция 3) в исходной почве, составляли 9,2-9,6 % от общего углерода.
В составе фульвокислот, как и гуминовых, преобладающей фракцией является вторая, связанная с кальцием, на ее долю приходится 10,0-10,7 % от общего углерода. Наименьшее количество в составе фульвокислот исходной почвы обыкновенного чернозема приходится на фракцию 1, связанную в почве с этой же фракцией гуминовых кислот, и фракцию 1а свободных фульвокислот и связанных с подвижными полуторными окислами соответственно 1,7-2,6% и 2,1- 2,8 % от С„бщ. Наиболее высокодисперсная часть гумуса составляет незначительную долю органического углерода, что указывает на устойчивость органического вещества обыкновенного чернозема. Доля третьей, наиболее прочно связанной фракции фульвокислот, составляла 7,4-9,6%.
Отношение суммы фракций гуминовых кислот к сумме фульвокислот равно 2,0-2,2, что находится на границе двух типов гумусообразования фульватно-гуматном (1,0-2,0) и гуматном (> 2,0).
Непосредственным источником питания растений является минеральный азот, ближайшим резервом - легкогидролизуемый и отчасти трудногидролизуемый. Негидролизуемый и часть трудногидролизуемого азота в почве представляют потенциальные запасы.
Запасы общего азота исходной почвы в метровом слое чернозема обыкновенного на винограднике с черным паром составляли 19,2 т/га. За 13 лет- содержание азота в почве с черным паром уменьшилось на 1,1 т/га, ежегодная потеря составила 0,08 т/га, Запасы в метровом слое почвы в междурядьях с залужением практически не изменились.
Уровень содержания различных форм азота находится в полном соответствии с количеством гумуса и общего азота в почве.
Фракция легкогидролизуемого азота в агрономическом отношении является наиболее ценной среди органических форм азота, т.к. это ближайший резерв минерализации для растений и микроорганизмов. Доля легкогидролизуемого азота за 13-летний период в междурядьях с черным паром снизилась относительно исходного содержания в пахотном слое на 22 %, а в междурядьях, занятых щавелем, на 10%. В более глубоких слоях почвы изменения этой фракции азота были незначительны.
В составе гидролизуемых соединений органического азота наибольшая доля приходится на довольно устойчивую трудногидро- лизуемую фракцию, которая является наиболее стабильной. Содержание этой формы азота было наиболее высокое в верхних слоях и составляло в пахотном слое исходной почвы 12,7 %. При содержании почвы по типу черного пара изменения были незначительные (12,5 %), а при залужении щавелем наблюдалось достоверное увеличение до 13,9 %.
Содержание валового фосфора и его минеральной части, представленной фосфатами алюминия, железа и кальция, не изменялось.
Сумма поглощенных оснований составляла в пахотном слое 40 мг/экв. на 100 г, убывая в глубь по метровому профилю почвы. В составе поглощенных оснований преобладает кальций 85-90 % от суммы, остальная часть представлена магнием. Количество кальция с глубиной убывает, магния увеличивается.
Проведенные исследования позволяют заметить, что при возделывании виноградников в режиме монокультуры происходит устойчивое снижение плодородия почвы, уменьшаются запасы гумуса и азота, необходимые для получения стабильного высококачественного урожая винограда. Учитывая, что виноградники на большей территории возделываются в режиме монокультурьг с использованием черного пара и что почва является важнейшей экологической средой произрастания винограда, то отмеченная тенденция снижения плодородия почвы представляет серьезную экологическую опасность для целых регионов.
И, наоборот, на виноградниках с биологической системой содержания почвы при наличии травяного покрова восстанавливается естественный процесс воспроизводства почвенного плодородия на основе возобновляемых ресурсов. Положительный эффект от биологической системы содержания почвы выражается в сохранении гумуса и сокращении потерь азота относительно черного пара. Это имеет важнейшее значение для стабилизации почвенного плодородия, устойчивости ампелоценоза, дальнейшего наращивания объемов производства.
Увеличение притока органики на виноградниках с залужением сопровождается улучшением и других важнейших свойств почвы, необходимых для активного роста и стабильного плодоношения винограда.
Известно, что температура почвы в период вегетации является одним из важнейших факторов в формировании жизненно необходимых условий для роста и развития растений. Она оказывает существенное влияние на интенсивность обменных, химических, биологических и др. процессов, связанных с питанием растений, их ростом и продуктивностью.
Прослеживается четкая зависимость температуры почвы от способов ее содержания, массы надземной части трав и проективного покрытия поверхности почвы. Наиболее высокая температура почвы в период вегетации наблюдается на черном пару с открытой поверхностью почвы. В условиях Нижнего Дона в полуденное время (12-14 час) максимальная температура на открытой поверхности почвы в междурядьях виноградника с черным паром за годы наблюдений составляла в среднем 38 °С. В междурядьях с травяным покровом температура поверхности почвы была на 8-10 °С ниже, чем на черном пару. Такая же закономерность изменения температуры почвы наблюдалась на глубине 5 и 50 см. В глубоких слоях разница в температуре почвы между черным паром и залужением была меньше, чем в верхних.
Амплитуда колебаний температуры почвы уменьшается с увеличением надземной фитомассы и проективного покрытия. В полевом опыте в междурядьях со щавелем и естественным залужением с большей фитомассой и проективным покрытием сумма квадратов отклонений от средней температуры была меньше, чем на участке с мятликом луковичным с меньшей фитомассой.
Средообразующая роль почвы, условия развития и плодоношения винограда во многом определяются ее состоянием. Плотность почвы является важнейшим показателем ее физического состояния и зависит от возраста насаждений, механической нагрузки, способов содержания почвы.
Установлено, что с увеличением возраста виноградников почва становится более плотной. За 10 лет наблюдений на обыкновенных черноземах, начиная с однолетнего возраста насаждений, плотность почвы в слое 10-30 см увеличилась в ряду с 1,14 до 1,33 г/см3; на участке колеи с 1,17 до 1,37 г/см ; по середине междурядья с 1,10 до 1,22 г/см3 (таблица 3).
Исследования свидетельствуют о том, что уплотнение почвы начинается уже в год посадки виноградников и за короткий срок приобретает состояние, близкое к равновесному. На представленной в таблице 4 плотность 0,6 м слоя почвы после двух культиваций была равна 1,08 г/см3, после четырех культиваций стала 1,14 г/см3, после пяти культиваций увеличилась до 1,18 г/см3.
Таблица 3 - Изменение плотности почвы на виноградниках в слое 10-30 см при ее длительном содержании по типу черного пара J (Н.Р. Толоков, B.C. Петров, 1986 г.)
В г/см3


Место наблюдения

30.07.1975 г.

30.06.1976 г.

30.06.1977 г.

26.06.1978 г.

22.06.1979 г.

15.07.1980 г.

11.06.1981 г.

11.06.1982 г.

30.08.1983 г.

10.07.1984 г.

В среднем за 10 лет

Ряд

11,4

12,2

12,5

11,9

12,1

11,7

12,8

12,3

12,8

13,3

12,3

Колея

11,7

12,7

12,9

12,6

12,7

12,4

14,4

12,6

14,5

13,7

13,0

Середина междурядья

11,0

12,3

12,6

12,0

12,4

11,4

12,2

11,3

14,1

12,2

12,1

Таблица 4 - Плотность почвы на виноградниках с черным паром в первый год после подъема плантажа. ОПХ «Ключевое», 1987 г.
В г/см3

Вариант

Слой почвы, см

Место наблюдения

ряд

колея

середина

среднее

1

2

3

4

5

6

28.05 - 05.06

После 2-х культиваций

10

1,01

1,04

1,08

1,04

20

1,07

1,05

1,05

1,06

30

1,03

1,04

1,08

1,05

40

1,03

1,03

1,02

1,03

50

1,10

1,00

1,13

1,08

60

1,29

1,21

1,20

1,23

Среднее

1,09

1,06

1,09

1,08

07.07 - 10.07

После 4-х культиваций

10

1,10

1,31

1,05

1,15

20

1,24

1,26

1,08

1,19

30

1,03

1,22

1,15

1,13

40

1,04

1,06

1,10

1,07

50

1,11

1,14

1,09

1,11

60

1,25

1,17

1,20

1,21

Среднее

1,11

1,19

1,11

1,14

Продолжение таблицы 4

1 2

3

4

 

6 н

29.10-02.11

После 5-ти культиваций

10

1,17

1,15

1,11

1,14

20

1,15

1,27

1,18

1,20

30

1,16

1,12

1,09

1,12

40

1,17

1,13

1,08

1,13

50

1,18

1,30

1,11

1,20

60

1,29

1,28

1,22

1,26

Среднее

1,18

1,21

1,13

1,18

Ведущая роль в устойчивости почв к уплотнению принадлежит органическим веществам. Добавление любых видов органики в почву снижает ее объемную массу. В опыте с залужением при существенном увеличении притока органики и двукратном уменьшении количества механизированных агротехнических операций по уходу за почвой плотность была меньше в среднем на 0,03 г/см3, чем на черном пару (таблица 5).
Таблица 5 - Плотность почвы в междурядьях винограда с разными
способами ее содержания. ОПХ «Ключевое»
В г/см3


Вариант

Слой почвы, см

Место наблюдения

ряд

колея

середина междурядья

среднее

1

2

3

4

5

6

20-27.09.1995 г.

Черный пар (контроль)

10

1,01

1,16

1,06

1,08

20

1,14

1,45

1,21

1,27

30

1,24

1,45

1,23

1,31

40

1,22

1,28

1,25

1,25

Среднее

1,15

1,34

1,19

1,23

Залужение щавелем кислым

10

1,00

1,18

1,18

1,12

20

1,20

1,17

1,13

1,17

30

1,24

1,39

1,27

1,30

40

1,21

1,28

1,16

1,22

Среднее

1,16

1,26

1,18

1,20 I

Продолжение таблицы 5

1

2

3

4

5

6

17.10- 1.11.2000 г.

 

10

1,06

1,24

1,14

1,15

20

1,30

1,44

1,33

1,36

30

1,35

1,40

1,34

1,36

40

1,31

1,38

1,33

1,34

Среднее

1,26

1,37

1,25

1,30

 

10

1,10

1,36

1,22

1,23

20

1,18

1,39

1,23

1,27

30

1,26

1,38

1,29

1,31

40

1,22

1,38

1,21

1,27

Среднее

1,19

1,38

1,25

1,27

Водопроницаемость почвы определяет количество и интенсивность поглощения атмосферных осадков, накопление продуктивной влаги в почве, скорость эрозионных процессов. Чем выше водопроницаемость, тем больше накапливается почвенной влаги, меньше вероятность эрозионных процессов, улучшается среда для роста и плодоношения винограда.
Водопроницаемость зависит от генетических особенностей почвы, ее плотности, структурного состояния, сложения, механического состава.
Существенное влияние на водопроницаемость почвы оказывает характер и интенсивность использования пашни. Интенсивное воздействие на почву ходовыми системами тракторов и машин приводит к ее уплотнению, снижению водопроницаемости.
На укрывных виноградниках с большой механической нагрузкой на почву за счет дополнительных механизированных энергонасыщенных операций (укрытие кустов осенью и их открытие весной) водопроницаемость в среднем за 4 года наблюдений была на 0,3 мм/мин меньше, чем на неукрывных насаждениях.
Исследованиями установлено существенное уменьшение водопроницаемости с увеличением срока эксплуатации насаждений. Особенно заметно уменьшение фильтрации было на виноградниках с черным паром в первые два года наблюдений (таблица 6).
Исследованиями установлено положительное влияние длительного залужения междурядии на увеличение водопроницаемости почвы. Разница между биологической системой и черным паром составляет на этапе впитывания 8 %, фильтрации - 70 %.
Таблица 6-Изменение фильтрации воды на почве в разных элементах междурядья виноградников при ее длительном содержании по типу черного пара. ОПХ ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко
В мм/мин


Место наблюдения

21.06.1976

30.06.1977

26.06. 1978

22.06.1979

08.07. 1980

24.06. 1981

09.07.1982

Сред-нее

Ряд

2,70

0,60

1,70

1,50

2,20

1,50

1,30

1,64

Колея

0,80

0,05

0,21

0,24

0,03

0,30

0

0,23

Середина междурядья

3,90

0,30

0,80

1,40

1,70

0.90

1,00

1,43

Увеличение водопроницаемости на винограднике с травяным покровом по сравнению с черным паром наблюдается во всех элементах междурядья. В междурядьях с залужением фильтрация во время наблюдений была больше чем на черном пару в ряду в 1,3 раза; колее - 1,7 раза; середине междурядья - 2,2 раза.
Улучшение фильтрационных свойств почвы под многолетними травами и другими растениями связано с развитой корневой системой, создающей в почве условия для биодренажа. Увеличению водопроницаемости способствуют также многочисленные ходы дождевых червей, которые активизируются при дополнительном поступлении органики в почву.
На виноградниках с биологической системой содержания почвы суммарное водопотребление в среднем в 1,1 раза больше, чем на черном пару и составляет за вегетацию 500 мм. Наиболее интенсивно влага расходуется в начале вегетации во время роста побегов и соцветий винограда, а также в период нарастания фитомассы трав. На виноградниках с черным паром интенсивное водопотребление наступает позднее, в фазу роста ягод. В фазу роста ягод растения винограда на участках как с черным паром, так и с залужением нуждаются в наибольшем количестве влаги.
Известно, что для хорошего развития и плодоношения винограда оптимальный уровень влажности почвы в начале вегетации соответствует 95-75 % НВ, в фазу роста ягод винограда - 85-70 %, созревания ягод и листопада - 80-60 % НВ.
Во влажные годы при годовой сумме атмосферных осадков 650 мм влагообеспеченность винограда на участках с биологической системой содержания почвы на черноземах соответствует оптимальному уровню влагообеспеченности во все фазы вегетации винограда.
В нормальные годы с количеством осадков, близким к средне- многолетней норме, влагообеспеченность винограда на участках с биологической системой содержания почвы в течение большей части периода вегетации соответствует оптимальному уровню. Лишь небольшой период времени (до 30 дней) в конце роста ягод влажность почвы становится ниже оптимальных значений.
В засушливые годы с количеством осадков 400-450 мм влагообеспеченность винограда на участках с биологической системой соответствует благоприятному росту и плодоношению винограда только в начале и конце вегетации. В период роста ягод влажность корнеобитаемого 1,5 м слоя почвы опускается ниже оптимальных значений.
Важное значение для оценки влагообеспеченности винограда имеет остро засушливый 2002 год. На опытном участке количество атмосферных осадков за вегетацию было меньше половины средне-многолетней нормы - 145 мм. Такое количество осадков последний раз было зафиксировано в 1955 году. При сплошном залужении в междурядьях уплотненных насаждений влагообеспеченность винограда в основные фазы его роста была меньше оптимальных значений, а в период роста ягод приближалась к критической отметке, влажности завядания.
На основе приведенных многолетних исследований в различных условиях естественного увлажнения можно считать установленным, что виноградная лоза на обыкновенных черноземах с биологической системой содержания почвы не испытывает дефицита почвенной влаги, несмотря на то, что влагообеспеченность на виноградниках с черным паром выше, чем с посевом трав. Исключение составляют остро засушливые годы. В такие годы необходимо снижать водопотребление трав.
При возделывании виноградников в ампелоценозе их продуктивность зависит от средообразующих факторов, свойств почвы, ее плодородия, агротехники, состояния кустов Виноград очень чутко реагирует на видовой состав травяного покрова в междурядьях насаждений. Видовой состав травяного покрова при прочих равных условиях оказывает решающую роль в развитии и формировании урожая винограда.
Обобщение, сделанное нами, показывает, что на плодоносящих виноградниках урожайность насаждений возрастает при посеве бобовых трав, неустойчивое, чаще угнетающее действие оказывают злаки.
Это подтверждается также результатами наших исследований. При посеве злаковых трав и естественном залужении урожайность виноградных кустов была существенно ниже по отношению к контролю с черным паром (таблица 7).
Таблица 7 Масса урожая винограда на участках с залужением. Сорт Выдвиженец
В кг/куст


Вариант

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1999 I
1

2000 j

Черный пар

7,2

8,6

5,5

6,3

6,4

5,6

2,9

3,8

4,3

5,0

3,4

4,9

Щавель кислый

6,5

9,1

6,7

6,2

6,6

5,7

3,1

4,2

4,9

5,5

4,0

5,6

Полевица побегообр.

-

-

-

6,0

6,0

5,4

3,0

3,3

4,1

4,6

-

-

Мятлик луковичн.

-

-

5,3

5,7

5,8

5,3

2,8

3,6

4,2

4,9

3,3

 

Естеств. залужение

6,2

8,2

5,1

5,5

5,3

5,0

2,6

3,4

4,1

4,4

3,1

4,2

НСР05

2,5

0,6

1,0

0,6

0,3

0,3

0,2

0,2

0,2

0,2

1,0

1,3

На отдельных участках, в зависимости от видового состава трав урожайность винограда была больше, чем на черном пару. Наибольшая урожайность была на винограднике с посевом щавеля. В среднем за 12-летний период наблюдений урожайность ягод винограда на участках с залужением щавелем кислым составила 5,7 кг; на
черном пару - 5,3 кг с одного куста. Это позволяет нам сделать принципиальный вывод о том, что при правильном подборе трав наиболее эффективным по урожайности винограда является биологический способ содержания почвы.
На виноградниках со щавелем кусты отличались большим числом и массой гроздей по сравнению с другими видами трав и черным паром.
Положительное влияние щавеля кислого на увеличение урожайности винограда отмечалось независимо от влагообеспеченности. Даже в умеренно засушливые годы урожайность винограда в насаждениях с посевом щавеля не опускалась ниже, чем на черном пару.
Исключение составляют редкие по влагообеспеченности годы. В остро засушливом 2002 году растения винограда при сплошном за- лужении междурядий щавелем кислым и плотной посадке кустов (3x0,5 м) заметно снизили урожай, при полосном - урожайность была одинаковой с контролем.
Таким образом, анализ современных способов ухода за почвой, их влияние на ухудшение важнейших свойств почвы, определяющих ее плодородие, стабильность и продуктивность агроэкосистемы, указывает на острую необходимость пересмотра применяемых технологий в условиях высокоинтенсивного производства. Во избежание нарушения экологии, безвозвратных потерь естественного плодородия почвы под виноградниками необходимо в агроценозах существенно уменьшить долю насаждений с системой содержания почвы по типу черного пара и увеличить с биологической системой содержания почвы на основе травосеяния.
При целенаправленном подборе и посеве трав на виноградниках в ампелоценозе восстанавливается малый биологический круговорот элементов питания растений, естественный процесс воспроизводства почвенного плодородия, восстановливаются водно-физические свойства почвы, увеличивается продуктивность насаждений.
В целях стабилизации отрасли виноградарства и ее устойчивого развития рекомендуется виноградарским хозяйствам шире применять биологическую систему содержания почвы. В основе биологической системы необходимо использовать сплошное залужение виноградников щавелем кислым, который не угнетает развитие кустов и способствует увеличению урожайности насаждений. Для уплотненных насаждений и насаждений, расположенных в зонах с ограниченным количеством осадков, менее 450 мм в год, рекомендуется проводить залужение через одно междурядье.

По материалам научно-практической конференции «Адаптивное ведение виноградарства (селекция, питомниководство, технологии возделывания, виноделие)», г. Новочеркасск, 19-23 апр. 2004 г.

Метки: почва |
 
< Научное обеспечение устойчивого ведения отрасли виноградарства   Некоторые результаты селекции белых технических сортов винограда >
Искать по сайту:
или внутренним поиском:

Translator

Наверх