Радиационные факторы и транспирационный расход виноградника - Температурные градиенты листьев винограда

VI.1.1. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ГРАДИЕНТЫ ЛИСТЬЕВ ВИНОГРАДА
В естественных условиях отдельные части растения в разное время года и суток испытывают влияние разных температур в силу постоянной динамики тепла и света в окружающей среде и нагреваются по-разному. В результате между той или иной частью растения и средой в зоне обитания возникают температурные градиенты А^.
Градиенты «среда—растение» определяют направленность теплообмена между средой и растением [296]. Положительный градиент имеет место в том случае, когда t^>tR, и отрицательный, когда Гл<^>. При гл ниже окружающего воздуха на транспирацию тратится не только вся поглощенная листом солнечная радиация, но и энергия тепла, которую излучает воздух, имеющий температуру выше температуры листа. В этом случае величина теплоотдачи будет отрицательная и энергия, затраченная на транспирацию, увеличится за счет энергии, поглощенной листом из более теплого воздуха.
В естественном местообитании наивысшая t„ травянистых и деревянистых растений доходит до 50° С, а у суккулентов — до 60—65° С. Величина At листьев, освещенных прямыми солнечными лучами, достигает 10—15,7° С, а у суккулентов даже 21,5° С [52]. Как общая закономерность, величина At выше у тенелюбивых растений, чем у светолюбивых, и пропорциональна интегральной интенсивности радиации [148].
У винограда V. vinifera L. в Ботаническом саду в Йене (ГДР) максимальная ta в полдень достигала 39,5° С [52]. В Монпелье (Франция) гл винограда превышала температуру воздуха на 5° С [105]. В опытах Миллара [469] затененные листья винограда всегда были холоднее воздуха в среднем на 0,9° С, а температура освещенных листьев превышала температуру воздуха на 2 С. По Давитая [102], разность между средней дневной температурой виноградного листа и воздуха колеблется в пределах 1—4° С в зависимости от общего теплового напряжения, направления и скорости ветра, степени увлажненности почвы. В опытах Гейтса [432], в пасмурные дни tsl винограда была ниже tB на 0,1—2,4° С за счет транспирации и радиационного охлаждения. По данным Драганова с сотр. [114], винограда на прямом свету в зависимости от времени дня превышает tB на 0,9—9,5° С.
Исследования Катарьяна и Потапова [141] на Южном берегу Крыма показали, что в середине августа температура затененного листа винограда во время штиля близка к (в в междурядье на уровне листа и мало изменяется при слабых порывах ветра. Температура освещенного листа в околополуденные часы изменяется в пределах 29,4—33,0° С и в зависимости от скорости ветра выше ^в на 3,6—6,7°С. Максимальная величина. At достигает 7,7° С. По данным Мищенко [212], в этой же зоне на высоте 1 м от поверхности почвы температура освещенных листьев винограда в среднем на 4—6°С выше температуры окружающего воздуха. В отдельные дни эти различия достигают 8" С. Таким образом, температура освещенных листьев винограда может на несколько градусов превышать температуру окружающего воздуха. Температура затененного листа близка к температуре воздуха.
Данные по t-i и At отдельных листьев представляют интерес с точки зрения оценки видовой специфики растений: экологической пластичности, жаростойкости и др. Они позволяют также рассчитать энергетический баланс отдельного листа. При определении энергетического баланса всего растения задача значительно усложняется, так как необходимы характеристики tn и tB в разных частях кроны в течение дня.
По данным Радченко [296], в солнечные дни верхняя поверхность листа нагревается сильнее нижней, причем градиент температуры зависит от угла падения на лист солнечных лучей. По нашим определениям, даже при наибольших значениях £л в утренние часы на восточной стороне кроны разница между температурой освещенной стороны пластинки листа и затененной при уровне значимости Р = 0,05 оказалась существенной только в одном случае из десяти. Следует отметить значительный размах варьирования температуры поверхности освещенных листьев, обусловленный углом их наклона относительно солнечных лучей. В отдельные часы разница между температурой отдельных листьев в пределах выборки достигала 4,8° С.
На рис. 47 показан температурный режим кроны винограда и окружающего воздуха в течение дня в разные периоды вегетации   Почасовые значения At приведены также в табл. 30.
Максимальные положительные At (до 8° С) отмечаются в утренние часы на восточной стороне кроны, когда /в небольшая, а листья испытывают большую тепловую нагрузку от прямых солнечных лучей. В последующие часы на этой стороне температура листьев и воздуха выравнивается, а At снижается до малых положительных и даже отрицательных значений.
На западной стороне кроны дневной ход At сглажен. В утренние часы At имеют пулевые или отрицательные значения (до —1,5°С). В последующие два срока Д^ возрастает до 1,5— 2,0° С и к вечеру опять снижается. Незначительное увеличение At у освещенных листьев на западной стороне кроны по сравнению с /в указывает на усиление транспирации и слабый конвективный теплообмен.

1 Температура листьев определялась с помощью микроэлектротермометра конструкции Агрофизического института. В качестве датчика использовали полупроводниковые термосопротивления МТ-54 конструкции В.. Г. Карманова.

Внутри кроны практически на протяжении всего дня удерживаются отрицательные At. Положительные Д^ в первой половине дня отмечаются в июле, когда площадь листьев еще невелика и солнечные лучи относительно свободно проникают внутрь кроны.

Рис. 47. Температурный режим кроны виноградного куста в течение дня в разные периоды вегетации.
а —восточная сторона, б —западная сторона, в —внутри  кроны,   I — температура листьев, II — температура воздуха, III — температурные градиенты. Даты определений: 1 — 22 июня, 2 — 24 июля, 3 — 26 августа, 4 — 27 августа, 5 — 30 сентября.

Таблица 30
Температурные градиенты It и теплообмен листьев Qt(ккал/мин) в разных частях кроны одного ряда
Примечание. Скорость ветра при определении Atбыла от 2 до 5 м/с.

Таким образом, можно отметить, что в солнечный день крона винограда имеет в целом сравнительно небольшие положительные и отрицательные температурные градиенты. Исключение составляет восточная сторона кроны, где в утренние часы значения At сравнительно велики.