Фитоклимат виноградника - Режим влажности на винограднике и его регулирование

Воздействие на влажность воздуха в приземном слое виноградника возможно либо путем орошения, либо путем изменения его геометрической структуры. И хотя орошение по своей эффективности является более радикальным средством изменения фитоклимата, но вместе с тем и более дорогим. Поэтому когда необходимо незначительное увеличение влажности воздуха, целесообразно создание не шпалерной, а беседочной системы культуры винограда.
На беседочном винограднике создается несколько иной режим влажности почвы и приземного слоя воздуха, чем на шпалерном. При сравнении данных обоих виноградников обнаруживается, что наиболее однородные значения относительной влажности наблюдаются в припочвенном слое воздуха — на высоте 5 см. Максимальная разность между относительной влажностью обоих участков в этом слое не превышает 3%; средние суточные значения одинаковы — 65%, а разность в суточной амплитуде составляет 2 %.
На высоте 1 м различия возрастают и достигают 6—-9%. При этом в дневные часы относительная влажность воздуха выше на беседочном винограднике, а в ночные часы — на шпалерном. Различия в средних суточных величинах незначительные (4 %), а в суточном колебании они возрастают до 7%.
На высоте 2 м средняя суточная относительная влажность на беседочном и шпалерном виноградниках почти одинакова (соответственно 80 и 79 %). Однако суточная амплитуда на этой высоте достигает максимума и составляет 45 % на шпалере и 31 % на беседке. Максимума достигает и разность между ними —13%. Это означает, что на шпалерном винограднике гораздо «суше» днем и «влажнее» ночью (пределы колебания 55 и 100%). В беседке влажность имеет относительно равномерный суточный ход и колеблется в пределах 62—95 %.
Такие различия в режиме увлажнения шпалерного и беседочного виноградников обусловлены неодинаковой геометрической структурой РП и разной увлажненностью почвы. Оба эти фактора влияют одновременно: поверхностный слой почвы под беседкой более увлажнен в результате малого притока солнечной энергии на ее поверхность, а вертикальному переносу водяного пара препятствует листовой полог винограда. Влагообмен между почвой и воздухом здесь осуществляется за счет горизонтального переноса при наличии ветра. По этой причине влажность воздуха под беседкой в дневные часы выше, чем на шпалере, где вертикальный перенос влаги в приземном слое гораздо интенсивнее. Наряду с этим небольшая разница во влажности воздуха во всем слое 0—200 см обусловлена еще и тем, что под беседкой в формировании влажности этого слоя воздуха участвует лишь почва, а на шпалерном винограднике в указанном слое происходит влагообмен и почвы, и растения.
Представленные в табл. 63 данные о суточном ходе относительной влажности воздуха на открытом участке и на обоих виноградниках свидетельствуют о более низких средних суточных значениях на открытом участке по сравнению с виноградниками. Вместе с тем суточный ход разности для случая «шпалера— открытый участок» отличается от суточного хода разности «беседка — открытый участок». В дневные часы относительная влажность на шпалере несколько ниже, чем на открытом участке (1—5%), а в ночные часы значительно выше (8— 13%). Под беседкой влажность воздуха все время в течение суток выше, чем на открытом участке, и это превышение незначительное (3—6 %).

Таблица 63
Суточный ход относительной влажности воздуха (%) на открытом участке и на винограднике

Мы уже говорили, что орошение меняет режим влажности. Относительная влажность воздуха в результате полива в среднем увеличивается на шпалерном винограднике на 5%, на беседочном на 7% (табл. 64, пятый день после полива).

Таблица 64
Суточный ход относительной влажности воздуха на шпалерном и беседочном виноградниках до и после полива
170

Однако  в отдельные сроки это увеличение достигает 12—16%. Суточная амплитуда сокращается на 6—9%. Полив вызывает несколько больший эффект на беседочном винограднике, что в основном следует объяснить менее интенсивным влагообменом с приземным слоем атмосферы.
Регулирование влажности почвы является одним из самых эффективных средств воздействия человека на фитоклимат. Однако данных о регулировании влажности почвы через РП на сельскохозяйственных полях мало.
Результаты наших исследований дают наглядную картину изменений в режиме влажности почвы на двух участках, расположенных рядом и различающихся только по характеру растительного покрова (табл. 65).
Таблица 65
Изменение запасов продуктивной влаги (мм) в различных слоях почвы под шпалерным и беседочным виноградниками за вегетационный период

Между влагозапасами беседочного и шпалерного виноградников разности в слое 0—20 см незначительные, но по мере возрастания глубины они также возрастают и достигают значительных величин, особенно к середине лета, когда растения накапливают максимум биомассы на беседке (на шпалере же в это время биомасса несколько уменьшается в результате чеканки побегов винограда). Профиль распределения запасов продуктивной влаги в почве через каждые 10 см до полива и после полива на шпалерном и беседочном виноградниках показан на рис. 42.
Проведенные нами воднобалансовые расчеты свидетельствуют о сравнительно незначительных различиях в валовых расходах почвенной влаги шпалерного и беседочного виноградников. Это хорошо согласуется с данными о радиационном балансе, измеренном над этими двумя поверхностями. Однако такие незначительные различия в валовых расходах влаги противоречат данным об урожайности этих двух систем, так как урожайность при беседочной системе в два с лишним раза больше, чем при шпалерной.
Противоречия легко объясняются, если учесть, что при одних и тех же валовых расходах воды доля транспирации растений в суммарном испарении виноградника может быть неодинаковой в зависимости от характера РП, и тогда при одних и тех же величинах суммарного водопотребления урожайность растений должна быть выше там, где доля транспирации выше.

Рис. 42. Профиль распределения влагозапасов в почве до полива (а) и после полива (б) под шпалерой (1) и беседкой (2). Дигоми, 1971 г.
В табл. 66 приведены величины суммарного испарения Е, транспирации Т и испарения с поверхности почвы И шпалерного и беседочного виноградников. Транспирация вычислена приближенно с помощью коэффициента, который записывается в виде разности:
(25) где В — радиационный баланс всего виноградника, В* — радиационный баланс поверхности почвы под виноградными кустами.
Транспирация с виноградника вычисляется путем умножения этого коэффициента К на величину суммарного водопотребления:
Т = КЕ.                                             (26)
Испарение с почвы вычисляется как остаточный член из суммарного водопотребления:
И = Е — Т.                                       (27)

Таблица 66
Соотношение между расходами почвенной влаги Е через транспирацию Т и физическое испарение И при шпалерной и беседочной системах

Данные табл. 66 показывают, что доля транспирации в общем расходе влаги при беседочной системе в два с лишним раза больше, чем при шпалерной. Такое соотношение хорошо согласуется с соотношением урожайности этих двух систем.
Таким образом, проведенные нами исследования фитоклимата шпалерного и беседочного виноградников позволили установить, что более высокая урожайность беседочной системы обусловлена двумя факторами:

1. беседочная система обеспечивает в два с лишним раза большее поглощение ФАР биомассой растений;
2. в общем расходе почвенной влаги доля расхода на транспирацию при беседочной системе в два с лишним раза выше, чем при шпалерной.