Агроклиматическая оценка морозоопасности территории является одной из наиболее актуальных проблем в виноградарстве. В настоящее время надежной защитой винограда от низких критических температур является укрытие виноградников на зиму. Однако эффективность этого мероприятия в разных районах неодинакова. Укрытие виноградников оправдывает себя только в условиях суровой устойчивой зимы. В районах с неустойчивой зимой укрытие кустов нередко приводит к обратному эффекту [132, 203]. Поэтому в каждом климатическом районе должны быть четко установлены границы зон укрывного, неукрывного и полуукрывного виноградарства. Принятая на практике оценка морозоопасности территории при рекомендации об укрытии виноградников в основном учитывает средние значения абсолютных годовых минимумов температуры воздуха Тмин [4, 6, 10, 42, 115]. Причем нет общего мнения о том, каким значениям Тмин должны соответствовать изолинии, ограничивающие зону неукрывного виноградарства. Ф. Ф. Давитая [42, 176], обобщив работы по агроклиматической оценке условий перезимовки винограда, пришел к выводу, что в зависимости от сорта винограда и степени риска его культивирования за границу зон между укрывным и неукрывным виноградарством можно принять изолинии Тмин от —15 до —20°C. Для агроклиматической оценки территории применительно к перезимовке винограда Давитая использует зависимость повторяемости повреждений винограда от зимостойкости сорта, характеризуемой критической температурой Ткр, и от средних абсолютных годовых минимумов температуры воздуха (табл. 1.1) [176].
Таблица 1.1
Зависимость повторяемости (число случаев) повреждений виноградников в среднем за 100 лет [176] от зимостойкости, характеризуемой критическими температурами Ткр
Если принять за допустимую степень риска культивирования винограда зимние повреждения 10—25 раз в 100 лет, то для сортов даже очень слабой зимостойкости изолинии 15—16°С могут служить границей между зонами укрывного и неукрывного виноградарства. Для сортов повышенной зимостойкости такой границей будут изолинии Тмин=—18... —20 °C.
Исследования И. И. Туманова, И. Н. Кондо, В. Ф. Пономарева, С. Н. Макарова, А. Г. Мишуренко, Л. Ф. Овчинниковой и др. [80, 106, 115, 142, 167] показали, что перезимовка винограда зависит в основном от абсолютного минимума температуры воздуха за зиму, а также от закаливания виноградного растения в осенне- зимний период, обусловленного сложившимися агрометеорологическими условиями, от которых зависят степень выхода почки из состояния глубокого покоя, вызревание побегов, накопление питательных веществ в тканях лоз и корней.
Виноград, как и другие древесные растения, имеет два периода покоя: глубокий, для прохождения которого необходимо воздействие определенных пониженных температур, и вынужденный, когда растение после прохождения периода глубокого покоя из-за недостаточного тепла не трогается в рост. Вступление почек винограда в состояние глубокого покоя и вызревание растительных тканей в конце сентября и в октябре обычно совпадают и протекают параллельно. В вызревающих лозах интенсивно откладывается крахмал. Максимальное содержание крахмала совпадает примерно с опаданием листьев [81]. Наиболее благоприятной для вызревания лозы является средняя суточная температура воздуха Тс=20°С и выше, удовлетворительной — от 15 до 20°С и неудовлетворительной — ниже 15°С и особенно ниже 10°С. Температура воздуха 10 °C и ниже неблагоприятно сказывается не только на вызревании лозы. При воздействии таких температур генеративные почки винограда, получив необходимую сумму пониженных температур воздуха, могут при частых оттепелях в ноябре— декабре выйти из состояния глубокого покоя, развиваться и в последующем сильно повреждаться более слабыми, чем обычно, морозами. Следует отметить, что ухудшение водного режима — избыточное увлажнение почвы или его недостаток—препятствует нормальному и своевременному завершению процессов вегетации винограда и оказывает отрицательное влияние на вызревание тканей побегов.
После стадии глубокого покоя виноградное растение должно пройти закалку. Закалке виноградной лозы способствует продолжительная устойчивая прохладная погода в ноябре—декабре. Первая фаза закаливания наиболее успешно проходит при температурах воздуха от 11 до — 1 °C. Минимальная продолжительность периода составляет 10—12 дней. Для второй фазы закаливания наиболее благоприятны температуры воздуха от 0 до —10°С. Продолжительность этой фазы— 7—10 дней. Согласно современным исследованиям [167, 244], защитную роль от воздействия морозов в клетке выполняют сахара.
Под влиянием пониженных температур воздуха (меньше 5°C) во время закаливания винограда крахмал превращается в сахара. Максимальное содержание последних обычно приходится на декабрь—январь. Превращение крахмала в сахара в начале зимы вызывает увеличение концентрации клеточного сока, что способствует повышению устойчивости клеток к низким температурам. В декабре—январе морозоустойчивость винограда самая высокая. В дальнейшем с повышением температуры воздуха содержание сахаров в почках и тканях уменьшается в результате усиления процессов дыхания. Поэтому в конце февраля — начале марта виноградное растение значительно теряет способность реагировать на новые понижения температуры мобилизацией сахаров. Поэтому сильный мороз в конце февраля, как известно, наносит большой ущерб, особенно когда морозу предшествует теплая погода. Повреждение почек винограда будет зависеть от низких температур и продолжительности их воздействия. Абсолютный минимум температуры воздуха при достижении критических для виноградной лозы значений является основным неблагоприятным фактором в период зимовки. Зависимость повреждения глазков виноградной лозы от абсолютного минимума температуры воздуха на юге Украины наиболее полно была исследована Л. Ф. Овчинниковой [115, 132]. Автором показано, что критические низкие температуры воздуха, вызывающие значительную гибель виноградных глазков, различаются у слабоморозостойких и относительно морозостойких сортов винограда на 3—5 °C. При одной и той же минимальной температуре воздуха межсортовые различия в повреждении виноградных глазков могут составлять 20—50 %.
По данным К. К. Хмелевского [202], основным показателем для характеристики условий зимовки винограда на Украине является сумма абсолютных минимальных температур воздуха ∑Τмин ниже —15 и —18 °C и абсолютный минимум в течение зимы. Исследования болгарских ученых [128] показали, что степень повреждения виноградных почек зависит от снижения температуры, продолжительности воздействия низких температур и морозоустойчивости сорта. Ниже показаны критические температуры и продолжительность их воздействия, при которых вымерзли 30 % виноградных почек:
Регрессионный анализ, проведенный с учетом биологических особенностей развития винограда в осенне-зимний период, показал, что процент повреждения почек зимой и зависит от следующих агрометеорологических факторов:
- абсолютного минимума температуры воздуха Тмин и суммы отрицательных температур воздуха ∑Тмин≤15 до окончания опасных морозов;
- степени выхода почки из состояния глубокого покоя осенью, которая характеризуется суммой положительных температур воздуха ΣТмин<10 (по максимальному термометру) в период глубокого покоя (октябрь);
- условий закалки или условий погоды накануне сильных морозов; количества дней с температурой воздуха 5 °C и ниже перед опасным морозом.
Связь между комплексом этих факторов и повреждением основных почек морозостойких сортов винограда (Ркацители, Рислинг, Алиготе, Саперави), рассчитанная по данным агро- и метеостанций, расположенных в степных и предгорных районах Крыма (всего около 50 годо-случаев), подтверждается достаточно высокими коэффициентами корреляции (табл. 1.2).
Таблица 1.2
Коэффициенты корреляции r между процентом повреждения почек морозоустойчивых сортов П и агрометеорологическими факторами
* Для слабоморозоустойчивых сортов r=0,55.
Зависимость повреждения основных почек винограда у от абсолютного минимума температуры воздуха х за зиму при относительно благоприятных условиях в осенний период для различных по морозостойкости сортов винограда выражается следующими уравнениями:
для морозостойких
(1.1)
для слабоморозостойких
(1.2)
Ошибка этих уравнений 8—13%.
Температура воздуха, вызывающая гибель 75 % и более виноградных почек, называется критической (Τкр). Для сортов с повышенной морозостойкостью, согласно данным [66], Τкр=—23... —25 С, а по данным [115] она составляет —24...—25 °C.
Очевидно, для районов с относительно устойчивой холодной погодой в осенне-зимний период, без частых оттепелей, такие пределы вполне обоснованы.
В областях южного региона, например, в Крыму, повреждение 70—100 % главных почек морозоустойчивых сортов винограда, как показал анализ фактического материала, наблюдается при более слабых морозах.
Рис. 1.1. Зависимость повреждения П генеративных почек неукрывного винограда в Крыму от абсолютного минимума температуры воздуха Тмин за зиму и суммы в осенний период, характеризующей степень вызревания лозы и выход почек из состояния глубокого покоя.
Цифры в поле рисунка — степень повреждения, %.
Так, в районе Клепинино зимой 1971-72 г. при очень неблагоприятных агрометеорологических условиях во время вызревания лозы и раннем выходе почки из состояния глубокого покоя (в октябре 1971 г. наблюдалась большая сумма пониженных температур) 70—75 % главных почек винограда сорта Ркацители было повреждено при температуре воздуха до —20,5 °C.
В 1976 г. при благоприятных погодных условиях осенью 1975 г. такое же повреждение наблюдалось при температуре —23,5 °C. Показательным в этом отношении был 1980 г., когда из-за неблагоприятных условий осени 1979 г. даже в районе Владиславовки 50% виноградных почек (сорт Ркацители) было повреждено при температуре около —20 °C, в районе Джанкоя при температуре воздуха —23 °C вымерзли все почки винограда этого сорта.
Зависимость количества поврежденных почек винограда П от абсолютного минимума температуры воздуха Тмин и степени выхода почки из состояния покоя осенью, определяемой суммой активных температур воздуха ниже 10 °C (∑Тмин<10), представлена на рис, 1.1. Сильные повреждения почек (П≥75 %) при различных по степени благоприятности осенних условиях наблюдаются при разных значениях Tмин. Так, при сумме Тмакс<10, равной 80—90 °C, сильное повреждение почек отмечается при Тмин около —19°С; при ΣТмакс<10≈50—60°С абсолютный минимум температуры понижается до —22... —23 °C. При благоприятных осенних условиях (∑Тмин<10 меньше или равна 30..-40°C) виноград выдерживает более сильные морозы (Тмин понижается до —23,5°C). Следует отметить, что при Тмин—24°C значительные повреждения почек наблюдаются при любых осенних условиях (см. рис. 1.1).
Такой подход к оценке критических температур позволяет уточнить границы зоны неукрывного виноградарства. Неблагоприятные осенние условия, когда почки винограда: очень рано выходят из состояния глубокого покоя, наблюдаются на юге Украины довольно часто. Вероятность таких условий для виноградарства хозяйств Крымской области представлена в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Макроклиматическая поправка ΔТ к минимальной температуре воздуха и вероятность неблагоприятных условий погоды В во время вызревания лозы и глубокого покоя почек винограда. Крымская область
Согласно данным табл. 1.3, наибольшая вероятность (5—7 лет из 10) неблагоприятных условий осенью наблюдается в совхозах Кировского района. Поэтому в совхозах «Грушевский» и «Золотое поле» часто повреждаются неукрывные виноградники при температурах, не достигших принятых критических значений.
Проведенные исследования позволили построить карты морозоопасности территории юга Украины применительно к винограду морозоустойчивых сортов с учетом вероятности критических температур при благоприятных и неблагоприятных условиях закалки в осенний период. Выделение зон неукрывного винограда по вероятности критических температур в отличие от установления границ по изолиниям средних абсолютных минимумов температуры воздуха позволяет дать количественную оценку рентабельности неукрывного винограда в каждом районе. По данным [66], ведение неукрывной культуры винограда считается рентабельным, если критические температуры повторяются не более одного раза в 10 лет. По данным других авторов [28, 115, 148], их повторяемость составляет 2—3 года из 10 лет.
Анализируя абсолютные годовые минимумы температуры воздуха (по данным Одесской обсерватории) с 1893 г. можно отметить, что после 1956 г. морозы зимой стали слабее и вероятность опасных для винограда критических температур заметно снизилась. В прибрежных районах Одессы за последние 28 лет не было ни одного дня с температурой ниже —23 °C, до 1956 г. такая температура наблюдалась довольно часто (1954, 1950, 1947, 1940, 1935, 1929, 1911, 1910, 1894 гг.).
На картах (рис. 1.2 и 1.4) показано распределение по территории вероятности критических температур. Эти данные дают возможность провести границы зон повторяемости опасных морозов. Основой для построения карт послужили данные о вероятности абсолютных годовых минимумов температуры от —16 до —25 °C, рассчитанной за последние 35—40 лет по метеостанциям и постам в ряде хозяйств (табл. 1.4). В эти пределы входят критические температуры для высоко-, средне- и слабоморозоустойчивых сортов винограда. Короткие ряды по минимальной температуре были приведены к длинным рядам ближайших метеостанций путем использования микроклиматических поправок для постов различных хозяйств (см. табл. 1.3). Эти поправки можно использовать для определения минимальной температуры воздуха в хозяйстве по данным ближайшей метеостанции, если наблюдения. на посту не проводились.
На карте (см. рис. 1.2) приведена, вероятность критических температур для морозоустойчивых сортов —21 °C (знаменатель) и —23°C (числитель). Граница зоны неукрывного винограда при неблагоприятных условиях осеннего периода проведена по изолинии абсолютной температуры воздуха —21 °C при ее вероятности не более 20 %. В зону неукрывного винограда, проведенную по изолинии —21 °C, входят западные и восточные прибрежные районы Крыма, Керченский полуостров, а также приморские районы южнее Одессы.
Граница зоны неукрывного винограда при благоприятных осенних условиях проведена по изолинии —23 °C при той же вероятности. Центральные степные и предгорные районы Крыма, ограниченные изолинией —23 °C, и районы, расположенные севернее этой изолинии в Одесской, Николаевской, Херсонской областях, требуют постоянного укрытия винограда на зиму.
Районы, расположенные между изолиниями —21 и —23 °C, относятся к условно укрывной зоне. При благоприятных условиях вызревания винограда в этой зоне морозоустойчивые сорта можно не укрывать, но при неблагоприятных осенних условиях даже морозоустойчивые сорта винограда лучше укрыть или окучить, особенно привитые виноградники и виноградники, расположенные в пониженных местах. Неукрывная культура в этой зоне рентабельна с учетом утепляющего действия микроклиматических особенностей территории хозяйств.
Рис. 1.2. Схематическая карта оценки морозоопасности территории юга Украины применительно к морозоустойчивым сортам винограда при неблагоприятных и благоприятных агрометеорологических условиях в осенний период.
В числителе — вероятность (%) Ткр=—23 С, в знаменателе—вероятность Ткр=—21 С; зоны: 1 — неукрывная, 2 — укрывная при неблагоприятных условиях осеннего периода (условно- укрывная), 3 — укрывная.
Таблица 1.4
Вероятность абсолютных годовых минимумов температуры воздуха, равных заданному значению и ниже
Такие особенности могут быть выявлены построением микроклиматических карт хозяйств. Граница зоны неукрывного винограда, проведенная по изолиниям абсолютных минимальных температур воздуха —21 и —23°C, при их вероятности 20 % соответствует изолиниям средних абсолютных минимумов температуры воздуха —18 и —20 °C (рис. 1.3). Аналогичные графики приводятся в работах (28, 115). Они позволяют по значениям Тмин определить вероятность любых значений Тмин, и наоборот.
Рис. 1.3. Связь вероятности Р (%) различных значений абсолютного минимума температуры воздуха за зиму Тмин со средним абсолютным минимумом температуры воздуха
На карте (рис. 1.4) дана оценка морозоопасности территории Крымской области применительно к слабоморозоустойчивым сортам винограда. При плохом вызревании лозы и раннем выходе почек из состояния покоя слабоморозоустойчивые сорта винограда следует укрывать во всех хозяйствах за исключением узкой прибрежной полосы от Севастополя до Карадага. В случае благоприятных условий для закалки лозы осенью зона неукрывного винограда расширяется и занимает прибрежные районы от Черноморского до Феодосии и Керченский полуостров за исключением его центральной части. Для остальных областей юга Украины возделывание слабоморозостойких сортов винограда нерентабельно, исключение составляют некоторые микрорайоны на юго-востоке Одесской области.
При оценке условий перезимовки винограда в районах с особо суровыми и бесснежными зимами необходимо учитывать, кроме температуры воздуха, и температуру почвы. Наземные части виноградной лозы, будучи укрыты землей, легко переносят понижение температуры до —15...—18 °C, в то время как корневая система растений в зависимости от морозостойкости сорта может повреждаться при температуре —7...—11 °C. На юге Украины такие температуры почвы наблюдаются не часто, но бывают почти повсеместно за исключением Южного берега Крыма (табл. 1.5).
Таблица 1.5
Минимальная (по данным срочных наблюдений) температура почвы Тп в зимний период
Приведенная агроклиматическая оценка условий перезимовки винограда на юге Украины может найти широкое применение для перспективного планирования и агрометеорологического обеспечения виноградарства.
