На формирование фитоклимата винограда, кроме метеорологических факторов, рельефа и других природных условий, существенное влияние оказывает способ возделывания культуры. В свою очередь фитоклиматические изменения освещенности, температуры, влажности воздуха и почвы влияют на взаимосвязь и интенсивность процессов обмена между растениями и средой.
В каждой формировке винограда создается своеобразный фитоклимат. Так, в приземных формировках на вертикальной шпалере, где основная масса гроздей располагается на высоте 30 см от поверхности почвы, во время полной облиственности почти совсем отсутствует горизонтальное перемещение приземных слоев воздуха, посадки хорошо прогреваются. В высокоштамбовых формировках грозди винограда находятся на расстоянии 100—120 см от поверхности почвы, здесь обеспечивается свободная циркуляция воздуха в приземном слое и хорошо освещен верхний слой листьев. Данных об исследованиях фитоклимата штамбовых виноградников в литературе сравнительно мало. В этом направлении проводились исследования в Молдавии [166], на юге Украины [138] и в Грузии [168].
При изучении фитоклимата виноградника в период вегетации на юге Украины в зависимости от формирования виноградного куста и орошения [138] отмечено, что продолжительность влияния полива на микроклимат при бесштамбовых формировках составляет 10—12 дней, при штамбовых — 2—3 дня. В низкоштамбовых формировках температура воздуха имеет наибольшую суточную амплитуду на высоте 25 см, здесь на 1,0—1,5 °C днем теплее, а ночью холоднее, чем на высоте 1,5 м. Это, на наш взгляд, является также одной из причин более интенсивного накопления сахаров при низкоштамбовых формировках. Влияние амплитуды температуры воздуха на интенсивность сахаронакопления доказано в работах [70, 71, 181, 184]. В Молдавии, согласно [166], с увеличением высоты штамба значительно уменьшаются суммы Та>10 (на 200—250°С и больше за вегетационный период) по сравнению с поверхностью почвы. Поэтому более высокое расположение кроны приводит к снижению интенсивности накопления сахаров и ухудшению вызревания побегов.
Фитоклимат высокоштамбовых широкорядных (интенсивных) посадок винограда на Южном берегу Крыма изучался нами на опытном участке совхоза «Гурзуф», заложенном в 1968 г. Фитоклиматические наблюдения проводились синхронно на контрольном и высоштамбовом (110 см) виноградниках со свисающим приростом и площадью питания 2,5X1,25 м. В качестве контрольной принята формировка по типу двуплечий Гюйо с высотой штамба 30 см и площадью питания 1,5X1,0 м. Опытный участок расположен на юго-юго-западном склоне крутизной 5—10°, ряды направлены с северо-северо-востока на юго-юго-запад. Изучался сорт винограда Мускат белый. Фито климатические наблюдения на виноградниках проводились согласно [150].
Во время образования соцветий и роста побегов из-за неполной облиственности виноградных кустов наблюдалась ажурность формировок, создавались хорошие условия для проникновения солнечной радиации внутрь кроны в течение всего дня. Так, по данным наблюдений 30 мая 1980 г. в полдень коэффициент пропускания прямой солнечной радиации в низкоштамбовом винограднике aSH на расстоянии 20 см от продольной оси виноградного ряда с западной и восточной стороны был одинаков и составлял 0,6, а в высокоштамбовом винограднике коэффициент аSH составлял 0,5. В 1979 г. наблюдалась такая же закономерность.
С увеличением листовой поверхности проникновение солнечной радиации внутрь кроны уменьшалось, и в период цветения значения аSH и аSв на расстоянии 20 см от продольной оси ряда уменьшались до 0,2—0,3, а на расстоянии 30 см составляли 0,5—0,7.
Во время роста и созревания ягод при полной облиственности растений приход солнечной радиации на уровне массового расположения гроздей на расстоянии 30 см от продольной оси виноградного ряда в высокоштамбовом винограднике заметно снижался. Так, 26 августа 1980 г. с восточной и западной сторон значения составили 0,3 и 0,7, а аSH 0,5 и 0,9 соответственно.
В высокоштамбовой со свисающим приростом формировке по мере роста кроны и уменьшения ажурности средние для ряда значения в зоне гроздей в течение дня заметно ниже, чем в низкоштамбовых веерных формировках. В начале созревания ягод в 1979 и 1980 гг. коэффициент as в полдень в низкоштамбовом винограднике составлял 0,8, в высокоштамбовом — соответственно 0,6 и 0,5 (табл. 2.1).
Следует отметить, что продолжительность освещенности высокоштамбовой формировки за счет более высокого расположения кроны над поверхностью почвы несколько больше, чем низкоштамбовой. Так, во время роста и созревания ягод к 16 ч значения аSH и aSВ были одинаковыми, а в 19 ч коэффициент aSВ несколько превышал значение аSH.
Таблица 2.1
Дневной ход коэффициентов пропускания прямой солнечной радиации от цветения до начала созревания винограда в ряду с низкоштамбовой (aSн) и высокоштамбовой (aSв) формировками
Таблица 2.2
Сравнение фитоклимата низкоштамбового (1) и высокоштамбового (2) виноградников со свисающим приростом
Анализ данных табл. 2.2 показал, что температура воздуха в низкоштамбовом узкорядном винограднике Тв.н в течение дня во все периоды вегетации заметно выше, чем в высокоштамбовых посадках Тв.в с шириной междурядий 2,5 м. При ясной солнечной погоде во время цветения, роста ягод и созревания среднее за день значение Тв.н на уровне массового расположения гроздей на 0,8—1,3 °C выше, чем Тв.в. Это объясняется застоем теплого воздуха в низкоштамбовом узкорядном винограднике при полной облиственности, из-за чего происходит более сильное его прогревание от поверхности почвы. При облачной и пасмурной погоде эта разность уменьшается до 0,1—0,5 °C. С учетом среднего многолетнего числа ясных и пасмурных дней за период вегетации суммы активных температур для высокоштамбового винограда со свисающим приростом с апреля по октябрь на 142—244 °C ниже, чем низкоштамбового, т. е. в среднем примерно на 200 °C. Такая же разность сумм активных температур выше 10 °C получена и по данным других авторов, поэтому в дальнейшем для агроклиматической оценки интенсивных виноградников использовалась разность сумм, равная 200 °C.
Изменение относительной влажности воздуха в различных формировках существенно зависит от типа погоды. При сухой солнечной погоде и слабом ветре влажность воздуха в высокоштамбовом винограднике в зоне расположения гроздей на 4—7 % выше, чем в низкоштамбовом; после дождя, наоборот, влажность воздуха в высокоштамбовом винограднике становится заметно ниже из-за лучшего воздухообмена и быстрого просыхания почвы; при пасмурной погоде эта разница сглаживается.
Температура поверхности почвы в ряду и междурядье и высокоштамбовом винограднике со свисающим приростом при ясной и малооблачной погоде па протяжении всего периода вегетации в среднем за день всегда выше, чем в низкоштамбовых узкорядных посадках (см. табл. 2.2). Разность температур составляет 2—3°С. При пасмурной погоде, особенно при усилении ветра, средняя дневная температура поверхности в ряду и междурядье в низкоштамбовом узкорядном винограднике из-за уменьшения воздухообмена на 2—4 °C выше, чем в высокоштамбовых посадках с широкими междурядьями.
В течение всей вегетации средняя за день температура почвы на глубинах 10 и 20 см в интенсивных посадках выше, чем в узкорядных, разность составляет: на глубине 10 см 2—3 °C, на глубине 20 см 0,3—1,0 °C.
Динамика влажности почвы в течение вегетационного периода на низко- и высокоштамбовом виноградниках представлена в табл. 2.3. Анализ данных показал, что в засушливых условиях Южного берега Крыма влажность почвы под виноградом при увеличении ширины междурядий до 2,5 м. и высоты штамба до 110см существенно ниже, чем в узкорядных посадках. Весной влажность почвы на серых суглинистых почвах Южного берега обычно достигала наименьшей влагоемкости и составляла (для обоих вариантов) около 16% от массы абсолютно сухой почвы. К фазе цветения влажность почвы на узкорядном низкоштамбовом винограднике понижалась, но оставалась на 3—4 % выше, чем на высокоштамбовом. Во время роста ягод это превышение составляло 1,5— 3 %, а к началу созревания ягод — около 1 %. В среднем с мая до начала созревания высокоштамбовый виноградник расходовал влаги из метрового слоя почвы на 20 % больше, чем низкоштамбовый (см. табл. 2.3). Это объясняется тем, что в высокоштамбовом винограднике со свисающим приростом и широкими междурядьями из-за повышенной циркуляции воздуха и в приземном слое и более сильного прогрева почвы в междурядьях существенно возрастает испарение влаги из почвы.
Таблица 2.3
Динамика влажности почвы (% от массы абсолютно сухой почвы) на узкорядном (1,5х1,0 м) низкоштамбовом (30 см) Wн и широкорядном (2,5x1,25 м) высокоштамбовом (110 см) виноградниках
В менее вентилируемых низкоштамбовых виноградниках испарение влаги из почвы слабее и почва в таких виноградниках после дождей и поливов дольше сохраняет влагу. Повышенный расход влаги с интенсивных виноградников за счет изменения фитоклиматических условий характерен для не очень сильнорослых технических сортов винограда в условиях недостаточного увлажнения. Для сильнорослых кустов в относительно жарком климате в связи с повышенным расходом влаги на транспирацию узкорядные посадки, имеющие на единицу площади большее количество кустов, могут более усиленно расходовать влагу. Такие особенности расходования влаги наблюдаются в Узбекистане и других местах [37, 113].
Таким образом, в засушливых условиях Южного берега Крыма увеличение высоты штамба и ширины междурядий существенно понижает тепло- и влагообеспеченность растений, в результате чего должна снизиться продуктивность таких виноградников. Агроклиматическая оценка снижения продуктивности высокоштамбовых виноградников по сравнению с низкоштамбовыми подтверждается данными наблюдений ВНИИВиВ «Магарач» за элементами продуктивности на опытных участках за 9 лет (1973— 1981 гг.).
Таблица 2.4
Динамика сахаристости винограда (%) во время созревания в низкоштамбовой Св и высокоштамбовой Сн формировках
Опытные данные (табл. 2.4 и 2.5) свидетельствуют, что сахаристость винограда сорта Мускат белый при высоте штамба 30 и 50 см в среднем на 1,5—2,0 %, а в отдельные годы на 3 % выше, чем при высокоштамбовом ведении кустов. Между тем, известно, что снижение сахаристости винограда даже на 1 % зачастую может повлечь выпуск другой менее ценной марки вина.
Чтобы собрать виноград с более высокой сахаристостью и хорошо уволенными ягодами, на Южном берегу Крыма, как правило, урожай убирают в возможно поздние сроки. Однако осенью на побережье из-за ухудшения погоды на высокоштамбовых виноградниках обычно не удается задержать сбор урожая винограда.
Таблица 2.5
Продуктивность винограда в насаждениях с различной густотой посадки и высотой штамба
Зависимость урожайности У (т/га) и рентабельность А (%) высокоштамбовых виноградников с различной схемой посадки от агроклиматических ресурсов территории. По данным [37, 148, 767]
Анализируя урожайность винограда по вариантам за 1973— 1981 гг. можно отметить, что увеличение ширины междурядий ведет к снижению урожайности в среднем на 4,6 т/га, или на 40 %. В засушливых условиях Южного берега Крыма при уменьшении числа кустов на гектар урожай не восполняется за счет увеличения нагрузки кустов побегами и глазками. Хотя средняя масса грозди и урожай с куста на высокоштамбовых разреженных посадках в среднем заметно выше, чем на более густых посадках, но урожайность с единицы площади всегда получалась ниже. По нашим данным, уменьшение числа кустов Муската белого на 1000 шт/га ведет к снижению урожайности на 8—12 % (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Зависимость урожайности У винограда на Южном берегу Крыма от количества кустов n при однородной формировке.
Такие же результаты по урожайности высокоштамбовых широкорядных виноградников были получены в условиях умеренно теплого засушливого климата и в других виноградарских районах нашей страны. Естественно, что в районах с высокой теплообеспеченностью при устойчивом орошении или достаточном количестве осадков для сильнорослых кустов с увеличением междурядий примерно до 4—4,5 м будет наблюдаться рост урожайности на единицу площади (табл. 2.6).
Проведенные исследования фитоклимата широкорядных высокоштамбовых виноградников и его влияния на продуктивность культуры показывают, насколько важно учитывать тепло- и влагообеспеченность территории с поправкой на микроклимат и фитоклимат при переходе на интенсивные посадки.
