Воздушный и пищевой режимы для винограда и методы их регулирования
Воздушный режим обеспечивается за счет оптимизации содержания в воздухе наиболее важных составных компонентов - углекислого газа и кислорода (CO2 и O2).
Как известно CO2 воздуха необходим для образования в листьях органических веществ. В хлорофилловых зернах под влиянием солнечного света происходит разложение воды на кислород и водород, а последний соединяясь с CO2 превращается в сахар или крахмал по формуле:
Чем энергичнее проходит этот процесс в листьях, тем больше вырабатывается органических веществ, тем интенсивнее рост всех органов виноградного растения и тем выше урожайность.
Энергия ассимиляции находится в зависимости от комплекса факторов (условий среды): света, температуры, воды, минеральных веществ и содержания CO2 в воздухе. В воздухе, как известно, содержится 0,03% CO2. Летом в тихую погоду, в связи с интенсивным поглощением растениями углекислоты, содержание ее в воздухе уменьшается, а это резко снижает процесс ассимиляции. Специальные исследования показали, что содержание CO2 в воздухе далеко недостаточное для оптимального фотосинтеза.
Интенсивность фотосинтеза возрастает с повышением содержания CO2 в воздухе до 3%. При последующем увеличении CO2 фотосинтез постепенно уменьшается. Повышение количества CO2 в воздухе может быть достигнуто путем систематического внесения органических удобрений в почву, а также содержанием почвы под сидератами. Даже при обработке почвы на глубину 15 см CO2 образуется в 1,5 раза больше, чем при мелком рыхлении до 6 см (В. И. Эдельштейн).
Заделанные в почву трава или органические удобрения подвергаются разложению микроорганизмами с выделением CO2 и минеральных веществ. Большая часть CO2 при обработке почвы постепенно уходит в воздух, обогащая главным образом, нижние слои воздуха. Особенно много CO2 поступает из водоемов (морей, рек, озер).
Кислород необходим для дыхания растений. Особенно большая потребность в нем наблюдается при усиленном росте. Количество O2 в воздухе вполне достаточное для удовлетворения потребностей растения. Кроме того в процессе фотосинтеза кислорода освобождается больше, чем расходуется на дыхание.
Дефицит кислорода может возникнуть лишь в глубоких подпочвенных горизонтах, где находится корневая система, что отрицательно сказывается на ветвлении корней, укоренении черенков. Недостаток O2 проявляется и в заболоченных почвах, в которых накапливаются недоокисленные продукты, препятствующие развитию корней и особенно их ветвлению.
Кислород является важным внешним фактором влияющим на скорость поступления воды и растворенных в ней минеральных веществ в корни виноградного растения.
Воздушный режим в значительной степени изменяется под влиянием водных бассейнов и ветра. Близость водоемов (моря, озера, большие реки) в значительной степени влияет на температуру и влажность. Большие водоемы снижают опасность заморозков и регулируют содержание CO2 в воздухе, смягчают континентальность климата, оптимизируют температуру и влажность воздуха за счет перемещения воздушных масс в течении суток. Поэтому громадное большинство виноградников во всех странах расположено по берегам океанов, морей, рек и озер. В странах Европы они размещены по берегам Средиземного, Черного, Эгейского, Адриатического морей и по берегам рек Дуная, Рейна, Роны, Марны, Мозеля, Гаронны, Луары. В СНГ по берегам рек Дона, Терека, Днестра, Прута, Кубани, Куры, Днепра и др.
Ведущий виноградарский район США - Калифорния расположен на Тихоокеанском побережье, а в северной части США виноградники сосредоточены вокруг Великих озер.
В СНГ ведущие виноградарские районы находятся на побережье Черного, Азовского и Каспийского морей (Крым, Одесская, Херсонская области, Украины, Черноморское побережье Краснодарского края России, Грузия, Дагестан-Дербентский район).
Ветер, как правило, вызывает изменение температуры, влажности воздуха, увеличивает приток CO2 к листьям. При этом влажный и умеренный по силе ветер создает благоприятные условия для роста и развития всех органов и формирования качественного урожая ягод винограда.
Однако, ветры, дующие с большой скоростью, оказывают отрицательное физическое и механическое влияние на виноградное растение. Постоянные северные ветры могут значительно снизить температуру воздуха и нанести вред виноградникам.
Постоянные горячие и сухие ветры, дующие со стороны пустынь, вызывают значительное повышение температуры и снижение влажности воздуха до 20-25%, что отрицательно сказывается на продуктивности виноградных насаждений и качестве урожая.
Ветры, дующие со стороны моря, могут приносить с собой соль, которая, попадая на листья, нарушает их физиологическую деятельность и ухудшает качество ягод.
Ослабить вредоносное действие ветра на виноградное растение можно путем размещения насаждений в защищенных от ветра микрорайонах и на склонах, а также посадкой защитных лесополос, выбором направления рядов и др.
Пищевой режим виноградного растения складывается из воздушного и почвенного питания, осуществляемого с помощью листьев и корневой системы. Как известно, ведущей функцией листового аппарата является ассимиляция углерода - фотосинтез, а корневой системы - снабжение растений водой и ассимиляция элементов минерального питания.
На каждом этапе роста и развития виноградной лозы определенная группа листьев наиболее активно осуществляет фотосинтез. Например, в начале вегетации - это нижние листья, а к середине лета и во второй половине вегетации большая роль в питании и накоплении сахаров в ягодах приходится на листья средней и верхней зон побега. Максимум ассимиляции у винограда приходится на середину лета.
На интенсивность фотосинтеза значительное влияние оказывает экологические факторы и агроприемы.
Оптимальная температура для фотосинтеза листьев винограда колеблется в пределах 25-33°С, в зависимости от зоны, сорта, условий культуры.
Понижение влажности до 40% приводит к значительному спаду интенсивности фотосинтеза. Оптимальная освещенность у винограда для фотосинтеза должна быть 35-45 к1х. Концентрация до 3% CO2 положительно сказывается на интенсивности фотосинтеза. Ухудшение водоснабжения приводит к депрессии фотосинтеза.
Из агроприемов положительное воздействие на интенсивность фотосинтеза оказывают: обломка лишних побегов, прореживание листьев, прищипывание верхушек побегов, пасынкование и, особенно, внесение оптимальных доз органических и минеральных удобрений и орошение виноградников. Так, орошение при 20-80% НВ в первые 8-10 дней повышает интенсивность фотосинтеза в 2-4 раза.
Важную роль в жизни виноградного растения играет минеральное питание . При оптимальном режиме минерального питания макро- и микроудобрениями активизируются процессы синтеза хлорофилла, повышается ассимиляция CO2 усиливаются ростовые процессы органов, накапливаются в ягодах сахара, ароматические и красящие вещества. Условия минерального питания в значительной степени зависят от типа, подтипа и разновидности почвы, ее физических, химических, физико-химических свойств, водного и воздушного режимов.
Большую роль в минеральном питании играет развитие корневой системы, характер ее ветвления и распространения в почве, т.к. она обеспечивает поглощение из почвы питательных элементов и воды, а также транспортировку их в соответствующие пункты назначения.
Корни винограда поглощают из почвы необходимые для питания минеральные элементы: азот, фосфор, калий, магний, кальций, железо, серу, а также микроэлементы: бор, марганец, цинк, молибден, медь, хлор и некоторые органические вещества (гуминовую кислоту). В тканях корней происходит сложные биохимические процессы с превращением поглощенных из почвы неорганических соединений в органические.
Виноградное растение довольно требовательно к пищевому режиму почвы, т.к., произрастая на одном месте десятки лет, оно выносит из почвы большое количество азота, фосфора, калия и других элементов нужных для построения тканей растений, образования различных органов (листьев, побегов, корней, цветков, ягод). Так, в расчете на 1 т урожая винограда, в условиях Молдовы, из почвы выносится по 5-8 кг азота и калия и 1,5-2,5 кг фосфора, 50-70 г железа, 40 г меди, 10-15 г хлора, 15 г марганца, 8 г бора, 6 г цинка, 4 г титана, 1 г никеля и других элементов (хром, молибден, кобальт, свинец).
Характер и ритм выноса питательных веществ по отдельным фазам вегетации отличается. В частности, повышенный вынос наблюдается в фазу цветения, роста ягод, в период от начала созревания и до уборки урожая. В последнем случае особенно много потребляется калия.
Питательный режим почвы определяется не только величиной выноса и валовыми запасами питательных элементов, но и условиями их мобилизации и иммобилизации в почве.
Валовые запасы азота, фосфора, калия и других элементов питания в почвах довольно большие, но основная их масса находится в недоступных растениям формах, от чего растения испытывают их недостаток. Мобилизация питательных веществ происходит под влиянием физикохимических, химических и биологических процессов, протекающих в почве, при улучшении ее водно-физических свойств и применении удобрений.
Большая роль отводится микроорганизмам, удобрениям, гипсованию, известкованию и орошению. Мобилизации питательных веществ способствуют и корневые выделения растений, правда у винограда эта способность развита слабо.
В почвах происходит также и иммобилизация питательных веществ, которая сводится к биологическому поглощению питательных элементов микрофлорой почвы и высшими растениями. Например, при разложении бедных азотом растительных остатков микрофлора потребляет из почвы минеральный азот и переводит его в белковый. Наблюдаются и такие явления как фиксация калия, аммонийного азота и фосфора минералами почвы.
Основным приемом регулирования пищевого режима почвы является применение удобрений в дифференцированных нормах, сочетаниях и соотношениях с учетом биологии сорта, наличия в почве доступных питательных веществ, выноса их, планируемой урожайности и других факторов.
