Биология виноградного растения

Биологические особенности виноградного растения как лианы
Современные представители семейства Vitaceae Juss прошли сложный путь эволюции: наследственной изменчивости, борьбы за существование, отбора, приспособления к изменяющимся условиям внешней среды. Первые представители семейства имели форму прямостоячих кустарников, для них был характерен моноподиальный тип роста и отсутствие усиков. Они произрастали на открытой местности, и поэтому у них выработалась высокая потребность в хорошей освещенности. В последующий исторический период, характеризующийся возникновением густых тропических лесов, представители семейства Vitaceae Juss должны были или исчезнуть, или приспособиться к изменившимся условиям среды обитания. В результате в их строении, особенностях роста и развития произошли изменения и сформировались те жизненные формы виноградного растения, которые существуют в настоящее время.
Из приземистого куста оно превратилось в многолетнюю древесную лиану и приобрело важные морфологические, физиологические и биохимические свойства, обеспечивающие успешное приспособление к условиям лесного сообщества, давшие ему преимущества в конкуренции за свет.
Стебель современных представителей семейства Vitaceae Juss представляет собой древесную лазящую лиану, не способную самостоятельно, без опоры сохранять вертикальное положение. В условиях лесного сообщества опорой для нее служили деревья. Для виноградного растения характерны стремление расти вверх, чтобы занять господствующее по отношению к свету положение, высокая энергия роста (в период активного роста до 10 см/сутки), образование длинных, тонких и гибких побегов с длинными междоузлиями.
Важнейший момент в эволюции виноградного растения  —  появление усика как органа, выполняющего механическую функцию прикрепления к опоре в сочетании с высокой энергией роста и образованием длинных побегов, давшее ему преимущества в борьбе за свет в условиях густого леса. Виноградное растение получило возможность быстро достигать верхушки деревьев и размещать там листовую поверхность без значительных энергетических затрат на построение мощного стебля, при небольшой массе надземной части растения.
Максимально эффективному использованию поступающего света подчинено расположение и развитие органов: виноградное растение развивает большую листовую поверхность, листья супротивно чередуются, черешки листьев обладают способностью оптимально ориентировать листовую пластинку, побег второго порядка (пасынок) направлен в сторону спинной части основного побега, занимая, таким образом, свободное световое пространство.
Важнейшим биологическим свойством виноградного растения является ярко выраженная полярность   —   продольная и поперечная.
Продольная (вертикальная) полярность обусловливает быстрый рост побегов в длину. Весной прежде всего развиваются и быстро растут побеги из верхних почек прошлогоднего побега, что также создает возможность достичь господствующего положения по отношению к свету. Однако такое проявление полярности необходимо регулировать с помощью агроприемов  —  обрезки, подвязки и т. д. Имеют значение и некоторые другие формы проявления продольной полярности   —   более раннее образование каллуса на нижнем срезе черенка, чем на верхнем, «верхушечность»   —   опережение в каллусообразовании острого конца косого среза по сравнению с тупым и др.
 Полярность поперечная (плоскостная), или дорзивентральность, присуща всем органам виноградного растения и имеет важное приспособительное значение. Полярность этого вида обусловливает асимметричность, яйцевидно-округлый характер строения органов. В процессе роста побега происходит чередование плоской и желобчатой сторон в пространственном отношении  —  это создает возможность для лучшего освоения светового пространства. В силу поперечной полярности рост спинной стороны побега происходит быстрее, вследствие чего верхушка побега приобретает изгиб, предотвращающий повреждение растущей нежной верхушки побега. Чем интенсивнее рост побега, тем сильнее изгиб его верхушки.
Разнокачественность тканей на сторонах стебля имеет не только морфологический и анатомический характер, но и физиологический. Каллусообразование происходит раньше и интенсивнее на брюшной стороне, затем на спинной, плоской и в последнюю очередь на желобчатой стороне, что необходимо учитывать при настольной прививке.
Быстрое и интенсивное поглощение и снабжение вегетирующих частей растения водой с растворенными в ней питательными элементами осуществляется благодаря высокой сосущей силе, транспирации, наличию механизма активной подачи корнями воды посредством корневого давления. Интенсивное снабжение водой и питательными веществами, а также быстрый отток продуктов ассимиляции обеспечивается благодаря хорошо развитой проводящей системе, крупным размерам проводящих сосудов в продольном направлении, развитому жилкованию листьев. Все это создает возможности для быстрого роста побегов на частях виноградного растения, удаленных от поверхности почвы, образования сочных молодых стеблей, листьев, усиков.
Для виноградного растения характерен высокий уровень интенсивности фотосинтеза в листьях, а также в других зеленых органах, накопление большого количества сахаров в ягодах, что стимулирует распространение семян животными в естественных условиях.
В стебле винограда слабо развиты механические ткани, это облегчает массу при прикреплении к опоре усиками. Снижению массы стебля также способствует опробковение и отмирание клеток сердцевины. Отмершие и наполненные воздухом клетки сердцевины  —   аэренхима  —  обеспечивают помимо того и внутренний газообмен тканей стебля. В узлах аэренхима прерывается диафрагмой, характеризующейся мощным развитием паренхиматических тканей и более слабым развитием сосудистой системы. Диафрагма обеспечивает прочность и гибкость стеблю и содержит запас питательных веществ, которые быстро мобилизуются в период распускания почек и начала роста побегов.
Облегчению массы стебля способствует и характерное для виноградного растения периодическое отмирание и слущивание наружных слоев коры, рыхлое строение тканей стебля.
Корни винограда имеют мясистую структуру, обладают способностью накапливать большое количество запасных питательных веществ. Это компенсирует отсутствие прочного надземного скелета и больших запасов питательных веществ в надземной части виноградного растения и создает возможности для быстрого роста вегетативных органов в начале вегетации и быстрое восстановление надземной части растения после повреждений.
У виноградного растения в кроне отсутствуют специальные образования для плодоношения: процессы роста и плодоношения реализуются на одном органе  —  плодоносном побеге. Отсюда
тесная взаимосвязь между ростом и плодоношением и необходимость поддерживать в гармоничном сочетании эти два важных процесса. Растение способно в определенных пределах регулировать процессы роста и плодоношения   —   через изменение числа соцветии полного развития, механизм завязывания ягод, изменение интенсивности роста вегетативных органов в критические моменты формирования генеративных органов и т. д. Управляет этими процессами гормональная система растения. Ряд агротехнических приемов также направлен на поддержание оптимального сочетания роста вегетативных органов и плодоношения.
Для винограда характерна высокая способность к каллусо-  и корнеобразованию, что создает хорошие возможности вегетативного размножения. Между отдельными частями и процессами виноградного растения существуют тесные корреляции: между корневой системой и надземной частью, между ростом и плодоношением и т. д. Для него характерны высокие пластичность, отзывчивость на различные агротехнические приемы.
Знание указанных выше и ряда других биологических особенностей позволяет управлять процессами роста, развития и плодоношения виноградного растения, является основой для получения запрограммированных урожаев определенного качества и количества. Тонкое регулирование этих процессов является задачей формирования, обрезки, операций с зелеными частями куста, удобрения и других агротехнических мероприятий в системе культуры винограда.