Недостаток знаний нельзя заменить избытком удобрений.
Д. Н. Прянишников
Особенности питания винограда, значение основных питательных веществ
Необходимым условием жизнедеятельности виноградного растения, его роста, развития и плодоношения является питание — поглощение из окружающей (почвенной и воздушной) среды неорганических соединений, превращение их в органические и использование для построения и обновления своих частей, а также участия в метаболических процессах.
Питательными веществами являются те элементы питания, без поглощения и усвоения которых невозможны процессы роста, развития и плодоношения винограда. Более 70 элементов питания являются необходимыми для растений. Они потребляются и усваиваются растением винограда в разных количествах. По этому признаку выделяют основные питательные вещества — углерод, кислород, водород, в том числе макроэлементы — азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера и микроэлементы — цинк, бор, марганец, медь, молибден, кобальт, йод, хлор.
Элементы питания из окружающей среды поступают через все части растения, однако наиболее важными органами питания являются листья и корни. Примерно по 45% сухой массы виноградного растения составляют углерод и кислород, около 5% — водород, а остальные 5% приходятся на элементы минерального питания (Бондаренко С. Г., 1980).
Виноградное растение поглощает и усваивает углерод через устьица листьев, а в небольших количествах — и других зеленых органов растения в виде углекислого газа в процессах газообмена (фотопоглощение и гетеротрофная фиксация) из воздуха. В воздухе содержится около 0,03% углекислого газа. Повышение концентрации СО2 усиливает интенсивность ассимиляции, особенно повышение до 3%. Поэтому применение агротехнических мероприятий, увеличивающих содержание СО2 в приземном слое воздуха, резко стимулирует углеродное питание растения. На интенсивность углеродного питания влияют также другие факторы: свет, водный режим, температура, минеральное питание, различные агротехнические приемы. Кислород и водород из воздушной среды поступают в небольших количествах, а основное питание этими элементами осуществляется из воды, поглощенной корнями. Вследствие того, что для питания кислородом и водородом используется всего 2% поглощенной из почвы воды, они не составляют дефицита как элементы питания.
Некоторые другие элементы питания при попадании из атмосферы или при некорневых подкормках в виде растворов солей также поглощаются через листья. За этим небольшим исключением элементы питания поступают через поглощающую зону корневой системы из почвы. Для интенсивного почвенного питания необходимы главные условия: насыщенность почвенной среды всасывающими корнями, достаточное увлажнение почвы, доступ кислорода к корням для дыхания, наличие в почве элементов питания.
Первые три условия выполняются при помощи разнообразных агротехнических приемов — обработки почвы, орошения и др. Последнее условие реализуется при помощи удобрений — через внесение их в почву, редко — на зеленые части вегетирующих растений. Учитывая, что жизненный цикл виноградного растения составляет несколько десятков лет, в течение которых оно поглощает элементы минерального питания из одного и того же небольшого объема почвы и ежегодно формирует значительный хозяйственный и биологический урожай, вопросы удобрения приобретают особое значение.
Виноградники закладываются на разнообразных по плодородию, физическим и химическим свойствам, влагообеспеченности и т. д. почвах. Очень часто осваиваются земли, мало пригодные для выращивания других культур. Почвы под виноградниками в разных странах, разных экологических условиях, иногда даже на разных участках в пределах одного хозяйства отличаются по механическому составу, содержанию и доступности тех или других элементов питания. Поэтому в каждой местности, в каждом хозяйстве необходимо агрохимическое картирование почв, т. е. описание факторов, определяющих плодородие почвы при выращивании винограда, и на этой основе планирование системы мероприятий по удобрению.
Эффективность удобрений, интенсивность питания виноградного растения зависят от ряда условий, важнейшими из которых являются характер развития и мощность корневой системы, насыщенность почвы корнями, скорость их роста. Поэтому при создании более крупных форм с большим объемом многолетней древесины увеличивается мощность корневой системы. Высокая скорость роста корней, обеспечивающая быстрое передвижение активной части корня в почве, также повышает интенсивность питания и улучшает усвоение удобрения.
Особое значение для питания имеет режим влажности почвы. Оптимальный уровень влажности повышает доступность удобрений. Очень часто низкий уровень влажности почвы препятствует высокой эффективности удобрений. Вместе с тем внесение удобрений повышает устойчивость растений к недостатку влаги.
Важное значение имеет температурный режим. При низких, а также чрезмерно высоких температурах снижается энергия роста корней, интенсивность метаболических процессов в них и соответственно снижается и потребление элементов питания.
Интенсивность питания, эффективность удобрения зависят от сорта, сорта-подвоя, возраста растений, фазы вегетации. Так, потребность в азоте выше у молодых растений в период формирования, в начале вегетации. Сортовые особенности обусловлены неодинаковой силой роста корней и побегов, различиями в архитектонике корневой системы, интенсивности физиологических процессов, продуктивности и т. д.
Питание связано с ростом корней. В течение вегетации периоды активного роста корней чередуются с периодами относительного ростового покоя. Поэтому эффективность удобрения будет выше, если оно вносится под очередную волну роста корней.
Содержание и соотношение элементов питания в почве неодинаково. Преобладание одних может создать препятствия для поступления других веществ в растения. Более высокая отдача от удобрения достигается при внесении полного минерального удобрения, чем при внесении отдельных элементов. Высокопродуктивные сорта винограда способны использовать удобрения более полно. Важным фактором является плотность почвы. Оптимальной считается плотность от 1 до 1...1,45 г/см3 . Более высокая плотность препятствует аэрации, снижает биологическую активность.
Элементы минерального питания имеют различное физиологическое значение, накапливаются и выносятся растением винограда в разных количествах.
Азот входит в состав белков, ферментных систем, витаминов, нуклеиновых кислот, аминокислот, хлорофилла, фосфатидов, глюкозидов, других веществ.
Азотсодержащие вещества играют важную роль в процессах метаболизма во всех органах виноградного растения. Молодые растущие органы содержат больше азота, чем взрослые.
Около 75% воздуха по массе составляет азот в молекулярном виде, однако растения винограда не способны усваивать атмосферный азот. В метровом слое почвы азота содержится от 6 до 36 т/га. Но большая часть его находится в почве в виде гумуса и минералов и становится доступной растениям только после разложения микроорганизмами в минеральные усвояемые нитратные и аммиачные формы, из которых более подвижными в почве и более легкоусвояемыми растениями являются нитратные формы.
Достаточное снабжение растении винограда азотом обеспечивает хороший рост побегов, высокую продуктивность кустов, хорошее сахаронакопление. Недостаток усвояемого азота в почве замедляет распускание почек, рост побегов, формируются рыхлые грозди вследствие чрезмерного осыпания завязи, листья приобретают необычную светло-зеленую окраску. Избыточное азотное питание приводит к более раннему распусканию почек, излишне интенсивному росту побегов и пасынков, снижению устойчивости к болезням, формированию очень рыхлых тканей, плохому вызреванию побегов и снижению морозостойкости. Из-за обильного азотного питания плохо закладываются эмбриональные соцветия в зимующих глазках, снижается плодоносность побегов, качество винограда и особенно вина, которое приобретает травянистый привкус, содержит избыточное количество белков, плохо осветляется и заболевает. Урожай столовых сортов снижает лежкость и транспортабельность. Средний биологический вынос азота при формировании 1 т урожая составляет 6,5 кг.
Фосфор играет большую роль в процессах метаболизма. Входит в состав нуклеиновых кислот, имеет важное значение в белковом обмене и синтезе ферментов, участвует в образовании ядра клетки. Поэтому много фосфорных соединений содержат генеративные органы виноградного растения — ягоды и семена. Фосфор необходим и для закладки соцветий в зимующих глазках. Фосфор стимулирует окислительно-восстановительные процессы в растениях винограда. При недостатке его замедляется рост побегов, листьев, соцветий, гроздей, особенно корней, ухудшается вызревание и морозоустойчивость древесины. Образуются мелкие вялые листья с необычно темной окраской, сокращается продолжительность жизни растений вследствие быстрого отмирания тканей. Достаточное обеспечение фосфором стимулирует сахаронакопление, особенно при неблагоприятном температурном режиме в период созревания урожая, и соответственно повышает качество вина. При хорошей обеспеченности фосфором улучшается оплодотворение, завязывание ягод и рост корней, сокращается вегетационный период, повышается устойчивость к засухе.
Важной особенностью фосфорных удобрений является их малая подвижность в почве. Дефицит фосфора может вызывать также превращение легкорастворимых форм фосфора в труднорастворимые, которые недоступны для поглощения. Отсюда необходимость регулярного внесения фосфорных удобрений как можно ближе к месту размещения основной массы всасывающих корней.)
Избыток фосфора в почве, особенно на карбонатных почвах, может препятствовать поглощению цинка и железа и приводить к хлорозу. Средний биологический вынос фосфора составляет около 3 кг для формирования 1 т урожая гроздей.
Калий относится к наиболее важным элементам минерального питания. Он накапливается в больших количествах в тех органах и тканях, где высока интенсивность физиологических и биохимических процессов. Максимальное его содержание в листьях, побегах, почках приходится на период интенсивного их роста и развития. Он требуется для образования новых клеток. Калий повышает интенсивность фотосинтеза, участвует в передвижении азотсодержащих органических веществ. Калий способен быстро передвигаться по проводящей системе виноградного растения. Если растение испытывает недостаток в калийном питании, этот элемент питания из старых частей куста передвигается в молодые и вовлекается там снова в метаболизм. Особенно сильное обеднение вегетативных частей куста наблюдается при высокой нагрузке урожаем, так как развивающиеся грозди являются сильным аттрагирующим центром по отношению к калию. После сбора урожая содержание калия в стебле и корнях повышается. Калий играет большую роль в ферментативном обмене, повышает концентрацию клеточного сока, что снижает испарение и способствует экономному расходованию воды, особенно в засушливые периоды.
Калий способствует хорошему вызреванию древесины, повышению зимостойкости, устойчивости, усиливает накопление сахаров в ягодах, повышает качество и ароматичность вина. В целом виноградное растение потребляет и накапливает больше калия, чем другие плодовые культуры.
Недостаток калия приводит к снижению зимостойкости растений, содержания сахаров в ягодах, вызревания побегов. При острой нехватке калия наблюдается слабый рост, образование коричневой каймы по краям листьев, причем этот процесс последовательно перемещается с нижних к верхним листьям, а края листьев закручиваются.
Растениям доступна только небольшая часть калия — всего 0,5...2% от валового. Средний биологический вынос при формировании 1 т урожая составляет 7,5 кг в пересчете на К2О.
Кальций играет важную роль в процессах обмена веществ в виноградном растении, образовании структур клетки, стимулирует ряд ферментных систем. Кальций участвует во взаимодействии с вредными органическими кислотами, в результате чего из метаболизма они устраняются, осаждаясь в виде солей кальция. В период созревания урожая кальций таким же образом связывает в ягодах винную кислоту, в результате снижается кислотность сока и повышается качество сусла и вина. В клетках виноградного растения кальций образует соединения с белковыми веществами, фосфолипидами, неорганическими фосфатами, участвует в азотном обмене. Кальций регулирует жизнедеятельность всасывающих корней. При хорошем вызревании побеги содержат больше кальция, чем при плохом. Положительно влияет на прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок.
При недостатке кальция верхние листья побега рано приобретают более светлую окраску, на листьях появляются коричневые пятна, они сворачиваются и опадают, слабо растут корни и побеги — у них отмирают верхушки. Существует определенный антагонизм между калийным и кальциевым питанием. Благоприятное влияние кальция на сахаронакопление приводит к получению высококачественных вин, шампанского, коньяка из сырья, полученного на богатых доступными формами кальция участках. На участках с избыточным содержанием кальция может иметь место карбонатный хлороз. В этом случае наблюдаются затруднения в питании железом, так как этот элемент не растворяется.
Магний является неотъемлемым компонентом химического состава хлорофилла и потому является незаменимым элементом питания для зеленых растении, в том числе и для винограда. Участвует в ферментативном регулировании некоторых процессов метаболизма, связанных с фотосинтезом, обеспечивает стабильность хромосом и коллоидных систем, способствует поддержанию тургорного давления в клетках, участвует в процессах поглощения, передвижения и превращения в растении фосфатов, входит в состав фитина.
При недостатке магния нарушается процесс фотосинтеза, снижается сахаронакопление, ослабляется рост побегов, наблюдается атрофия (паралич) гребней. Внешне недостаток магния проявляется в образовании более светлой окраски листьев, некрозных пятен между главными жилками старых листьев, мраморности листьев. Затем сильно пораженные листья опадают, а слабо пораженные — сохраняют наружную кайму. Недостаток магния проявляется особенно на песчаных почвах. Некорневые подкормки раствором магниевых солей снимают отрицательные проявления. Вынос магния достигает 20 кг/га.
Железо — незаменимый элемент питания, оно является компонентом цитохромной системы и участвует в образовании хлорофилла. Несмотря на то, что железо в почвах содержится в больших количествах, в ряде случаев проявляется его недостаточность.
Причины недостаточности железа — повышенное содержание в почве извести, фосфора. Кроме того, превращение в результате известкования двухвалентного железа в трехвалентное, высокая влажность и недостаточная аэрация почвы, низкое содержание гумуса в составе известкованных почв, высокая плотность почвы.
Внешне недостаток железа проявляется в интенсивном приобретении верхними листьями бледной окраски, в то время как жилки остаются зелеными. Рост побегов сильно ослабляется, уменьшается количество листьев, укорачивается длина междоузлий, снижается плодоношение. Верхушки побегов отмирают, усиливается рост пасынков и усиков.
Хлороз, связанный с недостатком железа, устраняют внесением в почву сульфата железа, хелатов, внекорневыми подкормками. Применяют также мероприятия, способствующие сохранению железа в доступной форме, в частности, удобрение торфом.
Сера относится к необходимым элементам питания растений и входит в состав аминокислот, белков, ферментов, некоторых витаминов, участвует в окислительно-восстановительных реакциях. При недостатке серы нарушается белковый обмен, растения развиваются медленно, верхние 5...6 листьев постепенно приобретают более светлую окраску, а крупные жилки остаются зелеными, на листьях образуются темные стекловидные пятна, они становятся ломкими. Недостаток серы в практике виноградарства не наблюдается, так как большое количество серы вносится с минеральными удобрениями или при обработке серой или известково-серными отварами против вредителей и болезней.
Бор является одним из важнейших микроэлементов, который находится в дефиците в большинстве виноградарских районов. Бор стимулирует прорастание пыльцы и соответственно оплодотворение, что особенно важно при неблагоприятных условиях цветения. Большое значение бор имеет для перемещения сахаров в растении, оттока их из листьев. Он стимулирует каллусо- и корнеобразование, плодоношение кустов.
Недостаток бора может проявиться в фазу цветения, так как в этот период наблюдается сильный рост вегетативных органов и большой расход элементов питания, из-за слабой способности бора к передвижению. В силу этого при недостатке бора рост побегов замедляется, верхушки отсыхают, что стимулирует образование пасынков, которые затем также погибают. Междоузлия побегов укорачиваются, узлы утолщаются. Отмечается также выпуклость листовой пластинки и образование некротических пятен по ее краям. Дефицит бора приводит к ослаблению развития корневой системы, торошению, повышению повреждаемости проводящей системы и т. д. Эти нарушения в конечном итоге приводят к гибели кустов.
Неблагоприятно влияет на кусты винограда и избыточное содержание бора, особенно на легких почвах. Поэтому на таких почвах борные удобрения вносят осторожно и дозы их должны составлять не более 10 кг буры на 1 га в год.
Цинк входит в состав важнейших ферментов, влияет на образование хлорофилла, стимулирует фотосинтез, повышает устойчивость к неблагоприятным условиям среды (холоду, жаре, засухе, вредным солям в почве), увеличивает размеры ягоды.
Недостаток цинка приводит к параличу гребней и их плохому одревеснению. Нарушается баланс гормонов, развивается короткоузлие побегов, мелколистность, на листьях образуются хлорозные пятна. Верхушки побегов белеют.
Чаще всего недостаток цинка наблюдается на почвах, содержащих большое количество фосфатов, на легких и карбонатных почвах. Недостаток цинка устраняется применением цинковых удобрений, что приводит к ускорению созревания ягод и лучшему вызреванию побегов. С повышением кислотности почвы доступность цинка повышается.
Недостаток марганца может иметь место на карбонатных почвах с pH больше 7. Этот элемент питания необходим в процессах фотосинтеза, дыхания, синтеза хлорофилла, аминокислот, в катализации ферментов, участвующих в синтезе белков и белковых веществ, синтезе углеводов и витаминов.
Недостаток марганца проявляется в виде пожелтения листьев, начинающегося с краев. На кислых почвах может иметь место избыток марганца, что приводит к затруднению питания железом. Внесение марганца стимулирует прирост, повышает урожайность и зимостойкость виноградного растения.
Медь принимает участие в азотном обмене, входит в состав ряда ферментов, регулирует процессы фотосинтеза, дыхания. Накапливается, главным образом, в точках роста побегов и хлоропластах. Из-за регулярного применения медьсодержащих препаратов для защиты виноградников от болезней часто имеет место чрезмерное обогащение почвы медью, что может привести к токсичности-депрессии роста, хлорозу, который устраняется некорневой подкормкой марганцевыми или железосодержащими удобрениями.
Молибден — необходимый элемент питания винограда, принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, в синтезе витаминов, хлорофилла, входит в состав фермента, обеспечивающего восстановление азота из нитратной формы в аммонийную (а только последняя может быть использована для синтеза белков). Молибден способствует повышению урожайности и содержанию сахара, улучшению вызревания побегов, стимулирует каллусо- и корнеобразование у привитых черенков.
Недостаток молибдена приводит к нарушению процессов обмена азота, образования хлорофилла, аскорбиновой кислоты. Трудности в питании молибденом могут иметь место при низких значениях pH.
Недостаток молибдена устраняется при внесении органических (компостов, перегноя) и молибденовых удобрений в почву или путем некорневых подкормок.
Кобальт играет важную роль в повышении водоудерживающей способности листьев винограда. Применение удобрений, содержащих кобальт, стимулирует увеличение массы ягод и накопление сахаров в них. Установлено также положительное его влияние на развитие саженцев в школке.
