Формирование листовой поверхности и изменение ее пигментного состава

Формирование листовой поверхности винограда и изменение ее пигментного состава в зависимости от условий произрастания
М.Ф. КИСИЛЬ, д-р с.-х. наук, академик МАВВ
НПИ садоводства, виноградарства и пищевых технологий Молдовы
Ключевые слова: листовая поверхность, хлорофилл, пигменты, фотосинтез, водно-пищевой режим, рельеф, почва, микроклимат
Key words: leaf area, chlorophyll, pigments, photosynthesis, water and food regime, topography, soil, climate

Основным органом виноградного растения, в котором накапливается большинство органических соединений растения, служит лист. Этот важнейший орган виноградной лозы отличается способностью синтезировать органические вещества из неорганических под воздействием солнечной энергии. А. А. Ничипорович, Е. К. Плакида, А. М. Вознесенский, X. Е. Тооминг, М. Georgescu, К. Д. Стоев, А. Г. Амирджанов, А. Г. Жакотэ и др., И. Н. Михалаке, М.Ф. Кисиль [1] и другие исследователи отмечают, что для получения высоких урожаев необходимо образование оптимального по размерам фотосинтетического аппарата. В своих исследованиях А. Г. Амирджанов и Μ. Ф. Кисиль [2] пришли к тому, что для получения 100 ц урожая при сахаристости сока ягод 17-18% необходимо иметь на 1 га около 10-15 тыс. м² листовой поверхности. В листьях, как в фокусе, отражается окружающая виноградную лозу или воздействующая на нее среда (экологические и агротехнические факторы). Это в конечном итоге определяет урожай и его качество, что является главной целью при возделывании винограда.
Таким образом, в жизни виноградного куста лист играет одну из первостепенных ролей и изучение закономерностей его формирования в различных условиях произрастания позволит полнее выявить адаптивную реакцию того или иного сорта на условия окружающей среды.
Для выполнения исследований закладывали ряд стационарных полевых опытов в микрорайоне «Кетросы» Новоаненского района Молдовы. Нa опытных участках изучали основные закономерности поведения виноградного растения в зависимости от условий внешней среды, складывающихся в конкретных местах обитания. Лабораторные анализы выполняли в отделе экологии и размещения виноградников Национального института виноградарства и виноделия Молдовы.
На всех опытных участках кусты формировали по типу двустороннего горизонтального кордона с высотой штамба 90-100 см по схеме посадки 2,75 х 1,25 м на подвое Рипариа х Рупестрис 101-14.

Таблица 1

В наших исследованиях (табл. 1, средние данные за 2009-2011 гг., учхоз «Кетросы») изучение характера развития листовой поверхности опытных сортов-клонов винограда показало, что в зависимости от места произрастания изменяется количество листьев на кусте, площадь одного листа или листовой пластинки, а также общая площадь листьев на кусте и на 1 га. При этом следует отметить, что площадь одного листа у исследуемых сортов-клонов больше в нижней части склона, чем в верхней: у клона R4 сорта Пино фран соответственно 79,9 и 73,1 см², а у клона R6 сорта Пино гри площадь одного листа варьирует в пределах 79,1 (в нижней части склона) и 68,3 см² (в верхней). Площадь листьев на 1 га у клона R4 Пино фран составляет 19 373 (в нижней части склона) — 16 174 м² (в верхней части). Аналогично изменяется листовая поверхность у клона R6 Пино гри, однако размер ее несколько уступает клону R4 сорта Пино фран (15854 и 13 934 м²).
Таким образом, согласно нашим данным на развитие листового аппарата оказывают значительное влияние биологические особенности сорта (традиционные сорта Пино фран и Пино гри по листовой поверхности значительно уступают новым клонам — примерно на 30 %), водно-пищевой режим территории, а затем остальные экологические и технологические параметры. На участках с почвами, более обеспеченными продуктивной влагой и питательными веществами, формируется и более мощный листовой аппарат.
В листьях винограда, как известно, происходит целый комплекс сложнейших физиологических и биохимических процессов, в результате которых из неорганических веществ и поглощенной листьями ФАР (фотосинтетически активная радиация) создается органическая продукция.

Таблица 2

Посредником во взаимодействии этих соединений с квантами служит хлорофилл. Поглощение ФАР, а следовательно, и ее использование в процессе фотосинтеза зависят от многих факторов, в том числе от условий произрастания, которые занимают ведущее место. В связи с этим мы определяли содержание пигментов в листьях винограда (в зоне расположения гроздей). Полученные данные (табл. 2, средние данные за 2009-2011 гг.) показали, что на всех опытных растениях содержание хлорофилла а выше, чем хлорофилла б и каротиноидов, что согласуется с исследованиями других авторов. В зависимости от экологических условий местности соотношение между хлорофиллом а, б и каротиноидами также меняется. В целом же в начале вегетации (фаза цветения) количество хлорофилла а в 2 раза и более превышало содержание хлорофилла б.
Наибольшим содержанием хлорофилла а и б в этот период характеризовались растения, расположенные в нижней части склона (соответственно 5,75 и 2,10 мг/г сух. в-ва), а количество каротиноидов составляло 2,98 мг/г сух. в-ва.
В процессе фотосинтеза основная роль принадлежит хлорофиллу а. Хлорофилл б и каротиноиды в фотосинтетической реакции выполняют сопутствующую роль. Их функция связана с абсорбцией света, стабилизацией фотосинтетического аппарата, накоплением и переносом энергии на хлорофилл а и образованием гран.
В дальнейшем в процессе интенсивного роста ягод и побегов содержание пигментов в основном уменьшилось: в период созревания количество хлорофилла а составило соответственно 2,90 (верх) и 3,01 мг/г сух. в-ва (нижняя часть склона), а хлорофилла б — 1,70 и 1,79 мг/г сухого вещества. Содержание же каротиноидов изменялось несколько иначе: сначала (в период цветения и роста ягод) оно было выше в нижней части склона, а в период созревания, наоборот.
Подводя итоги вышесказанному, можно отметить, что в течение вегетационного периода концентрация пигментов в листьях виноградного растения подвергается определенным изменениям, которые в большой степени обусловлены условиями произрастания.
Наибольшее содержание пигментов в листьях обнаружили в период цветения, и оно распределялось в зависимости от условий опытных участков. Затем в процессе интенсивного роста ягод и побегов содержание хлорофилла а, б и каротиноидов уменьшилось, и в период созревания количество хлорофилла а стало почти в 2 раза ниже. Содержание хлорофилла б сначала ненамного увеличилось, причем у растений, расположенных в нижней части склона, это увеличение более заметно. Однако в период созревания его концентрация также уменьшилась, хотя закономерность сохранилась больше у растений, расположенных в нижней части склона.

Выводы.

Анализируя полученные результаты, следует отметить: в процессе вегетации концентрация хлорофилла а подвергается большим колебаниям, чем хлорофилла б: это, по-видимому, объясняется тем, что концентрация хлорофилла а в значительной степени реагирует на изменения условий внешней среды, биологических особенностей сорта и используемой технологии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Михалаке И.Н. Усовершенствование агроэкологических изысканий и их значение в районировании территории Молдовы для виноградарства/И.Н. Михалаке, М.Ф. Кисиль//AgricuIturа Moldovei. 1997. №5-6. С. 17-19.
2. Кисиль М.Ф. Основы ампелоэкологии /М.Ф. Кисиль//Кишинев, 2005. 336 с.