В.С. ПЕТРОВ, д-р с.-х. наук; Т.П. ПАВЛЮКОВА, канд. с.-х. наук
Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства
Ключевые слова: виноград, форма куста, листовая поверхность, солнечная радиация, фотосинтез, урожай
Key words: vine, vine form, leaf area, solar radiation, photosynthesis, crops
Введение.
Наиболее распространенные, широко применяемые в промышленном производстве конструкции современных виноградников имеют неудовлетворительно низкий коэффициент полезного действия физиологически активной радиации (КПД ФАР) — 0,4-0,7% [1]. В связи с этим совершенствование методов управления биологическим потенциалом растений с помощью новых конструкций и агротехники ведения насаждений до сих пор актуально.
В основу конструирования высокоэффективных виноградных насаждений и управления уровнем реализации биологического потенциала растений должны быть положены величина листовой поверхности, расположение листьев в пространстве, обеспечивающие наиболее полное поглощение солнечной радиации и использование ее в продукционном процессе.
От работы листового аппарата зависят усвоение энергии солнечной радиации и углекислоты, рост растений и формирование их урожая. Большая роль в этом аспекте принадлежит агротехническим приемам и формам виноградных кустов, позволяющим управлять листовым аппаратом и эффективно использовать ФАР.
Основным элементом в системе обрезки и формирования кустов, по мнению ряда исследователей, должна быть их форма, являющаяся функцией биологических свойств сорта винограда, экологических и эдафических условий культуры, комплекса агротехники и специализации хозяйства [2,3].
В исследованиях Б. В. Чигрика, Ш. Н. Гусейнова и Н. Г. Гордеева [4, 5] на виноградниках Краснодарского края в АФ «Южная», сформированных по типу двуплечего Гюйо на вертикальной трехпроволочной шпалере, КПД ФАР на клонах сортов Мерло и Каберне Совиньон варьировал в интервале соответственно 0,66-0,74 и 0,63-0,65%, а урожайность — в пределах 17,1-20,0 и 13,1-16,0 т/га.
Сравнительные испытания разных форм виноградного куста на виноградниках сорта Левокумский в хозяйстве «Кубань» Краснодарского края позволили выделить наиболее урожайные насаждения. Наибольшая продуктивность (19,2 т/га) зафиксирована на высокоштамбовых кустах с зигзагообразным кордоном при свободном размещении побегов на двухъярусной шпалере. Урожай на кустах со спиральным, двухсторонним горизонтальным и свисающим кордонами был ниже соответственно на 1,6; 2,9 и 1,4 т/га.
Хорошие результаты по продуктивности получены на высокоштамбовых кустах с витым кордоном и витым штамбом. На этих виноградниках в неукрывной зоне Краснодарского края урожай превышал контроль (спиральный кордон АЗОС) на 45% и составлял 13,27 т/га [6].
Цель настоящих исследований — продолжить поиск наиболее эффективных форм виноградных кустов, обеспечивающих рост продуктивности насаждений и улучшение качества винограда в условиях юга Российской Федерации.
Таблица 1
Форма куста сорта Шасла белая | Высота штамба, см | Коэффициент | Средняя масса грозди, г | Урожай | ||
плодоношения | плодоносности | кг/куст | т/га | |||
Веерная трехрукавная (контроль) | 70 | 0,61 | 1,38 | 149,0 | 2,98 | 7,95 |
Вертико | 120 | 0,65 | 1,50 | 142,6 | 2,92 | 7,78 |
Омбрелла | 140 | 0,94 | 1,65 | 181,6 | 4.40 | 11,78 |
Ресни | 120 | 0,83 | 1,61 | 171,6 | 4,20 | 11,33 |
Таблица 2
Форма куста сорта Шасла белая | Листовая поверхность | Солнечная радиация, поступившая на листовую поверхность, ккал/мин | ||
м2/куст | тыс. м2/га | на 1 см2 | на 1 га | |
Веерная трехрукавная (контроль) | 5,95 | 15,9 | 0,718 | 5,7 |
Омбрелла | 5,80 | 15,5 | 0,850 | 7,2 |
Ресни | 5,70 | 15,2 | 0,743 | 5,8 |
Методы и место исследования.
Экспериментальные исследования по увеличению продуктивности виноградников при разных формах кустов выполнены в полевом опыте на столовых сортах винограда Шасла белая и Италия в АПК «Геленджик» Краснодарского края на дерново- карбонатных малогумусных почвах, на сорте Каберне Совиньон в Ставропольском крае на темно каштановых почвах.
Климат черноморской агроэкологической зоны является самым теплым и влажным в Краснодарском крае. Абсолютный минимум температуры воздуха в зимний период не опускается ниже -20 °C. Морозы краткосрочны и не достигают критических показателей для перезимовки виноградных кустов. Сумма активных температур воздуха за вегетационный период варьирует в интервале 3800...4200 °C. Отличительная особенность климата в районе Геленджика — суточные колебания влажности воздуха, доходящей в ночное время до 80%, а в жаркие полуденные часы до 20-30%. В этой зоне за год выпадает до 800 мм осадков, половина из них в осенне-зимний период. Летом запасы влаги очень быстро расходуются за счет значительной скелетности почв и испарения.
Климат черноморской агроэкологической зоны является самым теплым и влажным в Краснодарском крае. Абсолютный минимум температуры воздуха в зимний период не опускается ниже -20 °C. Морозы краткосрочны и не достигают критических показателей для перезимовки виноградных кустов. Сумма активных температур воздуха за вегетационный период варьирует в интервале 3800...4200 °C. Отличительная особенность климата в районе Геленджика — суточные колебания влажности воздуха, доходящей в ночное время до 80%, а в жаркие полуденные часы до 20-30%. В этой зоне за год выпадает до 800 мм осадков, половина из них в осенне-зимний период. Летом запасы влаги очень быстро расходуются за счет значительной скелетности почв и испарения.
На виноградниках сорта Шасла белая схема полевого опыта включала 4 формы куста: 3-рукавную веерную (схема посадки 2,5х1,5 м); Вертико (3х1,5 м); Омбрелла (3x2 м) и Ресни (схема посадки 3x2 м); сорта Италия — 3 типа формирования: 3-рукавную веерную; двухсторонний высокоштамбовый кордон (схема посадки 2,5x3 м); двойной женевский занавес (схема посадки 5x3 м).
Агробиологические учеты проводили по методике «Агротехнические исследования по созданию виноградных насаждений на промышленной основе».
Результаты и обсуждение.
Агробиологические учеты показали, что на сорте Шасла белая при оптимальной нагрузке (50 тыс. побегов/га) и одинаковой площади листовой поверхности (15,2-15,9 тыс. м2) наибольшая продуктивность отмечена на виноградных кустах, сформированных по типам Омбрелла и Ресни (табл. 1).
В большей степени форма куста повлияла на коэффициент плодоношения и массу грозди. Так, на кустах, сформированных по типу Омбрелла и Ресни, масса грозди была выше, чем при ведении куста по типу Вертико, соответственно на 27 и 20%.
Рис. 1. Корреляционная связь между площадью листовой поверхности и урожаем с куста
Таблица 3
Форма куста сорта Италия | Высота штамба, см | Масса грозди, г | Урожай | Сахаристость сока ягод. г/100 см3 | Титруемая кислотность, г/дм3 | |
кг/куст | т/га | |||||
Веерная трехрукавная (контроль) | 70 | 406 | 13,6 | 18,1 | 14,0 | 8,8 |
Двухсторонний кордон Казенава | 120 | 401 | 15,8 | 21,1 | 14,4 | 8,6 |
Двойной женевский занавес | 160 | 501 | 39,6 | 25,1 | 14,4 | 8,6 |
Таблица 4
Форма куста сорта Италия | Листовая поверхность | Солнечная радиация, ккал/ч на куст | Усвоение С02, г/ч | |||
куста, м2 | на 1 га, тыс. м2 | в том числе освещенная | ||||
м2 | % | |||||
Веерная трехрукавная (контроль) | 17,47 | 23,3 | 11,75 | 67,2 | 4783 | 13,8 |
Двухсторонний кордон Казенава | 17,17 | 22,9 | 13,03 | 75,9 | 5287 | 16,7 |
Двойной женевский занавес | 16,21 | 10,8 | 14,28 | 88,1 | 5561 | 16,9 |
Таблица 5
Форма куста | Листовая поверхность | Урожай сахара, кг/га | ||
м2/куст | тыс. м2/га | м2/кг сахара | ||
Сорт Шасла белая | ||||
Вертико | 5,95 | 15,9 | 14,8 | 1073,6 |
Омбрелла | 5,80 | 15,5 | 14,5 | 1708,1 |
Ресни | 5,70 | 15,2 | 14,2 | 1608,9 |
Сорт Италия | ||||
Веерная трехрукавная (контроль) | 17,47 | 23,3 | 9,20 | 2538,2 |
Двухсторонний кордон Казенава | 17,17 | 22,9 | 5,70 | 3032,6 |
Двойной женевский занавес | 16,21 | 10,8 | 4,50 | 3620,2 |
Преимущество формы кустов типа Омбрелла обеспечивает характер радиационного режима: на каждый 1 см2 листовой поверхности здесь попадает больше солнечной энергии по сравнению с другими формами кустов (0,850 против 0,718 кал/мин на контроле (табл. 2).
Следует отметить, что при формировании кустов по типу Верти ко значительная часть листовой поверхности находится в условиях сильного затенения (до 0,5 кал/мин на 1 см2), при котором угнетена фотосинтетическая деятельность листового аппарата. Виноградный куст, сформированный по типу Вертико, получает значительно меньше солнечной радиации, что свидетельствует о менее совершенной конструкции таких насаждений.
Установлена сильная корреляционная связь между листовой поверхностью и урожаем винограда с куста, r=-0,854 (рис. 1).
На сильнорослом столовом сорте Италия при умеренной нагрузке куста 55- 60 тыс. побегов/га и их рациональном размещении выявили наиболее продуктивную форму кустов (табл. 3).
В большей степени форма куста отразилась на массе грозди. Наиболее урожайными оказались кусты, сформированные по типу двойного женевского занавеса (25,1 т/га — в 1,39 раза выше контроля).
Кордонные формы обеспечили пространственное расположение листовой поверхности, повышающее коэффициент полезного использования ФАР. При сравнительно небольшой разнице по массе листовой поверхности значительно уменьшилось освещение листового полога. Форма куста по типу трехрукавного веера была нерациональна (табл. 4).
Доля хорошо освещенных листьев на кустах с двойным женевским занавесом повысилась до 88% против 67 % в контроле. Общий приход солнечной радиации составил 5,56 против 4,78 тыс. ккал/ч в контроле.
У кустов на двойном женевском занавесе наблюдался более благоприятный режим функционирования листового аппарата (16,9 против 13,8 г СО2/ч в контроле).
В прямой зависимости от количества используемого света находится сахаронакопительная продуктивность виноградного растения. Наиболее продуктивными по этому показателю оказались кусты, сформированные по типам Омбрелла и двойной женевский занавес. Это подтверждается показателем площади листовой поверхности, приходящейся на формирование единицы урожая сахара. В основу расчетов положен уровень урожайности, полученной с 1 га виноградника (сорта Шасла белая и Италия) на разных формах куста, с учетом сохранности ягод. В зависимости от формы куста площадь листовой поверхности для производства 1 кг сахара оказалась разной. Так, у кустов сорта Шасла белая с формой типа Омбрелла наибольший урожай сахара обеспечила площадь листьев 14,5 м2 (табл. 5).
Учитывая недостатки формы по типу двойного женевского занавеса, а именно большое количество опор (около каждого куста ставится опора с Т-образной перекладиной — 1000 опор на 1 га при схеме посадки 4,0х2,5 м), предложена новая конструкция виноградного куста — Северо-Кавказская интенсивная форма (СКИФ) (рис. 2).
Технический результат предлагаемого способа ведения кустов — повышение продуктивности виноградников, сокращение материальных затрат. Повышение продуктивности кустов достигается путем формирования двух витых штамбов, что реально увеличивает запас многолетней древесины кустов, повышаются потенциальные возможности сорта винограда. Материальные затраты сокращаются за счет уменьшения в 4 раза количества Т-образных приштамбовых кольев (их устанавливают через 4 куста: возле Т-образной опоры формируют вертикальный штамб, а между опорами находятся 4 куста с витыми штамбами).
Рис. 2. Северо-Кавказская интенсивная форма (СКИФ)
Рис. 3. Укрывная интенсивная форма (УИФ)
Таблица 6
Для зоны укрывного виноградарства предложена современная укрывная интенсивная форма (УИФ). Постоянный горизонтальный витой кордон из двух рукавов располагается на высоте 0,2 м от поверхности почвы. Шпалера вертикальная, 5-проволочная. Первый (нижний) ярус проволоки находится от поверхности земли на расстоянии 0,2 м, второй через 40 см от первого, третий через 50 см от второго. На первом ярусе шпалеры натянута одна проволока диаметром 4-5 мм, на втором и третьем ярусах по две параллельные проволоки диаметром 2,5 мм (рис. 3).
При такой системе ведения виноградных насаждений благодаря фиксированному горизонтальному витому кордону сокращаются затраты на укрытие и открытие виноградников, исключается вероятность поломки плечей кордона и куста в целом, облегчается проведение обрезки побегов и ручной уборки винограда, появляется возможность полной механизации этих работ. Витой кордон, состоящий из двух горизонтальных рукавов, реально увеличивает запас многолетней древесины кустов, за счет чего изменяются потенциальные возможности сорта винограда: повышается адаптивный потенциал растений к стресс-факторам, возрастают плодоносность глазков и эффективность работы листового аппарата, стабилизируется и повышается плодоношение, улучшается качество винограда (табл. 6, Ставропольский край, АФ «Большевик»).
Выводы.
Из числа изученных форм куста в зоне неукрывного виноградарства для сильнорослых столовых сортов винограда наиболее оптимальной для улучшения использования ФАР, повышения продуктивности насаждений и интенсификации производства признана Северо-Кавказская интенсивная форма (СКИФ), а для технических сортов укрывной зоны виноградарства — укрывная интенсивная форма (УИФ).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Виноградарство: учебник для студентов/К. В. Смирнов [и др.]; под ред. К. В. Смирнова. — М.: МСХА, 1998. 511 с.
- Павлюкова, Т.П. Система ведения винограда в Черноморской зоне Краснодарского края/Т.Г. Павлюкова//Виноделие и виноградарство. 2006. №5. С. 36-38.
- Петров, В. С. Управление потенциалом продуктивности ампелоценозов на примере неукрывной культуры винограда в зоне укрывного виноградарства на юге России/B.C. Петров, Т.Г. Павлюкова, И.В. Хвостова//Виноделие и виноградарство. 2007. №4. С. 20-22.
- Чигрик, Б.В. Агробиологические особенности клонов сортов Мерло, Каберне Совиньон, Шираз в Темрюкском районе Краснодарского края/Б.В. Чигрик, Ш.Н. Гусейнов, Η.Γ. Гордеев//Виноделие и виноградарство. 2010. №5. С. 36-38.
- Гусейнов, Ш.Н. Агротехнические аспекты возделывания винограда сорта Левокумский на Кубани/Ш. Н. Гусейнов, Б. В. Чигрик, 3. С. Нагиев, Η.Γ. Гордеева, В.Н. Гордеев//Виноделие и виноградарство. 2010. № 2. С. 31-33.
- Матузок, Н.В. Инновационная технология возделывания винограда в неукрывной зоне/Н.В. Матузок, Л.М. Малтабар//Виноделие и виноградарство. 2010. № 1. С. 48.