ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОИЗРАСТАНИЯ ВИНОГРАДНОЙ ЛОЗЫ
Экология происходит от греческого слова oikos, что означает дом, жилище, местопребывание и logos — слово, учение — биологическая наука, изучающая взаимоотношения живых организмов с окружающей средой, т. е. с живой (биологической) и неживой (абиотической) природой. Термин предложен в 1866 г. немецким биологом Э. Геккелем.
Современная экология исследует влияние отдельных факторов среды и их комплекса на организм растений и животных и реакцию организмов и популяций на факторы среды.
Следует отметить, что наука об условиях произрастания винограда (экология винограда) известна в странах древней культуры винограда — Греции и Италии, а впоследствии в Испании и Франции. В этих странах проведены исследования по вопросу влияния среды на рост и развитие виноградной лозы, закартографированы виноградо-винодельческие районы, проведен количественный учет и качественная оценка экологических ресурсов для производства разной виноградо-винодельческой продукции и определена структура сортимента в каждой из них. Интересные экологические исследования и разработки проводились и в других виноградарских районах Европы, таких как ЧССР, СРР, ВНР, ФРГ и др.
Молдавия со своими сложным рельефом природными богатствами давно стала предметом изучения многих исследователей. Еще в начале века М. В. Карчевский впервые разработал методику ведения исследования по экологии винограда и обосновал метод получения экологических профилей. Однако всестороннее изучение экологии винограда начали проводить с 1946 г. в филиале ВНИИВиВ «Магарача П. В. Иванов и Π. Н. Унгурян. За сравнительно короткий период П. В. Иванов составил первый проект сорторайонирования и специализации виноградо-винодельческого пропзводства, а Π. Н. Унгурян обосновал шампанское производство в республике, выделил сортимент, зоны и микрорайоны шампанского производства.
Большую работу в этом направлении проводила лаборатория освоения склонов МолдНИИСВиВ. Под руководством П. В. Иванова были разработаны условия подбора и размещения сортов винограда на склонах, некоторые агротехнические приемы возделывания винограда, стройная система освоения различных категорий склонов под виноградники и др.
Начиная с 1976 г. разносторонние исследования по экологии винограда в Молдавии ведет лаборатория экологии МолдНИИВиВ НПО «Виерул» под руководством М. С. Гнатышина.
Известно, что для успешного роста и развития виноградной лозы необходимо наличие ряда факторов внешней среды, которые условно можно разделить на природные факторы — то есть все элементы климата и почвы, температура воздуха и почвы, солнечное освещение, осадки, а также физическое и химическое состояние почвы; факторы воздействия на виноградный куст и почву — то есть система обработки почвы, внесения удобрений, сорт подвоя, площадь питания, система обрезки и формирования и др. Эти группы факторов тесно связаны как между собой, так и с биологическими особенностями виноградного растения. Отсюда можно заключить, что рост и развитие виноградного куста, урожай и его качество являются функцией комплексного воздействия климата, сорта, почвы и агротехники. Разные виды и сорта винограда предъявляют различные требования к условиям внешней среды и по-своему реагируют на эти условия.
Изучение экологических условий имеет большое значение для правильного решения вопросов специализации, районирования, микрозонирования и микрорайонирования виноградарства, а также для разработки и правильного применения агротехнических приемов культуры винограда.
Оценка климатических условий.
Обобщив литературные данные и собственные исследования, К. Стоев (1981) установил, что климат — основной компонент природы, определяющий территориальное распределение сортов винограда, направление использования сырья и продуктов ее переработки. Поэтому задача районирования винограда должна быть сведена к климатически целесообразному размещению сортов на определенной территории местности. Предполагается обязательный учет влияния на климат рельефа, почв, водных объектов и всех других компонентов экологической среды, а также агротехники и таких приемов возделывания растений, как формировка кустов, высота их расположения над поверхностью, орошение, зимнее укрытие и т. д.
Считается что оптимальные условия для культуры винограда создаются в зоне, расположенной между 35— 48° северной широты. Элементами климата, имеющими основное значение для культуры винограда, являются: 1) температура воздуха: среднегодовая, среднесуточная, средняя самого теплого месяца — июля и продолжительность безморозного периода, а также минимальные и максимальные температуры года; 2) температура почвы, степень промерзания и прогревания почвы; 3) интенсивность солнечного освещения и количество солнечных дней в году; 4) атмосферное давление, сила и направление ветров; 5) осадки, абсолютная и относительная влажность воздуха.
Температура.
Молдавия находится на северной границе мирового промышленного виноградарства, поэтому основное значение для развития винограда имеет температура. Пробуждение виноградного растения после зимнего покоя начинается только при температуре почвы в зоне корневой системы не менее 8—10°С. От температуры зависят продолжительность фаз вегетации, время созревания урожая, его качество, а также созревание однолетних побегов винограда.
Для виноградного растения недостаток тепла в течение вегетационного периода является причиной низкой кондиционности виноградной продукции, то есть слабого накопления сахара и высокого содержания кислоты в ягодах, а также невызревания виноградной лозы. Низкие температуры в зимний и весенне-осенний периоды зачастую приводят к повреждению глазков, однолетней древесины и других органов и даже к полной гибели кустов.
Данные исследований, проводимых И. И. Романовым (1968), свидетельствуют о том, что сумма активных температур по фазам распределяется неравномерно, и во многом этот показатель зависит от начала сокодвижения в виноградном растении после выхода из состояния покоя, условно называемого биологическим нулем. Имеются, однако, сведения М. А. Лазаревского (1962) и А. С. Мержаниана (1967) о том, что биологический нуль зависит от сортовых особенностей и может колебаться от 8 до 12—14°С. В теории и практике виноградарства принято для расчета суммы активных температур принимать условно за биологический нуль 10°С.
Для получения суммы активных температур складывают все среднесуточные температуры выше 10°С за период от начала распускания почек до физиологической зрелости ягод или даже за отдельную фазу развития винограда.
Так, по данным М. А. Лазаревского (1959), сумма активных температур, необходимых для вызревания различных сортов винограда, колеблется в пределах 2200°—3000°С и выше, а период вегетации составляет 115—145 дней и более. В. Г. Унгурян (1974) также считает, что сумма активных температур является самым надежным показателем теплообеспеченности винограда в определенной местности. Причем автор пришел к выводу, что для полного вызревания очень ранних сортов требуется сумма активных температур равная 1450°С, а поздних 3000°С и более. Указывается, однако, что при подборе сортов следует учитывать возможность отклонения суммы активных температур в конкретных условиях данной местности.
В зависимости от потребности в активных температурах сорта винограда, культивируемые в Молдавии, делят на 5 групп:
- Сорта очень раннего срока созревания: Жемчуг Саба, Иршаи Оливер, Мускат янтарный и др., требующие за вегетационный период минимальной суммы активных температур — 1950—2000°С.
- Сорта раннего срока созревания: Королева виноградников, Ранний Магарача, Кардинал, Шасла, Бур мунк, Выносливый, Голубок, Ляна и др., требующие за период вегетации не менее 2500— 2600°С.
- Сорта среднего срока созревания: Фетяска, Траминер, группа Пино, Мускат Оттонель, Алиготе, Сильванер, Шардоне, Рислинг рейнский, Виерул 59, Негру де Яловень, Сурученский белый, Пламенный, Саперави северный, Сухолиманский белый, Мускат белый и др., которым за период вегетации необходима сумма активных температур не менее 2800—2900°С.
- Сорта среднепозднего срока созревания: Мускат гамбургский, Гаме фрео, Совиньон, Мерло, Мальбек, Каберне-Совиньон, Бастардо магарачский, Коарнэ нягрэ, Кировабадский столовый, Карабурну, Дойна, Стругураш, Кутузовский, Декабрьский, Амур и др., для которых сумма активных температур за период вегетации должна быть не менее 3000—3100°С.
- Сорта позднего срока созревания: Саперави, Рарэ нягрэ, Ркацители, Первомайский, Молдова, Криулянский и др., требующие за период вегетации сумму активных температур не менее 3100—3200°С.
Следует отметить, что за сумму активных температур взяты все температуры выше биологического нуля, то есть 10°С, начиная с распускания почек и до достижения технической зрелости и сбора урожая. Однако за -8—10 дней до распускания почек в среднем (у разных сортов по-разному) сумма активных температур уже достигает примерно 100°С. Кроме того, после достижения технической зрелости ягод и сбора урожая, для нормального вызревания побегов требуется еще -15—20 дней с суммой активных температур не мерее 200°С. Таким образом, сумма активных температур, требуемая для возделывания того или иного сорта. из вышеуказанных групп, должна быть увеличена, по крайней мере, на 300°С. Это означает, что для выращивания сортов Алиготе или Фетяска сумма активных температур должна находиться в пределах 3100—3200°С (2800— 2900°+300°=3100—3200°С).
Вышеуказанное деление сортов в зависимости от потребности в активных температурах является ориентировочным и в практике следует учитывать возможные отклонения в ту или иную сторону в зависимости от микроклиматических особенностей· участка.
Изучение климатических и погодных условий в различных зонах Молдавии показывает, что сорта очень раннего и раннего сроков созревания будут обеспечены теплом во всех зонах Молдавии. Для сортов среднего срока созревания теплообеспеченность в Северной зоне -ниже -на 20—30%, в то время как в остальных зонах остается нормальной. Для сортов среднепозднего срока созревания обеспеченность теплом в Северной зоне составляет 5—10%, а в остальных—-нормальная (исключение составляют сильно возвышенные холодные места Центральной зоны). Сорта позднего срока созревания целесообразно возделывать в Южной и Юго-Восточной зонах, гд они будут обеспечены теплом во все фазы вегетации.
Тепло определяет возможность ведения неукрывной культуры винограда, подбор сортов и построение агротехнических приемов. Лучшей для роста и развития виноградной лозы считается температура 25—30°С. Она необходима для созревания, урожая, накопления сахаров: образования ароматических и красящих веществ в ягоде. Слишком высокие температуры воздуха (41— 42°С) могут привести к ожогу листьев, побегов и ягод.
Важное значение имеет и напряженность тепла во время прохождения растением основных фаз вегетации. Неблагоприятными в отдельные периоды развития виноградного растения считаются температуры: для роста лозы—ниже 10—1.2°С, в период цветения — ниже 14, в период созревания урожая — ниже 14—18°С.
Установлено, что под влиянием пониженных температур (ниже нуля) вода из клеток оттягивается в межклеточное пространство и там замерзает. Обезвоживание клеток ведет к свертыванию коллоидов и отмиранию протоплазмы. Однако при наличии в клетке большого количества водоудерживающих веществ — сахаров, жиров, процесс обезвоживания протоплазмы значительно ослабляется.
Слегка набухшие, но нераспустившиеся почки повреждаются при температуре —3—4°С, после распускания почек ткани побегов и листьев повреждаются при снижении температуры до —1°С, а соцветия — при 0°С.
Виноградная лоза в состоянии зимнего покоя более устойчива к низким температурам, чем вегетирующая. Устойчивость лозы к морозам во многом зависит от степени вызревания побегов и от прохождения закалки в весенний период.
Осенними и раннезимними морозами сильнее повреждаются почки и древесина; весной — камбиальные ткани, так как они теряют закалку. Листья повреждаются при температуре —3—5°С, незрелые ягоды при —2—3°С, а зрелые выдерживают до —4°С мороза (Малтабар и др., 1968).
Будучи растением жаркого и умеренного климата виноградная лоза довольно часто подвергается неблагоприятному воздействию низких зимних температур. Ряд исследователей (Негруль, 1959, Кондо 11 960; Мишуренко, 1962 и др.) выявили; что зимние морозы особенно сильно повреждают глазки, побеги и молодую древесину. Глазки европейских сортов винограда выдерживают морозы —18—20°С, побеги — до —22°С, корни подмерзают при —5—7°С, а у филлоксероустойчивых подвоев — при —8—10°С.
В суровые зимы 1971/72 г: и 1976/77 г. повреждение однолетних побегов винограда европейских сортов· наблюдалось при температуре —18°С. При снижении температуры до —20°С наблюдалось повреждение многолетней древесины куста; а при —24—26°С нередко отмечалась полная гибель его надземных частей. Это объясняется тем, что морозо- и зимостойкость виноградной лозы в значительной мере связаны с погодно-климатическими факторами в период вегетации, обусловливающими своевременное окончание роста побегов, вызревание и закаливание лозы. Немаловажным фактором, повышающим морозо- и зимостойкость виноградного куста, является высокий уровень агротехники, которая подразумевает строгое соблюдение оптимальной нагрузки, своевременную обработку почвы и защиту от вредителей и болезней, направленное питание и т. д.
Для виноградников Молдавии зима 1971/72 г. Сказалась весьма неблагоприятной. Данные гидрометслужбы свидетельствуют о резком понижении температуры воздуха в январе. По данным метеостанции Комрата и Кагула, в южных районах абсолютный минимум температуры воздуха составлял —21—22°С, при этом· температура на поверхности почвы снижалась до —22— 23°С. В центральных районах (по данным метеостанции Кишинева и Корнешт) абсолютный минимум температуры воздуха достигал —22—25°С, а на поверхности почвы —27°С. Резкое похолодание произошло по всей республике в ночь с 12 на 13 января и продолжалось до 19 января. Положение усугублялось еще и сильными ветрами, почти полным отсутствием снегового покрова в южных районах республику и незначительным (3- 5 см) в Центральной и Северной зонах.
Климатические условия осени и начала зимы 1971г. (теплая погода и высокая относительная влажность воздуха) создали неблагоприятные условия для процессов вызревания и закаливания виноградной лозы. Теплая погода первой половины января 1972 г· и резкое похолодание (от положительных температур до —22— 27°С) с усилением ветра явились причиной гибели: в центральных районах Молдавии на европейских сортах 70—90%, а нередко и 100% глазков. Несколько в лучшем состоянии, оказались сорта, обладающие средней и относительной морозоустойчивостью. У относительно морозоустойчивых сортов гибель глазков составляла 50—70%, а у сортов, обладающих средней морозоустойчивостью,— 70—80%, а иногда 90%. Меньше всего пострадали изабелльные сорта и гибриды прямые производители, у которых гибель глазков не превышала 40— 50%. Были участки, на которых наблюдалось большее или меньшее повреждение однолетних побегов, реже — многолетних частей куста. Иногда в центральных и северных районах республики, особенно на легких супесчаных почвах отмечено повреждение корней на глубине 20—30 см.
По результатам перезимовки виноградников в 1971/72 г. можно заключить, что на характер повреждения кустов большое влияние оказала зона размещения виноградных насаждений, особенно микрорельеф, экспозиция склона, характер почвенного покрова, уровень агротехники и др. Особо морозоопасными оказались участки, размещенные на продуваемых холодными ветрами, незащищенных, открытых возвышенностях, плато, а также надветренных склонах. Так же сильнее повреждались насаждения в более северных районах республики по сравнению с южными, кусты, произрастающие на северных экспозициях склонов, на почвах тяжелого механического состава. Значительные различия в повреждении кустов были также связаны с сортовыми особенностями насаждений, а в пределах одного и того же сорта с неодинаковой степенью вызревания лозы и подготовкой ее к зимовке, обусловленными, с одной стороны, экологическими факторами, с другой — уровнем агротехники на виноградниках. Так, например, сильнее повреждались морозами кусты, на которых в предшествующем году была допущена перегрузка их урожаем или поврежденные милдью, засоренные участки и др. Высокоштамбовые виноградники перезимовали в. основном несколько лучше, чем приземные.
Наши наблюдения показали, что суровые условия зимы 1976/77 г. и предшествующий ей период складывались по-другому. Так, осень 1976 г. была холодной и влажной. Урожай виноградных насаждений в большинстве случаев был высоким. Это привело к тому, что у кустов, за редким исключением, лоза плохо вызрела, не прошла соответствующей закалки и в зиму вступила неподготовленной.
В Центральной зоне республики в январе· 1977 г. отмечалось понижение температуры до —18—19°С, а в пониженных местах, балках, долинах она доходила до —22—24°С. Особенно сильное понижение температуры наблюдалось в закрытых балках, а также в нижней части террасы таких рек, как Бык, Куль и Икель. Здесь наблюдался застой холодного воздуха, который в отсутствие ветра продержался несколько дней. В результате многие виноградники, даже относительно морозоустойчивых сортов, произрастающих в балках, долинах или в нижней части склона, были сильно повреждены морозами (глазки, однолетняя и даже многолетняя древесина), а на ряде участков кусты полностью погибли. На этот раз несколько лучше перезимовали кусты участков, находящихся в средней и верхней частях склонов или на плато. Лучше перезимовали также виноградники, находящиеся на южных, чем на северных или северо-восточных экспозициях.
В течение весны и лета 1977 г. нами детально были обследованы виноградники 48 хозяйств Каларашского, Страшенского, Котовского, Криулянского, Кутузовского и Новоаненского районов. Полученные нами данные показали, что большинство насаждений расположенных на участках с местным превышением до 50—60 м, сильно пострадали от морозов, а в некоторых случаях не поддавались восстановлению и раскорчевывались. На отдельных участках в Каларашском районе это явление наблюдалось даже при местном превышении до 70— 80 м.
Таким образом, после зимы 1976/77 г. частично или полностью было повреждено около 30 тыс. га виноградников, значительная часть которых была раскорчевана. Следует, однако, отметить, что причиной повреждения такой площади насаждений явились не только морозы, но и другие факторы.
- Размещение насаждений в балках, долинах, закрытых котловинах или в нижней части склонов, без учета микроклиматических условий местности — 50— 55% площади.
- Низкий уровень агротехники на участках (засоренность, милдью, отсутствие удобрений, катаровки, и зеленых операций), что привело к ослаблению кустов — 30—35% площади.
- Присутствие раковых заболеваний—5% площади,
- Перегрузка кустов и прочие факторы — 5%.
На основании этих данных можно заключить, что при должном уходе за виноградниками даже в суровых условиях зимы 1976/77 г. почти половина площади могла быть спасена.
Дальнейшие наблюдения позволили установить, что условия вегетации для роста и развития кустов в сезон 1977 г. также сложились не совсем благоприятно: весна была холодной и поздней, лето прохладное, что удлинило процесс вегетации кустов, в результате чего сроки созревания урожая шли с опозданием на 20 дней. В· связи с тем, что в сезон вегетации недобор суммы активных температур составлял около 250°С, наблюдались поздний рост побегов, слабое вызревание лозы, а значит, плохая подготовка растений к перезимовке.
Положение усложнилось еще и тем, что ранние осенние заморозки (в конце сентября) полностью повредили листовой аппарат и вегетация растений преждевременно прекратилась. Таким образом, листовой аппарат не функционировал уже в тот момент, когда виноградники были под урожаем и лист должен был питать гроздь.
Как свидетельствуют метеорологические данные этого года, в декабре средний фон температур был ниже нормы на 1,5°С. Минимальные температуры не опускались ниже —14—16°С, однако микроклиматические различия по элементам рельефа были в пределах 5—6°С, то есть в нижней части склонов, долинах, балках, котловинах с затрудненным стоком холодного воздуха температура доходила до —18—19°С.
В 1978 г. январь оказался теплее обычного на 1— 2°С, но сопровождался двумя волнами холода с радиационным выхолаживанием в нормальных местоположениях до —14—18°С, что в общем на морозоопасных участках рельефа привело к понижению температур до —20—21 °C.
Во второй половине февраля наступила вторая волна холода с температурным минимумом на территории Молдавии —15—19°С. Однако различия по элементам рельефа доходили до —10—11 °С, в связи с чем в балках, и особенно в долинах с затрудненным оттоком холодного воздуха минимум составлял —24—26°С.
Выборочное обследование хозяйств показало, что после перезимовки выпад глазков составил от 30 до 70%. По-прежнему больше всего пострадали насаждения, находящиеся в балках, долинах или в нижней части склонов, а также виноградники, не подготовленные к зимовке в результате раннеосенних заморозков или низкого агротехнического фона.
Свет.
Солнечный свет обусловливает главнейший физиологический процесс, без которого фотосинтез не происходит, а значит, нет питания и жизни растений. По А. М. Негрулю и И. В. Михайлюку при недостаточном освещении у виноградного растения измельчаются листья, увеличивается длина междоузлий, побеги становятся тонкими, этиолированными, плохо закладываются плодовые почки, ухудшается развитие соцветий и гроздей. На прохождение фаз вегетаций очень сильно влияет свет. При солнечной, теплой и ясной погоде ускоряется как созревание ягод, так и вызревание побегов.
Установлено, что при непосредственном освещении солнечными лучами более интенсивно идет дифференциация соцветий в почках, благодаря чему коэффициент плодоношения куста значительно возрастает. Исследованиями доказана полная зависимость между плодоношением виноградных кустов и интенсивностью их освещения. Незначительное загущение побегов или притенение виноградных кустов деревьями приводит к резкому снижению урожая.
По данным Т. И. Турманидзе (1981), в виноградарских районах Грузии сумма ФАР (фотосинтетически активная радиация) составляет 43—50 ккал/см2, а коэффициент использования ФАР — всего 0,5%, что обеспечивает получение не более 5,3—6,1 т/га винограда. Поэтому Т. И. Турманидзе считает, что при доведении уровня использования ФАР до 1 % урожай может составить 10,7—15,3 т/га, при 3%—32,2—36,8, при 5% — 54-61 т/га винограда в зависимости от сорта.
С. Г. Бондаренко и др. (1977) указывает, что в естественных условиях невозможно управлять энергией солнца, а поэтому мы должны ставить перед собой задачу наилучшим образом использовать его энергию, причем даже не всю, а только фотосинтетически активную радиацию (ФАР), которую приближенно можно рассчитать по формуле:
ФАР=0,43 S +0,570 D,
где ФАР — суммарная фотосинтетически активная радиация;
S — прямая солнечная радиация на горизонтальную поверхность;
D,— рассеянная солнечная радиация.
Далее автор считает, что примерно половина падающей солнечной радиации на любой участок является фотосинтетически активной и приходит к выводу, что в условиях Молдавии с апреля по октябрь, с учетом некоторых различий в географической широте местности ио районам республики, количество падающей ФАР колеблется от 4,49 до 4,90 млрд. ккал, на один гектар. В виноградарстве Молдавии используется примерно 0,3—0,5% падающей ФАР, причем с учетом современного уровня наших знаний. С. Г. Бондаренко считает, что можно реально ставить задачу аккумулировать в богарных условиях около 1 % ФАР, а при орошении — 1,5-3%.
Чрезвычайно благоприятно действует свет на качество урожая. Например, при хорошем освещении листья вырабатывают больше углеводов, способствующих лучшему наливу ягод, высокой сахаристости и уменьшению кислотности, усилению аромата и окраски. Кожица ягод утолщается и становится менее эластичной. Утверждают даже, что хорошее освещение увеличивает долговечность кустов. Вот почему необходимо обеспечивать лучшее освещение виноградных кустов размещением их на хорошо освещенных склонах и лучших шпалерах, соответствующей формировкой кустов, подвязкой и другими агромероприятиями.
