УДК 634.8:551.5
И. Р. Толоков, Л. П. Токарева ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия им. Л.И. Потапенко». Россельхозакадемии, г. Новочеркасск
Рассматриваются методические вопросы, связанные с использованием стандартной метеорологической информации для оценки зонального экологического потенциала условий созревания винограда. Преимущества той или иной зоны определяют подходы к совершенствованию сортимента и адаптации технологий возделывания.
Совершенствование технологии возделывания винограда и районирование сортимента связано с возможно более полным использованием ресурсов климата. Регулярные метеорологические наблюдения в зоне виноградарства России начаты немногим более ста лет назад, а во многих районах и гораздо позднее. Стандартный набор измерений характеризует ход температур воздуха, минимальные и максимальные температуры, суточное количество осадков, наличие неблагоприятных метеорологических факторов. Имеются менее представительные ряды наблюдений за температурой почвы и еще более редкие актинометрические наблюдения. При оценке потенциала агроклиматических ресурсов виноградарства используют суммы активных температур, характеристики повторяемости минимальных и максимальных значений, обеспеченности осадками, оценки глубины промерзания, повторяемости заморозков, суховеев, градобитий и росообразования.
Для зональной адаптации культуры винограда и формирования областей производства качественной винодельческой продукции необходима дифференцированная оценка условий произрастания по обеспеченности тепловыми ресурсами, почвенной влагой и условиями формирования требуемых кондиций виноградной ягоды.
Не останавливаясь на характеристиках термических условий и обеспеченности почвенной влагой периода вегетации виноградного растения, рассмотрим возможности оценки регионов по условиям вызревания ягод и достижения ими наилучших кондиций. J. Tonietto и A. Carbonneau [1] для зонирования виноградарства и виноделия в мировом масштабе используют индекс свежести, или прохладности ночей (L'indice de fraicheur des nuits) - IF, определяемый для периода созревания винограда. Он является типовой термической переменной величиной, используемой для оценки качественных возможностей винограда в различных виноградарских регионах. Индекс IF - средняя минимальная месячная температура воздуха сентября, в °С.
А.Л. Попов и Н.А. Попова [2] изучали в условиях Молдавии зависимость качества ягод винограда от суточного хода температуры воздуха, при разных экспозициях склонов. По их данным, большая амплитуда колебаний суточных температур воздуха благоприятно влияет на сахаронакопление в период созревания винограда. При повышенных дневных температурах, не превышающих оптимум для фотосинтеза, процесс сахаронакопления протекает интенсивнее. Ночью, при пониженных температурах, не препятствующих передвижению пластических веществ, создаются благоприятные условия для созревания винограда.
По данным Д.И. Фурса [3], сахаристость ягод винограда зависит не только от суточных амплитуд, но и от уровня температуры воздуха. Особенно интенсивно сахаронакопление идёт, когда днём температура составляет 26 - 27 °С, а ночью не выше 17 - 19 °С.
Для более детальной агрометеорологической характеристики условий среды З.А. Мищенко [4, 5] рассматривает, наряду с величинами суточной температуры воздуха, температуру дня и ночи и их амплитуду. Классический метод климатических обобщений, основанный на материалах наблюдений стандартной сети метеорологических станций, дополнен восстановлением недостающих характеристик на основе современных методов математической статистики. Поскольку данные по параметрам биоклимата дня и ночи в «Справочнике по климату СССР» отсутствуют, в ходе исследований были разработаны косвенные методы их расчета.
Исследование потенциала условий созревания винограда в различных регионах России и оценка возможностей получения высококачественного винодельческого сырья важны для совершенствования размещения насаждений и формирования их сортимента. Для континентального климата винодельческих регионов России характерно формирование антициклонов и ночное выхолаживание территории, однако, в приморских областях, предгорьях и в речных долинах возможны вариации условий. Для характеристики периода созревания винограда можно использовать данные метеорологических станций, опубликованные в справочной литературе. Однако имеется ряд затруднений, связанных с тем, что в ней не приводятся данные о суточном ходе температуры воздуха.
В работах З.А. Мищенко [4, 5] обоснован косвенный метод расчета температуры дня (Тд) и ночи (Тн), в котором используется зависимость температуры дня (Тд) от максимальной (Тлткс), и температуры ночи (Т„) от минимальной температуры воздуха. Регрессионные уравнения получены ею на основании обработки данных более 450 метеостанций за 20-25 лет. В порядке развития методики З.А. Мищенко в нашей работе было произведено уточнение косвенного метода расчета среднесуточных температур дня и ночи для условий г. Новочеркасска. Для выполнения поставленной задачи была проведена обработка данных метеостанции ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко за 1998-2007 годы с августа по сентябрь. Для получения уравнений регрессии и последующей оценки достоверности полученных результатов использовался пакет программ STATISTIKA.
Уравнения, полученные З.А. Мищенко, и уточненные показаны в табл. 1. Они были использованы для сравнения суточных амплитуд средних температур воздуха, полученных расчетным путем с фактическими. Как и в работе З.А. Мищенко, регрессионные уравнения с большой надежностью отражают связь средних величин дневной температуры с максимальной и средней ночной с минимальной температурой.
Таблица 1
Уравнения для определения температур дня и ночи по максимальной и минимальной температуре воздуха
Месяц | Уравнения регрессии | |
по З.А. Мищенко | уточненные | |
Август | Тдн=0,97-Тмакс-3,2 | Тдн=0,92-Тмакс-0,53 |
Тн=1,04-Тмин+2.0 | Тн=0,97-Тмин+2.89 | |
Сентябрь | Тдн=0,90-Тмакс-2.0 | Тдн=0,89-Тмак-0,2 |
ТН=1,01Тмин+2Л | Тн=1,01Тмин+2,67 | |
Уточнение уравнений для условий Новочеркасска касалось не только привязки к конкретному месту, но затронуло и метод проведения расчетов. Дело в том, что по Наставлениям Гидрометеорологической службы срочные наблюдения приводятся за период от 18 часов московского времени до 18 часов следующего дня. Метеорологические сутки включают ночь и следующий за нею день, а минимальные и максимальные температуры могут приходиться на различные календарные сутки. С физиологической точки зрения для созревания винограда важно знать, насколько прохладнее ночь, следующая за днем, в течение которого происходил процесс фотосинтеза, и насколько эффективно продукты ассимиляции поступали к репродуктивным органам. Учитывая эти обстоятельства, мы определяли амплитуды дневных и ночных температур по календарным суткам. Результаты вычисления суточных амплитуд средних температур дня и ночи, полученные разными методами, приведены в табл. 2. Приведенные в табл.2 расчеты, по З.А. Мищенко, проводились по стандартным данным метеостанции ВНИИВиВ, по схеме ночь - день метеорологических суток, без корректировки минимальных и максимальных температур в случаях адвекции арктического воздуха. Для скорректированных «новых» уравнений характеристики температуры воздуха по восьми срокам наблюдений брались по схеме день - ночь одних календарных суток. К ним приводились также минимальные и максимальные температуры. Фактическая амплитуда вычислялась для календарных суток.
Таблица 2
Сравнение косвенных способов расчета среднесуточной амплитуды температуры воздуха с фактической величиной
Год | Среднесуточная амплитуда температуры воздуха, °С | |||||
август | сентябрь | |||||
Фактическая | по Мищенко | по новым уравнениям | фактическая | по Мищенко | по новым уравнениям | |
1998 | 7,8 | 6.2 | 8 | 6 | 4.4 | 5.5 |
1999 | 6.9 | 4.7 | 6,5 | 6,1 | 3.7 | 5,2 |
2000 | 7.3 | 5,2 | 6,9 | 5.4 | 3 | 4,8 |
2001 | 7,3 | 5,7 | 7.3 | 4.9 | 3,2 | 4.4 |
2002 | 7 | 5,5 | 7,3 | 5,3 | 3,2 | 4,5 |
2003 | 6.2 | 5,5 | 5,5 | 5,5 | 2,9 | 4.9 |
2004 | 5.5 | 3.3 | 5 | 5.9 | 4.1 | 5.4 |
2005 | 5.9 | 3.5 | 5.3 | 5,8 | 3.6 | 5.2 |
2006 | 6,3 | 5,1 | 6,7 | 5.6 | 3.4 | 8 |
2007 | 6.5 | 5.6 | 7,2 | 5,3 | 3.3 | 4.8 |
Средн. | 7,8 | 5.0 | 8 | 6 | 3,5 | 5.5 |
В среднем за 10 лет точность косвенного метода вычисления по скорректированным уравнениям выше, чем по уравнениям З.А. Мищенко. Однако выигрыш связан не столько с уточнением коэффициентов регрессии, сколько с уточнением фактических минимумов и максимумов температуры. При расчете амплитуд, по З.А. Мищенко, с учетом данных по минимуму и максимуму, приведенных к календарным суткам, различия в сравнении с «новыми» уравнениями не существенны.
Выводы
1. При оценке зональных особенностей условий созревания по амплитуде средних дневных и средних ночных температур косвенные методы, обоснованные З.А. Мищенко, обеспечивают достаточную точность вычисления. Уточнение параметров регрессии по данным местных метеостанций, по нашим оценкам, не дает ощутимых преимуществ.
2. Данные метеорологических станций по температуре воздуха, приведенные для метеорологических суток, требуют корректировки для перехода к календарным суткам. Физиологически условия созревания связаны с температурой ночи, следующей за днем формирования продуктов фотосинтеза в листьях виноградного растения.
3. Для характеристики амплитуды температур календарных суток данные о минимальной температуре, как правило, наблюдающейся ночью, необходимо брать из метеорологических данных следующих метеорологических суток.
4. Для более точной характеристики желательно выявлять дни с четко выраженной адвекцией холодного арктического воздуха, искажающей ход суточных температур, и вносить требуемые поправки.
По книге: Мобилизация и сохранение генетических ресурсов винограда, совершенствование методов селекционного процесса: сб. науч. ст./ ГНУ Всерос. НИИ виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко Россельхозакадемии. - Новочеркасск: Изд-во ГНУ ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко, 2008
Литература
1. Tonietto J., Carbomieau A. Le climal mondial de la viticulture et la lisle des cepages / associes systeme de classification climatique multicriteres (CCM) des regions a I'echelle geoviticolel. /01V group Zonage Vitivinicole. Session 6 mars, 2000.- 27 p.
2. Попов. А. Л. Очерки по экологии винограда в Молдавии /А.Л.Попов. Н.А.Попова - Кишинев: Штиинца. 1983 - С. 39 - 55.
3. Фурса, Д.И. Погода, орошение и продуктивность винограда /Д.И.Фурса, -Л.: Гидрометеонздат, 1977. - 127 с.
4. Мищенко, З.А. Суточный ход температуры воздуха и его агроклиматическое значение /З.А.Мищенко. - Л.: Гидрометеоиздат, 1962,- 198 с.
5. Мищенко. З.А. Биоклимат дня и ночи /З.А.Мишенко. - Л.: Гидрометеоиздат. 1984, -280 с.
