Управление климатическими факторами во избежание растрескивания ягод
Управление водой
Тщательное управление водой: потребность в воде варьируется в зависимости от разных этапов роста винограда. На некоторых этапах влаги поливы полезны, и это вредно для некоторых других стадий. Чтобы предотвратить быстрые изменения влажности почвы, вызывающе растрескивание ягод, необходимо обратить внимание на засуху и своевременное орошение, не допускать перепадов влажности почвы, регулировать влажность почвы и избегать преизбытка/недостатка влаги. В случае позднего развития ягод и засухи необходимо использовать небольшую норму воды при орошении, но проводить орошение чаще для предотвращения резких изменений влажности почвы. На взрослом винограднике потребность в воде может варьироваться от 22 до 28 дюймов в зависимости от габитуса куста и формировки. При определении количества орошения, необходимого для сезона, следует помнить об эффективности ирригационной системы : большая часть ирригационных систем имеет эффективность от 70 до 80%.
Влияние орошения на рост винограда и развитие ягод лучше обсуждать, разделив сезон на четыре этапа.
1. Этап I охватывает период от распускания почек до цветения. Потребность в воде на этом этапе низкая, только 21/2 дюйма испаряются в атмосферу в течение 40-дневного периода. Влажность почвы после зимних осадков обычно достаточна для удовлетворения требований эвапотранспирации (испарение в атмосферу) на этом этапе.
2. Этап II включает период между цветением и началом созревания ягод. На стадии начала созревания ягоды начинают размягчаться. На этом этапе требуется от 7 до 9 дюймов воды. Надлежащее управление водными ресурсами имеет решающее значение на этом этапе.
3. Этап III, этап созревания, охватывает период от начала созревания ягод до сбора урожая. В этот период столовые сорта винограда следует достаточно орошать, чтобы избежать стресса и увеличить размер ягод. Рост ягод до периода начала созревания ягод является наиболее важной стадией, так как именно в этот момент в ягоде происходит деление и удлинение клеток. Водный стресс на этом этапе уменьшает размер ягод и урожайность. В течение периода от начала созревания ягод до сбора урожая кусты не должны иметь перегруза урожаем, чтобы избежать растрескивания ягод и задержки сбора урожая.
4. Этап IV - это послеуборочный период, который заканчивается с наступлением периода покоя. Продолжительность этого этапа зависит от даты сбора урожая, а вода, потребность кустов в воде в этот период составляет от 4 до 7 дюймов. Вода необходима на этапе IV только для поддержания кустов, а не для стимулирования их роста (Bill P, 2005).
Мониторинг влажности почвы: влажность почвы, как правило, является самым ограничивающим фактором в поддержании равномерного роста растений и производства высококачественного винограда (Ramteke et al., 2001). Для эффективного использования системы капельного орошения и достижения высокого качества урожая необходима оценка урожайности и ежедневная оценка влажности почвы в корневой зоне. Ирригационные системы должны разрабатываться и управляться таким образом, чтобы помочь производителю постоянно контролировать режим орошения. Слишком много воды может уменьшить аэрацию почвы и вызвать столько же неприятностей, как и нехватка воды, особенно в периоды критического роста, такие как цветение и рост ягод. Текущее состояние влажности почвы в течение вегетационного периода должно быть учтено и оценено виноградарем применительно к каждому ряду кустов. Необходимо оценивать ежедневные погодные условия, возраст кустов, их габитус, а также учитывать различные этапы роста и развития винограда. Решения о ирригации должны быть своевременными и учтены с результатом анализа более раннего собственного опыта и регулярной оценки в полевых условиях. Большинство плодовых культур реагируют на неизменно влажный профиль почвы. Широкая амплитуда от влажных до сухих почвенных условий обычно снижает качество плодов и приводит к потере урожая. Особенно важно поддерживать достаточное содержание воды в почве во время цветения и роста ягод вплоть до сбора урожая. Ранее проведенное исследование, выполненное Д. Сандерсом из Университета штата Северная Каролина (D. C. Sanders, North Carolina State University, показало, что если имеет место сильное колебание влажности на винограднике, то может произойти заражение гнилью соцветий и ягод, а сами ягоды могут стать непригодными к употреблению, а слишком сильное колебание влажности во время фазы роста ягод может привести к растрескиванию ягод Количество воды, доступной для растения и способное удерживаться в почвенном профиле, зависит от потенциальной зоны нахождения основных всасывающих корней растения, структуры почвы и органического состава почвенного профиля. В таблице 1 приведены типичные диапазоны влагообеспеченности для нескольких типов почв , различных по механическому составу.
Таблица 1. Диапазоны в влагоемкости для разных по мех. составу почв
Механический состав почвы | Дюймы воды/дюйм почвы | Дюймы воды / фут почвы |
Крупнозернистый песок | 0.02-0.04 | 0.24-0.48 |
Песок | 0.05-0.08 | 0.60-0.96 |
Суглинисто-песчаная | 0.07-0.12 | 0.84-1.44 |
Супесь | 0.08-0.15 | 0.96-1.80 |
Суглинок-Глина | 0.14-0.20 | 1.68-2.40 |
В научно-исследовательской литературе очень мало работ об определении оптимального уровня влажности почвы для большинства садовых культур. Информация, полученная из обзоров и бюллетеней, позволяет предположить, что влажность почвы в верхнем слое должна поддерживаться, особенно в течение критических периодов, в пределах от 60 до 100% от имеющейся в наличии воды. Это особенно важно во время цветения и роста и развития ягод с целью достижения оптимального роста. Такой диапазон влажности почвы также обычно выражается либо в процентах от истощения почвенных вод (от 0 до 40%), либо в виде диапазона значений давления воды в почве (например, от 10 до 35 сантибаров). Этот диапазон предлагает вполне реальный уровень влажности почвы для сохранения большинства орошаемых овощных культур с помощью капельного орошения. На рынке доступны многочисленные инструменты мониторинга воды для контроля влагообеспеченности, чтобы помочь оператору в планировании ирригации. Как правило, большинство авторов рекомендуют для контроля влагообеспеченности и замеров влажности использовать тензиометры или блоки электрического сопротивления.
Роль кальция и гибберелловой кислоты
Роль кальция и гибберелловой кислоты (ГК) в предотвращении растрескивания ягод: кальций является одним из микроэлементов, играющих жизненно важную роль в поддержании качества ягод. Он помогает в снижении чувствительности к солнечным ожогам, помогает поддерживать урожайность, повышает содержание витамина С и уменьшает расход этилена в дыхании. Кальций также играет важную роль в усилении и стабилизации стенок клетки и структуры мембран клеток. Стимулирующая роль кальция в отношении качества ягод заключена в трех позициях:
1. В условиях дефицита кальция происходит глубокое ухудшение состояния клеточных мембран.
2. Кальций изменяет фактическое строение мембран, что, в свою очередь, несет изменения в подвижность воды и водопроницаемость.
3. Кальций может изменять порядок физиологической деятельности клетки, который специфически связан с мембранной функцией. Было установлено, что введение листовых подкормок кальция в фазу до сбора урожая поддерживает качество фруктов и продлевают срок хранения у яблок. Качество урожая можно улучшить и с помощью калия, повысив тем самым сахаристость и увеличив размер и цвет.
Для здоровых и урожайных сортов винограда применение кальция нельзя недооценивать и игнорировать. Кальций играет жизненно важную роль в поддержании целостности тканей и метаболической активности в растениях (Poovaiah, 1979). Как правило, кальций рассматривается как почвенная добавка для снижения кислотности почвы и для улучшения проникновения воды в почвы с большим количеством натрия (Winkler et al., 1974). Кальций является существенным структурным компонентом стенки клеток растений, и его недостаток в плодах связан с широким спектром физиологических нарушений, включая растрескивание (Shear, 1975). Более ранние исследования показали, что кальций играет важную роль в устойчивости к растрескиванию у плодов личи, потому что деревья с более высоким содержанием кальция демонстрируют более низкую скорость растрескивания, в то время как высокий уровень растрескивания происходит с низким обменным кальцием в растениях (Li et al., 2001). Движение кальция внутри растения обычно происходит от почвы до листьев и очень незначительно от листьев до плодов (Kadir, 2004). Следовательно, применение листовых подкормок, содержащих кальций, важно для укрепления стенок клетки растений и для уменьшения связанных с кальцием физиологических расстройств (Fallahi et al., 1997).
В литературных источниках сообщается, что опрыскивание винограда соединениями кальция и ГК (GA3) на ранних стадиях роста и развития ягоды улучшает качество винограда, а также уменьшает растрескивание ягод (Ramteke et al., 2008). Хорошее минеральное питание важно для предотвращения растрескивания у томатов и большинства фруктов, за исключением, возможно, нектаринов (Fogle и Faust, 1976), а также поможет защитить от гнили соцветия и грозди в фазу гороха, если уровень воды станет слишком низким (Simon, 1978). На таких культурах, как яблоки, вишни и томаты препараты, содержащие в своем составе кальций и/или ГК , были использованы для уменьшения растрескивания с различным успехом (Byers et al., 1990; Dickinson and McCollum, 1964; Larson et al, 1983). ГК, применяемая на ягодах винограда, делает кожицу ягод более устойчивой к трещинам, вызванным дождями, особенно когда это близко к периоду сбора урожая. Действие ГК в этом вопросе, похоже, заключается в том, что ее применение делает кожицу ягод винограда более эластичной, в то время как кальций действует путем укрепления стенок клетки (Larson et al., 1983). У вишни наиболее эффективными были повторяющиеся опрыскивания кальцием в сочетании с применением ГК, но защита от растрескивания и в этом случае была по-прежнему не полной. Использование опрыскивания кальцием на также имело переменный успех (Dickinson and McCollum, 1964, Gill and Nandpuri, 1970; Igbokwe et al., 1987). Учитывая эпизодическую природу растрескивания в целом и трудность поглощения соединений кальция через кутикулу ягод, неудивительно, что успех был переменным. Кальций, нанесенный на поверхность ягоды с помощью листовой подкормки (опрыскивания), например, может проникать только в ночное время, когда происходит ночное сужение устьиц. Кальций, попадающий при листовой подкормке на листья томатов может повредить эти листья (Dickinson and McCollum, 1964).
Роль микроэлементов
Роль микроэлементов в предотвращении растрескивания ягод: управление питательными веществами необходимо для максимальной урожайности, получения урожая высокого качества, и, следовательно, рентабельности виноградарства (Ramteke et al., 2002). Важным микроэлементом, участвующим в развитии стенок клетки, делении клеток, развитии флоэмы и движении сахаров, метаболизме азота и фосфора и поглощении солей, является бор (Dale and Krystyna, 1998). Он также участвует в процессе размножения растений - в прорастании пыльцевой трубки и процессе оплодотворения. В случае дефицита бора цветки становятся стерильными, ягоды деформируются и оказываются коммерчески бесполезными (Yawalkar et al., 8). Было обнаружено, что качество ягод и урожайность возрастают при применении бора (Dale and Krystyna, 1998). Исследования по плодам личи показали, что использование буры на 0,4% снижает растрескивание фруктов, а также увеличивает количество сухих растворимых веществ (TSS) и общее содержание сахара в плодах (Ruby et al, 2001). Недостаток бора приводит к увяданию, курчавости, растрескиванию, утолщению листьев, а также обесцвечивание плодов (Dale and Krystyna, 1998). Влияние дефицита бора приводит к уменьшению количества кальция, связанного с компонентами пектина в стенке клетки, поэтому есть исследования, показывающие важность бора в метаболизме кальция в стенках клетки (Yamaguchi et al., 1986). Когда бура (Borax) применялась на разных сортах личи, было установлено, что применение бора в концентрации 0,8% привело к значительному снижению растрескивания плодов личи (Kumar et al., 2001). Было также установлено, что регуляторы роста имеют важное значение для увеличения толщины плодоножки и срока сохраняемости гроздей на кустах у винограда, что снижает вероятность растрескивания ягод (Ramteke et al., 2002).
Буллок (Bullock, 1952) изучал различные соли металлов и их влияние на снижение растрескивания плодов. Он обнаружил, что соли алюминия оказывают более сильное влияние на уменьшение растрескивания фруктов, чем кальций. Раствор фосфата алюминия (Al3(PO4)2) использовали в концентрации 0,01-0,1 М раствора за 8-18 дней до сбора урожая. Аналогичные результаты показали и другие исследования. Опрыскивание солями алюминия не нашло применения на производственных насаждениях из-за видимых следов, остающихся на поверхности ягод и плодов, а также из-за риска увеличения солнечных ожогов после опрыскивания. Соли меди используются для опрыскивания в виноградарстве и садоводстве с давних времен – например, бордоская смесь. опрыскивание раствором сульфата меди (CuSO4) в концентрации 0,1% уменьшало растрескивание фруктов. В случае опрыскивания солями других металлов (хлоридом железа, нитратом железа, магнием, цинком, марганцем и сульфатом железа) существенного влияния на предотвращение растрескивания фруктов не было (Bullock, 1952; Christensen, 1972c). Powers & Bollen (1947) показали, что погружение в раствор буры в концентрации 0,25% приводило к снижению растрескивания фруктов на 50%.
Роль антитранспирантов в предотвращении растрескивания.
Антитранспиранты - это химические вещества, которые используются для снижения скорости транспирации без какого-либо неблагоприятного воздействия на рост и другие метаболические действия. Эти вещества применяют в виде опрыскиваний на сельскохозяйственных культурах в течение сухого сезона, чтобы избежать увядания в период высокой скорости транспирации. Антитранспирант может значительно снизить водопоглощение плоами и спасти их от растрескивания. Антитранспиранты представляют собой воскообразный герметик, который наносят на поверхность винограда, тем самым блокируя воду. В основном, антитранспиранты используются при выращивании черешни для уменьшения растрескивания ягод. Однако в литературе не было найдено сообщений об их влиянии на накопление минеральных компонентов в листьях и плодах.
Применяемые в качестве лечения антитранспиранты могут уменьшить не только растрескивание, но также изменить ход физиологических процессов и повлиять на химический состав плодов. Хотя установлено, что применение антитранспирантов для уменьшения поглощения воды имело в снижении растрескивания, вызванного обильными осадками, лишь частичный и переменный успех. Антитранспиранты не на 100 % эффективны в предотвращении потери воды, а это означает, что все равно произойдет некоторое повышение уровня воды в клетках. Это напряжение можно было бы смягчить, если бы температура почвы оставалась достаточно высокой для того, чтобы вода могла быть доступна корням для восстановления уровня воды, потерянного при транспирации. Для уменьшения расхода влаги в почве, вероятно, будет иметь эффект достаточно густая мульча.
