1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние экологических условий на рост, развитие, продуктивность виноградного растения и качество урожая

Классификация факторов, влияющих на виноградное растение

Виноградное растение, как и любой другой растительный организм, испытывает на себе сильное влияние разнообразных экологических и антропогенных факторов. Однако, кроме общей закономерной реакции на них, виноградное растение имеет свои ярко выраженные специфические особенности. Так, экологические условия определяют направление использования продукции винограда, другими словами, - его специализацию, а следовательно, его макро - и микрозональное размещение, сортовое районирование, способы культуры, тип и марку вина и многое другое. Все это породило крылатую фразу: "Виноград и вино-это продукт местности".

С учетом этого виноградари и виноделы всего мира этой проблеме придают исключительно важное значение, а изучению и разработке научных основ уделяют много внимания. Об этом убедительно свидетельствует факт проведения нескольких международных конгрессов и Генеральных ассамблей Международной организации винограда и вина (МОВВ), включение в тематический план научных исследований этой проблемы практически всех научно-исследовательских учреждений, работающих в области виноградарства и виноделия, большое количество опубликованных работ.

В последнее время особое внимание стало уделяться изучению влияния на виноградное растение и качество продукции переработки винограда антропогенных факторов в аспекте сохранения чистоты окружающей среды и винограда от остаточного количества пестицидов, гербицидов и других химических веществ, применяемых при возделывании его в культуре. В странах Западной Европы продукция винограда, полученная без применения химических средств защиты и минеральных удобрений, пользуется повышенным спросом.

Все это обязывает современного специалиста глубоко и всесторонне знать характер и степень влияния на виноградное растение каждого экологического и антропогенного фактора в отдельности и в комплексе и на этой основе уметь ослаблять негативные и усиливать позитивные их действия.

По происхождению и своей природе все экологические факторы, влияющие на виноградное растение (рис.1), подразделяются на несколько блоков (групп).

Рис.1. Факторы, влияющие на виноградное растение и его продукцию

1. Абиотические - неорганическая, неживая среда.

2. Биотические - связанные с влиянием живых существ.

3. Антропогенные - возникшие в результате деятельности человека и связанные с применением технологических приемов по уходу за виноградным кустом (фитотехника) и почвой.

К абиотическим факторам относятся:

а) климатические - свет, тепло, воздух (его состав, движение), влага (осадки, влажность почвы). По данным климатологов, доля их влияния на виноградное растение составляет более 60%;

б) эдафические, или почвенно-грунтовые, - механический и химический состав почв, их химические свойства и т.д.;

в) топографические (орографические) - условия рельефа местности.

В группу биотических факторов входят:

а) фитогенные - влияние растений - сообитателей, которое может быть: прямым (механические контакты, симбиоз, паразитизм) и косвенным - фитогенные изменения среды обитания растений;

б) зоогенные - влияние животных организмов, повреждение ими растений.

В группу антропогенных факторов входит большой блок технологических приемов по уходу за растением и почвой. К основным из них относятся: выбор места, вертикальная зональность, экспозиция и крутизна склона, подготовка участка под закладку виноградника, плантажная вспашка почвы и все виды ее обработки, система содержания почвы, способы культуры (укрывная-неукрывная, орошаемая-неорошаемая, корнесобственная-привитая), выбор направления рядов и схема посадки, системы ведения и формирования кустов, обрезка и операции с зелеными частями кустов, способы защиты виноградных насаждений от болезней и вредителей, использование механизмов по уходу за кустом и почвой и др.

Это деление, или классификацию, факторов следует понимать и оценивать не как четко обособленную и разграниченную сферу действия каждого из них в отдельности, а как единую взаимосвязанную систему влияния, в которой сложно, а часто невозможно вычленить степень влияния одного конкретного компонента (фактора). Поэтому при анализе и оценке каждого фактора в отдельности следует иметь в виду два аспекта его действия - прямое и косвенное. Причем действие одного фактора в значительной степени зависит от общего экологического фона, т.е. от количественного выражения других факторов.

Таким образом, при анализе и оценке характера и степени их влияния на виноградное растение необходимо руководствоваться следующими основополагающими методическими принципами и положениями.

Каждый из факторов влияет в отдельности и в то же время он является ингредиентом общего экологического фона воздействия.

Нельзя заменить влияние одного фактора другим.

Основное внимание должно быть уделено изучению фактора, находящегося в лимите (закон Либиха), поиску и разработке путей и методов ослабления его негативного влияния и усиления его позитивного воздействия.

При изучении и оценке реакции виноградного растения на каждый из экологических факторов важно учитывать три позиции его воздействия: минимума, при котором виноградное растение начинает реагировать на его присутствие; оптимума, при котором виноградное растение, как выражаются экологи, находится в состоянии комфорта; максимума, вызывающего угнетающее отрицательное воздействие.

Растение и агроценоз являются не только пассивным объектом многогранного влияния факторов в отдельности и в комплексе, но и проявляют адекватную реакцию, создавая вокруг себя специфический фитоклимат.

Влияние отдельных экологических факторов на рост, развитие, плодоношение и продуктивность виноградного растения и качество его продукции

Освещенность

Нет необходимости обосновывать значение света в жизнедеятельности любого растения, в том числе и винограда. Емко и образно о значении света для растения и человека сказал К.А. Тимирязев: "Каждый луч света, не уловленный нами, а бесплодно отразившийся назад в мировое пространство, - кусок хлеба, вырванный изо рта отдельного потомка". Виноградное растение в начальном этапе своей эволюции произрастало в виде кустарника на открытых, хорошо освещенных опушках леса, а затем в связи с распространением лесных массивов оказалось внутри них в условиях затенения. В связи с этим в нем сочетаются выработанные в филогенезе светолюбие с теневыносливостью. Однако для нормальной жизнедеятельности и высокой продуктивности виноградному растению необходима хорошая освещенность.

Минимальный порог освещенности, при котором начинается процесс фотосинтеза - 2.3 тыс. лк. Оптимум освещенности лежит в пределах 30.40 тыс. лк, а максимум - 60 тыс. лк и выше.

Согласно определению известного климатолога Ф. Давитая, в зонах промышленной культуры винограда на территории государств СНГ и в России естественная освещенность открытых участков вполне достаточна для нормальной жизнедеятельности виноградного растения и находится на уровне 4.5 млрд ккал/га в год.

Однако существующая в настоящее время структура организации территории промышленных виноградников (агроценоз), включающая в себя ряды и междурядья, системы ведения кустов и их формы вносит существенные негативные изменения в потенциальные возможности использования физиологически активной радиации (ФАР), снижая этот показатель до 0,5.0,7% и меньше. Таким образом, существующие технологии возделывания виноградных насаждений следует оценивать как фотосинтетически низкопродуктивные системы.

Логично возникает вопрос, может ли быть увеличен КПД ФАР у насаждений винограда? Да, может. При сплошном покрытии площади листостебельной массой КПД ФАР может быть увеличен до 3,0.3,5% и выше, что позволит реализовать потенциальную продуктивность виноградных насаждений до 1300 ц/га (табл.1). Одним из примеров такой модели возделывания промышленных виноградников в зонах неукрывной культуры является высокая горизонтальная шпалера (тендоне), а также отдельные варианты аллейных систем ведения и др. Значительные изменения в величину КПД ФАР вносят и формы кустов винограда, на что следует обращать внимание при их разработке и применении на практике. В упрощенной модели куста можно выделить 3 зоны освещенности листостебельной массы: периферийный слой, который находится в наиболее благоприятных условиях освещенности, приближающейся к оптимальным параметрам 30.40 тыс. лк; слой листьев под периферийным, получающий почти вдвое меньше света (15.20 тыс. лк); листья, находящиеся в центре куста, по интенсивности освещения приближаются к показателям минимума (менее 5 тыс. лк). Эти различия в интенсивности освещенности непосредственно сказываются на уровне продуктивности насаждений.

По данным известного специалиста в области физиологии виноградного растения А.Г. Амирджанова, величина КПД ФАР виноградников при равномерном и плотном размещении побегов на всей площади насаждения при оптимальных условиях питания может достигать 4.5% падающей ФАР, что соответствует урожайности порядка 1200.1400 ц/га сырой массы гроздей. Однако, как уже отмечалось, в существующих шпалерно-рядовых виноградниках КПД ФАР значительно ниже - около 0,5.1,2%.

1. Уровни продуктивности шатровых виноградников на основе критерия КПД ФАР _макс = 5%, ц/га (по А.Г. Амирджанову)

Естественно, что для практической реализации потенциальных возможностей виноградного растения необходимо наличие в оптимуме и других экологических факторов, и в первую очередь - тепло - и влагообеспеченности, обеспеченности растений элементами питания и др. Таким образом, задача оптимизации фотосинтетической деятельности (ФД) винограда в промышленных насаждениях заключается в том, чтобы путем разработки новых моделей агробиоценозов и технологий, а также совершенствованием существующих повысить КПД физиологического потенциала виноградного растения. Конечной целью оптимизации ФД растения является максимальное использование поступающей на виноградник энергии ФАР для формирования урожая. Чтобы целенаправленно осуществлять это, необходимо знать содержание показателей ФАР, уметь их учитывать и применять в практике виноградарства. Интенсивность освещения воспринимается виноградным растением не только через активность фотосинтетической деятельности листьев. Немаловажная роль в закладке урожая будущего года и реализации потенциальных возможностей эмбриональных соцветий принадлежит интенсивности освещенности зимующих глазков, чешуйки которых в определенный период своего роста и развития также обладают фотосинтетической способностью. Чем выше интенсивность освещенности, тем лучше проходит закладка эмбриональных соцветий в почках и процесс доформирования их в весенний период следующего вегетационного сезона. Специфическое влияние оказывает интенсивность освещенности на завязываемость, рост и развитие ягод винограда. Оптимальная освещенность приводит к увеличению процента завязываемости ягод. При очень слабой или избыточной освещенности развитие их задерживается. Наилучшее развитие достигается при небольшом затенении. Увеличение доли ультрафиолетовых лучей в спектре повышает интенсивность окраски ягод. Как правило, в этом случае ягоды имеют более интенсивную окраску, что особенно ярко проявляется при выращивании винограда в предгорно-горных районах. Интенсивность освещения определенным образом влияет и на химический состав сока ягод. Снижение ее влечет за собой увеличение содержания яблочной и уменьшает количество винной кислоты.

На нормальное прохождение ростовых процессов и продуктивность виноградного растения влияет не только интенсивность освещения, но и продолжительность светового и теневого периода суток. Виноград относится к растениям длинного дня, однако различные виды и сорта винограда по-разному реагируют на долготу дня. Сорта, относящиеся к виду Витис винифера, слабее реагируют на сокращение светового периода, чем сорта американских видов. При коротком дне у виноградного растения быстрее заканчивается рост побегов, раньше начинается и быстрее проходит фаза вызревания побегов, более энергично протекают процессы образования феллогена, отложения феллодермы, синтеза крахмала, повышается морозостойкость растений. Короткий световой день не оказывает заметного влияния на начало созревания ягод, интенсивность прохождения этой фазы, уровень сахаристости и кислотности сока ягод.

виноградное растение экологический фактор

Температура воздуха и почвы

К числу экологических факторов, имеющих особо важное значение, относятся температура воздуха и почвы. По мнению большинства специалистов-экологов, значение природных факторов по значимости после освещенности следует расставить в таком порядке: тепло - и влагообеспеченность, морозостойкость, пригодность почв для возделывания винограда. Если фактор интенсивности освещения в регионах промышленной культуры винограда государств СНГ на свободной площади не находится в лимите и в большей степени зависит от антропогенных факторов - технологии возделывания (система ведения, форма кустов винограда, нагрузка кустов побегами и др.), то показатели температуры воздуха и почвы от антропогенных факторов зависят в меньшей степени и в основном определяются географической широтой и рельефом местности (вертикальная зональность, экспозиция и крутизна склона).

Фактор температуры воздуха имеет целый ряд показателей, которые следует рассматривать дифференцированно.

Положительные температуры. Из показателей положительной температуры определяющую роль в установлении принципиальной возможности и целесообразности ведения промышленной культуры винограда имеет сумма активных температур. Этот же показатель служит методическим ключом для выбора направления использования и специализации виноградарства - производства вина различных типов, столового винограда, сушеной продукции. В большинстве учебных пособий и методических руководств при установлении принципиальной возможности промышленной культуры винограда указывается нижний порог среднего многолетнего показателя суммы активных температур 2500° С. Однако следует иметь в виду, что этот показатель приемлем для группы сортов очень раннего срока созревания. Для более широкого набора сортов по срокам созревания и с высокой степенью гарантии получения стабильного рентабельного урожая этот порог температур низок, так как по ряду лет он может быть значительно ниже допустимого и тогда невозможно будет обеспечить рентабельность промышленной культуры винограда. Поэтому при выборе новых зон для промышленной культуры винограда следует придерживаться более высоких уровней показателя - 2800.3000° С. В пределах ограниченной территории этого можно добиться путем использования склонов южной, юго-западной и юго-восточной экспозиции и исключения из землепользования высоко расположенных над уровнем моря участков. Данный фактор прямо коррелирует с таким важным показателем качества винограда, как сахаристость сока ягод. В обратной зависимости находится уровень теплообеспеченности и кислотности.

2. Агроклиматнческие показателя производственной специализации виноградарства и винодельческой промышленности (по Т.И. Турманидзе, 1989)

Исходя из этого Ф.Ф. Давитая и Т.М. Турманидзе разработали таблицы агроклиматических показателей производственной специализации виноградарства и винодельческой промышленности (табл.2). С учетом вышеизложенной закономерности Я.М. Годельманом на примере республики Молдова выделено 7 зон с различной степенью теплообеспеченности, пригодных для возделывания в них сортов винограда различного срока созревания: с суммой активных температур более 3400°С - для возделывания сортов винограда всех сроков созревания; 3300.3400°С - для среднеранних сортов; 3200.3300°С - для среднеранних и ранних сортов; 3100.3200° С - для ранних и очень ранних технических и столовых сортов; 2600.3100°С - для ранних столовых сортов; 2400.2600°С - для возделывания очень ранних столовых сортов винограда. При теплообеспеченности меньше 2400°С возделывание промышленной культуры исключается. При недостатке тепла нарушается нормальный процесс созревания ягод, снижается их сахаристость, чрезмерно повышается кислотность, резко ухудшается вызревание побегов, что снижает устойчивость виноградного растения к низким температурам зимнего периода и его способность к нормальному плодоношению на следующий год.

Каждый сорт винограда нуждается для формирования урожая требуемых кондиций в определенной сумме активных температур.Я.М. Годельман рекомендует к этому показателю добавить около 400° С для лучшего вызревания побегов после уборки урожая.

Т.И. Турманидзе в таблице специализации подчеркивает важное значение показателя температуры воздуха в наиболее ответственный период формирования и созревания ягод винограда: от конца цветения до созревания ягод. За критерий теплообеспеченности берется сумма температур воздуха выше 20°С. Введение этого показателя обосновывается тем, что именно этот период является определяющим по наступлению срока созревания ягод и формирования кондиций их химического состава. Анализ многолетних данных суммы температур выше +20°С по районам государств СНГ показал, что этот показатель колеблется в пределах 1325°С (Кишинев) - 2450°С (Закавказье) и достаточно точно определяет специализацию виноградарства.

Не менее важным показателем температурного фактора является среднемесячная температура воздуха непосредственно в период созревания урожая.

Так, во всех районах качественного виноделия государств СНГ среднемесячная температура воздуха в сентябре составляет 16.20°С. При этом для районов легких столовых вин и шампанских виноматериалов (Северный Кавказ, Молдова) она составляет 16.18°С; для районов, где получают высококачественные сухие, столовые и десертные вина, среднемесячная температура сентября составляет 18.20°С и более (Крым, Закавказье, Дагестан).

Как уже отмечалось, степень теплообеспеченности зоны промышленной культуры винограда в первую очередь сказывается на уровне сахаристости и кислотности сока ягод. Соотношение этих показателей выражается глюкоацидометрическим коэффициентом (ГАП). В винограде, предназначенном для производства шампанских вин, этот коэффициент должен быть равен 1,5.2,0; для легких столовых вин - 2,1.2,5; столовых вин - 2,6.3,0; десертных вин - более 3,0. Более высокие вкусовые качества столового винограда получаются при величине ГАП выше 2,5. Для получения сушеной продукции этот показатель должен быть максимально возможно высоким. Показатель суммы активных температур, как правило, прямо коррелирует с продолжительностью вегетационного периода. Оба эти показателя могут значительно варьировать в зависимости от широты и долготы местности и высоты виноградника над уровнем моря.

Отрицательные температуры. Основным показателем для характеристики холодного времени года применительно к культуре винограда служит величина среднего из абсолютных минимумов с учетом степени повторяемости их критических величин по сохранности виноградного растения.

По этому показателю дифференцированно для группы сортов винограда разной степени устойчивости к низким температурам разработаны рекомендации по ведению способов культуры винограда - укрывной или неукрывной (табл.3).

3. Повторяемость повреждений виноградников в среднем за 100 лет, %

При допустимом уровне частоты повреждения винограда 1.2 раза в 10 лет для сортов очень слабой устойчивости изолинии средних из абсолютных годовых минимумов температуры - 15, - 16'С могут служить границей между укрывной и неукрывной зонами виноградарства. Для сортов повышенной устойчивости (критическая температура повреждения - 21, - 22" С) такой границей будут изолинии с температурой - 18. - 20° С. Для меньшей степени риска средняя из абсолютных годовых минимумов должна быть поднята на 1⁰С. В настоящее время путем межвидовых скрещиваний созданы новые морозостойкие сорта, выдерживающие низкие зимние температуры до - 25° С. Для них критерий неукрывной культуры будет соответственно выше (-24, - 25°С). Следует также учитывать и то обстоятельство, что устойчивость виноградного растения к низким температурам нестабильна и формирование этого признака зависит от многих причин, к числу которых в первую очередь относятся: условия вегетационного периода с возможным отрицательным действием на виноградное растение таких неблагоприятных факторов, как заморозки, засуха, град, низкая теплообеспеченность в период вегетации, сильное поражение виноградных кустов болезнями и вредителями, ослабленный рост растений, задержка созревания урожая и вызревания побегов из-за перегрузки их урожаем и т.д. В этих случаях при наличии технологических возможностей кусты винограда целесообразно укрывать на зиму.

Наземные части виноградного куста (рукава и побеги), будучи укрытыми землей, безболезненно переносят понижение температуры в укрывном валу до - 15°. - 18°С. Корневая же система менее устойчива к низким температурам и повреждается а зависимости от сорта-подвоя при температуре - 10.11⁰С. В этом случае следует руководствоваться средним из показателей абсолютных минимумов температур почвы с учетом повторяемости критических значений для корневой системы и степени устойчивости к низким температурам сортов-подвоев.

В период вегетации стебли и листья повреждаются уже при температуре - 2, - 3°С, набухшие почки и почки, тронувшиеся в рост весной, а также молодые зеленые побеги полностью гибнут при температуре - З. - 4'С. При раннеосенних заморозках до - 5°. - 7° С в зимующих глазках могут погибнуть не только центральные, но и замещающие почки.

Влажность воздуха и почвы

Не менее важным фактором для нормальной жизнедеятельности виноградного растения и получения высоких урожаев заданных кондиций является влагообеспеченность почвы и влажность воздуха.

Влагообеспеченность вегетационного периода характеризуется суммой годовых осадков, гидротермическим коэффициентом (ГТК), влажностью воздуха в процентах и увлажненностью почвы в показателях НВ (наименьшей влагоемкости). Степень увлажненности почвы характеризует только влажность почвы конкретного участка. Причем влажность почвы, как известно, не всегда соответствует ни количеству выпавших осадков, ни влажности воздуха (абсолютной или относительной) отдельно взятым. Вместе с тем увлажнение почвы прямо пропорционально количеству осадков и обратно пропорционально температуре воздуха. С учетом этого Г.Т. Селянинов предложил использовать гидротермический коэффициент, который представляет собой частное от деления суммы осадков (р) на сумму температур воздуха, уменьшенную в 10 раз (). В математической формуле гидротермический коэффициент, показывающий условный баланс влаги или обеспеченность территории осадками, имеет следующий вид:

К = Ро/ х 10.

Коэффициент, равный единице, по Селянинову, указывает на равенство прихода расходу; меньше единицы характеризует недостаточное увлажнение; 0,7 соответствует границе неустойчивого земледелия; 0,5 - границе полупустыни; 0,3 - пустыни. И, наоборот, коэффициенты от 1 до 2 указывают на достаточное увлажнение, а от 3 до 4 - чрезмерное увлажнение. В разные фазы роста и развития потребность виноградного растения в почвенной влаге различна. Так, по данным А.Г. Амирджанова (1988), в неполивной (богарной) зоне лучшие условия для роста и развития винограда будут тогда, когда ГТК за май-июнь выше 1,0, а в период созревания урожая - 0,5.0,7. Качество урожая сортов среднего и позднего срока созревания улучшается, если ГТК в сентябре-октябре будет не выше 0,5.0,7; ГТК, равный 0,5 за период вегетации, является границей, когда виноград можно возделывать без орошения.

Экономически выгодно возделывать виноград без орошения только в зонах, где ГТК за вегетацию выше 0,6. Для получения высоких и устойчивых урожаев в районах, где ГТК ниже 0,5, виноградники необходимо орошать. Для прогноза влагообеспе-ченности виноградников необходимо проанализировать и оценить величину ГТК за май-июнь: если она меньше 0,5, то возделывание винограда без орошения невозможно или экономически невыгодно из-за низких урожаев.

Важным показателем для нормального прохождения процессов роста и развития побегов и ягод виноградного растения является влажность воздуха. Оптимум данного показателя находится в диапазоне 60.80%. Однако следует учитывать, что оценка этого показателя меняется по фазам вегетации. Повышенная влажность в фазы цветения и созревания ягод винограда нежелательна, так как в первом случае ухудшается перелет пыльцы и затрудняется прохождение процессов опыления и оплодотворения, во втором случае - возрастает опасность развития грибных болезней: мильдью, серой гнили, оидиума.

Крайне нежелательно снижение влажности воздуха в фазу роста ягод, это отрицательно сказывается на формировании кожицы ягоды. Наибольшую опасность в этом случае представляют зоны, граничащие с пустынями и полупустынями. В летний период при высоких температурах воздуха со стороны пустыни дуют горячие сухие ветры, во время которых влажность воздуха падает до 20.25%. Под действием таких ветров обжигается кожица ягоды, она теряет эластичность, приостанавливается ее рост и нормальное развитие. Ягоды остаются в размере горошины, а в их кожице нарушаются процессы формирования красящих и ароматических веществ. В случае наступления таких явлений в зонах орошаемой культуры необходимо провести полив. Наиболее желаемый способ полива - дождеввние или мелкодисперсное орошение, с помощью которых можно оптимизировать влажность воздуха.

Географические и топографические (орографические) факторы

К числу основных из них относятся: географическая широта местности, ее рельеф, высота над уровнем моря, экспозиция и крутизна склона, близость водной поверхности и лесных массивов. Основные площади виноградных насаждений в странах мира сосредоточены в Северном полушарии и расположены между 20 и 52° с. ш. В Южном полушарии виноградные насаждения находятся на территории, расположенной между 30 и 45° ю. ш.

Рельеф местности с позиции агроэкологии следует рассматривать как сильнодействующий фактор перераспределения тепла, света, влажности почвы и воздуха. Степень их влияния в пределах сравнительно небольшой территории в ряде случаев настолько велика, что приводит к значительным коррективам специализации виноградарства, способов культуры (орошаемая - неорошаемая, укрывная - неукрывная); технологии возделывания, подбора сортов по сроку созрения и т.д. Таким образом, знание этих закономерностей, путей и методов их использования в практике виноградарства имеет очень важное значение.

Высота над уровнем моря (вертикальная зональность). Основные площади виноградников во всех странах мира, в том числе и в России, размещены на высоте 400.600 м над уровнем моря. Однако в ряде регионов и стран виноград культивируется и на больших высотах. Основным критерием для определения возможности и целесообразности возделывания промышленной культуры винограда по вертикальной зональности служит обеспеченность зон теплом и осадками. Агроэкологами и метеорологами установлено, что в средних широтах на каждые 100 м подъема над уровнем моря температура воздуха в среднем снижается на 1⁰С, что вызывает удлинение периода созревания ягод на 3.4 дня и приводит к снижению сахаристости сока ягод от 0,5 до 0,9 г/100 см³. Одновременно с этим увеличивается сумма осадков на 50.70 мм и примерно на 18% повышается интенсивность солнечной радиации. За счет последнего происходит увеличение нагрева органов растений, главным образом поверхности листьев и почвы. Положительная разница в температуре поверхности листьев в тихие, ясные, солнечные дни может достигать 8.10⁰С. Наряду с вертикальной зональностью на изменение факторов температуры воздуха и почвы, а также интенсивность освещенности в значительной степени влияет экспозиция и крутизна склонов.

При использовании под виноградники южных склонов можно значительно улучшить тепловые условия зоны с недостаточной теплообеспеченностью. Наибольший эффект наблюдается в условиях 46.50° с. ш. при крутизне склона 25.35°. Однако в эту метеорологическую оценку земель следует внести агрономическую (технологическую) поправку. На таких крутых склонах затруднена обработка почвы, поэтому под культуру винограда целесообразнее использовать склоны крутизной не более 20.25°.

Более наглядно все эти закономерности можно увидеть в табл.4, отражающей результаты экспериментальных данных, полученных в условиях Дагестана С. X. Керимкановым и А.А. Теймуровым. Как видно, с увеличением высоты над уровнем моря в среднем на каждые 300 м потеря суммы активных температур составляет около 300°С. Между уровнями 200.300 м и 800.1000 м эта разница достигает более 600°С. Большие различия имеются при сравнении склонов различной экспозиции (южного и северного), расположенных на одной и той же высоте над уровнем моря: разница в сумме активных температур составляет около 350.400° С. Если же сопоставить участок виноградника, находящийся у подножья южного склона на высоте 200.300 м над уровнем моря, с участком, расположенным на северном склоне на высоте 800.1000 м, разница в сумме активных температур составляет около 1000° С, что примерно соответствует разнице по широте в 1000 км. Отсюда становится очевидным, что различия, создаваемые рельефом местности в одном и том же микрорайоне, имеют исключительно важное значение при выборе места под виноградники, определении специализации использования, подборе сортов различного срока созревания, их размещении по вертикальной зональности и экспозиции склонов.

И действительно, в виноградарстве эти закономерности всегда учитываются и используются на практике. Кроме отечественного виноградарства, следует указать практику виноградарей Германии, Люксембурга, Франции, Испании и других стран.

4. Влияние высоты местности над уровнем моря и экспозиции склона на сумму активных температур, влажность воздуха и сахаристость сока ягод винограда сорта Ркацителн в условиях Южного Дагестана

Разница в сумме активных температур, С

В южных зонах с высокой теплообеспеченностью, где имеется определенный "запас" суммы активных температур выше оптимума, можно возделывать виноград на больших высотах. В Крыму на высоте 700 и более метров над уровнем моря, в Армении и Азербайджане - 1400 м, в Таджикистане на южных и юго-западных отрогах Гиссарского хребта - 1960 м. В тропиках виноградники встречаются и на высоте 2000 метров над уровнем моря.

Анализируя влияние топографических факторов, необходимо дать общую оценку пригодности использования склоновых земель под культуру винограда и более четко ответить на вопрос: использование склонов под виноградники - это вынужденная необходимость, обусловленная дефицитом пашни, или склоны имеют преимущество перед землями, расположенными на равнине? Многолетняя практика мирового виноградарства позволяет ответить на этот вопрос однозначно: предпочтительнее склоновые земли, на которых складываются более благоприятные климатические условия для виноградного растения - лучшая освещенность с позиции ее интенсивности и спектрального состава (больше ультрафиолетовых лучей) и проветриваемость. За счет лучшей проветриваемости виноградники меньше подвержены воздействию заморозков, слабее поражаются грибными болезнями - мильдью, оидиумом и серой гнилью. При правильном выборе экспозиции склона (южные, юго-восточные, юго-западные) обеспечивается более высокая теплообеспеченность. Путем разумного научно обоснованного подхода при установлении оптимальных параметров вертикальной зональности и экспозиции склонов можно улучшить водный режим. Все это в комплексе позволяет получать виноградную продукцию более высокого качества.

Влияние водной поверхности

Исторически сложившаяся многовековая практика размещения виноградных насаждений на побережье Средиземного, Черного, Эгейского, Адриатического, Азовского, Каспийского морей и по берегам рек Дуная, Рейна, Роны, Марны, Мозеля, Гаронны, Луары в странах Западной Европы, а также Дона, Терека, Днестра, Прута, Алазани, Кубани, Куры в странах СНГ свидетельствует о том, что близость водной поверхности благоприятно влияет на рост, развитие и плодоношение виноградного растения и качество продукции. Аналогичная картина наблюдается и на Американском континенте. Ведущий виноградарский район США - Калифорния - расположен на Тихоокеанском побережье. В северной части США виноградники сосредоточены главным образом вокруг Великих озер.

Не случайно родилась и бытует среди виноградарей такая поговорка: "Виноград может быть хорошим только тогда, когда видит свое отражение в воде". Не следует абсолютизировать это, но в большинстве случаев эта закономерность заметно проявляется в зонах с высокой теплообеспеченностью и не-переувлажненных.

Крупный и важный виноградарский район Дагестана - Дербентский - находится на побережье Каспийского моря. Виноградники широко известного совхоза "Абрау-Дюрсо" Краснодарского края расположены на склонах, окружающих озеро Абрау. Основные площади виноградных насаждений Ростовской области размещены по берегам Дона. Такое размещение виноградных насаждений объясняется прежде всего тем, что водная поверхность крупных водоемов (морей, озер, рек) смягчает континентальность климата, оптимизирует температуру и влажность воздуха за счет перемещения воздушных масс в течение суток. Поэтому там, где есть площади вблизи водных источников, их в первую очередь следует занимать под культуру винограда.

Ветер

При анализе и оценке влияния ветра на виноградное растение учитывают физическое и механическое действие массы воздуха, создаваемой скоростью ее передвижения, а также ее температуру и влажность. Ветры могут быть постоянными или возникать только в отдельные периоды. Примером постоянного ветра может служить холодный норд-ост в районе Новороссийска. Он часто продолжается 2.3 недели, вызывая значительное снижение температуры воздуха, что наносит вред виноградникам. Сильные ветры часто наблюдаются в районах Геленджика, Анапы, Апшепронского полуострова, Тамани и др.

Постоянные горячие ветры дуют в отдельных районах Чеченской республики, Дагестана, в районах Средней Азии, граничащих с пустынями. Они вызывают значительное повышение температуры воздуха (в условиях Средней Азии до 40°С и более) и резкое снижение относительной влажности воздуха (до 20.25%), что отрицательно сказывается на интенсивности процессов фотосинтеза и транспирации, а в конечном счете - на продуктивности виноградных насаждений и качестве продукции.

В период полной облиственности кустов изменение микроклимата начинается при скорости ветра 1 м/с, если его направление совпадает с направлением размещения рядов, или при более чем 2 м/с, если ряды винограда размещены поперек направления ветра. Ветер в 4.5 м/с повреждает виноградные кусты, молодые побеги. Особенно сильные ветры повреждают и шпалеру.

Учитывая, что ветер, как правило, вызывает изменения температуры воздуха и его влажности, необходимо иметь в виду следующее. Влажный и умеренный по силе ветер создает благоприятные условия для роста ягод, и, напротив, горячие суховеи, обжигая кожицу ягод, приводят к потере ее эластичности и способности дальнейшего роста, образования ароматических и красящих веществ.

Ветры, дующие со стороны моря, могут приносить с собой соль, которая, оседая на листьях, нарушает физиологические процессы, а при попадании на поверхность ягод в период их созревания приводит к снижению качеств винограда и продукции из него.

Кроме непосредственного воздействия на виноградное растение, ветер повышает испарение влаги из почвы, что также сказывается на микроклимате. При переувлажнении почвы в период сильных затяжных дождей ветер ускоряет процесс ее проветривания и снижает опасность развития грибных болезней. В случае дефицита влаги в почве ветер вызывает нежелательные последствия, усугубляя водный дефицит. Несильный теплый и сухой ветер в период цветения винограда играет положительную роль, поскольку создает необходимые условия для переноса пыльцы и обеспечивает лучшее опыление растений. Ослабить вредоносное действие ветра на виноградное растение можно путем размещения насаждений в защищенных от ветра микрозонах и на склонах, закладки ветрозащитных полос, правильного выбора направления рядов.

Град

Град относится к числу атмосферных явлений, наносящих значительный вред виноградным насаждениям. Особенно часто и сильно повреждаются градом виноградники в Грузии (Кахетия) и Азербайджане (Шемахинский район), нередко в Молдове и в отдельных регионах России. Как правило, град выпадает в период вегетации виноградных растений и зона его выпадения носит локальный характер, т.е. ограничивается небольшим очагом в несколько километров. Степень повреждения виноградников градом зависит, с одной стороны, от величины градин, интенсивности и продолжительности их выпадения, а с другой - от фазы вегетации виноградного растения. Наиболее вредоносен град при выпадении в более поздние фазы вегетации - в период полной облиственности кустов, в фазы цветения, роста и созревания ягод. В этом случае градобитие наносит ушерб урожаю не только текущего года, но и в значительной степени отрицательно сказывается на урожае следующего года, поскольку при этом повреждаются молодые побеги и зимующие почки, а при сильном градобитии - и одревесневшие побеги. Нанесенные побегам раны вызывают нарушение нормального функционирования сосудисто-проводящей системы и нарушают метаболизм виноградного растения.

К числу рекомендуемых и используемых на практике приемов по защите виноградных насаждений от града относится использование специальных ракет, с помощью которых предотвращают формирование градоопасных туч и выпадение града; устройство защитных приспособлений над виноградниками в виде сетей из синтетических материалов с мелкими ячейками.

Микро - и фитоклимат

На формирование и изменение экологических факторов влияют не только географическая широта местности и рельеф. Особенности климата, возникающие под влиянием рельефа, экспозиции и крутизны склонов, типов почв, видов растительных сообществ, заболоченных н осушенных участков, орошения, способов содержания почвы на винограднике, называют микроклиматом. Отдельные экологические факторы - температура и влажность воздуха, радиационный режим и др. - испытывают на себе, в свою очередь, влияние виноградных насаждений. Микроклимат, складывающийся под влиянием растений на территории виноградных насаждений (агробиоценоза) и в зоне отдельного куста, называют фитоклиматом. Как известно, объектом экологических исследований является система почва-растение-атмосфера. С точки зрения сельскохозяйственной практики центральным звеном этой системы служит агробиоценоз - сообщество растений, непрерывно взаимодействующих с окружающей средой.

При рассмотрении фитоклимата следует разграничивать влияние отдельного растения и сообщества растений - агробиоценоза. Фитоклимат виноградных насаждений - биоценоз, а в сочетании с технологическими приемами - агробиоценоз - значительно отличается от аналогичных климатических показателей метеорологической площадки, находящейся на открытом месте. По данным Т.Г. Катарьяна и Н.С. Потапова (1963), на винограднике в летний период отмечается четко выраженная закономерность снижения температуры воздуха от поверхности почвы к вершине куста днем и менее выраженное изменение ее снизу вверх ночью. Среднемесячная температура воздуха в междурядьях виноградника на высоте 25 см в августе в условиях Южного берега Крыма была на 7,4° С выше, чем на метеостанции. Значительно изменяется режим температуры и влажности воздуха и почвы при различных схемах посадки. С увеличением плотности насаждений за счет снижения проветривания уменьшается турбулентность воздушных потоков, вследствие чего влажность воздуха в зоне куста бывает выше, чем в междурядьях. Важный элемент обоснования целесообразности перехода на более прогрессивную технологию возделывания винограда в зоне неукрывной культуры с высоким штамбом и широкими междурядьями - показатели лучшей освещенности кустов и более благоприятными условиями фиток-лимата в виноградных насаждениях этого типа. При культуре винограда с высоким штамбом лучше используется закономерность более высоких температур в зимний период на высоте 1.1,5.2 м по сравнению с приземным слоем. Хорошая проветриваемость высокоштамбовых насаждений в дождливые годы позволяет снизить опасность поражения урожая серой гнилью. Значительно изменяется фитоклимат под влиянием различных систем ведения кустов, состоящих из вертикальной и горизонтальной плоскостей.

Эдафические (почвенные) условия

Почвенный фактор для виноградного растения, по мнению ведущих отечественных и зарубежных ученых, имеет очень важное значение, и его влияние проявляется не только в величине урожая, но в значительной степени определяет качество свежего винограда и продуктов его переработки, в первую очередь вина. Подтверждением этому может служить предложение ряда известных ученых о выделении этого раздела экологии виноградарства в самостоятельную отрасль науки - ампелопедологию. Разработка концепции этой проблемы биогеоценологии предусматривает комплексное изучение системы климат-почва-сорт винограда-качество свежего винограда и продукта его переработки. Причем анализ и оценка всех компонентов этой системы должны быть направлены на решение таких задач виноградарства, как установление и создание благоприятных условий для наиболее рациональной специализации, технологии возделывания, подбора сортов и др. И все это должно решаться под углом зрения максимального сохранения окружающей среды от загрязнения и получения гигиенически чистой продукции винограда. Эта концепция заложена в основу научных исследований, разработку перспективных изысканий, выполняемых соответствующими проектными организациями, облеченными высокими полномочиями по выдаче разрешения на выделение земель под закладку виноградников, отвечающих соответствующим требованиям. Итоговая оценка степени пригодности земель под закладку виноградника выражается шкалой бонитета по 100-балльной системе, которая дается в привязке к группам сортов винограда и включает в себя целый комплекс характеристик почв по гранулометрическому составу, скелетности, сложению почв и почвообразующих пород, химическому составу почвы, содержанию в ней гумуса, определению карбонатности почв, реакции среды, солонпеватости и засоленности и др.

На основании анализа и обобщения результатов почвенных исследований территории Краснодарского края В.Ф. Вальковым и А.П. Фиськовым выделено и описано более 500 почвенных разновидностей, разработана и предложена бонитировочная шкала их оценки применительно к культуре.

Механический состав почвы. Для культуры винограда физико-химические свойства почвы имеют очень важное значение. Более предпочтительны для виноградного растения почвы легкие, хорошо аэрируемые, теплые с включением в них остаточного количества материнских пород. При этом важным показателем таких почв является мощность рухлякового слоя и гумусовых горизонтов, скелетность почвы и запасы гумуса в ней.

Под рухляковым слоем понимается собственно почва и почвообразующая порода до плотных пород или слоев различного генезиса: мергели, известняки, песчаники, галечники, слитные горизонты почвы, уплотненные третичные глины, в которых невозможно или затруднено развитие корневой системы виноградного растения из-за высокого уровня объемной массы - более 1,60 г/см³.

За мощность гумусовых горизонтов принимается поверхностный слой почвы с содержанием гумуса более 1%. По данным А.И. Жукова, Н.Н. Перова, В.Ф. Валькова, К.А. Серпуховитиной и др., уровень плодородия почвы и продуктивность виноградников начинают снижаться при уменьшении мощности рухляковой толщи менее 180 см для красных технических сортов винограда и менее 200 см для белых технических и столовых сортов. Аналогичные негативные явления наблюдаются и при залегании галечников ближе 150 см к поверхности почвы.

Скелетность почв до определенного предела улучшает водно-воздушные и тепловые свойства почвы, способствует быстрому и полному поглощению осадков, уменьшает испарение, препятствует эрозии почв. Виноградники на таких почвах дают хорошие урожаи высокого качества. Особое место в виноградарстве занимают песчаные почвы. При возделывании на них виноградных насаждений в зонах заражения филлоксерой возможна замена дорогостоящей и сложной в технологическом отношении привитой культуры на корнесобственную. Если грунтовые незасоленные воды залегают не выше 1,5.2,0 м от поверхности почвы и поднятие их зеркала - не более чем до 1 м, виноградники можно культивировать без орошения. Все эти технологические преимущества сочетаются с получением на песчаных почвах продукции винограда высокого качества.

Наиболее высокие урожаи получаются на почвах со средним содержанием физической глины 27,5% и ила - 16%. Эта категория почв, по классификации Н.А. Качинского, относится к легким суглинкам. Утяжеление гранулометрического состава более заметно сказывается на снижении уровня плодородия почвы при возделывании на них белых технических сортов, чем красных и столовых. Различия в механическом составе почвы значительно влияют на качество винограда и продуктов его переработки. Облегчение механического состава способствует повышению сахаристости сока ягод и снижению кислотности. Эта закономерность учитывается при определении специализации виноградарства и подборе сортов. Так, например, на участках с тяжелосуглинистыми почвами целесообразно возделывать сорта винограда, урожай которых предназначен для производства шампанских виноматериалов, сырье для которых должно иметь повышенную кислотность и умеренную сахаристость. Для производства качественных натуральных вин более приемлемы почвы с содержанием в них глины 25.60% для белых сортов и 40.75% для красных. Для производства крепких и десертных вин более целесообразно использовать участки с легким механическим составом.

Не менее важным показателем для роста, развития и плодоношения виноградного растения является плотность почв и общая их порозность. Допустимым порогом этих показателей, обеспечивающим получение высокой урожайности, можно считать уплотнение почвы до 1,25 г/см³ и порозности выше 52%. При средней плотности почвы 1,45 г/см³ и порозности менее 45% урожайность виноградных насаждений снижается более чем в два раза, а при плотности почвы выше 1,60 г/см³ наступает гибель виноградников.

Влияние гумуса на продуктивность виноградных насаждений носит сложный характер. С одной стороны, гумус выступает в роли косвенного фактора, придающего рыхлым легким почвам лучшую связность. У тяжелых почв под влиянием гумуса повышается их порозность, водо - и воздухопроницаемость, что способствует росту количества микроорганизмов и стимулирует их деятельность. С другой стороны, гумус непосредственно повышает плодородие почвы и способствует повышению урожайности виноградников. Оптимальное содержание гумуса в почвах под виноградными насаждениями, по усредненным данным, находится в диапазоне: по запасам гумуса от 100 до 325 т/га и содержанию его в почве от 1,0 до 3,5%. Эти показатели лучше соответствуют характеристике супесчаных, легко-, средне - и тяжелосуглинистых неэродированных почв, наиболее пригодных для возделывания на них виноградников.