CC BY
113
Влияние нагрузки кустов винограда побегами и гроздями на эффективность продукционного процесса
А.Я. Тамахина, д.с.-х.н., Кабардино-Балкарский ГАУ
Рост виноградного растения, величина и качество урожая винограда зависят от фотосинтетической активности листьев и агротехнических мероприятий, способствующих правильному распределению ассимилятов в растении. Поэтому совершенствование технологии возделывания винограда направлено на повышение эффективности продукционного процесса. Это особенно важно в связи с тем, что агрофитоценозы винограда характеризуются относительно низкими КПД ФАР [1]. Большое влияние на фотосинтетическую деятельность виноградного растения оказывает нагрузка побегами и гроздями в связи с оттоком в них продуктов фотосинтеза и стимуляции усвоения СО2 [2, 3]. Показатели элементов продуктивности винограда варьируют в зависимости от сорта, экологических условий произрастания, состояния насаждений, уровня агротехники и метеорологических условий года.
Целью исследования стало изучение влияния нормы нагрузки кустов побегами и гроздями как фактора оптимизации продукционного процесса технических сортов винограда Левокумский и Подарок Магарача в предгорной зоне КБР.
Материалы и методы. Виноградник площадью 32 га заложен в 2008 г. Кусты в насаждениях размещаются в рядах через 2,0 м с междурядьями 3,0 м. Формировка куста — двухрукавный кордон. Аллювиальные луговые почвы района исследования характеризуются супесчаным механическим составом, высоким содержанием обменного кальция (18,4 ммоль/100 г), рНвод 8,5, низким содержанием гумуса в верхних горизонтах (2,62%), очень высоким содержанием обменного калия (280 мг/кг) и низким — подвижного фосфора (16,1 мг/кг), близким залеганием грунтовых вод.
Среднегодовая температура в 2012 г. составила 10,8°С (108% к норме), в 2013 г. - 11,5°С (115% к норме), а сумма осадков — соответственно 587 и 559 мм (90 и 86% среднемноголетней). В 2011—2012 гг. из-за подмерзания зимой и стремительной жаркой весны условия для созревания урожая винограда были неблагоприятными. Гибель почек и однолетних побегов (около 30% на обоих сортах) способствовала более поздней вегетации винограда. Метеоусловия периода покоя 2012— 2013 гг. благоприятствовали перезимовке виноградных растений и созреванию урожая.
С целью оптимизации нагрузки кустов в процессе весенней обрезки на кустах оставляли 12—15; 17—20; 21—25; 24—26; 27—30 рожков. В июне лишние соцветия вырезали таким образом, чтобы на одном рожке оставалось не больше двух гроздей. Это
соответствовало вариантам нагрузки основными побегами и соцветиями (гроздями), шт/куст: I — 24 и 40, II — 30 и 50, III — 40 и 60, IV — 44 и 70, V — 50 и 80 соответственно. Измерения проводили на пяти кустах по каждому варианту.
В течение 2012—2013 гг. определяли продолжительность продукционного периода (от начала распускания почек до созревания ягод). Биометрические измерения включали определение массы листьев, гроздей (Ухоз), однолетнего прироста побегов. Убиол (масса листьев, гроздей, однолетнего прироста побегов в г абсолютно сухой биомассы на куст) определяли из расчёта содержания сухих веществ (с.в.) в листьях — 30%, гроздях — 25%, побегах — 40% [1, 4]. Площадь листовой поверхности измеряли ампелометрическим способом [5]. Эффективность работы листьев оценивали фотосинтетическим потенциалом куста (ФП, м2 • сут/куст) [6]. Чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ, г/ м2 • сут.) рассчитывали как отношение Убиол к ФП [2]. КПД ФАР (%) определяли в фазу созревания ягод [1]. Продуктивность работы листьев оценивали по площади листовой поверхности, приходящейся на 1 г сахара гроздей (см2/г), по отношению массы сахара (кг/куст) к массе прироста побегов (с.в. кг/куст) [4]. Массовую концентрацию сахаров (мг/100 см3) в соке ягод определяли рефрактометрическим методом (ГОСТ 27198-87) и пересчитывали на массу сахара (г/куст). Зависимость между показателями продукционного процесса оценивали коэффициентом корреляции.
Результаты исследований. Изучаемые сорта винограда характеризуются ранне-средним сроком созревания. Продолжительность продукционного периода в течение 2012—2013 гг. составила 129—131 дн. у сорта Левокумский, 130—134 дн. — у сорта Подарок Магарача. С повышением нагрузки побегами и гроздями наблюдалось снижение количества пасынковых и порослевых побегов. Так, число пасынковых побегов варьировало от 8—10 (вар. I) до 3—5 (вар. V), а порослевых от 68 (вар. I) до 4—5 (вар. V). Более интенсивное образование пасынковых побегов было характерно для винограда сорта Левокумский, а порослевых — сорта Подарок Магарача. Доля пасынковых гроздей у сорта Левокумский составляла 7,4%, Подарок Магарача — 5,4% от Убиол. В вариантах I и II у обоих сортов отмечалось жирование побегов.
В результате увеличения нагрузки общее количество листьев и площадь листовой поверхности кустов винограда возросло у сортов Левокумский в среднем на 32 и 23% (табл. 1), Подарок Магарача — на 48,5 и 43,8% соответственно (табл. 2). Степень взаимосвязи параметров была высокая положительная (г = 0,98—0,99). Одновременно с
увеличением нагрузки площадь ассимиляционной поверхности листа снизилась у винограда сорта Ле-вокумский на 8,3%, Подарок Магарача — на 4,5%. Степень взаимосвязи между площадью листьев и общей площадью листовой поверхности была высокая отрицательная (г =-0,76—0,84).
Увеличение нагрузки кустов побегами и гроздями сопровождалось снижением средней массы листьев (на 18—22%), гроздей (на 15—24%) и побегов (почти в 2 раза за счёт сокращения средней длины на 30—40% и диаметра на 3—6%), и, как следствие, снижением силы роста куста в результате уменьшения запаса пластических веществ.
Вследствие неблагоприятных условий перезимовки в 2012 г. Убиол и Ухоз у обоих сортов винограда была ниже аналогичных показателей 2013 г. (на 3—5%). В среднем за период исследования Ухоз при максимальной нагрузке кустов (вар. V)
превышала аналогичный показатель для кустов с минимальной нагрузкой (вар. I) у винограда обоих сортов на 63—67%. Убиол винограда сорта Левокум-ский при этом снизилась на 10,8%, сорта Подарок Магарача — изменилась незначительно (рис. 1).
Изученные сорта характеризовались относительно низкими значениями КПД ФАР, изменяющимися в зависимости от нагрузки кустов побегами и гроздями (рис. 2).
Отмечалась тенденция к снижению КПД ФАР по мере увеличения густоты листьев и побегов и снижения ЧПФ. У винограда сорта Левокумский максимальный КПД ФАР соответствовал нагрузке 50 гроздей и 30 основных побегов, у сорта Подарок Магарача — 60—70 гроздей и 40—44 основных побега. Причиной низких значений КПД ФАР винограда является взаимосвязь климатических и агробиологических факторов формирования уро-
1. Показатели продукционного процесса винограда сорта Левокумский в зависимости от нагрузки кустов побегами и гроздями
Показатель Год Вариант
I II III IV V
Общее кол-во листьев, шт. 2012 2013 1022 1002 1120 1110 1260 1250 1325 1315 1350 1340
Средняя площадь поверхности листа, см2 2012 2013 153,2 158,4 152,9 157,5 147,8 152,3 142,6 148,2 141,4 146,2
Общая площадь листовой поверхности, м2/куст 2012 2013 15,7 15,9 17,1 17,1 18,6 19,0 18,9 19,5 19,1 19,6
ФП, м2 • сут/куст 2012 2013 1660,7 1708,0 1808,8 1836,9 1967,5 2041,0 1999,2 2094,7 2020,4 2105,4
ЧПФ, г/м2- сут. 2012 2013 2,59 2,67 2,38 2,37 2,11 2,07 2,03 1,98 1,90 1,90
Площадь листовой поверхности на 1 кг Ухоз, м2/кг 2012 2013 2,93 3,03 2,73 2,62 2,54 2,49 2,33 2,30 2,22 2,15
Массовая концентрация сахаров, мг/100 см3 2012 2013 19,2 19,5 20,1 19,7 22,4 22,6 18,8 19,6 17.4 17.5
Масса сахара, г/куст 2012 2013 1029,5 1021,9 1261,3 1279,2 1638.1 1724.2 1523.1 1659.2 1481,0 1595,3
Площадь листовой поверхности на 1 г сахара, см2/г 2012 2013 152.5 155.6 135,6 133,8 113,5 110,2 124,1 117,5 127,6 122,9
Масса сахара (кг/куст) к массе побегов (с.в. кг/куст), кг/кг 2012 2013 0,45 0,44 0,63 0,64 1,07 1,13 1,24 1,35 1,64 1,74
кг 10
Я™
Ё
а)
□ Убиол. 2012
□ Ухоз, 2013
4 5
варианты
■ Убиол, 2013
■ Ухоз,2013
кг12 10
б)
ЯН
2 3 4 5
вариаты
□ Убиол, 2012 "Убиол, 2013
□ Ухоз, 2012 "Ухоз, 2013
Рис. 1 - Убиол (кг с.в./куст) и Ухоз (кг/куст) винограда сортов Левокумский (а) и Подарок Магарача (б) в зависимости от нагрузки куста побегами и гроздями
8
1
2. Показатели продукционного процесса винограда сорта Подарок Магарача в зависимости от нагрузки кустов побегами и гроздями
Показатель Год Вариант
I II III IV V
Общее кол-во листьев, шт. 2012 2013 960 940 1095 1085 1225 1215 1330 1320 1415 1405
Средняя площадь поверхности листа, см2 2012 2013 162,4 164,2 160,3 163,3 159,4 160,8 158,6 155,1 157,9 154,6
Общая площадь листовой поверхности, м2/куст 2012 2013 15,6 15,4 17,5 17,7 19,5 19,4 21,1 20,5 22,3 21,7
ФП, м2 • сут/куст 2012 2013 1663,70 1692,1 1865.5 1922,9 2078,7 2131,7 2249,3 2252,5 2377,2 2384,4
ЧПФ, г/м2 • сут. 2012 2013 2,59 2,50 2,38 2,31 2,14 2,11 1,95 2,03 1,83 1,87
Площадь листовой поверхности на 1 кг Ухоз, м2/кг 2012 2013 2,46 2,50 2,24 2,34 2,25 2,18 2,21 2,10 2,24 2,09
Массовая концентрация сахаров, мг/100 см3 2012 2013 20,2 22,5 22,8 22,1 21,3 21,8 19,8 19,8 18,6 18,7
Масса сахара, г/куст 2012 2013 1278,7 1386,5 1782,9 1668,1 1841,9 1940,6 1902,2 1950,0 1850,1 1950,8
Площадь листовой поверхности на 1 г сахара, см2/г 2012 2013 122,0 111,1 98,1 106,1 105,9 100,0 110,9 105,1 120,5 113,8
Масса сахара (кг/куст) к весу побегов (с.в. кг), кг/кг 2012 2013 0,62 0,68 1,02 0,92 1,23 1,32 1,56 1,47 1,76 1,78
% 0,9 0,85 0,8
0,75
варианты
Левокумский, 2012
.......Левокумский, 2013
_ _ Подарок Магарача, 2012 = = Подарок Магарача, 2013
Рис. 2 - КПД ФАР (%) винограда сортов Левокумский и Подарок Магарача в зависимости от нагрузки куста побегами и гроздями
жая в предгорной зоне КБР, в частности низкое плодородие почвы, высокое содержание обменного кальция в почве и др. Так, у хлорозонеустойчивого сорта Левокумский блокируется поступление в растения необходимых микроэлементов. Признаком карбонатного хлороза является разрушение хлорофилла, затруднение ассимиляции и снижение содержания крахмала в побегах [4]. Для повышения эффективности продукционного процесса винограда сорта Левокумский на карбонатных аллювиальных луговых почвах целесообразна внекорневая подкормка микроэлементами (брексил железа, бороплюс и др.). Установлена сильная степень взаимосвязи между КПД ФАР и площадью листовой поверхности на 1 кг урожая, Ухоз и Убиол (г = 0,70-0,99). Степень взаимосвязи КПД ФАР с продуктивностью листьев средняя (г = 0,53-0,66), поэтому КПД ФАР служит мерой относительного
уровня использования солнечной энергии фитоценозом, не давая характеристики продуктивности агрофитоценоза как источника винодельческого сырья с определёнными параметрами сахаристости.
Массовая концентрация сахаров в винограде сорта Подарок Магарача в среднем была на 6% выше, чем у сорта Левокумский. Между размером листовой поверхности, общим содержанием сахаров в ягодах и фотосинтетической активностью листьев винограда обоих сортов существует определённая зависимость (рис. 3).
До определённого момента увеличение площади листьев ведёт к увеличению массы сахара (вар. I, II, III). В этих пределах повышение массы урожая лимитируется площадью листьев, работающих с полной нагрузкой. Когда ассимилирующая площадь превысит величину оптимума (вар. III и IV), избыточное количество ассимилятов остаётся в листьях, тормозя ассимиляционный процесс. В результате ЧПФ кустов снижается в 1,3—1,4 раза. Степень взаимосвязи между ЧПФ и площадью листовой поверхности сильная отрицательная (r=-0,87), между ЧПФ и массой сахара — средняя отрицательная (r=-0,67), между площадью листовой поверхности и массой сахара — сильная положительная (r = 0,83).
Максимальной продуктивности листьев соответствует наименьшая площадь листовой поверхности на выработку 1 г сахара. При оптимальной нагрузке побегами и гроздями соотношение между накопленными сахарами и весом сухого вещества прироста однолетних побегов находится в пределах 1,0—1,5 [4]. У обоих сортов винограда максимальная продуктивность листьев была установлена
©
С =г
2,5
1,5
0,5
24 20 16 12 8 4
к
Т О
2 б
О Е
» я
п м
О л
в О
-8 Е
н д
О ь
о
и
24 20 16 12
И
s
о от
2 3 4 варианты
2 3 4
варианты
а)
•ЧПФ
■Масса сахара
■ Общая площадь листовой поверхности
б)
•ЧПФ
Масса сахара ■ Общая площадь листовой поверхности
Рис. 3 - Величина ЧПФ (г/м2- сут.), площадь листовой поверхности (м2/куст) и масса сахара (кг/куст) винограда сортов Левокумский (а) и Подарок Магарача (б) по вариантам, среднее за 2012-2013 гг.
в вариантах III и IV. В результате воздействия критических отрицательных температур (до минус 28°С) зимой 2011—2012 гг. у менее морозостойкого сорта Подарок Магарача снижение количества побегов до 24—30 и гроздей до 40—50 способствовало оттоку ассимилятов к побегам, повышению побеговосстановительной способности винограда и пробуждению спящих почек. Следовательно, в годы с неблагоприятными условиями периода покоя для сорта Подарок Магарача целесообразно снижать нагрузку кустов побегами и гроздями.
Выводы. Виноград сортов Левокумский и Подарок Магарача в условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарской Республики характеризуется относительно низкими значениями КПД ФАР. Установлена тенденция снижения КПД ФАР и ЧПФ при повышении нагрузки кустов побегами и гроздями.
При благоприятных условиях периода покоя в предгорной зоне КБР оптимальная нагрузка кустов побегами и гроздями составляет для сортов Левокумский и Подарок Магарача 40—44 побега и 60—70 гроздей на куст. Для винограда сорта Подарок Магарача после сильных морозов в период покоя
целесообразно снизить нагрузку кустов побегами до 24—30 и гроздями до 50—60. Такая нагрузка обеспечивает наибольшую производительность листьев и сахаронакопление в ягодах.
Перегрузка кустов побегами и гроздями (50 побегов и 80 гроздей) обусловливает снижение массы листьев, гроздей, массы и длины побегов, сахаристости ягод. Неполное использование силы роста куста (24—30 побегов, 40—50 гроздей на куст) стимулирует прорастание спящих и замещающих почек, развитие из них порослевых и пасынковых побегов, отток ассимилятов к листьям и побегам.
Литература
1. Амирджанов А. Г. Солнечная радиация и продуктивность виноградника. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 207 с.
2. Смирнов К.В., Калмыкова Т.И., Морозова Г.С. Виноградарство. М.: Агропромиздат, 1987. 367 с.
3. Физиология сельскохозяйственных растений. Т. IX. Физиология винограда и чая / отв. ред. Б.А. Рубин. М.: Изд-во Московского университета, 1970. 448 с.
4. Руководство по виноградарству / под ред. Р.Т. Рябчун. М.: Колос, 1981. 288 с.
5. Мельник С.А., Щегловская В.И. Ампелометрический метод определения листовой поверхности виноградного куста // Труды Одесского СХИ. Одесса. 1957. Т. VIII. С. 69-75.
6. Науменко В.В. Упрощённое определение фотосинтетического потенциала виноградников // Виноделие и виноградарство. 2001. № 4. С. 33.
3
2
8
1
4
0
0
0
5
