Климат для винограда

Энергетической стороне климата ученые уже давно уделяют большое внимание. Климат в значительной мере определяет энергетические, воздушные, водные и минеральные условия питания, а также длительность периода вегетации и покоя растений. Причем каждое растение, исходя из условий своего филогенетического развития, по-разному относится к тем или иным факторам. Ученые античной Греции, поднимаясь вверх по течению Нила на юг и обнаружив все возрастающую жару и сухость воздуха, пришли к выводу, что Земля отлого поднимается к югу, отчего южные области ближе к солнцу и поэтому в них жарче.

Сейчас эта наивная гипотеза представляет лишь исторический интерес. Известно, что различие в количестве лучистой энергии, получаемой Землей на возвышенности или низине, полюсе или экваторе, объясняется не расстоянием от Солнца. Земные масштабы мелки по сравнению с расстоянием Земли от Солнца (147—152 млн. км). Отличия в напряженности лучистой энергии в различных географических точках (горизонтальная зональность) объясняются толщиной слоя атмосферы, которую приходится пронизывать лучу Солнца в зависимости от угла его наклона.

Больше всего отражают и поглощают солнечные лучи вода, водная поверхность, водяные пары. Причем, если луч по отношению к воде идет прямо, она его почти нацело поглотает, если наклонно, то вода становится рефлектором. Это в значительной степени относится к парам воды (облакам). Вертикальная зональность имеет также свои закономерности, связанные с отражением тепла и его рассеиванием. Вполне естественно, что все культуры, в том числе и виноград, нуждаются в климатическом районировании.

Многими исследователями предлагались разные схемы обработки фенологических и метеорологических данных и климатического районирования. Наиболее совершенную систему агроклиматического районирования разработал Г. Т. Селянинов, который считает, что тепло и вода являются основой жизнедеятельности растительною организма и соотношение их характеризует климатические условия.

Проводя наблюдения, Селянинов установил, что суммы температур за определенный период, деленные на 10, довольно близко совпадают с суммой испаряемой влаги за тот же период. Что касается роли света (лучистой энергии) в климатическом районировании винограда, то Селянинов, так же как и его ученик Давитая, считает, что виноград обеспечен количеством света в естественной обстановке везде, где только возможна его культура по условиям тепла и влаги, и в процессе климатического районирования винограда световой фактор практически не имеет значения.

Этот взгляд сохранился до настоящего времени. Однако с такой оценкой роли света для климатического районирования винограда согласиться нельзя, потому, что виноград — одно из наиболее светолюбивых растений. В лесном фитоценозе он плодоносит лишь тогда, когда достигнет незатененной периферии крон дерева. В отличие от большинства древесных и кустарниковых растений, виноград не выносит многоярусной кроны, его листья в этом случае желтеют и опадают.

На культурной формировке в тени виноград не плодоносит годами. По-видимому, чтобы растение плодоносило, ему нужно пройти световую стадию при определенном напряжении лучистой энергии. Иными словами, виноград, больше чем многие другие хлорофильные растения, — дитя солнца. Обычно при оценке условий продуцирования виноградного растения главное внимание отводится сумме активных температур и длине вегетационного периода, например, считает, что для культуры винограда на десертные вина требуется в год не меньше 4100 градусов тепла, а для транспортабельного столового винограда — не меньше 3800.

Обе эти цифры значительно выше сумм активных температур, которые имеет Дон (2800-3400°). Иначе, экологические условия его якобы непригодны для выращивания, как транспортабельного столового винограда, так и особенно сырья для производства десертных вин ликерного типа. В действительности это не так. На Дону можно получать высокосахаристый (до 26—32% сахара) виноград для десертных вин, в том числе для ликерных, даже в тех случаях, когда в результате полисов и подкормки урожай вдвое превысит обычный.

Большие возможности имеются на Дону и для выращивания столового винограда почти всех сроков созревания, что имеет значение для удлинения периода снабжения промышленных центров свежим виноградом. Таким образом, представление о том, что чем выше сумма активных температур и длиннее вегетационный период, тем более благоприятны условия для роста и развития виноградного куста, неверно.

Приведенные данные говорят о том, что при большей сумме активных температур н более продолжительном вегетационном периоде результаты могут быть значительно хуже, чем при меньшей сумме температур и меньшей длине вегетационного периода. Причина этого в том, что приморское положение местности или пасмурные и холодные годы отрицательно влияют на интенсивность сахаронакопления. При таких условиях хорошая обеспеченность растения влагой и азотом лишь вызывает снижение качества, так как способствует жированию лозы.

Величина солнечной инсоляции оказывает решающее влияние на накопление сахара в винограде. Поэтому-то континентальность климата и чистота воздуха Ростовской области и ряда районов Ставропольского края в данном смысле играют такую большую положительную роль. Для значительного сахаронакопления интенсивность солнечной инсоляции гораздо важнее, чем удлиненный вегетационный период в более южных местностях. Сахаронакопление по сортам винограда наиболее высоко в Новочеркасске, ниже — в Дербенте и еще ниже — в Анапе.

В благоприятные годы в Анапе оно идет интенсивнее, чем в Дербенте, хотя последний занимает самое южное положение из всех трех точек (южнее Новочеркасска ни 5 градусов, Анапы — на 3 градуса) и является так же, как и Анапа, районом не укрывной культуры винограда. Причем речь здесь идет о весьма существенной разнице в сахаронакоплении. Например, Красностоп золотовский 5 сентября в Дербенте содержал 19,6 процента сахара, а в Новочеркасске — 26,3; соответственно 10 сентября — 22,5 и 28,8 процента.

Не меньшие различия в сахароиакоплении по сорту Ркацители. В Новочеркасске 25 сентября он накопил 24,8 процента сахара и был снят на десертное вино, в Дербенте на 27 сентября он имел всего 20 процентов сахаристости, т. е. отстал почти на три недели. Примерно такая же картина и по другим сортам. В чем же причины этого? Сравнительные данные по одному показателю — относительной влажности воздуха — говорят о том, что в Анапе и Дербенте она значительно выше, чем в Новочеркасске.

Большая влажность воздуха — одна из существенных причин периодически большого напряжения света и тепла в Новочеркасске, хотя среднегодовая температура в Анапе н Дербенте выше на 3—5 градусов, сумма температур, в том числе активного тепла, больше в двух последних пунктах на 1200—1400 градусов, а вегетационный период продолжительнее на 1,5—2 месяца. Интересно сопоставить влажность воздуха по этим трем пунктам с сахаристостью винограда. Например; сахаристость винограда по приведенным в таблице 1 зонам была 5 сентября 1959 года в Новочеркасске у Муската белого 25,8 процента, у Нармы — 19,6. В том же году 9 сентября в Дербенте, который на 5 градусов южнее, сахаристость Муската белого была 17 процентов, у Нармы—11,6, Данная закономерность наблюдалась и в другие годы.

Не меньший интерес представляют факты резкого (в 1,5—2 раза) изменения сахаронакопления по годам в одной и той же географической точке и на одном и том же участке. Например, сахаристость Красностопа золотовского в Новочеркасске в 1945 (влажном) году при сборе в октября была 17,3 процента, а в 1955 (сухом) году при сборе 10 октября — 34,2; сахаристость Муската белого в 1945 году при сборе 11 октября была 17,9 процента, а в 1955 при сборе 6 октября — 29,3; сахаристость Плавая в 1945 году при сборе 13 октября была 15,6 процента, а в 1955 при сборе на месяц раньше, 12 сентября —17,8 процента.

Показательно, что в районах Западной Европы, характеризующихся мягким приморским климатом, годы благоприятные для качества виноградно-винодельческой продукции, совпадают с годами сильных засух (1900, 1911, 1921, 1924, 1934, 1946 и др.). Здесь также не последнюю роль играет наличие влаги в воздухе, которая задерживает лучистую энергию, поглощаемую хлорофиллом, в большей степени, чем сам воздух. Роль света для зеленых растений выявлена давно.

Еще Ингенгуз (1779) отметил, что в густой тени полностью отсутствует фотосинтез, а Буснго (1870), что ассимиляционный процесс начинается на свету тотчас же и моментально прекращается в темноте. С. П. Костычев, Л. А, Иванов и другие выявили, что на широте (>0 градусов во время белых ночей фотосинтез полностью не прекращается, а дальше к северу, за Полярным кругом, он еще интенсивнее. При удалении от экватора хотя и увеличивается наклон лучей солнца и слой атмосферы, через который они проходят, но это не всегда ухудшает условия для ассимиляции углекислоты растением.

Большая отрицательная роль влажности воздуха наблюдалась в ранние периоды жизни Земли, когда атмосфера была пересыщена влагой, а Земля (покрытая сплошной облачностью) не получала солнечного света достаточной интенсивности для работы хлорофилоносных растений. Последних, поэтому не было примерно до середины мелового периода.

В данных примерах, связанных с Эволюцией флоры, географическим положением виноградных насаждений и метеорологическими условиями года, казалось бы, на первое место по значимости выходит влажность воздуха, так как именно из-за повышенной влажности воздуха лучистая энергия не доходит до листовой ассимилирующей поверхности растения и кроме того, вообще снижается тепловой баланс местности. Отсюда ясно, что пониженная влажность воздуха имеет для культуры винограда очень важное значение и этот фактор следовало бы упитывать как путем соответствующего размещения виноградных насаждений, так и путем искусственного снижения влажности воздуха.

Технически последний вопрос очень сложен, однако положительное решение его весьма заманчиво во многих отношениях и для многих отраслей народного хозяйства. К сожалению, больше внимания уделяют роли температуры, хотя данные говорят, что непосредственно на фотосинтез действие ее относительно слабое. Температура, безусловно, имеет важное значение, как косвенный фактор, увеличивающий скорость химических реакций или замедляющий их. При повышении температуры протоплазма становится более проницаемой для углекислого газа, что ведет до известного предела к усилению процесса ассимиляции, большей испаряемости, повышению тургора н т. д.

Оптимальная температура для фотосинтеза у различных сельскохозяйственных растений неодинакова, она колеблется от 15 до 35 градусов. Интересная зависимость между сахаронакоплением и суточным колебанием температуры прослежена Т. Г. Катарьяном (1965). Он обратил внимание на то, что чем резче колеблется температура в течение суток, тем интенсивнее, при прочих равных условиях (влажность почвы, агротехнический фон и пр.), виноград накапливает сахара.

Эта зависимость согласуется с нашими наблюдениями положительной роли континентальности климата и ясной погоды. Приморский же климат, равно как и пасмурная погода, резко снижает интенсивность ассимиляции углекислоты и сильно уменьшает амплитуду суточных колебаний температуры. Следовательно, последняя может служить при известных условиях некоторым критерием быстрой оценки пригодности участка на данном рельефе для закладки виноградников.

Как установил С. И. Вавилов, хлорофилл способен поглощать ограниченную часть лучей спектра от 550 до 750 миллимикронов, а оптимум поглощения имеет еще более узкий предел — 660—670 миллимикронов. Это объясняется тем, что фотохимически для растения наиболее выгодны кванты с энергией, достаточной лишь для химического превращения одной молекулы. При большей энергии кванта растение перегревается, при меньшей — процесс ассимиляции углекислого газа не идет. Таким образом, интенсивность процесса ассимиляции зависит не столько от размера квантов, сколько от их числа.

Исходя из вышеприведенной формулы основного фотохимического закона, необходимо заботиться о том, чтобы не терять кванты с энергией, достаточной для химического превращения одной молекулы углекислоты. В противном случае снизится процесс ассимиляции углекислоты. К потере квантов ведет засорение воздуха и прежде всего, обогащение его влагой. Последнее говорит о необходимости более тщательного изучения спектра лучистой энергии и помех при ассимиляции углекислоты, так как с увеличением интенсивности солнечной радиации сахаристость винограда в одной и той же местности может повышаться вдвое.

Фотосинтез происходит в хлоропластах зеленых растений и хроматофорах бактерий; эти структуры состоят из чередующихся белковых и липоидных слоев, между которыми расположены тонкие слои хлорофилла. При фотосинтезе, с учетом темновых процессов, образуются моносахара, клетчатка, белки, более сложные сахара, органические кислоты, дубильные и красящие вещества (пектин, глюкозиды и пр.),т, е. лучистая энергия переходит в химическую энергию сложных органических веществ. Из количества поглощенного хлорофиллом света на фотохимические реакции в листе затрачивается примерно 60—70 процентов, а на темповые процессы и тепловое рассеяние—около 30—40 процентов.

В процессе фотосинтеза ежегодно не только связывается огромное количество углерода (до 150 млрд, г), но выделяется еще большее количество кислорода (до л 400 млрд, т). Поэтому фотосинтез интересен и с точки зрения обеспечения кислородного баланса на Земле. Ранее, в течение более 100 лет, примерно до работ Ван-Ниля (1930), предполагалось, что молекулярный кислород образуется путем светового разложения при фотосинтезе. В настоящее время, благодаря применению изотопных методов, экспериментально доказано, что при фотосинтезе источником выделяемого кислорода является вода.

В итоге исследований напрашивается вывод, что наиболее прямой и эффективный метод воздействия на фотосинтез—это управление солнечной инсоляцией за счет изменения погоды и климата (снижение влажности воздуха, повышение континентальности местности). Однако этот метод еще слабо разработан, хотя и перспективен, В частности, необходимо быстрее использовать появившуюся в последнее время возможность усиления в нужные периоды интенсивности солнечной инсоляции путем ликвидации тумана н облачности.



Возможно, Вас так же заинтересует:
Статистика