CC BY
54
• • • Известия ДГПУ, №2, 2001
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 68.35.01(634.8)
ФИТОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КРОНЫ КУСТОВ ВИНОГРАДА, ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РАЙОНАХ, И СПОСОБЫ ВЕДЕНИЯ КУЛЬТУРЫ
© 2008 Арабханов Ю.М., Арабханов М.Ю.
Дагестанский государственный педагогический университет
В статье приводятся результаты исследований формирования архитектуры винограда в экологических условиях и способы ведения культуры. Для количественной оценки архитектуры растений используются различные фитометрические
характеристики. Изучение фитометрических характеристик кустов винограда дает возможность регулировать продукционный процесс и способствует рациональному использованию почвы и пространства. Результаты исследований продемонстрировали, что, в зависимости от экологических условий и способа ведения культуры, фитометрические показатели виноградного растения различны, и это надо учитывать при возделывании культуры.
The results of the studies of shaping the grape architecture under different ecological conditions and ways of cultivation are described in the article. Different phytometrical features are used for quantitative estimation of the plant architecture. The study of phytometrical features of grape bushes gives opportunity of adjusting the productive process and promotes rational use of ground and space. The results of the studies have shown that depending on ecological conditions and a way of cultivation, phytometrical factors of the grape plant are different, and it is necessary to take this fact into account during cultivation.
Ключевые слова: архитектура растений, фитометрические характеристики, плотность площади листьев кроны (м2/м2), объем кроны куста, параметры кроны.
Keywords: plant architecture, phytometrical features, density of the area of top leaves (m2/m2), volume of the bush top, parameters of the top.
По сравнению с другими растениями виноград имеет свои специфические особенности. Виноградное растение не имеет прочного скелета, что приводит к необходимости иметь опору. В дикой природе опорой служат рядом растущие деревья, а в культуре - различные конструкции: шпалеры, беседки и т.д.
Изменение конструкции шпалеры приводит к изменению структуры шпалерно-рядовых посадок, т.е.
архитектуры. В формировании радиационного режима насаждений винограда главная роль принадлежит архитектуре растений.
Архитектура растения и внешняя его форма (габитус) являются
наследственным свойством [9].
Архитектура - это количество
ассимиляционной поверхности, ее
распределение в пространстве, геометрическое строение и внешняя структура растений [б, 7, 10].
Для количественной оценки архитектуры растений пименяются различные фитометрические
характеристики [5, 7].
Фитометрические характеристики растений дают общее представление об их состоянии и развитии. Изучение этих характеристик кустов винограда дает возможность регулировать
продукционный процесс и способствует рациональному использованию почвы и пространства.
Для количественной оценки архитектуры кустов прибегают к различным фитометрическим
характеристикам. К простым
фитометрическим характеристикам относятся параметры кроны (длина, ширина, высота), число листьев и побегов на кусте и на одном метре ряда, длина побега и его облиственность, характер развития пасынковых побегов, распределение площади листовой поверхности относительно
горизонтальной (ILAJr) и вертикальной (ILAJB) поверхностей проекции кроны и плотность ее в кроне куста [2].
Одним из важных показателей архитектуры растений является относительная площадь листьев, или индекс листовой поверхности (индекс площади листьев LAI), т.е. отношение площади листьев агроценоза или фитоценоза к территории, занимаемой листовой массой растений.
Индекс листовой поверхности в зависимости от вида растений показывает разные значения. У хвойных растений он достигает 10-13 м2/м2 [4]. У сельскохозяйственных растений индекс листовой поверхности также колеблется в значительных пределах: кукурузы - от 2 [3] до 8 м2/м2 [8] в зависимости от получаемой продукции - зеленого
корма, силоса, зерна; клевера с ежой сборной - 23 м2/м2 [1].
Рядовые посадки отличаются от сплошных посевов тем, что индекс площади листьев LAI меняется не только с высотой, но и поперек ряда. Так, по данным А. Г. Амирджанова [2], индекс площади листьев относительно горизонтальной поверхности составляет у сорта Шабаш - 8,0 м2/м2, Рислинг - 10,0 и Ркацители - 9,5 м2/м2. В зависимости от расстояния между рядами (если 2,5 м) используется около 20% площади земли.
Как показали наши исследования, крона кустов в зависимости от системы ведения растений имеет разную архитектуру. У высокоштамбовых кустов со свободным расположением побегов в пространстве ширина и высота кроны увеличиваются (ширина - в 2,12,4, высота - в 1,5 раза) по сравнению со среднештамбовыми растениями с вертикальным ведением прироста. В зависимости от схемы посадки у высокоштамбовых кустов эти параметры меняются незначительно. Структура ряда, независимо от расстояния между кустами, при высокоштамбовом ведении со свободным расположением побегов в пространстве остается одинаковой.
Например, при широкорядном высокоштамбовом способе культуры (3,0x1,5; 3,5х2,0 и 4,0х2,5 м) со
свободным расположением прироста в пространстве ширина кроны кустов, начиная с пятого года вегетации соответственно схемам посадки, колеблется в пределах 127-154; 134-152 и 130-147 см, т.е. практически в одном диапазоне.
Объем кроны с увеличением ее длины при относительно равных параметрах ширины и высоты увеличивается. Имея больший объем кроны кустов, растения при широкорядной высокоштамбовой культуре винограда при одинаковом (по сравнению с узкорядной технологией) числе побегов на одном погонном метре ряда находятся в более благоприятных условиях в отношении использования листовой пластинкой солнечной энергии.
Результаты наших наблюдений по изучению параметров кроны различных формировок сорта Ркацители
существенных различий не показали. При обычном кордоне ширина кроны кустов находится в пределах от 125 до 130 см, а при усовершенствованной (венгерской) формировке (высота штамба 150 см вниз свисающими лозами до 50 см) ее ширина колеблется от 120 до 130 см. Более заметны эти показатели у сорта Карабурну. Так, при обычном кордоне ширина кроны в диапазоне от 148 до 157 см, а усовершенствованной (венгерской) формировке - 133-140 см. Остальные параметры кроны (длина и высота) одинаковы.
Объем кроны меняется
пропорционально изменению
параметров кроны. Естественно, при обычном кордоне объем кроны оказывается больше, что позволяет вместить в ней больше побегов. Однако обычный кордон имеет свои недостатки: не позволяет в достаточном объеме механизировать процессы уборки урожая и обрезки лоз.
Сравнительная характеристика
параметров кроны кустов винограда, возделываемых в различных
экологических условиях (Анапский, Каякентский, Тарумовский, Кизлярский районы), показывает значительные колебания этих показателей (табл. 1). Параметры кроны кустов, особенно ширина, реагируют сильно. Так, например, при вертикальном ведении
однолетних побегов ширина кроны кустов винограда, возделываемых на песчаных почвах, колеблется в пределах от 28 до 37 см в зависимости от сорта (совхоз «Иммунный»). На обычных
почвах (совхоз «Кизлярский») ширина кроны кустов тех же сортов находится в пределах 50-62 см, а на кустах со свободным расположением прироста
побегов в зависимости от сорта и схем посадки - от 85 до 147 см. Так, что ширина кроны у сорта Ркацители 85 см при свободном расположении однолетних побегов в пространстве, из-за прямостоячих побегов, т.е. сортовых особенностей.
Высота кроны кустов при вертикальном ведении прироста зеленых побегов, независимо от условий
возделывания, колеблется в пределах 95115 см. При свободном расположении прироста зеленых побегов высота кроны колеблется от 130 до 200 см. Естественно, как следствие это отразилось в объеме кроны кустов.
В зависимости от сорта объем кроны кустов, возделываемых на песчаных
землях, колеблется от 0,31 до 0,39 м3. У тех же сортов, возделываемых в условиях совхоза «Кизлярский», этот показатель колеблется в пределах 0,550,71 м3, т.е. в среднем в 1,8-1,9 раза больше, чем в условиях песчаных земель (совхоз «Иммунный»). Небольшое влияние на объем кроны кустов оказал и сорт (табл. 1).
Таблица 1
Параметры кроны кустов винограда, возделываемых в различных экологических условиях
Схема посадки, м Параметры кроны, см Объем
Совхоз Сорт длина ширина высота кроны куста, м3
Им. В. И. Ленина Рислинг 2,5х1,5 150 60 135 0,96
(Анапа) Рислинг 4,0х2,5 250 147 200 5,97
«Алхаджикентский» Ркацители Ркацители ,0 ,5 ,5 ,0 сч СО 100 150 50 85 95 130 0,48 1,66
«Иммунный» Агадаи Алый Терский Ркацители Рислинг 2,5х1,0 2,5х1,0 2,5х1,0 2,5х1,0 100 100 100 100 37 33 28 38 5005 0,39 0,33 0,31 0,36
Саперави 2,5х1,0 100 35 100 0,35
Агадаи 2,5х1,0 100 62 115 0,71
Алый Терский 2,5х1,0 100 55 107 0,59
«Кизлярский» Ркацители 2,5х1,0 100 50 115 0,58
Рислинг 2,5х1,0 100 55 100 0,55
Саперави 2,5х1,0 100 60 105 0,63
Наибольший показатель объема кроны у сорта Агадаи и в условиях совхоза «Иммунный» (пески) составил
0,39 м3, совхоза «Кизлярский» - 0,71 м3. Вероятно, в этом сыграла роль сила роста кустов (Агадаи относится к сильнорослым сортам). Как видно из данных таблицы 2, средняя длина
побегов у сорта Агадаи в условиях совхоза «Иммунный» составила 105 см, а в «Кизлярском» - 139 см. Аналогичная картина наблюдается и по другим сортам. Так, соответственно по хозяйствам, у сорта Алый Терский - 88 и 109 см, Ркацители - 91 и 96 см, Рислинг - 83 и 115 см, Саперави - 91 и 117 см.
Таблица 2
Средние фитометрические характеристики кроны кустов винограда, возделываемых в различных экологических условиях (2,5х1,5 и 2,5х1,0 вертикальное ведение прироста однолетних побегов; 4,0х2,5 и 3,0х1,5 свободное расположение побегов в пространстве)
Схема посадки, Сорт Средняя длина побега, см Площадь листьев Число побегов, шт. на один
(м), совхоз побега, см2 куста, м2 1 га, тыс. м2 пог. м ряда куст
2,5х1,5 Рислинг1 122 2389 13,59 36,23 38,1 56,9
4,0х2,5 Рислинг1 114 2373 21,59 21,59 36,4 91,0
2,5х1,0 Ркацители2 104 1922 5,00 20,00 26,0 26,0
3,0х1,5 Ркацители2 97 1906 8,86 19,69 31,0 46,5
Агадаи 105 1229 2,46 9,84 20,0 20,0
«Иммунный» 2,5х1,0 Алый Терский 88 1050 2,10 8,40 20,0 20,0
Ркацители 91 1183 2,13 8,52 18,0 18,0
Рислинг 83 1020 1,33 5,32 13,0 13,0
Саперави 91 1102 2,09 8,36 19,0 19,0
Агадаи 139 1950 4,29 17,16 22,0 22,0
«Кизлярский» 2,5х1,0 Алый Терский 109 1876 4,32 17,28 23,0 23,0
Ркацители 96 1822 3,83 15,32 21,0 21,0
Рислинг 115 1730 3,63 14,52 21,0 21,0
Саперави 117 1720 3,78 15,12 22,0 22,0
Примечание: 1 - совхоз-завод им. В. И. Ленина, 2 - совхоз «Алхаджикентский»
В условиях песчаных земель сохраняется тенденция в сторону снижения площади листьев одного побега и куста. Если площадь листьев одного побега в зависимости от сорта в условиях песчаных почв колеблется от 1020 до 1229 см2, то в условиях совхоза «Кизлярский» - от 1720 до 1950 см2. На песчаных почвах, как следствие снижения этих показателей, оказалась ниже и площадь листовой поверхности одного куста и гектара.
Площадь ассимиляционной
поверхности одного куста в зависимости от сорта в условиях совхоза «Иммунный» колеблется в пределах 1,33-2,46 м2, а в условиях совхоза «Кизлярский» - от 3,63 до 4,29 м2. Наибольший показатель у сорта Агадаи, а наименьший - у сорта Рислинг, остальные занимают промежуточное положение. Аналогичная картина наблюдается и с площадью листовой поверхности одного гектара.
Площадь листовой поверхности одного куста и гектара во многом зависит от
условий возделывания винограда, нагрузки побегами, способа ведения культуры и т.д. Например, эти показатели у сортов Рислинг (совхоз им. В. И. Ленина, Анапа) и Ркацители (совхоз «Алхаджикентский»), возделываемых в неукрывной зоне и разных экологических районах, значительно превосходят у тех же сортов, находящихся в условиях совхозов «Иммунный» и «Кизлярский».
Как видно из таблицы 3, плотность листового полога (Иь), за исключением сорта Рислинг (совхоз «Иммунный»), находится в пределах от 5,97 до 6,87м2/м3 и от 6,00 до 7,33 м2/м3 (совхоз «Кизлярский»). Различия по этому показателю между двумя хозяйствами незначительные (оптимум 4-5 м2/м3).
Результаты наших исследований показали, что при свободном расположении прироста побегов в пространстве у сорта Ркацители плотность листового полога составила 4,34 м2/м3 (предгорная зона Каякентского района), у сорта Рислинг - 4,02 м2/м3 (Анапа). При вертикальном ведении
прироста зеленых побегов практически во всех экологических районах, где проводились исследования, плотность
площади листьев
оптимальные показатели.
превышает
Таблица 3
Средние фитометрические характеристики кроны кустов винограда, возделываемых в различных экологических условиях (2,5х1,5 и 2,5х1,0 вертикальное ведение прироста однолетних побегов; 4,0х2,5 и 3,0х1,5 свободное расположение побегов в пространстве)
Схема посадки, (м), Сорт Площадь листьев на 1 м2 проекции кроны куста, м2 Плотность площади листьев кроны, м2/мз(йі_)
совхоз Горизонтальной ЦЬАЛ) Вертикальной ЦЬАЖ)
2,5х1,5 Рислинг1 15,1 6,7 14,31
4,0х2,5 Рислинг1 5,8 4,3 4,02
2,5х1,0 Ркацители2 10,0 5,3 7,69
3,0х1,5 Ркацители2 6,8 4,4 4,34
Агадаи 6,6 2,3 6,31
«Иммунный» 2,5х1,0 Алый Терский 6,4 2,1 6,36
Ркацители 7,6 1,9 6,87
Рислинг 3,5 1,4 3,69
Саперави 6,0 2,1 5,97
Агадаи 6,9 3,7 6,04
«Кизлярский» 2,5х1,0 Алый Терский 7,9 4,0 7,32
Ркацители 7,7 3,3 6,60
Рислинг 6,6 3,6 6,60
Саперави 6,3 3,6 6,00
Примечание: 1 - совхоз-завод им. В.И. Ленина, 2 - совхоз «Алхаджикентский»
Индексы листовой поверхности относительно горизонтальной (1ЬА1г) и вертикальной (1ЬА.Тв) проекций кроны отдельного растения имеют при вертикальном ведении прироста такие же высокие показатели, как и плотность листового полога кроны куста (Иь).
На песчаных почвах индексы листовой поверхности относительно
горизонтальной (1ЬА1г) и вертикальной (1ЬА1в) проекций кроны у сорта Рислинг соответственно составили 3,5 м2/м2 и 1,4 м2/м2, а у остальных сортов колеблются в пределах 6,0-7,6 м2/м2 и 1,9-2,3 м2/м2. На обычных почвах (совхоз «Кизлярский») индексы листовой поверхности относительно горизонтальной (1ЬА1г) проекции кроны почти близки (6,3-7,9 м2/м2), а вертикальной (1ЬА1в) - почти в 1,8 раза больше (3,3-4,0 м2/м2), чем у виноградных растений, возделываемых на песчаных почвах. В условиях Анапского района у сорта Рислинг при вертикальном ведении прироста индекс 1ЬА1г составил 15,1 м2/м2 и 1ЬА1 - 6,7 м2/м2, а при свободном ведении соответственно - 5,8
м2/м2 и 4,3 м2/м2. В предгорной зоне Каякентского района у сорта Ркацители при вертикальном ведении прироста побегов 1ЬА1г составил 10,0 м2/м2 и 1ЬА1в 5,3 м2/м2, а при свободном ведении
прироста соответственно - 6,8 м2/м2 и 4,4
22 м /м .
В условиях совхоза им. В. И. Ленина (Анапа) увеличение нагрузки побегами при вертикальном ведении прироста побегов привело к снижению качества винограда вследствие повышения плотности листового полога в 3 раза от оптимальных величин. Следовательно, необходимо путем регулирования нагрузки побегами на куст довести плотность листового полога до оптимума.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в условиях песчаных земель у виноградного растения снижаются фитометрические показатели (параметры кроны, средняя длина побега, площадь листовой поверхности, объем кроны), за исключением плотности листового полога.
Поскольку у виноградных растений, возделываемых в условиях песчаных земель, снижаются фитометрические показатели, целесообразно произвести густые посадки для рационального использования земельных ресурсов. Вместе с тем необходимо разработать технологию, направленную на снижение температурного стресса растений и сохранение влаги (посадки,
закрывающие ассимиляционным
аппаратом всю поверхность песчаных земель).
С увеличением площади питания число побегов и площадь ассимиляционной поверхности на единицу площади снижаются. Поэтому чрезмерное увеличение площади питания в богарных условиях не оправдывает себя.
Плотность листового полога кроны куста при вертикальном ведении прироста (2,5х1,5 м) на четвертый год вегетации составила 5,3-5,6 м2/м3, т.е. в 2,4-2,5 раза больше, чем на широкорядных высокоштамбовых
виноградниках со свободным расположением прироста в
пространстве. На пятый год вегетации этот показатель в контроле (2,5x1,5 м) составил 13,2-15,3 м2/м3, т.е. в 3,2-3,4 раза больше, чем плотность листового полога при широкорядной
высокоштамбовой культуре.
Это говорит о том, что при широкорядной высокоштамбовой
культуре винограда крона куста обладает большей емкостью, чем при узкорядной с вертикальным ведением прироста, и позволяет вмещать большее число побегов с менее плотным расположением площади листовой поверхности в кроне.
Индексы листовой поверхности относительно горизонтальной (1ЬАТг) и вертикальной (1ЬА1в) проекций кроны отдельного растения имеют при вертикальном ведении прироста такие же высокие показатели, как и плотность листового полога кроны куста (Иь). Так, например, на пятый и шестой годы вегетации на широкорядных насаждениях со свободным расположением прироста индекс листовой поверхности куста
относительно горизонтальной проекции кроны составляет 5,4-5,9 и 5,7-5,9 м2/м2, на узкорядных виноградниках - 13,2-15,3 и 12,7-15,1 м2/м2. Индекс листовой поверхности куста относительно вертикальной проекции кроны куста на пятую и шестую вегетацию на широкорядных насаждениях (4,0х2,5 м) составляет 3,9-4,2 и 4,2-4,3 м2/м2, а в
контроле (2,5х1,5 м) - 7,2-8,3 и 5,6-6,7
22 м /м .
Послойное определение площади листовой поверхности показало, что в верхнем слое (0-30 см) крона куста имеет самую высокую плотность площади листьев как при вертикальном ведении прироста (2,5х1,5 м), так и при свободном расположении побегов в пространстве (4,0х2,5 м) (рис. 1). Так, плотность площади листового полога верхнего слоя кроны 0-30 см в контроле (вертикальное ведение) составляет 34,7 м2/м3, а при свободном расположении -10,4 м2/м3.
Рис. 1. Вертикальное распределение площади листьев и ее плотности в кроне куста при различных способах культуры винограда (м2 в единичном слое высотой 10 см)
Такая большая плотность площади листового аппарата верхнего слоя в контроле, по нашему мнению, связана с
тем, что длинные побеги ложатся на верний слой; высота шпалеры 175-180 см не обеспечивает возможность
вертикального ведения очень длинных побегов, и они располагаются вдоль шпалеры, образуя плотный верхний слой кроны.
При вертикальном ведении прироста распределение площади листовой поверхности по вертикали кроны куста имеет более высокие показатели, чем при свободном расположении побегов в
пространстве. Такая же картина
наблюдается и по вертикальному
распределению плотности площади листьев (рис.1). При высокоштамбовом ведении больше всего площади листовой поверхности приходится на слой 50-80 см. Однако благодаря большему объему кроны куста в этом слое плотность
площади листовой поверхности
невысокая по сравнению с верхним слоем.
Примечания
1. Алексеенко Л.Н. Экологические условия внутри травостоя многолетних трав // Вестник с/х науки. 1958. № 11. - С. 138-140. 2. Амирджанов А.Г. Солнечная радиация и продуктивность виноградника. - Л.: Гидрометеоиздат, 1980. -208 с. 3. Буриков Е.А. Особенности радиационного режима растительного покрова в зависимости от его структуры. Актинометрия и оптика атмосферы. - Таллин: Валгус, 1968. - С. 289-293. 4. Двораковский М.С. Экология
растений. - М.: Высшая школа, 1983. - 190 с. 5. Нильсон Т., Росс В., Росс Ю. Некоторые вопросы архитектоники растений и растительного покрова. Пропускание солнечной радиации растительным покровом. - Тарту, 1977. - С. 71-144. 6. Раздорский В.Ф. Архитектоника
растений. - М.: Советская наука, 1955. - 432 с. 7. Росс Ю.К. Радиационный режим и
архитектоника растительного покрова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 342 с. 8. Росс Ю.К., Нильсон Г. Пространственная ориентация листьев в посевах и методика ее определения. -Фотосинтезирующие системы высокой продуктивности. - М.: Наука, 1966. - С. 109-125. 9.
Синнот Э. Морфогенез растений. - М.: Изд-во иностр. литературы, 1963. - 603 с. 10. Шульгин И.А., Мурей И.А., Ничипорович А.А. О структурно функциональной организации листа как целостной фотосинтезирующей системы. Физиология растений, 1978. Т. 25. Вып. 1. - С. 76-84.
