Малый или годичный цикл развития винограда

В процессе онтогенеза виноградное растение ежегодно проходит годичный (малый) цикл — совокупность морфологических, анатомических, физиологических и биохимических изменений и процессов, связанных с сезонными изменениями в течение года.

При развитии виноградного растения в малом цикле, наряду с внешними изменениями в строении растения, происходят сложнейшие процессы перестройки анатомии, физиологии, биохимии, синтеза сложных соединений и расщепления, усвоения и мобилизации элементов среды обитания, вступления в покой и выхода из него, старения и обновления и т. д.

Годичный цикл развития виноградного растения

Ряд процессов строго следуют друг за другом, другие протекают параллельно, сливаются. Процессы развития в малом цикле, так же как и в большом жизненном цикле, генетически обусловлены. Направление и интенсивность их подчинены воздействию факторов среды.

Ритмы процессов метаболизма, развития в годовом цикле удивительно приспособлены и соответствуют динамике основных факторов среды, главным образом света и температуры, в течение года в районах возникновения и эволюции виноградного растения.

Вместе с тем растение винограда возделывается далеко за пределами экологического оптимума, а габитус и ценоз культурного растения совершенно не соответствуют таковым естественно произрастающего растения.

Знание процессов развития растения винограда в годовом цикле, оптимального уровня факторов для каждой фазы позволяет управлять формированием устойчивости, продуктивности растений и качества продукции. В полосе субтропического и умеренного климата в годовом цикле винограда наблюдается два периода: вегетационный период и период покоя.

Вегетационным называется период, в течение которого проявляются активные процессы жизнедеятельности куста, — рост, развитие, плодоношение и т. д. Этот период начинается весной с начала сокодвижения («плач»), затем происходит распускание почек, рост побегов, листьев, соцветий, цветение, формирование почек, рост ягод, вызревание побегов, созревание урожая, прекращение роста, листопад.

В процессе прохождения вегетационного периода выделяют фазы, на каждой из которых растение находится в качественно новом состоянии, требующем специфического уровня и набора факторов внешней среды. Существует несколько подходов к разделению вегетационного периода на фазы.

Некоторые авторы выделяют три фазы — роста, плодоношения и вызревания побегов, другие — четыре, увязывая их с биохимическими процессами. В нашей стране принято разделять вегетационный период на шесть фаз: сокодвижение, рост побегов и соцветий, цветение, рост ягод, созревание ягод, вызревание побегов и листопад.

Такой вариант оптимален, так как выделены наиболее важные внешние проявления каждого этапа развития растения в процессе вегетации. Это разделение позволяет планировать различные агротехнические мероприятия в соответствии со спецификой состояния растения на каждом этапе вегетации.

По данным фенологических наблюдений за несколько лет устанавливают средние календарные сроки наступления и продолжительности фаз, подготавливают и проводят агротехнические мероприятия.

Сроки наступления отдельных фаз, продолжительность их зависят от почвенно-климатических условий, сорта, топографических условий местности, возраста кустов, особенностей погодных условий в данную вегетацию.

Период вегетации

Сокодвижение

Сокодвижение — первая фаза вегетационного периода, длится с начала весеннего сокодвижения до начала распускания почек. Внешне эта фаза проявляется в выделении на поверхности срезов или поранений стебля пасоки. Пасока представляет собой прозрачную жидкость с плотностью при температуре 15о С, равной 1,0007. Содержание сухого вещества в одном миллилитре — 1…

2 мг, две трети которого органические вещества (сахара, азотистые вещества) и одна треть минеральные (К, Са, Р, Mg и др.). Реакция — слабокислая, pH 6,8. Установлено также: в более поздний период «плача» концентрация пасоки, особенно органических веществ, повышается. Появление пасоки свидетельствует об окончании периода покоя и начале активной жизнедеятельности куста.

Это связано с повышением температуры почвы и возобновлением процессов активной деятельности корневой системы. Перед началом вегетации почки и камбий находятся в состоянии вынужденного покоя, а у корней вообще отсутствует фаза глубокого покоя. Уровень температуры почвы, необходимый для начала сокодвижения, у сортов различного происхождения разный.

У сортов вида Витис винифера сокодвижение начинается при температуре почвы 7…9о С, а у вида Витис амурензис и некоторых американских видов при более низкой температуре — 6…8о С.

При достижении такой температуры усиливается дыхание в корнях, высвобождается энергия для их роста, активно поглощается вода из почвы и подается по сосудам древесины в виде пасоки в надземную часть под давлением 1,5 атм. С повышением температуры почвы интенсивность сокодвижения и «плача» возрастает, особенно при температурах выше 12о С.

При наблюдении за динамикой весеннего сокодвижения винограда установлено, что интенсивность «плача» медленно нарастает, достигает максимума, а затем быстро падает. Главенствующую роль в прохождении фазы сокодвижения и интенсивности «плача» играет температура почвы. В фазу сокодвижения «плач» продолжается даже тогда, когда температура воздуха снижается ниже 0о С.

Однако, если температура почвы снижается ниже указанных выше уровней начала сокодвижения, «плач» прекращается. Начало и интенсивность «плача», а также величина выделенной пасоки зависят и от других факторов. При достаточном количестве влаги в почве «плач» интенсивный, при недостатке — слабый, а при критической нехватке влаги «плач» может и вовсе отсутствовать.

Отсутствие его может быть также следствием подмерзания корневой системы. Более сильные кусты с мощной корневой системой, охватывающей больший объем почвы, отличаются интенсивным «плачем», слабые кусты — незначительным. Наряду с отмеченными выше видовыми особенностями существуют также и сортовые особенности «плача».

Читайте также:  Особенности ухода за молодым виноградником

На кустах быстропрогреваемых участков и почв, а также участков, где основная масса питающих корней располагается близко к поверхности, «плач» начинается раньше. Выделение пасоки на поверхности ран зависит от времени их нанесения. Более обильный и ранний «плач» отмечается на более поздних ранах, особенно при обрезке после начала сокодвижения.

  • Потеря пасоки ослабляет кусты, поэтому обрезка должна быть закончена до начала сокодвижения. Особенно ослабляются кусты при значительных потерях пасоки в более поздний период «плача», так как содержание органических веществ в этот период выше, чем в начальные этапы «плача».
  • Выделение пасоки на поверхность раны постепенно прекращается вследствие закупорки сосудов камедистыми веществами, которые образуются клетками древесинной паренхимы и различными микроорганизмами.
  • При ежедневном обновлении срезов на 1…2 см можно добиться продолжения выделения пасоки и установить определенные закономерности, касающиеся ее количества. Так, по данным А. С.

Мержаниана, количество выделяемой одним кустом пасоки составляло при обновлении срезов в различных условиях 1,4…5 л, а без обновления — 0,2…2,0 л. В отдельных случаях очень сильные кусты при обновлении срезов выделяли до 16 л пасоки. Наряду с внешними проявлениями начала вегетации в виноградном растении происходят сложные процессы метаболизма.

В корнях и многолетних частях кустов происходит распад сложных органических соединений, которые передвигаются по восходящему току к зонам меристематической активности. Активизируются ферменты, стимулирующие процессы метаболизма, а также деятельность камбия и других меристем.

В результате увеличиваются в размерах клетки зачаточных междоузлий почек зимующих глазков, что приводит к набуханию глазков, раскрытию чешуй и появлению элементов побега, заложенных в предыдущую вегетацию. Этот момент считается временем окончания первой фазы вегетации. Длительность фазы «плача» зависит от сорта, температуры и влажности почвы и составляет 10…50 дней.

  1. Для завершения фазы сокодвижения и начала второй фазы необходима сумма активных температур в 145…258о С, что является результатом приспособления и предотвращает распускание почек до наступления устойчивых положительных температур.
  2. Следует отметить, что для винограда вида Витис винифера эта величина выше, чем для сортов Витис амурензис и некоторых американских видов. Быстрое прохождение фазы сокодвижения может привести в районах, где наблюдаются весенние заморозки, к повреждению кустов.
  3. Завершающий этап фазы сокодвижения  —  один из важнейших периодов в формировании генеративных органов. В этот период наряду с началом развития почек возобновляется до- дифференциация соцветий. При неблагоприятных условиях может происходить редукция элементов соцветия с образованием переходных к усику форм, а иногда полное превращение их в усик.

В целом фаза сокодвижения является одной из важнейших в годовом цикле виноградного растения. В начале ее происходит глубокая физиологическая и биохимическая перестройка организма, в процессе которой кардинально меняется гормональный статус виноградного растения при переходе от состояния покоя к вегетации.

Отсюда важность комплекса мероприятий по уходу за кустами. Некоторые из важнейших агроприемов необходимо проводить в эту фазу.

Это ремонт шпалеры, сухая подвязка (особенно плодовых побегов), искореняющее опрыскивание против зачатков вредителей и болезней, прививки на месте, основное внесение азота, глубокое рыхление и некоторые другие.

Годичный цикл развития винограда

Виноград — растение с устой­чивыми признаками развития. Оно не начинает расти сразу же с наступ­лением весны, как это делает большинство плодовых деревьев с опа­дающей на зиму листвой, а остается в состоянии покоя до тех пор, пока средняя дневная температура не достигнет примерно 10°.

  • В север­ных районах виноград начинает расти при 8°, что, по-видимому, объяс­няется лучшей закалкой и более дружным распусканием почек. Снача­ла, когда в молодом побеге происходит активное деление клеток, рост идет медленно. Затем по мере повышения средней температуры рост по­бегов ускоряется с каждым днем.
  • Через 3—4 недели наступает большой период роста. В отдельные дни побеги сортов с большой вегетативной массой увеличиваются на 2 см и более. Сорта, обычно имеющие неболь­шую вегетативную массу, также растут быстро, но суточное увеличение побегов бывает меньше.
  • В начале цветения, в связи с перераспределением питательных ве­ществ, а возможно и в результате деятельности ферментов, бурный рост побегов замедляется. Кратковременное увеличение количества углево­дов указывает на то, что наиболее вероятной причиной такого измене­ния являются ферменты.
  • Сначала рост замедляется быстро, а затем до конца сезона виноградный куст растет медленно. Ход увеличения диаметра скелетных частей винограда вследствие быстрого деления клеток камбия отстает от хода роста побегов на несколько недель.

Виноградное растение не перестает расти, как это делают деревья, образуя верхушечные почки. Напротив, виноградные побеги никогда не образуют зимующих верхушечных почек. Рост побегов может возобно­виться в любой момент при теплой погоде после дождя или полива, а также при наличии большого количества азота.

Именно поэтому моло­дые растения винограда без урожая или с небольшим количеством гроз­дей часто продолжают расти осенью и погибают от первых морозов. Тоже самое относится к рано созревающим сортам.

При благоприятных условиях роста, имеющихся почти во всей Калифорнии, виноградари мо­гут замедлить рост растений только путем строгого ограничения коли­чества азота и поливов, начиная с середины лета.

Читайте также:  Как выращивать виноград Анжелика?

Приблизительно в то время, когда рост побегов начинает замедлять­ся, цветки, которые начинают развиваться одновременно с побегами, оказываются готовыми к цветению. В начале роста побегов в распола­гающихся на них соцветиях имеются лишь зачатки отдельных цветков.

Соцветия появляются вместе с побегами, и в течение последующих 6—8 недель, в зависимости от условий сезона, формируются органы цветков. Цветение обычно наступает, когда среднесуточная температура достигает 18°.

  1. В районах, где средняя температура в это время не до­стигает 18°, цветение зависит от какого-то другого фактора, по-видимо­му, от ферментов, на которые длинный день оказывает стимулирующее действие.
  2. Быстрый рост побегов, утолщение старых частей куста и развитие цветков происходит за счет запасов питательных веществ, хранящихся в растении в период покоя. Эти вещества необходимы также для значи­тельного распространения корневой системы в почве.
  3. Конечно, к началу цветения некоторые листья в средней и нижней частях побегов разо­вьются полностью и будут вырабатывать питательных веществ больше, чем поглощать.
  4. Жизненные процессы происходят в виноградном растении и в пери­од покоя. Например, потребление углеводов в Калифорнии составляет 0,5% в месяц. Это совсем мало по сравнению с потреблением их в пе­риод быстрого весеннего роста, когда запасы углеводов падают с 17 до 8% за один только май.

После замедления роста побегов в них начинают накапливаться уг­леводы. Накопление начинается в средней части побегов и распростра­няется вниз и вверх в течение оставшейся части сезона. Сначала от­ложение веществ происходит медленно, потому что еще активно растут побеги и ягоды быстро увеличиваются в размерах.

Затем скорость на­копления углеводов возрастает, хотя оно может замедлиться в период интенсивного движения сахара в созревающие ягоды. В побегах откла­дывается преимущественно крахмал. Уровень сахаров остается почти неизменным, за исключением периода покоя, когда сахара используются для защиты растения от низкой температуры.

Если сахара образуется много, то часть его под действием фермен­тов превращается в крахмал — нерастворимое запасное вещество. Такой контроль за уровнем сахаров служит защитой клеток от вреда, возмож­ного при ускоренном дыхании.

На ход накопления сахаров влияют такие факторы, как величина урожая, время созревания ягод, состояние ра­стений, характер роста побегов и климатические условия. Общеизвест­но, что очень большой урожай и продолжительный, быстрый рост побегов тормозят отложение запасов.

Сразу же после осыпания слаборазвитых цветков завязи быстро увеличиваются. Ягоды с семенами увеличиваются некоторое время, за­тем сохраняют свои размеры, а потом перед созреванием снова увели­чиваются. Рост бессемянных ягод проте­кает аналогично, но период замедленного роста у них короче, замедле­ние выражено менее ярко.

Годичный биологический цикл виноградного растения

Условиями умеренного и теплого климата с периодическими сменами времен года обусловлен годичный цикл развития винограда, состоящий из двух основных периодов: вегетации и относительного покоя.

Биологическим отсчетом начала и конца вегетации винограда является температура плюс 10°С: при достижении среднесуточной температуры этого уровня весной начинается распускание почек, а осенью прекращаются физиологические процессы роста и ассимиляции.

Вегетация состоит из шести фаз: сокодвижение, распускание почек и рост побегов, цветение, рост ягод, созревание ягод, вызревание побегов. Продолжительность и календарные сроки наступления этих фаз различаются в зависимости от климатических условий зоны и года, от видового и географического происхождения сорта, от применяемой системы агротехники.

Биологические фазы существенно отличаются одна от другой: для каждой из них характерны специфические физиолого-биохимические процессы и требуются определенные температурные условия.

Сокодвижение наступает при достижении температуры в корнеобитаемом слое почвы (40-60 см) 7-9°С тепла. Оно вызывается активизацией деятельности корней.

Под давлением 1,5 атмосферы всасываемая корнями жидкость поднимается по сосудам древесины и истекает из поранений и срезов штамба, рукавов, однолетних лоз, так как количество всасываемой воды в отсутствие листовой поверхности оказывается избыточном. Это явление у винограда называют «плачем».

Истекаемая пасока представляет собой очень слабый раствор органических и минеральных веществ (2 г сухого вещества в одном литре пасоки). Интенсивность сокодвижения находится в прямой зависимости от влажности почвы и степени развития куста. Продолжительность фазы 10 и более дней, до распускания почек.

В условиях укрывной культуры эта фаза развития виноградного растения часто протекает незаметно. Поэтому на практике принято считать началом вегетации винограда момент распускания почек.

Распускание почек наступает при накоплении суммы активных температур воздуха (выше +10°С) 120-200°С. В различных зонах и погодных условиях года это происходит в конце марта — начале мая.

Разница в начале распускания почек у различных сортов незначительная — 5-7 дней. Раньше распускаются глазки у сортов американского и европейско-амурского происхождения, затем у западноевропейских и позже всех — у среднеазиатских.

Межфазный период от распускания почек до начала цветения у большинства сортов продолжается 40-50 дней. В это время идет формирование и сильный рост соцветий, вытягиваются в длину междоузлия, развиваются листья и усики, закладываются зачатки новых листьев и усиков.

Большая часть прироста вегетативной массы куста нарастает в период этой фазы, интенсивно растут корни. Суточный прирост побегов может достигать 10см.

Читайте также:  Какие правила посадки саженцев винограда осенью?

Цветение винограда начинается сбрасыванием колпачков венчика и продолжается 8-14 дней. Оптимальными для этой фазы условиями являются достаточно высокая температура +25-35°С и умеренная влажность воздуха. Раскрываются цветки и при более низкой температуре, однако ниже 15°С тепла оплодотворение не происходит. Цветение проходит в конце мая — июне.

Не все завязи соцветий развиваются в ягоды, 40-60% из них осыпаются. Это считается нормальным, так как природой создается избыток генеративных органов (цветков, пыльцы, завязи, семян), отделяющихся от материнского растения и обеспечивающих продолжение рода. В грозди обычно остается до 120-150 ягод.

В течение этой фазы в побегах накапливается максимальное количество сахаров, в пазухах нижних листьев начинается закладка зимующих глазков и формирование в них будущих соцветий. Поэтому погодные условия июня оказывают влияние на урожай будущего года.

Рост ягод происходит на протяжении одного-двух месяцев (июнь-август). Эта фаза условно делится на два периода. В начале фазы, после оплодотворения, из стенок завязи разрастается околоплодник, а из семяпочки развиваются семена.

Ягоды в этот период содержат много хлорофилла и интенсивно ассимилируют. У побегов снижается интенсивность роста, начинается их утолщение, а в зимующих глазках по всей длине побега продолжается усиленная закладка соцветий.

В момент достижения ягодами размеров 3-4 мм приостанавливается их рост, многие из них желтеют и осыпаются. У оставшихся ягод наступает второй период роста: уменьшается содержание хлорофилла, устьица превращаются в чечевички, объем ягод быстро увеличивается.

К концу второго периода в ягодах содержится много кислот — 20-30 г на 1 кг и очень мало сахаров — 0,5-0,6%. В побегах идут усиленные физиолого-биохимические процессы по подготовке растения к зиме.

Созревание ягод. После прекращения роста ягоды в ней начинаются сложные химические изменения. Ягода размягчается, в ней снижается содержание хлорофилла и крахмала.

У белоягодных сортов кожица становится более светлой, а у окрашенных сортов отдельными пятнами появляется окраска. Ягода покрывается восковым налетом (пруином), что предохраняет её от поражения грибковыми болезнями.

Кожица теряет эластичность и может лопаться во влажную погоду, способствуя загниванию ягод. Накопление сахаров в ягодах увеличивается с интенсивностью 0,2-1,0 г/100 мл в сутки в зависимости от сорта и погодных условий. Кислотность, содержание дубильных веществ и воды снижается.

В кожице темноягодных сортов накапливаются красящие вещества, у отдельных сортов эти вещества накапливаются и в мякоти, обуславливая интенсивную окраску сока.

Для созревания ягод наиболее благоприятна температура 28-32°С при достаточной обеспеченности растения водой. При температуре 14-16°С и выше 40°С, а также недостатке влаги в почве или повышенной влажности воздуха ягоды созревают медленно.

Наступление и длительность этой фазы определяется генетическими особенностями сорта, температурными условиями и притоком питательных веществ к ягоде. У очень ранних сортов ягоды созревают за 20-30, ранних — 25-35, средних — 35-45, поздних — 50-60 дней.

У винограда различают съемную (техническую) и полную (физиологическую) зрелость урожая. Съемная зрелость определяется приобретением типичной для сорта окраски и наилучших качеств ягод для их использования.

Столовые сорта убирают до наступления полной зрелости. Момент съемной зрелости у них определяется органолептически, т.е. пробой на вкус. Считается, что наиболее благоприятным, гармоничным во вкусовом отношении является соотношение сахаров и кислот в ягодах (2,5-3):1.

Например, при содержании сахаристости 18 г/100 мл и кислотности 7 г/л это соотношение равно 18:7=2,6. Для употребления винограда в свежем виде нижним пределом сахаристости принято считать 14 г/100 мл.

Содержание сахаров у технических (винных) сортов должно достигать определенных значений в зависимости от типа приготавливаемых виноматериалов: коньячных — 15-17, шампанских — 17-20, столовых белых и красных сухих — 18-22, кахетинских — выше 22 г/100 мл.

Полная или физиологическая зрелость ягод характеризуется установлением стабильности содержания сахаров, а также затвердением и побурением кожуры семян. В эту фазу рост побегов все более замедляется и к её концу прекращается, идет их интенсивное одревеснение, в корнях откладываются запасы питательных веществ в виде крахмала, заканчивается дифференциация соцветий в зимующих глазках.

Вызревание побегов и листопад. В период этой фазы хлоропласты в листьях разрушаются и ассимиляция прекращается. Листья приобретают осеннюю окраску и опадают. Фаза длится 30-45 дней и приходится на октябрь-ноябрь. В северных районах из-за рано наступающих заморозков естественный листопад отсутствует.

Период покоя. После листопада все видимые жизненные процессы прекращаются, хотя в растении продолжают идти замедленные биохимические превращения запасных питательных веществ, дыхание и транспирация. Наступает период покоя.

У винограда различают зимний покой куста и физиологический покой почек. Фаза зимнего покоя куста продолжается от листопада до начала сокодвижения. Физиологический покой почек является приспособительным свойством виноградного растения к условиям перезимовки.

Он обусловлен накоплением в тканях почек ингибиторов, тормозящих рост, и резким сокращением содержания в клетках ауксинов — стимуляторов роста, в результате чего почки не могут прорастать даже при благоприятной температуре.

Период покоя почек продолжается с августа по декабрь-январь, после чего распускание почек сдерживается низкими температурами (период вынужденного покоя). При создании благоприятного режима влажности и температуры почки быстро распускаются.

Ссылка на основную публикацию