Содержание к диссертации
Введение
1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОС А 7
1.1. Требования виноградного растения к влаге 7
1.2. Исследования по орошению виноградников 14
1.2.1. Условия проведения поливов и поливная норма 14
1.2.2. Основные способы полива, применяемые в виноградарстве 24
1.2.3. Влияние орошения на развитие вегетативной массы и корневой системы виноградного растения 32
1.2.4. Влияние орошения на урожайность винограда 34
1.2.5. Влияние орошения на качество винограда и винопродукции 38
1.3. Биологически активные вещества в виноградарстве 40
1.3.1. Характеристика биологически активных веществ 40
1.3.2. Опыт применения биологически активных веществ на винограде... 44
2. УСЛОВИЯ, ПРЕДМЕТ И МЕТОДИКИ ПРОВОДИМЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 53
2.1. Почвенно-климатическая характеристика места проведения опытов. ..53
2.2. Объект и методики исследований 59
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 65
3.1. Метеорологические условия в годы исследований и их влияние на развитие растений винограда и прохождение фенологических фаз 65
3. 2. Режим увлажнения почвы виноградников при капельном орошении. 71
3.3. Влияние капельного орошения и биологически активных веществ на физиологические показатели винограда 77
3.4. Развитие корневой системы винограда в связи с орошением и применением биологически активных веществ
3.5. Влияние изучаемых приемов на рост и развитие вегетативной массы и генеративных органов винограда 84
3.6. Эмбриональная плодоносность глазков винограда в связи с орошением и применением биологически активных веществ 92
3.7. Урожайность винограда 95
3.8. Качество винограда и виноматериалов 106
3.9. Экономическая эффективность применяемых приемов 122
ВЫВОДЫ 124
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 127
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 128
ПРИЛОЖЕНИЯ
- Требования виноградного растения к влаге
- Почвенно-климатическая характеристика места проведения опытов.
- Метеорологические условия в годы исследований и их влияние на развитие растений винограда и прохождение фенологических фаз
Введение к работе
Виноградарство является самостоятельной высокопродуктивной отраслью сельского хозяйства. По объему производства в мире виноград занимает 7 место среди сельскохозяйственных культур и первое среди фруктов.
Более 95% виноградных насаждений Российской Федерации сосредоточено в Северо-Кавказском эколого-географическом регионе - Краснодарском и Ставропольском краях, Ростовской области, Дагестанской, Кабардино-Балкарской и Чеченской республиках.
Состояние отрасли в регионе является важным и значимым при решении проблем социального^ финансового значения и занятости населения.
Природно-климатические условия Северного Кавказа и наличие квалифицированных кадров позволяют выращивать виноград различных сроков созревания, направления использования и качества, отвечающего требованиям винодельческого производства и пищевой индустрии - потребления в свежем виде, длительного хранения и отдаленных транспортировок.
За последние два десятилетия виноградарство пережило два сильнейших потрясения: в 80-е гг. - компания по борьбе с пьянством и алкоголизмом и в 90-е гг. - формирование и становление рыночных отношений, приведшие к изменению форм собственности, уменьшению площадей виноградников, нарушению системного управления процессами производства винограда. Применение удобрений, организация орошения, механизация работ - эффективные приемы повышения продуктивности насаждений до сих пор не получили должного развития и влияния на повышение эффективности и укрепление отрасли.
Вследствие этого на первый план вышли проблемы повышения продуктивности виноградников и устойчивости плодоношения. Решить их позволяет эколого-адаптивное ведение виноградарства, которое обеспечивает стабильность производства с оптимальным использованием биологического потенциала сортов, получением ежегодных гарантированных урожаев тре- буемого качества, полученным по технологиям, предотвращающим деградацию природной среды и снижающим отрицательные последствия техногенных мероприятий.
Настоящая работа посвящена изучению комплексного воздействия на виноградное растение капельного орошения и биологически активных веществ, их раздельному и совместному влиянию на урожайность и качество винограда и винопродукции.
Капельное орошение широко применяется в Израиле, США, Франции, Италии, Испании, Австралии и других странах мира. В последние годы растет количество площадей виноградников, оборудованных системами данного способа полива. В субъектах Южного Федерального округа насчитывается по статистическим данным, их пока немного, 40 га. В Краснодарском крае - 22 га. Дефицит информации по эффективности орошения на виноградниках для условий Кубани ограничивает применение капельного полива.
Стандартный сортимент винограда столовых и технических сортов, для зон Краснодарского края в силу причин абиотического характера (морозо-опасные зимы, позднее наступление вегетации из-за холодных весенних температур, запоздалое цветение и большая вероятность засух) требует доработки технологий с привлечением как орошения, так и биологически активных веществ, ускоряющих процесс созревания винограда, повышающих качество и величину урожая. Работы такого плана выполнялись с применением микроэлементов и отдельных биологически активных препаратов отечественного и зарубежного производства.
Цель работы состоит в изучении действия орошения и биологически активных веществ на продуктивность винограда; научного обоснования и оценки степени эффективности их применения для получения устойчивых и качественных урожаев винограда.
Требования виноградного растения к влаге
Виноград относится к числу растений, обладающих высокой отзывчивостью на изменения факторов внешней среды и приемы возделывания.
Рост виноградного куста, прохождение фаз вегетации и, конечно, количество и качество урожая зависят от комплексного воздействия многих факторов, которые можно разделить на основные, определяющие условия существования растений, и дополняющие основные, способствующие проявлению в наибольшей мере таких свойств растений, как продуктивность, устойчивость к неблагоприятным факторам среды и т.п.
К основным условиям существования относятся: температура, свет, влажность, почва и местоположение виноградников.
Единственным источником энергии для зеленых растений служит свет. Виноград относится к светолюбивым растениям. При достаточном количестве солнечной энергии наблюдается увеличение размеров листовой пластинки, окраска ее становится более интенсивной, в обратном же случае листья желтеют и опадают, междоузлия удлиняются, побеги становятся тонкими, не закладывают плодовые почки и не развивают нормальные соцветия и грозди. Однако избыток солнечного освещения на фоне высокой температуры и недостатка влаги может оказать на виноград отрицательное влияние и даже вызвать ожог ягод и листьев. Таким образом, при возделывании виноградников нельзя учитывать какой-либо один фактор, а надо рассматривать их в комплексе (ФурсаД.И., 1977, Смирнов К.В, 1987, Серпуховитина К.А, 1991).
Интенсивные процессы жизнедеятельности виноградного растения начинаются весной при среднесуточной температуре 10-12 С. Благоприятной для роста и формирования плодовых почек считается температура в пределах 25-30 С (Негруль A.M., 1959). Неблагоприятны для обмена веществ большинства растений температуры выше 30 С (Генкель П.А., 1967). При отсутствии влаги (дождей, поливов) такие температуры угнетающе действуют на виноград - листья теряют тургор, желтеют, ягоды становятся морщинистыми, приобретают коричневую окраску и засыхают.
По данным многих исследователей виноград растет на разнообразных почвах, что объясняется способностью корневой системы развивать большую массу абсорбирующих корней и проникать на большую глубину. От почвенных условий зависит не только общее развитие растений винограда, но и плодоношение, закладка урожая, его качество, вызревание вегетативной массы кустов (Мержаниан А.С., 1967, Музыченко Б.А, 1970, Морозова Г.С., 1978).
Что касается местоположения виноградников, то лучшие из них находятся на склонах гор или возвышенных участках - холмах, так как при таком расположении насаждения лучше освещаются, прогреваются и проветриваются, результатом чего является меньшее развитие болезней, лучшая сохранность и более качественные урожаи (Гоголь-Яновский, 1928).
Вода - важнейший фактор влияния на рост и развитие винограда. Без нее невозможно усвоение растением из почвы элементов питания. Нормальное функционирование всех органов виноградного растения осуществляется лишь при определенной насыщенности их водой. Нарушение водного баланса пагубно сказывается на его состоянии.
По данным Цейко А.И. и Кожевникова К.Т. (1961) один виноградный куст, создавая за сезон 10-15 кг органической массы, пропускает через корни, рукава, побеги и листья около тонны воды. Главными двигателями этого тока являются корневое давление (около 2 атмосфер), а также сосущая сила листьев (10-15 атмосфер) и транспирация. Изменяя скорость транспирации, виноградное растение поддерживает в клетках нужный уровень оводнённости и предохраняет вегетационные органы и грозди от ожогов и перегрева.
По исследованиям Гаврилова Р.Б. (1970), Серпуховитиной К.А. (1987), Скобельцына Ю.А. (1998) на образование одного килограмма винограда в условиях Северного Кавказа, Центральной и Анапо-таманской зон Красно-дарского края затрачивается 0,27-0,5 м воды. Королёв Б.И. (1940) отмечал, что понятие засухоустойчивости винограда условно и критерием влагообеспечешгости следует считать то количество влаги, которое в определенной экологической обстановке способно обеспечить ту или иную величину урожая.
О засухоустойчивости виноградного растения свидетельствуют данные по пространственному распространению корневой системы и её большой сосущей силе, полученные Бузиным Н.П. (1932), Болгарёвым ЦТ. (1960), Сер-пуховитиной К.А. (1968), Музыченко Б.А. (1970), Джавакянц Ю.М. (1981). Корни винограда способны проникать глубоко в почву - до 8-Ю м и более, диаметр их распространения в горизонтальном направлении достигает 6-8 м.
Негруль A.M. (1959), Потапенко ЯМ. (1962), Лазаревский М.А. (1963), Мержаниан А.С. (1967), рассматривая естественные ареалы распространения вида Vitis vinifera, отмечали, что в диком виде он произрастает по лесистым берегам рек Рейна, Дуная, Днепра и долинам бассейна Средиземного моря, на восточном побережье Чёрного моря. Таким образом, в естественных условиях для виноградного растения необходимо наличие источников воды и хорошее увлажнение.
По литературным данным оптимальное годовое количество осадков для виноградного растения - 600-800 мм (Гоголь-Яновский Г.И., 1928, Мержаниан А.С., 1967 и др.). По мнению профессора Негруля А.М. (1959) минимальное количество осадков за вегетационный период для нормальної развития виноградной лозы около 300 мм.
Наиболее благоприятно, если осадки распределяются равномерно по месяцам в течение всего года, в противном случае наблюдается снижение урожая (СерпуховитинаКА., 1987).
Почвенно-климатическая характеристика места проведения опытов.
В настоящее время основная часть виноградников Российской Федерации сосредоточена в Северо-Кавказском регионе. Всероссийским НИИ виноградарства и виноделия им ЯМ. Потапенко выделено три виноградарских района на территории Северного-Кавказа:
1. Западное Предкавказье (Краснодарский край);
2. Восточное Предкавказье и Дагестан (Ставропольский край, Кабардино-Балкарская, Северо-Осетинская и Дагестанская республики);
3. Дон (Ростовская область).
Краснодарский край наиболее благоприятен для возделывания винограда в плане экологических и экономических условий (Егоров Е., Аджиев А., Серпуховитина К., Трошин Л., Жуков А., Гусейнов Ш., Алиева А., 2004г.).
Общая площадь края около 83 тыс. кв. м, расположен в западной части Кавказа. Рельеф изменяется от равнинного в северной и центральной части до горного на юге и юго-западе (Серпуховитина К.А., Егоров Е.А., Жуков А.И., Перов Н.Н., 1999).
В крае по характеру почвенно-климатических условий определяют следующие экологические зоны: Анапо-таманская, Черноморская, Южнопредгорная, Западная, Центральная, Северная.
Климат Краснодарского края формируется под влиянием восточноевропейских континентальных и средиземноморских воздушных масс, приходящих со стороны Черного моря, что делает его довольно разнообразным: от умеренно-континентального на Прикубанской равнине до элементов субтропического на юге. Температура является важным фактором, определяющим возможность развития промышленного виноградарства, так как влияет на количество и качество урожая, вызревание лозы, сохранность виноградных кустов в зимний период.
Среднегодовая сумма температур на территории Краснодарского края колеблется в пределах от 3758 С (Приморско-Ахтарск) до 5077 С (Сочи). Общая средняя годовая температура воздуха около +11 С. Максимальная достигает+42 С, минимальная доходит до-35,7 ... -25 С.
Средняя продолжительность безморозного периода в году (с апреля по октябрь) 185-200 дней, с колебаниями в отдельные годы от 133 до 211 дней. Годовое количество часов солнечного сияния - 2236.
В северных и центральных районах Краснодарского края зимы непродолжительные, достаточно мягкие, с частыми перепадами температур - оттепелями и возвратом холодов, кратковременными иногда ранними осенними заморозками, что обуславливает ведение укрывного виноградарства в Центральной, Северной зонах и частично в Южно-предгорной.
На Черноморском и Азовском побережьях климат мягкий с эпизодическим вторжением холодных масс с севера и длительным безморозным периодом в зимние месяцы. Это обусловливает возделывание винограда без укрытия на зиму.
Количество осадков в Краснодарском крае тесно связано с рельефом местности и колеблется от 350 мм на Таманском полуострове до 2600 мм на юго-западных склонах хребта Ачшхо. Жидкие осадки составляют 70-80% их годового количества. Снежный покров неустойчивый, на Черноморском побережье вовсе отсутствует.
Метеорологические условия в годы исследований и их влияние на развитие растений винограда и прохождение фенологических фаз
Метеорологические условия 2002 года можно охарактеризовать как неблагоприятный для развития винограда сохранности гроздей от грибных болезней, созревания и получения кондиционного урожая (рис. 3).
В январе наблюдалось понижение температуры до -25 - -34 С и налипание мокрого снега на побегах с последующим оледенением, что негативно сказалось на состоянии почек зимующих глазков и побегов винограда. В феврале и марте средняя температура воздуха была значительно выше многолетней - на 5,5С и 2,4С соответственно.
В апреле среднемесячная температура воздуха перешла через отметку + 10С, что способствовало началу вегетации винограда.
Среднемесячная температура с апреля по июнь месяцы была максимально близка к средним многолетним значениям. В мае осадков не было, но запас влаги в почве был достаточным за счет их обильного выпадения в зимнее и ранневесеннее время. Это обеспечило нормальное прохождение фазы цветения. Цветение винограда началось в конце первой декады июня и про--ходило в благоприятных для него условиях.
В июле месяце температура воздуха была выше многолетней. Максимум так же превысил многолетний показатель и составил + 35С. В августе -сентябре сложилась критическая ситуация для винограда. В период роста и созревания ягод выпало большое количество осадков, намного превышающее многолетние значения, что вызвало эпифитотию серой гнили, приведшей к гибели значительной части урожая сортов; Рислинг, Саперави, Алиготе, Ркацители и других. Сумма осадков за этот период превышала среднюю многолетнюю более чем на половину и составила 369 мм.
Метеоусловия остальных месяцев года также не были благоприятны для винограда. При увеличенном количестве осадков орошение, как агропри-ем, выполнило свою роль лишь частично.
Годовая сумма осадков составила 743 мм, что почти в два раза выше нормы- 175,7%.
Сумма активных температур 2002 г. - 3866С, что несколько выше многолетнего показателя, ГТК = 1,5.
Метеорологические условия 2003 года, относительно многолетних данных показаны на рисунке 4. По отношению к росту и развитию виноградного растения они были неоднозначны.
Температура апреля месяца была ниже нормы, что существенно задержало начало вегетации. Среднемесячная температура мая на 2,5 С выше многолетней. Это привело фенофазы к средним датам и даже к более раннему цветению. С апреля по июнь месяцы количество выпавших осадков было почти на половину меньше нормы. Первая и вторая декада июля месяца сопровождалась засухой и недостатком запасов продуктивной влаги в почве. В третьей декаде июля выпало 71 мм осадков против средних многолетних 32 мм. В августе и сентябре месяцах опять отмечался дефицит влаги. Температура июня и июля месяцев - несколько ниже многолетних данных. В октябре выпало достаточное количество осадков, обеспечивая хороший запас влаги в почве для лучшей зимовки винограда. Температура с июля по октябрь была несколько больше многолетнего показателя, что благоприятно отразилось на созревании урожая, сахаронакоплении и вызревании побегов.
