Биология виноградного растения

Биология виноградного растения

Виноградное растение имеет вегетативные (корень, стебель, лист) и генеративные (соцветия, цветки, ягоды и семена) органы.
КОРЕНЬ играет важную роль в жизни виноградного растения. Он обеспечивает кусты водой и минеральными веществами, служит местом хранения запасных питательных веществ, укрепляет растение в почве. Мощность корневой системы в немалой степени определяет развитие надземных органов и плодоношение кустов. Связь деятельности листьев и корней очевидна.
В процессе развития корневая система приобрела такие ценные биологические свойства, как быстрота роста, большая сила ветвления и способность глубоко проникать в почву и грунт, а также повышенная активность поглощения из почвы необходимых элементов питания. Среди факторов внешней среды, влияющих на развитие корневой системы, ведущее место занимает температура и влажность почвы. Минимальная температура для её роста +6..+8 градусов, активное корнеобразование наблюдается в интервале +13..+18 градусов. Наиболее оптимальные условия роста корней создаются, когда почва прогревается до +24..+36 градусов, их скорость в это время – наибольшая (до 12 мм) в сутки. Наступление более высоких температур, приводит к угнетанию роста. В зимний период, с промерзанием почвы до –5..–6 градусов, повреждается корневая система у большинства европейских сортов, а у амурского винограда при –11..–12 градусах.
Оптимальная влажность для развития корней 70–80% полной влагоемкости. Избыточная тормозит их рост, задерживает доступ кислорода, вызывает

Рис. 1. Схема строения виноградного куста

гниение. На достаточно рыхлых, влажных и плодородных почвах основные корни не проникают очень глубоко, хорошо ветвятся, имеют большое количество тонких и коротких ответвлений. На сухих и тощих почвах основные корни углубляются иногда до 14 метров, в поисках более благоприятных горизонтов. Чем беднее она, тем глубже проникают в неё корни винограда.
ОСНОВНЫЕ корни развиваются на пятке штамба, бывают самые длинные и толстые. Они составляют основу корневой системы и находятся в глубоких слоях почвы, лучше обеспеченных влагой и меньше подвергаемых промерзанию.
Поверхностные или РОСЯНЫЕ корни размещаются в поверхностном слое почвы. Таким образом, виноградный куст всеми ярусами своих корней питается и обеспечивает себя влагой за счет использования большого объема почвы. У виноградного куста главная масса корней создается только в первые два года после посадки, а в дальнейшем наблюдается их рост в длину и толщину.
Внесение удобрений, обработка почвы, своевременный полив способствуют хорошему развитию корневой системы и тем самым улучшают рост и урожайность надземной части куста.
НАДЗЕМНАЯ ЧАСТЬ куста (стебель) Все надземное является стеблем растения, по возрасту делится на следующие элементы:
– Обрастающая часть куста – однолетние зеленые и вызревшие побеги.
– Плодовые – двухлетний прирост.
– Скелетная часть, насчитывающая более двух циклов развития.
В скелетную, наиболее важную часть куста входят штамб (или ствол) и рукава – многолетние ответвления, отходящие от него.
Часть штамба у места отхождения рукавов называется головой куста, которая утолщается и становится более заметной с возрастом растения. Характерная отличительная особенность скелетной части – отсутствие листьев, усиков и соцветий. Однако в тканях штамба и рукавов могут многие годы сохраняться так называемые “спящие почки”, из которых в особых экстремальных условиях развиваются побеги, например, при массовой гибели зимующих почек от морозов, чрезмерной обрезки куста, потери зеленых побегов от различных причин. В тканях штамба, рукавов и побегов откладываются запасные питательные вещества, участвующие в общем обмене и жизнедеятельности куста. Главное назначение штамба и рукавов – быть опорой плодоносящей части куста, передавать из корней к побегам и листьям воду и питание, а в обратном направлении – пластичные вещества, образованные в результате фотосинтеза. Состояние в котором находится штамб и рукава, определяет урожайность и долговечность растения.
Плодовая часть куста состоит из зеленых побегов. Они обычно развиваются из центральных почек, зимующих глазков однолетней лозы, реже – из замещающих почек (двойники). В случае повреждения центральных почек в период перезимовки, весной преимущественно развиваются – замещающие.
Почка – это зародыш будущего побега, рост и размножение которого происходит весной следующего года. Побеги, выходящие из спящих почек корнештамба, называют пораслевыми, а из таких же почек надземных скелетных частей – волчковыми. Эти побеги чаще всего бесплодные и используются для формирования и замены рукавов.
Рост побегов начинается когда воздух прогревается до +10 градусов. Его температура выше +45 градусов угнетает растение. К концу вегетативного периода побеги замедляют свой рост. О состоянии ростовых процессов можно судить по верхушечной части побега, так называемой коронке. Если последняя загнута вниз, значит побег продолжает расти. Если же побег выпрямился – это свидетельствует о прекращении роста, преждевременность которого связана с наступлением неблагоприятных условий (чаще всего засуха).
ЛИСТЬЯ – это фабрика урожая, и не только данного, но и последующих лет. Основная функция листьев – фотосинтез, в результате которого образуются органические вещества. Благодаря лучистой энергии солнца углекислый газ воздуха в листьях разлагается на свободный углерод и кислород. Оптимальная температура для фотосинтеза +30..+33 градуса. При температуре ниже +8 градусов и выше +42 фотосинтез не происходит.
В вегетационный период наиболее продуктивными являются листья среднего яруса – от пятого до пятнадцатого. Следовательно, их нужно сохранить при чеканке побегов. Наличие грозди на побеге активизирует работу его листьев.

Рис. 2. Строение виноградного куста:
1 – подземный штамб; 2 – пяточные корни; 3 – поверхностные корни; 4 – голова куста; 5 – рукава; 6 – рожок; 7 – порослевый побег; 8 – плодоносные побеги; 9 – бесплодный побег; 10 – плодовое звено; 11 – сучок замещения; 12 – стрелка

Поэтому активность фотосинтеза листьев на плодоносных побегах выше, чем на бесплодных. Это следует учитывать при зеленых операциях. Целесообразно оставлять для дополнительного питания гроздей ограниченное количество бесплодных побегов, естественно, в зависимости от величины гроздей сорта.
Листья винограда являются и очень хорошими зелеными фильтрами – они эффективно поглощают вредные газы. Следовательно, виноград должен занимать должное место в насаждениях городов и поселков, где расположены промышленные предприятия.
СОЦВЕТИЯ винограда бывают полноразвитыми (нормальные), недоразвитые с усиком и усиковые. Но не все завязи соцветия развиваются в ягоды, обычно только их четвёртая часть. Новые комплексно устойчивые сорта винограда обычно имеют обоеполый цветок. Лишь отдельные, и давно созданные сорта бывают с функционально женскими цветками, требующими перекрестного опыления – Русский Конкорд, Нимранг, Кеша и др.
Цветение обычно наступает при температуре не ниже +15 градусов. Наиболее

Основные типы гроздей винограда:
1 – цилиндрическая; 2 – коническая с «крылом»; 3 – коническая без «крыла»; 4 – ветвистая

интенсивно этот процесс происходит при +30 градусах.
Усики представляют собой недоразвитые соцветия и являются органами прикрепления побегов к опорам.
Весной из пазушных почек растущего зелёного побега развиваются пасынки. Ранним прищипыванием побега можно вызвать образование плодоносных пасынков. Соцветия и грозди у них мельче и созревают они несколько позже.
ГРОЗДЬ винограда состоит из ножки, разветвлённого гребня и ягод на плодоножках. По форме грозди бывают цилиндрические, конические, (с «крылом» и без него), цилиндроконические (с двумя выступающими плечиками), ветвистые (см. рис.).

Основные формы ягод винограда:
1 – сплюснутая; 2 – округлая, 3 – овальная; 4 – яйцевидная; 5 – продолговатая; 6 – длинная; 7 – с перехватом; 8 – притупленная; 9 – сосковидная; 10 – заострённая, 11 – изогнутая

Различают грозди по размеру – очень мелкие, мелкие, средние, крупные и очень крупные, по плотности – очень плотные, плотные, средней плотности, рыхлые и очень рыхлые.
ЯГОДЫ образуются из завязей, у различных сортов винограда они неодинаковые по форме, величине и окраске. По форме ягоды бывают округлые, сплюснутые, овальные, яйцевидные, продолговатые, длинные, с перехватом, притупленные, сосковидные, заострённые и изогнутые (см. рис.).
Плотность, толщина и эластичность кожицы ягод у разных сортов неодинакова. Поэтому лёжкость и транспортабельность ягод разных сортов также неодинакова.
Большинство сортов имеют нейтральный вкус и отличаются только неодинаковым соотношением сахара и кислот. Ягоды целой группы сортов имеют мускатный привкус и аромат с различными оттенками. Знание особенностей вкуса и аромата ягод необходимо для целенаправленного использования различных сортов.
СЕМЕНА виноградного растения имеют грушевидную форму. В ягоде их бывает от одного до четырёх, в зависимости от количества оплодотворённых семенных зачатков завязи. Если оплодотворение не произошло, наблюдается горошение, т.е. образование очень мелких и сладких ягод. Явление горошения свойственно многим сортам. Для группы кишмишных сортов характерно развитие из оплодотворённых завязей ягод нормальной величины с пустыми и незаметными при употреблении ягоды семенами.

Основы биологии виноградного растения

Этот раздел виноградарства изучает закономерности развития виноградного растения.

Каковы его биологические особенности?

Они будут заключаться в следующем. Виноград может произрастать на всех почвах, в том числе на слабозасоленных, а также на морском песке. Среди растений эта культура наиболее засухоустойчива (глубокое развитие корней), хотя при нормальной обеспеченности влагой плодоношение выше. На биологические особенности винограда наложил отпечаток процесс его длительной эволюции в борьбе за свет в условиях древнего лесного сообщества. Виноград – дитя солнца.

В зависимости от происхождения и географических условий произрастания виноград может иметь вид (в [природе) невысокого деревца, прямостоячего кустарника или чаще деревянистой лианы, живущей обычно 80-100 лет, иногда до 300 лет.

Все органы винограда имеют большую силу роста, связанную с сильно выраженной вертикальной полярностью и мощной сосущей силой корней. Корень винограда имеет строение, обеспечивающее ему возможность накапливать большие запасы пластических веществ, за счет которых способен оставаться живым несколько лет (обычно 5-6), будучи лишенным всей надземной части вплоть до 1-го узла от пятки, из спящих почек которого может восстановить надземные органы. Между ростом и развитием надземной и подземной части куста существует прямая корреляция (зависимость).

Зеленые органы винограда богаты хлорофиллом, отличаются высокой интенсивностью фотосинтеза. Отсюда его и скороплодность: при посадке саженцем – через год; при посадке черенком – через три года; от прививки черенком на куст (на месте) – на 2-3-й год. Но от прививки на зеленый побег первое плодоношение – на следующую весну.

Рис. 51. Куст к осени 4-го года (первое плодоношение после посадки саженцем); а – до обрезки; б – после обрезки и весенней ‘сухой’ подвязки первых плодовых звеньев: 1 – сучки замещения; 2 – плодовые лозы (стрелки)

Культура винограда обладает высокой восстановительной способностью при ранениях, поломках, повреждениях градом, морозами и т. д. Пасынковые (боковые) побеги после ранней прищипки верхушек или летней чеканки основных побегов – плодоносные в том же году, причем, со второго узла- На основном побеге, кроме пасынков, могут развиваться с противоположной стороны листа внепазушные побеги, дающие соцветие (или усик) с первого узла.

При определенных условиях питания усик может развиваться в мелкое соцветие, а иногда в побег (внепазушный). Кроме того, из любого глазка могут развиваться один или несколько побегов из замещающих почек, некоторые из них (зависит от сорта) плодоносны.

Наконец, виноград имеет способность сохранять в старой лозе спящие почки, которые при определенных условиях развивают свои побеги, дающие соцветия, также в сортовом разрезе.

Развитие соцветий выше усика на узле виноградной лозы не происходит. В почках растущего зеленого побега одновременно происходит эмбриональное развитие зачатков побега, соцветий, усика и листа (см. разрез глазка, рис. 4).

Кроме ранних пасынков, искусственно вызванных очень ранней прищипкой или чеканкой, существуют произвольные пасынки с более поздним развитием. Пасынок в связи с явлением полярности имеет свои особенности. При вертикальном выращивании основного побега произвольные пасынки базальных частей побега (ближе к его основанию) развиваются сильнее, чем верхние. Но когда конус роста основного побега отклонен от вертикали на 40-45 градусов, то ранее описанная закономерность нарушается. А при отклонении побега от вертикали лучше развиваются пасынки в зоне наиболее сильного отклонения (изгиба). Отсюда следует, что сила роста пасынка связана с условиями питания, которые изменяются в зависимости от положения основного побега. При всем этом следует всегда помнить, что при удалении верхушки основного побега (прищипывание), продолжает сильнее развиваться самый верхний пасынок.

Появление внепазушных побегов колеблется по годам. Может оказаться, что основной побег бесплодный, а внепазушный с плодом. Иногда одна гроздь развивается на основном побеге, а другая – на внепазушном. В этом случае часто на внепазушном гроздь крупнее. Если на этом побеге имеется две грозди, то одна на первом, другая – на втором узле, т. е. без разрыва. Но если на внепазушном побеге одна гроздь, то она всегда на первом узле, а на втором – усик.

Какое положение в пространстве имеют побеги от пасынковой и замещающих почек одного узла?

При вертикальном развитии основных побегов побег из замещающей почки глазка отличается от пасынкового углом отклонения около 60 градусов и более. Пасынок же имеет угол около 25 градусов (рис. 2).

В диких зарослях лоза размножается семенами, иногда естественными отводками. В культуре же издавна применяется размножение вегетативное: черенками, отводками, прививками. Семенным размножением (в основном гибридными семенами) пользуются только в селекции для выведения новых сортов. Растения винограда, полученные из семян от свободного опыления шетков (потомство), являются качественно новыми организмами с различной степенью переданных им наследственных качеств и признаков, а также различной реакцией на условия окружающей среды.

Изменяется ли виноградное растение, выращенное из черенка?

Считается, что при вегетативном размножении сохраняются сортовые признаки материнского растения (поколения) в течение многих десятков и сотен лет. Однако слаборазличимая изменчивость наблюдается и при вегетативном размножении при воздействии новых условий произрастания.

По срокам созревания ягод различают сорта; истинно раннеспелые и ложно раннеспелые (в последних ягода съедобна раньше, чем вызревают семена); рано цветущие и поздно созревающие; с началом вызревания побегов несколько раньше урожая; одновременного вызревания и с вызреванием побегов после урожая.

Биологические особенности виноградного растения

Виноград относится к семейству виноградных, это древесное лазающее растение — лиана. В диком виде он подымается на высоту 20 и более метров, так как стремится быть выше деревьев, которые его затеняют.

Это говорит о том, что вино­град — растение светолюбивое. В тени он растет плохо и дает низкие урожаи: постепенно лозы делаются все тоньше, хуже вызревают, сильнее повреждаются морозами и, в конце кон­цов, погибают.

В процессе борьбы за су­ществование у виноградного растения образовались орга­ны, с помощью которых оно прикрепляется к опоре. Та­кими органами являются усики. Опора необходима виноградной лозе ввиду ее большой гибкости.

Виноградное растение имеет мощную корневую си­стему. Корни его в поисках влаги могут уходить в зем­лю на глубину 15 и более метров. Однако это не зна­чит, что для выращивания винограда достаточно незна­чительного количества вла­ги. Поливы виноградных насаждений способствуют развитию более мощных кустов, дают возможность увеличить урожаи ягод.

Виноградное растение обладает способностью легко размно­жаться черенками. Отрезки однолетней лозы, или черенки, при­копанные землей, быстро образуют корневую систему. В зави­симости от способа размножения урожай можно получить на второй-третий год жизни куста.

Виноградный куст состоит из двух частей: подземной и надземной. К подземной части относятся корневая система и подземный, или корневой штамб, а к надземной — штамб, многолетние рукава и однолетние побеги с листь­ями, гроздями, усиками, па­сынками.

Корневая система вино­града развивается в зависи­мости от многих факторов: от глубины предпосадочной обработки почвы, от нали­чия в почве минеральных питательных веществ, от структуры почвы, глубины залегания грунтовых вод, глубины посадки и т. д.

Если виноград посеян се­менами, то из семени раз­вивается один основной ко­рень, от которого отходят боковые ответвления. Такая корневая система называет­ся стержневой.

При посадке винограда черенками на нижнем кон­це черенка и в междоузли­ях, погруженных в землю, одновременно развивается несколько корешков, от ко­торых также образуются ответвления. Такая корневая система называется разветвленной, или мочковатой.

Стержневая корневая система более долговечна. Но и моч­коватая обеспечивает плодоношение виноградного куста на протяжении 80—100 лет.

Корешки, которые появляются у виноградных растений пер­выми, называются корнями первого порядка. Ответвления, от­ходящие от корней первого порядка, называются корнями второго порядка. На них расположены корни третьего порядка и т. д.

Активной частью корневой системы винограда являются корневые волоски. Они поглощают из почвы вместе с влагой растворимые питательные вещества, которые по сосудам кор­ней и древесины движутся к побегам, листьям, гроздям. Чем больше ветвлений имеет корневая система, чем лучше она раз­вита, тем мощнее куст и тем больший урожай можно получить.

Кроме основной корневой системы, у поверхности почвы, на корневом штамбе, образуются дополнительные корни — росособиратели. За счет образования их уменьшается развитие основной корневой системы. Поэтому росособиратели рекомен­дуется удалять.

Характер развития корневой системы винограда во многом зависит от почвы. Если почва богата питательными веществами и влагой, корневая система будет развиваться у поверхности почвы. На плотных тяжелых почвах корневая система также располагается вверху. Если же почвы легкие, с малым содер­жанием питательных веществ и глубоким залеганием грунто­вых вод, то корневая система уйдет в глубину.

Однако с помощью приемов агротехники — глубокой предпосадочной обработки почвы, поливов, внесения удоб­рений, удаления росособирателей и т. д. — у виноградных кус­тов на любых почвах можно создать мощную корневую си­стему.

Надземные части виноградного куста имеют различные на­звания. Самая толстая часть от корневой шейки и до места рас­хождения многолетних ветвей называется штамбом. За штам­бом идут многолетние ветви, называемые рукавами.

Высота штамба, длина и расположение рукавов бывают различными, в зависимости от формировки, которая придается кусту. От формировки также зависит и количество рукавов, оставляемых на кусте. Если многолетняя ветвь оставлена одна, то она на­зывается кордоном, или плетью.

Урожай получают на однолетних плодовых побегах, кото­рые располагаются на прошлогодних (двулетних) лозах.

Лозы, оставленные на кусте при обрезке, также называются по-разному в зависимости от их длины, назначения и формы куста. Если лоза подрезана на 2—3 глазка, она называется рожком, если этот рожок находится на кусте ниже основной плодовой лозы, он будет называться сучком замещения, или подставой. В качестве сучка замещения можно оставлять одно­летний побег, развившийся из спящей почки на многолетней древесине.

Плодовые лозы, подрезанные на 5—6 глазков, называются стрелками. Если плодовая лоза подрезана длиннее 5—6 глаз­ков, то ее название зависит от той формы, которая ей придана: плеть, кольцо, дуга, полудуга и т. д.

Молодой виноградный побег имеет трубчатое строение и состоит из междоузлий и узлов. Узлом называется часть побега, утолщенная в том месте, где располагается лист. Если побег разрезать вдоль, то в узле будет видна перегородка. Это диафрагма. У разных сортов винограда строение диафрагмы бывает различным (она может быть косой, прямой, выпуклой, вогнутой). Диафрагма состоит из плотной древесины и предо­храняет нижерасположенное междоузлие от загнивания.

Междоузлием называется отрезок побега, расположенный между двумя узлами.

Листья на молодом побеге располагаются в узлах попере­менно друг против друга. Начиная со второго, третьего или четвертого узла (в зависимости от сорта), напротив листьев рас­положены грозди, а в верхней части побега вместо гроздей образуются усики. В течение весны в пазухе листа может развиться пасынковая почка, а из нее — побег второго порядка, на­зываемый пасынком.

Разные сорта обладают спо­собностью давать большее или меньшее количество пасынков. На пасынках может быть полу­чен урожай, но он не всегда успе­вает вызреть до наступления осенних заморозков.

В течение весны и лета в па­зухе листа, кроме пасынковой почки, закладывается и вызре­вает глазок, из которого весной следующего года разовьется но­вый побег. В центре глазка рас­полагается основная, или цент­ральная почка, а по бокам — бо­ковые, или замещающие почки.

Основная почка глазка бывает наиболее развитой. В ней заложены в зачаточном состоянии все органы будущего по­бега.

Она является и самой плодоносной. На побегах, развивших­ся из замещающих почек, урожай обычно бывает ниже.

Весной в большинстве случаев в первую очередь развивает­ся основная почка. Однако может быть и так, что из одного глазка начнут расти одновременно два побега. Такие побеги называются двойниками. При обломке один из двойников нуж­но удалить.

На многолетних ветвях и штамбе куста имеется боль­шое количество спящих, или запасных почек. Весной эти почки могут прорасти и образовать так называемые жировые побеги.

Цветы у винограда мелкие, желтовато-зеленого цвета. Каж­дый цветок сидит на отдельной цветоножке. Цветки соединя­ются в небольшие веточки, а веточки собраны в соцветие, обра­зующее метелку. Цветков в соцветии быва­ет значительно больше, чем ягод в грозди, так как во время цветения часть цвет­ков осыпается.

Цветок винограда состо­ит из венчика, пестика и ты­чинок, сидящих на цветоло­же. Венчик в большинстве случаев состоит из пяти ле­пестков, сросшихся в виде колпачка. В начале цвете­ния венчик отделяется от цветоложа и опадает. Пес­тик состоит из завязи, стол­бика и рыльца, а тычинка — из тычиночной нити и пыльника. Во время цветения пыльники растрескиваются и находящаяся в них пыльца высыпается. Часть ее попадает на рыльце пестика, где прорастает, прони­кая в семяпочку. В этом и состоит процесс оплодотворения. После этого ягоды начинают расти.

Строение цветков винограда не одинаковое. Боль­шинство сортов имеет обоеполые цветки. Но есть сорта с функ­ционально женским типом цветков. У дикого винограда встре­чаются цветки мужского пола. Сорта винограда с функцио­нально женскими цветками нуждаются в дополнительном опылении, для чего рядом с такими сортами высаживают сор­та-опылители.

На каждом однолетнем побеге в каждом узле имеются листья. В зависимости от сорта форма, размер, окраска и опу­шение листьев и их череш­ков различны. Листья иг­рают важную роль в процес­се дыхания виноградного куста, в них совершается также процесс ассимиля­ции, образования органиче­ских веществ.

Он может происходить только при сол­нечном свете, если к листь­ям непрерывно поступают из почвы минеральные ве­щества и вода, а из возду­ха — углекислота. Сахар, крахмал, кислоты и другие вещества, вырабатываемые листьями, необходимы для питания ос­тальных частей виноградного куста — корней, многолетней древесины, однолетних побегов. Часть органических веществ откладывается в запас и за их счет весной следующего года развиваются новые побеги.

Строение грозди и ягод у каждого сорта свое. Если ягоды в грозди расположены близко друг к другу, гроздь называется плотной. Когда ягоды свободно обвисают,— это рыхлая гроздь. Бывают грозди средней плотности. Различна и форма гроздей и ягод. Так, форма гроздей может быть цилиндрическая, цилиндро-коническая, ветвистая, крылатая. Размер и вес грозди колеблются в больших пределах.

Форма ягод — круглая, овальная, вытянутая, удлиненная и т. д. Размеры — от горошины до сливы. Окраска — зеленая, зеленовато-желтая, янтарная, розовая, красная, синяя, фиоле­товая, черная и другие. На кожице имеется восковой налет, предохраняющий ягоды от загнивания. Мякоть различной плотности. В каждой ягоде может быть от одного до четырех семян. Есть сорта винограда, в ягодах которых совершенно нет семян.

Виноградная лоза с ее листовым аппаратом обладает свой­ством накапливать в ягодах до 30% сахара, в основном глюкозы и фруктозы, от 0,4 до 1,5% винной, яблочной, лимонной и других кислот. В соке ягод содержатся также калий, кальций, натрий, фосфор, железо, дубильные, красящие и ароматиче­ские вещества, витамины.

Источники:

http://gusevwine.ru/index.php/stati/24-biologicheskaya-osobennost-vinogradnogo-rasteniya
http://wine.historic.ru/books/item/f00/s00/z0000011/st004.shtml
http://edachnik.ru/vinograd-na-dalnem-vostoke/biologicheskie-osobennosti-vinogradnogo-rasteniya.html