К вопросу унификации методов определения фотосинтеза листьев винограда в природных условиях

Физиологические процессы винограда в зависимости от биологических особенностей прививочных компонентов и экологических условий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Тогонидзе, Георгий Владимирович

• Специальность ВАК РФ 03.00.13
• Количество страниц 275

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Тогонидзе, Георгий Владимирович

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Краткие сведения об основных физиологических процессах привитой культуры винограда.

1.2. К вопросу экофизиологии винограда.

ГЛАМ 2. СХЕМА И МЕТОДИКА ОПЫТА, ХАРАКТЕРИСТИКА ОПЫТНОГО

УЧАСТКА И ИЗУЧАЕМЫХ РАСТЕНИЙ.

2.1. Схема, место проведения и методика опытов.

2.2. Краткая характеристика климатических условий и почв опытных участков

2.3. Краткая характеристика опытных сортов цривоя и подвоя

ГЛАВА 3. ВОЗДУШНОЕ ПИТАНИЕ ВИНОГРАДНОЙ ЛОЗЫ.

3.1. Интенсивность фотосинтеза.

3.1.1. Интенсивность фотосинтеза промышленных сортов винограда Грузии – Горули мцване, Крахуна и Алиготе

3.1.2. Интенсивность фотосинтеза виноградной лозы в связи с применяемыми подвоями.

3.1.3. Интенсивность фотосинтеза в связи с экологическими условиями.

3.2. Содержание пишентов в листьях виноградного растения

3.3. Интенсивность дыхания.

3.4. Водный режим.

3.4.1. Содержание воды в органах виноградной лозы в зависимости от прививаемых сортов.

3.4.2. Изменение содержания воды в органах виноградной лозы в связи с подвоями и почвенно-климатическими условиями.

3.4.3. Водоудерживаадая способность.

3.4.4. Свободная и связанная вода.

3.4.5. Интенсивность транспирации.

3.4.6. Продуктивность транспирации

3.5. Темп роста виноградной лозы. Накопление сырого и сухого веществ

3.5.2. Накопление сырого и сухого веществ в органах виноградного растения

3.6. Продуктивность фотосинтеза

3.7. Количество урожая и его качество: сахаристость, кислотность

3.8. Экономическая эффективность сортов Крахуна, Алиготе и Горули мцване в зависимости от подвоев и экологических условий

ГЛАВА 4. УСВОЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ ВИНОГРАДНОЙ ЛОЗОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИВИВАЕМЫХ КОМПОНЕНТОВ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ МЕСТНОСТИ ЕЁ ПРОИЗРАСТАНИЯ.

4.1. Интенсивность развития корневой системы винограда в соответствии с прививаемыми компонентами и экологическими условиями

4.2. Динамика содержания азота, фосфора и калия в органах винограда, испытываемых прививочных компонентов по экологическим условиям их произрастания

4.3. Усвоение питательных элементов (//РК) из почвы.

4.4. Количество выделяемого сока при плаче растения на единицу времени и его химический состав

4.5. Соотношение органов привитых кустов винограда в связи с применяемыми сортами подвоя и привоя по отдельным экологическим условиям.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физиология», 03.00.13 шифр ВАК

Продуктивность и эффективность подвойных сортов винограда и привойно-подвойных комбинаций в Таманской подзоне Анапо-Таманской сельскохозяйственной зоны 2007 год, кандидат сельскохозяйственных наук Мельник, Николай Иванович

Выращивание виноградного посадочного материала способом прививки к укорененному подвою 1984 год, кандидат сельскохозяйственных наук Радчевский, Петр Пантелеевич

Обоснование и разработка путей, методов и способов повышения продуктивности виноградников, качества винограда, виноматериалов и сохраняемости столового винограда в условиях Дагестана 2004 год, доктор сельскохозяйственных наук Алиева, Асият Наримановна

Разработка путей, методов и способов повышения продуктивности виноградников, качества винограда, виноматериалов и сохраняемости столового винограда в условиях Дагестана 2004 год, доктор сельскохозяйственных наук Алиева, Асият Наримановна

Научное обоснование методов улучшения качества продукции виноградарства в условиях юга России 2013 год, доктор сельскохозяйственных наук Панкин, Михаил Иванович

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физиологические процессы винограда в зависимости от биологических особенностей прививочных компонентов и экологических условий»

Актуальность темы. Грузия – одна из древнейших стран виноградарства и виноделия. В сельском хозяйстве они занимают ведущие места, являясь одним из основных источников повышения материального и культурного благосостояния трудящихся.

Партия и правительство, учитывая большое экономическое значение виноградарства, а также территориальные возможности его расширения, наметили большие задачи дальнейшего развития этой ценной отрасли путем увеличения площади виноградников, повышения погектарной урожайности и улучшения качества продукции виноградо-вино-дельческого производства. Об этом подробно указывается в историческом решении ХХУ1 съезда Коммунистической партии Советского Союза по “Основным направлениям экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года, а также в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 27.IX.1979 года “0 мерах по увеличению производства южных и субтропических культур и дальнейшему ускоренному развитию сельского хозяйства в Грузинской ССР”, в которых предусматривается в 11-ой пятилетке увеличить цроизводство винограда в республике до 1200 тысяч, а в 12-ой пятилетке – до 1600 тысяч тонн.

В связи с этим в 11-ой пятилетке намечено заложить 30 тысяч гектаров новых виноградников, значительно повысить урожай винограда на единицу площади и улучшить качество продукции.

Грузинский народ на протяжении многих веков создавал и сохранил до настоящего времени многие сорта винограда (Ркацители, Мцване, Цоликоури, Горули мцване, Цицка, Крахуна и др.), увеличивая их урожай и улучшая качество его продукции.

Необходимо отметить, что изучение их в прошлом, в большинстве случаев, цроизводилось эмпирически, с точки зрения лишь агротехники винограда, без надлежащих физиологических и биохимических исследований, протекающих в виноградной лозе в продолжение вегетационного периода, что часто приводило к значительным неточностям и ошибкам в выводах по отдельным вопросам культуры сортов винограда.

К настоящему времени в этом направлении в Грузии цроведена большая научно-исследовательская работа, среди которой следует отметить следующих авторов: В,П.Александров, КДбесадзе, Е.А. Макаревская /1929/; Кс.Цхакая и К.Абесадзе /1933/; П.Г.Тавадзе /1956, 1961, 1974/; Т.А.Кезели, Е.А.Макаревская, М.Н.Чрелашвили /1948/; Л.И.Джапаридзе /1950, 1972/, Е.А.Макаревская /1953, 1956/, Т.Я.Чкуасели /1966, 1974/; М.Н.Чрелашвили /1959, 1966, 1983/,Э.Г. Микеладзе /1960, 1964, 1981, 1983/, Ш.Г.Чхиквадзе /1961, 1969/, Ш.Ш.Чанишвили /1964, 1974/; Д.К.Дзагнидзе /1968, 1977/; Н.Э.Ах-вледиани /1971, 1974/; Т.Г.Мачханели /1971, 1973/ и др. Несмотря на это, ряд основных вопросов культуры винограда и его физиологии требуют дальнейшего изучения и уточнения в сортовом и экологическом разрезе.

Как известно, в Грузии после распространения филлоксеры закладка виноградников производится саженцами, привитыми на филлоксероустойчивых подвоях. Подвой же оказывает большое влияние на силу роста привоя, количество и качество урожая, характер течения физиологических и биохимических процессов в растении и пр. Филлоксероустойчивые подвои выявляют также большую избирательную способность в отношении климата, почвы и привоя (аффинитет), что необходимо предусмотреть при закладке новых виноградников. Иначе говоря, производству должны быть рекомендованы физиологически обоснованные предложения в соответствии с экологическими условиями отдельных районов Грузии.

Вопросы физиологии аффинитета, изучение взаимовлияния надземных и подземных органов винограда в онтогенезе растений являются весьма актуальными и в настоящее время продолжают изучаться советскими и зарубежными физиологами в разных почвенно-климати-ческих зонах виноградарства мира (см.тезисы II межд.симп. по физиологии виногр.лозы, Бургас, 19-24 сентября, 1983г., Болгария).

В этом аспекте наша работа является частью целенацравленных исследований, проводимых поэтапно в НИИ садоводства, виноградарства и виноделия Госкомитета сельскохозяйственного производства ГССР.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований явилось изучение некоторых физиологических аспектов привитой культуры винограда в разных экологических условиях Западной Грузии, установление на основании этого подбора подвоя с учетом сортовых особенностей и физиологических показателей воздушного и минерального питания растений.

В задачу исследований входило:

– изучить физиологические процессы, протекающие в листьях привитой культуры винограда на основе исследования дневной и сезонной динамики фотосинтеза, дыхания, водного режима и их связи с подвоем;

– на основе изучения содержания элементов минерального питания в органах виноградного куста (листья, побеги, грозди), а также пасоки в период весеннего плача растений, цроследить за распределением азота, фосфора и калия по органам в зависимости от подвоя и почвенно-климатических условий Абхазии, Верхней и Средней Имеретии;

– методом раскопок и биометрических измерений изучить интенсивность развития корневой системы винограда в горизонтальном и вертикальном направлениях в зависимости от прививаемых компонентов и экологических условий, определить количество усвояемых элементов из почвы по фазам вегетации в зависимости от изучаемых нами факторов;

– выявить закономерности роста и плодоношения, соотношения сырой и сухой биомассы между надземными и подземными органами куста в связи с взаимовлиянием изучаемых нами прививочных компонентов по отдельным экологическим условиям Западной Грузии;

– на основе изучения биологических, физиологических свойств, а также экономического обоснования подобрать наилучшие подвои для промышленных сортов Горули мцване, Алиготе и Крахуна в условиях Западной Грузии.

Объект исследования. Исследования цроводились в 1967-1974 годах на сортах Крахуна, Алиготе и Горули мцване, привитых на Рипариа х Рупестрис 3309, Берландиери х Рипариа 420 А и Рупестрис дю Ло.

Научная новизна работы. На культуре винограда (на одних и тех же сортах и подвоях) впервые проведено целенаправленное одновременное изучение процессов фотосинтеза, дыхания, водного режима, минерального питания в сочетании с биометрическими наблюдениями за ростом и развитием надземных органов и корневой системы по вертикальной зональности насаждений (20, 270 и 740 м над уровнем моря). Кроме того получена новая разносторонняя научная информация относительно закономерностей изменчивости физиологических процессов в зависимости от взаимовлияния изученных прививочных компонентов и экологических условий Западной Грузии.

Эти данные и результаты расширили сведения в области физиологии виноградного растения и легли в основу наших рекомендаций производству относительно выбора подвоев и закладки маточников.

Практическая ценность. В результате изучения биологических свойств и физиологических процессов стандартных сортов винограда Западной Грузии на разных подвоях впервые подобраны лучшие для Крахуна в условиях Абхазии и Средней Имеретии – Берландиери х Рипариа 420 А, для Алиготе и Горули мцване – в Средней и Верхней Имеретии – Рупестрис дю Ло, в Абхазии же для Горули мцване -Рипариа х Рупестрис 3309.

Перечисленные выше комбинации сортов Крахуна, Алиготе и Горули мцване с разными подвоями отличаются сравнительно высоким урожаем винограда и лучшим качеством продукции в соответствующих зонах виноградарства Западной Грузии.

Апробация. Основные положения работы доложены: на Конференции молодых научных работников и аспирантов (Тбилиси, 1969); на Республиканской научной конференции молодых ученых и аспирантов (Тбилиси, 1976); на У Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов (Тбилиси, 1976); на УП Республиканской научной конференции аспирантов и молодых работников (Тбилиси, 1976).

Поглощение солнечной радиации виноградником и КПД ФАР в продукционном процессе – Вопросы методики определения поглощенной солнечной радиации виноградником

Содержание материала

V.2. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГЛОЩЕННОЙ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ ВИНОГРАДНИКОМ
Структура отдельных растений и сообществ предъявляет специфические требования при изучении их радиационного режима, в частности при определении количества приходящей к растениям и поглощенной ими энергии солнечной радиации.
Эти специфические требования обусловлены как «формой» самих растений, так и их распределением на единице площади земли. Как показано в ряде работ Шульгина и Мурея [226 и др.], экспериментальное определение приходящей и поглощенной ФАР растением в одиночном стоянии и в разреженном посеве практически невозможно. Оно может быть осуществлено лишь путем решения обратной задачи при изучении роста растений в оптимальных условиях. Не случайно, что в настоящее время достаточно отработанной и унифицированной является методика определения поглощенной солнечной радиации в сомкнутых ценозах. Расчеты выполняются по формуле [361]:

QA = Q-Qx-Qr,n+QR,n> (V.i)

где Q — суммарная радиация, падающая на РП; QR — отраженная от РП радиация; QT,a — радиация, проникающая к почве; QR, и — радиация, отраженная от почвы под растительностью.
Однако не во всех случаях РП можно представить в виде однородного горизонтального слоя. Особые случаи представляют собой виноградники и насаждения плодовых культур, где мы имеем дело с растениями, высаженными в ряду, или с отдельными растениями.

1 Здесь и в дальнейшем под «поглощением солнечной радиации виноградником» имеется в виду поглощение радиации фитомассой кустов.

Трудности, связанные с определением количества поглощенной солнечной радиации виноградником, обусловлены рядом факторов: характером размещения фитомассы на шпалерах, формой кроны, степенью их плотности (ажурности) и т. д. Для изучения поглощенной виноградником радиации используются различные подходы и методы, специфика которых обусловлена к тому же и целевым характером выполняемых исследований: преобладанием в них «агроклиматической» или «физиологической» направленности. Тем не менее при всех различиях методических подходов в основе их лежит один и тот же принцип: учет составляющих радиационного баланса и остаточной коротковолновой радиации.
Примером агроклиматического подхода к изучению радиационного режима виноградника являются исследования Турманидзе с сотрудниками <371, 373, 374], в работах которых для расчета поглощенной растениями солнечной радиации на шпалерных виноградниках, а также на виноградниках с беседочной системой ведения кустов используются соответственно следующие формулы [374]:
АЯк = (Q-Як)-[Q-R*) (1 -Р) + D„ (1 -А*) р, (V.2) АВк = (Q-RK) —Q-r (1 -6) + PD;-Як, (V.3)
где АВН — поглощенная биомассой растений коротковолновая радиация; Q — падающая на виноградник радиация; R1:— отраженная радиация; Q* — суммарная радиация, поступающая на освещенную часть почвы; RK* — отраженная от поверхности почвы радиация; |3— степень затененности поверхности почвы; Da* — поступающая к поверхности почвы рассеянная радиация; Лк* — альбедо поверхности почвы (отношение отраженной радиации к падающей).
Никифорова и Волошин [243] для определения количества поглощенной кустом солнечной радиации группируют листья по степени освещенности, определяют поглощение радиации отдельными листьями в пределах группы и затем путем пересчета на соответствующие площади листьев получают величину поглощения радиации кроной всего куста.
В то же время, не зная ориентации листьев, их распределения по площади и т. д., трудно оценить реальное поглощение радиации кустом, особенно за длительный отрезок времени (часы, сутки и т. д.). Более приемлем поэтому подход, в основе которого лежит моделирование радиационного режима куста с учетом его геометрии и структуры. С этой точки зрения для условий, когда виноградный куст имеет достаточно плотную крону, рациональна методика определения поглощенной радиации, предложенная Тоомингом [358]. В основе ее лежат общие подходы, используемые при изучении радиационного режима РП сельскохозяйственных культур.
Крона виноградного куста представляется в виде призмы, имеющей длину (вдоль шпалеры) х, ширину (перпендикулярно плоскости шпалеры) у, высоту z и объем V=xyz (рис. 38). На единицу поверхности каждой стороны призмы падают потоки радиации Qb q2. Qe,от каждой стороны отражается поток плотностью RuR2. Re-На всю верхнюю сторону падает поток радиации, равный Qxyи отражается поток Rxy;на нижнюю сторону соответственно Q2xy и R2xy.Аналогичные величины получают для боковых сторон. Поглощенная всем кустом радиация определяется по формуле

где Qi—Ri— количество радиации, проникающей в крону через сторону номер i.После смыкания крон в ряду в зависимости от его ориентации (С — Ю или 3 — В) исключаются соответственно северная и южная или западная и восточная стороны шпалеры.
Представление кроны куста в виде геометрической фигуры является известным приближением к ее реальной форме (как, впрочем, при моделировании любого растительного объекта). Кроме того, вследствие слабого развития или выпада отдельных кустов, а также неравномерного распределения зеленых побегов внутри
ряда могут иметь место пустоты и часть радиации не будет перехватываться кустами. Тем не менее подобно тому, как урожай в опыте рассчитывается на полную занятость делянки кустами (в противном случае нельзя было бы сопоставить варианты), так и при расчете поглощенной радиации принимается, что в ряду имеются все кусты, а шпалера заполнена достаточно однородной фитомассой.
Положительная сторона рассматриваемой методики в том, что показатели радиационного режима привязываются к фиксированным геометрическим контурам кроны. Тем самым достигается надежность получаемых характеристик радиационного режима и обеспечивается возможность сопоставления данных, получаемых разными исследователями, в разные годы и в разных условиях. Методика позволяет также разработать расчетные приемы для определения количества поглощенной радиации виноградником по данным приходов радиации, полученным на метеостанциях.

Рис. 38. Схема измерения приходящих и отраженных радиационных потоков для разных сторон виноградного куста, представленного в виде призмы (по [358]).

Если для измерения интенсивности падающей и отраженной радиации используется пиранометр Янишевского, то он устанавливается примерно в 20 см от куста и все потоки измеряются в нескольких повторениях для осреднения. Измеренная ИР переводится в ФАР с помощью переходных коэффициентов: 0,5 для падающей и 0,2 для отраженной радиации [358, 367].
Радиацию измеряют в ясные дни в средней части наружной стороны кроны в 5—6 сроков на протяжении вегетации с интервалами 20—25 дней, для того чтобы получить кривую коэффициентов поглощения радиации виноградником в период вегетации. Поток радиации, поступающий на горизонтальную поверхность кроны, измеряют на высоте 2 м. При определении отраженной радиации необходимо следить, чтобы на датчик не попадали проникающие через крону блики солнечных лучей. При ориентации рядов С — Ю и ширине междурядий 1,5—2,5 м в утренние и вечерние часы нижняя часть кроны может затеняться соседним рядом. В этом случае рассчитывается отдельно Q—Rдля освещенной и затененной частей с учетом их высоты, а затем потоки суммируются для всей стороны. Как показали определения, в течение дня на нижнюю сторону куста поступает около 2% радиации от количества радиации, приходящей на все остальные стороны, поэтому величиной потока Q2 можно пренебречь.
Для определения дневной суммы поглощения радиации через каждые 2—3 ч измеряются потоки радиации для всех сторон кроны и рассчитывается поглощение за час. Суммированием часовых сумм определяют поглощение радиации за световой день (2д(2а). Дневное поглощение радиации по данным срочных измерений можно также рассчитать по формуле.

Оценивая рассмотренные методы определения поглощения солнечной радиации виноградником с точки зрения их универсальности, следует отметить, что каждый из них в существующем виде содержит элементы ограничения. В частности, формулы (V.2) и (V.3) являются в известной мере модификацией формулы (V.1) и недостаточно учитывают поглощающую функцию боковых сторон кроны. Использование методики, основанной на группировке листьев по степени их освещенности, осложняется большой вариабельностью этой характеристики вследствие того, что фитоэлементы распределены в пространстве случайным образом и подвержены случайным флуктуациям ветрового потока.
В наибольшей степени требованиям универсальности отвечает методика, в основе которой лежит моделирование кроны винограда геометрической фигурой (358]. В том виде, как она описана выше, методика имеет то ограничение, что приемлема для типов кроны с достаточно высокой оптической плотностью, обеспечивающей практически полное поглощение проникающих в крону солнечных лучей. Кусты с «ажурной» кроной и относительно невысокими характеристиками оптической плотности будут пропускать часть лучей через боковые стороны, а также через вертикальный слой фитомассы. Поэтому для таких кустов потребуется дополнительное определение функции пропускания лучей в зависимости от плотности кроны или ее ажурности. Установление коэффициентов пропускания или же коэффициентов поглощения для ИР и ФАР (почасовых, дневных и сезонных) для крон с различной оптической плотностью позволило бы придать методике, основанной на моделировании кроны геометрической фигурой, универсальный характер.

Фотосинтетическая деятельность и продуктивность виноградника – Вопросы методики учета фотосинтетической деятельности винограда

Содержание материала

IV.1. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ МЕТОДИКИ УЧЕТА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВИНОГРАДА В НАСАЖДЕНИЯХ
В настоящее время разработаны общие принципы и методы учета ФД растений в посевах [201, 260, 293]. Применительно к винограду параметры некоторых из них требуют уточнения, в частности определение площади листьев, ЧПФ и др.
Существует большое число методов определения площади листьев с учетом их морфологии [260, 306, 383]. В исследованиях с виноградом в зависимости от требуемой точности и условий работы целесообразно использовать следующие методы: планиметрирования, весовой, а также различные модификации расчетных методов, в основе которых лежит корреляционная связь между площадью листа и некоторыми его морфологическими параметрами: диаметром, длиной боковых жилок и др. [186, 199, 421, 464].
В основе широко распространенного в виноградарстве «ампелометрического» метода [199] лежит представление о площади листа как площади круга. Поскольку фактическая площадь листа меньше площади круга, вносится поправка на фирму листа и его рассеченность. Поправочный коэффициент рассчитывается как отношение величины истинной площади липа, полученной с помощью планиметра, к вычисленной по формуле. В условиях Крыма для группы сортов поправочный коэффициент изменяется от 0,82 до 0,88 [15], для группы сортов и Грузии [37] — от 0,74 до 0,79. Достоинством расчетного метода является простота, достаточно высокая точность и возможностиопределения площади без отделения листа от растения.
Площадь листьев побега определяется суммированием площадей всех листьев побега.
Эффективны также расчетные методы, основанные ми линейной зависимости между длиной побега и площадью его листьев [173]. На рис. 24 показана такая зависимость для ряда сортов винограда в условиях Крыма. В конце вегетации в зависимости от погодных условий количество листьев на побегах может варьировать, потому целесообразнее рассчитывать площадь листьев побега умножением количества листьев на площадь «среднего» листа. Площадь листьев всего куста получают умножением площади листьев «среднего побега» на среднюю нагрузку побегами.
Для характеристики ФД растений наряду с размерами площади листьев используется показатель фотосинтетического потенциала (ФП). Он выражается в м 2 >днях и представляет собой сумму ежедневных площадей листьев растения или ценоза за вегетационный период или за какую-то его часть. Величина ФП побега, куста или виноградника рассчитывается суммарно за вегетацию или за отдельные его периоды, как это показано на рис. 25. Площадь фигуры АБВ определяют с помощью планиметра или весовым методом. Общим требованием при проведении биометрических измерений является представительность выборки [379].
У винограда подавляющая часть ассимилятов используется пи построение побегов и гроздей. Часть ассимилятов затрачивается на рост корней, утолщение штамба, рукавов и скелетных корней, а также откладывается в них в форме запасных веществ. Определение всей массы годичной фотосинтетической продукции в многолетних частях куста связано с большими методическими и техническими трудностями. Поэтому в исследованиях за величину биологической продукции Убиол обычно принимают массу одногодичных побегов (с листьями) и гроздей. Хозяйственно ценную часть урожая УХоз составляют грозди.

Рис. 24. Зависимость площади листьев, побега от его длины i.Сорта: 1 — Хиндогны, 2 — Мускат белый (Южный берег Крыма), 3 — Шабаш, 4 — Рислинг рейнский, 5 — Ркацители (западная степная прибрежная зона Крыма).

Рис. 25. Пример определения величины фотосинтетического потенциала ФП по площади фигуры АБВ (по [143]).

В исследованиях с виноградом получили распространение методы определения фотосинтетической активности листьев, используемые обычно в работе с другими культурами [78, 260]. Это главным образом различные модификации газометрического и весового методов, определение фотосинтеза с помощью
14СС>2 и др. Однако, изучение взаимосвязи фотосинтеза с урожайностью не может ограничиваться только учетом количества усвоенной СО2 [250]. Более того, прямые опыты показали [320], что между уровнем наблюдаемого фотосинтеза и накоплением биомассы винограда нет прямой коррелятивной связи. Это особенно относится к кратковременным и единичным измерениям и к случаям, когда сравниваются сорта с различными биологическими свойствами.
Причина отсутствия такой связи — прежде всего чисто методическая. Правомерно в связи с этим замечание Стоева [336] о том, что путем определения фотосинтеза отдельного листа можно получить сведения о метамерных, сезонных и суточных изменениях фотосинтеза листьев. Однако эти данные не могут создать представления о суммарном фотосинтезе всего куста за суточный цикл и балансе распределения и использования ассимилятов на формирование гроздей и вегетативных органов. И совершенно очевидно, что такие кратковременные определения фотосинтеза на отдельных листьях не могут служить для обоснования каких-либо выводов, касающихся величины урожая и его качества, как это иногда еще имеет место в ряде работ (большей частью агротехнического характера).
В исследованиях по проблеме «Фотосинтез и урожай» для характеристики фотосинтетической активности листьев в связи с накоплением биомассы растения чаще всего используется показатель ЧПФ, характеризующий весовое количество суточного прироста сухого вещества растения в расчете на 1 м 2 площади листьев. Величина ЧПФ может рассчитываться как средняя за вегетацию, так и за отдельные его периоды на общую биомассу или на хозяйственную часть (ЧПФХ03), характеризуя тем самым роботу листового аппарата на формирование гроздей.
Вместе с тем следует отметить, что величина ЧПФ — не однозначный показатель фотосинтетической активности листьев. Она может меняться при постоянном фотосинтезе в зависимости от дыхания, а также тогда, когда фотосинтез и дыхание стабильны, но изменяется отношение сухой фитомассы растений к его листовой поверхности; при густом РП общая площадь листьев может быть больше фактической ассимилирующей листовой поверхности; если фотосинтезируют и стебли растений, то величина ЧПФ, рассчитанная на единицу площади листовой поверхности, будет завышена. Эти особенности пока ЧПФ следует принимать во внимание при интерпретации получаемых данных.
В исследованиях с виноградом для характеристики работы листьев в связи с урожаем гроздей часто используется показатель продуктивности листьев (ПЛ). Величина ПЛ рассчитывается как отношение сырой массы гроздей или сахара гроздей к единице площади листьев куста
Следует, однако, отметить, что простой пересчет сырой массы гроздей (или сахара гроздей) на площадь листовой поверхности отражает не потенциальную продуктивность единицы площади листьев, а фактически сложившееся соотношение между массой гроздей и листовой поверхностью. Иначе говоря, такой пересчет дает представление о степени использования листовой поверхности на формирование гроздей, но не характеризует работу единицы площади листьев как таковой. Очевидно, что при недогрузке куста гроздями образуется «избыток» площади листьев и величина ПЛ окажется заниженной. При перегрузке гроздями в формирование их частично вовлекаются пластические вещества из многолетних частей куста [49, 238] и величина ИЛ завышается. Методика определения потенциальной ПЛ на изолированных кольцеванием побегах [15] учитывает эту особенность винограда.
Интегрирующим показателем ФД растений в фитоценозах является коэффициент использования падающей ФАР щ. Он характеризует эффективность использования ценозом падающей ФАР на всю площадь РП в зависимости от видового состава, структуры РП и др.

1 Поскольку процентное содержание сахара в соке ягод в разных случаях разнос, правильнее характеризовать этот показатель не по сырой массе, и по количеству сахара гроздей.

КПД ФАР служит мерилом относительного уровня использования солнечной энергии фитоценозом, но не дает исчерпывающей характеристики продуктивности ценоза как источника того продукта, ради которого культура возделывается. Поэтому целесообразно одновременно иметь данные о величине и качестве хозяйственной продукции.
В настоящее время разработана система объективной оценки фотосинтетической продуктивности ценозов [251, 255]. Продуктивность, при которой растения посева или насаждения накапливают приходящую за время фактической вегетации ФАР с суммарным КПД всего 0,5—1%, считается низкой; продуктивность посевов с КПД 1—2%—средней, 2—3%—хорошей, 3—4%—высокой и 4—5%—очень высокой. В исследованиях, проведенных в контролируемых условиях при оптимизации всех факторов среды (где лишь ФАР являлась лимитирующим фактором), показано, что КПД ФАР по продуктивности ценоза в широком диапазоне ее интенсивности (

50—150 вт/м 2 ) составил примерно 6%, что отвечает теоретически максимальной величине [226]. В качестве возможных принимаются следующие КПД падающей ФАР на формирование урожаев: в зонах полной обеспеченности влагой, а также в культуре растений с поливами — не менее 4 и до 5—6%; в зонах недостаточного увлажнения (средняя зона) — 1—2%; в сухих зонах (сухая степь, полупустыня) —0,7—1,0% [251, 255].
Как известно, калорийность органических соединений определяется их составом. Растения, содержащие повышенное количество жира и белка, имеют высокую калорийность (5,5—6,5 ккал/г), углеводистые — относительно низкую (4,0— 4,3 ккал/г), зерновые культуры по теплотворности занимают промежуточное положение — 4,5—5,5 ккал/г [160].

Таблица 14
Калорийность органов винограда1 в момент уборки урожая (ккал/г сухого вещества)

Источники:

http://www.dissercat.com/content/fiziologicheskie-protsessy-vinograda-v-zavisimosti-ot-biologicheskikh-osobennostei-privivoch
http://vinograd.info/info/solnechnaya-radiaciya-i-produktivnost-vinogradnika/pogloschenie-solnechnoy-radiacii-vinogradnikom-i-kpd-far-v-produkcionnom-processe-2.html
http://vinograd.info/info/solnechnaya-radiaciya-i-produktivnost-vinogradnika/fotosinteticheskaya-deyatelnost-i-produktivnost-vinogradnika-2.html