Оптимизация архитектуры кроны куста – Некоторые аспекты проблемы программирования урожаев винограда

Некоторые аспекты проблемы программирования урожаев винограда

Содержание материала

А. Г. Амирджанов
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ УРОЖАЕВ ВИНОГРАДА
“Если физиология аналитическая оказалась столь плодотворною, то не может ли возникнуть рядом с нею или по ее следам и физиология синтетическая”
К. А. Тимирязев. Избр. соч., 3, 1949, с. 397.

ВВЕДЕНИЕ

Синтетическое направление в фитофизиологии сформировалось в последние годы на основе представления о растительных, организмах и ценозах как целостных системах (Калмыков, 1969; Сетров, 1971). В растениеводстве это направление стало методологической основой для разработки принципиально новых подходов в повышении урожайности сельскохозяйственных культур — получении планируемых урожаев по заранее намеченным оптимальным схемам или программам.
Программирование урожайности понимается как разработка комплекса взаимосвязанных мероприятий, своевременное и высококачественное выполнение которых обеспечивает получение заранее рассчитанного уровня урожая высокого качества (Шатилов, 1973). Задача программирования — оптимизировать основные факторы жизнедеятельности растений в агрофитоценозах. Сущность принципа оптимизации заключается в отыскании и выборе наивыгоднейшего варианта количественного и качественного сочетания условий внешней среды, при котором в каждом отдельном случае обеспечивается наибольшая, экономически целесообразная продуктивность возделываемой культуры (Климов с сотр., 1971). Конечная цель оптимизации—поиск и достижение в конкретных условиях биологического потолка урожая той или иной сельскохозяйственной культуры при рациональном использовании природных, трудовых и других ресурсов.
Биологической основой метода программирования урожаев являются закономерности фотосинтетической деятельности растений в агрофитоценозах. Ценоз как единая фотосинтезирующая система связывает все факторы и процессы продуктивности в единую динамическую систему, работа которой подчиняется основной задаче — использованию энергии солнечной радиации с наибольшим коэффициентом полезного действия.
Программированное получение урожаев — проблема комплексная и многоплановая. В разработке ее принимают участие растениеводы, физиологи, агрохимики, физики, климатологи, математики и др. Общие принципы программированного получения урожаев сельскохозяйственных растений, а также результаты исследований в этом направлении изложены в ряде работ (Ничипорович, 1970, 1977; Шатилов, 1973, 1977; Росс, 1970; Климов с сотр., 1971; Савицкий, 1967; Шарифуллин, 1973; Лысогоров, Сухоруков, 1973; Шульгин, 1973; Устенко, 1975; Чирков, 1974; Каюмов, 1977; Бондаренко с сотр., 1975; Добрева, Стоев, 1977; Амирджанов, 1971, 1976, и др.).
Исследования по программированию урожаев в настоящее время ведутся главным образом на однолетних полевых культурах. И хотя общие принципы программирования распространяются на все сельскохозяйственные растения, необходима их конкретизация применительно к отдельным культурам. Это касается, в частности, и физиологических аспектов программирования урожаев винограда, некоторые из которых рассматриваются в этом разделе.

СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ И ОЦЕНКА УРОВНЯ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИНОГРАДНИКОМ

Потенциал фотосинтетической продуктивности территории определяется количеством поступающей на нее за период вегетации 1 энергии фотосинтетически активной радиации (ФАР) — видимого излучения Солнца с длиной волны 380—710 nm (Тооминг, Гуляев, 1967). Интегрирущим показателем продуктивности фитоценоза является коэффициент использования энергии падающей ФАР (ηф). Определение фактического уровня КПД ФАР (ηф факт.) виноградника в той или иной зоне является необходимым начальным этапом работ по программированию урожаев. В дальнейшем выясняются причины несоответствия между теоретически возможными (ηф макс.) и фактическими показателями КПД ФАР и намечаются пути сокращения этого разрыва с целью увеличения урожаев с учетом конкретных условий.
В качестве критерия продуктивности принимаются следующие уровни ηф макс.: в зонах полной обеспеченности влагой, а также в культуре с поливами —4—5%, в зонах ограниченного водоснабжения — 3—4%, в зонах недостаточного увлажнения—1—2%, в сухих зонах — 0,7—1,0% (Ничипорович, 1966).

1 Период вегетации — время года, ограниченное среднесуточной темпера турой воздуха выше 10°С (биологический нуль для винограда). Вегетационный период — время прохождения цикла развития винограда от распускания почек до опадания листьев (естественного или вызванного условиями погоды).

КПД падающей ФАР рассчитывается на всю площадь виноградника (включая междурядья) по формуле

где q — теплота, выделяющаяся при сжигании lg сухого вещества биомассы (kal); Δт — количество сухой биомассы, созданной виноградником за время τ (обычно не менее 10 дней); Qф — приход ФАР на гектар виноградника за то же время.
КПД падающей ФАР, рассчитанный относительно всей площади виноградника, позволяет оценить влияние способа культуры (ориентации рядов, густоты посадки, системы ведения кустов, формировки), а также сортового состава, уровня плодородия почвы и других факторов на продуктивность виноградника. Расчет КПД ФАР можно проводить как на биологический урожай (Убиол — сухой вес побегов и гроздей), так и на его хозяйственную часть (Ухоз — сухая масса гроздей). Теплота сгорания побегов и гроздей винограда принимается равной в среднем 4 kcal/g сухого вещества.
В европейской части СССР в зоне виноградарства (Одесса) за период вегетации поступает в среднем – 4,4млрд, kcal/ha ФАР (Молдау с сотр., 1963). Расчеты показывают, что если на образование органической продукции будет использован только 1 % падающей ФАР, то Убиол виноградника составит 110 cwt/ha. При фактически существующих соотношениях между массой гроздей и вегетативной массой куста (в сухом весе примерно 1:1) и 20 %-ном содержании сухого вещества в гомогенате ягод указанной биологической продукции соответствует сырой урожай гроздей в 275 cvvt/ha. При условии достижения уровня ηф макс. (2% для этой зоны, без орошения) урожаи должны были бы составить – 550 cwt/ha. Фактически же для суходольных виноградников в этой зоне высокими считаются урожаи в 100— 120 cwt/ha, что соответствует КПД ФАР – 0,4—0,5% и характеризует виноградники в этой зоне как агроценозы низкой продуктивности.
Энергетическая эффективность растительного покрова (РП) как светопоглощающей системы оценивается по величине КПД поглощенной ФАР. Этот коэффициент представляет собой КПД продукционного процесса и определяется по формуле (Тооминг, Каллис, 1973):

где Пф— величина ФАР, поглощенная РП за время τ.
КПД падающей ФАР (ηф) и КПД поглощенной ФАР связаны между собой соотношением

Некоторые аспекты проблемы программирования урожаев винограда – Нагрузка побегами как фактор программирования урожая винограда

Содержание материала

Основными факторами, с помощью которых достигается повышение продуктивности посевов и насаждений, являются, как известно, удобрения и орошение. У однолетних культур величину ФП, а следовательно, и потенциал его продуктивности можно также изменять в разные годы за счет сроков посева, густоты и способа сева.
В отличие от посевов на винограднике в продолжение его эксплуатации последние факторы не поддаются регуляции. Единственным фактором, с помощью которого можно изменить фотосинтетическую мощность растения и потенциал его хозяйственной продуктивности, является нагрузка побегами. Именно за счет увеличения на кусте количества нормально развитых побегов — элементарных продукционных единиц виноградника — могут быть реализованы мероприятия, направленные на улучшение условий выращивания, растений и повышение продуктивности данного виноградника.
Нагрузка побегами 1 является одним из основных агротехнических приемов, с помощью которых регулируется рост и плодоношение винограда. С точки зрения продукционного процесса действие нагрузки побегами проявляется в различных направлениях. В зависимости от количества развившихся, или оставленных на кусте побегов увеличивается или уменьшается их рост, изменяется площадь листьев куста и соотношение между листьями и гроздями, отмечается снижение ЧПФ при увеличении нагрузки побегами (Рыбин, Цурканенко, 1970) и увеличение ЧПФ при увеличении нагрузки гроздями (Мыцу, 1974). Результирующий эффект нагрузки проявляется в изменении числа гроздей на кусте, размера грозди, величины и качества урожая (Негруль, 1930).

1 В ряде случаев нагрузку винограда характеризуют по количеству оставленных после обрезки глазков. Истинной нагрузкой следует считать количество зеленых побегов — плодоносных и бесплодных, оставленных после обрезки и обломки для получения планового урожая, оптимального прироста побегов и сохранения формы куста.

Урожай растений формируется в результате сложного взаимодействия большого числа факторов. Они могут быть разделены на „внешние” (солнечная радиация, вода, минеральное питание и др.) и “внутренние”, обусловленные природой самого растения.
При планировании урожая винограда (применительно к задачам программирования) к числу “внутренних” факторов можно отнести две категории показателей, совокупное действие которых проявляется в величине урожая.
Первая из них включает агробиологические показатели, основу которых составляют элементы плодоношения: количество побегов на кусте—нагрузка побегами (N), коэффициент плодоношения (Kпл) и средняя масса грозди (Г). С учетом количества растений (Р), размещенных на гектаре насаждения, эта группа показателей образует структурную формулу урожая винограда: (21)
где Ус —сырая масса урожая гроздей (cwt/ha); 10-5 — для пересчета g в cwt/ha.
В уравнении (21) постоянной (для некоторой структуры виноградника) является величина Р и относительно стабильной (при нормальном развитии растений) — величина Г, представляющая собой ампелографический признак. Числовые характеристики показателей N и Кпл в наибольшей степени варьируют по годам.
Ко второй категории относятся показатели фотосинтетической деятельности, обусловливающие непосредственно получение запланированной органической продукции, составляющей которой является урожай гроздей. Эта категория показателей представляется уравнением (7).
Сопоставление уравнений (7) и (21) показывает, что левые их части идентичны (в первом случае урожай выражен в сухом весе, во втором — в сыром). В правой части уравнения (21), как отмечалось, наиболее вариабельными являются показатели N и Кпл· Следовательно, задача программирования урожая винограда в рамках рассматриваемого звена сводится к установлению количественных связей между агробиологическими показателями и показателями фотосинтетической деятельности и к отысканию на основе этих связей согласованных параметров, отвечающих уровню планируемого урожая.
В качестве примера рассмотрим некоторые из этих связей.
В опыте на сорте Ркацители в условиях орошения (Амирджанов, Кирпичев, 1976) была установлена обратная линейная зависимость (τ=—0,91) между средней длиной побега (l, cm) и нагрузкой побегами (У). Аналитически она представляется уравнением
(22)
Зависимость ЧПФ от совместного действия Кпл и числа побегов (N) описывается уравнением множественной регрессии:
(23)
Значения коэффициентов линейной регрессии при Кпл и N показывают, что изменение ЧПФ в пределах исследованных нагрузок (от 10 до 50 на куст) зависит главным образом от Кпл. Для некоторой стационарной силы куста изменение числа побегов само по себе на величину ЧПФ существенного влияния не оказывало.

Расчетные показатели плодоношения, нагрузки побегами и фотосинтетической деятельности винограда для разных уровней планируемого урожая *

* Средний вес грозди принят равным 150 g; Кхоз=0,5; содержание сухого вещества в гомогенате ягод — 22% при сахаристости сока 18—20%.
Существование тесной связи между ЧПФ и Кпл представляет интерес в том отношении, что планируя уровень плодоносности винограда или определив перед обрезкой фактический уровень плодоносности (Кпл), можно по уравнению связи (23) найти среднюю за вегетацию ЧПФ и затем по уравнению (7) определить необходимый ФП для получения планируемой биомассы.
В табл. 4 приведены данные о планируемом урожае винограда сорта Ркацители. Нагрузка побегами на планируемый урожай рассчитана по формуле (21), величина ЧПФ — по уравнению связи (22), ФП — по уравнению (7), средняя длина побега — по уравнению связи (21).
Уровень 100 cwt/ha обеспечивается в пределах К от 0,6 до 1,6 при значениях N в интервале от 25 до 9 побегов на куст. Средняя длина побега для всего диапазона нагрузки соответствует критериям полноценного побега 1 (126—164 сm). Однако для этого уровня расчетные значения ФП (396—283 m2. дней /куст) уступают максимальным фактическим (547—564 m2. дней), что свидетельствует о неполном использовании потенциала растений. Необходимым условием получения урожая в 100 cwt гроздей является обеспечение водой и минеральным питанием для формирования ФП в 1,26—1,76 млн. m2. дней и получения сухой биомассы в 44 cwt/ha.
Уровень урожая в 150 cwt/ha обеспечивается в диапазоне нагрузки от 37 до 14 побегов на куст, однако при K=0,6 необходимый потенциал куста превышает фактический, т. е. появляется элемент ограничения.

1 Для большинства европейских сортов винограда к “полноценным” (нормально развитым) побегам относятся побеги длиной более 75 cm и диаметром более 5 cm (“Методические рекомендации”, 1976).

Рис. 3. Схема оптимизации процесса формирования урожая винограда на участке с подпочвенным орошением с мая по октябрь. Сплошными линиями показаны расчетные характеристики, прерывистыми — фактические показатели (для 1 ha виноградника)
1 — рост площади листьев (тыс. m2); 2 — накопление сухой биомассы (cwt); 3 — рост побегов (cm); NPK — месячные дозы азота, фосфора и калия (kg д.в.); 4 — расход воды на транспирацию по декадам
Средняя длина побега (119—132 cm) при всех нагрузках отвечает критериям полноценного побега. Для этого уровня продуктивности необходимо формировать на гектаре потенциал в 1,88—2,44 млн. m2. дней для получения общей сухой биомассы в 66 cwt/ha.
Уровень урожая в 200 cwt/ha в интервале Кпл от 0,6 до 1,6 обеспечивается нагрузкой от 50 до 18 побегов на куст. Однако с учетом фактического ФП куста требованиям этого уровня удовлетворяет только нагрузка в 18 побегов при Кпл =1,6 и с некоторым допущением нагрузка в 20 побегов при Кпл=1,4
Следует отметить, что в разные годы величина средней массы грозди может отклоняться от „средней ампелографической“. Тем не менее, использование при программировании урожаев винограда показателя „средняя масса грозди“, по нашему мнению, оправдано, так как на данном этапе возможности управления размером грозди в процессе формирования урожая остаются неясными.
При программированном получении урожаев применение различных агротехнических приемов имеет своей целью осуществление технологического цикла, обеспечивающего получение запланированного урожая. С этой точки зрения применительно к фактору “нагрузка побегами” целесообразно использовать понятие “технологического режима нагрузки”. Это понятие объединяет агробиологические показатели, показатели фотосинтетической деятельности и качественные характеристики урожая в целостную систему, которая может быть смоделирована графически и математически. Связь урожая гроздей в этой системе с факторами внешней среды осуществляется через величину биологического урожая, получаемую расчетным путем для заданной структуры урожая. Критериями “оптимальной нагрузки побегами” могут служить средняя длина побега и показатель структуры урожая (Кхоз).
Принцип согласования силы куста и плодоносности побегов при определении оптимальной нагрузки является основополагающим в виноградарстве (Болгарев, 1960; Захарова, 1964; Мержаниан, 1951). Как известно, формулы нагрузки на планируемый урожай, предложенные Мержанианом (1951) и Болгаревым (1960), наряду с другими показателями, учитывают именно величину Кпл, определяемую ежегодно перед обрезкой кустов. Подходы, лежащие в основе программированного получения урожаев винограда, не только отчетливо подтверждают этот принцип, но и конкретизируют его, раскрывая физиологическое содержание таких понятий, как “состояние растений”, “оптимальная длина побега” и др. Актуальной в связи с этим представляется разработка экспресс-методов определения эмбриональной плодоносности почек винограда, а также организация в хозяйствах службы прогноза плодоносности побегов. Необходимо дальнейшее совершенствование расчетных методов установления “оптимальной нагрузки побегами” на планируемый урожай на основе согласования агробиологических и физиологических аспектов оценки потенциала продуктивности растений. В зависимости от этапа исследований эти методы могут быть разной степени точности и сложности.
На рис. 3 показана общая схема оптимизации процесса формирования урожая винограда на участке с подпочвенным орошением (Амирджанов , 1976).
В своем завершенном виде оптимальное программирование урожаев предполагает использование вычислительной техники и соответствующих математических моделей основных процессов формирования урожая (Иванов с сотр., 1975). Получение заданного урожая обеспечивается наличием трех машинных программ: прогностической, оперативно-текущей и корректирующей. Прогностическая программа определяет предполагаемое или планируемое нарастание биомассы по этапам органогенеза на протяжении продукционного периода. Оперативно-текущая программа представляет фактическое нарастание массы урожая в зависимости от конкретных и складывающихся погодных условий в период вегетации. Корректирующая программа используется для оперативного корректирования (поправок) хода формирования урожая в случае отклонения его от прогностической программы.
Практическая реализация программ достигается путем составления соответствующих технологических карт и сетевых графиков возделывания сельскохозяйственных культур.

Некоторые аспекты проблемы программирования урожаев винограда – Фотосинтетическая деятельность растений – основа программированного получения урожаев

Содержание материала

Органическое вещество, составляющее биомассу растений, образуется в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды за счет энергии поглощенной растениями ФАР. Связанная в урожае энергия ФАР является, таким образом, энергетическим выражением продуктивности фитоценоза.
Уже первые исследования показали, что между интенсивностью фотосинтеза единицы площади листа в единицу времени и накоплением биомассы растения отсутствует прямая зависимость (Тагеева, 1931; Катунский, 1941). В балансовом уравнении Иванова (1941) общая продуктивность фотосинтеза рассматривается как функция средней за учетный период интенсивности фотосинтеза величины фотосинтезирующей поверхности и рабочего времени. Уравнение учитывает также интенсивность дыхания и объем дышащей массы растения.
С развитием работ по проблеме “Фотосинтез и урожай” возникло представление о фотосинтетической деятельности растений как сложной совокупности процессов, в основе которых лежит поглощение растениями в фитоценозах энергии ФАР, и использование ее в процессе фотосинтеза на формирование урожаев (Ничипорович, 1956, 1966, 1966а, 1977).
Фотосинтетическая деятельность растений характеризуется интенсивностью фотосинтеза листьев и качественным составом образующихся в них биопродуктов, ходом роста вегетативных органов и листовой поверхности, накоплением биомассы растений, распределением продуктов фотосинтеза между вегетативными и репродуктивными органами и др.
Фотосинтетическая деятельность растений находится под постоянным влиянием состояния и динамики внешней среды. В отличие от одиночно стоящего растения на фотосинтетическую деятельность растений в ценозах оказывает влияние ценотическое взаимодействие растений, проявляющееся в конкуренции растений за условия жизни.
Как процесс формирования урожая фотосинтетическая деятельность растений подчиняется определенным законам и поддается количественному и качественному описанию, моделированию и управлению.
В основе работ по программированному получению урожаев лежит уравнение урожая, предложенное Ничипоровичем (1956). Уравнение дает количественное выражение зависимости биологических урожаев от размеров и работы листового аппарата с учетом качественной направленности процесса:

где Убиол — общий вес сухой биомассы растения; Фсо2 — интенсивность фотосинтеза (количество усвоенной СO2 в g/m2.день); Кэф— коэффициент эффективности фотосинтеза (отношение фактически накопленной сухой массы урожая к количеству усвоенной СO2); Л—площадь листьев (m2/ha); и — число дней продукционного периода.
Общий биологический урожай (Убиол) представляет собой сумму суточных приростов сухой массы растения. Зависимость хозяйственного урожая (зерно, плоды и др.) от биологического урожая представляется уравнением

где Кхоз — коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза, характеризующий долю сухого вещества Ухоз от массы Убиол.
Для характеристики фотосинтетической деятельности растений наряду с размерами площади листьев используется показатель фотосинтетического потенциала (ФП). Он выражается в m2. днях и представляет собой сумму ежедневных площадей листьев растения или ценоза за вегетационный период или за какую-то его часть (ФП= ΣЛ.п). Показатель ФП является одним из основных при программировании урожая. Выражение ФСO2 х Kэф характеризует чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ, или ,,нетто-ассимиляцию“), т. е. весовое количество суточного прироста сухого вещества растения в расчете на 1 m2 площади листьев. С учетом указанных преобразований уравнение (5) получит следующий вид:

Суточный прирост общей сухой массы биологического урожая определяется как произведение

На основе данных по фотосинтетической деятельности (Л, ФП, ЧПФ, С) с учетом факторов обеспечения (вода, минеральное питание и др.) определяется предполагаемое или планируемое нарастание биомассы по фазам вегетации на протяжении вегетационного периода для получения заданной величины Убиол с оптимальной структурой урожая (Кхоз).
Наивысшие урожаи могут быть получены при следующих оптимальных условиях (Ничипорович, 1956):
а) быстром развитии и сохранении в течение возможно длительного времени в активном состоянии большей площади листьев (Л);
б) наиболее высоких величинах интенсивности и коэффициентах эффективности фотосинтеза;
в) наиболее высокой чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) и высоких суточных приростах (С) сухого вещества;
г) наилучшем распределении и использовании образуемых веществ на формирование хозяйственной части урожая (Кхоз);
д) наиболее полном использовании потенциального периода вегетации (n).

Таблица 1
Зависимость величины урожая винограда (kg) от площади листьев (т2)

1 kg сахара ягод

Kozina (цит. по Стоеву, 1973)

Couvillon, Nakayama, 1970

Liuni (цит. по Стоеву, 1973)

Тодоров, Занков, 1964

Мельник, Анисимова, 1953

Для программирования урожая винограда представляет интерес показатель “продуктивности листьев”, характеризующий количество сырого урожая или сахара гроздей 1 , произведенное в расчете на единицу площади листьев.
Следует отметить, что простой пересчет сырой массы или валового сахара гроздей на листовую площадь растения характеризует фактически сложившееся соотношение между площадью листьев и гроздями, но не потенциальную продуктивность листьев (ПЛ). Для получения характеристики потенциальной ПЛ необходимо, чтобы площадь листьев по отношению к гроздям находилась в оптимуме или ограничивала бы рост гроздей. Это достигается в опытах с различной нагрузкой побегами или путем частичного удаления листьев с побега при одновременном их кольцевании (Амирджанов, 1963).
В табл. 1 показаны полученные разными исследователями данные по продуктивности листьев винограда. Для возможности сопоставления они приведены нами к одной характеристике: площади листьев, необходимой для получения единицы урожая (1 kg сырой массы гроздей или 1 kg сахара гроздей).
Величина ПЛ винограда варьирует в широких пределах; от 3 до 15 m2/kg сахара и от 0,7 до 2,0 m2 /kg сырого урожая гроздей, что, очевидно, в большей степени вызвано разными методами расчета, чем фактической потенциальной продуктивностью листьев. Если с известным допущением усреднить соответствующие крайние значения, то необходимая площадь листьев составит для получения 1 kg сырого урожая ягод — 1—1,5 m2; для получения 1 kg сахара гроздей — 6—9 m2.
Эти величины практически идентичны для ягод с сахаристостью сока 17—18% при содержании сока в ягодах 80%.
Таким образом, по самой приближенной оценке при благоприятных условиях для получения 100 cwt гроздей при сахаристости сока ягод 17—18 % необходимо иметь на гектаре – 10—15 тыс. m2 площади листьев. Количество побегов, соответствующее этой площади листьев и необходимое для получения заданного урожая, будет зависеть от фитометрических характеристик побега и показателей его плодоносности: коэффициента плодоношения 2 и средней массы грозди или, иначе говоря, от продуктивности одного побега.
Как показывают исследования, урожаи наиболее тесно коррелируют с размерами листовой поверхности. Следовательно, для получения планируемого урожая винограда необходимо иметь на гектаре такое количество нормально развитых побегов, ход роста которых обеспечил бы получение расчетной величины ФГТ. Это обстоятельство указывает на важность изучения закономерностей роста побегов винограда в зависимости от нагрузки побегами и гроздями, длины обрезки, формировки, фона питания и др. с целью установления “оптимального” хода роста.
При оптимальных условиях произрастания растения должны не только осуществлять большую фотосинтетическую работу, но и эффективно использовать продукты фотосинтеза на формирование хозяйственной части урожая— гроздей.
У винограда структура биологического урожая определяется как внешними факторами, так и природой самого растения. К числу “внутренних” факторов относятся такие, как сила роста куста, плодоносность побегов, величина грозди, нагрузка побегами и гроздями и др. У растений с одинаковой вегетативной массой величина Кхоз будет тем больше, чем выше плодоносность побегов. При одинаковой плодоносности уменьшение вегетативного прироста повлечет за собой повышение показателя Кхоз.
Величина Кхоз у винограда изменяется в больших пределах. У сорта Алиготе в зависимости от площади питания она изменялась от 0,45 до 0,57; у сорта Карабурну — от 0,60 до 0,67 (Плакида, 1967). У сорта Болгар (синоним Карабурну) в зависимости от высоты штамба величина Кхоз, изменялась от 0,48 до 0,71 (Панделиев, 1976). В опытах Стоева и Добревой (1976) у сорта Ркацители в приземной культуре Кхоз составил 0,45, а при штамбовой культуре — 0,73 при близких значениях Убиол (1,34 и 1,38 kg на куст).

1 Поскольку процентное содержание сахара в соке ягод в разных случаях неодинаково, правильнее характеризовать этот показатель не по сырому урожаю, а по количеству сахара гроздей.

2 Коэффициент плодоношения (Кпл) — среднее число гроздей на один развившийся побег.

По нашим данным у сорта Шабаш в зависимости от густоты посадки и формировки кустов величина Кхоз изменялась от 0,33 до 0,46; у сорта Рислинг рейнский — от 0,33 до 0,52. У сортов Пино гри, Мускат белый и Хиндогны в среднем за пять лет величина Кхоз составила соответственно 0,30, 0,47 и 0,36.
Задача состоит в том, чтобы при помощи различных агротехнических приемов находить для каждого отдельного случая оптимальную величину Кхоз, т. е. добиваться наилучшего перераспределения ассимилятов на формирование хозяйственного урожая. Вместе с тем величину Кхоз у винограда нельзя увеличивать беспредельно. Превышение Кхоз некоторого оптимального для конкретного случая уровня практически будет означать перегрузку кустов гроздями, и это может служить причиной ухудшения качества ягод и ослабления силы кустов. С точки зрения создания высокопродуктивных насаждений с оптимальной структурой кустов важным представляется подбор сортов, сочетающих высокие показатели плодоносности с относительно умеренным ростом побегов.
Получение планируемых урожаев винограда требует знания механизма взаимодействия показателей фотосинтетической деятельности. Пример такого взаимодействия показан на рис. 1.

Рис. 1. Графическое представление механизма фотосинтетической деятельности винограда в насаждении
1 — сухая биомасса (У); 2 — потенциальный хозяйственный урожай (Ухоз); 3 — хозяйственный коэффициент (Кхоз); 4 — чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ); 5 — реальный хозяйственный урожай (Ухоз 2)
С увеличением на гектаре площади листьев (ФП) растет величина Убиол, но не пропорционально, поскольку с ростом площади листьев снижается ЧПФ. По мере роста площади листьев (Л) повышается также величина Ухоз. Максимальные уровни Ухоз при заданных Л характеризуются линией регрессии Ухоз 1, которая получена при условии, что величина Кхоз оставалась постоянной (0,45 для сорта Шабаш). Однако по мере роста Л снижается Kхоз, и в результате реальные уровни хозяйственного урожая — Ухоз 2 отклоняются от максимальных. По мере увеличения Л насаждения разрыв между максимальными (Ухоз 1) и реальными (Ухоз 2) урожаями гроздей увеличивается; возникает как бы „эффект ножниц“. Уменьшение Кхоз в насаждениях с густой посадкой (имеющих высокие показатели Л) обусловлено снижением плодоносности побегов: Кпл и средней массы грозди.
Для разбираемого случая зависимость Убиол (cwt/ha) от ФП (млн.m2. дней) имеет линейный характер и описывается уравнением

Связь между Ухоз (cwt сухого вещества) и площадью листьев (тыс. m2) описывается квадратичным уравнением

Аналогичный характер связи выявлен Ординовой (1968) между сырым урожаем гроздей и густотой посадки виноградника. Следовательно, одной из задач оптимизации продукционного процесса винограда для получения планируемых урожаев является отыскание оптимальных размеров площади листьев насаждения (количества побегов и соответствующего их размещения в пространстве), обеспечивающих получение максимального хозяйственного урожая без снижения его качества. Планируемый урожай должен быть обеспечен водой и минеральным питанием.

Источники:

http://vinograd.info/knigi/fiziologiya-vinograda-stoev/nekotorye-aspekty-problemy-programmirovaniya-urozhaev-vinograda.html
http://vinograd.info/knigi/fiziologiya-vinograda-stoev/nekotorye-aspekty-problemy-programmirovaniya-urozhaev-vinograda-6.html
http://vinograd.info/knigi/fiziologiya-vinograda-stoev/nekotorye-aspekty-problemy-programmirovaniya-urozhaev-vinograda-3.html