Органы виноградного растения

Основные ткани виноградного растения

Клетки виноградного растения различаются по форме, тол­щине оболочек, продолжительности жизни протоплазмы и функциям. Клетки одинакового строения, которые совместно выполняют специфи­ческую функцию, составляют ткань.

Основные ткани виноградного рас­тения — это образовательные, ассимиляционные, запасающие, защит­ные, механические и проводящие.

Образовательная ткань со­стоит из тонкостенных, упругих, быстрорастущих клеток, которые путем деления образуют новые клетки. Быстрый рост побегов весной проис­ходит благодаря делению и последующему увеличению клеток мери­стемы. Благодаря активной деятельности этой ткани происходит также рост корней.

Наибольшая часть меристемы представлена камбиальным слоем, находящимся между древесиной и корой. Ежегодно в результате деления клеток камбия образуется новый слой древесины и коры. На­растающая древесина остается на растении, кора же по мере старения слущивается.

При прививке требуется, чтобы камбиальные слои привоя и подвоя соприкасались. Только камбий может формировать клетки, обеспечивающие срастание привоя с подвоем.

Ассимиляционные и запасающие ткани состоят из крупных изодиаметричных клеток с тонкими стенками и большими меж­клетниками. Эти клетки сравнительно долговечны и могут изменяться, приобретая способность к делению, как, например, при образовании пробкового камбия. Из паренхимных клеток состоят разные органы ви­ноградного растения, например листья, кора, древесина, сердцевина, а также мякоть ягод.

Паренхима составляет большую часть внутренней ткани листьев, при этом ее клетки содержат хлоропласта. В паренхиме побегов и корней накапливаются запасные питательные вещества. В па­ренхимных клетках как древесины, так и коры откладываются кристал­лы щавелевокислого кальция.

Эпидермальная защитная ткань состоит из одного или нескольких слоев плоских клеток. Эта ткань образует внешний покров листьев, ягод, побегов и молодых корней. Наружные оболочки поверхностных клеток эпидермиса утолщены и покрыты слоем кутина — воскового водонепро­ницаемого вещества, выделяемого протоплазмой этих клеток.

На вы­зревших побегах, рукавах, стволе и на старых корнях слой эпидермиса заменяется слоями пробковой ткани. Она составляет внешнюю зону коры. Пробковая ткань образуется путем деления клеток пробкового камбия (феллогена) — слоя клеток, сформировавшихся в результате преобразования некоторых клеток паренхимы во внешней части жи­вой коры.

Оболочки клеток, отложенные к периферии пробковым камбием, вскоре после их образования пропитываются жироподобным водонепроницаемым веществом, который и вызывает их опробкове­ние. Затем эти клетки отмирают из-за недостатка воды. По мере утол­щения стебля отмершие внешние слои коры, называемые коркой, рас­трескиваются и затем слущиваются.

Отделившаяся корка постепенно заменяется новыми слоями корки, образующейся в результате деления клеток феллогена, который возникает в более глубоких слоях живой коры. Эпидермис и ткани, образованные пробковым камбием, защища­ют нежные внутренние ткани от проникновения паразитов, механических повреждений и чрезмерного испарения.

Механические и проводящие ткани состоят из ряда различных кле­ток. Оболочки этих клеток имеют значительные сплошные или местные утолщения. Клетки стволов и корней удлинены. Утолщенные оболочки клеток придают виноградному растению механическую прочность и жесткость.

Клетки проводящих тканей отмирают, когда их оболочки до­стигают максимальной толщины, но они еще продолжают функциониро­вать. Эти ткани обеспечивают путь для прохождения веществ из одной части куста в другую. Проводящая ткань древесины, или ксилема, проводит воду, растворенные минеральные и органические вещества. Проводящая ткань коры, иди флоэма, в основном проводит выработанные растением органические вещества, например сахар и простые белки.

Движение веществ в ксилеме совершается по трахеям и трахеидам, которые состоят из мертвых клеток. Трахеиды — это трубчатые клетки с утолщенными оболочками и заостренными концами. Утолщения обо­лочек бывают кольцевые, спиральные, точечные. Трахеи (сосуды) обра­зуются из группы соединенных концами клеток, перегородки между ко­торыми исчезают.

Сосуды винограда имеют большую длину и величину. Как и у трахеид, оболочки сосудов частично утолщены. Как трахеи, так и трахеиды хорошо приспособлены для продвижения по ним воды и рас­творенных в ней веществ.

Проводящие пути во флоэме состоят из ситовидных трубок, пред­ставляющих собой удлиненные тонкостенные клетки, которые содержат цитоплазму, но не имеют ядра. Цитоплазма соединяется через поры ситовидных пластинок, которые находятся на концах расположенных друг над другом или вклинивающихся друг в друга клеток.

Такая структура облегчает прохождение веществ, которые не могут пройти че­рез обычную клеточную оболочку. К ситовидным трубкам примыкают живые продолговатые клетки-спутницы, имеющие ядра. Положение ядер и их структурная связь с ситовидными трубками указывает на то, что ядра могут в какой-то степени влиять на цитоплазму трубок.

В период покоя ситовидные пластинки бывают закупорены, вслед­ствие чего движение питательных веществ по ним в это время не проис­ходит. Сахара и крахмал, накопившиеся в побегах, не могут перемес­титься к стволу и корням, после того как осенью в ситовидных трубках образуется мозолистое тело, состоящее из каллезы. Весной в начале вегетации мозолистое тело растворяется и ситовидные трубки снова функционируют.

Органы виноградного растения. В каждом виноградном растении, за исключением бессемянных сортов, на протяжении всей его жизни про­текают процессы, необходимые для его существования и продолжения рода. Бессемянные сорта размножаются вегетативно, черенкованием. Для выполнения различных функций, обеспечивающих существование растения и продолжение рода, у винограда, как и у других высших рас­тений, имеются специализированные органы. По выполняемой работе эти органы можно разбить на две группы: вегетативные и репродук­тивные.

Вегетативные органы. Они поглощают воду и элементы минерального питания из почвы, вырабатывают углеводы и другие питательные вещества в листьях. В этих органах происходят процессы дыхания, передвижения веществ, роста и т.д.

При развитии же репродуктивных органов образуются семена и плоды, благодаря чему у диких растений поддерживается существование вида, а культурные растения снабжают человека виноградом, изюмом, вином.

Строение виноградного куста

Виноград представляет собой многолетнюю лиану. Он имеет вегетативные органы: корень, стебель и листья и генеративные: соцветия, цветки, ягоды и семена.

Вегетативные органы.

Подземная часть — корень.

С помощью корня виноград укрепляется в почве, всасывает воду и вместе с нею поглощает из почвы минеральные вещества. Поступающие из почвы неорганические соединения азота и фосфора в корнях превращаются в органические.

Корни являются кладовой, в которой хранятся запасы питательных веществ.

Более старые скелетные корни служат для проведения в растение воды, хранения запасов крахмала, белков, жиров, а также для укрепления растения в почве, молодые корни поглощают из почвы воду и питательные вещества.

Корни не имеют периода покоя, как это наблюдается у его надземной части в районах умеренного климата. При благоприятных условиях они растут круглый год. Наблюдения показали, что корневая система имеет два периода наиболее сильного роста – весенне-летний и осенний. Летом в засушливое время рост ее ослабевает, а иногда прекращается.

Глубина проникновения корней в землю зависит от почвенных условий и района выращивания винограда. У винограда на плодородных почвах, основная масса корней размещена на глубине 30-60 см. На сухих каменистых почвах в поисках воды и питательных веществ они проникают на глубину 2-3 и более метра. В почвенном слое корни распространяются в горизонтальном направлении в радиусе нескольких метров. У сильнорослых сортов более мощная корневая система, которая глубже может проникать и дальше разрастаться в стороны от виноградного куста.

Надземная часть — стебель.

Из него формируется надземный штамб, состоящий из головы куста (утолщение стебля), многолетних ветвей – рукавов, на которых располагаются однолетние побеги, из которых в год вегетации растут несущие урожай плодовые побеги и не имеющие урожая – бесплодные побеги. Из головы куста или подземного штамба могут вырастать молодые побеги, которые называются порослевыми. Из них можно формировать новые рукава виноградного куста для замены стареющих и теряющих плодоносность.

Побеги виноградного куста являются важнейшей частью виноградного куста, обеспечивающей формирование самого растения, его способности к фотосинтезу и развитие на них генеративных органов – цветков и обеспечивает последующие плодоношение. Побегами называют весь зеленый прирост данного сезона, а вот вызревшие к осени побеги до весны следующего года называют лозой.

Побег винограда состоит из узлов и междоузлий. Промежутки между узлами называются междоузлиями. На узлах размещены супротивно чередующиеся листья, в пазухах которых закладываются пазушные и зимующие почки. Из пазушных почек в год вегетации развиваются побеги, называемые пасынками. В зимующем глазке формируются центральная и несколько замещающих почек, в которых сформированы и находятся в зародышевом состоянии побег, лист и соцветия, они будут развиваться в следующем году.

Верхушечная часть растущего зеленого побега называется коронкой, ее длина обычно несколько сантиметров. В ней происходит интенсивное деление клеток, которое и обеспечивает рост растения, при этом сама верхушка побега вместе с коронкой изгибаются книзу.

При затухании роста побегов их верхушки выпрямляются, такое явление обычно осенью по завершению вегетации, но возможно и самый разгар вегетации при недостатке влаги.

Внутренняя часть побега называется сердцевиной, она у одних сортов может быть значительной по диаметру, у других почти не занимать места. В узлах, на которых не развиваются усики, обычно не образуется плотная одревесневшая перегородка, а в тех узлах, где развивается такой усик и ли соцветие, образуется такая перегородка, называемая диафрагмой.

Основные побеги развиваются из любой почки глазка плодовой стрелки или из спящих почек двухлетней или многолетней древесины. Боковые побеги развиваются на основных побегах и являются пасынковыми. Побеги, развивающиеся из спящих почек подземного ствола, называют порослевыми, а из спящих почек надземной части куста – волчковыми. Как, правило, эти побеги в год роста не плодоносят, а начинают плодоносить на следующий год или позже. Появление таких побегов на виноградном кусте свидетельствует о нарушениях в росте рукавов и является причиной их омоложения путем замены.

Лист виноградного куста обеспечивает основной объем фотосинтеза растения. Лист у винограда простой, состоит из пластинки и черешка. По форме он бывает цельным или разрезным – трех-, пяти-, семи – лопастным, реже лопастей листа может быть больше. Листья еще отличаются по характеру поверхности, например, гладкие или морщинистые, по особенностям опушения – голые или войлочные, щетинистые, по цвету от темно-зеленых до светло-зеленых. Лист винограда выполняет очень важные функции, в нем при участии лучистой энергии солнца из неорганических веществ (углекислоты воздуха, воды и минеральных веществ) образуются крахмал и сахар ( процесс фотосинтеза). Лист – орган, в котором совершается также процесс дыхания.

Через листья происходит испарение воды из растения, что способствует созданию непрерывного тока воды, несущего растворенные в ней минеральные вещества, поглощаемые корнями.

Испарение воды листьями предохраняет растения от перегревания.

Генеративные органы.

К этим органам относятся соцветия, цветки, ягоды и семена.

Соцветие у винограда – сложная кисть. Оно состоит из осей и сидящих на них бутонов – цветков. Усики являются органами прикрепления побегов к опоре и помогают им тянуться к свету. Соцветия и усики одинакового происхождения, зачатки их можно обнаружить в зимующей почке. В зависимости от внешних условий и питания в почках побега закладываются зачатки усиков или соцветий. Усик в большей или меньшей степени является недоразвитым соцветием. Усики, зацепившись за опору, закручиваются спирально и быстро одревесневают, приобретая очень большую прочность. Если усик не встречает опору, он остается зеленым, а затем сохнет и отпадает, как лист.

У винограда встречается три типа цветка; мужской, обоеполый и функционально женский. Растения с цветками мужского не образуют плодов. Их выращивают для получения черенков, например, филлоксероустойчивых подвоев. Обоеполый цветок имеет нормально развитый пестик, состоящий из завязи, столбика, рыльца и тычинок. Сорта винограда с обоеполым типом цветка способны к самоопылению. Функционально женский цветок имеет нормальный пестик, однако тычинки у него загнуты вниз, а их пыльца неспособна к опылению. Поэтому выращивать сорта с функционально женским типом цветка необходимо вместе с обоеполыми.

У основания цветков всех типов имеются небольшие железки – нектарники, выделяющие эфирные масла, благодаря чему виноград во время цветения обладает сильным приятным ароматом. На рыльце пестика выделяются капельки жидкости, к которым прилипает пыльца, прорастающая позже в пыльцевые трубки, проникающие в завязь, где и происходит оплодотворение. Лучше всего прорастает пыльца при температуре около 30 градусов. После оплодотворения завязь начинает усиленно разрастаться, превращаясь в ягоду.

Соцветие винограда после завязывания ягод превращается в гроздь. Она состоит из ножки, гребня и плодоножек, на которых размещены ягоды.

Органы виноградного растения

Строение виноградного растения

Жизнь и размножение виноградного растения осуществляется посредством функционирования вегетативных и репродуктивных органов.

Вегетативные органы — корни, побеги и листья — обеспечивают существование куста; репродуктивные — соцветия, цветки, грозди, ягоды и семена — поддерживают существование вида и снабжают человека виноградом.

Корневая система — подземная часть виноградного растения. Она снабжает его водой и минеральными веществами, служит механической опорой куста, а также местом отложения запасных питательных веществ. Последние функции выполняют старые корни (старше одного года); молодые корешки поглощают воду и растворенные в ней соли.

Распространение корней винограда в глубину определяется степенью плодородия почвы: чем беднее почва, тем глубже проникают корни. Горизонтальное распространение корней зависит от густоты посадки кустов. Характер развития корневой системы обуславливается климатом, почвой, сортом, агротехникой, возрастом растений и другими факторами.

Строение виноградного куста: 1 — пяточные корни; 2 — подземный штамб; 3 — поверхностные (росяные) корни; 4 — голова куста; 5 — рукава; 6 — плодоносные побеги; 7 — плодовое звено; 8 — бесплодный побег; 9 — пасынок; 10 — порослевой побег; 11 — однолетние побеги (лозы); 12 — стрелка плодоношения; 13 — сучок замещения; 14 — рожок

Виноградный сеянец, выросший из семени, имеет стержневой корень. У саженца, посаженного на определенную глубину, корни развиваются на всех узлах подземного штамба.

Используя запасы влаги в верхнем горизонте почвы, весной нарастают верхние корни, так называемые «росособиратели» или «росяные», чем ослабляется развитие основных, более глубокорасположенных, пяточных корней. Поэтому верхние корни обычно ежегодно удаляют, проводя так называемую катаровку кустов.

В процессе роста главные корни удлиняются, утолщаются и разветвляются, превращаясь в дополнительные боковые корни.

Куст образует десятки тысяч мелких всасывающих корешков, большинство из которых к осени отмирают.

Корешки в период роста имеют желтоватого цвета кончик длиной до 25 мм. Эти окончания представляют собой самую активную часть корней: здесь находится зона всасывания, точка роста и корневой чехлик. Выше этой зоны корень покрыт пробковым слоем и выполняет уже проводящие функции.

Зона поглощения корешков покрыта корневыми волосками, благодаря которым увеличивается поглощающая поверхность корневой системы и объем почвы, питающий куст.

Достаточно глубокое (50-60 см) расположение пяточных корней предохраняет их от вредного воздействия засухи и низких температур.

Корни европейского винограда повреждаются при температуре минус 6-7°С, а морозоустойчивых сортов американского происхождения выдерживают снижение температуры в почве до минус 11-12°С.

В отличие от надземной части корневая система винограда не имеет периода глубокого покоя. Лимитирует рост корней температура почвы ниже плюс 8-10°С: осенью при этой температуре корни прекращают рост, а весной — возобновляют его.

Стебель. Дикое виноградное растение представляет собой лиану с очень длинными и гибкими побегами, утолщающимися с возрастом до 20-30 см в диаметре. В культуре растению обычно придают форму куста с многолетними рукавами и ежегодно сменяющимися однолетними побегами (см. рис.).

Обмен веществ между основными питающими органами осуществляется посредством стеблей, которые у виноградного растения в зависимости от сезона называют зелеными побегами — в период вегетации, и лозой — в вызревшем одревесневшем состоянии. Часть утолщенного многолетнего стебля до разветвления называют штамбом, а ту часть, от которой начинается разветвление — головой куста. Отрезки лозы, служащие в течение нескольких лет опорой для однолетнего прироста и урожая, называют рукавами.

Особенностью виноградного растения является плодоносность только однолетних лоз, расположенных на двухлетней (прошлогодней) древесине. Это явление положено в основу правил обрезки виноградных кустов.

Плодоношение у винограда обычно наступает на третий-четвертый год от посадки. Однако при хорошем уходе за кустом можно получить урожай и на второй год. С этого момента виноградное растение способно плодоносить ежегодно. Биологически обусловленной периодичности плодоношения у винограда нет. Колебания в урожайности кустов по годам связаны с воздействием внешних факторов: погодных и агротехнических. Виноградное растение способно к саморегулированию плодоношения: при чрезмерной нагрузке кустов часть глазков не распускается, усиливается осыпание цветков и завязей, снижается масса ягод и гроздей.

Побеги винограда имеют членистое строение. По длине они разделяются узлами с диафрагмой на междоузлия. Диафрагма служит местом отложения запасов питательных веществ для стебля. На узлах супротивно чередуются листья. Начиная со второго узла напротив листа могут развиваться соцветия, а выше их — усики. На междоузлиях никаких органов не образуется.

В начале вегетации в пазухах на побегах образуются два вида почек: скороспелые — пасынковые и зимующие. Из пасынковых почек в этот же год развиваются дополнительные побеги второго порядка — пасынки. Их может образоваться на побеге до 5-6 в зависимости от сорта, погодных условий, травм и других факторов. При повреждении верхушки основного побега его рост продолжает один из пасынков, обычно верхний. Пасынки растут более интенсивно, чем основные побеги. На них могут образоваться соцветия, дающие небольшие грозди. При недостатке влаги и питательных веществ в почве рост основных побегов задерживается и усиливается развитие пасынков, что вызывает загущение и самозатемнение листьев внутри куста.

Оптимальной температурой для роста побегов является 27-30°С тепла. При температуре выше 40°С и ниже 8°С побеги не растут.

Рост побегов прекращается с началом созревания ягод. В это время начинается вызревание лозы, которое продолжается до начала зимы. Она приобретает коричневую окраску, оттенок которой является сортовым признаком. Невызревшие побеги погибают при минусовой температуре.

Часть виноградного побега: 1 — усик; 2 — междоузлие; 3 — узел; 4 — сердцевина; 5 — пасынок; 6 — глазок; 7 — черешок листа; 8 – диафрагма

Почки. Зимующие почки состоят из одной центральной и нескольких (2-6) замещающих почек и называются глазками.

Каждая из этих почек может быть как плодовой, так и бесплодной, в зависимости от ее строения. Плодоносная почка имеет зачатки листьев, соцветий и усиков, бесплодная — только листьев и усиков. По внешнему виду плодовые и бесплодные почки у винограда неразличимы.

Разрез глазка: 1 — замещающие почки; 2 — центральная (главная) почка; 3 — покровные чешуйки

Закладываются и формируются почки зимующих глазков в первой половине лета. Дифференциация соцветий происходит, в основном, в период цветения винограда.

Зимующие почки — глазки — имеют период глубокого покоя и развиваются весной следующего года. В нормальных условиях обычно трогается в рост центральная почка. В случае ее гибели побеги развиваются из замещающих почек. На побеге из центральной почки обычно развивается 1-3, иногда 4-5 соцветий. Степень плодоносности замещающих почек ниже и находится в прямой зависимости от плодоносности центральных почек. Если по каким-либо причинам основные почки заложились малоплодными, то замещающие в таких случаях бесплодны. Наибольшее количество плодоносных побегов из замещающих почек развивается у сортов западноевропейской группы и у межвидовых гибридов, наименьшее — у восточных сортов. Средняя масса грозди замещающих почек примерно на 15-20% меньше, чем центральных.

Неразвившиеся замещающие почки превращаются велящие. В определенных условиях из спящих почек, находящихся на многолетней древесине, развиваются мощные побеги, называемые жировыми. Из спящих почек подземного штамба образуются порослевые побеги. У сортов европейского вида порослевые и жировые побеги бесплодны, у межвидовых гибридов жировые побеги часто плодоносны.

При развитии побега из почки самые нижние междоузлия не удлиняются, листья на них остаются в рудиментарном состоянии и впоследствии усыхают. В пазухах рудиментарных листочков закладываются мелкие почки, называемые угловыми глазками. Они очень редко прорастают и не образуют соцветий.

Лист — один из самых главных органов виноградного растения, в котором осуществляются наиболее важные физиологические процессы: фотосинтез, транспирация, дыхание. В процессе фотосинтеза в листьях образуются углеводы, идущие на питание всех органов куста и формирование его урожая. Посредством транспирации регулируется водоснабжение всего растения и приток питательных веществ от корневой системы. При дыхании органические вещества распадаются на более простые с выделением тепловой энергии, необходимой для прохождения в растении биохимических процессов.

Листья у винограда простые, с различной степенью рассеченности на три, пять, редко семь лопастей, сидят на длинном черешке. Нижняя поверхность листа может быть опушена волосками или не иметь опушения.

Форма листовой пластинки является сортовым признаком. Для винограда характерно некоторое разнообразие формы листовых пластинок по длине побега. Типичными для сорта считаются листья среднего яруса — шестого-восьмого узлов.

По фотосинтетической продуктивности листья на кусте также различаются. Наиболее продуктивны листья среднего яруса. Пасынки имеют тоньше и меньшего размера листовую пластинку, поэтому они менее продуктивны.

Лист винограда: 1 — черешковая выемка; 2 — нижняя боковая лопасть; 3 — нижняя пара главных жилок; 4 — нижняя боковая выемка; 5 — верхняя пара главных жилок; 6 — верхняя боковая лопасть; 7 — зубчики по краям лопастей; 8 — верхняя боковая выемка; 9 — средняя жилка; 10 — краевые зубчики; 11 — средняя лопасть

В конце вегетации листья приобретают осеннюю окраску: у растений с белыми и розовыми ягодами — желтую, у темно-ягодных сортов — винно-красную. При наступлении ранних заморозков (сентябрь-октябрь), убивающих живые ткани, осенняя окраска листьев отсутствует.

Соцветия, цветки и усики. По происхождению виноград — двудомное растение: женские цветки находятся на одном растении, мужские — на другом. Искусственный отбор на протяжении длительного окультуривания винограда закрепил случайно возникшую обоеполость, что значительно повысило продуктивность этой культуры.

Наряду с обоеполыми существуют и однополые растения. Некоторые сорта имеют функционально женский цветок и для нормального плодоношения требуют опылителей. При гибридизации винограда иногда выщепляются экземпляры с функционально мужскими цветками, не способными образовывать ягоды.

Обоеполый цветок имеет женский орган — пестик, состоящий из завязи, столбика и рыльца, и мужские органы — тычинки с пыльниками на длинных ножках. У цветков функционально женского типа в недоразвитых тычинках находится стерильная пыльца. Этот тип цветка внешне легко отличим от обоеполого и мужского: скрученные ножки тычинок отогнуты вниз от нормально развитого пестика. У функционально мужских цветков пестик недоразвитый или вовсе отсутствует.

Типы цветков винограда: 1,2,3 — мужские; 4,5 — обоеполые; 6,7 — функционально женские; 8 — женские

Цветки у винограда мелкие, с зелеными лепестками, открывающиеся снизу звездочкой, и опадающими в момент раскрытия цветка. Они собраны в соцветия, представляющие собой сложную кисть с ответвлениями нескольких порядков. Часть главной оси соцветия от побега, на котором сидит соцветие, до первого ответвления называется ножкой.

Соцветия закладываются летом в центральных и замещающих почках зимующих глазков. От образования зачатков соцветия до цветения проходит год.

После оплодотворения из завязи развивается ягода, и соцветие превращается в гроздь, а его разветвленная ось — в гребень. На ножке грозди имеется узел, до которого она одревеснеет.

Супротивно листу с очередностью через два узла на третьем, начиная с седьмого узла, развивается усик, приспособленный для прикрепления побегов к опоре. У сортов вида лабруска усики располагаются на каждом узле.

Пожалуйста, прокомментируйте опубликованный на данной странице материал и поделитесь своим опытом. Нам важно ваше мнение!

Источники:

http://edachnik.ru/vinogradarstvo-ssha/osnovnye-tkani-vinogradnogo-rasteniya.html
http://www.vinograd-kriulya.com/legend/stroenie-vinogradnogo-kusta.html
http://selskaja-zhizn.ru/1419.htm