СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СРОКОВ И НОРМ ПОЛИВА ВИНОГРАДНИКОВ Российский патент 2005 года по МПК A01G25/00 A01G7/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству.

Известен способ определения влагообеспеченности сельскохозяйственных культур, в т.ч. и винограда, термостатно-весовым методом, заключающимся в определении содержания воды в почве как разности ее масс до и после сушки до постоянного веса почвы в сушильном шкафу при температуре 100-105°С [Александрова, 1986].

Недостатками этого способа являются его громоздкость, вытекающая из необходимости в отборе почвенных образцов с разных мест участка по горизонтам почвы, и большая затрата времени на его осуществление.

Известен способ определения влагообеспеченности виноградного растения по рефрактометрическому показателю концентрации клеточного сока (ККС) листьев: в первую половину периода - от распускания глазков до начала созревания полив назначают в тот момент, когда ККС листьев 5-6 яруса достигнет 9,5-10%; во второй половине этого срока - когда ККС листьев этого яруса достигнет 10,5-11,0%; позднее критерием для назначения поливов считается ККС листьев этого яруса 11,5-12,0% [Мартыненко, 1967].

Недостатками известного способа являются: а) нет уточнения, какой имеется ввиду побег винограда: плодоносный или бесплодный, что весьма существенно, так как развивающаяся гроздь у плодоносных побегов значительно увеличивает ККС листа данного узла по сравнению с ККС листа такого же яруса бесплодного побега; б) во второй и последующие сроки из-за возрастных изменений в структуре тканей листа и гидратуры биоколлоидов в них извлекаемый из пластинки листа сок бывает очень мутным, что затрудняет рефрактометрирование, лишая этот способ важнейшего его достоинства - оперативности; в) в разработанном автором виде способа не содержится информация о дефиците влаги в почве и необходимой норме полива виноградника.

Целью настоящего изобретения является повышение точности диагностирования в полевых условиях влагообеспеченности винограда, обеспечение оперативности при определении сроков и назначении норм полива виноградников.

Поставленная цель достигается путем: а) определения индикаторного органа, ККС которого при рефрактометрировании более достоверно отражала бы водный режим виноградного растения, чем ККС других его органов, и менее была бы подвержена суточным и возрастным колебаниям, а также воздействию таких факторов внешней среды, как температура и влажность воздуха; б) выявлением критического уровня ККС индикаторного органа, превышение которого не допускается (иначе может произойти снижение биологической продуктивности виноградного куста); в) изобразив полученную зависимость в виде графика и нанеся туда же шкалы дефицита влаги в почве, определяют сроки и нормы полива по отдельным фазам вегетации винограда.

На фиг.1 показано изменение ККС пластинки листа от основания зеленого побега винограда (ЗПВ) до его вершины, на фиг.2, 3 и 4 изображены графики коррелятивной зависимости между содержанием доступной влаги в почве и ККС верхушек ЗПВ сортов Мускат белый, Ркацители и Саперави.

Пример 1. На каждом варианте полевых опытов с различными режимами влажности почвы в 5-6 местах по середине междурядий бурили скважины и в отобранных образцах термостатно-весовым методом определяли влажность почвы в метровом слое. Возле каждой скважины в 13-14 часов с 4-х виноградных кустов отбирали для исследования несколько нормально развитых зеленых побегов, идентично расположенных на этих учетных кустах (например, на 6-м или 7-м узлах плодовой стрелки). В момент отбора этих образцов в дневнике наблюдений фиксировались сведения о температуре и влажности воздуха по приборам, установленным на высоте 1 м от поверхности почвы, в некоторых случаях дополнительно и о направлении и силе ветра.

Отобранные образцы герметично упаковывались в полиэтиленовые мешочки и срочно доставлялись в лабораторию, где на рефрактометре Аббе определяли ККС листовых пластинок, отдельно их черешков по ярусам листорасположения, а также 2-3 верхушечных междоузлии, сложенных вместе. Полученные результаты систематизировались и подвергались статистической обработке.

Установлено, что при одной и той же влажности почвы в определенных пределах влажности воздуха каждый из исследованных органов имел различную ККС: пластинка листа - наибольшую, верхушка побега - наименьшую, а черешок листа - среднюю между ними (табл.1). При этом установлено, что изменения ККС метамеров бесплодного побега винограда от основания к апексу можно изобразить графически в виде одновершинной кривой с максимумом показателей в средней зоне побега (фиг.1, кривая 1),

Таблица 1
ККС некоторых органов зеленого побега винограда (сорт Мускат белый)Влажность почвы, (%)Влажность воздуха, (%)Концентрация клеточного сока, %пластинки листалистового черешкаверхушки зеленого побега766010,5-12,55,7-6,55,5796112,5-12,06,5-7,05,5-5,789589,5-12,55,2-6,55,0-6,096627,4-9,45,8-6,54,5-4,9

тогда как у плодоносного побега наблюдался еще один пик - в зоне размещения гроздей (фиг.1, кривая 2). Эти результаты (кроме данных о вертушке побега, что другими исследователями не изучалось) согласуются с результатами, полученными И.Н. Кондо и Л.П. Пудриковой (1969) и Ю. Магрисо (1959).

Исследованные органы виноградного побега в разной степени реагируют и на воздействия атмосферных факторов - температуры и влажности воздуха.

Таблица 2
Влияние температуры воздуха на ККС листьев, их черешков и верхушек зеленых побегов винограда (сорт Саперави).Температура воздуха, (°С)Концентрация клеточного сока, %пластинки листалистового черешкаверхушки зеленого побега21,57,2±0,255,4±0,245,4±0,1023,07,5±0,145,6±0,165,2±0,1325,07,8±0,125,8±0,145,6±0,1428,08,2±0,266,1±0,145,8±0,13

Как видно из таблицы 2, повышение температуры воздуха на 2° приводит к достоверному повышению ККС пластинки листа в среднем на 0,3% (в абсолютных величинах), тогда как у черешка листа или верхушки ЗПВ при повышении температуры нарастание ККС не превышает 0,2%, и отклонения от средней величины (ошибка определения) у этих органов значительно меньше, чем у пластинки листа.

Отчетливая закономерность наблюдалась и в величинах ККС пластинки листа по мере изменения относительной влажности воздуха (табл. 3): с повышением влажности воздуха на 5% рефрактометрический показатель ККС уменьшался порядка 2%, тогда как у черешка это изменение составляло несколько меньше этого (1,48), у верхушек зеленых побегов - меньше 0,5% в пределах ошибки измерения.

Существенным изменениям подвержена ККС листьев в течение вегетации: с мая до сентября у сорта Рислинг она возрастала белее чем в 1,6 раза, у сорта Ркацители - в 1,7 раза. Возрастает она и у черешков - с 5,6% до 8,4%. У верхушек же зеленых побегов она увеличилась лишь на 1,1%. Причем это увеличение наблюдалось лишь в вариантах с пониженным режимом почвенной влажности. Аналогичные результаты получены и на других изучавшихся сортах.

Таблица 3
Влияние относительной влажности воздуха на ККС листьев, черешков и верхушек зеленых побегов винограда.Относительная влажность воздуха, %Концентрация клеточного сока, %пластинки листаЛистового черешкаверхушки зеленого побегасорт Ркацители5816,614,87,86314,713,47,37310,99,96,5856,25,66,5сорт Саперави5118,916,57,96015,311,06,87011,38,56,2826,55,55,5Сорт Мускат белый5816,315,17,36214,713,67,0769,28,05,8835,95,75,2

Приведенные выше материалы позволяют заключить, что из трех рассмотренных органов наименее подвержены воздействию внешних факторов (за исключением почвенной влаги) верхушки побега. Листовая же пластинка из-за большой теплопоглощающей и транспирационной поверхности в значительной степени подвержена влиянию этих факторов, затрудняя определение воздействия почвенной влаги на ККС. Более того, листовая пластинка существенно влияет и на ККС черешка, особенно в полуденные часы. В связи с этим в качестве индикаторного органа для определения водообеспеченности виноградного растения принята верхушка ЗПВ, которая менее подвержена таким резким колебаниям ККС.

Математическая обработка данных определения влажности почвы виноградника и адекватных величин ККС верхушек зеленых побегов куста показала, что зависимость между этими переменными может быть выражена уравнением гиперболы первого порядка.

Графически эта зависимость для сортов Мускат белый, Ркацители и Саперави изображена на фигурах 2, 3 и 4, соответственно, где ось абсцисс характеризует относительную влажность почвы (% от НВ), а ось ординат - ККС (%) верхушек зеленых побегов винограда.

Пример 2. Для определения критической величины ККС верхушек зеленых побегов, выше которой недопустимо ее увеличение, с каждого из изучаемых сортов в опытах с различными режимами орошения виноградников отбирались по 50 зеленых побегов, которые в полиэтиленовых пакетах доставлялись в лабораторию, где они подвергались подвяданию различной степени, вплоть до устойчивого завядания листьев. При этом в листьях определялись содержание общей воды, ее фракционный состав, дефицит воды, водоудерживающая способность, сосущая сила клеток, относительная тургесцентность, а параллельно с ними ККС верхушек побегов. Эти определения повторялись в каждую фазу вегетации по 2-3 раза. По результатам этих исследований за критическую принята величина ККС верхушек тех побегов, у которых указанные характеристики водного режима имели приграничные (но не выше) с влажностью устойчивого завядания листьев значения. Для большинства исследованных сортов (9 из 10 сортов) таковой оказалась ККС верхушек ЗПВ в пределах 9,5-10,8%.

Исходя из этого, для упрощения предлагаемого способа и гарантированного упреждения устойчивого или длительного завядания виноградных кустов за критическую для исследованных сортов принята единая критическая величина ККС верхушек зеленых побегов - 9%. На графиках (фиг.2, 3 и 4) она отмечена прерывистой линией, параллельной оси абсцисс. Перпендикуляр, опущенный с точки ее пересечения с линией регрессии на абсциссу, как правило указывает на влажность почвы, несколько превышающую ВРК (влажность разрыва капиллярных связей в почве), что подтверждает достоверность принятой критической величины ККС верхушек зеленых побегов.

Для определения норм полива виноградников (м³/га) графики снабжены тремя специальными шкалами, нанесенными параллельно оси абсцисс. Эти шкалы соответствуют изменениям потребности виноградного растения в течение вегетации: I - до начала цветения, II - в период роста ягод. III - начало созревания ягод. При наличии такого графика и полевого рефрактометра можно непосредственно на винограднике в течение короткого времени (до 10 минут) определить нуждаемость назначения в поливе, определить срок и норму его полива. Для этого из отобранных в нескольких местах верхушек ЗПВ извлекают клеточный сок. При отсутствии специального прессика для выдавливания сока можно использовать плоскогубцы из комплекта инструментов транспортного средства (в этом случае растительный образец предварительно заворачивают в кусочек марли, затем зажимают плоскогубцами).

Найденный по рефрактометру показатель ККС отыскивают на ординате графика и от него проводят визуально прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с линией регрессии. Если эта линия проходит весьма близко или совпадает с линией критической концентрации ККС верхушек зеленые побегов, виноградники необходимо полить безотлагательно. От точки пересечения указанной визуальной линии с линией регрессии опускают перпендикуляр в направлении оси абсцисс графика до пересечения со шкалой, соответствующей фазе вегетации винограда на день определения. На этой шкале перпендикуляр пересечет деление, соответствующее дефициту влаги в почве от оптимума для данной фазы вегетации, т.е. укажет норму полива виноградника в м³/га.

Изложенный выше способ диагностирования сроков и норм полива виноградников разработан сотрудниками Дагестанской государственной сельскохозяйственной академии на виноградниках совхоза «Геджух» Дербентского района (в южной части приморской зоны Дагестана) и в 1992-1999 гг. прошел испытания на производственных виноградниках совхоза «Рассвет» Карабудахкентского района (в центральной части этой зоны), где выявлена его эффективность (табл. 4).

Таблица 4
Эффективность различных режимов орошения виноградника (сорт Ркацители)Режим орошенияУрожайностьСахаристость, %Кислотность, г/лАцидометрический показательц/га%1. Принятый в хозяйстве67,510017,28,91,92. По влажности почвы77,311417,88,22,23. По рефрактометрическому
показателю ККС85,812718,77,82,4

Высокая эффективности разработанного способа диагностирования сроков и норм полива виноградников проявилась не только в повышении урожайности на 27%, но и в том, что благодаря удачному сочетанию кондиционных характеристик урожая виноград, выращенный на участке испытания, был принят заводом на выделку диетических соков и десертных марочных вин, тогда как основная масса винограда с производственных участков переработана на выработку малоценных ординарных виноматериалов.

Экономическая эффективность предлагаемого способа складывается: 1) из сокращения сроков прогноза водообеспеченности виноградных кустов с 1-2 суток до 10 минут (максимум); 2) возможности своевременно полить виноградник, не допуская снижения продуктивности кустов; 3) на виноградниках с близким к поверхности почвы уровнем минерализованных грунтовых вод позволяет наладить орошение, не допускающее вторичное засоление почв, т.е. орошение в пределах природоохранных мер.

Источники информации

1. Александрова Л.Н. Практикум по почвоведению. Л.: Агропроммиздат, 1986, с.295.

2. Мартыненко Г.Н. Режим орошения виноградников в условиях дельты Терека. Автореферат кандидатской диссертации. Новочеркасск, 1967.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству. Способ включает отбор образцов для рефрактометрирования клеточного сока индикаторных органов виноградных кустов с разных мест участка, определение концентрации клеточного сока (ККС) полевым рефрактометром. Составляют график регрессионного анализа зависимости между содержанием доступной для растений влаги в почве и рефрактометрическим показателем ККС индикаторного органа для сочетания "почва-сорт", снабженный дополнительными шкалами норм полива по периодам развития винограда в течение вегетации. В качестве индикаторного органа берут 2-3 верхушечные междоузлия зеленых побегов по рефрактометрическому показателю ККС, которые определяют влагообеспеченность растений и назначают в соответствии с графиком срок полива виноградника, не допуская повышения ККС индикаторного органа до критического уровня. Изобретение позволяет повысить точность диагностирования в полевых условиях влагообеспеченности винограда, обеспечение оперативности при определении сроков и назначении норм полива виноградников. 4 ил., 4 табл.

Способ диагностирования сроков и норм полива виноградников, включающий отбор образцов для рефрактометрирования клеточного сока индикаторных органов виноградных кустов с разных мест участка, определение концентрации клеточного сока (ККС) полевым рефрактометром, отличающийся тем, что составляют для сочетания "почва-сорт" график регрессионного анализа зависимости между содержанием доступной для растений влаги в почве и рефрактометрическим показателем ККС индикаторного органа, снабженный дополнительными шкалами норм полива по периодам развития винограда в течение вегетации, а в качестве индикаторного органа берут 2-3 верхушечные междоузлия зеленых побегов, по рефрактометрическому показателю ККС, которые определяют влагообеспеченность растений и назначают в соответствии с графиком срок полива виноградника, не допуская повышения ККС индикаторного органа до критического уровня.