Вода в виноградарстве

 

Вода

Вода является почти идеальным растворителем: она растворяет минералы, находящиеся в почве, и является способом доставки растворенных веществ в само растение и распределению их по тканям. Вода – это сырой материал для фотосинтеза и необходимое вещество для сохранения структуры клеток, при нарушении которой клетки не могут правильно функционировать. Вода также стабилизирует температуру протоплазмы, которая весьма чувствительна к внешним тепературам. Вода в почве и вода в самом растении являются частью одной системы. Течение в этой системе находится в постоянном движении вверх, т. к. вода постоянно испаряется из побегов растения. Почти вся вода (более 99 %), движущаяся вверх, теряется при транспирации. И только от 0,1 до 0,3 % остается связанной в химических соединениях в тканях растения. Вода служит некой системой охлаждения растения, с помощью транспирации поддерживая температуру листьев близкой к температуре воздуха. Это позволяет уберечь листья от повреждения жарой и позволяет поддерживать наиболее оптимальную температуру для фотосинтеза.

Характеристики воды

Вода обладает высокой удельной теплотой испарения в отношении того, сколько нужно энергии для изменения воды из жидкого в газообразное состояние. Когда вода достигает точки кипения, температура не будет подниматься до тех пор, пока вода не превратится в пар. До того, как это преобразование произойдет, вода будет потреблять 539,3 кал. на грамм веса. Тепература поверхности земли тоже стабилизирована благодаря высокой удельной теплоте испарения воды.

Удельная теплота плавления относится к энергии, необходимой для того, чтобы лед  таял. Когда температура льда достигнет 0С, поглотится 79,9 кал. на грамм, прежде чем лед начнет таять. И также, 79,7 кал. тепла будет высвобождено, когда 1 грамм воды превратиться в лед, что используется в системах защиты от заморозков. Вода сжимается при охлаждении, но увеличивается в объемах, когда температура понижается от 4С до 0С. Химические реакции в воде могут происходить без участия самой воды.

Атмосферная влажность

Количество невидимых паров воды в воздухе обычно называют относительной влажностью. Она выражается в процентах от максимального количества влажности, котоый воздух может удержать при данной температуре. Теплый воздух может удержать больше влаги, нежели холодный. Роса образуется ночью, когда атмосферная влага конденсируется на прохладных поверхностях при достаточно чистом небе; почва и растения теряют достаточно тепла, чтобы температура их поверхностей становится ниже точки росы. Обычно роса не является важным источником воды в виноградарстве.

Облака и туман — это видимые пары. Они состоят из водных капелек или ледяных кристаллов, которые образуются вследствие охлаждения воздуха до температуры ниже его точки росы. Облака образуются при движении воздуха от поверхности земли в холодные уровни атмосферы. Когда же охлаждение воздуха происходит у поверхности земли, образуется туман. Длительное наличие водяных паров может уменьшить солнечную радиацию и негативно сказаться на работе листьев.

Почвенная влага

Вода в почве может быть разбита на три класса. Гигроскопическая вода тесно связанна с поверхностью земли гранулами почвы. Она не может передвигаться ни капиллярным образом, ни под действием гравитации. Капиллярна вода при избытке гигроскопической воды содержится в порах почвы. Гравитационная вода –- это вода, которая утечет при наличии дренажа.

Вода также может быть классифицирована как доступная, недоступная и гравитационная, базируясь на доступности для виноградного растения. Гравитационная вода обычно быстро утекает из корневой зоны. Недоступная вода закреплена капиллярными силами, поэтому является недоступной для корней растения.

Вода уходит из почвы вследствии постоянного действия гравитационных сил. Песчаные почвы пропускают влагу гораздо быстрее, чем глинистые. После того, как вся гравитационная вода ушла, оставшаяся влага называется потенциалом почвы, или «полная полевая влагоёмкость» — ППВ. Этот момент обычно достигается через 1-3 дня после полива или дождя. Простейший метод определения потенциала почвы: полить почву, дать время воде уйти 1-3 дня (в зависимости от типа почвы), и измерить количество оставшейся воды.

Точка увядания – это такое количество влаги в почве, когда растения постоянно увядают. Она находится на нижней границе зоны доступной влаги. Растения увядают, т. к. они не могут взять досточно влаги для обеспечения своей деятельности. Растения могут увядать в жаркую часть суток и восстанавливаться – в более прохладную. В полевых условиях примерную глубину точки увядания можно определить измерением влаги в тех местах, где растения постоянно вянут.

Доступная вода находится между ППВ и постоянной точкой увядания. Это и есть влага, доступная для растений. Обычно почвы с более мелкими составными частичками (глинистые) имеют более широкий промежуток между потенциалом почвы и точкой увядания, нежели почвы с более крупными составляющими (песчаные). В любой почве более длинные корни могут компенсировать менее широкую полосу доступной воды в других горизонтах. Виноград имеет очень глубокие корни. В зоне доступной воды уровень доступности снижается с уровнем всей воды в почве. Зачастую потребность воды для того, чтобы выжить, является выше, чем норма воды для хорошего роста.

Измерение почвенной влаги

Один из самых простейших методов измерения влажности почвы: воткнуть лопату. Насколько лопата продвинеться в почву и будет определять уровень влажности. Более плотные слои почвы будут мешать более глубокому проникновению лопаты.

В гравиметрическом методе образцы почвы помещаются в банки с плотно закрытыми крышками. Взвешиваются. Помещаются в духовку до высыхания. Взвешиваются опять. Теперь можно элементарно посчитать потерю воды, опираясь на разницу «мокрого» и «сухого» веса.

Полив

Существует много методов внесения воды в почву. При наземном поливе вода распределяется по поверхности почвы по желобам или просто затоплением. Симулирующий дождь полив — «дождевание» — производится при помощи спринклеров. Есть как переносные, так и недвижимые спринклерные системы. При субирригации вода распространяется под земной поверхностью и достигает корней винограда под действием капиллярных сил. Капельный полив осуществляется при помощи капель воды из эмиттеров (или просто небольших отверстий) вдоль трубы или шланга.

В Калифорнии я видел орошение по бороздам. Обычно делают 2-3 борозды в междурядьях. Иногда борозды пересекаются. Это делается для того, чтобы замедлить течение и улучшить проникновение воды в почву. На виноградниках эти борозды обновляются в начале поливочного сезона. Летом почва не культивируется, а сорняки скашиваются по мере роста. Из-за того, что техника не так часто ездит по винограднику, уплотняя почву, вода лучше проникает в неё. Да и виноградники не такие пыльные.

Затопление/залив виноградников может использоваться в местах, где присутствует большой массив воды и есть проблемы с засоленностью. Т.е. нагребаются некие бугры по периметру желаемой площади орошения, и вода заполняет это ограниченное пространство. При этом способе орошения вода распространяется более ровно , и нет необходимости делать борозды.

Спринклеры. Наиболее эффективны на холмистых участках. Также могут служить защитой от заморозков, если расположены над шпалерой. Распределение воды спринклерами является более равномерным, чем желобами: желоба оставляют сухие участки в виноградных рядах.

При использовании спринклеров можно контролировать количество воды, поступающей на виноградник. Что позволяет избежать слишком сухих или слишком мокрых кондиций почвы. Подбирая калибр спринклеров и время полива (2, 4, 8 и т.д. часов), можно добиться желаемой глубины проникновения влаги в почву.

Капельный полив. Пожалуй, наиболее эффективный и экономный метод. Количество попадающей на поверхность почвы воды весьма ограничено, что позволяет избежать утечки воды с поливаемого участка. Вдоль проводящей трубки располагаются эмиттеры, из которых вода и капает. В почве же расстояние между эмиттерами напоняется влагой из-за капиллярных сил. Общий объем увлажняемой почвы гораздо меньше, чем при других методах полива. Эмиттеры могут лежать просто на земле, быть немного прикопанными, находиться под мульчёй, или быть подвешенными над поверхностью.

При капельном поливе фильтрация воды решетками или песком необходима, чтобы вода была чистой и не засоряла эмиттеры. Как в этом методе, так и в предыдущем, можно использовать удобрения и минеральную подкормку растений при поливе. Однако ни в коем случае нельзя использовать суперфосфат при капельном поливе! Фосфаты вступают в химическую реакцию с кальцием, образуя осадки, которые забивают эмиттеры. Железо (железный купорос) также создаёт проблемы.

Симптомы винограда при недостатке влаги

Побеги растут быстро весной и ранним летом, и скорость роста является индикатором наличия воды в почве. Когда содержание влаги достигает точки усыхания, длина роста побегов уменьшается, как и длина междоузлий на вершине побега. Нормальный желтовато-зеленый цвет меняется на темно-зеленый. Зачастую, с повышением стресса усики становятся вялыми и опадают. Листья обычно не увядают, однако более старые листья становятся желтыми, края листьев скручиваются и усыхают. Постепенно листья умирают и опадают. При продолжительном или сильном стрессе растущие верхушки побегов могут также усыхать. При возобновлении полива во время сезона начинается новый рост растения.

Резкое прекращение полива (при недостатке осадков) ведет к увяданию листьев и суккулентности побегов, за которыми следует опадание нижних листьев. Это может случиться с растениями, которые растут в мелких почвах из-за резкого повышения температуры. Вообще, рост винограда снижается при засухе.

Соцветия перед цветением или во время цветения легко высыхают, но грозди с ягодами при засухе могут продержаться дольше. При стрессе ягоды подсыхают и сморщиваются. Ягоды после окраса содержат больше сахара, и поэтому могут противостоять засухе дольше, чем недозрелые ягоды. Скорее всего, это происходит потому, что ягоды могут получить влагу из листьев и/или других частей растения.

При водном стрессе угол между черешком листа и главной жилой пластины листа увеличивается от 50 до 80 градусов. Поникновение листьев происходит из-за изменений в тургоре в месте соединения листа и черешка. Эти поникшие листья являются великолепным индикатором стресса от недостатка влаги.

Эффекты засушливости

В период сразу после завязи ягоды развиваются быстрыми темпами. Недостаток влаги ведет к более мелким ягодам. На практике я иногда выключаю полив в этот период для технических сортов винограда (Пино нуар, например). Это позволяет мне получить не столь плотную гроздь, что позволяет избегать гнилей при растрескивании ягод при увеличении их в размерах.

Отказ от орошения во второй половине лета позволяет регулировать рост сильнорастущих сортов. Это ведет к уменьшению нежелательного роста растения. Поздний рост является нежелательным, т.к. новый растущий материал использует пищу растения (углеводы), которая необходима для растения в данный момент времени, чтобы готовиться к зимнему периоду.

Необходимое количество воды

Время полива количество воды определяется водными запросами растения, наличием воды для полива и качеством/емкостью почвы в корневой зоне. Формула простая: количество воды, потерянное при транспирации, плюс количество воды, потерянное при испарении с поверхности почвы, должно равняться количеству осадков плюс вода, использованная при орошении.

Виноград, растущий на почвах с паразитами-нематодами, которые поражают корни, а также заражённых филлоксерой, должен поливаться более часто, чем виноград, растущий на почвах без вредителей. Это помогает компенсировать пораженной корневой системе недобранную влагу.

Засоленные почвы

Засоление почв возникает при наличии слишком большого количества растворимых солей. Соли образуются при выветривании и разрушении камней. Они часто переносятся надземными водами (стекающая по земле дождевая вода, например) в низлежащие или орошаемые регионы и там аккумулируются. Соли могут накапливаться из-за недостатка осадков для выщелачивания почвы или недостаточного дренажа. Скапливающаяся вода может испаряться или использоваться растениями для транспирации и оставлять соли в/на почве. Вот это постоянное довнесение солей и может стать настоящей проблемой, если не предусмотреть адекватный для выщелачивания почвы дренаж.

 

(Окончание следует)

 

© Денис Коцеконь

® Игорь Заика