Хлороз у винограда: причины и меры борьбы

На вопросы по проблеме хлороза у винограда отвечает Маттео Спаньоло - профессор кафедры почвоведения, растениеводства и пищевых наук Университета Бари, Италия.

 Вы занимаетесь исследованием проблемы недостатка железа у винограда?

Да, наша исследовательская группа работала над проблемой железа и его распределением в растениях. Цель состоит в том, чтобы понять механизмы, которые задействует растение, чтобы попытаться преодолеть состояние дефицита железа, вызывающего хлороз винограда. Для этого мы использовали передовые спектроскопические методы с целью оценки локализации железа в разных частях растения.

 

Каковы причины, способствующие возникновению хлороза?

Железный хлороз, и следовательно, все визуальные признаки дефицита этого элемента в виноградном растении, чаще всего зависят от особенностей почвы (см. таблицу).

 Читайте здесь: Значение рН в виноградарстве и виноделии

Известковые почвы, названные так из-за присутствия карбонатов и бикарбонатов, имеют высокий щелочной рН (около 8). При таких условиях рН, хотя общее содержание железа и не является ограничивающим фактором, именно растворимое железо, доступное для корней винограда, присутствует в очень низких концентрациях.

 

Типы почв про уровню рН

Тип кислотности почвы	Уровень значения рН
Сильнокислые	0-4
Кислые	4-4,5
Среднекислые	4,6-5
Слабокислые	5,1-6
Близкие к нейтральным	6,1-6,9
Нейтральные	7
Слабощелочные	7,1-7,5
Щелочные	7,6-8
Сильнощелочные	8 и более

 

Почему так происходит?

Потому что в условиях рН- известковых почв железо выпадает в осадок и образует оксиды и гидроксиды, которые очень плохо растворяются. Таким образом мы рассматриваем простое присутствие полезных ископаемых. К счастью, концентрация железа в большинстве почв на виноградниках немного выше, потому что в почве есть ряд природных комплексообразующих веществ, которые значительно повышают концентрацию растворимого железа.

 

Есть ли отличия в проявлении хлороза на разных почвах?

В целом наибольшие проблемы наблюдаются на так называемых легких почвах, бедных органическим веществом и очень богатых активным известняком, представляющим собой тончайшую фракцию карбоната кальция.

Активный известняк относительно растворим, легко выделяет карбонаты, которые в почве образуют гидрокарбонаты и кальций. Эта ситуация вызывает повышение pH почвы, что способствует переходу железа в недоступную для растения форму и вызывает хлороз.

 

Наличие большого количества кальция в почвах - хороший показатель?

Высокое содержания кальциях в почвах представляет собой проблему для винограда, поскольку этот элемент конкурирует с железом в образовании комплексов с органическими веществами, присутствующими в почве (корневые экссудаты, растворимое органическое вещество, сидерофоры и т. д.), что еще больше снижает доступность железа в почве.

 

В каких механизмах участвует железо внутри растения?

Железо — это элемент с двумя степенями окисления, Fe 2+ и Fe 3+. Это особенно важно в цитохромах и в железо-серных белках, регулирующих транспорт электронов в дыхательной цепи, в световой фазе фотосинтеза, в восстановлении нитратов и, следовательно, в азотном обмене растения.

Учитывая это, при недостатке железа наблюдается значительное снижение белкового и, прежде всего, энергетического обмена. Таким образом, куст винограда, страдающий от дефицита железа, будет производить меньше энергии (в форме АТФ), необходимой для его метаболизма.

Отсюда замедленный рост, плохая урожайность, более мелкие ягоды и грозди.

Другим эффектом дефицита железа является влияние на синтез белково-хлорофилловых комплексов, что проявляется в виде хлороза.

 

Все ли сорта винограда одинаково восприимчивы к железному хлорозу?

В принципе, больших отличий нет. Здесь всё зависит от типа почв, на которых растет виноградник, и используемые методы выращивания.

Например?

Например, неправильные действия после уборки урожая может привести к уменьшению накопления метаболитов, в частности углеводов, внутри корней.

Подробнее об этом здесь: 

Факторы, влияющие на развитие корней

Показатели запасов питательных веществ у винограда

Эти резервы используются для правильного старта вегетации следующего года. Обеспечение виноградного растения питательными веществами в последние фазы вегетационного периода полезно для повышения эффективности фотосинтеза в конце вегетации с последующим накоплением запасных веществ, которые будут использованы в следующем году в первой фазе развития (сокодвижение и начало распускания почек).

Если виноград долго держать на кустах после его созревания, убирать в поздние сроки, то создается сильная конкуренция между продуктивной частью (виноградными гроздями), особенно в условиях высокой урожайности, и фотосинтезирующей частью (зелеными частями растения).

 

Что вместо этого происходит с ранними сортами?

Листья, или фотосинтетический аппарат, очень часто остаются без ухода длительное время после сбора урожая ранних сортов винограда. В эти фазы необходимо правильно управлять питанием кустов винограда и поливом, чтобы растение всегда находилось в оптимальных условиях.

 

Может ли кольцевание, повторяющееся из года в год, усиливать хлороз?

Да, кольцевание и аналогичные агрономические практики в виде надрезов могут усилить явление хлороза, особенно если они выполнены не лучшим образом.

Это связано с тем, что при прерывании потока флоэмы наблюдается уменьшение накопления углеводов в корнях. Учитывая стратегии, которые корень использует для усвоения железа, требуются значительные затраты энергии. Поэтому необходимо большое количество углеводов, которые, очевидно, синтезируются в листовом аппарате. Если управление поливом и питанием растения в фазах, следующих за кольцеванием, не осуществляется надлежащим образом, то и восстановление проводимости флоэмы не происходит оптимальным образом. В таких ситуациях могут возникнуть проблемы с недостаточным накоплением углеводов в корнях.

 

Что такое плохо выполненное кольцевание?

 

Имеется в виду надрез, сделанный слишком глубоко, в результате чего растение не сможет на последующих стадиях вегетации преобразовать флоэму для того, чтобы позволить продуктам всего фотосинтеза аккумулироваться в корнях.

 

Зависит ли разная восприимчивость к железному хлорозу от выбора подвоя?

Да, развитие хлороза напрямую может зависеть от сорта подвоя.

Подвои, полученные с участием Vitis riparia (Берландиери х Рипариа 34 EM, Берландиери х Рипариа 157/11 и др.), менее устойчивы к железному хлорозу, чем подвои, полученные с участием Vitis rupestris (Рюгжери 140 , Польсен 1103, Польсен 779 и др.).

В любом случае эти соображения основаны только на опытных данных, собранных в полевых условиях, и они требуют детального изучения задействованных в этих случаях механизмов.

 

Как можно в почве сделать железо более доступным для винограда?

Поскольку железо присутствует в почве в низких концентрациях, все растения используют разные стратегии его поглощения, чтобы попытаться преодолеть стресс от дефицита железа. Так называемая Стратегия I касается двудольных растений, к которым относится и виноград, в то время как однодольные растения (например, травы) используют Стратегию II.

 

Из чего состоит Стратегия I, которую использует виноградное растение?

Первое, что делает растение, это снижает рН ризосферы, где под ризосферой понимается объем почвы, находящийся в непосредственной близости от корней и на который деятельность корней влияет самым прямым образом. Наблюдается большая откачка протонов наружу (с расходом АТФ и, следовательно, энергии) с последующим закислением ризосферы.

В условиях более низкого pH увеличивается растворимость оксидов и гидроксидов железа. В ситуациях дефицита железа наблюдается угнетение дыхательной цепи, выработки энергии и усиление гликолиза. Кроме того, часть промежуточных продуктов цикла Кребса экссудируется из корня в ризосферу. Это важно, потому что эти кислоты (такие как лимонная, яблочная и щавелевоуксусная) снижают рН и связывают железо, делая его более растворимым.

Таким образом, растение само подкисляет окружающую среду вокруг корней, чтобы железо могло перейти в более растворимую форму, которую корни смогут усвоить.

 

Неужели вся эта «работа по подкислению» стоит кусту столько энергии?

Да, на осуществление этого процесса, как и на восстановление железа, идут затраты энергии, которая высвобождается при окислении («сжигании») углеводов. Это позволяет нам понять, насколько важно накопление запасных веществ в корнях кустов винограда.

 

Какова роль органического вещества, присутствующего в почве?

Почвы, хорошо обеспеченные растворимым органическим веществом, очень хорошо удерживают железо в растворенной форме. Кроме того, в ризосфере этих почв наблюдается обилие микроорганизмов. Многие из этих микроорганизмов усваивают железо и продуцируют так называемые микробные сидерофоры - низкомолекулярные вещества разной химической структуры, синтезируемые многими микроорганизмами, эффективно связывающие железо (комплексоны железа).

В почве одновременно происходит несколько механизмов, и надо рассматривать все их в комплексе. Очевидно, что почвы с хорошей обеспеченностью органическим веществом и хорошей микробной активностью менее подвержены дефициту железа.

 

А что такое Стратегия II, которую используют травы?

Эта типичная для трав стратегия также влияет и на виноградники, потому что виноградниках часто используют травы для залужения междурядий. Стратегия II предусматривает производство фитосидерофоров, которые за счет хелатирования Fe 3+ облегчают поглощение железа растением.

Одновременное присутствие трав и винограда в насаждениях приводит к увеличению количества ризосферы в почве, поэтому наблюдается экспоненциальный рост этих механизмов, что приводит к увеличению доступности железа для винограда.

 Читайте здесь : Какую смесь трав выбрать для залужения и сидерации виноградников

 

 

Какие еще агротехнические приемы, если их использовать неправильно, могут вызвать обострение ситуации по хлорозу?

Например, чрезмерная обработка почвы приводит к постепенному уменьшению органического вещества в почве и увеличению окислительных процессов и, следовательно, к возможности осаждения железа ( оно становится нерастворимым, поэтому недоступным для растений).

Вот почему минимальная или не требующая обработки почвы залужение междурядий травами может уменьшить явления хлороза на винограднике.

 

Почему чаще всего проявление хлороза особенно заметно весной, на ранних стадиях вегетации винограда?

Потому что на ранних стадиях наблюдается более низкая средняя температура - это именно тот фактор, который определяет снижение как микробной, так и корневой активности. Также снижается поглощение корнями питательных веществ, необходимых для поддержки растения, пока листья еще не начали активную фотосинтетическую функцию для производства углеводов. По всем этим причинам первая фаза (начало роста побегов) имеет решающее значение. После первой фазы проблема хлороза значительно снижается.

Что должен делать виноградарь, чтобы сдержать или решить проблему хлороза?

В первую очередь необходимо провести можно использовать стратегии, призванные по возможности предотвратить эту проблему: это залужение, уменьшение обработки почвы, особенно на почвах с большим содержанием активной извести.

Также хороший эффект дают подкормки (внекорневые и корневые) удобрениями на основе железа. Радикальным методом является использование сульфата железа. Раньше это было очень распространенной практикой на виноградниках. Однако, если почвенные условия не меняются, то все внесенное железо немедленно выпадает в осадок, становясь недоступным для растения.

 

И что делать в таком случае?

Одним из решений может быть соединение железа с органическим веществом. Растворимая фаза органического вещества обладает комплексообразующей активностью, поэтому способна поддерживать растворимость железа в более высокой степени. Органическое вещество также оказывает действие на ризосферу и микроорганизмы, поэтому улучшает качество почвы и все условия, приводящие к большей растворимости железа.

Ранней весной после распускания почек в условиях поливного виноградарства можно вводить в фертигацию хелаты железа другой природы, синтетического или природного происхождения (последние обладают большей экологической устойчивостью) в виде лигносульфонатов или гуминовых кислот.

Или использовать хелаты железа по листу, что обычно дает очень быстрый результат.

 Подробнее здесь: Проблемы хлороза у винограда

Есть ли различия между различными хелатами железа?

Да, используемые корнями хелаты железа фотолабильны, и на свету теряют свою активность, а также могут продуцировать ядовитые для растения вещества. По этой причине радикальные хелаторы (хелаты, имеющие отрицательный заряд) не могут и не должны использоваться внекорневой подкормкой.

Также необходимо помнить, что хелаты, используемые корнями, более стабильны при щелочном рН и хорошо выполняют свою функцию на нейтральных и слабощелочных почвах.

 

Можно ли при фертигации для улучшения полученных результатов совместно с хелатами железа использовать и другие вещества?

При подаче хелатного железа в зону корней (капельное) может оказаться полезным подкисление почвы серой, вносимой в почву в фазе, предшествующей распусканию почек, или в более поздние сроки путем подкисления поливной воды. Возможно также использование растворимого органического вещества, которое увеличивает поступление в почву веществ, способных к комплексообразованию железа.

При использовании молотой серы как подкислителя почвы задействован метод окисления – вода, попадая в почву, вступает в серой в реакцию с постепенным образованием серной кислоты. Процесс этот весьма небыстрый.

Для снижения кислотности почвы на 2,5 единицы рН рекомендуется вносить 100-150 г тонкомолотой серы на 1 м² площади.

Необходимо всегда помнить, однако, что подкисление почвы всегда имеет очень короткую продолжительность по времени, от нескольких часов до одного-двух суток, так как буферная способность известковых почв такова, что прежние рН-условия восстанавливаются очень быстро.

 

В заключение, какой подход следует использовать для сдерживания проблемы хлороза?

Это, в первую очередь, знание своего типа почв, что определяет стратегию поведения, а также выбор подвоя, и использование вышеописанных методик применения удобрений.

Если по разным причинам кусты винограда не в состоянии получать железо из почвы, то возникают проблемы, которые надо решать в кратчайшие сроки своевременным применением хелатов железа, но надо помнить, что они, к сожалению, являются не очень устойчивыми химическими соединениями и быстро разрушаются на свету.

Хелаты железа можно приобрести в готовом виде, а можно приготовить самостоятельно.

1. Понадобится железный купорос (сульфат железа), он продается в любых садовых магазинах, и лимонная кислота.

2. Одну чайную ложку лимонной кислоты развести в 1 л воды комнатной температуры.

3. В полученный раствор добавить одну чайную ложку железного купороса.

4. Полученный маточный раствор влить в 10 л воды.

5.Использовать можно как для пролива под корень, так и для внекорневой подкормки (опрыскивание по листу).

Помня о том, что хелаты быстро разрушаются на свету, надо использовать только свежеприготовленный раствор, сделанный непосредственно перед использованием, хранить его не рекомендуется.

Смотрите наше видео на тему хлороза:

  

Еще больше информации по теме хлороза у винограда:

Как вылечить хлороз винограда

Почвенные бактерии и хлороз винограда

Известковый хлороз у винограда

Физиология минерального питания виноградного растения