Обычно на участке мало места, а так как хочется посадить всего и побольше, и люди хотят пристроить виноград туда, где осталось хоть немного места - вдоль северной стены, под деревом, за домом, в полутени: солнце не жарит, куст не мешает, всем удобно.
Но для самого винограда это получается совсем другая история. Одно дело слегка прикрыть грозди от палящего солнца в самую жару, и совсем другое, когда весь куст круглый сезон живёт в тени или полутени. В первом случае вы просто страхуете ягоду от ожогов, а во втором – лишаете листья нормального света, а вот это почти всегда означает проблемы с вызреванием урожая, накоплением сахаров, вызреванием лозы и вообще в целом формирует более слабый куст.
Основной процесс, от которого зависит урожай всех растений, называется фотосинтез. В его ходе растение забирает из воздуха углекислый газ и на его основе строит органическое вещество, которое даёт 90–95% сухой массы урожая. Оставшиеся 5-10% приходятся на минеральные элементы питания, и усвоение их тоже связано с работой фотосинтеза.
Главную роль здесь играет солнечный свет: он не только помогает листьям работать, но и влияет на форму и рост растения, на то, как оно реагирует на длину дня и к какому свету тянутся побеги.
Для фотосинтеза растениям нужен определенный свет – видимая часть солнечного спектра от 400 до 700 нм, ее называют ФАР (фотосинтетически активная радиация). Количество такого света измеряют специальным показателем ППФД - это просто сколько «полезных» фотонов падает на квадратный метр за секунду, в единицах мкмоль/м²/с.
У листа винограда есть свой порог необходимости света: в полутени он почти не работает, а по мере усиления солнца всё активнее перерабатывает углекислый газ в сахара. Но и у этого процесса тоже есть свой потолок: в какой‑то момент лист уже не может воспользоваться лишним светом, а если света, наоборот, совсем мало, то всё, что он заработал, тут же уходит на дыхание, и пользы от фотосинтеза почти нет.
Как крона куста винограда ловит свет и что происходит в тени
Сколько полезного света доходит до виноградного растения, зависит от погоды, высоты солнца, рельефа участка, ориентации рядов и формы кроны. На винограднике с раскидистой листвой к периоду цветения формируется почти сплошной «зелёный потолок», который перехватывает практически весь доступный свет.
А при одноплоскостной шпалере с вертикальным ведением прироста часть света проходит мимо листьев и попадает на почву, поэтому такая крона улавливает примерно 50–70% излучения - точное значение зависит от толщины, высоты и густоты листвы. При облачной погоде свет сильно рассеивается и частично отражается, из-за чего фотосинтез идет менее эффективно.
У винограда листья поглощают почти весь попадающий на них свет, при этом часть превращается в тепло, большая доля расходуется на испарение воды, а небольшая идёт непосредственно на фотосинтез.
Но освещены листья не одинаково. Те, что снаружи, получают прямой свет, а листья внутри куста – только отраженный и прошедший через верхние слои, поэтому их вклад в фотосинтез намного ниже. В глубине кроны есть листья, которые освещены настолько слабо, что уже не могут фиксировать углекислый газ – они работают по фотосинтезу на уровне нуля и фактически живут за счет остального куста.
При недостатке света лоза включает режим выживания: увеличивает площадь листовой пластинки, наращивает больше хлорофилла, меняет угол листа к побегу, чтобы поймать побольше света. Такие затененные листья фотосинтезируют слабее, но все равно вносят вклад в жизнь растения.
Исследования показывают, что после возвращения света (за счет обломки, пасынкования, подвязки и других зеленых операций) долго бывшие затененными листья могут восстановить работу. Даже короткие просветы, возникающие из‑за колыхания листвы на ветру, дают им шанс поработать. Но если света хронически мало, урожай и качество ягод падают: находящиеся в тени листья желтеют, рано опадают ( так называемая листовая асфиксия) и из источников энергии превращаются в поглотителей, что лишний раз нагружает куст и увеличивает расход воды.
Читайте об этом здесь: Виноград: источники и поглотители. Что надо знать о процессе фотосинтеза
Свет, ферменты и сила роста куста винограда
Листья, которые получают достаточный свет, работают по фотосинтезу на максимуме: они сильнее испаряют воду, но при этом и расходуют её более эффективно, то есть на каждый литр испаренной влаги производят больше сухого вещества. Это и называют более высоким коэффициентом использования воды – сколько граммов прироста растения приходится на каждый килограмм потерянной воды.
Свет важен для растения не только как топливо для фотосинтеза, но и как регулятор множества внутренних процессов.
Он управляет работой светочувствительных пигментов (фитохромов), которые участвуют в запуске цветения, а также влияет на ферменты, отвечающие за накопление сахаров в ягодах, образование окраски ягод (антоцианов), разложение яблочной кислоты и изменение кислотности и содержания калия в соке ягод. Активность этих систем зависит от соотношения красного и дальнего красного света: листья сильнее поглощают красный свет и почти пропускают дальний красный, поэтому в глубоко затененной кроне это соотношение меняется не в пользу активных форм, и в результате в тени ягоды набирают меньше сахаров и окраски, медленнее теряют кислоту.
Важен и синий свет, чувствительные к нему пигменты (криптохромы и фототропины) регулируют открытие устьиц на листьях. Сейчас в виноградарстве исследуют цветные затеняющие сетки, особенно синие: они улучшают работу устьиц и могут усиливать фотосинтез за счет большего количества синего света.
В хороших условиях листья винограда способны активно поглощать углекислый газ, превращать его в глюкозу и фруктозу и отправлять эти сахара в разные органы растения. То, насколько эффективно растение использует свет, зависит от трёх групп факторов: внутренних (возраст и положение листа, его состояние и обеспеченность питанием), внешних (микроклимат вокруг куста) и человеческого (как и когда обрезали, какую нагрузку задали). Например, более длинная обрезка с большим числом почек даёт больше побегов и, соответственно, больше листьев, которые вместе способны перехватывать больше света.
Максимальной активности по фотосинтезу лист обычно достигает через 35–40 дней после распускания почек, когда набирает примерно 70–80% окончательного размера, потом держится на этом уровне несколько месяцев и лишь затем постепенно стареет и сдаёт позиции.
Для нормального питания гроздей в период созревания важен большой фонд активно работающих листьев в возрасте примерно 30-50 дней. Совсем молодые листочки (меньше трети нормального размера) пока больше «едят», чем производят, а очень старые (100–120 дней) уже малоэффективны. Поэтому по мере роста побега основная нагрузка по фотосинтезу как бы переезжает с нижних листьев на средние, а затем на верхние.
На поздних этапах созревания и подготовки к зиме важную роль играют листья на пасынках. Хотя они меньше по размеру, у них чистый фотосинтез в пересчете на площадь выше, они дольше остаются активными и помогают и дозреванию урожая, и пополнению запасов, и формированию зимостойкости. Но если пасынков слишком много и при этом они буйно растут, то получается чрезмерное загущение, затенение, ухудшение проветривания, возникают проблемам с проникновением баковых смесей для опрыскивания и уборкой урожая.
Поэтому виноградарю очень важно держать силу роста куста под контролем, потому что фотосинтез и дыхание напрямую связаны с тем, насколько мощно растут побеги.
Слишком сильный побег интенсивно дышит и быстро сжигает сахара, которые листья только что синтезировали, тогда как побег умеренной силы лучше балансирует между фотосинтезом и расходом, позволяя сахарам накапливаться в гроздях и многолетней древесине.
В итоге именно сила роста куста определяет, куда уйдут углеводы: в интенсивный рост побегов или в урожай. Побеги – прямые конкуренты гроздей в битве за питательные вещества. Если побеги слишком мощные, они перетягивают одеяло на себя, и гроздям не хватает питания - отсюда плохое опыление гроздей, проблемы с созреванием ягод и другие нарушения.
Задача виноградаря так устроить систему формировки и уходных работ на винограднике, чтобы листья (как единственный источник синтезируемых сахаров), верхушки побегов и грозди были уравновешены и по количеству, и по размещению в кроне. Тогда крона работает максимально эффективно, а виноградарь получает наилучшее качество урожая.
