Удобрение и орошение

Основатель учения о поглотительной способности почв - К. К. Гедроиц (1912) показал, что почва видоизменяет вносимые удобрения, она их поглощает. Причем механизм и прочность поглощения могут быть различными. В одних случаях с ними необходимо считаться, в других ими можно пренебречь. Особая прочность поглощения фосфорной кислоты и калия достигается при малом содержании в почве гумуса и большом количестве активных, относительно подвижных алюмоферросиликатов. В последнем случае калий и особенно фосфор сравнительно быстро превращаются в практически недоступные для растений и многих микроорганизмов фосфорнокислые и калийные соединения (силикаты). О роли таких преобразований фосфора и калия для минерального питания растений говорят следующие данные.

В метровом слое почвы количество определяемого фосфора колеблется от 0,6 до 18 тонн на гектар, а усвояемого растением - около 1 процента, т. е. от 5 до 200 килограммов на гектар. Причем изменить такое соотношение диссоциированного и недиссоциированного фосфора обычно трудно, так как оно определяется составом почвы.

Основная масса мелких всасывающих корней винограда сосредоточена на глубине 20-50 сантиметров. Поэтому разбросное (поверхностное) внесение минеральных удобрений на малогумусированных южных почвах - напрасная трата труда и удобрений.

В отличие от однолетних культур, для которых удобрения принято вносить ежегодно и в большинстве случаев для быстрого его потребления, под виноградники их целесообразно вносить один раз в 3-5 лет, причем глубоко и концентрировано.

Лучший метод применения фосфорнокислых и калийных удобрений под виноградник - это глубокое гнездовое или рядковое внесение, обеспечивающее минимальное поглощение их почвой. В таком случае удобрение находится в зоне благоприятного увлажнения и размещения активной корневой системы и не выбрасывается на поверхность первой же вспашкой или перекопкой.

Такие "кладовые" закладываются на винограднике через ряд по центру междурядья в количестве 200-250 граммов фосфорнокислых и калийных удобрений на каждую лунку (50-60 кг/га). Через 3-5 лет, в зависимости от размера урожая винограда, на данный участок вновь вносят удобрения, однако уже в те ряды, которые были пропущены в первый раз.

Виноград очень чутко отзывается на удобрение, но надо избегать избытка его, что возникает в связи с недостатком в данном году одного из ведущих факторов жизнедеятельности растений - солнечной инсоляции или почвенной влаги.

Последнее относится преимущественно к азоту, так как он стимулирует ростовые процессы и удлиняет период вегетации растений, что особенно вредно в метеорологически неблагоприятный год. При избытке азота растения "жируют", т. е. у них усиленно развиваются стебли, побеги, лоза, корни, которые становятся рыхлыми, и древесина вызревает недостаточно. У таких растений ненормально развиваются и листья - они более крупные, тонкие и нежные. Плохо развиваются и часто опадают репродуктивные органы - цветы, плоды. Избыток азота приводит к повышенному содержанию белков в сусле и вине. Последние в связи с этим труднее осветляются, легче подвергаются заболеваниям, приобретают менее чистый, более грубый и простой вкус и аромат.

Оценивая очень высоко роль гумуса в улучшении структуры, а следовательно, и плодородия почвы, не следует забывать, что обычно увеличение количества гумуса приводит к повышенному содержанию азота в почве.

Что касается фосфора, то здесь вопрос обстоит иначе.

Прежде всего, создать избыток фосфорнокислых соединений в почве, которые бы вредно отразились на репродуктивной деятельности растений, очень трудно, особенно на южных почвах, обедненных гумусом, так как при разбросном способе внесения удобрения фосфорнокислые соединения, вступая, как отмечалось, в контакт с кальцием и особенно с алюмоферросиликатами почвы, дают малодоступные для растений фосфорнокислые стеклообразные соединения.

При гнездовом же внесении фосфорнокислых удобрений корни растений, подходя к гнездам удобрений, естественно, не возьмут его намного больше, чем нужно. Кроме того, избыток фосфора, в противоположность азоту, ускоряет созревание растений, способствует повышению качества сусла.

Калий также способен переходить в малодоступную для растений форму, за счет обмена, катионов и почвенном поглощающем комплексе, хотя он может быть в избытке чаще, чем фосфор. Недостаток калия в почве вызывает понижение сахаристости и повышение кислотности вин.

Благодаря работам большой группы ученых во главе с А. М. Фроловым-Багреевым (1949), выяснена большая роль микроэлементов - бора, цинка, марганца, титана, ванадия, кобальта, молибдена, иногда меди. Они способствуют повышению сахаристости винограда на 1,5-3,0 процента, вызывают ускорение созревания плодов на 5-7 дней, улучшают букет и вкус вин, их полноту и гармоничность. Положительно действуют микроэлементы также на количество урожая винограда.

Таким образом, микроэлементы играют очень значительную роль в жизни растений, а следовательно, и в плодородии почвы, поэтому их выщелачивание за счет обмена на ионы массовых элементов, тем более на засоленных почвах, приводит к потере ее плодородия.

Добавим к этому, что, внося в почву микроудобрения, следует предупреждать вытеснение широко распространенными элементами мало распространенных или слабо диссоциированных, но необходимых растению элементов. Последнее лучше достигать, применяя стеклянные удобрения (фритгы), впервые изготовленные в Ростовской области (К. П. Азаров и Ю. А. Жданов, 1955) и испытанные в сельскохозяйственном производстве.

В районах размещения виноградников почвы часто содержат мало гумуса. Это связано с рядом причин - некоторым недостатком влаги, растительных остатков, а главное - с продолжительностью разложения последних. В силу этого иногда следует практиковать внесение на малогумусированных почвах под виноград небольших доз навоза, а при наличии орошения или во влажные годы применять сидераты.

При достаточной влагообеспеченности почва живет почти круглый год, т. е. в ней постоянно протекают микробиологические процессы. Благодаря этому улучшаются физические и химические свойства почвы, что способствует увеличению ее плодородия и повышению количества и качества урожая.

Следует также учитывать другой, не менее важный фактор для повышения жизнедеятельности микроорганизмов - наличие кислорода в почве.

Еще Д. И. Менделеев связывал разложение растительных остатков в почве с поглощением кислорода и выделением углекислоты и указывал на положительную роль вспашки и других видов рыхления в разложении растительных остатков и повышении плодородия почвы.

Основательно выявили значение жизнедеятельности микроорганизмов для урожайности растений Д. И. Ивановский (1891), Худяков (1896), Бееринк (1899). Их заслуга не только в раскрытии взаимосвязи между жизнедеятельностью высших растений и низших, но и в обосновании роли кислорода для жизнедеятельности бродильной и другой почвенной микрофлоры. Интересные данные об этом сообщает О. И. Щепкина (1951).

В настоящее время большое внимание привлекли силикатные бактерии, открытые В. Г. Александровым и Г. А. Зак (1953). Они разрушают содержащиеся в почве алюмоферросиликаты и освобождают из них водорастворимые соединения калия и фосфора, а также фиксируют азот атмосферы. Перед виноградарями, следовательно, встает проблема - использовать эти бактерии.

Потребность воды для полива виноградных насаждений вычисляют, учитывая полевую влагоемкость и режим влажности почвы в различные периоды жизни растений.

В зависимости от механического состава почв полевая влагоемкость может изменяться с 480 кубических метров на гектар на песках и песчаных почвах до 4800 - на тяжелосуглинистых почвах. Максимальный запас усвояемости для растений воды соответственно колеблется от 700 кубических метров на гектар до 2100, т. е. значительно меньше, чем полевая влагоемкость (табл. 5).

Опытами Всероссийского научно-исследовательского института виноградарства и виноделия (П. К. Дюжев, П. А. Манохин), а также практикой установлено, что для винограда наилучшим режимом является содержание следующего количества влаги в почве: в период покоя растений - около 100 процентов полевой влагоемкости, от начала вегетации до цветения - 95-75, от конца цветения до начала созревания - 85-70 процентов. Ко времени технической зрелости ягод содержание влаги в почве желательно снизить до 60 процентов. После уборки урожая влажность почвы целесообразно повысить до 80, а по окончании всех работ - до 100 процентов, так как корневая система лучше перезимовывает во влажной почве, чем в сухой.

Вопрос качества винограда на поливных землях весьма важен. На нем остановимся подробнее, воспользовавших также результатами опытов, проведенных П. К. Дюжевым и П. А. Манохиным, по влиянию орошения и подкормки на качество винограда, сусла и вина сорта Пухляковский. Опыты были заложены на фоне глубокого концентрированного внесения минеральных удобрений. Химико-технологическая оценка полученного винограда проведена автором.

Выяснилось, что орошение сильно влияет на механический состав винограда. Так, средний вес грозди Пухляковского при двух поливах (подзимний и после цветения) увеличился на 30 процентов, а при двух поливах с подкормкой - на 18. Вес ягоды в первом случае возрос на 30, во втором - на 44 процента.

Сахаристость Пухляковского при поливе без удобрения снизилась на 1,1-2,0 процента. Снижение это было временным и объяснялось некоторым вполне допустимым запаздыванием созревания винограда из-за превышения урожайности против обычной в два и более раза. Качество вина из Пухляковского при орошении не снижается, что видно из данных дегустационной оценки, но характер вин несколько изменяется в сторону большей свежести, а подчас и тонкости (табл. 6).

Таблица 6. Влияние орошения и подкормки на качество сусла и вина из винограда сорта Пухляковский (опыты Всероссийского научно-исследовательного института виноградарства и виноделия 1953-1955 гг.)

^* (Поливная норма подзимнего, или влагозарядкового, полива - 1200 м³, а полива после цветения и других вегетационных - 900 м³.)

Из таблицы 6 также видно, что в недостаточно благоприятный для солнечной инсоляции 1953 год сахаронакопление у Пухляковского убывает при орошении с 20,6 до 18,6 процента при двух поливах и до 17,4 процента - при трех, хотя урожайность поднимается в первом случае всего на 41 процент, а во втором и того меньше - на 37 процентов.

Совершенно иное положение наблюдалось в благоприятные 1954 и 1955 годы. В 1954 году сахаронакопление у этого сорта сохранилось примерно на том же уровне - 19,2 процента без полива и 19 процентов при трех поливах, хотя урожай в последнем случае повысился в 2-3 раза.

Иными словами, если в благоприятные для солнечной инсоляции годы повышенная влажность почвы не только не ограничивает продуктивность винограда, а, наоборот, резко ее повышает, то при недостатке лучистой энергии она снижает вначале качество, а затем и урожай винограда.

Ярким примером огромного значения солнечной инсоляции для весьма продуктивного использования почвенной влаги могут служить и данные по сорту Мускат венгерский за 1955 год (табл. 7). В этом случае колебание сахаристости от полива и подкормки ограничивается амплитудой 25,5-26,6 процента, хотя урожай винограда увеличивается при поливе в 1,8-2,0 раза.

Таблица 7. Влияние орошения и подкормки на качество сусла и вина из винограда Мускат венгерский (по опытам 1955 г.)^*

^* (Нормы полива те же, что и в опытах с Пухляковским (табл. 6.)

Данные таблицы 7 лишний раз говорят о том, что рациональное орошение при нагрузке куста урожаем, с учетом его возраста, не снижает сахаристости и общего качества винограда даже у сортов десертного профиля. Причем эффективность орошения и удобрения очень резко возрастает при благоприятной солнечной инсоляции.

Роль интенсивности солнечной инсоляции особенно важно учитывать в северной зоне промышленного виноградарства, каким является донской район. Именно здесь особенно важно сохранять пониженную влажность воздуха за счет резкого ограничения непроизводительного испарения.

Общее представление о количестве испаряющейся влаги можно получить из следующих примерных данных.

При годовом количестве осадков 400 миллиметров один гектар поверхности земли получает 4000 кубических метров влаги. Из них примерно 20-30 процентов испаряется, что составляет в среднем 1000 кубических метров с гектара.

В орошаемых условиях при одном влагозарядковом поливе расход воды составляет примерно 1200-1400 кубических метров и при двух вегетационных - 1800, а всего - 3000 кубических метров. Траты на испарение в орошаемых условиях достигают 1000+750=1750 кубических метров, что связано с огромными, хотя и местными расходами тепла, которые могут резко отрицательно сказаться на продуктивности растений и особенно винограда. Чтобы покрыть этот расход тепла, нужно примерно 15 дней полной солнечной радиации (1750000 л воды × 580 кал = 10150000000. 10150000000/69000000 = 14,7 дня)

Положение еще более усугубляется тем, что та кои расход влаги заметно повышает влажность воздуха, а это сильно отражается на интенсивности лучистой энергии, доходящей до виноградного куста, особенно той, которая поглощается спектром хлорофилла.

Для Задонья - района орошаемых винсовхозов - величина солнечной инсоляции была до последнего времени особо благоприятна. Осадков в этой местности за год выпадает 370 миллиметров, т. е. еще меньше, чем в Новочеркасске. Кроме того, на каштановых почвах Задонья не происходит некоторой задержки в созревании винограда, свойственной более мощным и плодородным почвам Новочеркасска - североприазовским черноземам.

В последние годы положение заметно меняется из-за вступления в плодоношение и под полное орошение новых площадей. Виноградные насаждения стали уже ощущать некоторый недостаток лучистой энергии и тепла, отчего сахаронакопление даже таких сортов, как Красностоп золотовский, Мускат белый, Гарс Левелю" Фурминт, Совиньон, а также сортов группы Пино, перестало подниматься в орошаемом Задонье выше 20-22 процентов, чего раньше при орошении малых площадей не наблюдалось.

Таким образом, виноградная культура быстро реагирует на орошение и резко повышает урожай, не меняя качества, однако это наблюдается до тех пор, пока не нарушается количество лучистой энергии, получаемой виноградным растением, и тепловой баланс окружающей среды. В противном случае появляются иные закономерности, которые могут свести на нет пользу орошения.

В основе этих закономерностей лежат известные факты, что виноградное растение требует повышенного притока лучистой и тепловой энергии и очень болезненно реагирует на излишества в их расходе. Иными словами, в умеренных широтах виноград нужно орошать так, чтобы не нарушался баланс лучистой и тепловой энергии.

При близком залегании грунтовых вод (0,5-1,5 м) виноград культивируется без поливов. Корни его в этих условиях располагаются в почве горизонтально увлажняемой грунтовой йоде.

В зоне массового расположения корней наблюдается сильное увлажнение всего профиля почвы, которое достигает 80-90 процентов от полной ее влагоемкости. В летний же период при резком повышении температуры и сухости воздуха, содержание воды в почве не падает ниже 20-25 процентов. На таких землях виноград развивается равномернее, чем в поливных условиях.

Высокие и устойчивые урожаи винограда получают на почвах с высоким стоянием грунтовых вод, даже если они имеют слабое и среднее засоление. Посадку на таких почвах производят весной двухлетними саженцами. Для культуры винограда на засоленной почве черенки нужно заготовлять с материнских растений, выросших на сильнозасоленной почве, и на такой же почве выращивать саженцы.

Для снижения интенсивности поднятия воды по капиллярам и улучшения воздушного режима для корневой системы почву необходимо поддерживать постоянно в рыхлом состоянии.

Здесь уместно напомнить, что даже в условиях Средней Азии, где орошаемые массивы чередуются оазисами с неорошаемыми, глубинное орошение или высокий уровень грунтовых вод с малыми тратами тепла на испарение дают очень рельефные результаты.

Однако перенесение ценного опыта орошаемого земледелия Средней Азии на Северный Кавказ затруднено тем, что почва здесь менее минерализована, больше обогащена гумусом и азотом, поэтому повышение влажности почвы за счет поднятия грунтовых вод может повести к жированию и затягиванию вегетационного периода винограда. В условиях Северного Кавказа меньше напряженность лучистой энергии, короче вегетационный период, особенно это относится к северному району промышленного виноградарства - орошаемому Задонью. Кроме того, солончаковатые почвы на Северном Кавказе могут быть частично выщелочены, в частности лишены ценных микроэлементов за счет большего количества осадков и паводковых вод.

В ряде северных и северо-восточных районов промышленного виноградарства, особенно на бывшей пойменной территории с богатыми азотом луговыми и лугово-болотными почвами (например, в части Волгодонского и Мартыновского районов), значительную опасность для качества продукции виноградарства представляет подъем уровня грунтовых вод.

Для предупреждения дальнейшего снижения качества винограда и вина в орошаемом Задонье необходимо:

• не допускать непроизводительную фильтрацию воды в каналах;
• строго чередовать орошаемые массивы с неорошаемыми, особенно в случае культуры винограда на десертные вина;
• за счет хорошего влагозарядкового полива сокращать число вегетационных поливов до одного или в особо благоприятный год по напряжению лучистой энергии до двух. Время вегетационного полива определять, исходя из показателей влажности не только почвы, но и воздуха, определяющего интенсивность солнечной инсоляции. Чем выше напряжение лучистой энергии, тем продуктивнее будет использована влага;
• усовершенствовать технику орошения путем перехода на глубинное орошение (щелевой, или кротовый, дренаж, закладка стационарных диффузионных устройств и пр.);
• использовать мульчирование, как один из методов ухода за почвой.

В северных районах промышленного виноградарства за счет континентальности климата обеспечиваются интенсивное сахаронакопление и укороченный период вегетации винограда. Поэтому повышение влажности воздуха за счет нерационального орошения нежелательно.