Температура воздуха и влажность почв
Температура воздуха является важнейшим фактором, определяющим температуру самого растения. Она оказывает большое влияние на физиологическое состояние растения, связанное с фотосинтезом, дыханием, транспирацией и другими процессами.
Температурный режим определяет темпы и длительность прохождения отдельных фенологических фаз развития, рост растений, накопление сахара и кислот в ягодах винограда.
Экологическое действие факторов атмосферы в той или иной мере зависит от почвы. Так, фактор температуры действует через температуру почвы. Лучи солнца почти не нагревают воздух в связи с его малой теплоемкостью. Они доходят до земли, нагревают ее поверхность, а от нее согревается воздух.
При этом более нагретым оказывается всегда приземный, нижний слой воздуха. Нагревание более верхних слоев происходит за счет конвективного перемещения нагретого воздуха вверх и более холодного вниз. В связи с этим поверхность почвы является самой активной, так как она сильно нагревается днем и охлаждается ночью. Температурный режим приземного слоя воздуха тесно связан с влажностью почвы.
Изучение температурного режима воздуха проводилось на опытных участках с черноземными и серыми лесными почвами, расположенных на склонах юго-западной и северо-восточной экспозиций на высоте 150 м над уровнем моря.
Участки юго-западной экспозиции как на серых лесных, так и на черноземных почвах имеют более высокую среднесуточную температуру, чем участки северо-восточной экспозиции. Среднесуточная температура на серых лесных почвах больше, чем на черноземных почвах, находящихся на склонах той же экспозиции.
Наибольшая разница в среднесуточных температурах с учетом влияния экспозиций и почв составляет 2,6°.
Значительный интерес представляет динамика температуры в течение суток в зависимости от почв и экспозиций склонов на разных уровнях от поверхности земли.
Как показали измерения, минимальная температура приземного слоя воздуха на высоте 10 см от поверхности почвы отмечена на всех участках в 5 часов утра. Максимальная температура на серых лесных почвах бывает около 13 часов, а на черноземных—около 15 часов.
На участках юго-западной экспозиции температура может быть выше, чем на участках северо-восточной экспозиции на 2—3°. При этом более высокая максимальная температура установлена на участке с серыми лесными почвами.
Неодинаковый ход температур отмечен также на разных уровнях от поверхности земли. Днем с высотой температура воздуха уменьшается. Наибольшее снижение температуры наблюдается на уровне 150 см от поверхности земли. На юго-западной экспозиции это снижение достигает большей величины, чем на северо-восточной, а на серых лесных почвах больше, чем на черноземных.
Большая разница в температурах на уровнях 10 и 150 см на юго-западной экспозиции составляет на серых лесных почвах 3°, на черноземных 2,6°, на северо-восточной — соответственно 2° и 1,9°. Наибольшая разница в температурах на разных уровнях отмечена в 13—15 часов. В 7 часов утра и в 21 час температуры приземного слоя воздуха на всех уровнях измерений почти одинаковы.
Ночью, в результате остывания земли температура воздуха вблизи ее поверхности, будет ниже, чем на высоте 150 см. Разница в температурах приземного слоя воздуха зависит от состава почв. На серых лесных почвах эта разница достигает 1°, на черноземных почвах — 0,8°.
Температурный режим обусловливает различия в амплитудах колебания суточных температур на разных опытных участках.
Наибольшая амплитуда колебаний суточных температур наблюдается, у поверхности почвы. На высоте 10 см от земли на склонах юго-западной экспозиции с серыми лесными почвами она равна 14°, с черноземными— 12°, на склонах северо-восточной экспозиции — соответственно 12 и 10,1°.
С увеличением высоты над поверхностью земли максимальная температура уменьшается, а минимальная увеличивается, что ведет к уменьшению и амплитуды колебаний температур. На высоте 150 см от поверхности почвы амплитуда колебания суточной температуры на серых лесных почвах уменьшается на 3°, на черноземных — на 1,5т—2,6°.
Большая амплитуда колебаний суточных температур на серых лесных почвах по сравнению с черноземными благоприятно влияет на сахаронакопление в период созревания винограда. При более высоких температурах в течение дня, не превышающих оптимум для фотосинтеза, процесс ассимиляции протекает более интенсивно.
Ночью при пониженных температурах, не препятствующих передвижению пластических веществ в растении, снижаются потери органических веществ при дыхании. Это оказывает благоприятное влияние на созревание винограда на серых лесных почвах, на склонах южных и северных экспозиций.
Данные анализа температурного режима на участках различных экспозиций и с разными почвами позволяют сделать вывод, что на серых лесных почвах, независимо от экспозиций склонов, нагревание и охлаждение почвы и приземного слоя воздуха идет быстрее, максимальные температуры наступают на час раньше, минимальные температуры более низкие.
На склонах юго-западной экспозиции, независимо от почв, амплитуда колебаний суточных температур выше по сравнению со склонами северо-восточной экспозиции. По температурному режиму склоны северовосточной экспозиции с серыми лесными почвами могут быть до некоторой степени приравнены к склонам юго-восточной экспозиции с черноземными почвами.
Учет хода температур на участках с различной высотой над уровнем моря проводился на серых лесных почвах юго-западной и северо-восточной экспозиции.
Анализ температурного режима на участках с различной высотой над уровнем моря показывает значительное колебание в ходе суточных температур.
Как и следовало ожидать, участки, расположенные на высоте 280 м, более холодные по сравнению с участками, находящимися на высоте 120 м. Разница максимальных температур на участках юго-западной и северо-восточной экспозиций составляет 5°; минимальных — соответственно 2,8 и 2,5°.
В расчете на 100 м подъема по высоте падение среднесуточной температуры на юго-западной экспозиции составляет 1,6°, на северо-восточной 2,2°, минимальной температуры — соответственно 1,4 и 2,1°, максимальной — 3,1°, независимо от экспозиции.
На участках юго-западной экспозиции амплитуда колебания суточных температур на высоте 280 м на 2° ниже, чем на высоте 120 м, а на участках северо-западной экспозиции — соответственно на 2,5°.
Как показывает опыт, принятый метод определения потребности в тепле для различных сортов винограда по годовой сумме среднесуточных температур, без учета амплитуды колебания температуры в течение суток, не в полной мере отражает влияние температурного фактора на рост и созревание винограда в разных условиях среды.
Температурный режим на участках с различными экспозициями, почвами и высотой над уровнем моря в значительной степени определяет влажность почвы на этих участках.
При оптимальных температурных условиях влажность почвы является первостепенным фактором, определяющим рост и развитие виноградного растения, усвоение им элементов минерального питания, урожайность и качество получаемой продукции.
При чрезмерном повышении влажности в почве сахаристость ягод уменьшается и увеличивается кислотность, окраска и аромат слабеют, качество урожая ухудшается. Вина при этом получаются малоспиртуозные, водянистые, со слабым букетом.
Умеренный недостаток влаги ведет, как правило, к уменьшению урожая, но к улучшению его качества. Сахаристость сока повышается, окраска ягод и аромат усиливаются. Вина получаются более экстрактивные и полные, с сильным букетом. Повышаются лежкость и транспортабельность столовых сортов. При влажности почвы выше оптимальной и высокой температуры процесс фотосинтеза затормаживается, что ведет к снижению накопления сахара.
Содержание влаги в почве зависит не только от количества выпадающих осадков, но и от химического состава и физических свойств почвы, экспозиции и крутизны склона, положения участка над уровнем моря.
При сравнении влажности почв на двух противоположных экспозициях видно, что более влажными являются склоны северо-восточной экспозиции.
Разница во влажности более выражена на участках с серыми лесными почвами. Эта разница достигала 7%, на черноземных почвах она значительно ниже и не превышала за годы наблюдений 2,7%.
Сравнение серых лесных и черноземных почв на участках одной и той же экспозиции показывает, что наиболее влажными являются черноземные почвы. На северо-восточной экспозиции разница во влажности черноземных и серых лесных почв достигает 3,7%, на юго-западной экспозиции —6,5%.
Способность почвы удерживать то или иное количество воды определяет ее температурный режим. Чем влажнее почва, тем больше ее теплоемкость, то есть больше требуется тепла на ее нагревание. В связи с этим у влагоемких почв медленнее повышается температура самой почвы и приземного слоя воздуха.
На первый взгляд может показаться, что черноземные почвы в связи с их темной окраской, способствующей лучшему поглощению тепла, должны быстрее и лучше нагреваться. Фактически черноземные почвы, как более влагоемкие, нагреваются медленнее серых лесных, содержащих меньший процент влаги.
Более низкая влажность серых лесных почв способствует более сильному нагреванию их в дневные часы и остыванию ночью, в результате чего на серых лесных почвах отмечается большая амплитуда колебаний суточных температур в сравнении с черноземными почвами, что оказывает благоприятное влияние на созревание винограда не только на южных, но и на северных экспозициях.
Влажность почвы на участках, находящихся на различной высоте над уровнем моря, определялась на серых лесных почвах северо-восточной экспозиции.
Сопоставление температурного режима и влажности почв на опытных участках дает возможность сделать вывод, что наиболее теплыми, независимо от почв, являются юго-западные склоны, наиболее холодными — северо-восточные.
Комплексное воздействие температуры и влажности почв создает для винограда наиболее благоприятный тепловой режим па участках с серыми лесными почвами.
Учет взаимодействия факторов температуры и влажности показал, что наиболее теплыми, но менее влажными являются участки юго-западной экспозиции с серыми лесными почвами. По тепловому режиму и влажности почв за ними следуют участки юго-западной экспозиции с черноземными почвами и участки северо-восточной экспозиции с серыми лесными почвами. Наиболее холодными и влажными являются участки с черноземными почвами северо-восточной экспозиции.
Участки на различной высоте над уровнем моря резко отличаются по тепловому режиму и влажности почв. Понижение среднесуточной температуры в июле на каждые 100 м увеличения высоты в среднем равно 2°. Повышение влажности почвы в расчете на 100 м подъема по высоте составляет в дождливые годы 12%, а в более засушливые — 16%.
Установленная разница в напряжении тепла, в амплитудах колебания суточных температур приземного слоя воздуха и влажности почв на участках с разными экспозициями, почвами и высотой над уровнем моря довольно значительна и должна учитываться при размещении сортов винограда в условиях сложного рельефа зоны Кодр.