Разные растения демонстрируют различную экофизиологическую реакцию в ответ на стресс от засухи. В регионах, где осадки выпадают только зимой и весной, а лето засушливое, стремительное разрастание ростков может привести к образованию большой листовой массы, быстрое истощение вод и дефициту остаточной влажности в почве для растений.
Современные прогнозы климатических сценариев, предсказывают увеличение содержание СО2 в атмосфере (проблема глобального потепления) и снижение влажности в почве. Данные изменения также подразумевают более частое проявления экстремально высоких температур и снижение количества осадков в летний период. Это широкоизвестный факт, что разные сорта винограда классифицируются как растения с высокой устойчивостью к засухе и способны приносить средний урожай хорошего качества не в совсем оптимальных условиях наличия воды.
Тем не менее, механизм акклиматизации к засухе приводит к образованию низкой площади листа, высокой устьичной чувствительности, низкой ассимиляции и снижению содержания сахара в ягодах, и также к низкому содержанию воды в почве и снижению выживаемости некоторых сортов.
Для классификации сортов используются понятия изогидричный и анизогидричный. Сорта различного генетического происхождения показывают различную реакцию листьев во время засухи, что может оказывать вредное воздействие на фотосинтез, а также поглощение углекислого газа и на созревание побегов.
У различных сортов и гибридов наблюдается разный уровень устойчивости к засухе, который сказывается при контроле над образованием устьев.
Через углубления своих знаний о различных механизмах акклиматизации плантаторы виноградников увеличивают свои возможности в выборе между сортами для плантаций.
Существующие значительные различия между виноградной лозой, растущей на крутых склонах и террасах, поднимают ряд вопросов о качества и количестве лозы. Сцелью изучения потенциальной способности акклиматизации сортов были проведены исследования по выращиванию различных сортов винограда на крутых склонах и микро- террасах.
Материал и Методы
Исследования проводились на виноградниках в Венгрии, где культивировались три сорта винограда: Совиньен Белый, Каберне и Пино Нуар на южных склонах и террасах без орошения на красных песчаниках коричневого леса.
Виноградную лозу сформировали в зонтичную систему с рядами 2 метра. На крутых склонах ряды были высажены лицом к Северу и Югу а на микро-террасах – на восток и Запад.
Наряду с постоянным определением в барокамере водного потенциала листьев, регистрировались такие погодные условия, как радиационный баланс, осадки, температура воздуха и относительная влажность.
На ежедневной основе проводились измерения содержание воды в листьях в 2-3 часа в середине дня на специально отобранных здоровых материнских листьях, находящихся под прямыми солнечными лучами, а также в тот же день проводились аналогичные измерения в умеренных условиях стресса.
Уровни засухи были определены на основе метеорологических данных.
Результаты и Обсуждения
Анализ метеорологических данных показал, что в течение сезона, когда проводились испытания, климатические условия были средними, если брать последние 15 лет.
Высокое количество осадков в зимний и весенний сезон сформировали благоприятные водные условия в период закладки почек, цветения и формирования ягод.
Однако, место, где проводились испытания, получило меньше осадков в июле, чем в среднем по региону.
Выросший дефицит воды почвы и общий эффект засухи (высокая температура, низкая относительная влажность) вызвали различную реакцию сортов на крутых склонах и микро-террасах. Общий уровень выпадения осадков в августе составил 60 мм, фактор, который повлиял на хорошие водные условия как на склонах, так и террасах.
В соответствии с полевыми испытаниями последствия дефицита воды и хорошие водные условия по-разному сказываются на физиологическом поведении различных сортов на склонах и террасах.
На крутых склонах, регистрировался более высокий уровень усвоения листьями углекислого газа в сорте Пино Нуар, показывая более низкую устьичную чувствительность в условиях умеренной засухи.
Дефицит закрытия устьиц спровоцировал активный процесс фотосинтеза с более высоким уровнем испарения (большую потерю влаги через устьица) в листьях сорта Пино, чем в других сортах. Поэтому у Пино наблюдалось более низкий уровень ассимиляции в условиях дефицита воды, чем у винных сортов Каберне и Совиньон Белый.
Из всех трех испытываемых сортов лучший показатель ассимиляции наблюдался у сорта Совиньен Белый.
На крутых склонах чувствительный ответ устьиц в условиях умеренной засухи привел практически к их полному закрытию. Однако, было обнаружено, что Совиньон Белый демонстрирует более высокие показатели поглощения углекислого газа, так же как и уровень испарения на микро-террасах.
Все сорта демонстрировали значительно более активный процесс фотосинтеза на террасах по сравнению с крутыми склонами.
По завершению данных измерений, на участке выпало значительное количество осадков и из-за хороших условий наличия воды, уровень фотосинтеза сравнялся как на террасах, так и на склонах. В этих условиях сорт Пино продемонстрировал самый высокий уровень испарения, эквивалентный тому, который был показан в условиях умеренной засухи на террасах. Другие сорта в условиях наличия воды продемонстрировали одинаковый уровень газообмена в обоих местах. Среди сортов Совиньон Белый показал самую высокую неустойчивость устьиц в условиях изменения водных условий от засухи к достатку.
В целом, каждый сорт продемонстрировал высокий потенциал листьев к удержанию влаги (менее негативный) на микро-террасах, чем на склонах.
Наверное, достаточно сложно точно определить любые отличия в сортах, которые росли на террасах. В соответствии с рассчитанными параметрами можно сделать общий вывод, что сорт Совиньон Белый продемонстрировал более низкую адаптационную способность в условиях засухи на крутых склонах, чем на террасах.
Более низка гидравлическая проходимость Совиньен Бнлый связана с высокой чувствительностью устьиц на крутых склонах в условиях умеренного водного стресса.