Глава 4. Годичный цикл роста и развития плодовых и ягодных растений

Периоды вегетации и покоя

В росте и развитии плодовых и ягодных растений в течение года проявляется определенная периодичность: период усиленной жизнедеятельности сменяется периодом относительного покоя. В умеренном поясе это тесно связано с неблагоприятными условиями лета (засуха) и зимы (холод).

Различают два основных периода в годовой жизнедеятельности плодовых и ягодных пород: вегетации и покоя.

В период вегетации происходит рост и развитие побегов и корней, цветение и плодоношение растения. В период покоя, наоборот, не наблюдается видимых признаков жизнедеятельности растения. Покой является приспособлением растений, выработанным в процессе эволюции и закрепленным наследственностью, переносить неблагоприятные условия.

Цветение многолетних растений умеренного пояса земного шара осуществляется в нормальные сроки только при условии, если в предшествующий зимний период они достаточно продолжительное время находились при температуре ниже 5°С. Например, земляника проходит период покоя при температуре ниже 5°С в течение 40 - 50 дней, яблоня и груша - 50 - 60 дней с некоторыми колебаниями в зависимости от сорта. Если растения умеренного пояса получают меньше дней с температурой ниже 5°С или температура держится выше 5°С, то распускание почек и цветение запаздывают.

При очень высокой температуре (выше 20°С) плодовые деревья умеренной зоны не могут пройти период покоя и не плодоносят. Вишне, яблоне, груше и другим плодовым породам необходимо зимнее понижение температуры, иначе цветки в почках без возобновления роста отмирают. Если у некоторых пород и образуются цветки и даже плоды, то последние отличаются рыхлым деревянистым строением и менее вкусны, чем плоды растений, зимовавших при пониженной температуре.

По П. А. Генкелю и Е. 3. Окниной (1969), существует три фазы покоя растений. Органический покой, во время которого происходят изменения нуклеинового и белкового обмена. В эту фазу покоя почки деревьев не могут прорастать. Органический покой предшествует глубокому, или они протекают одновременно. Глубокий покой связан с изменением направленности обмена в сторону образования липидов и жиров, а также превращением углеводов. Вынужденный покой характеризуется появлением отдельных плазмодесм и хехтовских нитей, а также началом разблокировки плотно упакованных полимеров протоплазмы. Начинается распад липоидных слоев, возрастает набухаемость протоплазмы, и при благоприятных условиях растение выходит из покоя.

Весной деревья готовы к вегетации, так как они прошли уже период органического, или естественного, покоя, но при запаздывании весны, то есть если не установилась оптимальная температура воздуха, развитие почек и цветение могут задерживаться на 1 - 3 недели.

Если дерево или срезанные с него ветки поместить в благоприятные условия в ноябре - декабре, когда они еще находятся в глубоком покое, почки на них не тронутся в рост.

Если то же дерево или его ветки поместить в благоприятные условия в январе - феврале, когда они уже закончили период органического покоя и находятся в состоянии вынужденного покоя, они сравнительно быстро начнут раскрываться.

В XVII - XVIII вв. считали, что зимой древесные растения находятся в абсолютном покое, а весной продолжают рост с того состояния, на котором остановились осенью. На основании многочисленных измерений и взвешиваний цветковых почек Н. И. Железнов (1851) впервые установил, что в течение зимы в почках происходят процессы новообразования зачатков побегов и увеличиваются размеры различных частей цветков.

Позднее было подтверждено (Викторов, 1943), что в периоде покоя у древесных растений осуществляется превращение запасных веществ, выражающееся в чередовании максимального и минимального содержания крахмала, сахара и жира; продолжается передвижение воды по растению и транспирация, особенно через листовые рубцы и почки; дыхание несколько ослабляется, а по Н. А. Максимову, сильно ослабляется. Например, у деревьев оно составляет зимой до ¹/₂₀₀ части нормального, наблюдаемого во время вегетации.

В течение всего года содержание питательных веществ, особенно углеводов и азотных соединений, в плодовом дереве сильно колеблется. К. М. Поплавский установил, что в течение года в ветвях и корнях яблони (12 сортов) отчетливо наблюдается два максимума содержания крахмала (весенний - перед цветением и осенний - к концу листопада) и два минимума (летний - в конце цветения и зимний - в конце декабря - начале марта). Такие же максимумы и в те же сроки отмечены и в отношении динамики общего азота в растениях.

По данным Т. П. Петровской (1951), динамика накопления жира в побегах вишни характеризуется одновершинной кривой. В вишне жиров накапливается немного по сравнению с более морозоустойчивыми породами.

Больше всего питательных веществ в дереве содержится осенью, после листопада и окончания роста корней (ноябрь - декабрь). Количество их несколько уменьшается в течение зимы, сильно падает во время цветения и еще сильнее - после активного роста дерева весной. Зная эту закономерность, плодовод может воздействовать на течение фенологических фаз.

Придавая важное значение более четкому представлению о жизнедеятельности плодовых растений в годовом цикле, П. Г. Шитт (1940), кроме двух больших периодов (вегетации и покоя), выделил два малых периода: перехода от вегетации к покою и от покоя к вегетации.

Период вегетации у листопадных плодовых деревьев продолжается от начала распускания почек до листопада. Растение цветет, покрывается листьями, закладывает цветковые почки и создает урожай, растет корневая система, особенно весной и рано летом.

Перед вегетацией растение содержит максимальное количество крахмала и азотистых веществ, которые после значительного роста корней, побегов и цветения почти полностью расходуются. Поэтому чрезвычайно важно, чтобы весной к моменту раскрытия первых листьев образовалась нужная масса активных корней, которая могла бы своевременно обеспечивать надземную систему водой и растворенными в ней минеральными солями.

Своевременному появлению активных всасывающих корней будут способствовать хорошие структура, водно-воздушный и пищевой режимы почвы. В некоторых случаях, например при чрезмерных осадках весной, плодоводу приходится принимать особые меры (рыхление) для проветривания и прогревания почвы, чтобы улучшить условия роста активных корней и усилить подачу влаги и питательных веществ в листья.

В орошаемых районах важно систематически прочищать и углублять дренажные канавы, чтобы снизить уровень грунтовых вод и уменьшить влажность корнеобитаемого слоя почвы. Не следует также проводить орошение во влажную весну.

С середины лета, когда рост дерева ослаблен или закончен, а листья продолжают ассимилировать, в побегах, кольчатках и плодах начинает усиленно накапливаться крахмал. Происходит одревеснение побегов. Активность корневой системы несколько, а иногда и сильно падает.

Второй период - переход от вегетации к покою характеризуется переходом надземной части растения к закаливанию тканей и зимнему устойчивому состоянию. В этот период заканчивается одревеснение тканей в надземной части растения. Происходит переход Сахаров в крахмал и, по-видимому, в жиры. Наблюдается осенний максимум накопления крахмала в растениях. В течение этого периода обычно происходит сильный рост всасывающих корней, продолжающийся до устойчивых морозов.

Соответствующей агротехникой - внесением органических удобрений, мульчированием, снегозадержанием можно удлинить период деятельности активных корней, так как эти приемы способствуют более длительному поддержанию нужной температуры в корнеобитаемом слое почвы. Иными словами, можно усилить второй максимум накопления питательных веществ в плодовом растении.

Благодаря хорошему осеннему росту корней ткани растения получают достаточное количество влаги, что также улучшает зимостойкость растений и усиливает устойчивость тканей к зимнему иссушению. Этим обусловливается польза умеренных осенних, позднее-зимних и даже зимних на юге поливов садов.

Третий период - относительный покой плодовых растений. Он в равной мере характерен для надземной и подземной частей дерева.

В прохладные или зимние месяцы крахмал почти полностью исчезает из тканей и замещается сахарами, а может быть, частично жировыми веществами (Чендлер, 1957). К этому времени в дереве уже созданы большие запасы воды и питательных веществ. В теплые зимы на юге корни жизнедеятельны, а в средней зоне их активность на глубине более 40 см может продолжаться до декабря и дольше, особенно в глубоких горизонтах почвы, что обеспечивает некоторое пополнение запасов воды и органических веществ. Влага расходуется через покровные ткани ствола и веток, а также через листовые рубцы и почки.

Плодовые деревья при сильных ветрах зимой испаряют много воды, что может привести к усыханию ветвей и даже всего дерева, особенно при засушливой осени и отсутствии орошения. В такие годы важно проводить вегетационные и осенние поливы.

Четвертый период - переход от зимнего состояния относительного покоя к весенней жизнедеятельности растения. Начинают расти и всасывающие корни. В крону поступают влага и питательные вещества, запасенные в плодовом дереве. Чем лучше будет обеспечено плодовое дерево влагой и питательными веществами осенью, тем лучше будет проходить вегетация его весной.

Учитывая указанные выше особенности, плодовод может влиять на жизнедеятельность дерева и создавать устойчивые высокие урожаи.