Зневоднення рослин в зимовий період, дослідження ступеня зневоднення різних сортів яблуні

Давно встановлено, що надземна частина будь-яких деревних рослин взимку втрачає значну частину наявної вологи на випаровування (транспірацію). Таке зневоднення рослин називається зимовим висушуванням. Транспірація пагонів, гілок, стовбура в порівнянні з транспірацією листя в цілому незначна. Кількість води, що виділяється влітку в добу необліственнимі пагонами і гілками, за даними фахівців не перевищує в більшості випадків 1% їх сирої маси, тобто 1 / 500-1 / 1000 маси облистянілій крони. Літній випаровування з поверхні стовбура у дерев і чагарників з багатошарової перидермой (корою) лежить в тих же межах. При цьому транспирация з поверхні стовбура, гілок і пагонів проводиться через чечевички і навколишні їх шари пробки і називається перідермальной транспірацією. За своїми масштабами вона порівнянна з кутікулярной (через шкірні покриви) транспірацією.

На зиму у деревних рослин чечевички закриваються корковим шаром, що зменшує випаровування вологи в багато разів. Однак втрати води тривають і за довгі місяці нашої зими за час сильних морозів і вітрів, за час сильного сонячного нагріву в ясні дні в березні і квітні до повного відтавання грунту пагони, гілки та стовбури деревних рослин відчувають велике випаровування вологи безпосередньо через корковий шар і не завжди повністю ізольовані чечевички. Дослідження показали, що в середньому у хвойних дерев і чагарників втрати води хвоєю, пагонами, гілками і стовбуром складають від 3 до 15%, у листяних дерев і чагарників втрати води пагонами, гілками стволом складають від 20 до 65% загального вмісту води. Наприклад, в дослідах з яблунею було виявлено, що доросле дерево яблуні взимку втрачає щодня близько 250-300 г води. Щоб протистояти такому зимового висушування надземної частини в умовах довгих зим з сильними і тривалими морозами і вітрами і довгих холодних весен з сильною сонячною інсоляцією окремі деревні рослини пристосувалися утворювати потужний ізолюючий корковий шар. Рослини з таким корковим шаром мають велику морозостійкість і зимостійкість і заходять набагато далі на північ і схід.

Разом з тим вченими було встановлено, що деревні рослини здатні в тій чи іншій мірі відновлювати оводнённость тканин в холодний період року. Найбільші втрати вологи в цей період відчувають тонкі пагони і гілки. Академіком І. І. Тумановим свого часу було встановлено, що зрізані взимку пагони, що зберігаються на відкритому місці, містять менше води, ніж пагони в тих же умовах, що знаходяться на дереві. Пояснюється це тим, що навіть в зимові місяці відбувається поповнення запасів вологи в пагонах і гілках за рахунок її притоки з інших більш масивних частин дерева - товстих скелетних гілок і стовбура, де знаходяться основні зимові запаси вологи. Подібне пересування води може спостерігатися при невеликих морозах, якщо в надземної частини дерева або куща ще зберігається достатня кількість води в рідкій фазі, наприклад, в дослідах при температурах менше -5&hellip - 7 ° C. Але таке пересування води можливо і при досить значних морозах, коли всі частини крони помітно прогріваються сонячними променями в ясні дні. Подібним чином волога періодично переміщується в тонкі пагони і гілки, які мають найбільшу в порівнянні з іншими частинами крони випаровує поверхню, і поповнює витрачений ними на випаровування запас води. Загальний запас вологи при цьому в надземної частини дерева або куща зменшується. Якщо тривалий час через сильні морози або через занадто малого запасу води в масивних частинах крони з якоїсь причини з осені такого пересування води не буде, то пагони і гілки будуть повністю висихати і відмирати.

Про те, що при невеликих негативних температурах вода в деревині стовбура і товстих гілках знаходиться в рідкому стані, підтверджують проведені дослідження. Так, що знаходяться в капілярах деревини вільна вода (вода з межклеточніках) за даними ряду авторів замерзає десь від -2 до -5 ° C. Причому, хоча частина води при охолодженні в деревині стовбура встигає замерзнути, в той же час інша її частина, яка перебуває в міжклітинному просторі через більшого вмісту в ній різних органічних і неорганічних сполук, залишається в рідкому стані і починає замерзати при більш низькій температурі. Сприяє довгому наявності незамерзаючих води в стволі і товстих скелетних гілках крони і знаходження великого числа в них порожнеч, заповнених киснем і вуглекислим газом, що сприяє хорошій теплоізоляції деревини. Сприяє гарній теплоізоляції цих частин крони і наявність на них товстого шару відмерлої кори-кірки.

В окремі зимові періоди з дуже низькими температурами (-15&hellip - 20 °C і нижче) сокорух у дереві або чагарнику сильно сповільнюється, а при ще більш знижених температурах призупиняється і зовсім. У такі періоди тонкі пагони і гілки найбільш схильні до висихання. З початком весняного потепління при прогріванні стовбура і товстих гілок до позитивних температур починається інтенсивне сокорух за рахунок запасів вільної води, що зберігалася в різних частинах крони в міжклітинних просторах. До моменту відтавання грунту і початку функціонування кореневої системи дерево або кущ дуже і інтенсивно випаровують воду і при затягуванні тривалості і цього періоду і обмежених запасів залишилася після завершення зимівлі вільної води є ще велика ніж взимку ймовірність осушення різних частин крони. Правда, у міру прогрівання грунту і більшої частини кореневого шару надходження вологи від коренів відновлюється за рахунок включення механізму активного поглинання води кореневою системою і дерево або кущ дуже швидко заповнюють необхідну кількість води.

Небезпека зимового зневоднення деревних рослин підвищується за таких умов:

1. низькій відносній вологості повітря в зимові месяци-

2. сильних вітрах взимку (в дослідах нирки пагонів яблуні взимку на вітрі втрачали воду на 25-33% більше, ніж без вітру-крім того, вітер зі снігом, часто з частинками землі ранить кору і уточнює корковий шар, що сприяє більшому випаровуванню вологи ) -

3. тривалості періоду низьких температур і глибокого промерзання грунту (при малому промерзании грунту коріння можуть всмоктувати води, і при цьому в надземної частини спостерігається деяке пересування води) -

4. низькій вологості грунту восени і взимку.

Для нинішньої зими головною умовою можливості зневоднення надземної частини дерев і чагарників є дуже низька вологість ґрунту, точніше сказати ґрунтова посуха минулої осені. Всім відомо, що через аномально спекотну і суху літньої погоди і аномально сухою осінньої погоди по всій області повсюдно спостерігалася ґрунтова посуха. Плодові, ягідні та горіхоплідні рослини без регулярного поливу накопичили малий запас продуктів фотосинтезу і малий запас води в надземної частини, абсолютно недостатньою для нормальної перезимівлі. Багатьма садівниками в окремих садках не було зроблено навіть так потрібний і життєво необхідний саме в нинішньому передзимовому сезоні влагозарядковий полив. Але ж у дерев і кущів, які ростуть на грунті, що містить восени мало вологи, процес висихання тканин починається ще до зими, приводячи до ослаблення у рослини здатності протистояти подальшому висушування. Наприклад, в одному з досліджень повідомляється, що зниження осінньої вологості грунту всього на 4,6% (з 19,8 до 15,2%) збільшило кількість вимерлих і висохлих дерев з 12 до 76%. А. С. Косякін, який досліджував вплив грунтової посухи на перезимівлю садів в Московській області, починаючи з 19 століття по теперішній час, пише, що найбільша загибель плодових дерев в морозні зими спостерігалися після років з низькою грунтової вологістю 160-240 мм опадів з травня по жовтень (нижче норми на 80-240 мм). Особливо велика загибель плодових дерев спостерігалася після посухи протягом двох років поспіль в 1940 р, коли за літо випало всього лише 190-200 мм опадів. Але не постраждали плодові дерева в інші суворі зими, коли за літо випало 320 мм опадів, що дозволило накопичити їм за вегетаційний період достатню кількість продуктів фотосинтезу і зробити потрібні запаси води в надземної частини восени. А загибель зазначених плодових рослин відбувалася і через нестачу запасів води і нестачі продуктів фотосинтезу. Так що я передбачаю не надто добру перезимівлю багатьох плодових, ягідних і горіхоплідних рослин, яким не проводився полив протягом літа і осені і особливо осінній вологозарядковий полив. Ушкодження різного тяжкості можуть бути як від нестачі запасених продуктів фотосинтезу, так і запасеної в надземної частини води.

У зв`язку з викладеним дуже цікавим було б порівняння зимостійких сортів плодових рослин з незимостійких в конкретній місцевості за величиною зимової транспірації води і здатності відновлювати її втрати при низьких температурах. Такі досліди були свого часу проведені фахівцями на Новосибірської дослідної станції плодово-ягідних культур. Тут слід сказати, що кліматичні умови Новосибірської області ще більш жорсткі, ніж в умовах Свердловської області і результати дослідів можуть бути використані у нас. Для дослідів були взяті рослини сибірської ягідної яблуні і Ранетки пурпурової, свідомо володіють високою зимостійкістю, і сорти Боровинка, вирощуваного в стланцевой формі.

Для визначення величини транспірації зрізали однорічні пагони в січні і потім періодично зважувалися в неопалюваному приміщенні до кінця холодного періоду (це досвідчені пагони). Зрізи пагонів закривалися сумішшю парафіну з вазеліном. Величина транспірації порівнювалася за двома варіантами: на вітрі і під снігом. Тому одні пагони розвішувалися на відкритому місці, а інші містилися під сніг. Для спостереження за життєздатністю досвідчених пагонів в ті ж умови містилися невзвешіваемие пагони і через півмісяця вони вносилися в приміщення для відростання. У ці ж терміни ставилися на відростання свіжозрізані пагони. На початку дослідів вихідна вологість пагонів у досліджуваних зразків яблуні відрізнялася незначно: Боровинка мала вологість трохи вище, ніж Ранетка і Сибірка. У досвідчених пагонів вологість знижувалася поступово протягом всього холодного періоду (табл. 1, 2).

Таблиця 1. Величина транспірації втрат вологи зрізаними пагонами в перерахунку на одну добу (в% від первісного змісту).

Таблиця 2. Загальні втрати вологи зрізаними (досвідченими) пагонами за січень-березень (в% від первісного змісту).

Таблиця 3. Розміри компенсації Транспіраціонний втрат вологи з січня по березень (у% від загальної кількості втрат).

З розгляду даних таблиць 1, 2 видно, що Транспіраціонний втрати пагонів різних за зимостійкості сортів (видів) яблуні коливається, але вони в основному більше у малозімостойкіх сортів. З січня по березень пагони всіх сортів (видів) під снігом втратили вологи в 2-3 рази менше, ніж на вітрі. Загальні втрати у зрізаних пагонів склали на вітрі близько 20-30%, під снігом - близько 10% від початкового вмісту вологи (табл.2). Вологість за той же період у пагонів на дереві змінилася в незначних розмірах. При порівнянні в березні вологості пагонів на дереві з вологістю дослідних зразків, відокремлених від дерева, виявилося, що вологість пагонів на дереві вища за ту, яка повинна була бути в результаті втрат транспірації. Отже, у пагонів на дереві відбувалася компенсація втрат вологи. Ця компенсація можлива за рахунок припливу вологи з нижчих частин крони і кореневої системи. Знайдена величина компенсації, виражена у відсотках від загальної кількості втрат вологи, приведена в таблиці 3.

Проведені в результаті дослідів розрахунки показали, що у зимостійких сибірки і Ранетки пурпурової втрати на транспірацію за період січня-березня компенсуються практично повністю, а у незимостійких Боровінка тільки на 35%, а за період одного березня біля сибірки і Ранетки пурпурової - на 60-111 %, а у Боровінка - тільки на 23-74%. Інакше кажучи, зимостійкі рослини здатні в зимових умовах компенсувати Транспіраціонний втрати повністю, незимостійкі - тільки частково.

У зв`язку з усім викладеним можна зробити наступні висновки.

1. Втрати вологи пагонами різних по зимостійкості сортів яблуні коливаються, але в основному вони більше у малозімостойкіх сортів.

2. За січень-березень втрати вологи пагонами під снігом в 2-3 рази менше, ніж на вітрі.

3. Відзначається закономірність - незимостійкі сорти (види) яблуні набагато слабкіше компенсують втрати вологи, ніж зимостійкі.

З урахуванням зроблених висновків для гарантованої благополучної зимівлі плодових і ягідних рослин вони повинні дуже добре забезпечуватися вологою протягом усього вегетаційного періоду, починаючи з весни і закінчуючи обов`язковим осіннім влагозарядкових поливом. У зв`язку з меншими зимовими Транспіраціонний втратами вологи і кращої їх компенсацією садівники повинні віддати перевагу вирощування місцевих зимостійких сортів плодових і ягідних рослин. Все незимостійкі сорти і види плодових, ягідних і горіхоплідних рослин з метою значного зниження і Транспіраціонний втрат ними вологи слід вирощувати тільки в стланцевой формі або з пригнути восени до землі і повним укриттям снігом. З метою хорошого накопичення вологи протягом вегетаційного періоду і хорошої компенсації її втрат взимку, а також і зниження швидкості випаровування вологи взимку у рослин потрібно обов`язково зберігати цілісність від пошкоджень кореневої системи і надземної частини. Все висаджуються восени саджанці в зв`язку зі значною втратою кореневої системи повинні зберігатися до весни в прикопа або при висадці на постійне місце пригинатися до землі і з метою зменшення Транспіраціонний втрат вологи повністю ховатися снігом. Всі гілки крони висаджених восени дорослих плодових дерев з тією ж метою повинні обов`язково обв`язуватися мохом, папером, рогожами або іншими подібними матеріалами. Значно надійніше висаджувати молоді та дорослі рослини не восени, а навесні.

На закінчення слід сказати, що погано забезпечене вологою протягом вегетаційного періоду рослина накопичує недостатню кількість продуктів фотосинтезу, невчасно закінчує період зростання, погано готується до зимівлі і піддається сильному підмерзання навіть не в дуже суворі зими. А зимові втрати вологи цією рослиною тільки посилюють тяжкість пошкоджень рослини морозами.

В. Н. Шаламов

(Уральський садівник № 10, 2011)

Інші статті В. Шаламова в розділі Шаламов Віталій Миколайович: статті по садівництву