Пятая фаза вегетационного периода
Начало созревания ягод характеризует наступление пятой фазы. Оно определяется следующими морфологическими признаками: ягода становится мягкой (поддающейся давлению пальцем), у окрашенных сортов появляется присущая сорту окраска, у белых сортов исчезает зеленый тон окраски молодых ягод, зависящий от больших количеств хлорофилла в их периферических клетках.
Они становятся бледноокрашенными, с более прозрачной кожицей.
Наступление этой фазы определяется, в основном, температурными условиями и притоком питательных веществ к ягоде. Чем выше температура и больше приток питательных веществ к ягоде, тем скорее наступает эта фаза. Большая влажность может задержать ее наступление.
В течение этой фазы наблюдаются следующие изменения морфологических и физиологических особенностей куста.
Рост побегов продолжает все более и более замедляться, и, наконец, верхушка останавливается в росте, окончательно выпрямляется, утончается и после остановки роста на кончике буреет.
Одревеснение побега, принимающего буроватую окраску, быстро распространяется на среднюю его зону, все выше и выше. По нашим исследованиям динамики созревания побегов по отдельным междоузлиям, начиная от основания, выяснилось, что сначала в нижних, обычно пяти-семи междоузлиях, созревание идет медленно и равномерно (10—15 дней), затем восемь-десять следующих междоузлий вызревают сразу в течение двух-трех дней.
Этот скачек в динамике вызревания был отмечен для всех изучаемых сортов. Пасынки, усики и листья также останавливаются в росте, причем верхние листья скоро заканчивают рост, оставаясь маленькими, с мелкоклеточной структурой, коротким черешком и тонкой менее разрезной пластинкой. Они проходят также медленный процесс старения и по своему более упрощенному строению отличаются от нормальных молодых листьев, растущих в первые фазы вегетации. Активность каталазы в них уменьшается.
Процесс дифференциации соцветий в зимующих глазках нижней зоны побега заканчивается.
В эту фазу заканчивается полное развитие листовой массы, и обычно (при достаточно высокой температуре) продуктивность ассимиляции и транспирации достигает своего максимума.
Ассимилятов требуется еще больше, чем в четвертой фазе, так как они необходимы в это время не только для отложения запасных веществ и для процессов одревеснения лозы, роста гроздей и т. п., но также и для созревания ягод и накапливания в них больших количеств сахаров.
Грозди и ягоды в начале пятой фазы начинают снова расти, сначала медленно, затем рост их, ускоряясь, достигает максимума, а потом снижается до полной остановки к моменту физиологической зрелости.
Изменение условий влажности (дождь, сырая погода) может сильно сказаться на быстром увеличении объема ягод, нарушить вышеуказанный большой период роста. Ножка ягоды начинает одревесневать на большем или меньшем расстоянии от основания, в зависимости от сорта и условий созревания.
В это время в гроздь направляется большое количество вырабатываемых листьями углеводов, которые в виде крахмала заполняют гребень и ножки ягод. Чем интенсивнее приток сахара в ягоду, тем больше крахмала откладывается в гребне и ножках ягод, где он накапливается в очень большом количестве.
В связи с ростом ягод ножки их становятся толстыми, на них уже в начале фазы исчезают последние, оставшиеся на подушечках, устьица, превращающиеся в чечевички, или так называемые бородавки.
Ягоды, продолжая увеличиваться, становятся все мягче и мягче. При выпадении дождя их объем резко возрастает.
Содержание сахаров с момента начала созревания, до которого в четвертой фазе оно увеличивалось чрезвычайно медленно, сразу и быстро возрастает, причем фруктоза, которой к началу созревания содержится ничтожное количество, прибывает в более значительном количестве, чем глюкоза, и количества их к концу фазы почти выравниваются.
Кроме глюкозы и фруктозы зрелые ягоды винограда содержат небольшие количества сахарозы: американские сорта 0,5%, европейские сорта — 0,5—1 % (Сисакян и Марутян). Мичуринские, армянские и средне азиатские сорта — больше, французские, венгерские — меньше. К моменту физиологической зрелости содержание сахарозы несколько повышается.
Общая кислотность, очень медленно возраставшая к концу четвертой фазы и началу пятой фазы, далее начинает быстро уменьшаться, рН же немного повышается, примерно, на 0,3—0,5 (Лоза).
Установившееся в виноградарстве и виноделии мнение, что уменьшение кислотности ягод по мере их созревания объясняется сгоранием кислот в процессе дыхания, следует подвергнуть экспериментальной проверке на основе новых данных о роли органических кислот в обмене веществ растений.
Дубильные вещества в соке ягод продолжают убывать.
Растворенные в клеточном соке красящие вещества прибывают и концентрируются главным образом в клетках кожицы ягоды. Чем сильнее окраска ягод, тем большее число периферических слоев клеток кожицы содержат эти красящие вещества. Только у некоторых сортов красильщиков (Саперави и др.) они имеются также и в периферических клетках мякоти. К концу фазы количество красящих веществ в кожице непрерывно возрастает.
Содержание клетчатки увеличивается, повышается также количество азотистых веществ. Содержание воды уменьшается. Количество сахара увеличивается, а кислот — падает.
Крахмал в созревающей ягоде не обнаруживается, он в большом количестве находится в гребнях и в ножке ягоды, где количество его сначала сильно увеличивается, а затем уменьшается и почти исчезает к концу фазы.
Кожица ягод становится все более тонкой и прозрачной от сжимания клеточных слоев ее в радиальном направлении. На кутикуле эпидермиса ягод образуется пруиновый налет, предохраняющий ягоду от неблагоприятных условий, могущих вызвать гниение.
Очень эластичная в начале этой фазы кожица, легко поддающаяся растяжению при наливе, к концу фазы в значительной степени теряет свою эластичность, особенно при сухой и жаркой погоде, вследствие чего она иногда лопается после наступления влажной погоды, обусловливая загнивание ягоды. У некоторых сортов (Мускат венгерский) это проявляется особенно сильно.
Сосудисто-волокнистые пучки, расположенные в виде сетки на периферии ягоды, перестают функционировать и становятся воздухоносными.
В семенах, развивающихся из семяпочки, в течение четвертой фазы продолжается нормальное развитие как эндосперма, так и оболочек, если эмбриональное развитие зародыша идет правильно. В случае недоразвития или гибели зародыша семена приостанавливаются в росте на разных этапах, становятся пустыми внутри и оболочки их не деревенеют в полной мере.
Семена же с нормально развивающимся зародышем, достигая в пятую фазу крупного размера и имея бледно-зеленоватый цвет, начинают созревать, теряют большое количество воды, уменьшаясь в размерах, оболочки клеток их тканей утолщаются, каменистые клетки защитного слоя пропитываются инкрустирующими веществами.
В оболочках сильно возрастает количество таннина. Сосудисто-волокнистый пучок в семени перестает функционировать, и сосуды его наполняются воздухом. Эндосперм затвердевает. Семя приобретает коричневый цвет. В последнюю очередь к концу фазы начинает одеревеневать и клювик, который утончается и принимает буроватый цвет с разными оттенками, характерными для сорта. К этому сроку зародыш заканчивает свой эмбриональный рост, после чего семя становится зрелым, способным в дальнейшем к прорастанию.
Биохимические изменения в ягоде во время ее созревания подробно рассматриваются в курсе переработки винограда.
В течение этой фазы для агротехники наиболее важны следующие биологические моменты.
Время снижения скорости роста побегов до незначительной величины, а также вызревание побега до половины его длины являются показателями для установления сроков чеканки лоз.
Время ослабления роста пасынков служит критерием для определения сроков применения агротехнического приема культуры винограда — пасынкования.
В первой половине этой фазы, к моменту накапливания значительных количеств сахара в ягоде, утончения ее кожицы, покрывающейся пруином, необходимо при применении агротехнических приемов заботиться о сохранении защитных свойств кожицы, предохраняющей ягоду от проникновения в нее гнилостных микроорганизмов. К этому времени нужно заканчивать такие работы, которые могут повредить кожицу ягоды, и особенно работы по поверхностному рыхлению почвы.
Также важен процесс и сроки старения самых нижних листьев (прикрывающих грозди), окрашивающихся в желтоватый цвет, указывающий на возможность обломки их.
В эту фазу основными биологическими моментами являются:
Созревание ягод, связанное главным образом с усиленным направлением в ягоды выработанного листьями сахара и калия из корней.
Созревание древесины, связанное главным образом с дифференциацией клеток почти всех тканей куста и отложением в них запасных питательных веществ (в основном крахмала), сопровождаемых значительным уменьшением в них воды, а также и образованием защитных веществ против неблагоприятных зимних условий.
Кроме того, из разных живых тонкостенных клеток развиваются вторичные меристемы, откладывающие пробковую ткань по всей периферии побега и корней, а также на местах отчленений сбрасываемых на зиму невызревающих частей и на разных пораненных местах. Опробковевают клетки и по периферии сердцевины внутри побега.
Усиленная дифференциация почек в глазках и заканчивание эмбрионального роста побегов в них.
Наиболее существенным во всех этих процессах (в схеме) является повышенная потребность в органических веществах всех: органов куста и в особенности ягод, затем в минеральных веществах, преимущественно в калии, и уменьшенная потребность в воде.
Ввиду этого и агротехнические работы к этому времени должны быть направлены на создание лучших условий для ассимиляции листьев (пасынкование, чеканка, опрыскивание бордосской жидкостью и другие меры борьбы с болезнями и вредителями, подкормка главным образом калийными и фосфорными удобрениями). Позднее внесение азотистых удобрений и орошение задерживают вызревание древесины, созревание ягод и ухудшают их качество.
Пятая фаза продолжается, примерно, от 0,5 до 2 месяцев, в зависимости от сорта, условий погоды и местности. Заканчивается она физиологической зрелостью ягод, которая наступает в очень растянутое время — с июля по ноябрь.
Сумма градусов активной температуры от начала созревания до полной физиологической зрелости ягод для разных сортов весьма различна. По нашим определениям для сорта Алиготе она равна 530°.