Полярность и ее регулирование в целях повышения урожая винограда
Полярностью виноградной лозы называется биологическое явление, состоящее в различных физиологических отправлениях противоположных сторон органов-полюсов. Она обусловлена неравномерным действием факторов внешней и внутренней среды.
Этим явлением в той или иной степени характеризуются все виды растений, а у высших растений оно достигает наибольшего развития. У виноградной лозы полярность проявляется в очень сильной степени и ее следует считать биологическим свойством, имеющим чрезвычайно важное значение при установлении системы культуры.
Несмотря на то, что биологические основы полярности виноградной лозы и некоторые практические приемы, связанные с этим явлением, не уточнены в достаточной степени, все же следует отметить, что результаты проведенных рядом ученых работ недостаточно используются специалистами и не внедряются в практику, вследствие чего допускаются грубые ошибки в применении элементарных приемов.
В связи с этим, по-видимому, будет целесообразным основательно пересмотреть методические приемы исследования и функции научных учреждений, чтобы выводы научной работы были достаточными и реальные достижения науки незамедлительно внедрялись в практику;
Основная причина помех в этом деле заключается в том, что некоторые научные и практические работники зачастую недостаточно пользуются надежными методами — обобщением и анализом существующих материалов, накопленных в различных условиях и необходимых для всестороннего изучения приемов и установления закономерностей в управлении ростом и плодоношением виноградной лозы.
Как было отмечено выше, закономерности не устанавливаются на основании единичных фактов или результатов отдельного опыта. На самом деле бывают случаи, когда положительные цифровые данные опыта не дают достаточного основания для установления закономерностей при уточнении практических приемов.
Обобщение и анализ существующего материала могут быть выполнены только опытным и высококвалифицированным работником или коллективом из таких, работников. Такое состояние научной работы легко можно усматривать при критическом просмотре ряда публикуемых статей и авторефератов диссертационных работ.
Мы полагаем, что этот вопрос является вполне назревшим и достойным выдвижения его на первый план при дальнейшей исследовательской работе для того, чтобы ликвидировать тот разрыв, который нередко имеется между развитием производства и внедрением новых достижений в виноградарстве, имея в виду хирургические приемы виноградной лозы.
Изучение биологических свойств виноградной лозы является основой для уточнения названных приемов. Правильное решение использования полярности при хирургических операциях органов виноградной лозы имеет чрезвычайно большое значение, в особенности в настоящее время, когда коренным образом меняются некоторые старые системы культуры виноградной лозы в связи с широким применением комплексной механизации агротехнических процессов и внедрением ее в новые районы.
Рядом ученых, как физиологов, так и виноградарей разработаны биологические основы явления полярности и практические приемы ее использования в целях получения высоких урожаев винограда. В этом отношении большой вклад в науку и практику внесли своими работами как российские, так и зарубежные авторы.
Рассматривая явление полярности, ученые различают продольную, поперечную, косую, радиальную и спиральную полярность. В практике виноградарства на многочисленных примерах можно подтвердить наличие этих видов полярности. В первую очередь рассмотрим поведение виноградной лозы, характерное для продольной или осевой полярности.
В естественных условиях лоза тяготеет к росту в высоту и ветвится в своих верхних частях. С наибольшей силой развиваются те вегетативные части, которые удалены от базиса того или другого органа.
Если чубук виноградной лозы установить вертикально в нормальном положении (т. е. верхним концом кверху) и выдерживать его в таком положении во влажной (80%) и теплой (25—30°) среде определенное время, то увидим, что в верхних частях чубука развиваются побеги, а в нижних — корни; притом наиболее сильные побеги развиваются из наиболее верхних глазков, а развившиеся из нижних глазков побеги будут иметь более слабый рост. Возможно даже, что некоторые нижние глазки вовсе не разовьются.
Чубук, поставленный в обратном положении в соответствующих условиях влажности и тепла, не меняет указанную закономерность и развивает побеги в верхней части, а корни — в нижней зоне чубука.
При резке прироста американских лоз для заготовки посадочного материала один чубук, имеющий два таких противоположных полюса: нижний — корневой и верхний — побега, часто нарезают на 10—12 частей в зависимости от длины чубука и, таким образом, получают 10—12 независимых друг от друга индивидуумов, каждый из которых в отдельности характеризуется указанными верхними и нижними полюсами.
Чубук, отрезанный о маточной лозы, уже имеет свойство для независимого существования, или, лучше сказать, эти свойства существуют в нем по наследственности, и в подходящих условиях происходит явное проявление находящегося в нем свойства полярности. В этом случае черенок, отделенный от маточной лозы, превращается по Молищу в «физиологический индивидуум». Получение таких индивидуумов из чубука лозы возможно в соответствии с числом глазков на приросте.
Из практики известно, что множество видов растений развивает побеги из корней, что получило широкое применение в садоводстве. Если часть корня таких растений поместить а подходящие условия, то из тонкого конца ее вырастают корни, а с толстого конца — побеги, независимо от того находится ли часть корня в нормальном или обратном положении.
Примером поперечной полярности является образование калюса и корней при стратификации прививок, интенсивность которого обуславливается характером дорзивентральности чубуков, т. е. более сильное и быстрое образование калюса происходит вначале на брюшной стороне чубука.
Явление поперечной полярности наблюдается при т. н. китайской отводке в целях получения большего числа саженцев, когда из почек развиваются побеги, а против их — корни. Следует отметить, что существование разных видов полярности нельзя рассматривать как изолированные явления вне органической связи между ними.
Таким образом, поперечная полярность обуславливается направлением питательных веществ в связи с радиальным развитием сосудистой системы.
Следовательно, поперечная полярность есть вторичное явление вследствие наличия радиальной полярности, которая тесно связана с изменением передвижения питательных веществ и характера роста клеток сосудистой системы. Точно также косым прохождением сосудистой системы обуславливается существование явления косой полярности. Наглядный пример спиральной полярности можно усматривать в закономерностях расположения листьев на побегах.
При культуре виноградной лозы хирургические операции являются мощным средством регулирования ее роста и плодоношения. Эти приемы тесно сочетаются с явлением продольной полярности, закономерность которой в основном связана с направленностью питательных веществ.
Подводя итоги высказываний авторов по данному вопросу, в первую очередь следует констатировать, что зачастую среди них наблюдается недопонимание друг друга, недопонимание сути отдельных положений, высказанных авторами при критическом анализе литературных источников.
Наглядным примером такого положения являются нападки проф. Туликова и Баширова на Мержаниана и других, которые в своих работах призывают на «борьбу» с полярностью, и, по сути дела, под этой «борьбой» подразумевается уточнение приемов регулирования и использования этого явления в управлении ростом и плодоношением виноградной лозы.
Нам, работникам сельского хозяйства, следует быть чрезвычайно внимательными и осторожными при оценке биологических явлений, свойств и применяемых способов агротехники, которые в той или иной степени меняются под влиянием различных условий и факторов. Степень проявления полярности связана с комплексом факторов, которые в связи с условиями будут меняться.
Сочетание основных факторов проявления полярности будет неодинаково в различных условиях: в одном случае будут доминировать световые явления, в другом— явления роста и т. д. В этой связи мы вполне солидарны с проф. П. Т. Болгаревым, который считает, что полярность не только световое явление или явление роста, как это трактуется отдельными учеными, она обусловлена действием комплекса факторов.
Большинство авторов, рассматривающих биологические основы явления полярности, придерживается взглядов, изложенных в работе Н. П. Кренке, который считает, что полярность — общебиологическое явление, а не свойство растений.
Для доказательства этого положения он приводит многочисленные факты нарушения, смещения и обращения полярности при помощи хирургических операций в связи с изменением возраста растений и применением химических и физических средств. Трактовка, что «полярность является общебиологическим явлением растений, а не их свойством», по нашему мнению, является необоснованной и неправильной.
Такое разграничение между общебиологическим явлением и свойством виноградной лозы не оправдывается ни общим поведением, ни характером роста и плодоношения при ее культуре. По сути дела на практике с этим биологическим явлением считаются как со свойством виноградной культуры, независимо от того, что степень ее проявления меняется по сортовым особенностям, условиям роста, возрасту лозы, приемам культуры и т. д.
В свете развития теории по вопросу полярности следует указать на следующие точки зрения отдельных исследователей по вопросу о биологических основах названного явления.
В первую очередь следует отметить, что название явления полярности известно со второй половины прошлого века, когда со времени Фехтинга, на основании установленных фактов, в связи с наличием разных отношений противоположных полюсов, главным образом, способности чубука образовывать почки на естественно верхнем, а корни на нижнем его концах, это явление получило наименование полярности.
Этот этап становления теоретических основ данного явления характеризуется анализами фактов полярности в продольном и поперечном направлениях черенка. Фехтинг и его последователи считали, что явление полярности обуславливается внутренним свойством, заложенным в клетках, принимающим участие в процессах роста отдельных органов или организма в целом. Противником такого понимания явления полярности был Клебс, который утверждал, что нет никаких оснований приписывать явление полярности специфической структуре клеток.
Причину полярности К. А. Тимирязев находит в анатомическом строении отдельных частей в связи с возрастом и вытекающей отсюда разницей в физиологических процессах. Эти предпосылки определяют полярность, как вторичное явление, с которым зачастую сталкиваемся в результате коррелятивных отношений процессов питания и роста.
Н. Г. Холодный и Н. П. Кренке в результате рассмотрения полярных явлений утверждают, что в основе их лежит различие электрических зарядов в разных частях растений. В связи с этим происходит передвижение стимулирующих веществ, которые в зависимости от характера условий действуют различно, не являясь органообразующими веществами, как это предполагал Вент.
Подытоживая вышеизложенное, следует констатировать, что причинами явления полярности у растений, вообще, и, в частности, у виноградной лозы являются факторы внешней среды, влияние которых на разные части отдельных органов или растения в целом будет меняться.
Из этих факторов можно назвать свет, температуру, влагу, почвенные условия, экспозицию, силу земного притяжения, различие в условиях внутренней среды растения, различие в электрических зарядах внутри молекул, обусловленное химической природой атомов и т. д.
Виноградная лоза является чрезвычайно пластичным растением в отношении вышеназванных факторов. Она проявляет полярность в сильной степени; никакое другое многолетнее растение не может дать такой длины годовалого прироста как виноградная лоза, нередко достигающая 10—15 и больше метров.
Регулирование явления полярности при культуре виноградной лозы является мощным средством повышения урожайности винограда и улучшения качества продукции. Поэтому с проявлением полярности у виноградной лозы мы сталкиваемся не только как с общебиологическим явлением, но и как с явным биологическим свойством, что доказывается историческим ходом развития практических приемов по регулированию полярности при культуре виноградной лозы.
Отдельный прирост виноградной лозы как физиологический индивидуум, независимо от длины, обладает свойством полярности, степень проявления которой зависит от желания виноградаря. Он производит обрезку прироста с учетом дальнейшего поведения лозы — с какой почки получится побег с более сильным ростом.
Таким способом он может усилить или ослабить силу проявления полярности в отношении любых почек побега. По желанию виноградаря может быть вызвано развитие определенных групп клеток в корни. Это можно легко подтвердить нарезкой длинного прироста на определенное количество чубуков, у которых с верхней части разовьются побеги, а с нижней — корни.
Проявление этих свойств, заложенных в наследственной природе лозы, связано с внешними условиями. Для нормального развития побега свет является необходимым фактором, а на развитие корня свет оказывает отрицательное влияние: темнота ускоряет развитие корней. Следует отметить, что для начала развития почки свет не является безусловно необходимым фактором, что подтверждается практикой тепличного хозяйства.
В данном случае решающий фактором является температурный режим, и почка может развиваться в темной среде, однако без света последующее ее нормальное развитие прекращается. При горизонтальном положении прироста часть глазков окажется снизу, часть же — сверху; из верхних глазков разовьются более сильные побеги.
Чем больше угол загиба прироста к его вертикальному положению, тем яснее выражено более сильное развитие верхних глазков. Таким образом, на горизонтально расположенный прирост влияют не только свойства полярности, но и факторы окружающей среды. Воздействие этих факторов (свет, сила земного притяжения и др.) значительны, тем не менее они не могут полностью подавить полярность.
Чем сильнее рост лозы, в зависимости ли от экологических условий или сортовых особенностей, тем ярче проявляется полярность. В этой связи следует объяснить то обстоятельство, что характеризующиеся сильным ростом сорта по преимуществу дают более урожайные побеги с верхних глазков стрелки плодоношения (Тавриз белый и черный).
В прямом соответствии с этим явлением находится один из принципов обрезки лозы, а именно понижение кустов виноградной лозы с тем, чтобы они ветвились ниже и сила проявления полярности была перенесена в нижнюю зону растения.
Из сказанного можно заключить, что свойство полярности виноградной лозы при ее культуре выражается в двух биологических особенностях, каковыми являются: сильно устремленное развитие лозы к наибольшей высоте и неравномерное развитие побегов и особенно сильный рост тех побегов, которые больше удалены от базиса (Мержаниан). Эти биологические явления положены в основу разработки методов регулирования полярности при культуре виноградной лозы.