Количественное распределение воды, органических и минеральных веществ по отдельным органам и тканям лозы сильно варьирует в зависимости от возраста органа, его состояния и фаз развития куста, а также сорта, климатических и почвенных условий.
Чем моложе стеблевая часть, тем больше она содержит белковых веществ и калия и меньше щелочноземельных металлов (Са и Mg). Особенно много магния в старых ветвях. Верхушки побегов содержат наибольшее количество белков, калия, фосфора и меньше кальция.
Внутренняя, очень старая часть ветви (ядро) содержит больше таннина и меньше минеральных веществ, чем молодая древесина.
Эпидермис и верхний слой коры зеленых побегов содержат значительные количества таннина.
Хлорофилл в значительных количествах содержится в одно- и двухлетних лозах. В трехлетних ветвях его мало. В четырехлетних — хлорофилл содержится только в коре и молодых слоях древесины.
Динамика содержания воды изучена мало. Большой диапазон в вышеприведенных данных содержания воды в побегах указывает на большую зависимость физиологической влажности от разных условий.
Внутренняя (физиологическая) влажность лоз зависит не только от возраста их, как это уже указывалось, но также и от анатомического сложения тканей. Быстрый рост лозы обусловливает крупноклеточное сложение ее тканей.
При этом клеточные оболочки становятся тонкими, протоплазма более прозрачной, водянистой. Такие лозы (например, «жирующие» побеги, «волчки» и др.) содержат больше воды, чем нормальные, с менее крупноклеточной структурой. Наоборот, медленный рост, обусловленный большой сухостью, способствует образованию мелкоклеточной структуры и меньшему содержанию воды в лозах.
Сердцевина зеленого побега содержит больше воды, чем луб и древесина. По-видимому, она служит запасным резервуаром для воды и минеральных питательных веществ. Отделенная от остальных частей побега сердцевина на абсолютно сухое вещество в среднем содержит СаО — 2,95 %; MgO — 0,033 %; P2Os —0,018%; N —0,34%.
На основании такого высокого содержания калия в сердцевине некоторые ученые считают, что концентрирующийся в ней калий является запасным веществом и что сердцевина выполняет весьма важные функции запаса минеральных питательных веществ.
Динамика содержания крахмала, как главнейшего запасного вещества, в различных органах куста по фазам развития имеет значение для агротехнических работ.
В отношении распределения крахмала по тканям необходимо отметить, что он прежде всего и в наибольших количествах откладывается в древесинной части сердцевинных лучей, затем позже и в несколько меньших количествах в древесине.
Еще в меньших количествах и позже он откладывается в флоэмной части сердцевинных лучей и, наконец, во флоэме. Здесь раньше всего он появляется вблизи перицикла и в последнюю очередь в твердом лубе. В ситовидных трубках он встречается редко и в весьма незначительных количествах.
Освобождение из клеток и перемещение крахмала в другие органы происходит примерно в обратной последовательности. Количество зерен крахмала можно видеть на срезах под микроскопом. При прибавлении йода зерна крахмала в клетке выделяются в виде довольно крупных темно-синих зерен, которые можно пересчитать, если они не сплошь заполняют клетку.
Крахмал начинает откладываться в тканях в значительных количествах в середине лета в указанной выше последовательности. Сначала он отлагается по преимуществу в близких от листьев местах, начиная с нижних частей побегов.
При этом замечается связь между отложением крахмала и одревеснением побегов. К осени он перемещается в более старые ветви и, наконец, в корни, где концентрируется после созревания урожая. Осенью в стеблях крахмал переходит в значительном количестве в сахар, а к весне сахар снова превращается в крахмал. Содержание крахмала к весне несколько уменьшается, а сахаров немного увеличивается.
По старым исследованиям, к периоду созревания листьев крахмал концентрируется в недалеких участках от них. После полной осенней окраски листьев и опадения их большая часть его перемещается примерно в течение 10—15 дней из однолетних побегов в более старые ветви.
Исследования динамики передвижения крахмала следует провести в разных районах, так как этот вопрос имеет значение для определения времени обрезки виноградных лоз.
Осенью перемещение крахмала в старые ветви и корни заканчивается. В течение зимы (декабрь—февраль) содержание крахмала и сахаров не претерпевает существенных изменений. В это время он почти отсутствует в коровой части сердцевинного луча.
С весны (примерно с марта) начинается обратный ток, и крахмал переходит в однолетние лозы, ближе к глазкам, и заполняет клетки диафрагмы и подстилающие почки ткани. В период усиленного перемещения крахмала иногда замечается набухание его, увеличение размеров и изменение контуров.
В период распускания глазков количество крахмала в однолетних лозах начинает уменьшаться, особенно в верхних их частях, где его остается очень мало. Сахара также в этих частях становится меньше.
В молодых зеленых побегах крахмал содержится в незначительных количествах и находится главным образом в нижних их частях.
В период цветения сахара концентрируются в соцветиях и ближайших к ним участках побегов. В молодых побегах в это время крахмала мало и он встречается главным образом в нижней их части.
После завязывания ягод и в период роста их крахмала становится совсем мало. Он начинает накапливаться только после начала созревания ягод и появляется в большом количестве к моменту сбора винограда и особенно после окончания его.
Сахар содержится в стеблевых частях в небольшом количестве, несколько больше его имеется в верхних, растущих частях побега. Распределение его в стеблях и перемещение приблизительно соответствует размещению и динамике передвижения крахмала.
Динамика содержания углеводов в разных органах виноградной лозы вполне согласуется с направленностью действия карбогидраз. Максимальная активность этих ферментов соответствует интенсивному превращению и перемещению углеводов.
Перемещение белковых веществ носит другой характер.
Зимой они наполняют ближайшие к перициклу (периферические) ситовидные трубки. Белком заполнены также периферические элементы толстостенного луба.
В период начала вегетации количество белка в ситовидных трубках однолетних побегов уменьшается. В дальнейшем он остается в них в небольшом количестве. В зеленых побегах белок находится главным образом в первичной флоэме. Первичные древесинные сосуды полны тилл с кристаллами щавелевокислого кальция.
В период усиленного роста побегов, во время цветения и после его окончания, белок еще остается в лубяной паренхиме, но количество его уменьшается.
Во время созревания ягод количество белка начинает увеличиваться преимущественно в лубяной паренхиме. К зиме белок концентрируется в толстостенных и тонкостенных волокнах флоэмы, поперечные стенки ситовидных трубок заполняются каллюсом.