Основная масса воды (более 99%) расходуется виноградным растением на оптимизацию условий, необходимых для прохождения процессов транспирации и дыхания, и только 0,25% используется на непосредственное образование органического вещества. Для формирования 100 кг урожая виноградному растению требуется: в условиях Дона 20–30 м³, Крыма — 29–44, Средней Азии — 44–50 м³ воды.

По морфолого-анатомическим и физиолого-биохимическим свойствам виноградное растение относится к мезофитам. Однако в процессе длительной эволюции в его филогенезе в различных эколого-географических условиях выработались и закрепились высокая пластичность и отзывчивость на водный режим. Виноград может расти и плодоносить в условиях как жесткого водного дефицита (Средняя Азия), так и значительного переувлажнения (западная часть Грузии). В Югославии, в устье реки Неретвы, виноград произрастает на пойменных землях с полным затоплением штамбов кустов проточной водой на 20–30 см в течение летних месяцев. Такие экстремальные условия виноградное растение может переносить, благодаря хорошо отлаженному механизму регуляции. По данным И. Н. Кондо (1981), в условиях Узбекистана растение винограда в поливных условиях расходует на транспирацию 22–51% воды. На богарном же участке за счет регуляции работы устьичного аппарата расход воды на транспирацию составляет 8–9%. В самых контрастных условиях произрастания и возделывания такой важный физиологический показатель, как обводненность листьев, изменяется у винограда обычно на 5–7%, максимум на 10–12%, в то время как у большинства сельскохозяйственных культур степень варьирования этого показателя составляет 35–40%.

Однако приведенные факты следует расценивать как высокую биологическую пластичность виноградного растения к экстремальным условиям водообеспеченности, но не как способность давать высокие урожаи в этих условиях.

Орошение положительно влияет на экологические факторы, микроклимат и фитоклимат, что в конечном счете приводит к улучшению роста и развития виноградных растений и значительному повышению их продуктивности. Важная особенность орошаемых виноградников — гарантированная стабильность урожайности. Под влиянием орошения влажность воздуха в зоне куста повышается на 6—16%, в критические периоды снижается температура воздуха, значительно улучшаются гидромеханические свойства почвы, вследствие чего возрастает эффективность применения удобрений. Зимние влагозарядковые поливы снижают вероятность промерзания почвы и повышают морозостойкость надземных органов и корней расход воды на формирование 100 кг урожая принято называть коэффициентом водопотребления. Этот показатель не является величиной постоянной и значительно варьирует от многих причин.

Величина водопотребления виноградного растения зависит от зоны возделывания винограда (сумма осадков, распределение их по сезонам, сумма активных температур, гидротермический коэффициент, влажность воздуха, тип почвы и ее физико-механический состав, глубина залегания грунтовых вод); биологических особенностей сортов (сильно-, средне — и слаборослые); состояния виноградного растения (возраст, урожайность); технологии возделывания (схема посадки, содержание почвы и способы ее обработки); системы орошения виноградника (влагозарядковые и вегетационные поливы) и способов вегетационных поливов (бороздковый, по щелям, дождевание, внутрипочвенный, капельный).

Водопотребление виноградного растения значительно изменяется по фазам его вегетации. Наибольшее количество воды (около 80%) расходуется им в период роста побегов, формирования и созревания урожая, что учитывают при разработке графиков и норм поливов в условиях орошаемой культуры.

Площадь орошаемых виноградников в нашей стране составляет около 540 тыс. га, или 43% всех виноградных насаждений.

Наиболее высокая доля орошаемых виноградников в республиках Средней Азии и Казахстане (Узбекская ССР — 89,5%. Таджикская ССР — 66,7, Туркменская ССР — 93,3, Казахская ССР — 96,3%) и Закавказского региона (Азербайджанская ССР — 57,1%, Армянская ССР — 93,9, Грузинская ССР — 40,6%). Орошаемая часть виноградников в РСФСР —41,8%, в Украинской ССР— 12%.

На октябрьском (1984 г.) Пленуме ЦК КПСС была поставлена задача — резко увеличить площади орошаемых земель с целью получения гарантированных, стабильных урожаев всех сельскохозяйственных культур, в том числе винограда.

Систему орошения и способы полива выбирают на основе всестороннего глубокого изучения проектными организациями гидрологических, почвенных, климатических и экономических условий. При выборе способа полива учитывают, кроме того, рельеф местности.

Оросительная система включает в себя: источник орошения; головные сооружения, регулирующие подачу воды из источника орошения; магистральные каналы, подводящие воду из источников орошения к орошаемым участкам; распределительные каналы, состоящие из оросительных каналов, поливных и выводных борозд.

Одна из важных задач при решении вопросов орошения — борьба с потерями воды во всех звеньях оросительной системы, которые грунтовых магистральных и внутрихозяйственных каналах на Фильтрацию и испарение составляют 40–50% и непосредственно с поверхности орошаемых участков — свыше 10%.

Для предотвращения потерь воды или их снижения в практике широко используют бетонированные подводные каналы и осуществляют подачу воды в закрытой подводящей сети (трубы, шланги)

Поливы делят на влагозарядковые и вегетационные. Влагозарядковые поливы (2–3) проводят в зимнее время при больших нормах (1200–1500 м³) напуском — для максимального накопления влаги в глубоких горизонтах почвы (2 м). Целесообразность таких поливов обусловлена тем, что корневая система у виноградного растения достигает глубины 2–3 м и более и при необходимости может использовать влагу из этих горизонтов. Запас влаги в глубоких горизонтах почвы позволяет значительно сократить количество поливов в период вегетации, когда поливная вода особенно дефицитна.

Вегетационные поливы проводят более часто и при меньших поливных нормах (400–800 м³ в зависимости от влагоемкости почвы). Их приурочивают к фазам вегетации с учетом потребности виноградного растения во влаге. Количество поливов определяется зоной возделывания, влажностью почвы, ее влагоемкостью, механическим составом, физическими свойствами, возрастом насаждений, величиной урожая, направлением его использования, биологией сорта и др. В жарком засушливом климате число вегетационных поливов больше, особенно на галечниковых и песчаных почвах легкого механического состава. При этом применяют малые поливные нормы (300–400 м³). Частые поливы проводят также на молодых виноградниках, корневая система у которых расположена ближе к поверхности почвы. На плодоносящих виноградниках, отличающихся хорошо развитой корневой системой, которая достигает глубоких горизонтов почвы, количество вегетационных поливов сокращают.

Главный критерий Определения сроков проведения поливов — показатель наименьшей влагоемкости (НВ). По данным А. Д. Лянного и др. (1984), для обеспечения высокой продуктивности кустов винограда в период вегетации до начала созревания ягод необходимо поддерживать влажность почвы в пределах: для песчаных почв 100—50% НВ, для южных супесчаных черноземов—100—60, обыкновенных легкосуглинистых—100—70, южных тяжелосуглинистых черноземов— 100—75% НВ. Это значит, что очередной полив следует проводить при влажности метрового слоя почвы, равной нижнему порогу показателя оптимального увлажнения. Величина этого показателя изменяется по фазам вегетации виноградного растения. Влажность почвы на уровне 80–85% НВ нужно поддерживать в фазы роста побегов и ягод и несколько снижать ее (Д^а 65–70% НВ) при вызревании побегов. Однако при влажности» почвы ниже этого предела, по данным К. С. Погосяна (1975), снижается морозо- и зимостойкость виноградного растения, что допускать нельзя.

Ориентировочно в Европейском регионе первый полив в обычные годы применяют после цветения винограда, чаще всего в середине июня. В годы с засушливой жаркой весной первый полив следует проводить раньше, до начала цветения. Время проведения второго вегетационного полива приходится в среднем на вторую декаду июля.

Для сортов раннего и среднего сроков созревания обычно бывает достаточно двух поливов. На участках, где выращивают сорта поздних сроков созревания, в начале августа применяют третий полив. В республиках Средней Азии, Азербайджане и Армении кратность поливов возрастает. В зависимости от категорий почв в Узбекистане проводят от 4 до 10–12 поливов (максимальное их количество на песчаных и галечниковых почвах), в Азербайджане — 4–6, в Армении —4—10.

Существует несколько способов вегетационных поливов:

поверхностный, когда полив проводят непосредственно по поверхности почвы; он включает в себя инфильтрационные поливы: по бороздам и по щелям;

надземный, осуществляемый дождеванием и мелкодисперсным разбрызгиванием;

внутрипочвенный, при котором вода с помощью специальной системы подается в корнеобитаемый слой почвы;

капельный, когда поливная вода подается локально, каждому растению с помощью специальных капельниц.

Выбор способа полива в значительной мере определяется климатом, рельефом местности, величиной уклона, источником орошения, технологией возделывания винограда, материально-техническим обеспечением хозяйства.

Поверхностный способ полива. Применяют в условиях спокойного рельефа. Оптимальные показатели величины уклона для проведения полива этим способом — от 0,002—0,005 до 0,008.

Полив по бороздам наиболее старый и широко распространенный. Количество борозд, нарезаемых приспособлением ПРВМ–19000 к плугу ПРВМ–3, определяется типом почвы, шириной междурядий и возрастом насаждений. В междурядьях шириной 2,5 м и менее нарезают 2 борозды, 3–3,5 м — 3 и в более широких междурядьях (4,5–5 м) —4 борозды. Крайние борозды нарезают, отступив 0,6–7 м от ряда. Расстояние между бороздами на легких почвах 0,6 м, средних 0,7–0,8, тяжелых 0,9–1 м. Глубина борозд и их длина зависят от уклона и типа почв. На участках с малым уклоном их Делают более глубокими (20–25 см), с большим — более мелкими — 20 см). На тяжелых почвах с низкой водопроницаемостью длина поливных борозд может достигать 200 м, а в отдельных случаях и 300 м. На участках с легкой супесчаной и песчаной хорошо водопроницаемой почвой длину поливных борозд уменьшают до 100 м.

Система полива по бороздам может быть со сбросом остаточного количества поливной воды и без сброса. В первом случае в нижней части участка нарезают поперечную (по отношению к направлению поливных борозд) борозду, в которую стекают остатки поливной воды и с помощью которой они отводятся в оросительный канал участка, расположенного ниже по уклону. Во втором случае, при проведении полива без сброса, воду в поливные борозды подают в такой норме, при которой вся она впитывается в почву.

Важное условие, определяющее качество полива, — установление оптимальной поливной нормы, первоначальной нормы поливной воды в каждую борозду и продолжительности полива. Величина поливной нормы, в свою очередь, во многом обусловливается механическим составом почвы, ее влагопроницаемостью и влагоемкостью. На легких, влагоемких почвах поливная норма составляет 600–800 м³, на тяжелых, труднопроницаемых 400–500 м³. Так как полив по бороздам основан на принципе инфильтрации воды в почву, которая лучше происходит при подаче небольшого количества воды, подачу ее в борозду строго дозируют. Наиболее проста и точно это можно осуществлять с помощью резиновых шлангов — сифонов различного диаметра и длиной 80—100 см, один конец которых заправляют во временный оросительный канал, нарезанный в верхней части орошаемого участка поперек поливных борозд, а второй — в поливную борозду. Подачу воды в поливную борозду дозируют за счет величины диаметра шланга. Наиболее удобен при этом шланг диаметром 15 мм, что соответствует подаче воды 0,15 л/с. В начале полива подают большую дозу воды — до 0,3 л/с — путем заправки двух шлангов, затем ее сокращают в 2 раза, оставляя один шланг. Продолжительность полива 12–36 ч.

Полив по бороздам особенно широко распространен в южном регионе нашей страны — в республиках Средней Азии, южной части Казахстана, Армении и Азербайджана. Его проводят обычно через 10–15 дней после распускания глазков, в период интенсивного роста побегов, за 5–7 дней до начала цветения винограда, через 2 недели после его окончания, в период интенсивного роста ягод, повторяя его 1–2 раза при выращивании сортов винограда позднего срока созревания. Как правило, за 15–20 дней до начала уборки урожая полив прекращают. Последний вегетационный полив проводят перед укрытием кустов на зиму. Он преследует 2 цели: 1 — повысить влажность почвы и тем самым облегчить процесс укрытия виноградников землей и 2 — оптимизировать влажность органов виноградного растения, уходящего в зимовку. Поливная норма при такой системе полива составляет в среднем 300–400 м³.

Преимущества полива по бороздам — простота выполнения, отсутствие затрат на капитальное строительство; недостатки — большой расход поливной воды, высокие непроизводительные ее затраты на испарение во временных оросителях и поливных бороздах, необходимость применения большого количества ручного труда при» проведении полива.

Другой, более новый способ поверхностного полива — полив по щелям, который особенно широко распространен в хозяйствах РСФСР и Украины. В отличие от поливных борозд щель нарезают в середине междурядья на глубину 50–65 см и в нее подают поливную воду. Преимущество этого способа — поливная вода подается непосредственно в корнеобитаемый слой, недостаток — повреждение корневой системы растений при нарезке щелей. Для сокращения количества технологических операций, проводимых на виноградниках, нарезку щелей и проведение по ним поливов целесообразно совмещать с внесением удобрений и обновлением плантажа. В сравнении с поливом по бороздам полив по щелям дает большую прибавку урожая при меньшем расходе поливной воды.

Наибольшее распространение получил способ дождевания. Его осуществляют путем монтирования на шпалерных опорах стационарной дождевальной установки с разбрызгивателями или проводят с помощью различных дождевальных машин.

Для предотвращения возможного стока поливной воды с поверхности почвы и лучшего впитывания ее в корнеобитаемый слой перед поливом необходимо провести чизелевание на глубину 25–30 см. Основные преимущества полива дождеванием: он в значительной степени оптимизирует не только водный режим почвы, но и микро- и фитоклимат виноградных насаждений, приводит к значительной (на 30%) экономии поливной воды, затрат труда на 1 га (до 2,8 чел. — ч против 22,3 чел. — ч при поливе по бороздам) и может быть применен на участках со сложным рельефом.

При использовании стационарного метода дождевания виноградников возможны различные варианты технического решения. Чаще всего к шпалерным стойкам через 3–4 ряда подвешивают подводящие поливную воду трубы, на которых через каждые 8— 10 м монтируют форсунки — разбрызгиватели. Вся эта система, работающая под напором, создаваемом насосами, периодически включается вручную или с помощью автоматики. Одновременно с поливной водой можно вносить удобрения (некорневая подкормка: растений).

Разновидность способа дождевания — мелкодисперсное орошение, которое отличается более мелким размером капель, создающих своеобразный туман. Основное назначение этого способа орошения — создание оптимального микро- и фитоклимата на винограднике, что благоприятствует прохождению физиологических процессов в растении: фотосинтеза, дыхания и транспирации. Пo Данным А. М. Аджиева (1978), применение этого способа полива в Условиях Дагестана за счет оптимизации микро- и фитоклимата позволяет снять «провал» в суточной кривой фотосинтетической деятельности листьев в полуденные часы, вызываемый чрезмерно высокими дневными температурами и низкой влажностью воздуха. Значительное повышение интенсивности фотосинтеза положительно сказывается на улучшении роста и развития виноградного растения и значительном повышении его продуктивности.

Надземный способ полива имеет особое значение в южных райках с высокой температурой и низкой (менее 40%) относительной влажностью воздуха в дневные часы, которые угнетающе действуют на растения. Этот способ полива для повышения влажности корнеобитаемого слоя целесообразно сочетать с поливами по бороздам, щелям, внутрипочвенным и капельным.

Один из прогрессивных способов орошения виноградников, разрабатываемых научно-исследовательскими учреждениями Украины, Молдавии и Узбекистана. При его применении значительно изменяется технология возделывания винограда, поскольку поливная вода поступает непосредственно в корнеобитаемый слой почвы. Поверхностный ее слой в условиях республик Средней Азии, Армении и Азербайджана, где в летний период осадки не выпадают, находится в пересушенном состоянии, что исключает возможность развития сорняков.

При внутрипочвенном способе полива отпадает необходимость нарезать поливные борозды и проводить их культивацию после полива. Этот способ позволяет вносить минеральные удобрения непосредственно с поливной водой. Отсутствие прямого контакта поливной воды с воздухом исключает ее потерю в результате испарения, что делает этот способ полива высокоэкономичным. Целенаправленная подача поливной воды в корнеобитаемый слой почвы создает благоприятные условия для развития корневой системы, что положительно сказывается на росте, развитии и продуктивности виноградных растений. Так, по данным Всесоюзного научно-исследовательского института винограда и его переработки «Магарач», в совхозе «Гурзуф» Крымской области в среднем за 7 лет на участках, где применяли подпочвенный способ орошения, урожайность винограда сорта Мускат белый составила 9,46 т/га, а на контроле без орошения — 3,41 т/га. Значительные прибавки урожая на участках с подпочвенным способом орошения были получены в совхозах «Ливадия» и «Таврида». Продуктивность виноградников в этих хозяйствах при подпочвенном способе орошения возросла в 1,5–3 раза. Двухлетнее производственное испытание внутрипочвенного способа орошения, проведенное в условиях Узбекистана на винограде сорта Кишмиш черный, показало, что продуктивность насаждений при этом повысилась в среднем на 4,1 т/га. Очень важно и то, что в сравнении с поливом по бороздам экономия поливной воды при внутрипочвенном способе орошения составляет 32–34%. Число поливов с четырех — пяти при поливе по бороздам сокращается до трех при внутрипочвенном.

Формы организации и пути технического решения внутрипочвенного полива могут быть различными. Если этот способ орошения планируют осуществить на винограднике до его закладки, то трубы — увлажнители, по которым подается поливная вода внутри участка, прокладывают непосредственно под будущим рядом на глубину 50 см. Если же переход на внутрипочвенный способ полива осуществляют на уже заложенном винограднике, трубы — увлажнители прокладывают на ту же глубину в середине каждого междурядья, если его ширина не превышает 3–3,5 м. В более широких междурядьях (4 м и выше) закладывают по 2 нити труб. Критерием для определения оптимального расстояния между трубами — увлажнителями служит показатель смыкания контуров промачивания почвы, что зависит прежде всего от водно-физических и механических свойств почвы.

Внутрипочвенный способ полива наиболее эффективен на суглинистых и глинистых почвах. Менее пригодны для него супесчаные и песчаные почвы, не обладающие способностью удерживать капиллярную влагу.

В последнее время гончарные трубы стали заменять полиэтиленовыми, которые имеют на своей поверхности отверстия для выхода поливной воды в почву. Разработаны и проходят производственное испытание трубоукладчики производительностью 600–800 м/ч. В трубы — увлажнители, находящиеся непосредственно на винограднике, поливная вода поступает через подводные железобетонные каналы, проложенные в периферийной, головной части орошаемого участка поперек рядов, из резервуаров — отстойников… В нижней части участка на отдельных рядах устраивают смотровые колодцы, через которые осуществляют контроль за прохождением поливной воды по трубам — увлажнителям. Затраты на устройство внутрипочвенной системы орошения окупаются в среднем за 2 года после вступления насаждений в плодоношение.

Эффективность внутрипочвенного способа полива можно повысить за счет одновременного внесения минеральных удобрений с поливной водой. В этом случае, во-первых, за счет совмещения двух операций в одном технологическом приеме сокращаются затраты труда на их выполнение и, во-вторых, высокая влажность почвы способствует эффективному поглощению удобрений корнями виноградных растений.

Капельный полив. Один из наиболее новых способов орошения виноградников, получающих распространение на Украине, в Краснодарском крае, Молдавии, Узбекистане (рис. 63). Принципиальное отличие его от предыдущих способов — дозированная подача поливной воды к каждому растению, что делает этот способ наиболее экономичным по расходу и целенаправленному использованию поливной воды. К безусловным его преимуществам относится н возможность не только полной механизации, но и автоматизации полива. Кроме того, его можно применять на участках со сложным рельефом. Важное преимущество капельного способа орошения виноградников на горных склонах — предотвращение водной эрозии — почвы и накопления солей в ее корнеобитаемом слое.

Поливная система состоит из резервуара с водой, часто выполняющего функцию водонапорной башни; подводящей системы и насосов, создающих необходимое давление поливной воды. Непосредственно на орошаемом участке в каждом ряду на шпалерные столбы и проволоку подвешивают подводящие шланги или трубки из полиэтиленового материала, от которых к каждому кусту имеется отвод, завершающийся капельницей различного типа, с помощью которой дозируется норма поливной воды. Капельница может располагаться на поверхности почвы близ штамба куста или быть заглублена в почву. На участке устанавливают прибор регистрирующий влажность почвы, соединенный с пультом включения и выключения всей системы. При снижении влажности почвы ниже заданного уровня автоматически подается сигнал на включение, и в оросительную систему начинает поступать вода, попадающая через капельницы в зону каждого куста. По достижении заданного уровня влажности почвы система автоматически выключается.

Прибавка урожая без ухудшения качества виноградной продукции колеблется в среднем от 24,8 до 106,1% при экономии расхода поливной воды 30–40%. Обязательное условие работы оросительной системы капельным способом — строгое соблюдение правил использования воды для полива без механических примесей. В противном случае система может засориться и выйти из строя.

Важный критерий оценки различных способов орошения виноградников— экономия поливной воды.

Как видно из таблицы 16, наиболее высокие урожаи винограда при наименьших затратах поливной воды обеспечивают капельный, внутрипочвенный способы орошения и полив дождеванием.

Рис. 63. Полив винограда капельным способом.

16. Эффективность различных способов орошения виноградников (по Лянному, 1975)