Круговорот питательных веществ в каждом винограднике следует посезонно изучать более подробно для составления наиболее эффективных схем питания солнечной ягоды.
Исследование, проведенное учеными из Университета штата Вашингтон и опубликованное в American Journal of Enology and Viticulture, подчеркивает важность комплексного подхода к питанию винограда.
Ученые выяснили, что кроме сбора урожая, значительное количество элементов (в частности, азота и кальция) теряется при опадении листьев и обрезке лозы в период покоя. Также условиях окружающей среды играют роль. Понимание круговорота питательных веществ в винограднике поможет повысить эффективность использования питательных веществ и разработать более точный баланс удобрений, что будет способствовать обеспечению высокого качества плодов, продуктивности виноградников и долгосрочной экономической и экологической устойчивости.
«Исследование подчеркивает важность более целостного подхода к управлению питательными веществами в виноградниках. Хотя производители обычно учитывают питательные вещества, удаляемые вместе с собранным урожаем, существуют и другие пути, которым уделяется гораздо меньше внимания, несмотря на их потенциальный вклад в ежегодные потери питательных веществ. Цель этого исследования — понять, как функционируют виноградники и как мы можем использовать эти знания для принятия более обоснованных управленческих решений», — сказала ведущий автор Наталия Щербатюк, научный сотрудник кафедры садоводства Университета штата Вашингтон.
В рамках проекта по высокоточному управлению питательными веществами в виноградниках «High Resolution Vineyard Nutrient Management» было проведено исследование, в котором проанализированы данные о потерях питательных веществ у сортов винограда Сира, Совиньон Блан и Шардоне, а также у винограда сорта Конкорд, используемого для производства сока. Образцы были взяты с орошаемых виноградников в восточной части штата Вашингтоне.
Ученые обнаружили, что потери питательных веществ в значительной степени зависят от урожайности. Такие питательные вещества, как калий и азот, теряются в наибольшем количестве при сборе винограда, в то время как опадение листьев приводит к значительным потерям кальция и азота.
«В некоторых случаях потери питательных веществ через листья были намного больше, чем могли ожидать многие фермеры», — сказал Щербатюк.
Исследование также показало, как изменение погодных условий может затруднить управление питательными веществами для фермеров.
Засуха может негативно сказаться на усвоении питательных веществ виноградной лозой из-за угнетения корневой системы. Сильные ветры часто выносят виноградные листья за пределы виноградника, Питательные вещества (особенно кальций и магний, которые остаются в листьях до конца) теряются для экосистемы безвозвратно, вместо того чтобы перегнить в междурядьях. Потепление осени часто приводит к тому, что растения остаются активными дольше, чтобы затем внезапно потерять листья из-за заморозков, прежде чем процесс круговорота питательных веществ завершится.
«В конце вегетационного периода отмирающие листья возвращают питательные вещества обратно в корни виноградной лозы, где они хранятся до следующего сезона. При ранних заморозках этого не происходит. Если ранние заморозки случаются регулярно, растения в конечном итоге будут испытывать дефицит питательных веществ, поскольку эти питательные вещества недоступны к моменту распускания почек в следующем сезоне. В этом случае производителям придется компенсировать это удобрениями», — сказал Маркус Келлер, руководитель проекта, профессор виноградарства (Château Ste. Michelle Distinguished Professor) в WSU и признанный эксперт по физиологии винограда.
Если теплая весна провоцирует раннее распускание почек, а затем возвращаются заморозки (ниже -1°C...-2°C), зеленые побеги и основные почки полностью погибают. Вместо погибших основных почек лоза вынуждена активировать спящие или замещающие (двойники/тройники). Замещающие почки обладают гораздо меньшей плодоносностью. Лоза тратит колоссальное количество накопленных в корнях питательных веществ просто на восстановление листового аппарата, а урожай текущего года резко снижается или теряется полностью. Растение тратит азот и углеводы, запасенные с осени, на первый (погибший) рост, а затем повторно истощает корни для активации замещающих почек. Лоза вступает в фазу активного цветения и формирования ягод ослабленной, что требует немедленной корректировки весенней программы азотных и фосфорных подкормок.
Нестабильная погода может влиять на урожайность, рост листового покрова и биомассу виноградных лоз, что в свою очередь влияет на ежегодное вынос питательных веществ. Более глубокое понимание этой взаимосвязи поможет производителям принимать более обоснованные решения.
«Это исследование — прекрасный пример того, как реализуется миссия нашего университета как сельскохозяйственного образовательного учреждения. Наши ученые работают над важными исследованиями, которые напрямую влияют на здоровье виноградников, позволяя виноградарям максимально эффективно управлять своими плантациями», — сказал Радж Хосла, декан Колледжа сельскохозяйственных, гуманитарных и природных наук Вашингтонского государственного университета, чья должность учреждена благодаря пожертвованиям семьи Кэшуп Дэвис.
По словам Келлера, многие виноградники на западе США удобряют свои поля с помощью систем капельного орошения, которые невозможно настроить для точного или переменного внесения питательных веществ на разных типах виноградников.
Традиционные системы капельного полива в США подают воду и растворенные удобрения (фертигацию) по длинным горизонтальным линиям одинаково на весь ряд. Это не позволяет учитывать гетерогенность (неоднородность) почвы и разную потребность отдельных кустов. Для решения этой проблемы был разработан прототип покустной системы внесения удобрений.
Ученые из Университета штата Вашингтон в сотрудничестве с исследователями из Университета штата Орегон установили прототип системы капельного орошения для отдельных лоз на исследовательском винограднике WSU Prosser. Разработанная командой Орегонского университета под руководством Чада Хиггинса, эта система позволит более точно вносить удобрения, учитывая множество факторов, влияющих на потерю питательных веществ.
Как отметила Щербатюк, следующие шаги включают изучение потерь питательных веществ в различных сортах, на разных участках виноградников, в разных климатических условиях и при разных методах обработки. В рамках проекта по управлению питательными веществами уже разработаны инструменты принятия решений, такие как датчики и карты содержания питательных веществ в листьях, которые помогают виноградарям оптимизировать сроки внесения удобрений, одновременно сокращая ненужные затраты.
«Я надеюсь, что эта работа поможет стимулировать дальнейшие дискуссии и исследования в области круговорота питательных веществ в виноградниках. Еще многое предстоит узнать о том, как питательные вещества перемещаются в экосистемах виноградников, и лучшее понимание этих процессов может принести пользу виноградарям, исследователям и отрасли в целом», — сказала Щербатюк.
Источник: Washington State University.
На фото: ветер может сдувать опавшие листья с виноградника, лишая виноградные лозы питательных веществ. Виноградные листья на пастбище рядом с виноградником (A) и виноградные листья, застрявшие в междурядьях из-за растительности (B). Источник: American Journal of Enology and Viticulture (2026). DOI: 10.5344/ajev.2026.25041