Малый годичный цикл развития винограда - Биология виноградного растения.

Одновременно с большим жизненным циклом виноградное растение ежегодно проходит малый годичный цикл своего развития, который охватывает 2 основных периода: покоя и вегетации.

Период покоя. Не следует понимать как абсолютное отсутствие проявления жизненных процессов в растении. В клетках его органов в этот период происходят, хотя и очень медленно, сложные физиологические процессы, связанные с углеводным обменом, дыханием, испарением и химическим превращением накопленных в растении органических веществ, в частности гидролиз запасных углеводов и прежде всего крахмала, превращения его в сахара, снижение количества углеводов и др.

Период относительного покоя слагается из трех фаз: условного (подготовительного) покоя; органического (физиологического) глубокого покоя и зимнего (вынужденного) покоя.

Фаза условного (подготовительного) покоя начинается осенью с подготовки растения к зиме, по окончании вызревания однолетних побегов, когда они приобретают присущую сорту окраску. В этой фазе почки глазков при нормальных погодных условиях не развиваются, однако, если растение или черенки от него поместить в благоприятные условия тепла, влажности и освещенности, почки глазка могут быстро тронуться в рост.

Фаза органического (физиологического) глубокого покоя определяется состоянием непрорастания почек глазка. Глубокий покой почек наступает еще до окончания периода вегетации с нижних глазков побега и длится в южной и средней зонах виноградарства в сентябре — октябре (1,5—2 месяца), когда у растений еще продолжаются процессы роста, ассимиляции, вызревания побегов и накопления в них питательных веществ (рис. 28). Фазу органического покоя следует рассматривать как приспособление растения к условиям перезимовки, препятствующее развитию почек в период осенних оттепелей, когда рост побегов прекратился, а жизнедеятельность корней продолжается. Выход почек глазка из состояния физиологического покоя Усортов различных эколого-географических групп неодинаков.

Наибольшую продолжительность состояния глубокого покоя имеют почки глазка у сортов западноевропейской группы и бассейна Черного моря (Ркацители, Каберне, Каберне Совиньон), наименьшую— восточной группы (среднеазиатские сорта — Хусайне белый, кишмиши).

Затем наступает фаза зимнего (вынужденного) покоя, при котором состояние непрорастания почек обусловлено неблагоприятными условиями внешней среды, в основном низкими температурами. При зимнем покое у растений отсутствуют листья и прекращается рост. Вынужденный покой может длиться 3—4 месяца и более, с ноября до марта. Но если в период вынужденного покоя с растений нарезать черенки и поместить в воду в теплом помещении, почки на побегах выйдут из периода вынужденного покоя и начнут распускаться. Растения могут быть выведены из вынужденного покоя и зимними оттепелями.

Корни виноградного растения не имеют периода покоя. Они и в зимний период продолжают поглощать из почвы воду с растворенными минеральными солями, пополняя их запасы в растении, в котором в течение всей зимы проходят многие физиологические процессы — дыхание, транспирация и др.

Период вегетации. В районах виноградарства с субтропическим и умеренно теплым климатом в период вегетации растение наиболее активно проявляет свои жизненные функции: наблюдается интенсивная деятельность корней, распускание почек, рост и развитие вегетативных и генеративных органов, фотосинтез, способствующий накоплению органических веществ зелеными частями растения, плодоношение, а также процессы дыхания, транспираций.

Период вегетации у виноградного растения условно делят на (6 следующих фаз:

Первая фаза — сокодвижение («плач» винограда), от начала весеннего сокодвижения до начала распускания почек глазков;

вторая фаза — рост побегов и соцветий, от начала распускания почек до цветения;

третья фаза — цветение, от начала до конца цветения и завязывания ягод;

четвертая фаза — рост ягод, от начала образования завязей до начала созревания ягод;

пятая фаза — созревание ягод, от начала созревания ягод до полной (физиологической) зрелости;

шестая фаза — листопад, от полной зрелости ягод до опадения листьев и вызревания побегов.

Каждая из этих фаз характеризуется определенными морфологическими изменениями органов виноградного растения и присущими им физиологическими процессами. В зависимости от сорта, климатических, метеорологических условий года и применяемой агротехники сроки прохождения фаз изменяются, но их последовательность сохраняется, что является биологической особенностью виноградного растения.

Вегетация винограда начинается весной, с сокодвижения и распускания почек, когда устанавливается теплая погода со среднесуточной температурой воздуха 10°С. Эту температуру для виноградного растения принимают за биологический нуль. Заканчивается период вегетации осенью с наступлением похолодания и снижения среднесуточной температуры до 10°С и ниже. В зависимости от биологических особенностей культивируемых видов и сортов винограда, сорта-подвоя, а также от прогревания корнеобитаемого слоя почвы биологический нуль может несколько смещаться в сторону понижения или повышения.

Первая фаза — сокодвижение («плач» винограда). Наступает весной до набухания и в период набухания глазков, когда из всех порезов плодовых побегов и многолетних частей (рукавов) куста обильно вытекает прозрачная жидкость — пасока, что указывает на начало активной жизнедеятельности мочек корней, которые интенсивно всасывают из почвы воду с растворенными в ней питательными элементами и подают ее под давлением в надземную часть куста.

Основное русло движения пасоки — флоэма. Поскольку в момент начала сокодвижения корневые волоски еще отсутствуют, следует считать, что вода может поглощаться через поверхность старых корешков, большинство из которых сохраняется в течение зимы и весной начинает жизнедеятельность.

Наступление сокодвижения и степень его проявления зависят температуры, влажности почвы и состояния растения, сорта, подвоя и др. У сортов европейско-азиатского винограда сокодвижение начинается при прогревании почвы на глубине залегания основной массы корней до 7—9°С, у амурского и некоторых Американских видов (В. лабруска) —при 4,5—5,2°С, у В. вульпина — при 7—8°С, а иногда и при 4—6°С. В южных районах эта фаза начинается раньше, в северных несколько позже. У кустов, корневая система которых расположена ближе к поверхности почвы, сокодвижение наступает раньше. Более рослые кусты выделяют больше пасоки, чем слаборослые, что объясняется мощностью поглощающей части корневой системы.

При похолодании и недостатке влаги в почве сокодвижение проходит слабее или прекращается, а при засушливой весне и повреждении корней морозами его не бывает; При благоприятных условиях с одного взрослого куста в сутки может вытечь до 2 л и более пасоки, однако при нормальной водообеспеченности это практически не истощает куста, поскольку пасока представляет собой почти чистую воду. Ее плотность равны 1,0007 г/см3. В 1л пасоки содержится до 2% сухих веществ, 2/3 из которых приходится на органические (сахара, аминокислоты) и 1/3 на минеральные (калий, кальций, фосфорная кислота, магний). Наиболее сильное выделение пасоки наблюдается при весеннем обновлении срезов побегов. Количество выделяемой пасоки при обновлении срезов составляет в Крыму 1,4 л, Одессе — 3, Краснодаре— 5, без обновления срезов — соответственно 0,2, 1,4 и 2 л. При орошении объем выделяемой пасоки увеличивается.

В начале фазы сокодвижения пасоки выделяется мало, затем количество ее увеличивается и к концу фазы уменьшается. Наиболее активное сокодвижение продолжается не более 10—15 дней, а общая продолжительность его в зависимости от района и условий года составляет от 2 до 66 дней. Пасока имеет слабокислую реакцию (рН 6,8). Рукава и побеги становятся упругими, гибкими поэтому их легко подвязывать к опоре и укладывать отводки. В этой фазе проводят также прививку врасщеп. На молодых привитых виноградниках удаляют поверхностные корни и подвойную поросль. На участках осуществляют плантаж, устанавливают и ремонтируют шпалеры. В районах неукрывного виноградарства в фазе сокодвижения продолжают обрезку кустов. В районах укрывного виноградарства этим работам предшествует открытие кустов. С распусканием почек и развитием на побегах листьев, которые начинают испарять воду, сокодвижение прекращается.

Вторая фаза — рост побегов и соцветий. С установлением устойчивой температуры воздуха выше 10°С и поступлением из корней в надземную часть воды с растворенными в ней питательными элементами начинает активизироваться жизнедеятельность всех органов растения: усиливается их дыхание, увеличивается тургор клеток, возрастает активность ферментов, с помощью которых осуществляется перевод нерастворимых органических соединений (крахмала) в растворимые (сахара). К точкам роста поступают питательные вещества, происходит интенсивное деление клеток. Глазки начинают набухать. В это время наиболее активно растут верхушка и междоузлия эмбрионального побега, чтоуриводит к распусканию глазка. Его покровные чешуи раскрываются, в густом войлоке появляются разрывы, из которых показывается верхушка растущего побега с первыми ярко-зелеными листочками. Чем быстрее повышается температура, тем дружнее распускаются почки. Первыми на побеге в связи с проявлением полярности распускаются почки верхних глазков, затем нижерасположенных. Для начала распускания почек необходима сумма активных температур (выше 10°С) в пределах 145—258°С. При более высоких температурах продолжительность этого периода уменьшается, при более низких — увеличивается. Оптимальная: температура воздуха в этой фазе 20—30°С, влажность почвы — 80—85% наименьшей влагоемкости (НВ).

В южных районах виноградарства почки начинают распускаться в конце марта — первой половине апреля, в более северных— в начале мая. Набухание глазков и распускание почек — ответственный, критический период в малом годичном цикле виноградного растения. В это время проходит процесс дифференциации соцветий в почках глазка, идет образование в них осей 2- и 3-го порядков. При нарушении питания зачатки соцветий слабо дифференцируются и образуют усиковые недоразвитые соцветия или усик. Если процесс распускания почек глазка под влиянием высоких температур проходит ускоренными темпами, в почках глазка не успевают полностью пройти процессы дифференциации зачаточных соцветий, в результате чего снижается количество нормально развившихся соцветий, повышается количество недоразвитых соцветий или усиков.

И, наоборот, в случае распускания почек глазка в течение более продолжительного периода улучшается развитие в них генеративных органов.

В этой фазе вместе с ростом побегов продолжаются закладка и формирование скороспелых пазушных и зимующих почек, усиленное ветвление корней, образование новых корешков (мочек. и корневых волосков), начинается активная жизнедеятельность всех органов растения. При этом рост надземной и корневой систем проходит синхронно. Для их хорошего роста и развития очень важно, чтобы осенью и ранней весной растение было обеспечено Достаточным запасом питательных элементов и влаги, что достигается соответствующей агротехникой.

В самом начале фазы распускание почек и рост побегов идут за счет осенних запасов органических веществ, накопленных в корнях и стеблях растения в предшествующем году, в связи с чем в этот период значительно снижаются запасы углеводов в корнях и побегах. С развитием листьев продукты фотосинтеза расходуются в основном на построение новых тканей растущих органов куста. В начале фазы побеги растут медленно, затем их рост постепенно усиливается (до 7—10 см в сутки) и в конце фазы снова затухает. В период наиболее интенсивного роста побегов на растении образуется до 80% листьев, большинство из которых достигает своей максимальной величины.

Рост побегов в зависимости от особенностей сорта и условий внешней среды продолжается, как правило, до начала вызревания побегов, а иногда и до физиологической зрелости ягод. Общая лродолжительность фазы — 35—55 дней. Она зависит от метеорологических условий, в первую очередь от температуры воздуха. В конце фазы, к началу цветения, побеги достигают 60% полной длины. Вершина кривой роста побегов приходится на предшествующий цветению период, цветение или на период сразу после него. Это зависит от температуры воздуха. Интенсивность роста побегов в дневные часы (12—16) выше, чем в ночные. Однако это соотношение изменяется в зависимости от периода роста побегов. В начальные этапы, когда ночные температуры ниже дневных, прирост побегов идет более активно днем. В конце фазы эта закономерность может изменяться в пользу ночного периода. Следовательно, в данном случае большое значение имеет не столько световой, сколько температурный фактор. Продолжительность интенсивного роста побегов не зависит от биологических особенностей сорта, а обусловлена метеорологическими условиями, в первую очередь температурой. Оптимальная температура для роста побегов 25—30°С. На интенсивности роста побегов сказывается и близость их к корневой системе: чем ближе расположен побег к корневой системе, тем интенсивнее он растет. Темпы роста побегов у растений, сформированных на высоком штамбе, несколько ниже.

В силу полярности развившиеся в верхней и нижней частях плодового побега плодоносные и бесплодные побеги растут более интенсивно. У растений, привитых на сильнорослых подвоях, побеги привоя растут быстрее. Рост пасынков зависит от их расположения на побеге. Наиболее энергично пасынки растут на 3— 5-м узлах от основания развившихся побегов. В этой фазе полностью формируются соцветия, а в пазухах листьев по всей длине побега закладываются пазушные скороспелые (пасынковые) и зимующие почки. На нижних узлах побега почки менее развиты из-за недостатка питательных веществ, так как их формирование приходится на начало фазы, когда на побеге еще мало листьев, которые не достигли нормальной величины, поэтому характеризуются слабой фотосинтетической активностью. Наиболее развитые почки формируются в период усиленного роста побегов в их средней части. В это время листья достигают полного развития, содержат много хлорофилла и отличаются активной фотосинтетической деятельностью. В фазе роста побегов и соцветий необходимо следить за погодными условиями. На случай снижения температуры воздуха до 0—1°С проводят агротехнические мероприятия по защите распускающихся почек и растущих молодых побегов от повреждения поздними весенними заморозками. В начале фазы, когда видны соцветия, обламывают побеги, ненужные для плодоношения и формирования кустов, а при достижении побегами 25—30 см длины их подвязывают к опоре. Начинают пасынкование и применяют профилактические обработки виноградников пестицидами против милдью и оидиума, ведут борьбу с вредителями. Перед цветением прищипывают побеги и подкармливают растения. Периодически рыхлят почву для уничтожения корки и сорняков. На маточниках подвоев проводят пасынкование, подвязку побегов, удаление соцветий. В течение этой фазы можно уже ориентировочно определить величину урожая текущего года.

Третья фаза — цветение. Начинается раскрыванием и сбрасыванием венчика (колпачка) с бутона цветка. Первыми распускаются центральные бутоны и расположенные на осях периферийных соцветий ближе к основанию побега (что объясняется лучшим их прогреванием), затем боковые и вышерасположенные бутоны. На кустах с низким штамбом цветение наступает раньше, чем с высоким, и у крупных соцветий раньше, чем у мелких.

Начало цветения винограда зависит главным образом от температуры. Цветение начинается при температуре воздуха 16°С, а оптимальной для этого процесса является температура 20—30°С. При температуре ниже 11°С пыльца не прорастает, а при 11 — 15СС она прорастает медленно. При более высокой температуре и относительной влажности ниже 45% снижается завязываемость ягод из-за быстрого высыхания секреторной жидкости на рыльце. На ход цветения сильно влияет температура предшествующего дня. При снижении температуры воздуха до 11 — 15°С, затяжных дождях и туманах венчики плохо сбрасываются, а пыльца в дождливую погоду смывается с рыльца. При благоприятных для цветения погодных условиях рыльце пестика цветка сохраняет восприимчивость к оплодотворению в течение четырех — шести дней после раскрытия бутонов.

Бутоны в соцветиях начинают распускаться в 6—8 ч утра. Количество раскрывшихся бутонов увеличивается до 9—10 ч утра. К 11 ч распускание бутонов приостанавливается и только во второй половине дня (с 15 до 16 ч) начинается вторая волна цветения, однако она менее интенсивна и непродолжительна. В благоприятных погодных условиях продолжительность цветения одного соцветия составляет 4—8, сорта — 8—14 дней. За начало цветения принимают календарный день, когда раскроется 5% цветков, массовое (разгар)—60—70 и конец цветения—25— 30%.

Цветение и оплодотворение (рис. 29) цветков винограда происходят следующим образом. В период готовности цветка к цветению в месте соединения венчика с диском образуется разделяющий слой ткани. В день цветения вследствие повышения температуры и снижения влажности воздуха, а также за счет различия важности наружных и внутренних лепестков венчика начинается их постепенный обрыв, и венчик спадает в виде колпачка. Пыльники на тычинках растрескиваются, и из них высыпается пыльца. Попадая на рыльце пестика, где к этому времени появляются капельки секреторной жидкости, пыльца прилипает к нему и при благоприятных условиях— оптимальной температуре 25—30°С и влажности воздуха не менее 75— 80% — прорастает в многочисленные пыльцевые трубки, которые проходят по грифельному слою столбика пестика, проникают через пыльцевход в зародышевый мешок, семяпочку, и спер-мий из пыльцевой трубки оплодотворяет яйцеклетку. Из каждой оплодотворенной семяпочки развивается одно семя, а из оплодотворенной яйцеклетки — зародыш. В зависимости от количества оплодотворенных семяпочек в ягоде может развиваться от одного до четырех семян и более. После оплодотворения хотя бы одной семяпочки начинается рост завязи. Она увеличивается в размере, столбик и рыльце отсыхают, и образуется ягода. Исследованиями установлено, что в зародышевый мешок проникает много пыльцевых трубок. Однако благодаря избирательной способности яйцеклетки с ней сливается содержимое только одной пыльцевой трубки, наиболее соответствующее развитию устойчивого организма. Содержимое других пыльцевых трубок служит для питания развившегося зародыша.

Для своего роста пыльцевая трубка расходует более 40% питательных веществ проводящих тканей коленхимного происхождения. Процесс оплодотворения длится сутки. Однако не все цветки в соцветиях оплодотворяются, а если и оплодотворяются, то в зависимости от сорта винограда происходит естественное осыпание 40—80% цветков и завязей, что считается нормальным явлением. Максимальное осыпание завязей наблюдается на 9—15-й день после массового цветения винограда.

Выявлено, что после оплодотворения в ягоды завязываются не более 15—20% цветков соцветиях. Важно, чтобы после осыпания цветков и завязей в соцветии осталось такое количество завязей, которое соответствует получению грозди с нормальной плотностью ягод, характерной для конкретного сорта. Но бывают случаи, когда наблюдается чрезмерное осыпание завязей, в результате образуются рыхлые грозди с малым количеством ягод, что резко снижает величину урожая Низкая завязываемость ягод зависит от ряда причин, прежде всего от плохого опыления и оплодотворения цветков, что, в свою очередь, обусловливается неблагоприятными для цветения погодными условиями, недостатком питательных элементов и воды, дефектами в строении цветка, отсутствием соответствующего опылителя, особенно для сортов с функционально-женским типом цветка, а также биологической особенностью некоторых сортов, их склонностью к осыпанию цветков (Мускат гамбургский, Мускат венгерский, Мускат александрийский, Саперави, Сенсо). В каждом конкретном случае выясняют причины чрезмерного осыпания завязей и принимают меры к их устранению: дополнительное и искусственное опыление сортов, имеющих как обоеполый тип цветка, так и функционально-женский, прищипывание верхушек побегов перед цветением и их кольцевание, высокий фон агротехники и др.

Цветение винограда во всех районах наблюдается в июне, а в некоторых районах республик Средней Азии — во 2—3-й декаде мая. У разных сортов винограда сроки цветения могут не совпадать. Поэтому изучение фазы цветения имеет большое значение при подборе опылителей. В период цветения на виноградниках продолжают обработку почвы, опыливание против оидиума и опрыскивание против милдью, обработку насаждений бессемянных сортов гиббереллином. Однако в это время не рекомендуется проводить орошение, которое повышает влажность воздуха и снижает его температуру, что отрицательно сказывается на оплодотворении цветков.

Четвертая фаза — рост ягод. После оплодотворения семяпочек у семенных сортов винограда развивается зародыш, формируется эндосперм и оболочка семени. Завязь увеличивается в размере и превращается в ягоду. Чем больше семяпочек оплодотворилось в завязи, тем быстрее развивается околоплодник и крупнее ягода.

В росте ягод наблюдается 3 этапа. Первый этап — интенсивного роста — следует сразу за процессами опыления и оплодотворения. Затем наступает второй этап, когда рост приостанавливается (перед началом созревания ягод), и, наконец, третий этап — новая волна роста (в период их созревания). Эти изменения обусловливаются специфическими внутренними причинами, характерными для каждого этапа.

Первый этап роста ягод проходит путем деления клеток под воздействием физиологически активных веществ (ФАВ). За относительно короткий промежуток времени ягоды набирают 60—70% своей массы. Этот процесс протекает синхронно с ростом семян и приостанавливается с прекращением их роста, так как молодые растущие семена являются центрами продуцирования гиббереллинов и ауксинов, которые стимулируют рост околоплодника ягоды. В связи с этим на интенсивность роста семенных сортов винограда в значительной степени влияет количество семян в ягоде, которое определяется особенностью строения завязи, числом гнезд (от 1 до 4—5) и семяпочек в них (от 1 до 7). Но, как правило, более 95% завязей двухгнездные и в каждом гнезде по 2 семяпочки. С увеличением числа семян в ягоде на одно масса мякоти возрастает примерно на 10%, при наличии четырех семян в ягоде — на 35—40%. От успешного процесса опыления и оплодотворения в значительной степени зависит величина урожая.

У бессемянных сортов рост ягоды происходит под влиянием ростовых веществ, образовавшихся в процессе опыления и начала роста и развития рудиментов семян.

С окончанием роста семян и началом их созревания первая волна роста ягод приостанавливается, и в них происходят качественные изменения, направленные на начало созревания ягод. Пока ягода растет, она остается зеленой, на ее поверхности имеются устьица и она ассимилирует. Однако вырабатываемые ягодой в этот этап продукты фотосинтеза компенсируют лишь 1/5 потребности, остальные органические вещества поступают на рост и развитие ягоды из листьев и запасов, сосредоточенных в многолетних частях стебля и корней. Во второй этап, когда ягоды достигнут величины горошины, устьица на кожице деформируются, и превращаются в чечевички, при этом резко снижается ассимиляция углерода. В ягодах уменьшается содержание хлорофилла, и крахмала.

В начале созревания ягод наступает третий этап их роста, проходящий за счет растяжения клеток мякоти и заполнения их соком. Ягоды достигают характерной для сорта величины, стенки их клеток растягиваются и делаются тонкими. К этому времени содержание кислот в ягодах максимальное (20—30 г на 1 кг их массы), а сахара только начинают накапливаться (0,5—0,6%).

В фазу роста ягод листья нижнего и среднего ярусов полностью заканчивают рост, интенсивность их фотосинтеза достигает максимальной величины, побеги, хотя и замедленно, но продолжают рост в длину и особенно в толщину, в пазухах листьев продолжают закладываться зимующие почки и в них бугорки соцветий для обеспечения урожая в будущем году, идет интенсивное ветвление корней. В клетках всех органов уменьшается содержание воды и происходит накопление крахмала, начинается вызревание побега от его основания к вершине. Интенсивность прохождения этой фазы в значительной степени зависит от температуры воздуха. Наиболее сильный рост ягод наблюдается при температуре 25—30°С. Сумма активных температур от начала цветения до начала созревания ягод составляет 800—880°С. В зависимости от сорта, метеорологических условий и места произрастания фаза роста ягод длится 30—60 дней, а иногда и более. Растение при этом особенно нуждается в питательных элементах, влаге и хорошем освещении. В этой фазе на виноградниках проводят орошение, подкормки, продолжают подвязывать побеги к опоре и пасынковать их. Ведут борьбу с вредителями и болезнями, культивируют почву в междурядьях и рыхлят в рядах. В насаждениях сортов, у которых приостановился рост побегов, приступают к чеканке — удалению верхушек побегов.

Пятая фаза — созревание ягод. Внешне выражается в изменении цвета ягоды. Она теряет травянистую зеленую окраску вследствие разрушения хлорофилла. У белых сортов ягода становится матово-белой со слабыми признаками прозрачности. У сортов с окрашенной ягодой на кожице появляются темные пятна. Ягода делается мягкой, эластичной, на ее поверхности появляется восковидный налет (пруин), хорошо заметный у темноокрашенных сортов, предохраняющий ягоду от гниения, консистенция ее разжижается. Ягода достигает свойственной сорту величины за счет растяжения клеток и заполнения их соком.

Существенно изменяется химический состав сока ягод. В начальный этап роста ягоды все. питательные вещества затрачиваются на ее рост. Незадолго до начала созревания в ягодах заметно увеличивается сахаристость сока, однако поворотный момент наступает позже, в начале созревания ягоды, когда скачкообразно возрастает содержание сахаров и начинает снижаться кислотность. Интенсивность накопления сахаров в ягоде превышает интенсивность роста ягоды. В течение недели количество сахаров в созревающих ягодах увеличивается в 6—7 раз. В (соке созревающих ягод винограда сахара представлены в основном глюкозой, фруктозой и сахарозой. В начальный этап созревания ягод глюкоза превалирует над фруктозой, затем их соотношение уравновешивается, ко времени полной зрелости ягод фруктозы бывает несколько больше, чем глюкозы, на имеются и сортовые различия.

У ягод винограда различают 2 формы зрелости: физиологическую, (полную) зрелость ягод и техническую — товарную. Последняя определяется кондициями сахаристости и кислотности сока ягод, соответствующими направлению использования винограда.

При полной физиологической зрелости ягоды винограда приобретают характерную для сорта массу, окраску, вкус и аромат. Содержание сахара в ягоде максимальное. Семена к этому времени достигают своей нормальной величины, становятся твердыми и приобретают коричневую окраску. При наступлении полной зрелости ягод абсолютное увеличение содержания в них сахаров прекращается, но относительное, вследствие испарения воды, продолжается. В этом случае ягоды начинают перезревать, заизюмливаться, завяливаться. У перезревших ягод с белой окраской на кожице появляется золотисто-желтый загар с темно-коричневыми пятнами. Если созревшие ягоды вовремя не собрать, они теряют упругость, сморщиваются, уменьшаются в объеме, вследствие чего урожайность виноградных насаждений снижается. С момента, полной зрелости ягод приток питательных веществ к ним прекращается. Вырабатываемые листьями органические вещества идут на вызревание побегов и откладываются в запас в многолетних частях куста (штамбе и рукавах) и корнях. Побеги и пасынки почти прекращают рост и идет их вызревание. Полностью завершается формирование глазков, в них происходит дифференциация 1-го и образование бугорков 2- и 3-го соцветий плодоносных почек.

Продолжительность фазы созревания ягод у ранних сортов 20—30, у поздних — 50—60 дней. Чем выше температура воздуха и обеспеченность растений водой, тем быстрее созревают ягоды и в них накапливается больше сахаров. Дожди и повышенная влажность почвы вызывают растрескивание ягод и затягивают их созревание. Оптимальная температура для созревания ягод 28— 32°С. При температуре ниже 14—16°С и выше 40°С ягоды созревают медленно. Сумма активных температур от начала созревания до физиологической зрелости ягод составляет 1048—1644°С. Вся агротехника на виноградниках в этой фазе должна быть направлена на создание условий, наиболее благоприятных для созревания ягод и накопления в них сахаров в соответствии с кондициями для разного использования урожая. Ведут строгий контроль за химическим составом ягод. В случае необходимости продолжают опыливание виноградников против оидиума и опрыскивание против милдью, но пестициды применяют с большой осторожностью, прекращают поливы, после выпадения дождей проводят рыхление почвы, продолжают чеканку побегов. Осуществляют апробацию, массовую и клоновую селекцию, предварительное определение величины ожидаемого урожая.

Шестая фаза — листопад. В этой фазе затухает или прекращается вегетативный рост побегов и происходит интенсивное их вызревание.

Нижние междоузлия побегов (с 1-го по 7-е) вызревают медленно, в течение 10—15 дней, вышерасположенные (с 8-го по 14-е) быстрее, за 4—5 дней.

Нормальному ходу вызревания побегов в значительной степени способствует снижение температуры воздуха до 15—10°С, а также резкая амплитуда колебаний дневной и ночней температур, характерная для осеннего периода, укороченный световой день и наступление заморозков. Интенсивность и сроки вызревания побегов не зависят от принадлежности винограда к группам по срокам созревания ягод, а связаны с силой роста побегов. Начало вызревания побегов не совпадает с началом созревания ягод. У амурского винограда и его гибридов побеги начинают вызревать раньше, чем ягоды, а у некоторых среднеазиатских сортов ягоды созревают значительно раньше, чем начинается вызревание побегов. При вызревании в побегах происходят сложные морфологические, анатомические и биохимические процессы, связанные с накоплением крахмала и превращением его в сахара, изменением структуры белковых веществ (что предохраняет их от свертывания при замерзании клеток) и коллоидов цитоплазмы, уменьшением количества свободной и связанной воды, повышением концентрации клеточного сока, утолщением и одревеснением ксилемы, флоэмы и сердцевинных лучей. В результате накопления в них лигнина, гемицеллюлозы и минеральных веществ идет образование пробкового камбия. Наружные слои коры высыхают и образуется корка. Побег приобретает желтовато-коричневую окраску.

Все эти биолого-физиологические процессы способствуют закалке побегов и повышению их зимостойкости, благодаря чему глазки вызревших побегов в зависимости от сортовых особенностей растений выдерживают морозы до —16—25°С, а сами побеги до —20—27°С. Черенки, заготавливаемые с хорошо вызревших побегов, обеспечивают получение высококачественного посадочного материала. Такие побеги обладают более высокой морозоустойчивостью, без повреждений переносят зиму, что обеспечивает сильный рост куста и его высокую урожайность в следующем году. В южных районах виноградарства к концу вегетации побеги вызревают почти на всю длину своего прироста. В районах укрывной культуры из-за наступления ранних осенних заморозков побеги успевают вызревать на 65—70% прироста. Поврежденные заморозками невызревшие верхушки побегов и листья высыхают и опадают. В этих районах виноградники укрывают, обычно не дожидаясь листопада. Если же заморозков не бывает, то наступившее похолодание, характерное для осеннего периода, вызывает прекращение фотосинтеза в листьях и в них идут процессы гидролиза и оттока питательных веществ. В результате разрушения хлоропластов в листьях образуются красящие пигменты, придающие им характерную осеннюю окраску. У белых сортов листья становятся желтыми, у темноокрашенных пурпурно-красными с различными оттенками. У основания черешка листа в месте прикрепления его к побегу образуется плотная пробковая отделительная ткань, и начинается естественный листопад. Период от сбора урожая до вызревания побегов и листопада принято называть резервной фазой.

В это время заканчивают сбор урожая винограда, проводят глубокое рыхление почвы с одновременным внесением органических и минеральных удобрений, а также предварительную обрезку кустов и заготовку черенков. В укрывных зонах виноградарства кусты укрывают на зиму. Вызреванием побегов, листопадом и подготовкой растения к зимовке (закалкой) заканчивается последняя фаза вегетации, после чего растение вступает в период относительного покоя.

Фазы вегетации у сортов винограда изучают при помощи фенологических наблюдений, что позволяет установить календарные сроки появления у растений определенных морфологических изменений, характеризующих начало и конец каждой фазы. Для этого на типичных для хозяйства участках насаждений винограда каждого сорта выделяют небольшую делянку или отмечают этикетками и краской отдельные кусты в количестве не менее 25— 30 шт., за каждым из которых или за всеми вместе ведут наблюдения. За начало фазы принимают календарную дату, при которой признаки фазы будут отмечены примерно у 5% кустов; массовое вступление в фазу — при появлении признаков фазы у 50—60% кустов и окончание фазы отмечают в тот день, когда примерно у 25% растений признаки фазы будут утрачены. Показатели записывают в журнал фенологических наблюдений.

Способность виноградного растения переходить из состояния вегетации к периоду покоя — характерная биологическая особенность, которая сохраняется при возделывании винограда как в открытом, так и защищенном грунте (теплицах, оранжереях) и в различных экологических условиях — тропиках, субтропиках и т.д. При этом сдвигаются в основном лишь календарные сроки прохождения растениями фаз вегетации.

Происходящие в годичном цикле развития растения морфологические изменения и физиологические процессы обусловлены сменой времен года. Продолжительность периода вегетации зависит как от сорта, района выращивания винограда (табл. 1), так и от метеорологических условий года. У сортов очень раннего срока созревания период вегетации короткий — 95—120 дней, у сортов позднего срока созревания он длится более 170 дней.

С продвижением культуры винограда в северные районы продолжительность периода вегетации уменьшается, что объясняется компенсацией интенсивности освещения, увеличенной долготой дня и достаточно высокими температурами летом. В случае продвижения винограда в горы период вегетации также укорачивается, что обусловливается понижением температуры воздуха и почвы.

В районах неукрывного виноградарства длительность периода вегетации определяют по числу дней от начала сокодвижения до естественного листопада, укрывного виноградарства — от начала распускания почек до полной зрелости ягод. При изучении фаз вегетации винограда фиксируют среднесуточную температуру воздуха и количество выпадающих осадков.

В период вегетации следят за динамикой роста побегов, их вызреванием и созреванием ягод, что позволяет выявить закономерности роста и развития и реакцию растений на изменения условий внешней среды.

Динамику роста побегов определяют путем измерения длины (см) одних и тех же нормально развивающихся побегов через каждые 10—20 дней, динамику вызревания побегов — непосредственно на кустах по наружной окраске их корки. Для этого через каждые 4—5 дней одни и те же побеги осматривают и измеряют длину их вызревшей части (или подсчитывают количество вызревших междоузлий) и выражают в процентах к общей длине побега.