The aim of the study is to investigate new hybrid grape forms by their main biochemical parameters with the prospect of obtaining new high-tech varieties from them. The paper presents the results of scientific studies of biochemical parameters of new technical hybrid grape forms. These forms were obtained by breeders of the Anapa Zonal Experimental Station of Viticulture and Winemaking, a branch of Federal State Budget Scientific Institution North Caucasian FSC of Horticulture, Viticulture, Wine-making (AZOSViV, a branch of the North Caucasus FSC for Horticulture, Viticulture and Winemaking) and are characterized by late ripening, high productivity, winter hardiness and phylloxera tolerance. Biochemical analysis of the berry must of the studied hybrids was carried out at the institute. Sugars, titratable acids, ammonium compounds, cations and organic acids were studied. The technical grape variety of late ripe-ning Krasnostop Anapsky was used as a control for a comparative analysis of the main biochemical cha-racteristics. A pressing issue for breeders has always been the creation of new sustainable and high-tech grape varieties with their subsequent recommendation for implementation in the production process. The research results showed that the studied hybrids 59-39 and 62-23 annually have stable yields, high sugar accumulation compared to the control variety: 59-39 – 24.2 g / 100 cm3, 62-23 – 24.1, control – 24.0 g/100 cm3. The content of ammonium compounds in hybrid forms is small and comparable to the control. For example, in form 59-39, the content of ammonium compounds is 20 mg/dm3, which is at the level of the control variety. The concentration of metal cations in the juice of berries indicates a high content of these compounds in the soil. The content of potassium in the must is especially high. The studied hybrid forms of grapes have prospects for further study in order to obtain a new variety.
grapes, technical variety, hybrid, biochemical indicators, sugar accumulation, mechanical composition
Введение. Ведущий регион России по возделыванию винограда – Краснодарский край, так как он располагает более благоприятными почвенно-климатическими условиями. Основные площади (65 %) сосредоточены в Черноморской зоне, где виноград возделывают без укрытия кустов на зиму. Здесь производят около 75 % валового количества винограда [1–5].
Существует необходимость в селекции новых сортов винограда технического направления использования, отвечающих следующим основным требованиям: устойчивость к филлоксере, хлорозу, бактериальным заболеваниям, способность давать урожай винограда высокого качества.
Научная работа ученых-селекционеров Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия – филиала ФГБНУ Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия (АЗОСВиВ – филиал ФГБНУ СКФНЦСВВ) связана с выведением новых районированных сортов винограда. Сорта должны быть адаптивны к изменяющимся условиям климата, технологичны, иметь высокое качество конечной продукции – вина [6–9].
Данные исследования актуальны, они ведутся ежегодно, проводятся работы по гибридизации, создаются новые гибридные формы, которые исследуются, и лучшие из них выделяются в элиту. В дальнейшем эти элитные формы становятся претендентами в новые сорта [10–12].
Цель исследования – изучение новых гибридных форм винограда по основным биохимическим показателям с перспективой получения из них новых высококачественных сортов.
Объекты и методы. Объекты исследования – технические гибридные формы, исследуемые в течение трех лет (2021–2023 гг.) и выделенные в элиту, это будущие сорта винограда селекции АЗОСВиВ – 59-39, 62-23. Контрольным сортом по биохимическим исследованиям выступал один из родителей данных форм – технический сорт винограда позднего срока созревания Красностоп анапский. Данные гибриды и контрольный сорт произрастают на Анапской ампелографической коллекции (ААК) АЗОСВиВ. Методы – полевые, лабораторные, биохимические, статистические, аналитические [13–18].
Природно-климатические условия Черноморской зоны благоприятны для развития виноградарства. К отрицательным факторам при выращивании винограда данной зоны можно отнести: резкое колебание температур в зимне-весенний период, возвратные заморозки (начало марта) – до минус 5 °С, неравномерное распределение осадков в течение года, большая часть в зимний период. Наблюдаются продолжительные засухи – с весны до ранней осени. Среднее количество осадков в год 450–500 мм. Зимой часто оттепели, с неустойчивым снеговым покровом. Лето жаркое, сухое (до 38 °С). Сумма активных температур – 3500–3700 °С, безморозный период длится до 200 дней [19–21].
Результаты и их обсуждение. По данным автоматической интернет-метеостанции, расположенной непосредственно на территории ААК, установлено, что в 2023 г. среднегодовая температура воздуха составила 14,9 °С, а за вегетационный период – 21,5 °С. Сумма активных температур – 3589 °С. Самый теплый период – III декада августа (27,8 °С), самый холодный – I декада февраля (–0,3 °С). Критически низкая температура наблюдалась в I декаде января
(–11 °С). Абсолютный максимум температуры воздуха во II и III декадах августа – 38 °С. Среднегодовое количество атмосферных осадков за вегетацию (май – сентябрь) – 191,4 мм (рис. 1).
Рис. 1. График средних значений температуры и влажности воздуха,
осадков (метеостанция ААК, Анапский район, 2021–2023 гг.)
Среднегодовая температура воздуха в 2022 г. составила 14,3 °С, что на 0,5 °С больше, чем в прошлом году. В период интенсивной вегетации (май-сентябрь) – 21,1 °С. Сумма активных температур – 3623,7 °С. Самым теплым был месяц август (26,4 °С), самым холодным – март (2,7 °С), при этом критически низкой температурой отмечался январь (–11,3 °С). Абсолютный максимум температуры воздуха – 36,2 °С (август). Среднегодовое количество атмосферных осадков составило 492,7 мм, за период активного роста (май – сентябрь) – 139,6 мм. Засушливыми периодами во время активной вегетации отмечались II декада июня, I и III декады августа с понижением влажности воздуха до 63,8 %.
В 2021 г. среднегодовая температура воздуха составила 13,8 °С, в период интенсивной вегетации (май-сентябрь) – 20,5 °С. Сумма активных температур – 3 323,6 °С. Самый теплый месяц – июль (25,4 °С), самый холодный – февраль (3,0 °С), при этом критически низкой температурой отмечался январь (–15,1 °С). Абсолютный максимум температуры воздуха – 35,7 °С (июль, август). Среднегодовое количество атмосферных осадков составило 745 мм.
В 2023 г. были выделены в элиту технические гибридные формы винограда селекции АЗОСВиВ – 59-39, 62-23.
59-39 (Красностоп анапский х Ф/У Джемете) – гибридная форма позднего срока созревания, средней силы роста. Грозди средние, цилиндроконические, средней плотности или плотные. Ножка грозди прочная, сравнительно толстая, отходящая под углом несколько вверх. Гребень светло-зеленый. Ягоды среднего размера, округлые, темно-сине-фиолетовые. Кожица плотная, с восковым налетом. Мякоть ягоды сочная, нежная. Сок бесцветный. Семян – 1–3 (рис. 2).
62-23 (Ф/У Джемете × Красностоп анапский) – техническая гибридная форма позднего срока созревания (рис. 3). Грозди средние ширококонические, ветвистые, среднеплотные, реже рыхлые. Ягоды среднего размера, округлые, черного цвета с восковым налетом. Кожица средней плотности. Мякоть сочная. Вкус простой, довольно полный. Сок бесцветный. Семян – 2–3.
Результаты биохимического исследования сусла гибридов представлены в таблицах 1 и 2.
Рис. 2. Гибридная форма технического направления 59-39
Рис. 3. Гибридная форма технического направления 62-23
Анализ сусла технических гибридов винограда (средние значения за 2021–2023 гг.)
|
формы |
Массовая концентрация |
Аммоний, мг/дм3 |
|
|
сахаров, г/100 см3 |
титруемых кислот, г/дм3 |
||
|
59-39 |
24,2 |
7,2 |
20,0 |
|
62-23 |
24,1 |
5,8 |
26,7 |
|
Красностоп анапский (контроль) |
24,2 |
4,3 |
20,0 |
|
НСР05 |
0,2 |
0,5 |
0,8 |
Таблица 2
Содержание органических кислот и металлов сусла технических гибридов винограда (средние значения за 2021–2023 гг.)
|
Номер гибридной формы |
Калий, мг/л |
Натрий, мг/л |
Магний, мг/л |
Кальций, мг/л |
Аскорбиновая кислота, г/дм3 |
Хлорогеновая кислота, г/дм3 |
Кофейная кислота, г/дм3 |
|
59-39 |
3294 |
120 |
148 |
131 |
6,2 |
70,0 |
4,1 |
|
62-23 |
1810 |
100 |
85 |
100 |
6,0 |
78,0 |
10,0 |
|
Красностоп анапский (контроль) |
660 |
44 |
75 |
79 |
2,4 |
23,3 |
1,0 |
|
НСР05 |
16,4 |
7,5 |
2,8 |
0,9 |
2,8 |
5,6 |
7,8 |
В результате установлено, что гибриды 59-39 и 62-23 имеют высокое содержание сахаров – 24,2 и 24,1 г/100 см3 соответственно. Сахаронакопление в момент уборки на уровне контрольного сорта. Содержание титруемых кислот в этот момент у гибридных форм выше, чем у контроля, но их соотношение с сахарами находится в пределах нормы, что важно для получения высококачественного вина.
Содержание аммонийных соединений в сусле гибридов невысокое и находится на уровне контроля. Так, например, у формы 59-39 содержание аммонийных соединений – 20 мг/дм3, как и у Красностопа анапского. Чем меньше содержание в сусле аммонийных соединений, тем активнее работают винные дрожжи и больше шансов, что вино не помутнеет.
В сусле исследуемых гибридов наблюдается большое содержание калия, немного превышающее контроль, что может повлиять на помутнение вина из-за образования кристаллов. Но это не сортовая особенность, а влияние почвенных условий произрастания.
Визуальное обследование кустов гибридных форм показало отсутствие поражаемости вредителями и болезнями как в условиях аномально жаркой сухой погоды 2022 и 2023 гг., так и аномально влажной погоды 2021 г. Гибриды толерантны к филлоксере, так как в родителях у них есть донор устойчивости – сорт винограда Ф/У Джемете.
В итоге, технические гибриды 59-39 и 62-23, исследуемые в течение трех лет и выделенные в элиту, обладают стабильными высокими показателями сахаронакопления в сравнении с контролем и могут быть рекомендованы для передачи в государственное сортоиспытание.
Заключение
- Гибриды винограда 59-39 и 62-23 обладают высокими показателями сахаронакопления – 22,4 и 24,1 г/100 см3 соответственно в сравнении с контролем – 22,9 г/100см3.
- У данных гибридных форм содержание аммонийных соединений в сусле находится на невысоком уровне, сопоставимом с контрольным сортом, порядка 20 мг/дм3.
- Обнаруженные в гибридах концентрации катионов несколько выше, чем у контрольного сорта, что свидетельствует о высоком содержании этих соединений в почве (в особенности калия).
- Кусты исследуемых гибридов визуально выглядят здоровыми, при этом нет видимых проявлений вредителей и болезней.
- Элитные технические гибриды 59-39 и 62-23 могут быть рекомендованы для передачи в государственное сортоиспытание и в дальнейшем для производственного процесса.
1. Kravchenko L.V. Nauchnoe obespechenie ustojchivogo vedeniya otrasli vinogradarstva. Novocherkassk: VNIIViV, 2005. S. 13–14.
2. Saniya Kanwar J., Naruka I.S., Singh P.P. Genetic variability and association among co-lour and white seedless genotypes of grape (Vitis vinifera) // Indian Journal of Agricultural Sciences. 2018. № 88 (5). P. 737–745.
3. Genetic diversity analysis of cultivated and wild grapevine (Vitis vinifera L.) accessions around the Mediterranean basin and Central Asia / S. Riaz [et al.] // BMC Plant Biology. 2018. Vol. 18. № 1. P. 137.
4. Migicovsky Z., Myles S. Exploiting wild relatives for genomics-assisted breeding of perennial crops // Frontiers in Plant Science. 2017. Vol. 8. № MAR. P. 460.
5. Ampelographic and genetic characterization of Croatian grapevine varieties / E. Maletić [et al.] // Vitis – Journal of Grapevine Research. 2018. № 54 (Special Issue). P. 93–98.
6. Savin Gh. Crearea şi implementarea soiurilor de viţă de vie cu diferit grad de apirenie, utilizare diversă şi rezistenţa sporită la factorii abiotici. I.N.V.V // Teze ale conferinţei ştiinţifice internaţionale. Aspecte inovative în viticultură şi vinificaţie-Chişinău, 2005. P. 21–24.
7. Cuharschi M., Cebanu V. Optimizarea tehnolo-giei de cultivare a viţei de vie în condiţiile Republicii Moldova // Viticultura şi Vinificaţia în Moldova. 2006. № 5. P. 8–10.
8. Gorbunov I.V., Luk'yanova A.A. Sohranenie i izuchenie geneticheskih resursov vinograda na ampelograficheskoj kollekcii Anapskoj zonal'noj opytnoj stancii vinogradarstva i vinodeliya // Agrarnyj vestnik Urala. 2020. № 4 (195). S. 47–55.
9. Anapskaya ampelograficheskaya kollekciya – krupnejshij centr akkumulyacii i izucheniya genofonda vinograda v Rossii / M.I. Pankin [i dr.] // Vavilovskij zhurnal genetiki i selekcii. 2018. T. 22, № 1. S. 54–59.
10. He F., Wang J., Duan C.-Q. Parental selection on wine grapevine breeding for frost hardiness in China. Interactive Ampelography and Grapevine Breeding: Sollected Papers of the Int. Symp., 2022 Sept. 2011. Krasnodar, 2012;232.
11. Detection of downy and powdery mildew resistance QTL in a 'Regent' × 'RedGlobe' population / C.J. Heerden [et al.] // Euphytica. 2014;200(2):281-295.
12. Genetic mapping and localization of quantitative trait loci affecting fungal disease resistance and leaf morphology in grapevine (Vitis vinifera L.) / L.J. Welter [et al.] // Mol. Breed. 2007;20(4):359-374.
13. Lazarevskij M.A. Izuchenie sortov vinograda. Rostov n/D.: Rostovskij universitet, 1963. 151 s.
14. Metodicheskoe i analiticheskoe obespechenie organizacii i provedeniya issledovanij po the-nologii proizvodstva vinograda / pod red. K.A. Serpuhovitina [i dr.]. Krasnodar, 2010. 182 s.
15. Sistema vinogradarstva Krasnodarskogo kraya: metod. rekomendacii / pod red. E.A. Egorova [i dr.] / Departament sel'skogo hozyajstva i pererabatyvayuschej promyshlennosti Krasno¬darskogo kraya. Krasnodar: SKZNIISiV, 2007. 125 s.
16. Sovremennye metodologicheskie aspekty orga¬nizacii selekcionnogo processa v sadovodstve i vinogradarstve / pod red. G.V. Eremina. Krasnodar: SKZNIISiV, 2012. 569 s.
17. Metody polevyh `ekologicheskih issledovanij: ucheb. posobie / O.N. Artaev [i dr.]; redkol. A.B. Ruchin (otv. red.) [i dr.]. Saransk, 2014. 412 s.
18. Tkachenko Yu.Yu., Denisov V.I. Osobennosti klimata pribrezhnoj zony Severo-Vostochnoj chasti Chernogo morya. Rostov n/D., 2015. 79 s.
19. Gorbunov I.V. Izuchenie novyh `elitnyh gibri-dov vinograda tehnicheskogo napravleniya Anapskoj opytnoj stancii // Plodovodstvo i vinogradarstvo Yuga Rossii. 2021. № 68(2). S. 94–104.
20. Gorbunov I.V. Perspektivnye krasnye tehni-cheskie sorta vinograda selekcii AZOSViV // Vestnik KrasGAU. 2022. № 8 (185). S. 66–71.
21. Gorbunov I.V., Dergunov A.V. Izuchenie agro-biologicheskih pokazatelej i tehnologicheskih svojstv tehnicheskih sortov vinograda selekcii Anapskoj opytnoj stancii // Agrarnaya nauka. 2023. № 10. S. 127–132.
