Россия
УДК 631.524.02 под влиянием внешних факторов. Фенотип
Цель исследований – анализ данных, полученных за два периода изучения сорта винограда Пино нуар в условиях меняющегося климата г. Новочеркасска Ростовской области. Исследования проведены на Донской ампелографической коллекции им. Я.И. Потапенко по общепринятым в виноградарстве методикам и ГОСТам. Проанализированы данные по двум пятилетним периодам наблюдений: первый – 1981–1985 гг. и второй – 2016–2020 гг. Интервал между периодами составил 30 лет. Периоды различались по способу ведения культуры и схеме посадки. В первом периоде сорт изучался в корнесобственной культуре при схеме посадки 2 × 1,5 м, во втором культура ведения кустов – привитая на подвое Берландиери × Рипариа Кобер 5ББ при схеме посадки 3 × 1,5 м. На протяжении обоих периодов сорт изучался в укрывной культуре. Приведены данные агробиологических показателей, продуктивности, кондиции урожая, дегустационная оценка вина. Сохранность глазков в укрывном валу по периодам была 62,3 и 78,6 % соответственно. Превышение у сорта Пино нуар во втором периоде по средней массе грозди составило 55 г. Продуктивность побега в 2,9 раза, а урожайность – в 1,9 раза выше, чем в первом периоде. Средние показатели сахаристости в первом и втором периодах были на уровне 21,7–23 г/100 см3 при титруемой кислотности 8,1–7,8 г/дм3. Сравнительный анализ климатических условий периодов показал, что в летние месяцы второго периода произошли изменения в сторону повышения по температурному режиму и уменьшения по количеству выпавших осадков. Отрицательного влияния на хозяйственно-биологические признаки изменение климата не оказало. У сорта увеличились: процент распустившихся почек, плодоносных побегов, средняя масса грозди, урожайность, содержание сахаров в соке ягод. Сохранилась потенциальная возможность для производства вина с хорошими органолептическими свойствами.
виноград, сорт винограда, Пино нуар, ампелографическая коллекция, сортоизучение, агробиологическая характеристика, вино
Введение. Природно-климатические условия являются основными лимитирующими факторами при возделывании сельскохозяйственных культур, так как они влияют на все физиологические процессы, происходящие в растении, и не поддаются корректировке. Качество урожая находится в прямой зависимости от метеорологических условий.
Благоприятные условия вегетации культуры способствуют хорошему созреванию урожая, накоплению сахаров, кислот, органических и ароматических веществ, витаминов и т. д. Разрабатывая селекционные программы, ученые уделяют большое внимание подбору родительских пар, обладающих пластичностью, учитывая их приспособленность к меняющимся условиям климата и в первую очередь к изменению температурного режима и количества осадков [1–6].
Большое генетическое разнообразие виноградного растения содержится в многочисленных сортах, однако использование их ограничено незначительным количеством сортов. От 70 до 90 % площадей виноградников в виноградопроизводящих странах занимают около 12 сортов винограда, среди них Каберне-Совиньон, Рислинг, Шардоне, Мерло, Пино нуар, Темпранильо [7–11].
Цель исследований – анализ данных, полученных за два периода изучения сорта винограда Пино нуар в условиях меняющегося климата г. Новочеркасска Ростовской области.
Объекты и методы. На Донской ампелографической коллекции им. Я.И. Потапенко проведено изучение сорта винограда Пино нуар.
Проанализированы данные по двум пятилетним периодам наблюдений: первый – 1981–1985 гг. и второй – 2016–2020 гг. Интервал между периодами составил 30 лет. Периоды различались по способу ведения культуры и схеме посадки. В первом периоде сорт изучался в корнесобственной культуре при схеме посадки 2 × 1,5 м, во втором культура ведения кустов – привитая на подвое Берландиери х Рипариа Кобер 5ББ при схеме посадки 3 × 1,5 м. На протяжении обоих периодов сорт изучался в укрывной культуре. Формировка кустов длиннорукавная. Культура неполивная.
Коллекционные участки расположены на степном придонском плато правобережья Дона, на высоте 80–100 м н. у. м. (г. Новочеркасск, Ростовской области). Климатические условия области характеризуются недостаточным увлажнением при очень высоком насыщении естественным солнечным светом и испарением (гидротермический коэффициент 0,7–0,8). Средняя годовая влажность воздуха составляет 68–75 %.
Зимний период неустойчивый, с резкими колебаниями температур от отрицательных до плюсовых. В отдельные годы наблюдаются поздние весенние и ранние осенние заморозки.
Температурный режим в период созревания урожая – благоприятный, что способствует ведению культуры винограда в этой зоне. Развитие, вызревание и накопление сахаров в соке ягод винограда обеспечиваются продолжительным периодом с температурами выше 10 °С.
Почвы – обыкновенный карбонатный чернозем, среднемощный, на лессовидных суглинках, обладают высокой водоудерживающей способностью и большой емкостью поглощения, благодаря чему незначительно охлаждаются в зимний период, что способствует хорошей перезимовке корневой системы винограда. Грунтовые воды недоступны для корней, так как залегание их отмечено на глубине 15–20 м.
Изучение показателей сорта винограда проводили по общепринятым в виноградарстве методикам [12, 13]. Определение сахаристости сока ягод выполнено по ГОСТ 27198-87; титруемой кислотности – по ГОСТ 32114-2013. Виноградники возделывались по технологии, общепринятой для северной зоны промышленного виноградарства РФ. Статистический анализ данных выполнен методом дисперсионного анализа с использованием приложения CXSTAT к компьютерной программе MS Excel.
Результаты и их обсуждение. Анализ данных, полученных в результате изучения сортов винограда, проводится с обязательной привязкой к метеорологическим условиям места произрастания. Метеопост института находится в непосредственной близости от коллекционных участков, что позволяло получать более точные данные.
В результате проведенного анализа метеорологических условий были выделены различия между двумя периодами. Так, показатели среднесуточных температур первого периода были практически на одном уровне с многолетними данными, а в летние месяцы даже немного ниже (табл. 1). Во втором периоде отмечалось повышение средних температур по месяцам от 0,7 °С в мае и до 2,8 °С в августе. Более чем на два градуса превышение было отмечено в июне (2,7 °С), сентябре (2,1 °С) и октябре (2,6 °С).
Сорта вида Vitis vinifera L. наиболее чувствительны к сумме активных температур в течение вегетационного периода, которые оказывают значительное влияние на качество урожая и продуктов его переработки, особенно винодельческой [14, 15].
Наибольшая сумма активных температур за вегетационный период была во втором периоде (табл. 2), что отразилось на накоплении сахаров в соке ягод. Максимальное превышение многолетних показателей по сумме температур отмечено в августе (на 87 °С).
Таблица 1
Среднесуточные температуры воздуха, °С
Год исследований |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Первый период |
|||||||
1981 |
7,3 |
15,9 |
23,9 |
24,6 |
22,8 |
17,4 |
11,5 |
1982 |
11,1 |
15,9 |
18,4 |
20,7 |
21,1 |
17,1 |
8,3 |
1983 |
13,9 |
18,6 |
20,2 |
23,6 |
20,9 |
17,6 |
9,6 |
1984 |
9,5 |
18,7 |
20,7 |
22,8 |
20,0 |
17,5 |
9,5 |
1985 |
9,0 |
18,8 |
19,7 |
20,9 |
24,5 |
14,4 |
7,5 |
Среднее |
10,2 |
17,6 |
20,6 |
22,5 |
21,9 |
16,8 |
9,3 |
Второй период |
|||||||
2016 |
13,4 |
16,9 |
22,8 |
24,4 |
26,7 |
16,3 |
7,5 |
2017 |
10,0 |
16,6 |
21,9 |
24,8 |
26,9 |
20,0 |
9,8 |
2018 |
13,9 |
20,0 |
24,6 |
25,6 |
24,8 |
19,5 |
13,0 |
2019 |
11,1 |
18,7 |
25,2 |
22,4 |
23,2 |
17,0 |
12,1 |
2020 |
9,1 |
15,2 |
23,3 |
25,3 |
23,2 |
19,9 |
14,5 |
Среднее |
11,3 |
17,5 |
23,6 |
24,5 |
25,0 |
18,5 |
11,4 |
Многолетние |
10,2 |
16,8 |
20,9 |
23,3 |
22,2 |
16,4 |
8,8 |
Таблица 2
Сумма температур воздуха, °С
Год исследований |
Апрель (16–30) |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь (1–15) |
|
Первый период |
||||||||
1981 |
127,2 |
495,0 |
718,1 |
762,9 |
708,1 |
523,0 |
212,9 |
|
1982 |
184,1 |
494,3 |
552,6 |
641,9 |
656,1 |
512,0 |
136,3 |
|
1983 |
200,6 |
576,8 |
605,0 |
730,3 |
646,7 |
529,5 |
156,3 |
|
1984 |
143,5 |
561,9 |
621,4 |
708,2 |
620,6 |
525,1 |
183,8 |
|
1985 |
163,3 |
583,3 |
591,7 |
647,9 |
760,7 |
433,2 |
156,8 |
|
Среднее |
163,7 |
542,3 |
617,8 |
698,2 |
678,4 |
504,6 |
169,2 |
|
Второй период |
||||||||
2016 |
225,3 |
524,0 |
684,4 |
757,5 |
826,6 |
487,8 |
181,2 |
|
2017 |
151,4 |
515,3 |
656,1 |
768,9 |
832,6 |
600,1 |
177,2 |
|
2018 |
218,9 |
618,8 |
737,5 |
794,6 |
768,5 |
586,4 |
208,8 |
|
2019 |
184,7 |
581,1 |
757,1 |
694,7 |
718,9 |
510,2 |
199,5 |
|
2020 |
163,2 |
471,8 |
698,8 |
785,0 |
718,3 |
598,1 |
240,9 |
|
Среднее |
188,7 |
542,2 |
706,8 |
760,1 |
773,0 |
556,5 |
201,5 |
|
Многолетние |
167,9 |
519,4 |
630,3 |
717,5 |
686,0 |
488,4 |
141,3 |
|
В первом периоде недобор температур до среднемноголетних значений составил в апреле, июне, июле и августе 2,4, 12,5, 19,3 и 7,6 °С соответственно. В обоих периодах отмечено повышение средних показателей суммы активных температур в первой половине октября на 27,9 (1981–1985 гг.) и 60,2 °С (2016–2020 гг.). Май характеризовался незначительными колебаниями активных температур в обоих периодах и по годам, исключение составил только май 2018 г., превышение среднемноголетних показателей составило 99,4 °С.
Большое влияние на ход вегетации винограда наряду с температурным режимом оказывает количество осадков. Недостаток влаги неблагоприятно сказывается на росте и развитии побегов, закладке плодовых почек, формировании урожая и вызревании лозы.
Наиболее засушливым месяцем в первом периоде был сентябрь, в среднем недостаток осадков по сравнению с многолетними цифрами составил 16,1 мм. Минимальное значение по осадкам отмечено в сентябре 1982 и 1983 гг. – 1,9 и 0,3 мм соответственно (табл. 3).
Таблица 3
Количество осадков в период вегетации, мм
Год исследований |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Первый период |
|||||||
1981 |
74,8 |
48,6 |
17,5 |
31,2 |
21,2 |
14,9 |
54,8 |
1982 |
51,4 |
48,4 |
26,4 |
138,1 |
69,6 |
1,9 |
3,2 |
1983 |
28,7 |
64,8 |
45,7 |
66,4 |
30,1 |
0,3 |
28,9 |
1984 |
71,4 |
82,3 |
71,3 |
53,8 |
62,7 |
7,5 |
46,2 |
1985 |
25,3 |
50,3 |
70,9 |
46,0 |
10,1 |
83,2 |
4,4 |
Среднее |
50,3 |
58,9 |
46,4 |
67,1 |
38,7 |
21,6 |
27,5 |
Второй период |
|||||||
2016 |
11,3 |
165,0 |
47,8 |
87,6 |
7,3 |
54,5 |
26,7 |
2017 |
92,5 |
57,6 |
43,0 |
41,3 |
10,7 |
11,9 |
44,9 |
2018 |
6,7 |
23,7 |
4,7 |
101,8 |
10,6 |
35,9 |
43,1 |
2019 |
35,0 |
63,0 |
12,2 |
31,0 |
16,9 |
13,2 |
13,0 |
2020 |
10,8 |
49,0 |
27,0 |
43,0 |
9,0 |
0,2 |
17,8 |
Среднее |
31,3 |
71,7 |
26,9 |
60,9 |
10,9 |
23,1 |
29,1 |
Многолетние |
36,9 |
49,1 |
59,7 |
44,7 |
41,1 |
37,7 |
39,1 |
В августе второго периода отмечен наибольший дефицит осадков – 30,2 мм. Минимальные значения выпавших осадков летом второго периода отмечены в июне 2018 г. – 4,7 мм, августе 2016 г. – 7,3 мм и сентябре 2020 г. – 0,2 мм.
В отдельные годы наблюдалось значительное превышение выпавших осадков в вегетационный период: май 2016 г. – на 115,9 мм выше среднемноголетних показателей; июль 1982 г. – на 93,4; апрель 2017 г. – на 55,6; сентябрь 1985 г. – на 45,9 мм.
Сравнивая агробиологические и хозяйственно ценные признаки изучаемого сорта, отмечали, что при выращивании в корнесобственной культуре (1981–1985 гг.) показатели ниже, чем в привитой культуре (табл. 4).
Таблица 4
Агробиологические и хозяйственно ценные показатели сорта Пино нуар
Показатель |
Корнесобственная культура (1981–1985 гг.) |
Привитая культура (2016–2020 гг.) |
|
Дата начала распускания почек |
27.04 |
25.04 |
|
Распустившихся почек |
% |
62,3±17,2 |
78,6±7,5 |
НСР0,95 |
19,4 |
||
Плодоносных побегов |
% |
54,6±16,8 |
71,7±16,6 |
НСР0,95 |
26,6 |
||
Коэффициент плодоношения |
0,8±0,3 |
1,2±0,3 |
|
Средняя масса грозди |
г |
60±11,1 |
115±26 |
НСР0,95 |
39,0 |
||
Продуктивность побегов, г |
48±18 |
138±64 |
|
Расчетная урожайность |
т/га |
4,5±0,9 |
8,8±5,4 |
НСР0,95 |
8,1 |
||
Дата химического анализа |
10.09 |
15.09 |
|
Сахаристость сока ягод |
г/100 см3 |
21,7±2,1 |
23,0±1,2 |
НСР0,95 |
3,3 |
||
Титруемая кислотность |
г/дм3 |
8,1±0,8 |
7,8±1,2 |
НСР0,95 |
1,9 |
||
От начала распускания почек до полной зрелости ягод: |
|
|
|
количество дней |
140±12 |
143±8 |
|
сумма температур, оС |
2816,4±104 |
3077,9±241 |
При математической обработке данных в опытах не выявлено существенных различий вариантов по всем рассчитанным показателям (кроме средней массы грозди).
Начало распускания почек происходило практически в одно и то же время – 25 и 27 апреля, что объясняется незначительной разницей суммы активных температур в апреле обоих периодов.
Превышение у сорта Пино нуар в привитой культуре по средней массе грозди составило 55 г, что отразилось на продуктивности побега и урожайности. Продуктивность побега была в 2,9 раза, а урожайность – в 1,9 раза выше, чем в корнесобственной культуре.
Качество урожая является основным показателем сорта, выращенного в определенных почвенно-климатических условиях. От способности сорта к сахаронакоплению зависит его использование. Как показали результаты изучения, сорт Пино нуар характеризуется хорошим накоплением сахаров при оптимальном содержании титруемых кислот (рис.).
Кондиции урожая сорта винограда Пино нуар
В обоих периодах накопление сахаров в соке ягод было более 21 г/100см3, только в 1984 г. этот показатель был на уровне 18,4 г/100 см3.
Вегетационный период 1984 г. был дождливый и более прохладный, с апреля по август выпало на 110 мм осадков больше по сравнению со среднемноголетними показателями (341,5 и 231,5 мм соответственно). Недобор по сумме активных температур за этот период составил 65,5 °С в сравнении с многолетними значениями (2655,6 и 2721,1 °С соответственно).
Максимальное количество сахаров в соке ягод отмечено в 2020 г. – 24,6 г/100см3, этому способствовали благоприятные условия вегетационного периода – высокие суммы активных температур и небольшое количество осадков в период созревания ягод. Средние показатели сахаристости по периодам были на уровне 21,7 и 23,0 °С.
Содержание титруемых кислот находилось в интервале от 7,2 до 9,2 г/дм3 в первом и от 6,7 до 9,8 г/дм3 во втором периодах.
Во втором периоде изучения была проведена технологическая оценка сорта. Из сорта было приготовлено в условиях микровиноделия сухое красное вино. По данным органолептического анализа вино имело темно-рубиновый цвет, в аромате – легкие тона ягод и вишни, переходящие во вкус. Вкус довольно полный, гармоничный. Дегустационная оценка вина составила 8,5 балла по 10-балльной шкале.
Заключение. Сравнительный анализ климатических условий первого (1981–1985 гг.) и второго (2016–2020 гг.) периодов показал, что в летние месяцы произошли изменения в сторону повышения по температурному режиму и уменьшения по количеству выпавших осадков.
По результатам изучения сорта винограда Пино нуар можно сделать заключение, что отрицательного влияния на хозяйственно-биологические признаки изменение климата не оказало. У сорта увеличились: процент распустившихся почек, процент плодоносных побегов, средняя масса грозди, урожайность, содержание сахаров в соке ягод. Сохранилась потенциальная возможность для производства вина с хорошими органолептическими свойствами.
1. Spatial Analysis of Climate in Wine grape Growing Regions in the Western United Sta-tes / G.V. Jones [et al.] // American Journal of Enology and Viticulture. 2010. 61:3. P. 313–326.
2. Gladstones J. Climate and Australian Viticul-ture // In Viticulture. Vol. 1 Resources. 2d ed. B. Coombe and P. Dry (eds.), Winetitles, Ade-laide. 2004. P. 90–118.
3. Jones G.V., Goodrich G.B. Influence of climate variability on wine regions in the western USA and on wine quality in the Napa Valley. Climate Res. 2008. 35:241-254.
4. Carbonneau A. Ecophysiologie de la vigne et terroir. In Terroir, Zonazione Viticoltura. M. Fregoni et al. (eds.), 2003. P. 61–102. Phyto-line, Piacenza, Italy.
5. Climate change risks and adaptation: new indicators for Mediterranean viticulture / D. Santillán [et al.] // Mitig Adapt Strateg Glob Change 2020. 25, 881-899. DOI: 10.1007/ s11027-019-09899-w.
6. Durodola O. The Impact of Climate Change Induced Extreme Events on Agriculture and Food Security: A Review on Nigeria. Agricul-tural Sciences, 2019. 10, 487-498. DOI:https://doi.org/10.4236/as.2019.104038.
7. 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 Biol 2018. 18, 137. DOI:https://doi.org/10.1186/s12870-018-1351-0.
8. Review of the impact of climate change on European viticulture / H. Fraga [et al.] // Food Energy Secur. 2012. 1(2): 94-110. DOI:https://doi.org/10.1002/fes3.14.
9. This P., Lacombe T., Thomas M.R. Historical origins and genetic diversity of wine grapes // Trends Genet. 2006. 22:511-519.
10. The Impact of Climate Change on the Sugar Content of Grapes and the Sustainability of their Production in the Czech Republic / M. Navrátilová [et al.] // Sustainability. 2021, 3(1), 222. DOI:https://doi.org/10.3390/su13010222.
11. Deckers D. Wein: Geschichte und Genuss, 1st ed.; Verlag C.H. Beck: München, Deutschland, 2017.
12. From Pinot to Xinomavro in the world’s future wine-growing regions / E.M. Wolkovich [et al.] // Nat. Clim. Chang. 2018.8: 29–37.
13. Лазаревский М.А. Изучение сортов винограда. Ростов н/Д. 1963. 152 с.
14. Простосердов Н.Н. Изучение винограда для определения его использования (Увология). М.: Пищепромиздат, 1963. 79 с.
15. Dal Monte G., Labagnara T., Cirigliano P. Agroclimatic evaluation of Val d’Agri (Basilicta, Italy) suitability for grapevine quality: the example of PDO “Terre dell’Alta Val d’Agri” area in a climate change scenario // Italian Journal of Agrometeorology. 2019. (3): 3-12. DOI:https://doi.org/10.13128/ijam-797.
16. Van Leeuwen C., Destract-Irvine A. Modified grape composition under climate change conditions requires adaptation in the vineyard. OENO One, 2017. 51, 2: 147-154.
17. Holland T., Smit B. Recent climate change in the Prince Edward County Canada: Implica-tions for adaptation in a fledgling wine industry // Regional Environmental Change.2014. 14, 1109-1121.