Цель исследования – изучение новых гибридных форм винограда по основным биохимическим показателям с перспективой получения из них новых высокотехнологичных сортов. Показаны результаты научных исследований биохимических показателей новых технических гибридных форм винограда. Данные формы получены селекционерами Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия – филиала ФГБНУ Северо-Кавказского ФНЦ садоводства, виноградарства, виноделия (АЗОСВиВ – филиал ФГБНУ СК ФНЦ СВВ) и характеризуются поздним сроком созревания, высокой урожайностью, зимостойкостью и толерантностью к филлоксере. Биохимический анализ сусла ягод исследуемых гибридов проводился на базе института. При этом исследовались сахара, титруемые кислоты, аммонийные соединения, катионы и органические кислоты. В качестве контроля для сравнительного анализа основных биохимических признаков использовался технический сорт винограда позднего срока созревания Красностоп анапский. Актуальной проблемой для селекционеров всегда было и остается создание новых устойчивых и высокотехнологичных сортов винограда с дальнейшей рекомендацией их для внедрения в производственный процесс. Результаты исследований показали, что изучаемые гибриды 59-39 и 62-23 ежегодно имеют стабильные урожаи, высокое сахаронакопление по сравнению с контрольным сортом: 59-39 – 24,2 г/100 см3, 62-23 – 24,1, контроль – 24,0 г/100 см3. Содержание аммонийных соединений у гибридных форм невелико и сопоставимо с контролем. Так, например, у формы 59-39 содержание аммонийных соединений – 20 мг/дм3, что находится на уровне конт¬рольного сорта. Концентрация катионов металлов в соке ягод свидетельствует о высоком содержании этих соединений в почве. Особенно велико содержание в сусле калия. Изучаемые гибридные формы винограда имеют перспективу для дальнейшего изучения с целью получения нового сорта.
виноград, технический сорт, гибрид, биохимические показатели, сахаронакопление, механический состав
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. Кравченко Л.В. Научное обеспечение устойчивого ведения отрасли виноградарства. Новочеркасск: ВНИИВиВ, 2005. С. 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. Горбунов И.В., Лукьянова А.А. Сохранение и изучение генетических ресурсов винограда на ампелографической коллекции Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия // Аграрный вестник Урала. 2020. № 4 (195). С. 47–55.
9. Анапская ампелографическая коллекция – крупнейший центр аккумуляции и изучения генофонда винограда в России / М.И. Панкин [и др.] // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. Т. 22, № 1. С. 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: Сollected 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. Лазаревский М.А. Изучение сортов винограда. Ростов н/Д.: Ростовский университет, 1963. 151 с.
14. Методическое и аналитическое обеспечение организации и проведения исследований по технологии производства винограда / под ред. К.А. Серпуховитина [и др.]. Краснодар, 2010. 182 с.
15. Система виноградарства Краснодарского края: метод. рекомендации / под ред. Е.А. Егорова [и др.] / Департамент сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Краснодарского края. Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2007. 125 с.
16. Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве / под ред. Г.В. Еремина. Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2012. 569 с.
17. Методы полевых экологических исследований: учеб. пособие / О.Н. Артаев [и др.]; редкол. А.Б. Ручин (отв. ред.) [и др.]. Саранск, 2014. 412 с.
18. Ткаченко Ю.Ю., Денисов В.И. Особенности климата прибрежной зоны Северо-Восточ-ной части Черного моря. Ростов н/Д., 2015. 79 с.
19. Горбунов И.В. Изучение новых элитных гибридов винограда технического направления Анапской опытной станции // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2021. № 68(2). С. 94–104.
20. Горбунов И.В. Перспективные красные технические сорта винограда селекции АЗОСВиВ // Вестник КрасГАУ. 2022. № 8 (185). С. 66–71.
21. Горбунов И.В., Дергунов А.В. Изучение агробиологических показателей и технологических свойств технических сортов винограда селекции Анапской опытной станции // Аграрная наука. 2023. № 10. С. 127–132.
