Плодоводство
и виноградарство Юга России
Генетические ресурсы, сортоизучение, селекция
В условиях локального и глобального изменения климата актуальной для отрасли российского виноградарства является проблема оптимизации сортимента винограда. Цель данной работы – изучение агробиологических свойств сортов виногра-да разного эколого- географического происхождения в условиях умеренно континентального климата юга России, выделение наиболее ценных сортов для использования в селекции и промышленном производстве. Работа выполнена в Черноморской агроэкологической зоне виноградарства Краснодарского края на ампелографической коллекции (Анапа) в 2007-2015 гг. В качестве объекта исследований использовали сорта винограда разных групп по эколого-географическому происхождению, внутривидовые и межвидовые гибриды. В процессе исследований установлены сортовые различия и выделены сорта винограда по совокупности положительных признаков для использования в селекции и промышленном производстве. По адаптивности к минимальным температурам воздуха в аномальных погодных условиях зимовки (-20 °С) выделены сорта межвидовых гибридов. У них отмечена наибольшая степень распускания глазков после зимовки – 68 %, а наименьшая доля распустившихся глазков была у сортов Convar occidentalis Negr. – 55 %. Наибольшей массой гроздей выделились сорта Convar orientalis Negr. – 293,1 г. Наиболее высокую урожайность показали сорта винограда внутривидовых гибридов – 8,22 кг/куст, самая низкая урожайность (5,91 кг/куст) и самые высокие показатели по сахаристости и глюкоацидометрическому индексу были у Convar occidentalis Negr. По совокупности положительных признаков перспективными для использования в селекции и промышленном производстве в агроэкологических условиях юга России являются сорта винограда Бархатный, Мурведр, Степняк, Тарнау.
Методы ускорения селекционного процесса направлены на получение наибольшего количества сеянцев и ускоренное вступление их в плодоношение. Из-за заражения филлоксерой выращивание корнесобственного гибридного питомника винограда затруднено, значительный процент сеянцев гибнет, не вступив в плодоношение. Настоящая работа направлена на повышение эффективности селекционного процесса за счет получения большего количества гибридных семян и сохранения генофонда. Это достигается за счёт более эффективного опыления соцветий и получения большего количества гибридных семян при сокращении объёмов кастрации, повышения всхожести семян и жизнеспособности сеянцев, переноса гибридного питомника в привитую культуру на ранних стадиях развития сеянцев с последующим отбором и изучением элитных сеянцев в привитом гибридном питомнике, что исключает преждевременную гибель гибридных сеянцев от филлоксеры. Для повышения выхода гибридных семян рекомендуется обработка соцветий материнских форм физиологически активными веществами за 3-5 дней до цветения препаратами Крезацин и Свит. На этапе высева семян – вымочка гибридных семян в растворе регуляторов роста Крезацин, Мивал, Циркон и Эмистим. На этапе выращивания сеянцев в первый год рекомендуется трёхкратная обработка сеянцев раствором регуляторов роста Никфан, Бигус, Лариксин и Циркон. Применение регуляторов роста позволяет перенести сеянцы методом зелёной прививки на взрослые подвойные кусты на первый – второй год жизни, что спасает их от преждевременной гибели от филлоксеры и ускоряет сроки вступления в плодоношение в 2 раза. В результате повышается эффективность селекционного процесса за счёт более ранних сроков отбора сеянцев в элиту и снижения гибели сеянцев от филлоксеры в 2-10 раз.
Размножение и производство посадочного материала
В статье представлены пути решения проблем, возникающих на этапе акклиматизации пробирочных растений к нестерильным условиям среды при создании коллекций из оздоровлен-ных растений винограда в открытом грун-те. Основными проблемами при адапта-ции к нестерильным условиям часто являются низкая приживаемость растений и медленное их развитие в начальный период. Данные аспекты могут замедлить создание оздоровленных коллекций сор-тов и перспективных гибридных форм винограда в открытом грунте. Для того чтобы повысить приживаемость и стимулировать развитие растений винограда post vitro, была изучена эффективность применения препаратов нового поколения. Показано положитель-ное последействие препарата нового поко-ления Мелафен, добавляемого в питатель-ную среду при культивировании in vitro, на последующую адаптацию к нестерильным условиям. Установлено, что применение препарата мелафен на начальном этапе адаптации (30 дней), способствует улучшению показателей приживаемости и развития растений. В дальнейшем (через 60 дней), отмечено ослабление последействия препарата и выравнивание показателей развития. Представлены результаты изучения препаратов нового поколения Силиплант и Лигногумат калийный на повышение адаптивности оздоровленных in vitro аборигенных донских сортов винограда при высадке их в нестерильные условия среды. Лучшим вариантом опыта был вариант с применением лигногумата калийного. При этом отмечена четкая тенденция улучшения приживаемости и развития корневой системы на всех изучаемых сортах. Положительный эффект от применения препарата Силиплант-У был на уровне контроля. Исследования поддержано программой развития биоресурсных коллекций ФА-НО (№ 0705-2017-0016).
Общая агротехника (системы, технологии)
Земляника садовая произрастает на большей части территории России, но она в значительной степени требовательна к водному режиму и минеральному питанию. Эта культура одинаково чувствительна и к переувлажнению, и к недостатку влаги в почве. На снижение урожая земляники в основном влияет засуха в период роста завязей и плодоношения. Фертигация и капельный полив являются элементами интенсивной технологии выращивания сельскохозяйственных культур. Задача наших исследований – определить вклад факторов генотипа, среды и их взаимодействия в урожайность земляники при различных способах удобрения растений и капельном поливе. Место исследований – Ленинский район Московской области. Сорта земляники садовой – Хоней, Русич, Троицкая, Дукат. Исследования показали, что данные сорта устойчивы к неблагоприятным условиям Нечерноземной зоны и обладают высокой потенциальной урожайностью. Применение фертигации с мульчировани-ем почвы геотекстилем и предварительным внесением фосфорно-калийных удобрений повышает долю влияния этих мероприятий на урожай. Достоверное влияние факторов сорта (генотипа) и условий года во всех вариантах опыта установлено с помощью двухфакторного дисперсионного анализа. Кроме того, существенно повлияло на урожай взаимодействие факторов. По сравнению с контролем при фертигации насаждений земляники раствором минеральных удобрений взаимодействие изучаемых факторов не оказало существенного влияния на урожай, наблюдалось увеличение случайных факторов. Мульчирование почвы геотекстилем снижало степень влияния на урожайность условий среды и увеличивало влияние сорта. Фертигация раствором повышенной Концентрации усиливала влияние на урожайность земляники случайных факторов.
Конструкции насаждений, формировки крон
Важнейшими критериями оптимизации конструкционных параметров плодового сада являются уровень техногенных нагрузок, сроки окупаемости капитальных вложений, продуктивность деревьев за счёт использования специальных систем формирования крон и др. Для современного уровня развития отрасли плодоводства актуальность создания плодовых деревьев с листовым пологом, активно использующим свет и усваивающим ФАР методом хирургического воздействия на крону, обусловлена, в первую очередь, экономическим аспектом организации стабильного производства плодов в условиях нестабильной среды. Решению данной задачи в 2015-2017 гг. были посвящены работы по внедрению разработанной в СКЗНИИСиВ ресурсосберегающей системы регулирования стереометрических параметров крон «крона-ряд» в условиях предгорной зоны Западного Предкавка-зья в молодых насаждениях среднерослой яблони зимнего срока созревания. Объект исследований – яблоня 2012 года посадки на подвое ММ106 сортов Айдаред, Ренет Симиренко, Голден Делишес в промышленных насаждениях ООО «Сады Предгорья» (Северского района Краснодарского края) на серых лесостепных почвах. Внедрение системы формирования «крона-ряд» осуществляли с 2013 года. На 4 год после посадки конструкция насаждения уже имела вид сплошного ряда деревьев, кроны которых являлись единой структурной единицей. В результате проведенных работ по внедрению системы формирования яблони «крона-ряд» в предгорной зоне Краснодарского края была создана рациональная конструкция насаждений яблони на среднерослом подвое, позволяющая эффективно наращивать уровень интенсификации производства плодов за счёт увеличения плотности размещения растений, сокращения затрат труда на обрезку деревьев, устойчивого роста продуктивности яблони.
Минеральное питание растений
В статье представлены результаты исследования эффективности специальных удобрений в составе бако-вых смесей со средствами защиты расте-ний. Исследования проводились в условиях западно-предгорной подзоны Краснодарского края на серых лесостепных почвах в период 2016-2017 гг. Объект изучения – яблоня сортов Айдаред, Ренет Симиренко, Голден Делишес на подвое ММ106. Год посадки растений – 2012. В качестве основного критерия эффективности Оцениваемых в опыте удобрений в составе баковых смесей рассматривали продуктивность деревьев яблони. Для приготовления баковых смесей использовали удобрения: Акварин 5 (18:18:18+2Mg+1,5S), Акварин 13 (13:41:13) и Акварин 15 (3:11:38+3Mg+9S). Введение удобрений в рабочий раствор средств защиты осуществлялось в основные фенофазы развития растений яблони. Результаты биологических наблюдений показали, что на фоне комплексного применения средств защиты растений с удобрениями осыпание завязи снижается: количество сохранившихся полноценных завязей у опытных растений яблони увеличилось на 1,2-3,0 % (2016) и 4,5-5,5 % (2017) в сравнении с вариантом без добавления удобрений в рабочий раствор препаратов. Показатель варьировал в зависимости от сорта: продуктивность растений яблони в указанном варианте опыта возросла на 5,2-10,8 %. Урожайность в возрастном периоде «роста и плодоношения» яблони составляла 11-25 т/га. Дополнительно нами исследована Продуктивность деревьев в расчёте на один квадратный метр площади проекции крон. Установлено, что при комплексном применении удобрений в баковой смеси со средствами защиты растений этот показатель был выше на 5,6-10,9 %.
Украина входит в число немногих стран, которые находятся на одной параллели с самыми знаменитыми винодельческими регионами Франции, поэтому здесь можно изготавливать высококачественные марки вин, которые ценятся во всем мире. Одним из резервов увеличения выхода и качества продукции виноградарства является применение регуляторов роста. Цель данных исследований – изучение влияния регуляторов роста Био-лан и Вымпел на качество винограда и виноматериалов классических белых сортов Алиготе и Ркацители. Опыты в насаждениях сорта Алиготе показали существенное влияние изучаемых препаратов на урожай и качество виногра-да и вина. Увеличение массы грозди под влиянием препаратов привело к более высокому урожаю в опытных вариантах, качественные показатели также улучшились. Наибольший урожай с куста получен при использовании препарата Биолан (на 0,52 кг больше контроля), урожайность в этом варианте увеличилась на 22 %. Препарат Вымпел повысил урожай с куста на 0,44 кг, а урожайность на 18,7 %. Препарат Биолан увеличил урожайность сорта Ркацители на 26,3 %, препарат Вымпел повысил этот показатель на 25,5 %. Кислотность сока ягод изучаемых сортов винограда при обработке растений обоими препаратами была на 0,7-1,4 г/дм3 ниже контроля. Экономический анализ показал целесообразность применения при выращивании белых сортов винограда Алиготе и Ркацители препаратов Биолан и Вымпел. Уровень рентабельности в случае использования препарата Вымпел был более высоким.
Оптимизация питания растений на современном этапе идёт за счет расширения сортимента удобрений, обоснования сроков и доз их внесения. Активизация ростовых процессов посредством дифференцированного подхода к использованию удобрений является одним из действенных приемов, влияющим на выход привитых виноград-ных саженцев. Цель проводимых исследо-ваний – выявить эффективность некорне-вых подкормок удобрениями Микроэл, Райкат старт, Террафлекс старт, установить влияние некорневых подкормок на биометрические показатели развития растений и выход привитых виноградных саженцев. При постановке опыта использован вариант некорневой подкорм-ки растений удобрением Карбамид (эталон). Контрольный вариант – выращивание без дополнительного минерального питания. Объектами исследования являлись сорта винограда межвидового происхождения. Наблюдения и исследования проводились по общепринятым методикам. Исследована эффективность листовых подкормок привитых виноградных саженцев в школке. Основными критериями, определяющими эффективность агроприема, служили биометрические показатели развития растений и выход привитых стандартных саженцев. В результате исследований установлено, что некорневые подкормки прививок на ранней стадии развития удобрением Микроэл активизируют ростовые процессы и способствуют развитию листового аппарата. Некорневое внесение удобрения Террафлекс старт повышает выход привитых саженцев в школке. Отмечено, что внесение удобрений является рациональным и экономически выгодным приемом, так как при этом способе растения винограда более полно используют макро- и микроэлементы, содержащиеся в удобрениях. Сравнительный анализ полученных нами данных позволяет сделать вывод о необходимости использования в технологическом цикле производства привитых саженцев винограда удобрений, содержащих кроме макроэлементов комплекс микроэлементов.
Управление плодородием почвы
В работе представлены результаты научных исследований по изучению свойств черноземов южных (каштановых) и дерново-карбонатных почв. Проведен литературный анализ истории изучения этих почв и информация о геологическом строении. Дано морфологическое описание почвенно-го профиля чернозема южного карбонатного сверхмощного тяжелосуглинистого, сформированного на лессовидных суглин-ках по генетическим горизонтам. В процессе исследовательской работы установлено, что преимущественной особенностью чернозема южного является мощность гумусового слоя, которая составляет 120 см. Это позволяет накапливать в зимний период времени и сохранять достаточное количество доступной влаги в летние месяцы, что способствует формированию высоких урожаев винограда даже в засушливые годы. Низкое процент-ное содержание гумуса, при его значитель-ных запасах, в совокупности с рыхлостью почвы, создает оптимальные условия для роста, развития виноградного растения и получения высоких урожаев. Отличительной особенностью дерново-карбонатных почв является наличие в профиле почвы обломков горной породы (каменистость и скелетность почвы). Скелетность описываемых почв варьирует от 15% до 40%. Скелет влияет на свойства почвы, как положительно, так и отрицательно. Положительное влияние заключается в следующем: мелкий скелет в тяжелых почвах делает их более рыхлыми, улучшает водо- и воздухопроницаемость, увеличивает коэффициент теплопроводно-сти. При разрушении скелета почва пополняется элементами минерального питания расте-ний: калий, микроэлементы и др. Отрицательное влияние состоит в том, что камни уменьшают полезный объем почвы, снижают полевую влагоемкость и оказывают механическое препятствие при обработке почвы. Разрушение мергелевых пород приводит к резкому повышению содержания активных форм карбонатов.
Управление качеством
Цель настоящих исследований – разработка регламентов применения регуляторов роста растений для ускорения созревания и повышения качества сортов винограда дагестанской селекции. Объект исследований – перспективные семенные сорта винограда селекции Дагестанской селекционной опытной станции виноградарства и овощеводства. Многолетние исследования(1985-1999) по изучению влияния различных физиологически активных веществ на развитие генеративных органов семен-ных сортов винограда позволили разрабо-тать элементы технологии их применения для получения бессемянных ягод, а также для ускорения начала созревания и повышения накопления сахаров в ягодах. Некоторые элементы технологии были испытаны в производственных условиях Дагестана. В данной статье приводятся результаты исследований по практическо-му применению регуляторов роста на перспективных семенных сортах винограда селекции ДСОСВиО. Представ-лен механизм действия регуляторов роста на процесс созревания ягод и сахаронакопления. Обоснована перспективность, целесообразность и практическая значимость применения регуляторов роста с целью получения бессемянной продукции у семенных сортов на примере классических и новых сортов, что позволяет получить урожай с более высоким содержанием сахаров и в более ранние сроки. Исследование практического применения регуляторов роста на перспективных семенных сортах винограда селекции ДСОСВиО в полевых условиях выявило их положительное воздействие на массу грозди, которая у некоторых сортов увеличивалась значительно. На основе результатов проведенных исследований сделано предположение, что сорта, имеющие в генеалогии сорт Агадаи в материнской форме, более перспективны для получения качественной бессемянной продукции с высокой коммерческой и экономической ценностью.
В условиях Южного берега Крыма изучено влияние биологически активных веществ гиббереллина (GA3), форхлорфенурона (CPPU) и стрептомицина (Str) на механический состав, транспортабельность и органолептические характеристики бессемянных сортов винограда Южнобережный, Венера, Кишмиш Е-311 и Кишмиш Е-342. За модельный сорт принят Южнобережный селекции Института винограда и вина «Магарач». В процессе исследований Установлено влияние GA3 на увеличение массы гребня, в сочетании с Str это влияние снижается. Показано, что однократное применение CPPU в чистом виде приводит к значительному росту показателя строения грозди винограда и снижению ягодного показателя. Положительное влияние на показатель "усилие на прокол" оказывала однократная обработка Str. Наиболее высокие дегустационные оценки винограда (8,0-8,1 баллов) были получены в опытах, где применялся GA3 однократно и двукратно. Из полученных данных следует, что лучшим вариантом обработок трех интродуцированных бессемянных сортов винограда Венера, Кишмиш Е-311 и Кишмиш Е-342 является сочетание препаратов. Данное комплексное применение биологически активных веществ привело к формированию более крупных ягод у всех изучаемых сортов. По совокупности положительных признаков изменчивости механического состава, траспортабельности и органолептических характеристик выделяются два варианта опыта: обработка виноградных растений раствором CPPU в концентрации 20 мг/л после цветения, а также двукратная обработка GA3 50 мг/л во время массового цветения и после цветения, в сочетании с однократной обработкой во время массового цветения CPPU 20 мг/л +Str 200 мг/л.
Химический состав вин очень разнообразен. Он зависит от экологических условий произрастания винограда, сорта и технологической зрелости ягод, технологии первичного и вторичного виноделия. Наиболее многочисленной группой соединений винограда и вина являются ароматические вещества, насчитывающие более 400 компонентов. В зависимости от количественного преобладания того или иного вещества вино получает преобладающий аромат. Вещества, находящиеся в подпороговых концентрациях, в отдельности неощутимы, но в сочетании с другими обладают тонким букетом. Эти вещества могут оказывать косвенное влияние на аромат вина согласно известному синергетическому эффекту. С целью изучения ароматического комплекса и выделения специфических компонентов аромата вина из клонов сорта Шардоне, произрастающих на Кубани, нами был проведен анализ многолетних данных летучих компонентов вин из клонов в сравнении с прототипом. Выделены основные группы ароматических веществ, присущие винам из исследуемых клонов. Установлены отличия в ароматическом составе вин из интродуцированных клонов сорта Шардоне и их прототипа. Установлено, что высшие (алифатические) спирты преобладают в количественном отношении в аромате исследуемых белых сухих вин из винограда клонов сорта Шардоне и составляют 53-60% от суммарного содержания ароматических веществ. Далее следуют сложные эфиры, составляющие до 20% от суммы пахучих веществ. Так, максимальным накоплением сложных эфиров и высших спиртов отличился образец из клона Шардоне 95. Он имел полноту во вкусе, развитость аромата и наивысшую дегустационную оценку. При этом в нем было зафиксировано низкое содержание алифатических кислот – на 8% ниже контроля.
дним из наиболее распространенных способов подделки красных вин является корректировка окраски более дешевых белых виноматериалов как с помощью синтетических пищевых красителей (индигокармин, кармуазин и др.), так и красителей природного происхождения (экстракты ягод черники, смородины и др.). Цветовые характеристи-ки соковой и винодельческой продукции значительно варьируют в зависимости от типа исходного сырья, технологии производства, состава купажа. В связи с этим некоторые недобросовест-ные производители часто используют более дешевое плодово-ягодное сырье для подкрашивания виноградных вин. Целью настоящих исследований являлась сравнительная характеристика фенольного комплекса и оптических характеристик подлинных красных вин и фальсификатов, полученных с использованием натуральных и синтетических красителей. Объектами исследований были столовые виноматериалы из винограда сортов Каберне-Совиньон и Ркацители, соки и экстракты плодов, смесь синтетических красителей. Исследовано влияние натуральных и синтетических красителей на оптические характеристики виноматериалов. Получены диапазоны варьирования физико-химических и оптических показателей модельных растворов в зависимости от изменения интенсивности их окраски. Установлена зависимость интенсивности окраски от содержания фенольных веществ и мономерных антоцианов (r=0,96 и 0,94 соответственно). Показано, что в модель-ных системах с использованием синтетиче-ских красителей мономерные антоцианы отсутствуют. Установлены существенные различия качественного состава натуральных и фальсифицированных виноматериалов: массовая концентрация фенольных веществ и показатель интенсивности окраски И подкрашенных образцов значительно ниже установленных и рекомендованных значений для подлинных вин, что позволяет использовать данные показатели в комплексе критериев по выявлению фальсификации винопродукции.
Публикации молодых ученых и аспирантов
Адаптация растений к нестерильным условиям является последним этапом размножения in vitro и должна проходить постепенно, чтобы избежать гибели растений вследствие резкого изменения относительной влажности, освещенности, температуры. Укоренение ex vitro позволяет упростить этот этап и одновременно получить растения, адаптированные к естественным условиям. Цель данных исследований – определить оптимальные условия для ризогенеза и адаптации микропобегов голубики. Исследования проводили в отделе биотехнологии РУП «Институт плодоводства» (Беларусь). Материалом для исследования служили растения-регенеранты голубики (V. Angustifolium Ait. × V. Corymbosum L.) сорта Northblue. В результате проведенных исследований было установлено, что в условиях in vitro доля укорененных растений-регенерантов голубики сорта Northblue после четырех недель культивирования составила 0-36,7 %, после восьми – количество укоренившихся регенерантов возросло до 63,3 %. При этом негативным явлением в процессе укоренения in vitro голубики на средах с ИМК и ИУК являлась высокая частота (100 %) каллусообразования. На среде без ауксина после 4 недель каллус отсутствовал, после 8 – частота каллусообразования составила 36,7 %. После восьми недель культивирования наибольший прирост растения-регенеранты сорта Northblue имели на пи-тательной среде с 0,3 мг/л ИМК. По длине корней лучший результат был получен на питательной среде с 1 мг/л ИУК. Исследования показали, что тип субстрата влияет на прирост (р