Плодоводство
и виноградарство Юга России
Номер: 78(6)
Дата публикации: 20.11.22
Всего статей: 27
Всего авторов: 78
DOI номера: 10.30679/2219-5335-2022-6-78
Результаты научно-исследовательских работ ведущих научных учреждений юга России
В статье представлены результаты научно-исследовательской работы ученых ФГБНУ СКФНЦСВВ, полученные в 2021 году. Исследования сконцентрированы на решении задач по развитию фундаментальных основ сельскохозяйственной биотехнологии, в том числе молекулярно-биологических методов молекулярной селекции, методов управления селекционным процессом для создания новых генотипов растений; разработке технологий возделывания сельскохозяйственных культур в целях конструирования высокопродуктивных агрофитоценозов и агроэкосистем многолетних культур и др. Дан анализ результативности научно-технической деятельности по критериям исследовательской, издательской, публикационной, изобретательской активности, инновационной, образователь-ной и финансово-экономической деятельности научного учреждения. В результате выполнения НИР получено 111 завершенных разработок фундаментального значения, формирующих методологическую и методическую основу создания НТП приоритетно-прикладного уровня. Принципиально новыми разработками прикладных исследований в профильных научному учреждению областях знаний стали 70 разработок, обеспечивающих улучшение количествен-ных и качественных показателей биоцено-тических и продукционных процессов в плодовых и виноградных насаждениях, технологиче-ских процессов при хранении и переработке сельскохозяйственной продукции. Сохранен генофонд – 7258 образцов плодовых, ягодных, орехоплодных культур и виногра-да, пополненный 102 сортообразцами; ото-браны клоны и выделены 5 доноров и 37 источников для создания новых сортов, со-четающих высокую потенциальную продуктивность, зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к наиболее вредоносным болезням и вредителям. Одним из важней-ших результатов исследований стали 4 сорта плодовых культур: (яблони – Кармента, вишни – Южанка, винограда – Пино-Менье, сорт розы Юбилейная). В Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию на 2021 год по Северо-Кавказскому (6) региону, включены сорта яблони Ренет Платона, Юнона, вишни Алекса, айвы Кубаночка, винограда Дмитрий. В электронной учет-ной базе ЕГИСУ зарегистрирована выход-ная продукция в виде объектов интеллектуаль-ной собственности на 104 завершенные разработки. Разработана нормативная документация в виде стандартов организа-ции, технологических инструкций и техни-ческих условий на 43 завершенные разра-ботки.
В 2021 году Анапской зональной опытной станцией виноградарства и виноделия – филиалом Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Северо-Кавказский федераль-ный научный центр садоводства, виногра-дарства, виноделия», проведены научные исследова-ния в соответствии с государственным зада-нием № 075-0471-21-00.01 основной целью кото-рых являлось: сохранение и пополнение ге-нофонда винограда; выведение новых сор-тов; исследования в области изучения виноградапригодных почв; исследования по разработке способов производства крас-ных столовых вин в зависимости от качества винограда и свойств терруара. Исследования проведены в агроэкологических условиях Черноморской зоны Юга России по общепринятым и адаптированным методикам. Генофонд Анапской ампелографической коллекции пополнен 10 сортами: Диана, Московский розовый, Езендари черный, Жаворонок, Юпитер, Тавквери Магарача, Буковинка белая, Вентура, Вернахи, Каберне Мысхако. В 2021 году продолжена работа по реконструкции ампелоколлекции, так на новом участке высажено 508 сортов. Для создания новых сортов, клонов и гибри-дов винограда в результате межвидовой гибридизации получено 4300 семян и выделено 5 источников ценных признаков. В результате исследований в области виноградопригодных почв сформирована «База данных виноградопригодных почв Таманского полуострова Краснодарского края» и разработана Технологическая инструкция по подбору и оценке почв для культуры винограда. При разработке адаптивных инструментов управления фитосанитарной устойчивостью агроценоза виноградной школки выявлено, что обработка прививок винограда на этапе производства препаратами на основе микроорганизмов (Trichoderma viride и Rhizobium radiobacter) способствует наименьшему распространению и развитию комплекса патогенов. В области переработки винограда выстроен алгоритм производства высококачественных красных столовых вин в зависимости от сортовых особенно-стей винограда и терруара, и усовершен-ствована технология производства красных столовых вин прогнозируемого качества. Государственное задание выполнено в полном объеме, балл публикационной активности составил 9,57.
Приведены основные результаты научных исследований Краснодарского научно-исследовательского института хранения и переработки сельскохозяйствен-ной продукции – филиала ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия», полученные в 2021 году учёны-ми института при выполнении государ-ственного задания по 5 научным направле-ниям в рамках выполнения 2 комплексных тем, а также данные, отражающие публикационную результативность и патентно-лицензионную активность. Научно-исследовательская работа проводилась в соответствии с ПФНИ в РФ на долгосрочный период (2021-2030 годы) по направлению: 4.4.1 Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции. Обеспечение приоритетов Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021-2030 годы) предусматривает необходимость проведения научных исследований, целью которых является выявление закономерностей управляемой трансформации растительного сырья комплексом химических и биотехнологических методов с целью разработки технологических процессов его глубокой переработки и получения пищевых систем заданных потребительских и функциональных свойств, а также научных исследований, направленных на разработку алгоритмов и инструментов управления процессами повышения лёжкоспособности корнеплодных и капустных овощей, земляники и винограда при хранении, обусловленными технологическими факто-рами и сортовыми особенностями. Результа-ты научных исследований опубликованы в журналах – 68 научных статей, в том числе в журналах, входящих в перечень ВАК при Минобрнауки РФ, – 33 статьи, из них в журналах, входящих в ядро РИНЦ (RSCI), – 15 статей, в журна-лах, индексируемых в международной информационно-аналитической системе цитирования Scopus, – 9 статей. В материалах и сборниках Международных научно-практических конференций опубликовано 25 статей. По результатам выполненных научных исследований получено 3 патента на изобретения, 1 патент на полезную модель и 5 свидетельств о регистрации программ для ЭВМ, а также в ФИПС подано 6 заявок на предполагаемые изобретения.
В статье обобщены результаты научно-исследовательской работы ученых ДСОСВиО – филиала СКФНЦСВВ, выполненной в соответствии с Государственным заданием на 2021 год и Планом НИР на 2019-2021 гг. на основе Программы ФНИ государственных академий наук на 2013-2020 гг. Результаты исследований отражают основные направления НИР станции: генетические ресурсы, селекция и сортоизучение, защита растений от стрессовых факторов, получение экологически безопасной продукции винограда, овощных и субтропических плодовых культур. Основными целями научно-исследовательской работы являются создание новых генотипов винограда на основе мобилизации потенциала диких видов, аборигенных и высокоценных интродуцированных сортов, обладающих высокой продуктивностью, качеством продукции и устойчивостью к абиотическим и биотическим стрессам; усовершенствование методологической базы для ускорения селекционного процесса винограда; раскры-тие фундаментальных механизмов формиро-вания генетической и функциональной устойчивости к болезням и вредителям винограда, что позволит создать основу для целенаправленного создания новых сор-тов с заданными характеристиками; научно-прикладные основы получения экологически безопасного сырья для производства пищевых продуктов функционального характера с целью профилактики социально значимых заболеваний. Полученные в 2021 г. результаты исследований расширили базу генетических источников и методологические подходы для создания адаптивных сортов винограда в изменяющих-ся климатических условиях юга России поз-волили расширить методические подходы к управлению устойчивостью винограда к корневой филлоксере, качеством столового винограда и корнесобственного посадочного материала с использованием физиологически активных соединений; подтвердили принципиальную возможность гормонального управления развитием растений и качеством сырья винограда, томата и брокколи для создания экологически безопасных функциональных пищевых продуктов, ориентированных на профилактику социально-значимых заболеваний.
В статье обобщены основные результаты фундаментальных исследований ученых ФГБУН «ВННИИВиВ «Магарач» РАН» 2021 года в области виноградарства, проводимых в соответствии с Планом НИР на 2021-2023 годы, составляющим основу Государственного задания, и Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021-2030 гг.). Полученные результаты являются этапом разработки научных, методологических и методических основ обеспечения инновационного развития аутентичного виноградарства, повышения качества и конкурентоспособности отечественной продукции. Установлена тенденция постоянного, прогрессирующего снижения жизнеспособности виноградных растений, уменьшение продуктивности виноградной лозы, усиление интенсивности её поражения различными заболеваниями, преждевременной или внезапной гибелью под воздействием стрессоров различной природы. Для повышения стрессоустойчиво-сти виноградных растений приоритетными являются: подбор и создание устойчивых сортов и подвоев методами классической селекции; регулирование физиологических и биохимических механизмов стрессоустойчивости; разработка элементов технологии выращивания винограда, снижающих негативное влияние стрессоров; формирование адаптивных систем контроля вредных организмов. Исследования выполнены на базе центра коллективного пользования Ампелографическая коллекция «Магарач», а также в производственных насаждениях ведущих виноградовинодельче-ских предприятий Крыма с использованием общепринятых и оригинальных методов изучения генофонда винограда. В результате созданы цифровые информационные базы данных комплекса морфобиологических признаков местных сортов винограда Крыма Ампелографической коллекции «Магарач», комплекса хозяйственных признаков местных сортов винограда Крыма, источников ценных биологических и хозяйственных признаков, генетических ресурсов винограда института «Магарач», молекулярно-генетических паспортов аборигенных сортов винограда Крыма. Подготовлены: стандарт организации – «Виноград, плодовые, орехоплодные, ягод-ные, декоративные культуры, вода и почва. Определение бактериальных фитопатогенов на основе полимеразной цепной реакции»; методология развития глобулярных, сердцевидных и торпедовидных эмбриоидов для индукции полиплоидии и соматического эмбриогенеза у винограда; цифровая картографическая модель агроэкологической оптимизации сортового состава и терруарной специализации виноградарско-винодельческой отрасли Республики Крым; методические рекомендации по агротехнологии выращива-ния новых клонов технических и столовых сортов винограда в условиях Крыма; пере-чень экономически обоснованных агротехниче-ских мероприятий для обновления типовых технологических карт возделывания виноградных насаждений; исходные требования на машину для обрезки (чеканки) виноградных побегов, рыхления (культива-ции) почвы; на опрыскиватель тоннельного типа; методические рекомендации по фитосанитарному мониторингу и контролю развития в ампелоценозах Крыма новых вредных организмов.
Представлены результаты научно-исследовательской деятельности за 2021 год ФГБУН «ВННИИВиВ «Магарач» РАН» по виноделию, реализуемой в соответствии с Программой фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021-2030 годы). Предложена модификация метода определения SO2-связывающей способности белых сухих вин. Определены культуры S. cerevisiae и прием Pied de cuve, способствующие формированию наименьшего SO2-связывающего потенциала виноматериа-лов. Выделены перспективные красные сорта винограда для производства красных игри-стых вин: Ай-Петри, Антей магарачский, Ру-биновый Магарача, Праздничный Магарача, Бастардо магарачский, Сира, Морастель, Кефесия, Мальбек и др. Проведен скрининг природных штаммов молочнокислых бактерий (МКБ) по устойчивости к технологически значимым стрессовым факторам: рН, температуре, спирту и их влиянию на качество винодельческой продукции. Оптимизированы процессы созревания коньячных дистиллятов. Установлено положительное влияние на процессы созревания и качество коньяч-ных дистиллятов снижения объемной доли этилового спирта и содержания высших спиртов. Отобраны 13 штаммов МКБ по способности к активному сбраживанию яблочной кислоты при рН 3,2, и дана оценка их устойчивости к рН, температуре и спирту. Показана возможность производства в Крыму экстрактов и концентратов из виноградной выжимки и лозы, насыщен-ных полифенолами, в том числе стильбенами. Обоснованы элементы системы диагностики кристаллической стабильности вин. Выделены группы перспективных абориген-ных сортов для производства вин, игристых вин, коньяков и экстрактов полифенолов ви-нограда. Проведенные научно-исследовательские разработки будут способствовать развитию производства высококачественной отечественной винодельческой продукции, включая виноделие с экологическим и географическим статусами, производство продуктов переработки винограда функциональной направленности, что влечет за собой повышение качества и конкурентоспособности отечественной винодельческой продукции, импортозамещение и обеспечение продовольственной независимости страны.
В статье обобщены результаты научных исследований, проведенных во ВНИИВиВ – филиале ФГБНУ ФРАНЦ в 2021 г. Исследования были направленны На сохранение и изучение генетического фонда виноградных растений, создание новых сортов с высоким биологическим потенциалом, управление продукционным процессом, формирование технологий производства оздоровленного посадочного материала, новых систем возделывания винограда, мониторинга и защиты виноградных насаждений от вредных организмов, изучение влияния различных факторов на рост, развитие растений и качество продукции. В результате исследований получены новые знания в области виноградарства и виноделия, продолжена мобилизация и пополнение ампелографической коллекции сортами различного эколого-географического происхождения, выделены ценные генотипы для использования их в практической селекции и внедрения в производство автохтонных донских сортов. Получен селекционный материал: 3 донора, 32 источника хозяйственно ценных признаков; в элиту выделены 14 сеянцев, 14 перспективных форм винограда. Передан в ГСИ 1 белый технический сорт, получен 1 патент. В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использова-нию, включены 2 сорта винограда. Разработаны биотехнологические приемы управления морфогенезом на этапах получения оздоровленного посадочного материала винограда в культуре in vitro. Усовершенствованы способы ведения неукрывных, полуукрывных и укрывных виноградников, обеспечивающие повышение урожайности, экономической эффективности и снижение трудоемкости культуры в условиях юга России. Определены экологические, агробиологические, технологические параметры винограда и вина, влияющие на качество виноградовинодельческой продукции. Проведено сравнительное изучение экологических параметров зон и терруаров в Ростовской области. Выделены 3 зоны и 7 терруаров.
Генетические ресурсы, сортоизучение, селекция
В 2011-2021 гг. в результате проведенной оценки генофонда плодовых, ягодных, орехоплодных культур и винограда выделено 286 источников хозяйственно ценных признаков (устойчивость к основным грибным болезням плодовых, ягодных и орехоплодных культур, высокая декоративность плодовых культур и виногра-да, самоплодность вишни и черешни, слабая сила роста подвоев, пригодность для механизированной уборки урожая, а также зимостойкость, крупноплодность, продуктивность ягодных культур, ремонтантность земляники садовой, слабая осыпаемость плодов и десертный вкус жимолости, высокая регенерационная способность после обрезки облепихи), из которых 155 плодовых культур (яблони – 81 шт., груши – 11, сливы домашней – 15, сливы диплоидной (алычи культурной) – 13, абрикоса – 6, вишни – 17, черешни – 7, подвоев черешни – 5 шт.) и 122 образца ягодных культур (земляники садовой – 19 шт., смородины черной – 19; смородины красной – 4; крыжовника – 35; малины – 19; жимолости синей – 11; облепихи – 15 шт.), а также 7 шт. – ореха грецкого и 2 – винограда. Выделенные образцы плодовых, ягодных, орехоплодных культур и винограда описаны по классификатору с вариантом унифицированных паспортных дескрипторов Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН и Европейской кооперативной программы по генетическим ресурсам растений (FAO/ECPGR) для ведения паспортной базы данных и размещения информации в международном европейском каталоге образцов генофонда EURISCO. Полученные паспорта можно использовать для дальнейшей научно-исследовательской работы, а также идентификации образцов в субъектах различной формы собственности, научных и образовательных учреждениях.
Контроль сортовой чистоты посадочного материала является существенным фактором, влияющим на производительность садоводческих хозяйств. К современным методам контроля сортовой чистоты саженцев плодовых культур, обладающим перспективой внедрения в широкую практику, можно отнести SCoT-маркеры (Start Codon Targeted). В связи с чем, исходя из перспективности использования SCoT-маркеров в работах по идентификации растительного материала, была проведена работа по отбору эффективных комбинаций SCoT-маркеров. Для повышения числа возможных вариантов маркирования был использован подход, основанный на создании маркеров из двух SCoT-праймеров. Целью данной работы был отбор комбинаций SCoT-маркеров, перспективных для ДНК-фингерпринтинга яблони, что в дальнейшем позволит использовать лучшие комбинации в идентификации посадочного материала. В работе представле-ны результаты оценки сочетаний SCoT-маркеров, для идентификации представителей рода Malus. 18 SCoT-маркеров на основе предварительной оценки были сгруппированы в 68 комбина-ций. Отбор эффективных комбинаций марке-ров осуществлялся по ряду необходимых критериев, таких как высокое качество ДНК-фингерпринтов и значительное количество полиморфных амплифицирован-ных ДНК-фрагментов. Особенно значимы данные характеристики при генетической оценке близкородственных генотипов. Требования к качеству ДНК-фингерпринтов значительно повышаются, что обусловлено большим количеством идентичных ДНК-фрагментов. Около 45 % комбинаций были удачными и отобраны для дальнейших работ как перспективные. Апробация, проведённая в работе, дала возможность определить перспективные маркеры среди 68 задействованных в исследовании. Комбинации SCoT-праймеров, отобранных в данной работе, могут быть использованы в различных направлениях, включая генетическую идентификацию образцов, анализ генетической однородности растений, получаемых в процессе микроклонального размножения, а также для выполнения исследования по изучению генетических взаимосвязей образцов.
Установлена норма реакции винограда интродуцированных сортов convar pontica negr. Ркацители и Саперави по параметрам урожайности на изменчивость погодных условий. Исследования выполнены в период с 1997 по 2011 гг. в нестабильных условиях умеренно континентального климата Черноморской зоны первой подзоны виноградарства (Ч1, п. Таманский) Краснодарского края на южных черноземах. По годам исследований температура воздуха варьировала в широком диапазоне: во время распускания почек, роста побегов и соцветий от 7,2 до 24,4; цветения – от 15,5 до 23,3; активного роста ягод винограда – от 19,2 до 28,7; созревания винограда – от 16,6 до 25,6; вегетации – от 5,8 до 28,7 ºС. В отдельные годы температура выходила за пределы оптимальных значений и достигала критического уровня. Абсолютная максимальная температура в период активного роста ягод винограда поднималась до +38 ºС. Исследуемые сорта трижды испытывали стресс во время зимовки при снижении минимальной температуры воздуха в 1997 и 2002 гг. до -20 ºС, 2006 г. до -24 ºС. В нестабильных погодных условиях норма реакции по параметрам урожайности винограда сорта Ркацители равна 77, Саперави – 113 ц/га. На модификационную изменчивость урожайности винограда сортов Ркацители и Саперави наибольшее влияние оказывала температура воздуха со второй декады июня до конца августа в период активного роста ягод винограда начиная сразу после цветения (r = -0,69, -0,22). Зависимость урожайности от мини-мальной температуры в июне-октябре предшествующего года была также средняя и умеренная (r = -0,48, -0,51). Эта связь определяется благоприятными условиями для закладки и дифференциации эмбриональных соцветий под урожай следующего года. Взаимосвязь урожайности с количеством атмосферных осадков была отмечена в период активного роста ягод винограда (июнь-август). Влияние осадков на урожайность в другие сроки было несущественным.
В настоящее время всё большую популярность в мире завоёвывают аборигенные сорта винограда. А розовые вина с каждым годом прибавляют свою долю на рынке. В начале 2022 года Роскачество первое место в рейтинге розовых столовых вин присудило вину сухое розовое «Красностоп анапский 2020». Объектом исследований являлись вина из винограда сортов Красностоп анапский и Красностоп АЗОС, выращенные на Анапской ампелоколлекции. В качестве контрольного использовался классический сорт винограда – Каберне Совиньон. В статье представлены материалы об истории создания и агробиологических, технологических и хозяйственных показателях сорта винограда селекции Анапской ЗОСВиВ – Красностоп анапский. Количество антоцианов в виноматериалах из анапских Красностопов превосходит данные по этим компонентам в контрольном варианте. Массовая концентрация фенольных веществ и их мономерных форм в виноматериалах сортов винограда Красностоп анапский выше, чем у контроля качества красных вин – Каберне Совиньон, что свидетельствует о высоком накоплении фенольных веществ в этом сорте винограда. Красностоп анапский и Красностоп АЗОС по органолептическим свойствам виноматериалов получили хорошие показатели – 8,79 и 8,78 балла. Начиная с 1968 года и по сей день вина различных типов и стилей из Красностопа анапского, произведённые виноделами АЗОСВиВ, получили более 10 наград различного уровня на престижнейших международных выставках и конкурсах. Этот сорт винограда имеют высокий потенциал и большие перспективы в свете мировой тенденции использования его в виноделии.
Исследование дикорастущих форм винограда позволяет расширить фундаментальные знания о разнообразии генофонда винограда, также дикие формы изучают с целью выявления потенциальных источников устойчивости к стресс-факторам условий произрастания. Ген устойчивости к оидиуму Ren1 – один из немногих генов устойчивости к патогенам, идентифицированных в Vitis vinifera. Также было обнаружено его присутствие в некоторых дикорастущих формах V. vinifera ssp. silvestris Gmel. Задачей данной работы было исследование дикорастущих форм винограда, найденных в Краснодарском крае, ДНК-маркерами гена устойчивости к оидиуму Ren1 с целью поиска потенциальных доноров резистентности. Исследование проводилось на 35 генотипах дикорастущего винограда, отобранных в нескольких географических точках Краснодарского края вдоль береговой линии Черного моря и реки Кубань. Полиморфизм локуса Ren1 изучали методом ПЦР с помощью косегрегирующих маркеров SC8-0071-014 и sc47-18 с последующей оценкой размера амплифицированных фрагметов методом капиллярного гель электрофореза на приборе Нанофор 05 и статистической обработкой в программе GenAlEx 6.5. В результате в изучаемой выборке генотипов выявлен достаточно высокий полиморфизм по исследуемым микросателлитным локусам (SC8-0071-014 – 18 типов аллелей, sc47-18 – 8 аллелей) – в среднем определено 13 аллелей на локус. В превалирующем большинстве генотипов определено гетерозиготное состояние по исследуемым локусам, что отражено показателями ожидаемой (He) и фактически выявленной (Ho) гетерозиготности: значения фактической превышают значения ожидаемой. Аллелей устойчивости гена Ren1 не обнаружено ни в одном из исследуемых образцов дикого винограда.
Бессемянный виноград пользуется большим спросом в мире. По признаку массы рудиментов семян сорта делятся на 4 категории – от практически полного отсутствия до достаточно крупных зачатков семян. Особенно привлекательны для потребителя ягоды винограда крупного размера 1-2 категории бессемянности. Целью работы являлось изучение проявления признака бессемянности у группы сортов, относящихся к бессемянным сортам различного происхождения и категории бессемянности, произрастающих на Анапской ампелографической коллекции. Исследования проводились в 2019, 2020 и 2022 годах на 16 сортах винограда – Аттика, Кишмиш белый круглый, Кишмиш белый овальный, Кишмиш круглый, Кишмиш розовый, Кишмиш сафед округлый, Кишмиш Согдиана, Янги Ер, Бессемянный Магарача, Ванесса, Кишмиш Запорожский, Лотос, Марс, Памяти Домбковской, Памяти Смирнова (Ассоль), Русбол, относящихся к группе бессемянных сортов различных категорий бессемянности и разного происхождения (сорта V. vinifera и межвидового происхождения). Определение массы рудиментов в ягоде осуществляли после дегидратации выборки зачатков семян из ягод. Наименьшая масса рудиментов семян в ягоде определена у сортов Кишмиш белый овальный и Кишмиш круглый. За три года исследований сорта Кишмиш белый круглый, Кишмиш белый овальный, Кишмиш круглый, Кишмиш Согдиана, Марс выделены как стабильно проявившие первую категорию в годы исследования, у сорта Бессемянный Магарача отмечена вторая категория бессемянности, у Памяти Смирнова (Ассоль) и Русбол – четвёртая. У остальных исследованных генотипов определено варьирование признака бессемянности по категориям в годы изучения. Наибольшая средняя масса ягоды определена у сортов Аттика (3,9 г), Памяти Смирнова (3,3 г) и Кишмиш Согдиана (3,2 г).
В работе приведены результаты исследования, направленного на проведение оценки интродуцированных ультраскороплодных форм ореха грецкого по таким признакам, как сроки созревания плодов, габитус растений, тип плодоношения, соотношение закладки плодов из латеральных и апикальных почек (% латеральности), количество плодов в соплодии, характеристики плодов, включая ряд биохимических показателей. По результатам наблюдения сделан вывод о наличии признака сдержанного роста у всех изученных образцов, при этом уровень компактности ветвления кроны имел незначительные различия. Степень компактности кроны у всех образцов, за исключением образца 16-СИ-6 сопоставима с сортом Дачный. Указанный образец обладал более компактной кроной, близкой к спуровой. Было выявлено, что все изученные образцы обладают латеральным типом плодоношения (от 50 до 80 % плодов формируется на боковых побегах). Установлено, что преобладает формирование соплодий с двумя-тремя плодами, что наряду с латеральным плодоношением способствует повышению потенциала продуктивности. По данным признакам все изученные формы являются источниками признаков. С учетом таких характеристик как выход ядра, цвет и его извлекаемость, можно определить следующие наиболее перспективные образцы: 16-СИ-5, 16-СИ-6, 16-СИ-10, 16-Т-1, 16-Т-2. Они являются источниками комплекса селекционно-ценных признаков и могут быть использованы в селекции. На основании данных биохимического анализа выявлен образец – 16-СИ-2, который обладает повышенным содержанием биологически активных веществ, а также жиров, что может быть основанием для использования его в селекции по данным признакам. Формы 16-СИ-6 и 16-Т-1 в дальнейшем могут рассматриваться как кандидаты в сорта, наиболее перспективные к использованию в секторе ЛПХ.
Ресурсный потенциал агротерриторий
Работа посвящена разработке алгоритма выделения на заданной территории терруаров, обеспечивающих получение урожая винограда с заданными качественными характеристиками. При этом предлагается использовать методы математического и геоинформационного моделирования, цифровые модели рельефа, многолетние метеорологические данные и почвенные карты анализируемой территории. При работе с картографическими данными предлагается применять такие методы как векторизация, растризация, пересчёт растров, классификация и реклассификация растров, оверлейный анализ. Выделены агроэкологические факторы, оказывающие наибольшее влияние на формирование качества винограда, и предложены методики их оценки с учётом пространственного варьирования под влияние рельефа и других особенностей местности: сумма активных температур выше 10 ºС, индексы Хуглина и Уинклера, суммы осадков за год и вегетационный период, гидротермический коэффициент Селянинова, средний из абсолютных минимумов температуры воздуха. Данный набор показателей рекомендуется использовать при выделении объекто-ориентированных виноградарско-винодельческих терруаров. Даны предложения по использованию алгоритма для поиска территорий с заданными параметрами почвенно-климатических условий. Разработанный алгоритм позволяет повысить точность ампелоэкологической оценки местности, упростить и автоматизировать процесс выбора оптимальных земель для получения заданного типа виноградарско-винодельческой продукции высокого качества. Алгоритм учитывает особенности пространственного варьирования анализируемых факторов и позволяет точно рассчитать значение того или иного фактора в заданной точке, а также подразумевает комплексный подход в оценке большого количества наиболее значимых для качества продукции факторов.
Цель исследования — определить принципы выделения микрозон виноградного насаждения по нормализованным индексам космоснимков в рамках концепции терруара (комплекса оптимальных почвенных, климатических факторов и особенностей местности для сортовых показателей вина). Микрозонирование виноградника может выполняться по физико-химическому составу почвы, температурным полям, влажности воздуха и почвы, морфометрии местности, экспозиции и уклонам склонов. Использование спектральных данных о состоянии почвы, растений и окружающей среды позволяет оценивать параметры терруаров по разностным нормализованным индексам. На винограднике можно выделить микроучастки с различными терруарными свойствами, что проявляется в силе роста кустов, их урожайности и степени созревания винограда (по содержанию сахара, кислоты и рН) и отражается в сортовых показателях вина. Поэтому мультиспектральные космоснимки являются объективной основой для оценки и выделения микроучастков виноградника с различными терруарными свойствами. Достоверная интерпретация спектральных спутниковых снимков возможна при наличии опорных данных показателей почвы, силы роста кустов по фенофазам, проведенных агроработ на винограднике и междурядье, влажности почвы, воздуха. Совместный анализ спутниковых и наземных данных позволяет не только снизить количество маршрутно-полевых обследований и лабораторных анализов, но и оперативно принимать агроуправленческие решения по применению необходимых ресурсов. Для решения этой задачи можно использовать открытые спектральные данные со спутниковых платформ Sentinel-2 и Landsat-7-8 с периодичностью от 2 до 5 дней. Наличие прямой зависимости между влажностью почвы, площадью листовой поверхности и урожайностью, позволяет на основе нормализованных индексов вегетации NDVI, влажности почвы NDMI и других, определять оптимальные микроучастки качественного виноделия для виноградного насаждения.
Размножение и производство посадочного материала
Микроразмножение земляники садовой в условиях in vitro и создание протоколов микроразмножения являются важными инструментами для получения большого количества посадочного материала. В последние годы, для размножения ягодных культур в условиях in vitro, с целью получения безвирусных растений высокого качества, предпринимались значительные усилия. Однако, несмотря на большое количество работ по вопросам микроразмножения земляники садовой, модификация основной методики на сегодняшний день остается актуальной, поскольку каждый сорт предъявляет свои специфические требования к условиям культивирования in vitro. В связи с этим целью исследований являлось определение особенностей клонального микроразмножения земляники садовой сорта Мальвина. В результате выполненных исследований отмечено, что для санации эксплантов земляники сорта Мальлвина эффективно использовать 0,5 % водный раствор дезинфицирующих таблеток «ОКА-ТАБ» (в экспозиции 5 мин.). Эффективность обработки составила 82,5 %. Установлено, что на этапе микроразмножения сорта земляники Мальвина наиболее эффективно использовать среду Мурасиге-Скуга с содержанием кинетина 1,0 мг/л, позволяющая получить до 15 побегов на эксплант. Выявлено, что корнеобразование земляники идет эффективно на безгормональной среде; процент корнеобразования составил 95 %, с образованием от 4 до 6 корней. Применение микробиологического препарата «ЭМ Био» на этапе адаптации микрорастений земляники садовой к нестерильным условия ex vitro, способствовало увеличению интенсивности вегетативного роста на 45-50 %. Растения имели более сильную корневую систему (на 56 % длиннее, чем в контроле) и более высокую адаптивную способность к условиям ex vitro.
Вирус плодовых культур оказывает негативное влияние на сроки созревания и качество плодоношения растений. Для закладки садов необходимо использовать растения, свободные от вирусов. Вирус шарки сливы является серьёзной угрозой для садоводства, так как имеет широкий спектр растений – носителей и способен в короткие сроки распространяться в садовых насаждениях. Методы эффективной диагностики данного вируса имеют высокое значение для производства безвирусного посадочного материала. В данной работе представлены результаты апробации и оптимизации методики диагностики вируса шарки сливы с применением метода ПЦР с обратной транскрипцией, а также оценка его эффективности в сравнении с коммерческим набором. В качестве материала выступали различные ткани подвоев ПКСК 1, АИ 1, ВСЛ 1 и Гизела 5, полученных в культуре апикальных меристем и растения сливы сорта Стенлей. Была оптимизирована концентрация в соотношении добавленных нами Oligo dT (Oligo(dT)15-primer) и Random (Random (dN)10–primer) праймеров (1:2), с целью увеличения выхода специфических фрагментов вирусной кДНК. Праймерная пара контроля амплификации подобрана к участку гена, кодирующего малую субъединицу рибулоза 1,5 – бисфосфат карбоксилазы/ оксигеназы. Для сравнительной оценки использовали пробы кДНК растений, полученных в культуре апикальных меристем in vitro и пробы симптомированных растений. После получения препарата тотальной РНК проводили обратную транскрипцию и амплификацию полученной кДНК с последующим анализом продуктов на агарозном геле. В образцах не наблюдались продукты неспецифической амплификации и одноцепочечной ДНК. Продукты амплификации положительного контроля наблюдались во всех исследованных образцах. Исследованый нами метод показал высокую эффективность в сравнении с контрольным.
Физиология и биохимия растений
В последние годы получение стабильных высоких урожаев яблони ограничивается воздействием неблагоприятных факторов зимнего периода, в том числе возникшими в результате локального изменения климата. Цель настоящей работы – оценить адаптационную устойчивость яблони к зимним стрессам по физиолого-биохимическим параметрам, выделить наиболее устойчивые сорта для возделывания в условиях Краснодарского края. Объектами исследований являлись сорта яблони различного эколого-географического происхождения: Орфей, Айдаред, Лигол, Прикубанское. Проведены сравнительные исследования данных сортов по параметрам водного режима, содержанию водорастворимых сахаров, растворимых белков, антоцианов в течение зимних периодов 2020-2022 гг. Выявлено, что изучаемые сорта яблони в условиях нестабильного климата юга России реализуют сходный механизм формирования зимостойкости, имеющий количественные отличия содержания некоторых метаболитов в предзимний и зимний периоды. Установлено, что криопротекторная функция водорастворимых сахаров максимально проявилась у сортов Орфей и Лигол, их содержание увеличилось в 2,57 и в 2,69 раза, соответственно. Растворимые белки внесли наибольший вклад в формирование защитного ответа у сортов Орфей и Прикубанское в январе, их содержание увеличилось в 1,78 и 1,92 раза соответственно, в сравнении с декабрем. Защитная функция антоцианов максимально проявилась в декабре у сорта Орфей, в коре которого произошло увеличение их содержания в 5,23 раза. Физиолого-биохимическая адаптация сортов яблони к пониженным температурам зимнего периода достигается за счет увеличения фракции связанной воды в общем содержании воды, увеличения содержания водорастворимых сахаров, белков и антоцианов в коре и почках. По полученным данным, сорта яблони Орфей и Прикубанское проявили себя более адаптивными в сравнении с другими изучаемыми сортами в условиях предзимнего и зимнего периодов и рекомендуются для возделывания в Краснодарском крае.
Проблемы устойчивости винограда к низкотемпературным стрессам в Анапо-Таманской зоне Краснодарского края сохраняют свою актуальность, а достижение более высокой морозостойкости сорта – важная задача селекционной программы. Цель данной работы – провести сравнительную оценку ответной реакции сортов винограда на искусственно вызванный низкотемпературный стресс по активности пероксидазы, содержанию малонового диальдегида, антоцианов, аскорбиновой кислоты, выделить морозостойкие сорта. Объекты исследований – сорта винограда различного эколого-географического происхождения: Кристалл (контроль) – евро-амуро-американского происхождения; Красностоп АЗОС, Достойный – евро-американского происхождения; Восторг – амуро-американского происхождения; Зариф – восточного происхождения; Алиготе – западно-европейского происхождения. Обнаружено, что исследованные сорта винограда отвечают на стресс стимуляцией функционирования антиоксидантной системы, защитный эффект которой определяется как активацией пероксидазы, так и накоплением низкомолекулярных антиоксидантов (антоцианов, аскорбиновой кислоты). Установлены различия в функционировании антиоксидантной защитной системы различных сортов винограда. Выявлено, что у сортов Красностоп АЗОС и Восторг в подавлении окислительного стресса достаточно велика роль пероксидазы, отмечено увеличение ее активности в 1,05 и 1,42 раза, соответственно. Показано, что у сортов Кристалл и Достойный наибольший вклад в антиоксидантную защиту внесли антоцианы, после стресса произошло снижение их содержания в 4,4 и 4,0 раз в отличие от остальных изучаемых сортов, у которых снижение наблюдали в 1,3-3,0 раза. Выявлено, что аскорбиновая кислота является обязательным участником антиоксидантной защитной системы у всех сортов, после стресса отмечено увеличение ее содержания в 1,06-1,52 раза. На основании обобщенных физиолого-биохимических исследований выявлено, что сорта Кристалл и Красностоп АЗОС обладают повышенной морозостойкостью, далее по степени устойчивости следуют Восторг, Достойный, сорта Алиготе, Зариф отличаются пониженной морозостойкостью.
Общая агротехника (системы, технологии)
Исследования посвящены изучению влияния низких положительных температур весеннего периода на особенности развития растений яблони зимних сортов в насаждениях разного типа для обоснования возможности оценки степени их устойчивости к действию неблагоприятного фактора и агротехнических подходов к ее повышению. Эксперименты проведены в условиях лабораторного и полевого опытов (2021-2022 гг.) в традиционных и органических насаждениях яблони третьего – четвертого возрастных периодов, заложенных в учхозе «Кубань» Кубанского ГАУ (почва – чернозем выщелоченный). По результатам наблюдений, в весенние месяцы последних лет в южном регионе России отмечено проявление гипотермии, совпадающее с прохождением у растений яблони VI (микро- и макроспорогенез) – VIII; IX (завершение гаметогенеза, цветение и оплодотворение) этапов органогенеза. Устойчивость яблони (сорта Либерти, Флорина) к действию низких положительных температур определяется способностью растительного организма сдерживать при наступлении неблагоприятных условий развитие генеративных почек. Проявлению устойчивости растений способствует использование органической системы ведения сада, обеспечивающей максимальную реализацию механизмов саморегулирования его компонентов. В то же время в рамках традиционных насаждений растения яблони различных сортов (например, Кубанское багряное, Ренет Симиренко) отличаются меньшей возможностью противостоять неблагоприятному воздействию. Определено, что применение на фоне проявления температурного стресс-фактора весенней некорневой подкормки яблони органическим удобрением «Хелат Антистресс» обеспечивает оптимизацию фотосинтетической деятельности растений и распределения пластических веществ между вегетативным ростом и процессом формирования продуктивности, приводящую к резкому ослаблению первой – третьей волн опадения формирующихся завязей и плодов, а в результате – значительному (на 20-28 %) повышению хозяйственного урожая и снижению периодичности плодоношения.
Фитосанитарное состояние растений
В статье приведены результаты исследований биоэкологических особенностей развития возбудителей болезней – мучнистой росы яблони Podosphaera leucotricha (Ell. et Ev.) Salm., коккомикоза вишни и черешни Blumeriella jaapii (Rehm) Arx; вредителей – вишневой мухи Rhagoletis cerasi L., грушевой медяницы Psylla pyri L. в изменяющихся погодных условиях для разработки технологий защиты. Исследования проводились в разных зонах Краснодарского края в полевых и лабораторных условиях с использованием методологических подходов, основанных на современных методах и методиках защиты многолетних насаждений. Максимальное распространение мучнистой росы составило на высоковосприимчивых сортах: Айдаред –7,5 %, Джонаголд – 2,5 %, Флорина 3,7 –%; на средневосприимчивых сортах: Женева Эрли – 6,0 %, Голден Делишес – 2,2 %, Ренет Симиренко – 4,6 %; на слабовосприимчивых сортах: Гала – 4,2 %, Кримсон Крисп – 0,7 %, Слава переможцам – 2,0 %, Прикубанское – 2,6 %. Срок начала распространения первичной инфекции коккомикоза в оптимальных погодных условиях – перед цветением вишни и черешни, период массового разлета аскоспор – во время цветения, появление первых признаков болезни – в фазу начала созревания плодов. К 3-й декаде августа распространение коккомикоза на высоковосприимчивых сортах вишни составляло до 70,0 % с интенсивностью 37,0 %. Выявлено, что благодаря потеплению и появлению новых морозоустойчивых сортов расширился ареал распространения вишневой мухи Rhagoletis cerasi L. В вегетацию 2022 года первые особи фитофага в садках отмечены 19 мая, лёт и спаривание в конце 3 декады мая, яйцекладка наблюдалась с первой декады июня. Максимальная численность фитофага – 13 особей на ловушку за 3 дня, отмечена 6 июня, первые поврежденные плоды зафиксированы 8 июня. Установлено, что в агроценозах груши юга России встречается два вида медяниц: Psylla pyri L. (обыкновенная грушевая медяница) и Psylla pyrisuga Frst. (большая грушевая медяница). Наиболее вредоносной является P. pyri L., численность фитофага в последние десятилетие превышает экономический порог вредоносности (10 яиц на 10 см ветки) в 8-12 раз. Первая яйцекладка грушевой медяницы отмечена 30 марта в фенофазу груши «покоящаяся почка» при сумме эффективных температур 40,1 ºС, что позже на 21 день по сравнению с 2021 годом. Полный цикл развития от имаго до имаго длится при накоплении суммы эффективных температур 300 ºС, развивается в 6 генерациях.
В работе представлены результаты исследования эндофитных сообществ проводящих органов винограда, возделываемого в ампелоценозах анапо-таманской зоны виноградарства. В процессе работы был проведён посев микробиоты однолетних и многолетних проводящих органов винограда сортов Молдова и Мерло, изучено разнообразие сообществ эндофитных бактерий, проанализирована их таксономическая структура, показана динамика фенотипического разнообразия эндофитов в зависимости от фенофазы винограда. По итогам работы сделан предварительный вывод о различиях в таксономической структуре сообществ эндофитных бактерий двух разных по генотипу сортов в двух отличающихся по свойствам субстратах проводящих органов винограда. Общее число изолированных эндофитных бактерий составило 93 штамма, бактериальные сообщества сорта Мерло показали большее таксономическое разнообразие, чем сообщества сорта Молдова. Большая часть выделенных штаммов входила в филумы Firmicutes (38 штаммов) и Actinobacteria (36 штаммов), в меньшем количестве были представлены штаммы, относящиеся к филуму Proteobacteria (12 штаммов). Идентифицировано 42 бактериальных штамма, в том числе Pantoea agglomerans, Bacillus sp., Kocuria sp., Paenibacillus sp., Dietzia sp., Pseudomonas sp., Rothia sp., Staphylococcus sp. Среди идентифицированных групп наибольшим разнообразием отличались представители рода Bacillus. Некоторые роды бактерий были отмечены только в определённых субстратах. Так, штаммы рода Acinetobacter выделены только из однолетней лозы обоих сортов, Dietzia и Paenibacillus – только из однолетней лозы Молдовы, Pseudomonas и Rothia – из многолетней древесины Мерло, Kocuria – из обоих сообществ сорта Мерло, но однолетние данные нуждаются в подтверждении в дальнейших исследованиях.
В статье обоснована необходимость разработки технологии повышения устойчивости насаждений плодовых культур к вредным объектам в условиях изменения климата. Дана оценка влияния климатических изменений на устойчивость плодовых агроценозов: изменения температурного режима и влагообеспеченности, а также усиление химико-техногенного прессинга на агроценозы стали основными факторами возрастания вредоносности фитофагов; основные проявления выражаются в адаптации фитофагов к изменению абиотических факторов, изменениях в жизненном цикле доминирующих вредителей и снижении их чувствительности к инсектоакарицидам, появлении более устойчивых штаммов фитопатогенов, изменении видового состава вредных насекомых и клещей. Проанализированы экспериментальные данные о формировании функциональной структуры и типах отклика фитофагов на антропогенные воздействия в интенсивных насаждениях яблони в меняющихся погодных условиях среды. Проведен комплексный анализ разрешённых инсектицидов для контроля яблонной плодожорки в вегетацию 2022 года. Предложена система эколого-экономических показателей оценки эффективности регламентов эффективного применения биологических и биорациональных средств борьбы с вредными видами в насаждениях яблони, включающая следующие показатели: фоновое содержание пестицидов в трофических связях, численность и видовое разнообразие энтомофагов, время проведения последней обработки (дней до уборки урожая), содержание ЛД50, уровень реализации продукционного потенциала насаждений, сохранение биологически заложенного урожая текущей вегетации, издержки на приобретение средств защиты растений, показатели структурно-ресурсной обеспеченности и сбалансированности процессов производства продукции и воссоздания ресурсного потенциала, уровень доходности, достаточный для осуществления текущей производственной деятельности.
Переработка продукции растениеводства
Яблочный сок является одним из наиболее популярных напитков у населения. Содержание физиологически ценных компонентов – это один из важнейших показателей качества сока. Не менее важно и сохранение целебных свойств яблочного сока в процессе хранения при желательном использовании натуральных консервантов. В качестве природного консерванта может быть использован настой папоротника Орляка. Объектами исследования были яблочные соки прямого отжима, экстракты папоротника Орляка; для анализа использовали общепринятые и инструментальные методики. Эксперименты, связанные с сенсорным анализом, проведены в лабораторном кабинете. В результате выполнения работы изучен состав нескольких вариантов яблочных соков для консервирования, в которых применен экстракт папоротника. Экстракт папоротника получали с помощью соляной, яблочной, лимонной кислот в молярной концентрации. Установлено, что максимальное содержание биологически ценных веществ найдено в экстрактах соляной кислоты. Для изучения процесса консервирования экспериментальных яблочных соков использовали экстракты, полученные с яблочной и лимонной кислотами. Показано, что применение экстракта папоротника с яблочной или лимонной кислотами в дозировках 0,025-0,1 % обеспечило стабильность яблочных соков в течение гарантийного срока хранения. Проведенная экспертной комиссией дегустация яблочных соков подтвердила неизменность их вкусовых характеристик. Отмечено, что внесенные экстракты папоротника практически не изменили физико-химический состав сока. В результате экспериментов найдено предельное количество дозировки экстракта папоротника, равное 0,2 % от объема сока, которое начинает приводить к изменению вкусовой характеристики яблочного сока и понижать его качественные показатели.
Клоновая селекция винограда – один из способов сортоулучшения, позволяющий выделить генетические вариации сорта наиболее адаптированные к климатическим и почвенным условиям произрастания. В мире зарегистрировано более трех тысяч клонов, большая часть которых в 1,5 раза превосходит по продуктивности маточные насаждения. Поиск адаптированных генотипов к агроклиматическим условиям Темрюкского района является перспективной задачей, так как на данной территории располагается около 30 % насаждений винограда в Краснодарском крае. Более высокую результативность клоновой селекции можно ожидать при работе с сортами давнего происхождения. Саперави – древний грузинский сорт винограда, один из лучших грузинских сортов для виноделия. Целью проводимых нами исследований является выделение новых клонов сорта Саперави, адаптированных к местным условиям выращивания. Анализ климатических условий Темрюкского района указывает на увеличение засушливости территории (период 1991-2020 гг. в сравнении с 1961-2020 гг.), увеличение среднего абсолютного максимума температуры воздуха и увеличение частоты повторяемости температур ниже минус 20 ºС. В Темрюкском районе в промышленных насаждениях сорта Саперави выполнено экспедиционное обследование на предмет выделения кустов, для включения в дальнейшее изучение как кандидатов в клоны сорта Саперави. В результате обследования по комплексу положительных характеристик выделено 4 куста для дальнейших наблюдений и учётов. Отобранные образцы по микросателлитному ДНК-профилю соответствуют сорту Саперави. Опытные образцы винограда были использованы в приготовлении красных столовых вин путем брожения сусла на мезге в цехе микровиноделия. Все опытные образцы вин сорта Саперави имели близкие значения в концентрациях сахаров и титруемых кислот. Массовая концентрация приведенного экстракта в опытных образцах сухих вин находилась в пределах 26,1-28,8 г/дм3.
Декоративные формы садовых пород и винограда в ландшафтном строительстве
В Краснодарском крае, как и в целом на юге РФ, виола Виттрока является одним из самых распространенных цветочных растений для использования в озеленении и в ландшафтном дизайне. Рассадный способ выращивания для этой культуры является основным. В связи с этим, цель проведенных исследований состояла в установлении оптимальной площади питания и конфигурации ячеек, способствующих получению рассады высокого качества при выращивании в кассетах для двух распространенных в условиях Кубани сортов виолы (Красная шапочка и Крылья бабочки). Исследования проводили в 2020-2021 гг. в зимней остекленной теплице и на опытном участке кафедры овощеводства в ботаническом саду КубГАУ. Было установлено, что наименьшая в опыте площадь питания (4 см2 ) привела к полной гибели всех растений в фазу 5-6-ти листьев. Площади питания 25 см2 способствовала более ранним срокам наступления фенологических фаз, но уменьшению размерам листовой пластинки и снижению интенсивности цветения растений в грунте. Большая площадь питания (49 см2 ) при выращивании рассады несколько замедлила сроки формирования генеративных органов у изучаемых сортов, но способствовала увеличению листового аппарата за счет размеров листовой пластинки, а также интенсивности процесса цветения в открытом грунте. Наибольшее количество генеративных органов растения виолы образовали к середине июля из рассады с площадью питания 49 см2 : у сорта Красная шапочка этот показатель составил 11 шт., у сорта Крылья бабочки – 12 шт. В августе, в связи с высокими температурами и низкой влажностью воздуха, пышность цветения снизилась у всех вариантов опыта. Конфигурация ячейки не оказала значительного влияния на скорость прохождения фенофаз растений виолы, темпы нарастания листьев, характер цветения как в рассадном периоде, так и при выращивании растений в грунтовых условиях.