WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Щербаков Сергей владимирович

Высокоадаптивный сортимент для нестабильных

условий природной среды Анапо-Таманской зоны

виноградарства

Специальность 06.01.01 – общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар – 2012

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель        

доктор сельскохозяйственных наук

Петров Валерий Семенович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. токсикологической

лабораторией ГНУ СКЗНИИСиВ

Россельхозакадемии

Воробьёва Татьяна Николаевна

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор кафедры виноградарства ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

Матузок Николай Васильевич

Ведущая организация                        ФГБОУ ВПО Российский

государственный аграрный

университет – Московская

сельско-хозяйственная академия

им. К.А. Тимирязева

Защита состоится «27» апреля 2012 г.  в 15:00 часов на заседании

диссертационного  совета Д 006.056.01 при  Государственном  научном

учреждении  Северо-Кавказский  зональный  научно-исследовательский

институт  садоводства  и  виноградарства  по адресу:  350901, г. Краснодар,

ул. 40 лет Победы, 39. Тел./факс 8(861) 257-57-02, 

Е-mail: kubansad@kubannet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии, с авторефератом – на официальном сайте ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии http://www.kubansad.ru

Объявление о защите и автореферат размещены на официальном сайте ВАК РФ http://vak.ed.gov.ru, автореферат разослан «27» марта 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук                                В.В. Кудряшова

1 Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Производство винограда и качество продукции в значительной степени зависит от биотических и абиотических факторов природной среды, глобального и локального изменений климата.

Природные факторы конкретных агротерриторий варьируют в определенном диапазоне, как правило, благоприятном для возделывания сельскохозяйственных культур. В отдельные годы параметры природной среды выходят за пределы оптимальных значений, вызывая стресс растений.

По данным А.А. Жученко (2010) в последние 30-40 лет участились стрессовые явления, связанные с глобальными и локальными изменениями климата. По данным метеостанции г-к Анапы в последние 35 лет размах варьирования минимальных температур воздуха увеличился от -8С в 1977-1978 гг. до -12С в 2006-2007 гг., увеличилась повторяемость стрессовых температур воздуха в период перезимовки винограда.

В связи, с неустойчивыми зимами последних лет повысился спрос на сорта с высоким адаптивным потенциалом, особенно с высокой зимостойкостью и морозоустойчивостью. Большинство сортов винограда, ранее считавшиеся устойчивыми к низким температурам, не подтвердили это и встал вопрос об их комплексном и более глубоком изучении, включая физиологические и биохимические исследования в Анапо - Таманской агроэкологической зоне. Это исследование является актуальным для современного виноградарства не только Краснодарского края, но и всего Юга России.

Для эффективного использования богатого ресурсного почвенно-климатического потенциала  агротерриторий в продукционном процессе необходимы сорта винограда, адаптированные к конкретным условиям возделывания, температурным и водным стрессам, с высоким уровнем реализации потенциала хозяйственной продуктивности.

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Северо – Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства Российской сельскохозяйственной  академии  в  соответствии  с тематическим планом НИР, № государственной регистрации 01.2.006.07.520.

Цель исследований. Формирование сортимента с высоким адаптивным потенциалом к абиотическим стрессам зимне-весеннего периода, обеспечивающего устойчивое производство винограда в нестабильных условиях природной среды Анапо-Таманской агроэкологической зоны.

Задачи исследований:

  1. Выявить фенологические и агробиологические особенности у сортов винограда различного видового и эколого-географического происхождения, провести сравнительную оценку показателей продуктивности и качества урожая.
  2. Изучить особенности адаптации к изменяющимся условиям среды у сортов винограда различного происхождения и назначения в естественных полевых условиях.
  3. Дать оценку адаптационному потенциалу изучаемых сортов по физиологическим и биохимическим показателям устойчивости растений винограда к абиотическим стрессам зимне-весеннего периода в зависимости от их генотипических особенностей.
  4. Выделить сорта по комплексу агрономически ценных и хозяйственных показателей с высоким адаптивным потенциалом для широкого практического использования в  селекции и субъектами производства винограда в Анапо-Таманской агроэкологической зоне.

Научная новизна исследований.

  • Приведены в систему научные сведения о фенологических, агробиологических и  физиолого-биохимических параметрах сортов винограда различного видового и эколого-географического происхождения в единых агроэкологических условиях Анапо-Таманской зоны.
  • Впервые изучен адаптивный потенциал сортов винограда в условиях низкотемпературного стресса в зимний период, зимостойкость и морозоустойчивость различных органов растения (побег, почки, кора) путём проведения физиолого-биохимических опытов.
  • Установлено влияние действия защитных функций растения в зимний период на урожайность и качество урожая.
  • Получена экспериментальная информация для раскрытия механизма формирования устойчивости сортов винограда к низким температурам в зимний период.

Практическая значимость работы. Выделены сорта с высоким адаптивным и хозяйственно ценным биологическим потенциалом для улучшения сортимента и выращивания винограда в нестабильных условиях природной среды Анапо-Таманской агроэкологической зоны. Определены основные технико-экономические показатели винограда и продукции, повышающие конкурентоспособность отечественных товаропроизводителей на рынке винограда и вина.

Выделены сорта винограда для использования в селекции на устойчивость  к биотическим и абиотическим факторам природной среды, улучшение показателей продуктивности и качества продукции.

Основные положения, выносимые на защиту:

  • Устойчивая зависимость сроков прохождения основных фенологических фаз вегетации от метеоусловий.
  • Адаптивный потенциал сортов винограда в естественных полевых условиях низкотемпературного стресса.
  • Адаптивный потенциал сортов винограда по лабораторным физиологическим и биохимическим показателям.
  • Стабилизация плодоношения, повышение уровня реализации потенциала хозяйственной продуктивности сортов винограда с высоким адаптивным потенциалом в стрессовых условиях биотических и абиотических факторов среды произрастания.
  • Сохранение качественных показателей продукции у сортов с высоким адаптивным потенциалом.
  • Экономически эффективные сорта винограда для конкурентоспособного производства продукции.

Апробация работы. Результаты исследований доложены: на ученых советах ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии (2007, 2008, 2009, 2010);  3-ей Всероссийской научной конференции молодых ученых и студентов «Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных наук в регионах» (Анапа, 2007).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 научных статей, отражающие основные результаты диссертации, в том числе 2 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах, состоит из введения, 3 глав, выводов, рекомендаций производству, включает 25 таблиц, 52 рисунка. Список используемой литературы включает 112 наименований, в том числе  28  иностранных источников.

2 Основное содержание работы

Введение. Приведено обоснование актуальности работы, определены цели и задачи исследований, обозначена научная новизна, практическая значимость работы и основные положения, выносимые на защиту.

2.1 Состояние изученности и основные тенденции совершенствования сортимента винограда (аналитический обзор литературы). Раскрыто состояние отрасли виноградарства юга Российской Федерации, показаны роль селекции в интенсификации сельскохозяйственного производства, современные тенденции в изменении сортимента, выделены актуальные проблемы современного сортимента, обозначена роль адаптивности виноградных растений в период вегетации и состоянии покоя, адаптивный потенциал у сортов разных видов и эколого-географических групп.

2.2 Условия, объекты и методы исследований

Условия проведения исследований. Исследования выполнены на виноградниках Ампелографической коллекции ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии в лаборатории физиологии и биохимии СКЗНИИСиВ.

Почва на опытном участке представлена чернозёмом каштановым карбонатным среднемощным. Эта почва сформировалась на делювиальном облесованном тяжелом  суглинке.

Атмосферные осадки в 2006 и 2010 гг. на участке исследований были близки к среднемноголетней норме и составляли соответственно 543 и 579 мм. Среднемноголетняя норма – 560 мм. В 2007, 2008 и 2009 гг. годовая сумма осадков была меньше нормы на 95, 130 и 70 мм соответственно.

Температура воздуха в период перезимовки была неодинаковой. По данным метеостанции г-к Анапы самые жесткие условия перезимовки по величине минимальных температур воздуха были в 2006 г. -24°С и в 2010 г -17°С. В 2007 – 2009 гг. минимальная температура была равна -12 .. -13°С.

Объекты исследований. Исследования проводили на технических сортах винограда интродуцированных и селекции АЗОСВиВ, разного происхождения и сроков созревания (табл. 1).

Методы исследований. Использованы широко признанные в отрасли виноградарства методы полевых и лабораторных исследований.

Агробиологические учеты и фенологические наблюдения проводили по методике М.А. Лазаревского (1963).

Таблица 1 – Объекты исследований – сорта винограда

Наименование

Происхождение

Срок созревания

Кристалл

Межвидовой гибрид

Евро-амуро-американский

Ранний

Бианка

Межвидовой гибрид

Евро-американский

Ранний

Бархатный

V. vinifera

Восточной группы

Средний

Красностоп АЗОС

Межвидовой гибрид

Евро-американский

Средне - поздний

Достойный

Межвидовой гибрид

Евро-американский

Средне - поздний

Каберне Совиньон

V. vinifera

Западно-европейской группы

Средне - поздний

Первенец Магарача

Межвидовой гибрид

Евро-американский

Поздний

Каберне АЗОС

Межвидовой гибрид

Евро-американский

Поздний

Аг Чакрак

V. vinifera

Восточной группы

Поздний

Виноград 1996 года посадки по схеме 3 × 2,5 м, подвой Кобер 5ББ,

формировка – двусторонний высокоштамбовый спиральный кордон АЗОС.

Для оценки адаптационной устойчивости, интенсивности ростовых и синтетических процессов определяли биометрические показатели роста и развития, продуктивность по общепринятой методике госсортоиспытания.

Содержание свободной и связанной влаги определяли по М.Д. Кушниренко (1991), белки – спектральным методом на приборе UNICO2800 UV/VIS, углеводы – по Н.В. Воробьеву (1985), органических кислот, ионов металлов, фенолкарбоновых и аминокислот - на приборе Капель 103Р.

3 результаты исследований

3.1 Развитие винограда по фазам вегетации в условиях

Анапо-Таманской агроэкологической зоны виноградарства

В Анапо-Таманской агроэкологической зоне динамика развития винограда в годы исследований была неодинаковой и зависела от погодно - климатических условий, происхождения сортов, их биологических особенностей. Начало вегетации изучаемых сортов в Анапо – Таманской агроэкологической зоне в отдельные годы исследований отмечалось во второй и третьей декадах апреля. Более ранним сроком распускания почек отличались сорта раннего срока созревания. В среднем за период исследований, с 2007 по 2010 годы, они начинали вегетацию раньше средних и поздних сортов соответственно на 2 и 3 дня.

Практически все сорта независимо от их происхождения в погодных условиях 2007 и 2010 годов по сравнению с 2008 и 2009 годами начинали цветение раньше в среднем на 7 дней. Максимальная разница в отдельные годы достигала 10 дней, минимальная – 4 дня. Основной причиной более раннего срока начала цветения был благоприятный температурный режим.

Гибриды межвидового происхождения начинали цветение раньше европейских сортов, 3 - 8 июня. У европейских сортов начало цветения было в более поздние сроки, в среднем с 5 по 9 июня.

Ранние сорта начинали цветение 3 – 5 июня, средние и средне – поздние – 5 – 8, поздние – 5 – 9 июня.

Полная физиологическая зрелость ягод винограда быстрее всех наступала у сортов раннего срока созревания: Кристалл и Бианка соответственно 16 и 18 августа, затем у сортов среднего и средне – позднего сроков созревания: Бархатный, Достойный, Красностоп АЗОС, Каберне Совиньон с 8 по 24 сентября. Позднее всех физиологическая зрелость ягод винограда наступала у сортов позднего срока созревания: Первенец Магарача, Каберне АЗОС, Аг Чакрак в период с 13 по 27 сентября.

Продолжительность вегетации ранних сортов составила 132–134 дня, средних и средне–поздних – 149 – 158, поздних – 154 – 160 дней (рис. 1).

Рисунок 1 – Продолжительность фенологических фаз

вегетации у разных сортов винограда, 2007 – 2010 гг.

3.2 Адаптивный потенциал сортов винограда

Адаптивный потенциал сортов винограда в естественных полевых условиях.

В полевых условиях адаптивный потенциал сортов определяли по количеству распустившихся глазков после перезимовки. В среднем за 2006 – 2010 гг. доля распустившихся глазков у изучаемых сортов варьировала в интервале 87 – 67 %. Из числа изучаемых наиболее устойчивыми к морозу были сорта Достойный, Кристалл, Бианка. У них доля распустившихся глазков была выше 86 %. Сорта Аг  Чакрак Первенец Магарача, Каберне Совиньон и Каберне АЗОС в полевых условиях показали среднюю устойчивость к низким температурам воздуха. Доля распустившихся глазков у них была равна 78 – 71 %. Самый низкий адаптивный потенциал был у сорта Бархатный. Доля распустившихся глазков у этого сорта не превышала 67 % (рис. 2).

Наиболее ярко адаптивный потенциал винограда в полевых условиях проявился в 2006 и 2010 годах, при понижении температуры воздуха  до критических значений - 24С и - 20С соответственно.

Рисунок 2 – Адаптивный потенциал винограда, 2006-2010 годы

В 2006 г. при понижении температуры воздуха до -24°С  наибольшую устойчивость к низкотемпературному стрессу показали сорта Достойный, Кристалл, Бианка. Низкая устойчивость была зафиксирована у сортов Бархатный, Каберне АЗОС, Каберне Совиньон. В 2010 г. при понижении температуры воздуха до -20°С  тенденция повторилась (рис. 3).

А                                                В

Рисунок 3 – Адаптивный потенциал винограда, 2006 г. (А), 2010 г. (В)

В оптимальных условиях перезимовки, 2007 – 2009 гг., количество погибших глазков  не превышало 15 %. Все изучаемые сорта хорошо переносят  временное понижение температуры воздуха до -13°С (рис. 4).

Таким образом, более высоким адаптивным потенциалом в критических условиях перезимовки обладают сорта Кристалл, Достойный, Бианка.

Рисунок 4 – Адаптивный потенциал винограда, 2007-2009 год

Наибольшую адаптивность в условиях зимнего низкотемпературного стресса показали гибриды евро-амуро-американского происхождения и сорта ранних и средних сроков созревания (рис. 5).

А                                                В

Рисунок 5 – Адаптивный потенциал сортов разного происхождения (А)

и сроков созревания (В), 2006 – 2010 гг.

Адаптивный потенциал сортов винограда по данным физиологических и биохимических исследований.

Для характеристики морозостойкости сортов винограда в лабораторных условиях определяли содержание сухих веществ, общую оводненность, содержание воды в свободной и связанной формах, крахмала, сахара, органических и фенолкарбоновых кислот.

Основными соединениями, входящими в состав сухого остатка, являются углеводы. Накопление сухих веществ в коре винограда определяется суммой тепла в период вегетации и имеет существенные значения. Коэффициент детерминации составил R2 = 0,9876, корреляции r = 0,74 (рис. 6).

Рисунок 6 – Зависимость накопления сухих веществ от суммы тепла,

декабрь 2006 – 2009 гг.

В среднем за 2007-2009 гг. в начале органического периода покоя, в декабре, наибольшее количество сухих веществ было у сортов Кристалл, Бианка, Каберне Совиньон, Каберне АЗОС (табл. 2).

Таблица 2 – Содержание сухих веществ в коре побегов винограда в начале периода вынужденного покоя, 2006-2009 гг.

Сорт

Содержание сухих веществ, %

Декабрь

2006

2007

2008

2009

Ранний срок созревания

Кристалл

58,1

92,48

81,92

80,38

Бианка

90,23

71,29

75,28

Средний и средне – поздний срок созревания

Бархатный

54,7

87,79

77,30

69,70

Красностоп АЗОС

89,58

73,80

62,33

Каберне Совиньон

84,80

85,18

Достойный

87,24

78,69

63,88

Поздний срок созревания

Первенец Магарача

52,6

86,48

70,81

71,37

Каберне АЗОС

88,89

89,99

75,05

Аг Чакрак

83,06

72,38

НСР05

12,2

1,5

2,1

2,2

Следует отметить, что сорта раннего и позднего сроков созревания накапливали сухих веществ в лозе больше, чем сорта среднего срока созревания. В среднем за 2007 – 2009 гг. в декабре у сортов раннего и позднего сроков созревания было сухих веществ соответственно 81,9 и 79,4 %, среднего и средне – позднего сроков созревания – 78,8 %.

Различия между сортами разного видового и эколого-географического происхождения по накоплению сухих веществ к началу перезимовки были незначительными. Наибольшая разница между европейскими, евро-американскими и евро-амуро-американскими сортами не превышала 1,5 %.

К концу перезимовки (февраль) соотношение количества сухих веществ в зависимости от сроков созревания сортов существенно не изменилось. В среднем за 2007 – 2010 гг. сухих веществ было у сортов раннего сроков созревания 68,2 %,  среднего и средне – позднего –  69,2 %, позднего – 70,0 %.

Разница между сортами разного видового и эколого-географического происхождения по содержанию сухих веществ в коре винограда несколько увеличилась. Сохранилась тенденция наибольшего содержания сухих веществ в коре винограда европейских сортов. Далее в убывающем порядке следуют евро-амуро-американские и евро-американские сорта (табл. 3).

Таблица 3 – Содержание сухих веществ в коре побегов винограда в конце периода вынужденного покоя, 2007-2010 гг.

Сорт

Содержание сухих веществ, %

Февраль

2007*

2008

2009

2010

Ранний срок созревания

Кристалл

56,0

53,84

82,13

81,25

Бианка

54,5

53,77

73,16

90,65

Средний срок созревания

Бархатный

63,5

54,82

78,21

84,03

Красностоп АЗОС

57,8

53,13

78,42

79,47

Каберне Совиньон

74,95

84,63

Достойный

55,0

49,91

58,61

75,55

Поздний срок созревания

Первенец Магарача

51,8

53,02

78,89

87,22

Каберне АЗОС

60,5

55,95

57,50

81,68

Аг Чакрак

78,30

78,61

НСР05

2,1

1,4

2,5

1,8

Основными соединениями, входящими в состав сухого остатка, являются углеводы. Их роль для растений весьма значительна, т.к. они связаны с энергетическими процессами, а также устойчивы к низким температурам.

Сравнение эколого-географических групп сортов показало, что у азиатских сортов винограда в начале осени в коре побегов углеводов (крахмала и растворимых сахаров) содержалось больше (13,5 % и 45,0 % соответственно). Имели отличия ранние и поздние сорта. У первых растворимых сахаров и крахмала было меньше, чем у вторых, следовательно, и их соотношение было ниже: 0,37 у ранних и 0,65 у поздних сортов. К декабрю, т.е. к фазе глубокого покоя, произошло изменение содержания этих групп углеводов (табл. 4).

Водоудерживающая способность плазмы клеток обусловлена присутствием в ней таких соединений, как сахароза и пролин. У сортов Кристалл, Бархатный, Первенец Магарача, Каберне Совиньон наблюдается положительная средняя и сильная корреляционная зависимость между изучаемыми признаками, содержанием связанной воды и сахарозы (рис. 7).

Результаты определения содержания сахарозы и пролина в коре виноградной лозы, приведенные в таблицах 5 и 6, показывают динамичное снижение содержание связанной формы воды в коре побегов и одновременно увеличение содержания, как сахарозы, так и пролина. Обменные процессы в растениях в период зимнего покоя становятся более активными, а защитные механизмы набирают свою силу, что в совокупности иллюстрирует процесс их адаптации к экстремальным условиям на фоне повышения температуры воздуха в осенне-зимний период.

Таблица 4 - Изменение углеводов в зависимости от фенологической фазы и генотипических особенностей сортов, 2006-2010 гг.

Сроки созревания

Отбор

образцов

Растворимые

углеводы, мг/г

Крахмал, мг/г

Коэффициент

Межвидовые гибриды

Ранние (Кристалл)

I (сентябрь)

3,05

8,1

0,37

Поздние (Первенец Магарача)

I (сентябрь)

7,5

11,0

0,69

V. vinifera Восточной группы


Средне-поздние

(Бархатный)

I (сентябрь)

7,4

11,3

0,65

Межвидовые гибриды

Ранние (Кристалл)

II (декабрь)

13,3

6,4

1,62

Поздние (Первенец Магарача)

II (декабрь)

14,08

9,39

1,54

V. vinifera Восточной группы

Средне-поздние (Бархатный)

II (декабрь)

14,7

6,0

2,45

НСР05

2,3

1,6

0,9

Рисунок 7 – Зависимость водоудерживающей способности плазмы

от содержания сахарозы и пролина

Таблица 5 – Содержание сахарозы в коре побегов винограда за период вынужденного покоя, 2006-2010 гг.

Сорт

Сахароза, %

декабрь

февраль

2006*

2007*

2008

2009

2007*

2008

2009

2010

Ранний срок созревания

Кристалл

14,71

15,85

0,81

5,31

9,04

1,95

4,32

5,97

Бианка

14,92

0,49

6,44

12,00

4,93

9,50

8,11

Средний, средне – поздний срок созревания

Бархатный

19,3

14,14

0,61

7,17

14,78

3,84

7,48

9,34

Красностоп АЗОС

13,98

0,47

8,50

14,54

2,42

6,06

9,63

Каберне Совиньон

1,17

5,45

9,01

7,27

Достойный

12,01

0,21

7,32

12,72

3,39

9,04

10,72

Поздний срок созревания

Первенец Магарача

19,6

18,14

0,88

7,01

14,01

2,60

8,81

8,77

Каберне АЗОС

13,98

0,28

5,40

12,31

3,52

9,22

6,73

Аг Чакрак

0,67

4,97

6,32

6,74

НСР05

4,11

1,28

0,42

0,84

1,30

0,93

1,04

0,97

*Сумма сахаров

Таблица 6 – Содержание пролина в коре побегов винограда в период вынужденного покоя, 2006-2010 гг.

Сорт

Пролин, %

декабрь

февраль

2007

2008

2009

2008

2009

2010

Ранний срок созревания

Кристалл

8,0

21,2

46,0

32,0

24,4

224,5

Бианка

4,36

34,3

171,9

40,2

80,7

215,5

Средний срок созревания

Бархатный

10,9

20,1

86,0

32,2

87,7

128,9

Красностоп АЗОС

13,5

57,2

89,4

78,7

141,4

Каберне Совиньон

20,4

104,9

46,7

129,4

Достойный

7,3

8,1

80,6

21,6

38,4

87,3

Поздний срок созревания

Первенец Магарача

6,9

13,6

151,6

131,6

118,0

148,9

Каберне АЗОС

9,2

14,4

50,4

23,4

90,1

177,5

Аг Чакрак

44,3 

34,7

92,2

НСР05

1,6

2,4

5,3

6,0

4,3

5,4

В результате проведенных исследований, основанных на  содержании связной воды и сухих веществ, хорошо прослеживается адаптивность к низким температурам у сортов Кристалл, Бархатный и Красностоп АЗОС. Эти сорта можно порекомендовать для широкого практического использования. Сорта Каберне Совиньон, Первенец Магарача не обладают такими характеристиками. Остальные сорта занимают промежуточное положение.

Для винограда, как и для других многолетних растений характерно постепенное снижение оводненности тканей и повышение водоудерживающей способности клеток. На изменение данных показателей в большей степени влияют биологические особенности, связанные со сроком созревания ягод. У изучаемых сортов винограда содержание воды в побегах и почках постепенно снижалось вплоть до марта, при повышении температуры воздуха до 5-10С. Более существенные различия по показателям водного режима были отмечены у сортов раннего и позднего срока созревания внутри группы европейских сортов.

К концу весеннего периода содержание воды начинало возрастать, а водоудерживающая способность снижаться.

Данная закономерность обусловлена необходимостью увеличения водного пула для метаболических и физиологических нужд растений, а также ослаблением погодного прессинга.

Теряют воду в процессе подготовки к покою в зимний период не только ткани побегов, но и зимующие почки. Разницы по этому показателю между группами сортов не отмечалась. Была между ранними и более поздними сортами. Установлена тесная взаимосвязь между оводненностью коры побегов винограда и адаптивным потенциалом винограда разных сроков созревания (табл. 7).

Таблица 7 – Оводненность коры побегов винограда, 2006-2010 гг.

Сорт

Оводненность, %

декабрь

февраль

2006

2007

2008

2009

2007

2008

2009

2010

Ранний срок созревания

Кристалл

41,87

7,51

18,08

19,62

44,02

46,16

17,87

18,75

Бианка

9,67

28,71

24,72

45,54

45,99

26,84

9,35

Средний срок созревания

Бархатный

45,30

12,24

22,70

30,30

36,53

45,18

21,79

15,97

Красностоп АЗОС

10,42

26,20

37,67

42,22

46,82

21,58

20,53

Достойный

12,76

21,31

36,12

44,98

49,37

41,39

24,45

Поздний срок созревания

Первенец Магарача

47,40

13,52

29,19

28,63

48,23

37,77

21,11

12,78

Каберне АЗОС

11,11

10,01

24,95

39,48

44,40

42,5

18,32

Каберне Совиньон

15,60

14,82

25,05

15,37

Аг Чакрак

16,94

27,62

21,7

21,39

НСР05

4,15

1,33

1,95

2,08

1,84

1,75

2,31

1,65

Для сортов раннего и среднего сроков созреваниия зависимость обратная. С уменьшением оводненности коры побегов винограда, повышается адаптивный потенциал, увеличивается доля распустившихся глазков после перезимовки у ранних сортов (Кристалл, Бианка) и средних (Бархатный, Красностоп АЗОС, Достойный). При  коэффициенте  детерминации  0,99  коэффициент  корреляции был равен - 0,77 (рис. 8).

Рисунок 8 – Зависимость доли распустившихся глазков

после перезимовки от оводненности коры побегов

у ранних и средних сортов винограда, 2006 - 2009 гг.

Для сортов позднего срока созревания зависимость прямая. Чем меньше оводненность коры побегов винограда, тем ниже адаптивный потенциал, меньше доля распустившихся глазков после перезимовки в условиях стрессовых температур зимнего периода. При коэффициенте детерминации 1,0 коэффициент корреляции был равен 0,72 (рис. 9).

Рисунок 9 – Зависимость доли распустившихся глазков

после перезимовки от оводненности коры побегов у сортов

винограда, позднего срока созревания, 2006 - 2009 гг.

3.3 Агробиологическая характеристика изучаемых сортов винограда

Неблагоприятные условия 2006 года, особенно стрессовые низкие температуры в зимний период (t - 24C), существенно отразились на плодоношении изучаемых сортов. Их влияние ощущалось в 2007 и 2008 годы исследований. Оптимальное плодоношение наступило только в 2009 году.

Количество развившихся и плодоносных побегов на куст является реакцией растений конкретного сорта винограда на складывающиеся экологические условия среды произрастания и свидетельствует о биологическом потенциале развития каждого конкретного сорта.

За время исследований более высокими показателями продуктивности (коэффициенты плодоношения и плодоносности) отличались высокоадаптивные сорта: Бианка, Кристалл, Первенец Магарача, Бархатный.

Коэффициент плодоношения был выше у межвидовых гибридов, сортов раннего срока созревания, кристалл и бианка. Это связано с большим количеством развившихся побегов от общего числа глазков, а также хорошим отзывом на кроткую обрезку. Коэффициент плодоносности также был выше у межвидовых гибридов, сортов Первенец Магарача и Бархатный. Это было связано с большим количеством гроздей на плодоносный побег (табл. 8).

Таблица 8 - Элементы плодоношения, 2006-2010 гг.

Сорт

Коэффициент

плодоношения

Коэффициент

плодоносности

Бианка

1,8

1,9

Кристалл

1,7

1,9

Первенец Магарача

1,7

1,9

Бархатный

1,6

1,8

Красностоп АЗОС

1,5

1,7

Каберне АЗОС

1,4

1,7

Каберне Совиньон

1,3

1,6

Достойный

1,4

1,6

Аг Чакрак

1,2

1,5

НСР05

0,4

0,3

Самая высокая урожайность наблюдалась у сортов с высоким коэффициентом плодоношения и наибольшей массой грозди – Первенец Магарача, Бархатный (рис. 10).

Показатели качества винограда, сахаристость и кислотность, в среднем за три года соответствовала минимальным требованиям: для белых сортов – 16,0-19,0 г/100см3, для красных – 19,0-21,0 г/100см3.

Рисунок 10 - Урожайность изучаемых сортов винограда, 2007-2010 гг.

А самым высокими показателями обладали у красных сортов – Красностоп АЗОС и Каберне АЗОС, у белых – Кристалл и Бархатный. Низкие у сорта Аг Чакрак, что можно объяснить происхождением (восточно-азиатская группа) – недостаточным количеством суммы активных температур и в отдельные годы у сорта Каберне АЗОС (2008 г.) – угнетенность растения в целом (рис. 11).

Рисунок 11 - Качественные показатели урожая, 2007-2010 гг.

Дегустационная оценка вин из всех исследуемых сортов винограда варьирует от 7,4 до 8,2 балла. Среди белых сортов выделяется сорт Бархатный (8,2 балла, десертное вино) и сорт Бианка (7,65 балла, сухое вино). Среди красных вин наибольшую оценку получил сорт Красностоп АЗОС (8,1 балла сухие и десертные вина)

Таблица 9 – Средняя дегустационная оценка вин, 2006-2010 гг.

Сорт

Дегустационная оценка, балл

сухие вина

десертные вина

Бианка

7,65

7,70

Кристалл

7,60

-

Первенец Магарача

7,40

-

Бархатный

-

8,20

Красностоп АЗОС

8,10

8,10

Каберне АЗОС

8,00

7,85

Каберне Совиньон

8,05

7,90

Достойный

7,90

7,85

3.4 Экономическая эффективность изучаемых сортов

Наибольшими показателями рентабельности обладали сорта с высокой урожайностью Первенец Магарача, Бархатный и Красностоп АЗОС. Установлено, что рентабельность конечной продукции прямо пропорциональна урожайности и обратно пропорциональна себестоимости продукции. Формирование высокой урожайности способствовала высокой адаптивности у этих сортов (табл. 10).

Таблица 10 – Экономическая эффективность виноматериала, получаемого из сортов винограда

Сорт

Урожайность,

ц/га

Себестоимость

винограда,

руб./ц

Себестоимость сухого виноматериала, руб./дал

Выручка

через вино-продукцию,

тыс. руб./га

Рентабельность производства виноматериала, %

Первенец Магарача

99

999

255,6

286,2

61,6

Бархатный

80

1095

280,1

231,3

47,5

Красностоп АЗОС

75

1128

288,5

216,8

43,2

Бианка

66

1201

307,2

190,8

34,4

Ак Чакрак

66

1201

307,2

190,8

34,4

Кристалл

65

1210

309,5

187,9

33,4

Каберне Совиньон

63

1230

314,6

182,1

31,3

Достойный

62

1240

317,2

179,2

30,2

Каберне АЗОС

(контроль)

42

1447

370,1

121,4

11,6

Цена реализации 1 дал сухого виноматериала - 413,0 руб.

ВЫВОДЫ

  1. В Анапо-Таманской агроэкологической зоне виноградарства в период с 1977 по 2011 год наблюдается устойчивая тенденция углубления и увеличения частоты проявления зимних низкотемпературных стрессов для винограда. По данным метеостанции г. Темрюка за последние 35 лет размах варьирования минимальных температур воздуха увеличился от -4С в 1977-1978 гг. до -14С в 2011-2012 гг.; абсолютный минимум температур воздуха уменьшился от -16С в 1977 г. до -25С в 2012 г.; увеличилась повторяемость минимальных температур воздуха до 20 % (1 раз в 5 лет), вызывающих гибель кустов и их элементов.
  2. В условиях глобального и локального изменения климата одним из основных принципов обеспечения устойчивости ампелоценозов и стабильного плодоношения винограда является формирование научно-обоснованных зонально-ориентированных высоко адаптивных сортиментов к низкотемпературным стрессам.
  3. Адаптивность изучаемых сортов в условиях низкотемпературных стрессов 2006 и 2010 гг. по количеству распустившихся глазков была неодинаковой и зависела от минимальной температуры воздуха, видового происхождения и биологических особенностей сортов. Высоким адаптивным потенциалом выделялись межвидовые евро-амуро-американские и  евро-американские гибриды.
  4. В условиях понижения минимальных температур воздуха до -24С в 2006 г. высокий адаптивный потенциал показали сорта, относящиеся к группе межвидовых гибридов Кристалл, Бианка, Достойный. В 2010 г. при более мягком понижении температуры воздуха до -20С  тенденция повторилась, наибольшую устойчивость показали те же сорта, а также Аг Чаграк, Первенец Магарача, Каберне АЗОС. 
  5. Высокая адаптивность к низким температурам выделенных сортов подтвердилась результатами лабораторных физиологических и биохимических исследований, по содержанию связной воды и сухого вещества. Эта  зависимость хорошо прослеживается у сортов Кристалл, Бархатный, Аг Чаграк и Красностоп АЗОС.
  1. Сорта с высоким адаптивным потенциалом в условиях низкотемпературного стресса отличались стабильным плодоношением. Наибольшие коэффициенты плодоношения k1 = 1,7 – 1,8 и плодоносности k2 = 1,8 – 1,9 наблюдались у сортов раннего срока созревания Бианка, Кристалл, Бархатный и Первенец Магарача.
  2. Наибольшей урожайностью в агроэкологических условиях Анапо-Таманской зоны виноградарства в период с 2007 по 2010 гг. отличались сорта Первенец Магарача (9,9 т/га), Бархатный (8,0 т/га), Красностоп АЗОС (7,5 т/га), Кристалл (6,5 т/га), Достойный (6,2 т/га).
  3. Содержание сахаров у всех сортов было в пределах нормы (у белых сортов 17 – 19 г/100см3, красных – 19 – 21 г/100см3), что позволяло получать качественные сухие вина.
  4. По совокупности агробиологических, адаптивных и хозяйственно ценных признаков выделены сорта Кристалл, Бианка, Достойный, Аг Чаграк, Первенец Магарача, Каберне АЗОС для использования в селекции в качестве исходных родительских форм и формирования высокоадаптивных сортиментов для устойчивого производства винограда в нестабильных условиях природной среды Анапо-Таманской агроэкологической зоны виноградарства.

Рекомендации для практического

использования результатов исследований

  1. По совокупности агробиологических, адаптивных и хозяйственно ценных признаков для практического использования выделены сорта Кристалл, Бианка, Достойный, Первенец Магарача, Красностоп АЗОС.
  2. Выделенные сорта являются основой для формирования высокоадаптивных сортиментов в Анапо - Таманской агроэкологической зоне с целью обеспечения устойчивого производства винограда в нестабильных климатических условиях.
  3. Выделенные сорта рекомендуются для использования в генеративной селекции в качестве родительских форм для создания сортов устойчивых к зимним низкотемпературным стрессам, формирования устойчивых ампелоценозов для стабильного производства винограда и высококачественной винодельческой продукции.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

  1. Щербаков, С.В. Оценка адаптационного потенциала перспективных сортов винограда различных эколого-географических групп в условиях Анапского района / С.В. Щербаков, И.В. Хвостова // Сб. «Земля – наш Дом»:  материалы  второй  студенческой  межвузовой науч.- практ. конф.  г. Анапа. – Краснодар, 2007. – С. 30 – 33.
  2. Щербаков, С.В. Высокоадаптивные сорта винограда для качественного виноделия / А.В. Дергунов, С.В. Щербаков, Г.Е. Никулушкина // Оптимальные технолого-экономические параметры биолого-технологических систем:  сб. материалов по основным итогам научных исследований за  2007 г. – Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2008. – С. 334 – 338.
  3. Щербаков, С.В. Динамика физиолого-биохимических показателей у различных по биологии сортов винограда / И.В. Хвостова, И.А. Ильина, В.С. Петров, Ю.Ф. Якуба, Т.В. Схаляко, С.В. Щербаков // Оптимальные технолого-экономические параметры биолого-технологических систем:  сб. материалов по основным итогам научных исследований за  2007 г. – Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2008. – С. 240 – 246.
  4. Щербаков, С.В. Засухоустойчивость сортов винограда разных эколого-географических групп / С.В. Щербаков, И.В. Хвостова // Оптимальные технолого-экономические параметры биолого-технологических систем:  сб. материалов по основным итогам научных исследований за  2007 г. – Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2008. – С. 257 – 258.
  5. Щербаков, С.В. Агробиологические и фенологические характеристики различных эколого-географических групп в условиях Анапа-Таманской зоны / Щербаков С.В. / Сборник Оптимизация технолого-экономических параметров структуры агроценозов и регламентов возделывания плодовых культур и винограда. 2008. - С. 38-44
  6. Щербаков, С.В. Биохимические и физиологические параметры различных по биологии сортов винограда при изменении экологии ампелоценозов / И.А. Ильина, В.С. Петров, Ю.Ф. Якуба, Т.В. Схаляко, С.В. Щербаков // Виноделие и виноградарство. – 2008. – № 3. – С. 30 – 31.
  7. Щербаков, С.В. Биохимические и физиологические параметры различных по биологии сортов винограда в условиях низкотемпературного стресса / И.А. Ильина, В.С. Петров, Ю.Ф. Якуба, Т.В. Схаляко, В.В. Кудряшова, С.В. Щербаков // Виноделие и виноградарство. – 2008. – № 4. – С.  26.
  8. Щербаков, С.В. Физиолого-биологические аспекты влияния температурного и водного режимов на реализацию продукционного потенциала виноградных растений / Н.И. Ненько, И.А. Ильина, Т.В. Схаляко, С.В.  Щербаков, В.С. Петров, М.Ю. Абреч, Ю.Ф. Якуба // Методы и регламенты оптимизации структурных элементов агроценозов и управления реализацией продукционного потенциала растений: сб. материалов по основным итогам научных исследований за 2008 год. – Краснодар:  ГНУ СКЗНИИСиВ, 2009. –  С. 316 – 325.





© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.