Плодоводство
и виноградарство Юга России
Генетические ресурсы, сортоизучение, селекция
В апреле 2015 года исполняется 100 лет со дня рождения выдающегося ученого-энолога, талантливого педагога и замечательного человека Артемия Артемьевича Мержаниана.
В статье дана характеристика виноградовинодельческой отрасли Российской Федерации, актуализирована ее социально-экономическая значимость. Приведена историческая ретроспектива развития виноградарства в России. Установлены основные тенденции развития отрасли. Обоснованы причины ее стагнации и функциональные диспропорции в промышленном виноградарстве, обусловленные негативными макроэкономическими тенденциями, нарушениями экономических принципов организации расширенного воспроизводства и недостаточностью форм государственного регулирования. Акцентировано внимание на актуальных проблемах развития отрасли в целях импортозамещения. Проведен анализ мирового производства винограда и вина и определена доля России в его структуре. Дана оценка реализации государственных программ развития виноградовинодельческой отрасли с обоснованием необходимости увеличения их ресурсного обеспечения. Обоснована необходимость развития отечественного питомниководства для обеспечения возрастающего объема закладки насаждений согласно программных заданий высококачественным посадочным материалом, в том числе в целях импортозамещения. Рассмотрены достижения выдающихся ученых в областях биологии, физиологии, ампелографии и энологии. Отмечены существенные изменения за последнее десятилетие в отечественном виноделии, связанные с заменой всего технологического оборудования и переходом на новые технологии. Обусловлена необходимость модификации технологий на выработку высококачественных видов винодельческой продукции с целью снижения издержек на производство, обеспечения безопасности пищевой продукции. Определены приоритетные направления научного обеспечения развития виноградарства и виноделия, учитывающие решения актуальных научных и практических задач. Сформулированы цели, задачи и предмет научного обеспечения развития виноградовинодельческой отрасли. Установлены прогнозируемые технологические сдвиги в отрасли на ближайшую перспективу и критические технологии для обеспечения ее конкурентоспособности.
В задачу исследований входило изучить и выявить особенности вегетации межвидовых гибридов винограда в годичном цикле онтогенеза для их использования в селекции и практическом производстве. Сравнительное изучение сортов винограда межвидового происхождения показало, что в агроэкологических условиях юга России сроки наступления и продолжительность фаз вегетации растений винограда имеют широкий диапазон – от раннего до позднего сроков созревания. Показано, что продолжительность вегетации виноградных растений находится в тесной зависимости от биологических особенностей сортов и температурных условий среды произрастания. По данным проведенных исследований, выявлены сорта винограда с наиболее коротким периодом вегетации (от 140 до 150 дней) и более длительным сроком (от 156 до 168 дней). Установлено, что продолжительность вегетации сортов варьирует по годам наблюдений в зависимости от их реакции на изменение погодных условий. Наиболее стабильный срок вегетации определен у сортов винограда Декабрьский, Августин и Первенец Магарача. Эти сорта имеют большую устойчивость к изменению условий среды произрастания. Наибольший размах варьирования длительности срока вегетации, в зависимости от погодных условий, у сортов винограда Восторг, Оригинал и Зори Анапы. Эти сорта более чувствительны к изменению условий среды произрастания. Наиболее тесная корреляционная зависимость продолжительности вегетации у большинства изучаемых сортов установлена от среднесуточной температуры воздуха в период от распускания почек до физиологического созревания ягод. Показано, что корреляционная зависимость продолжительности вегетации растений винограда от суммы активных температур воздуха средняя и высокая.
В течение ряда лет на Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия проводилась селекционная работа, цель которой была выведение сортов винограда, адаптированных к природно-климатическим условиям возделывания, устойчивых к болезням и вредителям, с высокими показателями продуктивности и качества. Как донор устойчивости к милдью и морозу использовался сорт винограда Криулянский молдавской селекции. Как донор качества и раннеспелости использовался сорт Кардинал. При скрещивании этих сортов винограда преследовались следующие цели: получение новых высококачественных сортов винограда, которые бы обладали красивым внешним видом, повышенной устойчивостью к грибным заболеваниям и морозу, высокими вкусовыми качествами и ранним сроком созревания. По итогам проведённых нами исследований были выделены 16 перспективных форм, полученных при скрещивании. Морфологическое, агробиологическое и фенологическое изучение выделенных форм проводили с использованием классических методов, принятых в виноградарстве. В результате многолетнего гибридологического анализа были выделены, изучены и вегетативно размножены гибридные формы, отличающиеся красивым внешним видом ягод и гроздей, высоким урожаем и качеством продукции на уровне европейских контрольных сортов. В дальнейшем эти формы получили название следующих сортов: Кардинал анапский, Лунный, Тамань, Зори Анапы и Прикубанский. Указано, что выделенные перспективные сорта винограда столового назначения могут быть использованы в дальнейших селекционно-генетических исследованиях. Они могут быть донорами таких ценных качеств, как устойчивость к морозам, нарядный внешний вид гроздей и ягод, невосприимчивость к милдью, продуктивность и качество продукции, что важно при выведении новых сортов винограда.
В современном виноградарстве для борьбы с корневой формой филлоксерой используют прививку европейско-азиатских сортов винограда на подвои – сорта устойчивые к этому вредителю. В данной статье представлена информация о том, какие виды подвоев отечественной и зарубежной селекции используются в современной отрасли виноградарства. Описывается область их использования, указаны полезные свойства подвоев и их недостатки. Цель настоящей работы – выведение новых сортов подвоев винограда, которые не имели бы недостатков существующих подвойных сортов. В статье приведено краткое описание подвойных сортов винограда селекции Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия (АЗОС-1, АЗОС-2, АЗОС-3, АЗОС-4, АЗОС-5 и АЗОС-6). Указано, что эти подвои отличаются высокой устойчивостью к листовой форме филлоксеры, хлорозу и ряду других заболеваний виноградного куста. Они имеют короткий период вегетации, высокий выход стандартных черенков с гектара и другие полезные свойства. В статье также даётся описание новой формировки подвойных кустов винограда со свободным свисанием побегов «АОС-1», разработанной Анапской опытной станцией виноградарства и виноделия. Указаны все достоинства и преимущества этой формировки по сравнению с другими конструкциями виноградных кустов. Особо отмечено, что при использовании данной формировки повышается производительность труда на обрезке кустов и заготовке черенков; сокращаются затраты при борьбе болезнями и вредителями а виноградниках, повышается выход стандартных подвойных черенков винограда на 27-33%.
Физиология и биохимия растений
Европейские сорта винограда, составляющие основную сырьевую базу нашего виноделия, имеют ряд качественных преимуществ в готовых винах, но и имеют недостатки в продуктивности и устойчивости к нашим природно-климатическим условиям возделывания. Для закладки новых насаждений белых сортов винограда используется старый сортимент, который в экстремальные зимы 2005-2006 годов оказался сильно поврежденным. Целью наших исследований является изучение физико-химического и биохимического состава виноматериалов и вин из перспективных сортов винограда. Их характеристика по основным оценочным показателям позволит создать целую серию новых качественных вин. В данной статье представлены результаты многолетнего изучения новых высокоадаптивных сортов винограда. Исследования, проводимые на Анапской опытной станции виноградарства и виноделия в период с 2001 по 2013 годы, позволили выявить ряд перспективных белых технических сортов, которые обладают устойчивостью к неблагоприятным экологическим факторам среды и способных давать высококачественные вина. По органолептическим свойствам самыми лучшими образцами были признаны виноматериалы из винограда сортов Варваровский, Золотая осень, Бокатор (7,85 балла), Рислинг АЗОС (7,83 балла), Арабушло (7,8 балла) и контроль Алиготе (7,78 балла). По физико-химическим показателям все опытные виноматериалы соответствовали требованиям ГОСТ. По суммарному накоплению биологически активных веществ выделился виноматериал из винограда сорта Мцване кахетинский (47,6 мг/дм3). По результатам проведенных нами многолетних исследований делается вывод, что выделенные сорта винограда следует разрешить к использованию в промышленных целях, а также широко использовать в селекционной работе как доноров морозоустойчивости, засухоустойчивости и качества вина, что расширит границы устойчивого производства винограда в регионе.
Управление плодородием почвы
Водная эрозия ежегодно наносит большой урон сельскохозяйственным землям всего мира. Борьба с эрозией почв – одна из важнейших государственных задач в системе мер, направленных на сохранение и преобразование ландшафта. Основными факторами развития эрозии являются: климатические, топографические, геологические, почвенные, биологические и уровень хозяйственной деятельности человека. Эрозия почв на виноградниках – одна из приоритетных проблем в современном виноградарстве. Цель проводимых нами исследований – изучить процесс развития водной эрозии почвы на виноградниках. Объект наших исследований – почвы виноградников, подверженные водной эрозии. Используемые в работе методы исследований: маршрутно-полевые обследования, лабораторное изучение водно-физических свойств почвы. В данной статье приводится описание основных факторов, обусловливающих развитие водной эрозии почвы на виноградниках. Отмечено, что водной эрозии более подвержены почвы легкого состава с низким содержанием органического вещества. Также установлено, что водная эрозия может проявляться на склонах, начиная от 1°. Показано и научно обосновано отрицательное влияние системы содержания почвы виноградников по типу черного пара. Предложены пути снижения механической нагрузки на почву и предотвращения развития деградационных процессов почв на виноградниках. Указано, что при закладке виноградников необходимо проведение почвенных исследований с целью оценки потенциала участка; необходимо провести планирование участка чтобы нивелировать микровозвышенности и микропонижения, что предотвратит дальнейшее развитие водной эрозии. Наиболее действенным методом борьбы с эрозией почвы является использование травяного покрова, что почти полностью предотвращает развитие эрозионных процессов.
Управление качеством
В Краснодарском крае, ввиду усиленного развития производства винограда столовых и технических сортов в крестьянско-фермерских хозяйствах, актуализировался вопрос создания малогабаритных высокотехнологичных предприятий, производящих высококачественные конкурентоспособные сортовые вина, контролируемые по наименованию и географическому происхождению. Чтобы малое предприятие стало достаточно конкурентоспособным, ему необходимо внедрять в производство полноценную оптимизированную систему менеджмента качества (СМК). Проблемой, возникающей при формировании на малом предприятии системы СМК, является определение условий производства и проверки качества продукции. Для обеспечения соответствия системы менеджмента качества требованиям нормативных документов требуется создание системы мониторинга и измерения технологических и организационных процессов, показателей качества продукции. Этим вопросам отвечает комплекс процессов, связанных с контролем, измерением, анализом и улучшением продукции и процессов. Данная статья посвящена разработке руководства по процессу «Мониторинг и измерения продукции и процессов» для малого инновационного предприятия «Микровиноделие». Основным назначением данного руководства является контроль и измерение текущих значений качества и безопасности винодельческой продукции, технологических процессов и эффективности функционирования системы менеджмента качества в целом. Разработан алгоритм процесса, показано его место в системе менеджмента качества, приведены входные и выходные требования к процессу со ссылками на нормативную документацию. Разработаны критерии оценки качества выполнения данного процесса и матрицы распределения ответственности. Системное выполнение предложенных в разработанном руководстве операций позволит обеспечить стабильный рост малого инновационного предприятия на основе выпуска конкурентоспособной винодельческой продукции независимо от изменения внешних условий среды.
Качество вин, в том числе защищенных географических указаний и защищенных наименований места происхождения, определяется многообразием агробиологических, почвенно-климатических, агротехнических, технологических и иных факторов. Все вышеперечисленные факторы формируют показатели качества на различных этапах производства винодельческой продукции. К винам защищенных географических указаний и защищенных наименований места происхождения предъявляются особо строгие требования, касающиеся как стабильности химического состава, так и агротехники выращивания винограда, используемого в технологии их производства. В данной работе представлены результаты исследования химического состава вин географического наименования, полученных из сорта винограда Каберне-Совиньон в агрофирмах «Мысхако», «Фанагория», «Кубань-Вино», и ликерных вин. Цель работы – выявление различий в химическом составе готовой продукции с учетом идентичности технологии. Методы определения химического состава вин – действующие национальные стандарты РФ, а также методы на основе капиллярного электрофореза, газожидкостной хроматографии, атомно-абсорбционной спектроскопии, инфракрасной спектрометрии. В результате проведенных исследований получены новые сведения о биохимическом составе столовых и ликерных вин, в том числе защищенных географических указаний и защищенных наименований места происхождения в зависимости от условий зоны выращивания винограда. Выявлены различия в содержании фенольных соединений, отдельных групп полифенолов, биологически активных веществ и антиоксидантной активности при близком сортовом составе вина, одинаковой технологии и однотипном оборудовании. Полученные в результате проведенных исследований данные свидетельствуют о влиянии агротехнических условий, а также природно-почвенных факторов зоны возделывания винограда на химический состав произведенных вин.
Качество игристых вин и Российского шампанского всегда должно соответствовать требованиям нормативной документации по физико-химическим, органолептическим показателям и показателям безопасности. Игристые вина и Российское шампанское должны обладать хорошим пенообразованием. Еще одно важное требование к этой группе белых вин – наличие и длительное сохранение светло-соломенной или соломенной окраски, без проявления тонов окисленности в цвете и вкусе. Однако, далеко не вся продукция отечественных предприятий, производящих игристые вина, и российское шампанское отвечают этим требованиям. Цель нашей работы – оценить физико-химические показатели вин, производимых предприятиями Российской Федерации. В качестве объектов исследований использовали образцы вин, пересыщенных диоксидом углерода, приобретенных в торговой сети и на предприятиях Краснодарского края. Органолептическую оценку вин проводили в соответствии с ГОСТ 32051-2013. Давление диоксида углерода в бутылке замеряли по ГОСТ 12258-79. Показатель пенообразующей способности (F) определяли с применением прибора З.Н. Немцовой. Другие показатели пенистых свойств оценивали с помощью прибора Mosalux. В данной статье представлены органолептические показатели игристых и шампанских вин, производимых предприятиями России, определены показатели игристых и пенистых свойств вин. Проведенный нами мониторинг качества белых игристых вин и Российского шампанского показал, что далеко не вся продукция соответствует вышеперечисленным критериям качества. Разброс показателей пенистых свойств говорит о нестабильности качества отечественных вин. Указано, что причины этого – качество исходных столовых виноматериалов, технологические приемы обработки виноматериалов, раса дрожжей и условия вторичного брожения.
Цель представленной работы – осуществить анализ помутнений винодельческой продукции, идентифицировать их причину, определить состав осадков помутневших вин. В качестве объектов исследований использовали сухие, полусухие, полусладкие белые и красные столовые вина, вина специальные и ликерные, произведенные предприятиями Краснодарского края. В работе использованы современные аналитические методы – микробиологический, спектральный, хроматомаcc-спектрометрия. Состав осадка определяли с применением красителей и методики, разработанной автором. Электрокинетический потенциал осадков определяли методом электрофореза. В результате исследований установлено, что вина по-прежнему остаются неустойчивыми против коллоидных и кристаллических помутнений. Показано, что столовым винам свойственны кристаллические, коллоидные и (в меньшей степени) биологические помутнения. В составе осадков идентифицированы микроорганизмы – дикие и винные дрожжи, уксуснокислые и молочнокислые бактерии, а также белки, полисахариды, катионы металлов; в красных винах – фенольные соединения. Кроме кальциевых и калиевых катионов в кристаллических осадках обнаружены (в значительно меньших количествах) катионы натрия, липиды, белки и фенольные вещества, придававшие кристаллам специфическую окраску. При анализе коллоидных осадков установлено, что в последнее 10-летие соотношение между основными высокомолекулярными веществами осадков изменялось в сторону белковой фракции, особенно в специальных (ныне ликерных) винах. Увеличилось количество трудноудаляемых белков и их комплексов с полисахаридами. Впервые в составе коллоидных осадков обнаружено присутствие серы, в том числе бисульфитных производных. Отмечено, что количество помутнений в высококачественных винах в сравнении с 2002 годом уменьшилось, чего нельзя сказать о продукции массового спроса, особенно о полусладких винах.
Фитосанитарное состояние растений
Современная концепция стабильного производства винограда основана на стратегии формирования устойчивых агроценозов с использованием биотического и абиотического потенциала высокоадаптивных сортов. К основным вредоносным организмам на виноградниках юга России относятся милдью, оидиум, антракноз, бактериальный рак и другие. При поражении растений они нарушают их ростовые процессы, снижают биологическую и хозяйственную продуктивность, уменьшают срок эксплуатации насаждений винограда. В связи с этим существует высокая потребность в сортах винограда, устойчивых к биотическим и абиотическим факторам среды обитания. Цель настоящей работы – выделить генотипы, устойчивые к хроническим заболеваниям для использования в селекции и промышленном производстве. Исследование влияния фитосанитарного состояния виноградников на рост и плодоношение сортов винограда V. Vinifera разных групп сортов по происхождению выполнено в агроэкологических условиях Черноморской зоны виноградарства (г. Анапа). В качестве объектов изучения использовали пять групп сортов винограда разных по эколого-географическому происхождению. Наблюдения за фитосанитарным состоянием растений винограда в период их вегетации проводили по методике оценки устойчивости сортов к доминирующим вредным организмам. Установлено, что в аномальных погодных условиях наибольшую устойчивость к бактериальному раку, инфекционному хлорозу и короткоузлию показали сорта внутривидовых гибридов. Далее в убывающем порядке следуют сорта Convar orientalis Negr. (восточно-азиатские), Convar pontica Negr. (побережья Черного моря), Convar occidentalis Negr. (западно-европейские). Внутри каждой группы также наблюдается варьирование степени устойчивости сортов к вредным организмам. Показано, что уровень продуктивности кустов винограда находится в тесной отрицательной зависимости от степени поражения растений милдью.
Хранение плодово-ягодной продукции и винограда
Содержание свободных аминокислот в винах тесно связано с их качеством, технологией и как итог – натуральностью. Однако предпринятые ранее попытки определить взаимосвязь между содержанием свободных аминокислот и подлинностью вин привели к противоречивым результатам. Совершенствование аналитических методик определения аргинина, пролина, треонина в плодах, соках и натуральных винах посредством капиллярного электрофореза представляется актуальной и своевременной задачей. В данной статье обсуждена сложность биохимического состава плодов, винограда и продуктов их переработки, в частности виноградных вин. Состав виноградных вин отличается значительным многообразием компонентов, достигающим 800. Оценены существующие проблемы контроля качества и натуральности вин, в частности определения в них содержания аминокислот. В результате систематизации условий анализа предложен методический подход к определению аминокислот в продуктах переработки плодов и винограда с использованием метода капиллярного электрофореза. В процессе проведения эксперимента выбран оптимальный состав раствора электролита для разделения модельной смеси аминокислот и их определения в исследуемых образцах. В качестве основных критериев оценки качества анализа использовали время миграции интересующего компонента, наблюдаемую подвижность ионной формы вещества и другие параметры. Выполнена оптимизация режимов проведения анализа с учетом влияния на разделение иных веществ исследуемых объектов. Статистическая обработка полученных в экспериментах данных позволила установить вариацию массовой концентрации пролина, которая для натуральных белых вин изменяется в пределах 400-1000 мг/дм3, а для натуральных красных вин – от 600 до 2000 мг/дм3. Для необработанных материалов эти показатели могут быть несколько расширены.
Публикации молодых ученых и аспирантов
Цель наших исследований – уточнить вредоносность корневой и листовой формы филлоксеры, определить устойчивость районированных и перспективных сортов винограда к листовой форме филлоксеры, обозначить основные мероприятия в борьбе с карантинным вредителем. Исследования проведены в коллекционных насаждениях Краснодарского края путем фитосанитарного мониторинга виноградников. Для оценки устойчивости сортов к вредным организмам использовали отечественную шкалу, которой более удобно пользоваться при моделировании систем защиты виноградного растения от вредителей и возбудителей болезней. В статье представлены результаты многолетних обследований виноградников Краснодарского края. Показана полевая устойчивость районированных и перспективных сортов винограда к листовой форме филлоксеры и рассмотрены препараты для защиты от этой формы вредителя. Установлено, что устойчивость районированных и перспективных сортов винограда к листовой форме филлоксеры определяется не только морфолого-физиологическими особенностями сорта, но и степенью заселенности кустов вредителем, что приводит к их распространению на сорта, ранее считавшиеся устойчивыми. Указано, что нецелесообразно в один массив подбирать сорта винограда с различной устойчивостью к листовой форме филлоксеры. Принцип подбора сортов для размещения в один массив – сроки созревания и единая технология защиты насаждений от вредных организмов. Отмечено, что ассортимент препаратов в борьбе с листовой формой филлоксеры в настоящее время невелик. Препараты, разрешенные для применения против карантинного вредителя, обладают высокой токсичностью и неблагоприятно воздействуют на полезную фауну. Поэтому закладку новых виноградников необходимо проводить посадочным материалом, свободным от корневой формы филлоксеры.