Сезонная динамика сахаристости и кислотности ягод донского аборигенного сорта винограда Варюшкин
Автор: Новикова Любовь Юрьевна, Наумова Людмила Георгиевна, Ганич Валентина Алексеевна
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Агрономия
Статья в выпуске: 5, 2023 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования - анализ закономерностей многолетней и сезонной динамики содержания сахаров и титруемых кислот в ягодах винограда на примере донского аборигенного сорта Варюшкин. Исследование проведено на Донской ампелографической коллекции им. Я.И. Потапенко (Новочеркасск, Ростовская обл.) в 2006-2021 гг. Определены сахаристость и титруемая кислотность ягод, анализы делали 2-4 раза за сезон. Изучение проводили с использованием общепринятых в виноградарстве методик и ГОСТов. Тренды и агроклиматические зависимости оценены методами корреляционного и регрессионного анализа. В последние десятилетия в Нижнем Придонье наблюдается рост температур, снижение осадков и гидротермического коэффициента (ГТК). В среднем за 16 лет изучения в период технологической зрелости сахаристость ягод у сорта Варюшкин составила 22,0 г/100 см3 (коэффициент вариации 6,6 %), титруемая кислотность - 7,7 г/дм3 (коэффициент вариации 15,3 %). Кондиции винограда в стадии технической зрелости не имели достоверных трендов. Основным агроклиматическим фактором кондиций оказался ГТК за период с температурами выше 5 °С (ГТК5), при снижении ГТК5 на единицу сахаристость повысилась на 4,5 г/100 см3, а кислотность снизилась на 3,7 г/дм3. Анализ сезонной динамики выявил, что в среднем скорость роста сахаристости составила 0,080 г/100 см3/сут, снижения кислотности - 0,043 г/дм3/сут. Скорость роста сахаристости увеличивалась в годы с более коротким периодом от начала созревания до полной зрелости ягод. Изменения климата пока нейтральны для кондиций винограда.
Виноград, ампелографическая коллекция, аборигенный донской сорт, сахаристость сока ягод, титруемая кислотность, корреляционный анализ, регрессионный анализ, агрометеорологическая зависимость, сезонная динамика
Короткий адрес: https://sciup.org/140299753
IDR: 140299753 | DOI: 10.36718/1819-4036-2023-5-57-63
Текст научной статьи Сезонная динамика сахаристости и кислотности ягод донского аборигенного сорта винограда Варюшкин
Введение. Вкус винограда и вина определяется сложным комплексом метаболитов, в котором смесь сахаров, кислот и летучих веществ играет первостепенную роль, определяя потребительские предпочтения [1, 2]. Концентрации сахаров и кислот определяются генотипом, эколого-географическими, почвенными условиями, агротехникой и фазой развития винограда. Важнейшими агроклиматическими характеристиками терруара являются: число часов солнечного сияния, сумма активных температур, температура самого теплого месяца, отношение сумм осадков к суммам температур, влажность воздуха и почвы, экспозиция склонов [3–5]. Содержание сахаров увеличивается, а кислот снижается с возрастанием температуры сезона и снижением количества осадков [6, 7]. Каждое возрастание суммы активных температур на 200 °С увеличивает сахаристость винограда примерно на 1 % [6]. Высокая температура воздуха негативно сказывается на накоплении сахаров. С возрастанием суточной амплитуды температуры интенсивность накопления сахаров возрастает и период созревания сокращается. Существенное влияние оказывает агротехника: обработка почвы, удобрение, орошение, тип подвоя, чеканка [8–10].
Исследование закономерностей сезонной динамики сахаров и кислот имеет практическое значение [5, 11]. Кривые накопления сахаров имеют S-образный вид, с резким началом роста, немного опережающим начало созревания ягод, 10-дневным периодом интенсивного роста, затем выход на плато. В начале созревания скорость накопления сахара достигает максимума 5–6 промилле глюкозы в день, общая кислотность ежедневно уменьшается на 0,9–1,7 промилле винной кислоты [6].
Глобальное потепление и дестабилизация климата оказались существенным фактором виноградарства последних десятилетий [1, 12–16]. Понимание особенностей сопряженности динамики сезонных температур, осадков с сахаристостью и кислотностью ягод имеет решающее значение для формирования актуального сортимента, агротехнических приемов, для адаптации виноградарства к современным климатическим и социально-экономическим вызовам [11, 17].
Цель исследования – анализ закономерностей многолетней и сезонной динамики содержания сахаров и титруемых кислот в ягодах винограда на примере донского аборигенного сорта Варюшкин.
Объекты и методы. В 2006–2021 гг. на «Донской ампелографической коллекции им. Я.И. Потапенко» (Новочеркасск, Ростовская обл., 47°25′N 40°03′E) провели изучение динамики сахаронакопления и определение титруемых кислот у сорта винограда Варюшкин. Коллекционный участок находится на правом берегу Дона (высота 80–100 м над уровнем моря), на степном придонском плато. По климатическим условиям Ростовская область относится к зоне недостаточного увлажнения при очень высокой летней инсоляции и испарении (гидротермический коэффициент (ГТК) – 0,7–0,8), лето жаркое, сухое. Влажность воздуха в среднем за год составляет 68–75 %, бывают бездождливые периоды до 2 месяцев. Кусты привиты на подвое Кобер 5ББ, возделываются в укрывной, неполивной культуре, схема посадки 3 × 1,5 м. Изучение проводили с использованием общепринятых в виноградарстве методик и ГОСТов [18–20].
Сорт Варюшкин – технический аборигенный донской сорт, среднего срока созревания, относится к группе сортов Vitisvinifera L. Occidentalis Negr., включен в Реестр сортов, допущенных к использованию с 1959 года. Определение кондиций проводили 2–4 раза за сезон. Это позволило оценить сезонную скорость накопления сахаров и снижения титруемых кислот. Использованы данные метеопоста ВНИИВиВ – филиа- ла ФГБНУ ФРАНЦ. Проведен корреляционный и регрессионный анализ в пакете Statistica 13.3.
Результаты и их обсуждение
Многолетняя динамика кондиций урожая . В последние десятилетия (в период 1990–2021 гг.) в Нижнем Придонье наблюдался рост температур и снижение осадков. Тренд сумм активных температур выше 10 °С составил 18,6 °С/год (уровень значимости р < 0,001), снижения осадков за период активной вегетации – 5,1 мм/год (р = 0,003), ГТК снижался на 0,019 ед/год (р = 0,001).
В среднем за 16 лет изучения в период технологической зрелости сахаристость сока ягод у сорта Варюшкин составила 22,0 г/100 см3, минимальное значение – 19,8 г/100 см3 (2021 г.), максимальное – 24,2 г/100 см3 (2007 г.) (рис. 1). Коэффициент вариации составил 6,6 %. Кислотность в среднем составила 7,7 г/дм3 (от 5,4 г/дм3 в 2019 г. до 9,9 г/дм3 в 2020 г.), коэффициент вариации выше – 15,3 %. В 2006–2021 гг. не наблюдалось достоверных изменений сахаристости и кислотности (тренд сахаристости составил 0,07 (г/100 см3)/год, р = 0,417, кислотности 0,05 (г/дм3)/год, р = 0,462). Наши предыдущие исследования (на примере 23 сортов различного происхождения) показали рост сахаристости и снижение кислотности в 1995–2012 гг. [7].

Рис. 1. Динамика сахаристости (а) и титруемой кислотности (б) сока ягод у сорта винограда Варюшкин на Донской ампелографической коллекции в период технологической зрелости
Корреляционный анализ показал, что связи сахаристости и кислотности с агрометеорологическими показателями были слабыми или средней силы. Друг с другом показатели не коррелировали (r = –0,13; p = 0,620). Сахаристость имела максимальную зависимость от ГТК5 (гидротермического коэффициента за период с температурами выше 5 °С, r = –0,67; p = 0,004). Кислотность была связана с ГТК5 слабо – r = 0,28 (p = 0,291). Анализ графика зависимости кислотности от ГТК5 показывает, что в 2020 г. кислотность была выше, чем в другие годы, при низком ГТК5 и достаточно высокой сахаристости (рис. 2). То есть, возможно, был некий посторонний фактор, завысивший кислотность в 2020 г. Без 2020 г. корреляция ГТК5 с сахаристостью r = –0,65 (р = 0,017), с кислотностью r = 0,66 (p = 0,008).

а
б
Рис. 2. Зависимость сахаристости (а) и титруемой кислотности (б) от ГТК 5 (линии регрессии построены без 2020 г.)
ГТК 5 уменьшался в последние десятилетия (1990–2021 гг.) со скоростью 0,019 ед/год (р = 0,001). Регрессионные зависимости кондиций от ГТК 5 (без 2020 г.) показывают, что при снижении ГТК 5 на единицу сахаристость повысится на 4,5 г/100 см3, а кислотность снизится на 3,7 г/дм3.
Наши предыдущие исследования показали [7], что в среднем по коллекции кондиции зависят от условий тепловлагообеспеченности периода с температурами выше 15 °С. Адаптированный к локальным условиям сорт винограда Варюшкин показал способность использовать более продолжительный период и более обширный интервал температур.
Сезонная динамика кондиций . Варюшкин – сорт среднего срока созревания, со средней продолжительностью продукционного периода (начало распускания почек – полная зрелость ягод) 140 сут. В период изучения начало созревания ягод в среднем приходилось на 29 июля, полная зрелость – на 14 сентября, т. е. продолжительность созревания в среднем составила 47 сут. Измерение кондиций проводили через 30 дней после начала созревания и до полной зрелости ягод 2–4 раза за сезон. Динамика сахаристости в годы исследования показана на рисунке 3, а, кислотности – на рисунке 3, б.

б
а
Рис. 3. Динамика накопления сахаров (а) и кислот (б) в годы исследования
Скорость роста сахаристости варьировала в годы исследования от 0,025 до 0,80 г/100 см3/сут; снижения кислотности – от 0,02 до 0,50 (г/дм3)/сут, но из-за малого количества измерений скорости в основном недостоверны. Между скоростями изменения сахаристости и кислотности наблюдалась отрицательная корреляция r = –0,68
(р = 0,004), в годы с большей скоростью нарастания сахаристости быстрее убывала кислотность. Объединив данные, получили, что в среднем по годам скорость роста сахаристости составила 0,080 (г/100 см3)/сут (р = 0,047), снижения кислотности – 0,043 (г/дм3)/сут (р = 0,037) (рис. 4).

б
а
Рис. 4. Объединенные данные динамики сахаристости (а) и кислотности (б) за 16 лет исследования
Скорость роста сахаристости увеличивалась в годы с более коротким периодом от начала созревания до полной зрелости ягод, r = –0,51 (р = 0,044), кислотность при этом показала тенденцию к более медленному снижению, r = 0,37 (р = 0,154).
Заключение. В условиях Нижнего Придонья в последние десятилетия наблюдается рост суммы активных температур, снижение осадков и ГТК. Эти изменения пока нейтральны для кондиций винограда. В 2006–2021 гг. у аборигенного донского сорта винограда Варюшкин не отмечено достоверного изменения сахаристости и титруемой кислотности ягод. Регрессионный анализ показал, что снижение ГТК способствует росту сахаристости и снижению кислотности. Анализ сезонной динамики выявил, что в среднем скорость роста сахаристости составила 0,080 (г/100 см3)/сут, снижения кислотности – 0,043 (г/дм3)/сут. Скорость роста сахаристости увеличивалась в годы с более коротким периодом от начала созревания до полной зрелости ягод.
Список литературы Сезонная динамика сахаристости и кислотности ягод донского аборигенного сорта винограда Варюшкин
- Mira de Orduña R. Climate change associated effects on grape and wine quality and production // Food Res. Int. 2010. 43. P. 1844–1855. DOI: 10.1016/j.foodres.2010.05.001.
- Characterization of sugars and organic acids in commercial varieties of table grapes / P. Muñoz-Robredo [et al.] // Chilean journal of agricultural research. 2011. 71 (3). 452–458.
- Студенникова Н.Л., Котоловець З.В. Изучение увологических и агробиологических показателей сорта винограда Кокур белый на различных подвоях для проведения клоновой селекции // Магарач. Виноградарство и виноделие. 2019. № 21 (2). С. 105–108. DOI: 10.35547/IM.2019.21.2.005.
- Assessing Impacts of Climate Change on Phenology and Quality Traits of Vitisvinifera L.: The Contribution of Local Knowledge / R. Biasi [et al.]. // Plants. 2019. 8 (5). 121. DOI: 10.3390/plants8050121.
- Yoncheva T., Haygarov V., Dimitrov D. Study of weather conditions influence on the grapes quality and some technological practices on the chemical composition, aromatic profile and organoleptic characteristics of white wines // Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2019. 25 (No 6). P. 1151–1160.
- Физиология сельскохозяйственных растений. Т. 9. Физиология винограда и чая / ред. Б.А. Рубин. М.: МГУ, 1970. 620 с.
- Новикова Л.Ю., Наумова Л.Г. Тенденции изменений сахаристости и кислотности сортов винограда коллекции ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко // Виноделие и виноградарство. 2013. № 6. С. 54–57.
- Grapevine quality: A multiple choice issue / S. Poni [et al.] // Scientia Horticulturae. 2018. Volume 234. P. 445–462. DOI: 10.1016/j. scienta.2017.12.035.
- Berry Quality of Grapevine under Water Stress as Affected by Rootstock–Scion Interactions through Gene Expression Regulation / A. Zombardo [et al.] // Agronomy. 2020. 10. 680. DOI: 10.3390/agronomy10050680.
- Novikova L.Yu, Ganich V.A., Naumova L.G. Long-term trends in sugar content and acidity of grape variety Riesling Rhenish in the Lower Don region in 1946–2020 // Актуальные проблемы агронауки в условиях адаптации к глобаль-ному изменению климата: сб. мат-лов между-нар. науч.-практ. конф. (17–18 июня 2021 г.) / Казахский НИИ земледелия и растениеводства. Алмалыбак, 2021. С. 226–228.
- Dynamics of phenolic components during the ripening of grapes from sub-Mediterranean climatic zone of the Crimea: influence on the quality of red wines / S.V. Levchenko [et al.] // Acta Horticulturae. 2021. 1315. P. 593–602. DOI: 10.17660/ActaHortic.2021.1315.87.
- Наумова Л.Г., Новикова Л.Ю. Анализ тенденций изменений урожайности сортов винограда коллекции ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко // Виноделие и виноградарство. 2014. № 5. С. 44–49.
- Van Leeuwen C., Darriet P. The Impact of Climate Change on Viticulture and Wine Quality // Journal of Wine Economics. 2016. 11 (1). P. 150–167. DOI: 10.1017/jwe.2015.21.
- Probabilistic climate change scenarios for viti-cultur al potential in Québec / P. Roy [et al.] // Clim. Chang. 2017. 143. P. 43–58. DOI: 10.1007/s10584-017-1960-x.
- A Review of the Potential Climate Change Impacts and Adaptation Options for European Viticulture / J.A. Santos [et al.] // Appl. Sci.2020. 10(9). 3092. DOI: 10.3390/app10093092.
- Vyshkvarkova E., Rybalko E. Forecast of Chan-ges in Air Temperatures and Heat Indices in the Sevastopol Region in the 21st Century and Their Impacts on Viticulture // Agronomy. 2021. 11. 954. DOI: 10.3390/agronomy11050954.
- Новикова Л.Ю., Наумова Л.Г., Ганич В.А. Динамика сахаристости и кислотности ягод винограда в Нижнем Придонье в 2021 году // Виноградарство и виноделие. 2022. Т. 51. С. 53–55.
- Лазаревский М.А. Изучение сортов винограда. Ростов н/Д.: Изд-во Ростовского ун-та, 1963. 151 с.
- ГОСТ 27198-87. Виноград свежий. Методы определения массовой концентрации сахаров. М.: Издательство стандартов, 2000. 8 с.
- ГОСТ 32114-2013. Продукция алкогольная и сырье для ее производства. Методы определения массовой концентрации титруемых кислот. М.: Стандартинформ, 2013. 8 с.