Содержание к диссертации
Введение
I. История развития селекции винограда 6
1.1. Сорту вегетативно-размножаемых растений 6
1.2. Методы улучшения сортов 8
1.3 Причины изменчивости сортов винограда и ее типы 12
1.4 Некоторые особенности методов клоновой селекции на отдельных еезтапахі 6
1.5 История развития клоновой селекции винограда 17
1.6 Развитие клоновой селекции в зарубежных странах 26
1.7 Фитосанитарная селекция в системе клоновой селекции и процессе получения сертифицированного посадочного материала винограда 37
1.8 Органолептическии анализ как важный метод оценки качества вин 42
1.9 О роле купажирования в виноделии 45
II. Цель, задачи, условия и методика проведения исследований 48
2.1 Цель и задачи исследований 48
2.2 Объекты и место проведения исследований 48
2.3 Место проведения исследований 57
2.4 Метеорологические условия в годы проведения исследований 60
2.5 Методика проведения исследований 65
III. Результаты исследований 71
3.1 Фенологические наблюдения 71
3.2 Показатели плодоносности и урожайность клонов 79
3.3. Качество урожая 85
3.4 Органолептическая оценка вин и их купажей 95
3.5 Оценка вин по химическому составу 110
3.6 Сравнительная оценка конов классических сортов винограда в условиях россии и чехии 120
IV. Оценка экономической эффективности клонов ...126
Выводы 131
Список использованной литературы
- Причины изменчивости сортов винограда и ее типы
- Фитосанитарная селекция в системе клоновой селекции и процессе получения сертифицированного посадочного материала винограда
- Место проведения исследований
- Показатели плодоносности и урожайность клонов
Введение к работе
В настоящее время отечественное виноградарство и виноделие ориентировано на производство качественных вин, в связи с чем новые насаждения закладываются классическими винными сортами европейско-азиатского винограда.
В странах с развитым виноградарством и виноделием стоит проблема получения оздоровленного посадочного материала винограда, свободного от хронических заболеваний и с высоким потенциалом продуктивности. Стародавние сорта винограда в силу мутаций отличаются полиморфизмом признаков. Клоновая селекция позволяет получить потомство свободное от хронических болезней, повысить продуктивность насаждений и качество продукции путем отбора высокоурожайных растений, адаптированных к воздействию разнообразных факторов среды. Для установления генетической стабильности клонов, помимо поэтапного изучения, испытывают также их поведение в разных агроклиматических зонах.
Клоновая и фитосанитарная селекция должны быть тесно связаны между собой, т.к. выведение новых устойчивых сортов винограда невозможно без наличия определенной базы здорового селекционного материала. Фитосанитарная селекция играет важную роль в получении сертифицированного посадочного материала винограда. Виноградарство несет огромные потери от распространения вирусных заболеваний и система получения сертифицированных саженцев должна оправдывать экономические потери на нее. Закладка виноградников сертифицированными саженцами по технологическим нормативам, обеспечивает высокую продуктивность и долговечность насаждений.
Ведущие винопроизводящие страны ориентированы на получение и внедрение в производство перспективных клонов классических европейских сортов винограда, таких как Каберне, Мерло, Сира, Совиньон, Шардоне, группа Пино, Рислинг и др., которые отличаются высокой продуктивь остью и качеством урожая. В результате внедрения новых клонов сортов винограда в нашей стране открываются возможности повышения урожайности виноградников и получения высококачественного сырья для виноделия.
В мире зарегистрировано и описано более 3 тысяч клонов винограда. В нашей стране клоновая селекция ведется с 30-х годов: лишь у ряда некоторых районированных сортов отобраны высокопродуктивные клоны. Однако в производственных насаждениях их удельный вес незначителен. Клоновая селекция широко ведется во многих европейских странах. Ведущая роль здесь принадлежит Германии, Италии, Франции. В результате в вегетативном потомстве выявлено и закреплено большое число клонов, обладающих более ценными биологическими и хозяйственными признаками и свойствами, чем базовые сорта.
Эта работа была направлена на изучение агробиологических и хо.зяйст-венно-ценных признаков клонов сортов Шардоне, Пино белый, Пино серый и Пино черный, сочетающих в себе показатели высокой урожайности и качества ягод, в условиях Южной Моравии Чешской республики, и отбор лучших для дальнейшего исследования и внедрения в нашей стране.
Причины изменчивости сортов винограда и ее типы
Виноградное растение, как и любое другое, размножаемое вегетативным путем, подвергается изменчивости, которая может быть модификационной и мутационной. Оба эти типа изменчивости вызываются действием внутренних факторов и условий внешней среды. В одном случае это обычные факторы, влияющие на варьирование признаков или свойств в пределах генотипа. Это реакция организма на изменение условий среды. Такие изменения носят фенотипический характер, они не передаются по наследству и называются модификационными. В другом случае - это сдвиги, выходящие за рамки наследственности данного организма, наследуются вегетативным потомством и называются мутациями. Только изменения такого типа могут служить базой для проведения клоновой селекции. Естественно, отбираются мутанты с положительными признаками и свойствами.
Степень проявления изменчивости признаков и свойств винограда зависит и от сортовых особенностей. Некоторые сорта обладают значительной мутабильностью, другие - низкой. К первой группе сортов относятся: Шасла, Пино, Хусайне и др. Благодаря этой способности на их основе образовались сорта-смеси клонов, получившие широкое распространение (Негруль, 1935; Рыбаков и др., 1975).
Мутации могут носить характер: генных - связанных с каким-либо нарушением нормальной деятельности гена; хромосомных - связанных с изменением структуры хромосом (перемещение участков в хромосоме, удвоение отдельных участков, изменение порядка генов и т.д.); геномных - определяются в числе хромосом (удвоение, утроение набора хромосом с образованием полиплоидов; выпадение хромосом и др.)
Как пишет Г.Ф. Привалов (1968), мутации можно для удобства разделить на нижеследующие типы:
1. Морфологические мутации выражаются в изменениях формы, величины отдельных органов растений, опушенности листьев, числе тычинок, габи тусе растения и др.
У винограда такого рода мутации выражаются в изменениях величины и формы ягод, опушенности листьев, величины междоузлий, толщины побега и др. Эти изменения могут охватывать не только отдельные органы, но нередко и их части, тогда наблюдается химерность в строении тканей, то есть часть тканей состоит из клеток исходного растения, а часть - из клеток новообразования.
2. Физиологические мутации, затрагивающие изменения в цикле развития растений, выражаются в усилении или ослаблении роста, повышении или понижении устойчивости к вредителям или болезням, неблагоприятным условиям среды. К этому же типу мутаций относятся изменения во време ни созревания урожая, более ранее вступление в плодоношение и др. Оба типа мутационной изменчивости важны при клоновой селекции винограда.
3. Биохимические мутации выражаются в изменении химического состава органов растений, урожая, изменениях окраски органов растения, потреб ности элементов питания. У винограда большой интерес представляют изменения в скорости и уровне сахаронакопления в соке ягод, содержания в них витаминов и т.д. Биохимические мутации могут не быть связанными с другого типа мутациями. Часто же морфологические мутации бывают, связанны с физиологическими или биохимическими и наоборот. У растения мутационные и модификационные изменения не всегда четко различимы. Наблюдаются факты, когда модификационные изменения, вызванные условиями возделывания, сохраняются длительный период: у винограда на протяжении нескольких лет и даже нескольких вегетационных поколений. Такие модификации в отличие от кратковременных называются длительными модификациями. Так, например, сильнорослость и здоровое состояние материнского растения может в течение нескольких лет влиять на повышение сильнорослости и урожайности кустов вегетативного потомства винограда (Биолетти, 1926).
Длительные модификации, и в частности отбор здоровых материнских кустов, имеют непосредственное отношение к выращиванию улучшенного виноградного посадочного материала.
Для развития клоновой селекции винограда большое значение имеют знания о направлениях изменчивости. Н.И. Вавилов (1967) в своей работе «Закон гомологических рядов и наследственной изменчивости» писал: «Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида можно предвидеть нахождения параллельных форм у других видов и рядов». Эта закономерность имеет большое значение для сходных рядов изменений в пределах вида и сорта винограда. Так, например, как показывают исторические исследования, все культурные сорта винограда в древнем мире имели черные ягоды.
Фитосанитарная селекция в системе клоновой селекции и процессе получения сертифицированного посадочного материала винограда
Клоновая и фитосанитарная селекция, согласно Bovey (1981), дополняют друг друга и должны проводиться одновременно. Таким образом, санитарная селекция является интегрированной частью клоновой селекции (Маринеску, 1977, Walter, 1997, Малтабар, 1994, Зленко, Котиков, Трошин, 2003).
Виноградники, заложенные оздоровленным высококачественным посадочным материалом, отличаются выравненностью габитуса кустов, повышенной адаптацией к природным, в том числе экстремальным условиям среды агроландшафтов, стабильностью плодоношения, более длительным продуктивным периодом (Петров, Панкин, Смурыгин, 2006).
На виноградниках обнаружено 44 различных вируса, наиболее вредоносными из которых являются неповирусы, клостеровирусы, витивирусы и вирус мраморности винограда.
Основную роль в распространении вирусных болезней играет хозяйственная деятельность человека (ввоз зараженного посадочного материала, вегетативное размножение и т.д.). Поэтому единственно эффективным в борьбе с ним является получение исходного здорового посадочного материала и ускоренное размножение его в условиях, исключающих вторичное заражение (Маринеску, 1987; Гусакова, Разживин, 1987; Сиволап и др., 1992; можно добавить).
Известны следующие типы этих заболеваний: 1. Настоящие вирусные заболевания: - короткоузлие винограда - скручивание листьев винограда - комплекс «rugose wood» (бороздчатость древесины) 2. Заболевания, вызываемые вироидами, в т. ч.: - желтая крапчатость - австралийский вироид винограда - вироид экзокортиса цитрусовых 3. Вирусоподобные болезни (вызываются неидентифицированными агента ми): - некроз жилок (латентное заболевание) - прижилковая мозаика (полулатентное заболевание).
Поражение винограда вирусными и вирусоподобными болезнями приводит к значительным экономическим потерям. Что подтверждено большим количеством наблюдений и экспериментальных данных (Базгадзе, 1989, Rudel, 1987; Fattouch et al., 2005)
Клоновая селекция винограда была впервые начата в Германии в 1876 году. В это время обсуждались вопросы возможного влияния короткоузлия винограда на внутрисортовую изменчивость (Muth, 1926; Schoffling Stell-mach 1996). Была выдвинута гипотеза о вирусной природе скручивания листьев винограда. Устранение растений винограда, пораженных вирусом короткоузлия, было начато в 30-х годах двадцатого века (Schoffling, Stelmach, 1993).
Во Франции программы клоновой и санитарной селекции были начаты в 1946 году с целью оздоровления посадочного материала винограда от инфекционного вырождения (короткоузлия) винограда. В начале селекция заключалась в раскорчевке участков, сильно пораженных инфекцией, но позже она была направлена на отбор сильных и высокоурожайных растений (Hi glin et al., 1980).
Первые работы в этом направлении были предприняты в Италии в 60-е годы, однако полномасштабное развертывание работ в этом направлении произошло в 1976 году (Martelli, 1977). Целями проекта было проведение клоновой и фитосанитарной селекции на сортах привоев и подвоев, а также производство исходного посадочного материала винограда путем термотерапии, культуры меристемы и микропрививки (Edited, Martelli, 1991).
Санитарная селекция совместно с оздоровлением посадочного материала винограда методом термотерапии и (или) культурой меристемы, ес?и это требуется, успешно применяется во многих странах и служит улучшению положения в виноградной индустрии.
В настоящее время санитарная селекция проводится во всех виноградарских странах Европы и является составной частью технологии производства сертифицированного посадочного материала винограда (Boidron, 1995; Mannini, 1995; Schmid,Ries, Ruhl, 1995; Hajdu, 1995).
Многие страны вводят фитосанитарные ограничения на импортируемый материал винограда с целью воспрепятствовать завозу заболеваний, вызываемых вирусными, бактериальными и фитоплазматическими агентами. Важным принципом поддержания такого карантинного контроля является то, что регулируемые заболевания не должны наносить значительный экономический ущерб и быть либо не распространенными в стране - импортере, либо распространенными ограниченно, а также субъектом официальных карантинных мероприятий (Mackenzie et. al. 1996).
Метод санитарной селекции остается до сих пор наиболее эффективным для устранения вредоносного влияния вирусов на виноград. При этом новая информация об этиологии и эпидемиологии основных вирусных заболеваний и развитие новых методов диагностики повышает эффективность применения санитарной селекции во всевозрастающем мировом производстве посадочного материала винограда (Walter, Martelli, 1998).
Место проведения исследований
Исследования проводились на виноградниках селекционной опытной станции Перна, принадлежащей фирме "Vinselekt Michlovsky", расположенной в Микуловском районе Чешской республики. Вторым местом исследований являлись виноградные насаждения «Агропредприятие Раевское», станица Раевское, Краснодарский край.
Почвенная характеристика участков в ЧР. Участки, на которых высажены исследуемые клоны, являются частью селекционной станции винограда Vinselekt Michlovsky, входят в земельный кадастр Перна и называются Вестонско и Передние Пурмицы.
Высота над уровнем моря составляет около 228 м, но в некоторых местах заповедника Палавы достигает и 300-350 м.
На участке Передние Пурмицы высажены чешские клоны Шардоне 155/6,160/1,158/7,161/6. Это очень теплый и сухой участок с преобладанием автоморфных типичных, карбонатных и южных черноземов. Почва тяжелая по гранулометрическому составу, однако, имеет рыхлый пахотный слой, временами переувлажняется из-за низкой водопропускной способности.
Все остальные клоны сортов: Шардоне (сі. 95, 96, R 8, VCR 10), Пино белый (VCR 1, VCR 5, VCR 7, 84 N FR 71), Пино серый (VCR 5, R 6, Colmar 52, Colmar 53, FR 49-207) и Пино черный (сі. 115, R 4, SMA 201) высажены на участке Вестонско. Участок представлен склонами юго-западной и западной экспозиции, почвенная характеристика которого схожа с почвенной характеристикой участка Передние Пурмицы.
Климатические условия этого района отличаются средней продолжительностью теплого периода и в основном мягкими зимами. В отдельные годы наблюдаются опасные зимы, особенно с чередованием оттепелей и резких внезапных морозов (Михловски, Смирнов, 1982; Ротару, 1985).
Весной и осенью отмечаются поздне-весенние (15 мая) и ранне-осенние заморозки (конец сентября). Продолжительность безморозного периода составляет 4-5 месяцев. В течение вегетации, особенно в период цветения, часто наблюдаются похолодания.
Абсолютный максимум температур достигает +37С. Минимальная температура воздуха составляет -22-24С, а в отдельные годы может опускаться и до -27С. Наблюдаются и резкие перепады температур в зимнее время.
Сумма активных температур за вегетационный период составляет в среднем 2600-2900С, в отдельные годы бывает всего лишь 2200-2400С.
Многолетняя среднесуточная температура воздуха составляет 9С, а периода апрель-октябрь - 15,4С. Среднегодовая сумма осадков составляет 524 мм, а за период апрель-октябрь - 323 мм с частыми осадками в сентябре. Снежный покров составляет 5-15 см и несколько дней, чаще всего большинство дней зимнего периода бывает без снега.
Северный и северо-западный склоны холмов ветреные, боле лажные и холодные, чем южные. Освещенные солнцем южные склоны холмов имеют оптимальные условия тепло- и влагообеспеченности.
Характеристика участков в РФ. ООО «Агропредприятие Раевское» располагается в Анапотаманской зоне Краснодарского края.
Климат характеризуется как континентальный, смягченный близостью акваторий Азовского и Черного морей, лиманов и плавней.
Зимний период характеризуется мягкими, малоснежными зимами, плавным нарастанием температуры воздуха весной и его охлаждением осенью и достаточно жарким летом. Средняя сумма температур выше 10- 3600 С. Ветры,-довольно частое явление. Преобладающее их направление юго-западное, восточное, северо-западное, приводит к ветровой эрозии почв, пыльным бурям.
Заморозки проявляются довольно редко. Средняя продолжительность безморозного периода 232 дня. Глубокого и продолжительного промерзания почвенного покрова в зимний период как правило не происходит. Средняя абсолютная минимальная температура - 17,5 С. Абсолютный минимум температур -28 С наблюдается 1 раз в 50 лет.
Показатели плодоносности и урожайность клонов
Хозяйственная продуктивность характеризует массу годичной продукции гроздей относительно одного побега, куста, ряда или всей площади виноградника.
Продуктивность сорта - его генотипическая особенность. Она характеризуется коэффициентом плодоношения и плодоносности, процентом плодоносных побегов и средней массой грозди. Продуктивность сорта определяется расчетным путем.
Суммарное выражение продуктивности виноградного растения - это его урожайность, основными показателями которой являются: нагрузка кустов глазками, процент развившихся глазков, коэффициенты плодоношения и плодоносности побегов и средняя масса грозди. Величина урожая является суммарным выражением целого ряда биологических, экологических и антропогенных (технологических) показателей. Важнейшими процессами, определяющими величину урожая в фазу цветения, являются опыление и оплодотворение, которые зависят как от внутренних причин (обеспеченность соцветий, бутонов, цветков и завязей сбалансированным питанием), так и внешних - погодных. В работах российских ученых отмечена обратная зависимость накопления ароматических веществ в винограде от урожайности (Гугучкина, 2002). В связи с этим целесообразно регулировать нагрузку растения и не допускать чрезмерно высокой урожайности, с целью получения высококачественного сырья.
Как показал анализ полученных нами данных (табл. 10-13), средняя нагрузка кустов глазками по годам изучения была относительно стабильной. У клонов сорта Шардоне она находилась в пределах 8,3-12 глазков, Пино белый - 8,7-10,5, Пино серый - 10,8-12,4, Пино черный - 7,7-9,4. Это свидетельствует о том, что кусты вступили в полное плодоношение, полностью сформированы. Некоторое преимущество по величине нагрузки глазками у сорта Шардоне имели клоны сі. 96 и VCR 10. Эти же два клона выделились по количеству плодоносных побегов на 1 куст. Вместе с тем, по количеству гроздей на куст в среднем за 3 года исследований самые высокие показатели у сорта Шардоне отмечены у клонов РО 158/7, VP 155/6 и VP 160/1, У сорта Пино белый по величине нагрузки кустов глазками выделились клоны VCR 1 и VCR 7, эти же клоны отличались и по количеству плодоносных побегов на 1 куст. Количество гроздей на куст было максимальным у клонов VCR 7 и FR 71. У сорта Пино серый по показателю нагрузки кустов побегами выделились клоны VCR 5, Colmar 52 и FR 49-207, они же имели и наибольшее количество плодоносных побегов на куст. Максимальное количество гроздей на куст имели клоны FR 49-207 и Colmar 52. У сорта Пино черный по показателям нагрузки кустов побегами и количеству плодоносных побегов выделились клоны сі. 115 и SMA 210, а максимальное количество гроздей на куст было у клонов SMA 201 и R 4. Эти различия объясняются при анализе очень важных составных показателей продуктивности - коэффициентов плодоношения и плодоносности побегов, величина которых носит генотипический характер.
На одном плодоносном побеге обычно развивается 1...3 соцветия (Смирнов и др., 1998). У технических сортов эти показатели выше, чем у столовых, в силу того, что у первых обычно развивается 2-3 соцветия на один плодоносный побег.
У изучаемых нами клонов эти показатели были довольно высокими. Так у клонов сорта Шардоне (табл. 10) коэффициенты плодоношения и плодоносности составили 0,74-1,83 и 0,91-2,23 соответственно, причем относительно низкие показатели были отмечены у итальянского клона VCR 10, высокие - у чешского клона РО 158/7 и VP 155/6.
У клонов сорта Пино белый оба показателя были достаточно стабильными и находились в пределах 0,95-1,48 и 1,1-1,73 соответственно. Относи 81 тельно низкий уровень этих показателей был отмечен у итальянского клона VCR 5, высокий - у немецких клонов FR 71 и 84 N (табл. 11).
У клонов сорта Пино серый эти показатели были в пределах 0,96-1,25 и 1,2-1,57. Самые низкие коэффициенты плодоношения и плодоносности были у итальянских клонов VCR 5 и R 6, а высокие - у немецкого FR 49-207 (табл. 12).
И у клонов сорта Пино черный эти показатели были 1,17-1,43 и 1,60-1,87, причем итальянские клоны SMA 201 и R 4 имели примерно одинаковый уровень (табл. 13).
Анализ массы грозди показал, что у сорта Шардоне относительно небольшая масса грозди установлена у чешского клона РО 160/1 и у итальянского VCR 10. Из итальянских клонов высокой массой грозди выделился R 8, который сформировал самые крупные грозди, из французских - сі. 96. Однако у чешских клонов относительно низкий уровень массы грозди сочетался с более высоким уровнем коэффициентов плодоношения и плодоносности. Наиболее высокоурожайными оказались чешские клоны РО 158/7 и VP 155/6. А самым низкоурожайным был итальянский клон VCR 10.
По сорту Пино белый существенно высокий уровень массы грозди был установлен у итальянских клонов VCR 7 и VCR 1. У остальных клонов масса грозди была примерно на одинаковом уровне. Высокой урожайностью отличились клоны VCR 7 и FR 71. Низкая урожайность среди изучаемых клонов 6bmayVCR5.
По сорту Пино серый низкой массой грозди и урожайностью отличился французский клон Colmar 53. В отличие от него, другой французский клон Colmar 52, имел более высокий показатель урожайности. А самым высокоурожайным был немецкий клон FR 49-207. По сорту Пино черный существенно низкая масса грозди наблюдалась у французского клона сі. 115, он же был и наименее урожайным. А высокой урожайностью обладал итальянский клон SMA 201.
