Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 10
1.1 Исторические данные об оидиуме, его географическое распространение и вредоносность 10
1.2 Систематическое положение возбудителя оидиума, его биология, экология и особенности патологического процесса 15
1.3 Различные типы устойчивости винограда к оидиуму и варьирование степени поражения в различных эколого-географических зонах 25
1.4 Селекция на устойчивость к оидиуму и зависимость развития болезни от различных факторов 32
1.5 Резюме анализа литературных данных 41
2 Общая характеристика работы 43
2.1 Предмет, объект, место и время выполнения исследований 43
2.2 Почвенно-климатические условия района проведения исследований 45
2.3 Метеорологические условия в годы наблюдений 47
2.4 Методика проведения исследований 58
3 Результаты исследований 63
3.1 Оценка оидиумоустойчивости сортов винограда 63
3.2 Хозяйственно-технологическая оценка устойчивых к оидиуму сортов винограда 88
3.3 Оценка устойчивости гибридного фонда сеянцев к оидиуму 94
3.4 Оценка устойчивости листьев изучаемых сортов и гибридных сеянцев винограда к оидиуму в лабораторных условиях 108
3.5 Экономическая эффективность выращивания винограда оидиумо-устойчивых сортов 119
Выводы 122
Рекомендации производству и научным учреждениям, занимающимся селекцией винограда 124
Библиографический список использованной литературы 125
Приложения 142
- Систематическое положение возбудителя оидиума, его биология, экология и особенности патологического процесса
- Селекция на устойчивость к оидиуму и зависимость развития болезни от различных факторов
- Почвенно-климатические условия района проведения исследований
- Хозяйственно-технологическая оценка устойчивых к оидиуму сортов винограда
Введение к работе
Актуальность темы диссертационного исследования. Виноградная лоза поражается многими болезнями и вредителями. Это обусловлено, в основном, спецификой возделывания культуры. Виноградники чаще всего произрастают долгое время на одном месте, а также располагаются крупными массивами, с большим разнообразием сортов, возраста растений. Наибольший ущерб виноградной лозе причиняют грибные заболевания, которые распространяются настолько широко, что принимают характер эпифитотий. Оидиум (Uncinula пе-cator Burrill) относится к числу опаснейших грибных болезней винограда.
Известно, что по своим природным условиям Нижнее Придонье относится к северной зоне промышленного виноградарства РФ. Резко континентальный климат с жарким сухим летом и суровой морозной зимой, частые эпифитотий опасных грибных заболеваний — эти факторы снижают качество и количество виноградной продукции в годы с неблагоприятными погодными условиями. К тому же за последние 15 лет был накоплен значительный запас инфекции оидиума на виноградниках Нижнего Придонья, что может приводить к возникновению довольно высокого, инфекционного фона. Поэтому для данного региона промышленного виноградарства высокую актуальность приобретает необходимость совершенствования сортимента за счет пополнения его устойчивыми сортами винограда [1,3,104].
Повышенный уровень устойчивости к заболеваниям - одно из наиболее важных требований, предъявляемых к современному сорту сельскохозяйственных растений, в том числе и к винограду. Болезнеустойчивые сорта являются важным звеном интегрированной системы защиты растений. Вследствие сопряженной эволюции хозяина и паразита, опережающая селекция на устойчивость всегда будет оставаться одной из главных задач селекции [20]. Следовательно, будут востребованы и оптимальные методы оценки генетически обусловленной устойчивости к патогену.
Такую оценку, возможно проводить методами двух категорий: первая категория основана на естественном заражении в условиях выращивания сортов и гибридных форм, вторая - на искусственном заражении.
Основой для первой категории методов являются многолетние данные оценки устойчивости сортообразцов, обеспечивающие наиболее полную характеристику нормы реакции различных генотипов.
Такая оценка необходима, поскольку традиционно учитываемый балл поражения не является синонимом генетически обусловленной устойчивости к патогену. Он представляет собой результат сложного взаимодействия в системе «хозяин - возбудитель - среда», преобразующийся в соответствии с условиями зоны и с условиями года. Именно поэтому в системном анализе динамики многолетних данных балла поражения и заключается наиболее перспективный путь выявления генетически обусловленных различий в устойчивости и лучших образцов по этому показателю.
Попытки описать и исследовать систему «хозяин - возбудитель - среда», например, в рамках математического моделирования, известны, хотя и единичны. Но стиль изложения этих работ труднодоступен, а главное, они не реализованы в простые методы, позволяющие выполнить корректную сравнительную оценку сортов и выбрать из них лучшие.
Однако часты ситуации, когда многолетние данные еще не накоплены: например, требуется оценить новый селекционный материал, или интродуци-рованные сорта в новых фитопатологических условиях, или выявить новые источники устойчивости (возможные доноры). В этой ситуации необходимы экспресс-методы оценки устойчивости, которые могут быть основаны только на искусственном заражении [59,64,110,123,134]. Обычно применяется сплошное заражение в условиях теплицы, на фоне которого идет естественный отбор устойчивых и гибель восприимчивых растений [110,123]. Однако этот метод не применим, когда нет условий для создания инфекционного фона, или селекционера интересуют другие хозяйственно-биологические свойства растений
[123]. В таких случаях используются методы искусственного заражения растений в пробирках или в чашках Петри [64,123,134].
Таким образом, отбор оидиумоустойчивых сортов винограда, адаптированных для возделывания в условиях континентального климата Нижнего При донья, а также выделение устойчивых к оидиуму родительских форм, которые будут эффективно передавать этот признак потомству, является актуальной задачей, так как за последнее время оидиум широко распространился на Дону и наносит ощутимый ущерб виноградарству.
Лабораторный метод оценки устойчивости к оидиуму позволит проверить выделенные сорта и гибридные формы на максимальном инфекционном фоне.
Сочетая в себе хозяйственно-ценные качества с высокой устойчивостью к оидиуму, такие сорта будут пригодны для возделывания при минимальной химической защите или без нее, даже в годы сильных эпифитотий этой болезни, что существенно понизит пестицидную нагрузку на окружающую среду.
Цель исследования - отбор сортов устойчивых к оидиуму, выделение перспективных родительских форм для дальнейшего использования в селекции на устойчивость к оидиуму, установление закономерностей, диапазона расщепления и характера наследования этого признака гибридным потомством.
В соответствии с целью были определены задачи исследования:
Классифицировать изучаемые сорта и сеянцы по признаку устойчивости к оидиуму в условиях Нижнего Придонья.
Определить степень варьирования признака устойчивости в зависимости от культуры возделывания.
Изучить характер наследования оидиумоустойчивости гибридным потомством Fj в условиях Нижнего Придонья.
Провести лабораторные опыты с сортами и гибридными формами, выделившимися по устойчивости к оидиуму и установить инкубационный период развития болезни в лабораторных условиях.
5. Дать рекомендации о перспективности использования изученных сортов и гибридных форм в селекции на устойчивость к оидиуму.
Объект исследования - оидиумоустойчивость сортов, форм и гибридных сеянцев винограда.
Предметом исследования являлись 192 сорта и селекционные формы винограда различного происхождения, а также гибридный фонд представленный 1475 сеянцами, полученными от 17 комбинаций скрещивания.
Информационная база исследований: публикации результатов отечественных и зарубежных исследований и непубликуемые материалы (отчеты о научно-исследовательских работах, диссертации).
Научная новизна. В условиях Нижнего Придонья проведена сравнительная оценка оидиумоустойчивости сортов винограда и гибридного фонда сеянцев посадки 1996-2003 гг. Определены закономерности наследования признака устойчивости к оидиуму при межвидовой гибридизации. Выделены сорта, позволяющие получать сеянцы высокой степени устойчивости, отвечающие современным требованиям защиты окружающей среды и адаптированные к условиям Нижнего Придонья.
Теоретическая значимость работы состоит в определении степени влияния некоторых факторов на поражаемость оидиумом изучаемых сортов и гибридных форм. Выявлены закономерности наследования гибридным потомством признака оидиумоустойчивости.
Практическая значимость работы заключается в том, что в процессе проведения исследований были выделены и рекомендованы производству сорта, устойчивые к оидиуму, возделывание которых обеспечит получение высококачественного винограда при высоком уровне урожайности, сокращение затрат труда и экономию материальных и денежных средств за счет уменьшения или полного прекращения химических обработок, что повысит уровень рентабельности и увеличит прибыль в сравнении с районированными сортами.
Выделенные сорта, с высокой устойчивостью к оидиуму, рекомендованы для включения в гибридизацию с целью получения оидиумоустойчивого гибридного потомства.
Анализ гибридных сеянцев Fi на устойчивость к оидиуму позволил выявить наиболее устойчивые родительские формы, которые эффективно передают этот признак потомству, и рекомендовать их для включения в гибридизацию.
Широкое вовлечение в селекционный процесс доноров оидиумоустойчи-вости позволит существенно повысить его эффективность в плане создания комплексно-устойчивых сортов винограда.
На защиту выносятся следующие основные положения:
Оценка сортов и гибридных форм различного происхождения на устойчивость к оидиуму.
Характер наследования и изменчивости признака устойчивости к оидиуму в гибридном потомстве при селекции методом межвидовой гибридизации.
Оценка перспективности использования сортов межвидового происхождения Слава, Кристалл, Регент в качестве исходных форм в дальнейшей селекционной работе на наличие устойчивости к оидиуму.
Выделение лучших по устойчивости к оидиуму генотипов на высоком инфекционном фоне, при лабораторных исследованиях.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы ежегодно докладывались на заседаниях ученого совета ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко (2004-2007 гг.), на конференциях Ростовского отделения общества генетиков и селекционеров (Ростов-на-Дону, 2004, 2006 гг.), школе молодых ученых и специалистов «Адаптивное ведение виноградарства» (Новочеркасск, 2004 г.), на шестой региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2004 г.).
9 Публикации. По материалам исследований опубликовано 7 научных статей, три из которых в соавторстве (доля личного участия автора составляет от 25% до 30%) и методические рекомендации (в соавторстве), в которых освещены основные положения диссертации.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований проведена в хозяйствах Мартыновского и Константи-новского районов Ростовской области в ООО «Южно-Цимлянское» и ООО «Ведерники».
Объем и структура диссертации: работа изложена на 172 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, условий, объектов и методов исследования, экспериментальной части, выводов и практических рекомендаций, библиографического списка используемой литературы, включающего 164 наименования, в том числе 34 зарубежных авторов, и 9 приложений, представленных на 30 машинописных страницах. В основной части работы диссертация содержит 23 таблицы и 15 рисунков.
Систематическое положение возбудителя оидиума, его биология, экология и особенности патологического процесса
Возбудитель оидиума Uncinula necator (Schw.) Burrill принадлежит к семейству Erysiphaceae класса сумчатых грибов. Синонимами этого названия являются Uncinula spiralis Berk, et Cooke, Uncinula subfusca Berk, et Curt., Uncinula Americana Hev., Uncinula Wallrothi Lev., Erysiphe Tuckeri Tul., а для конидиаль-ной стадии - Oidium Tuckeri Berk., и Sporidesmium Tuckeri Sav. [94,105]. Представители этого семейства являются возбудителями мучнистой росы различных растений. Oidium Tuckeri поражает только виноград, на другие растения не распространяется и в отличие от большинства других грибов, паразитирующих на растениях, живет исключительно на поверхности пораженных органов [77]. Биология оидиума. Паразитарный образ жизни гриб ведет в конидиаль-ной стадии, которую J. Berkeley [138] описал как Oidium Tuckeri Berk. Оидиум поражает все зеленые части виноградного растения. Особенно вредоносность проявляется на генеративных органах винограда, вызывая полную гибель соцветий, заражение в более поздние сроки приводит к потере более 50% урожая [6,120]. В местах поражения появляется мучнистый, похожий на пепел, налет. Этот налет состоит из паутинистого переплетения гиф, развивающих конидиальное спороношение. Оно представлено бесцветными овальными спорами (оидии, конидии), которые образуются на верхушках коротких спороносцев, где собраны по 4-8 в простые цепочки. При созревании эти споры отделяются и разносятся воздушным течением [67,77,100]. Во влажную погоду конидий на конидиеносцах больше, в сухую - меньше, потому что в сухую погоду они легче уносятся ветром. Толщина гифы 10-12 мкм. Размеры конидий варьируют в большей степени. Средняя их ширина — 15-20 мкм, длина - 25-35 мкм [17].
По наблюдениям Е.К. Засс [44], в 1962-1965 годах в условиях Южного берега Крыма (ЮБК) на одних и тех же участках появление очаговых поражений растягивалось в разные годы от 11 до 22 дней (в календарных сроках от 8 мая до 10 июня) и соответствовало фазам развития растения от образования 5-6 листьев до цветения.
Попав на соответствующий субстрат (листья, молодые побеги, ягоды), споры прорастают, заражая, таким образом, орган виноградного растения. Пораженный орган покрывается налетом, несущим конидии, т. е. источник последующей инфекции. В зависимости от внешних условий, процесс образования конидий и заражения новых органов растения происходит многократно в течение всего вегетационного периода виноградной лозы [32,50,90].
К субстрату гифы прикрепляются при помощи присосок-аппрессориев, которые представляют собой лопастно-расширенные мелкие выпуклости. От их основания, или от прижатой к эпидермису гифы образуются тонкие ростки, которые проникают через кутикулу в клетки эпидермиса. В полости последних они вздуваются, приобретая шаровидную или слегка булавовидную форму. Такие образования называют гаусториями, и они служат для извлечения питательных веществ из клеток растения-хозяина [42,51,67,94]. При внедрении гаустории в клетку довольно быстро образуется некроз. Первые некрозные клетки можно обнаружить под микроскопом на стадии блестящих оидиумных пятен [17].
Образование некроза внутри клеток, по результатам исследований Е.К. Засс [43,44], происходит по-разному у различных сортов: например, у сорта Жемчуга Саба, некроз начинается от оболочки клетки, а у сорта Изумрудный, от ядра клетки, затем темнеет плазма. В этот период охватывающие одну-три клетки некрозы еще не видны простым глазом, а мельчайшие точечные некрозы состоят из 10-13 рядов клеток и имеют в ширину 100-125 мкм. У устойчивых сортов при микроскопировании наблюдаются отдельные некротические клетки с отмершими гаусториями. В цикле развития гриба, кроме конидиального (бесполого) размножения, имеется и половое сумчатое спороношение, именуемое Uncinula necator Burrill [86,105]. Сумчатое спороношение у паразита образуется на пораженном органе в конце вегетационного периода винограда, завершая онтогенетическое развитие гриба [11,42,104].
Половой процесс возбудителя оидиума винограда носит оогамный характер и происходит в буроватых шаровидных тельцах — клейстокарпиях. После полового процесса внутри клейстокарпия развиваются по 4-6 сумок (аск). Они имеют грушевидную форму, содержат по 6 бесцветных эллиптических спор (аскоспоры, сумкоспоры). Оболочка клейстокарпиев (перидии) с наружной стороны несет бесцветные простые придатки, которые на своих концах улитко-видно закручены [11,90,100]. Диаметр зрелых клейстокарпиев обычно около 100 мкм, длина придатков 300-350 мкм, цвет темно-коричневый. Размер аскос-пор 10-15 мкм [17].
Многие исследователи пытались сохранить сумчатую форму до весны в лабораторных условиях, в кроне куста, на поверхности почвы и в почве: часть клейстокарпиев сохранялась без внешних изменений, но при раздавливании их или при естественном растрескивании во влажной камере жизнеспособных ас-ков не обнаруживали [90,94,105]. Это позволило К.М. Степанову [98], Д.Н. Те-теревниковой-Бабаян [105], К.С. Рузаеву и А.Д. Липецкой [90] утверждать, что сумчатая стадия практического значения не имеет.
Однако Я.И. Принц [86] считает этот вопрос спорным и утверждает, что освобождение аскоспор все же происходит следующей весной, после разрушения перидия клейстокарпиев. Попав на растущий орган виноградного растения, споры прорастают. Развитие полового спороношения у возбудителя оидиума винограда в природе наблюдалось раньше довольно редко. Впервые его отметили в Европе в 1892 г. С середины XX века половое спороношение отмечали на Кавказе, в Крыму, Молдавии.
Экология оидиума. Вопрос об экологических особенностях возбудителя оидиума был детально изучен в 30-70 гг. XX века. Советскими учеными Я.И. Принцем и Ш.И. Кобиашвили [85,86] в условиях Грузии было установлено, что критически низкой температурой для прорастания конидий является 4С, при 5С уже происходит развитие, но очень медленно. Оптимальной температурой для прорастания является 28-29С, при температуре более 30С конидии гибнут. Для прорастания конидий не требуется капельной влаги, оно происходит при 25% и более высоких значениях относительной влажности.
Этими же исследователями была составлена кривая продолжительности циклов развития оидиума в зависимости от температуры. Они определили, что низшим порогом развития является 5С, при 8С начинается образование конидий. При этой температуре развитие одной генерации конидий (до момента образования нового поколения конидий) длится 25 дней. Мицелий может развиваться и при более низких температурах (5-7С). При 12С продолжительность развития одной генерации равна 17 дням, при 16С - 12 дням, при 20С --8дней, при 24-25С - 7 дней, при 29-30С образование конидий прекращается, а при 35-37С гибнет и мицелий.
Селекция на устойчивость к оидиуму и зависимость развития болезни от различных факторов
В настоящее время ведущим методом борьбы с оидиумом остается химический. Он предусматривает применение широкого ассортимента фунгицидов и, наряду с высокой эффективностью, имеет ряд отрицательных сторон. Одним из негативных последствий многократного применения химических препаратов является формирование резистентных популяций патогена, приводящее к снижению эффективности фунгицидов. Преодолеть резистентность патогена к фунгициду пытаются увеличением кратности обработок и норм расхода. Однако это вызывает негативные экологические последствия: глубокие нарушения сложившихся биоценотических связей, загрязнение элементов агроландшафта, ухудшение санитарно-гигиенических условий труда. Кроме того, при использовании винограда для производства высококачественных сухих и шампанских виноматериалов процесс брожения уносит в осадок часть остаточного количества фунгицидов, а в ягодах винограда, употребляемого в свежем виде и используемого для приготовления безалкогольной продукции, остатков химических веществ остается больше [29,31,58,65,79,87,96,103,106,107,124,126].
Сложившиеся обстоятельства свидетельствуют о том, что наиболее эффективным (во всех аспектах) средством борьбы с оидиумом является использование естественного иммунитета винограда при выведении устойчивых сортов, не требующих химической защиты и дающих урожай хорошего качества [10,36,48,65,66,78,79,112,118].
Уже около 100 лет селекционеры разных стран пытаются методом межвидовой гибридизации создать сорта винограда, обладающие устойчивостью к грибным болезням и в частности к оидиуму [76,107,135,136,139,140].
На первоначальном этапе селекционных работ было установлено, что при межвидовом скрещивании европейских и американских сортов винограда потомство, обладающее морфологическими признаками и устойчивостью к паразитам, характерное для американских сортов, дает низкокачественный урожай. Потомство, уклонившееся по морфологическим признакам и качеству урожая в сторону европейских сортов, в сильной степени страдает от болезней, вредителей и низких зимних температур.
Вовлечение в селекционный процесс вида Vitis amurensis Rupr. позволило выделить сорта, обладающие повышенной морозостойкостью, но неустойчивые к оидиуму [107,124,158].
В настоящее время селекция на устойчивость к грибным болезням ведется во многих научных учреждениях различных стран. В частности, в Германии, в связи с активизацией оидиума наблюдается усиление селекционных работ и молекулярно-генетических исследований патогена [145,146]. Работы по выведению новых комплексноустойчивых сортов винограда ведутся в НИИ по улучшению винограда г. Гейлвейлерхоф, в НИИВ г. Фрайбург и в НИИВиВ г. Гайзенхайм. За последнее время путем межвидовых скрещиваний выведены устойчивые к грибным болезням сорта винограда - Regent, Merzling, Johanniter, Bronner, Solaris, Phoenix и линия Geilweilorhof 67-198-2 [155,160]. Первые опыты с этими сортами, а также с сортами венгерского происхождения Bianca, Lilla и Nero, проведенные на западе Швейцарии, показали, что чувствительность к настоящей мучнистой росе у них обычно ниже, чем у сортов Vitis vinifera L. (на примере сорта Chasselan). У сортов Merzling и Bronner она может быть охарактеризована от средней до высокой, у сортов Solaris и Lilla - средней, и низкой у сортов Johanniter, Bianca и Nero [161,162]. Однако лишь сорта Regent и Johanniter полностью удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к новым техническим сортам в Германии [159].
В государственном институте виноградарства г. Фрайбург, в рамках программы по селекции винограда на устойчивость к грибным болезням выведены два перспективных европейско-американских гибрида - FP 993-60 [Сейв Вил-лар 5-276 х (Рислинг х Рулендер)] и FP 946-60 [Сейв Виллар 12-481 х (Рулен-дер х Гутедель) х (Рислинг х Рулендер)] [137]. В федеральном НИИ по улучшению винограда г. Гейлвейлерхоф разработан метод отбора сортов винограда, устойчивых к мучнистой росе, для использования их в селекционной работе. Метод состоит в искусственном заражении листовых дисков винограда оидиумом в условиях высокой влажности. Из обследованных сортов выделены 3 группы чувствительности к мучнистой росе: 1 - чувствительные сорта (Рислинг, Кернер), 2 - устойчивые (Видаль и новые сорта Gf. Ga 49-22, Gf. Ga 50-34), 3 - среднеустойчивые. Также при изучении причин устойчивости к мучнистой росе была подтверждена гипотеза существо вания механизма структурального типа [144]. В США селекция на устойчивость к грибным болезням ведется преимущественно в южных штатах. Во Флориде выведен засухоустойчивый, высокоурожайный, устойчивый к болезням сорт Тампа [131]. В Италии селекционные работы по созданию устойчивых к грибным болезням сортов винограда ведутся на станции Conegliano и в сельскохозяйственном институте St. Michele all Adige с 1985 года [154]. В пределах СНГ исследования в области создания высококачественных сортов винограда устойчивых к грибным болезням ведутся в Украине - в ННЦ «ИВиВ им. В.Е. Таирова» и в ИВиВ «Магарач», в Молдавии - в НИВиВ Республики Молдова и в Кишиневском СХИ им. М.В. Фрунзе [107].
М.Г. Банковская и Ю.В. Молчанова [14] в ННЦ «ИВиВ им. В.Е. Таирова» новыми лабораторными методами подтвердили высокую устойчивость листьев винограда к оидиуму у подвоев Таировский-1, Таировский-2, Рипариа х Рупе-стрис 101-14, Берландиери х Рипариа СО4, гибридов Сейв Виллара и большинства (58%) новых сложных межвидовых гибридов. Листья остальных межвидовых гибридов и сортов Vitis vinifera L. оказались толерантными к оидиуму.
Исследования Н.П. Олейникова и Л.К. Киреевой [71,73], проведенные в ИВиВ «Магарач» на сеянцах 143 межвидовых популяций показали, что наибольший процент сеянцев, обладающих устойчивостью к оидиуму на уровне 1 2 баллов, получался при участии в качестве родительских форм сложных меж 35 видовых гибридов Сейв Виллара, сортов Памяти Вердеревского и Джанджал Кара, а также форм Магарач №31-77-3, Магарач №31-77-4, Магарач №4-68-25. В.А. Волынкин [28], при изучении 28 гибридных популяций в том же институте, сделал вывод, что в потомстве не наблюдается выщепление форм, превышающих устойчивость одной из наиболее устойчивых родительских форм, но получаются формы, более устойчивые, чем величина средней устойчивости двух исходных форм.
В Кишиневском СХИ им. М.В. Фрунзе работы по выведению новых сортов, сочетающих в себе высокое качество продукции с иммунитетом к болезням и вредителям винограда, начаты в 1965 г. на кафедре защиты растений под руководством проф. Д.Д. Вердеревского. За последующие 20 лет было проведено массовое исследование более 600 форм столового и технического направления. Данные исследований позволили выделить наиболее перспективные сорта для государственного и производственного сортоиспытания [22,84]. Г.Э. Весминьш [23], при изучении 1369 сеянцев отмечал, что наибольшая устойчивость потомства к оидиуму наблюдалась при инцухтировании сортов Дойна и Ляна, а также в реципрокных скрещиваниях с этими сортами. Восприимчивых сеянцев в этих комбинациях не было.
В России работы по селекции и исследованию сортов винограда устойчивых к оидиуму ведутся во ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко, в СКЗНИИСиВ, на Анапской ЗОСВиВ и во ВНИИГиСПР им. И.В. Мичурина [107].
Почвенно-климатические условия района проведения исследований
Рельеф местности слегка волнистый. Почвы - чернозем, обыкновенный, карбонатный, среднемощный, слабогумусированный, тяжелосуглинистый, на лессовидных суглинках; не засолены. Содержание легкоподвижного фосфора низкое, содержание легкоподвижного калия среднее. Мощность гумусового горизонта (А+В) достигает 60-80 см. Мощность генетических горизонтов неплан-тажированной почвы следующая: «А» - 60 см; «АВ» - 60-80 см; «Bj» — 80-100 см; «В2» - 100-160 см; «С» глубже 160 см. Вскипание соляной кислоты начинается с поверхности.
Плантажный слой имеет рыхлое сложение, он несколько уплотнен, но пористость почвы сохраняется и в горизонте «С». По гранулометрическому составу почва весьма однородна на значительную глубину и относится к тяжелым суглинкам с содержанием частиц менее 0,01 мм около 70%. Водорастворимых солей в почве немного — 0,06-0,07 г на 100 г почвы. Карбонатные плесени появляются с глубины 45 см. В более глубоких горизонтах почвы наблюдается слабое развитие белоглазки. Содержание гумуса 3,23-4,21%.
Грунтовые воды залегают глубоко (15-20 м), они не доступны для корней винограда и не оказывают влияние на его развитие [33].
Район, к которому относится Ростовская область, является местом столкновения различных систем атмосферной циркуляции. Зимой с востока и юго-востока происходит вынос малоувлажненного и очень холодного, а весной -теплого воздуха. Зимой периодически прорываются циклоны с запада, которые приносят обильные осадки, оттепели, туманы.
В теплое время года над всей территорией циркулируют массы преимущественно теплого воздуха умеренных широт и тогда на длительное время устанавливается сухая погода. При заходе циклонов с запада на восток - погода умеренно жаркая с периодически выпадающими грозовыми дождями.
На территории области климат континентальный. Температура воздуха имеет резко выраженный годовой ход. Средняя годовая температура воздуха около 9С. Среднемноголетняя продолжительность безморозного периода -170-180, теплого (с температурами выше 10С) - 170-180 дней [8,122]. Сумма активных температур - 3280С. Средняя глубина промерзания почвы 39 см, максимальная - 47 см. Устойчивый снежный покров отмечается в 64% зим. Средняя продолжительность морозов — 67 дней [116,122].
Район относится к зоне недостаточного увлажнения (гидротермический коэффициент 0,7-0,8) [47,116,122]. При среднегодовой сумме осадков 500-570 мм, за ноябрь-март их выпадает 185 мм, а в летнее время - 298 мм. Максимум осадков выпадает в июне [116,122]. В некоторые годы наблюдались бездождливые периоды до 2 месяцев. За период с 1945 по 2007 гг. минимальное количество осадков за год выпало в 1949 г. — 285,7 мм (по данным метеостанции ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко).
Средняя годовая относительная влажность воздуха составляет 68-75%. Максимум ее (88-90%) приходится на зимние месяцы. Начиная с января влажность понижается, достигая минимального значения летом в июне или июле, составляя 48-60%. От лета к осени относительная влажность повышается, достигая максимальных значений зимой. Число сухих дней (с относительной влажностью менее 30%) за год, составляет 52-74 дня. Максимум их приходится на лето. Минимум сухих дней отмечается зимой, при повсеместном отсутствии в январе. Число дней с относительной влажностью более 80% составляет 90-103 дня [116].
Преобладающими являются восточные ветры, летом увеличивается повторяемость юго-западных и западных ветров, с восточными и юго-восточными ветрами в апреле-мае связаны суховеи [116,122]. В целом, почвенные и климатические условия района проведения исследований обуславливают нормальное развитие винограда всех сроков созревания. В годы исследований метеорологические условия отличались от многолетних показателей. В отдельные из них имелись существенные отклонения от нормы. Погодные условия вегетационного периода 2002 г. благоприятствовали подготовке кустов винограда к предстоящей зиме. Сумма активных температур составила 3540С, превысив многолетние показатели на 190С. Зима 2002-2003 гг. была сравнительно суровой (рисунок 1, приложение 3, 4). Холодным и бесснежным был декабрь 2002 г., средняя температура воздуха составила минус 8,0С при климатической норме минус 2,4С. Минимальная температура в декабре не опускалась ниже минус 20,0С. Зима, в целом, оказалась устойчивой, без продолжительных резких потеплений. Кусты винограда в течение зимы находились в состоянии вынужденного покоя, что способствовало хорошей сохранности зимующих глазков. Весна в 2003 г. наступила сравнительно поздно. Март оказался значительно холоднее обычного. Средняя месячная температура воздуха составила в марте минус 0,6С (многолетняя 0,8С). Отрицательные среднесуточные температуры сохранялись до 24 марта.
Хозяйственно-технологическая оценка устойчивых к оидиуму сортов винограда
Одним из основных агробиологических показателей сорта является урожайность - биологический признак, зависящий в большой степени от биотических, антропогенных и абиотических факторов среды, вследствие чего значительно варьирующий по годам.
Для более полной характеристики, выделенных по устойчивости к оидиуму сортов, приводим данные по расчетной урожайности этих сортов, но с учетом выполненных агротехнических мероприятий - обломка, нормирование соцветиями (таблица 7). Урожайность рассчитывали при схеме посадки 3 х 1,5 м (2222 куста на 1 га).
Как видно из таблицы 7 урожайность у большинства выделенных оидиу-моустойчивых сортов винограда в эпифитотийном 2004 г. была на уровне других лет изучения, а у некоторых сортов даже выше. Наибольшая урожайность среди столовых сортов была у Фрумоаса албэ (104,9 ц/га), а среди технических — у сорта Среброструй (103,8 ц/га). Из сортов, приведенных в таблице 7, были отобраны наиболее высококачественные, урожайные и распространенные сорта для дальнейшего изучения.
Наряду с изучением урожайности и устойчивости сортов, необходимо дополнительно установить, имеет ли урожай этих сортов в условиях данной местности промышленную ценность для использования в свежем виде или для технической переработки [49]. Помимо химического анализа (сахаристости сока ягод и титруемой кислотности), качество урожая сортов винограда, предназначенных для потребления в свежем виде и качество вина, оценивали органо-лептически (дегустацией). Несмотря на субъективность оценок, дегустация дает возможность сделать очень важные заключения о сортах.
Столовые сорта для дегустационной оценки объединяли в группы по срокам созревания, причем параллельно с испытываемыми сортами обязательно дегустировали и наиболее известный, широко распространенный сорт того же срока созревания в качестве контроля (таблица 8). Сорта оценивались по 10-балльной шкале.
В группе сортов ранне-среднего срока созревания высокую дегустационную оценку (8,0 баллов) получил сорт Фрумоаса албэ. В группе сортов позднего срока созревания выделился сорт Памяти Негруля (8,4 балла). Среди бессемянных сортов наивысшую оценку получил Кишмиш ваткана (8,1 балла). Наименьшую оценку по всем группам получили контрольные сорта (Агат донской, Молдова, Коринка русская), на уровне контролей были сорта - Ляна, Кутузовский и Яловенский столовый (7,6 баллов).
Сорт Урожайный очень позднего срока созревания (дата полной зрелости ягод наступает в конце первой декады октября), ягоды светло-зеленого цвета с густым восковым налетом, непривлекательного внешнего вида. Данных дегустационных оценок по этому сорту нет, так как уборка производственных насаждений заканчивается раньше, чем созревает этот сорт. Сорта V-72-58 (Южный), Кутузовский и Яловенский столовый также закладывались на хранение. Однако по результатам дегустаций винограда после хранения все эти сорта получили оценки более низкие (7,2-7,5 балла), в сравнении с контрольным сортом Молдова (7,7 балла). Сорта Кишмиш ваткана и Мечта, по результатам дегустаций сушеного винограда, получили более низкие оценки, чем контроль - Коринка русская. Вина, приготовленные из изучаемых сортов, объединили по направлениям виноделия в сравнении с контрольными образцами. Все сорта, представленные в таблице 9, имели дегустационную оценку на уровне или выше проходного балла 7,2. Сухие белые вина из сортов Зала дендь, Кристалл, Слава и Бианка уступали вину из контрольного сорта Траминер розовый незначительно, на 0,1-0,3 балла, значительно уступал - сорт Среброструй (7,2 в сравнении с 7,8 балла у контрольного сорта).
Сухое красное вино из сорта Рубиновый Магарача незначительно уступало вину из контрольного сорта Красностоп золотовский. Оценку в 7,6 балла получили вина из сортов Регент и Саперави дедиани, из сорта Жгиа было приготовлено розовое вино, получившее оценку 7,5 балла, а вино из сорта Рубин получило оценку в 7,4 балла в сравнении с 7,9 балла у контрольного образца.
Из сорта Бианка было приготовлено не только сухое, но и десертное вино, которое получило 7,5 балла в сравнении с контрольным сортом Дружба, имеющим приятный мускатный аромат (и оценку 8,0 баллов).
Из сорта Зала дендь готовились не только сухие вина, а также игристое вино (дегустационная оценка 9,1 балла на уровне контроля из сорта Цветочный) и соки (дегустационная оценка 8,6 балла, у контрольного сорта Душистый - 9,2 балла).
Таким образом, по совокупности хозяйственно-ценных признаков нами выделены оидиумоустоичивые сорта винограда для использования в свежем виде: Фрумоаса албэ, Ляна, Огонек таировский, Памяти Негруля, V-72-58 (Южный), Кутузовский, Яловенский столовый, Кишмиш ваткана и Мечта; для получения высококачественных натуральных вин: Зала дендь, Бианка, Среброструй, Рубиновый Магарача, Саперави дедиани, Жгиа и Рубин.
Для оценки устойчивости сеянцев к оидиуму из существующего гибридного фонда были отобраны 17 комбинаций скрещивания. Подбор родительских пар велся с учетом их устойчивости к оидиуму в сочетании с другими ценными хозяйственно-биологическими признаками. Отобранные комбинации были сгруппированы в блоки скрещиваний с сортами Слава (совместной российско-болгарской селекции) и Регент — в качестве материнских форм, а также Кристалл - как материнскую и отцовскую формы. Целью изучения гибридного фонда сеянцев было подтверждение или опровержение гипотезы о том, что эти три сорта могут быть донорами оидиумоустойчивости.
В 2003-2006 гг. были изучены отобранные гибридные популяции сеянцев из 17 комбинаций скрещивания. Степень устойчивости родительских сортов к оидиуму оценивалась в лабораторных условиях. В скрещиваниях использованы сложные межвидовые гибриды европейско-американского происхождения (Платовский, Дружба, Пифос, Регент, Орион, Дунавски лазур, Мускат Голодри-ги, № 22, Русвен), европейско-амуро-американские (Слава, Кристалл, Овидио-польский, Рикан, Грушевский белый), европейско-амурские сорта (Памяти Домбковской, Денисовский, Фиолетовый ранний), а также европейский сорт Мускат венгерский. Селекционную ценность представляют сеянцы с устойчивостью 1-2 балла.
Похожие диссертации на Оценка сортов винограда и гибридного фонда сеянцев на устойчивость к оидиуму в условиях Нижнего Придонья
