INFLUENCE OF GRAPE CULTURE AND AGROTECHNICAL METHODS ON ITS YIELD AND WINE QUALITY
Abstract and keywords
Abstract (English):
The quality characteristics of technical grapes and wines largely depend on the management system of this culture. The aim of the study was to establish the influence of various norms of the load of a grape bush in a self-rooted and grafted culture on the yield, quality of grapes, as well as the aesthetic and biological value of wine products in the conditions of this terroir. The experiment was carried out in 2018-2019 in Temryuk district of Krasnodar region. The objects of research were grapes and wine material of Krasnostop AZOS variety in a grafted and rooted culture with a different load of shoots on the bush. The plantation was established in 2007 according to 3 × 2 m scheme, the formation of the bush was a spiral cordon AZOS-1. The soil of the experimental site is soddy-calcareous, thick, low-humus, light-clayey granulometric composition, formed on tertiary saline clays. The upper horizon (0-60 cm) has favorable agrochemical properties and a sufficient level of fertility. The normalization of the load by shoots of grape bushes cultivated in a self-rooted or grafted culture had a significant impact on the yield and technological qualities of Krasnostop AZOS grape variety during the years of the study. The highest yield result was provided by the variant of own-rooted bushes Krasnostop AZOS with standardized shoots 36 ... 40 pcs/bush - 3.45 kg/bush. The excess yield was significant at the 5% significance level in comparison with the control and other variants of the experiment and amounted to 0.45-0.9 kg/bush. The best ratio of sugar content and titratable acidity (standard glucose value - 4.36) for dry red wines had a variant of own-rooted culture with a load of shoots of 36-40 pcs/bush. In the investigated variants, the highest concentration of phenolic substances was in wine from self-rooted grapes with a load of 36 ... 40 shoots per bush - 4130 mg/dm3. This had a positive effect on the organoleptic evaluation of this sample. The maximum total content of substances from a number of biologically active substances was found in wine from grape raw materials obtained from the grafted culture (134.9 ... 147.9 mg/dm3). According to the results of two years of research, the optimal concentration of biologically active substances in the range of 120-135 mg/dm3, which, in combination with other wine components, is able to provide the best quality of dry red wine. In 2018-2019 from the organoleptic point of view, wine materials from grapes of own-rooted culture proved to be of the highest quality. This advantage over the grafted crop was traced in all variants of rationing the load by the shoots of grape bushes.

Keywords:
grapes (Vitis vinifera L.), grape growing culture, load rate, wine composition, wine quality, organoleptic analysis
Text
Publication text (PDF): Read Download

Совершенствование отечественной базы виноградарства – одна из главных задач дальнейшего развития этой отрасли России в нестабильной экономической и экологической ситуации. В современных условиях необходимо не просто увеличивать площади виноградников, а делать это с учётом меняющихся климатических условий и общемировых вкусовых тенденций [1, 2, 3].

Качество вин определяет многообразие агробиологических, агротехнических, технологических и других абио- и биотических факторов [4, 5, 6]. Приверженцы биоэкологического виноградарства и виноделия до сих пор полагают, что вопрос борьбы с филлоксерой в прошлом был решён компромиссным путём. В частности, по мнению одного из французских исследователей, «привитая культура спасла настоящее виноградарство и погубила будущее его виноделия» [7]. Недостаточно изучен, а потому до сих пор актуален вопрос о влиянии подвоя на качество вина. Существующие научные знания по этой проблеме не систематизированы и требуют дальнейшей проработки [8, 9].

Цель исследованияопределить влияние норм нагрузки виноградного куста в корнесобственной и привитой культуре на урожайность и качество винограда, а также эстетическую и биологическую ценность винодельческой продукции.

Условия, материалы и методы. Эксперименты выполняли в 2018–2019 гг. в Анапо-Таманской климатической зоне Краснодарского края в Темрюкском районе. Объектами исследований были виноград и виноматериал сорта Красностоп АЗОС в привитой и корнесобственной культуре с различной нагрузкой побегами на куст. В каждом варианте было 15 учётных кустов, повторность – трёхкратная (табл. 1). Плантация заложена в 2007 г. по схеме 3×2 м, формировка куста – спиралевидный кордон АЗОС-1.

Почвообразующие геологические породы местности представлены плейстоценовыми, миоценовыми, палеоценовыми и верхнемеловыми отложениями низкогорного пояса. Почва опытного участка дерново-карбонатная мощная малогумусная легкоглинистого гранулометрического состава, сформированная на третичных засоленных глинах. Верхний горизонт (0…60 см) имеет благоприятные агрохимические свойства и достаточный уровень плодородия (табл. 2). Анализ почвенных образцов проводили согласно ГОСТ 26423-85, ГОСТ 26428-85, ГОСТ 26213-91; содержание нитратного азота определяли колориметрическим методом по Грандваль-Ляжу с дисульфофеноловой кислотой (ГОСТ 26488- 85, ГОСТ 26951-86); подвижный фосфор и калий по Мачигину (ГОСТ 26205-91).

В целом метеоусловия вегетационного периода 2018 г. можно считать экстремальными для роста и развития виноградного растения. Июнь и 1-я декада июля были сухими и жаркими. Температура воздуха доходила до 34,2 °C при полном отсутствии осадков. Относительная влажность воздуха составляла около 60 %. Во 2-ю и 3-ю декаду июля выпали обильные осадки (более 100 мм), что снизило температуру воздуха и повысило влажность. Август был сухим и жарким. Метеоусловия 2019 г. отличались от среднемноголетних, но были благоприятными для развития виноградного растения, а осадки в зимний и летний периоды способствовали его активному росту. Зимний период был относительно тёплым, температура не опускалась ниже -6 °С. Среднесуточная температура июня находилась на уровне 24 °С, что заметно выше климатической нормы. Количество осадков оказалось ниже месячной нормы. Июль был умеренно жарким с обильными осадками в первой декаде. Август оказался жарким и сухим: среднесуточная температура в целом за месяц составила 23,6 °С, что выше нормы.

Агротехника была одинаковой во всем вариантам опыта. Изучаемый фактор – нагрузка регулировалась таким агротехническим приёмом, как обломка зелёных побегов с оставлением необходимого их количества на кусте.

Массовую концентрацию сахаров определяли в лаборатории виноградарства Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия по ГОСТ 27198-87, титруемых кислот – по ГОСТ Р 51621-2000. Опытные образцы виноматериалов готовили методом микровиноделия по ГОСТ 52523-2006. Массовую концентрацию приведённого экстракта в виноматериалах определяли по ГОСТ Р 51620-2000, титруемых кислот – по ГОСТ Р 51621-2000, объёмную долю этилового спирта – по ГОСТ Р 51653-2000, дегустационную оценку – по ГОСТ Р 52813-2007. Кроме того, использовали уникальные методики, разработанные в научном центре виноделия Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия с использованием высокоэффективной газожидкостной хроматографии, капиллярного электрофореза «Капель -103» и «Капель 105», инфракрасной, атомно-абсорбционой и хроматомасс-спектрометрии (Clarus 600Т), вольтамперометрического анализатора СТА [10].

Статистическую обработку полученных данных осуществляли методом дисперсионного анализа в программе Microsoft Office Excel 2003.

Результаты и обсуждение. Нормирование нагрузки побегами винограда, возделываемого в корнесобственной или привитой культуре, оказало влияние на урожайность и технологические качества винограда сорта Красностоп АЗОС (табл. 3). Отличия от контроля по урожайности, кроме варианта с нагрузкой 30…35 побегов/куст, были статистически значимыми 

НСР05=0,27 кг/куст) и составляли в корнесобственной культуре 0,60...0,75 кг/куст и в привитой – 0,45 кг/куст.

Лучший результат по урожайности отмечен в варианте с корнесобственной культурой и нормировкой побегами 36…40 шт./куст – 3,45 кг/куст. Прибавка к контролю и большинству других вариантов опыта составила 0,45…0,90 кг/куст. Статистически доказуемой разницы не установлено только с выращиванием винограда в корнесобственной культуре с нормировкой побегами 46…50 шт./куст.

В привитой культуре наибольшую урожайность также наблюдали в вариантах с нормировкой побегами 36…40 и 46…50 шт./куст, но она была существенно ниже, чем в корнесобственной культурой, на 0,30…0,45 кг/куст. Независимо от способа ведения культуры винограда (корнесобственная или привитая) самый низкий сбор ягод отмечен при нагрузке 30…35 шт./куст и менее.

Отмечена тенденция к повышению сахаристости с одновременным сохранением кислотности виноградной ягоды при ведении виноградников в корнесобственной культуре. Лучшее соотношение сахаристости и титруемой кислотности (глюкоацедометрический показатель -4,36) для красных сухих вин зафиксировано в варианте с корнесобственной культурой и нагрузкой побегами 36…40 шт./куст. Наименьшая кислотность (5,3 г/дм3) установлена в контроле в привитой культуре. Это может повлиять на гармоничность вкуса и общее качество сухого красного вина.

По стандартным параметрам изучаемые сухие красные виноматериалы соответствовали требованиям ГОСТ. Объемная доля этилового спирта независимо от способа ведения культуры винограда в годы исследований варьировала в пределах 1 % (от 13,6 до 14,4 % об). В корнесобственной культуре спиртуозность виноматериала при наибольшей нагрузке (46…50 шт./куст) была выше, чем у продукции с привитых лоз, на 0,6 % об. В образце опытного виноматериала в привитой культуре с нагрузкой 46…50 побегов на куст величина это показателя была минимальной в опыте (табл. 4).

Самая высокая массовая концентрация титруемых кислот в экспериментальных виноматериалах отмечена в корнесобственной культуре при нагрузке 24…27 побегов – 5,7 г/дм3. Наименьшей она была в образцах привитой культуры с нагрузкой 30…35 и 24…27 побегов на виноградный куст – 5,2 и 5,1 г/дм3 соответственно. Лучшее соотношение сахаристости и титруемой кислотности (глюкоацедометрический показатель -4,36) для красных сухих зафиксировано в варианте с корнесобственной культуры и нагрузкой побегами 36…40 шт./куст.

Массовая концентрация экстракта в исследуемых виноматериалах находилась на высоком уровне, что обеспечило достаточную полноту вкуса всех образцов. Однако варьирование величины этого показателя достигало 4,9 г/дм3. В виноматериалах из корнесобственного винограда разброс экстрактивности по вариантам нагрузки бы не столь велик – 29,7…32,4 г/дм3, что свидетельствует о большей экологической пластичности таких лоз.

Сырьё из технического красного винограда насыщено такими полифенольными веществами, как флавоноиды, катехины, антоцианы, лейкоантоцианы и др. Эти соединения в процессе ферментации оказывают большое влияние на органолептические и энотерапевтические свойства красных вин [11, 12]. В наших исследованиях самая высокая концентрация фенольных веществ отмечена в вине из корнесобственного винограда с нагрузкой 36…40 побегов на куст – 4130 мг/дм3. Это положительно сказалось на его органолептической оценке. В привитой культуре наибольшим количеством фенольных соединений также выделился вариант с нагрузкой 36…40 побегов – 4100 мг/дм3. Самая низкая их концентрация независимо от способа ведения культуры выявлена в виноматериалах, изготовленных из сырья, выращенного при нагрузке 24…27 побегов на куст.

Содержание фенольных веществ в виноматериалах из сорта Красностоп АЗОС заметно повлияло на их органолептические свойства. Наиболее высокую оценку получила продукция с максимальной в опыте величиной этого показателя – 7,9 и 8,0 балла при концентрации 4100 и 4130 мг/дм3 соответственно.

Вещества антоциановой группы придают красным винам характерную сортовую окраску. В годы изучения наибольшее их количество идентифицировано в виноматериале Красностоп АЗОС, сырье для которого было выращено в варианте с корнесобственной культурой и нагрузкой 36…40 побегов на куст – 596 мг/дм3, а также на привитом растении с нагрузкой 24…27 побегов на куст – 590 мг/дм3.

В вине в значительных количествах присутствовали такие биологически активные вещества, как ресвератрол, аскорбиновая, хлорогеновая, никотиновая, оротововая, кофейная, галловая и протокатеховая кислоты. Максимальное в опыте общее содержание биологически активных веществ отмечено в вине из сырья, собранного с привитой культуры – 134,9…147,9 мг/дм3. Несмотря на то, что у виноматериалов из винограда в корнесобственной культуре оно было ниже, чем в варианте с привитым, их органолептическая характеристика была на 0,1 балла выше. Этот факт может свидетельствовать о том, что существует определённый оптимум по величине этого показателями. Согласно результатам наших исследований, оптимальной следует считать концентрацию биологически активных веществ на уровне 120…135 мг/дм3, что в сочетании с другими компонентами обеспечивает наилучшее качество красного вина.

На формирование эстетических нюансов вина оказывают значительное влияние различные биотические и абиотические факторы. Органолептическая оценка открывает возможности для более полного понимания механизмов воздействия различных соединений на вкусоароматические характеристики вин [13, 14]. Все виноматериалы в вариантах с экспериментальной нагрузкой имели нарядную, темно-рубиновую окраску, яркий развитый черносмородиновый аромат, полный, глицеринистый вкус с тонами черноплодной рябины. Они были оценены на 7,8…8,0 баллов. Максимальную в опыте оценку получил образец из винограда, выращенного в корнесобственной культуре при нагрузке 36…40 побегов на куст. Пониженная оценка виноматериалов из сырья, собранного с привитой культуры, обусловлена менее выраженным ароматом и несколько разлаженным вкусом.

Выводы. Самую высокую урожайность формировали корнесобственные растения винограда Красностоп АЗОС с нормировкой побегами 36…40 шт./куст – 3,45 кг/куст. Существенная прибавка к контролю и другими вариантами опыта, кроме корнесобственной культуры с нормировкой побегами 46…50 шт./куст, составила 0,45…0,90 кг/куст. Отмечена тенденция к повышению сахаристости и сохранению титруемой кислотности ягод при ведении виноградников в корнесобственной культуре по сравнению с привитой, что благоприятно отразилось на качестве вина.

Лучшее соотношение сахаристости и титруемой кислотности (глюкоацедометрический показатель -4,36) для красных сухих вин установлено в варианте корнесобственной культуры с нагрузкой побегами 36…40 шт./куст.

Наибольшая концентрация фенольных веществ отмечена в вине из корнесобственного винограда с нагрузкой 36…40 побегов на куст – 4130 мг/дм3. Это, наряду с высоким содержанием веществ антоциановой группы, положительно сказалось на органолептической оценке виноматериалов этого образца (8,0 баллов). Высокое общее содержание биологически активных веществ установлено в вине из виноградного сырья, собранного с привитой культуры (134,9…147,9 мг/дм3). Лучшими по органолептическим характеристикам были виноматериалы из винограда корнесобственной культуры Красностоп АЗОС. Такое преимущество перед привитой культурой прослеживалось независимо от нормирования нагрузки побегами кустов винограда.

 

References

1. Egorov EA, Il'ina IA, Serpukhovitina KA. Sistema vinogradarstva Krasnodarskogo kraya: metodicheskie rekomendatsii. [The system of viticulture of Krasnodar region: guidelines]. Krasnodar: GNU SKZNIISiV. 2007; 125 p.

2. Luk'yanov AA, Dergunov AV, Puchkov VN. [Study of the influence of various soddy-carbonate soils of the South of Russia on grapes productivity of Merlot variety and quality of red wine]. Plodovodstvo i vinogradarstvo Yuga Rossii. Krasnodar: FGBNU SKFNTsSVV. 2019; Vol. 23. 165-170 p.

3. Deinlein U, Stephan AB, Horie T. [Plant salt tolerance mechanisms]. Trends plant sciences. 2014; Vol. 19. 371-379 p.

4. Chervyak SN, Boiko VA, Levchenko SV. [Influence of foliar feeding of plants on phenolic maturity of grapes and quality characteristics of wine materials]. Sadovodstvo i vinogradarstvo. 2019; 4. 30-36 p.

5. Dergunov AV. [Influence of the alcoholic agent variety and aging processes on the quality of liqueur wines]. Izvestiya vuzov. Prikladnaya khimiya i biotekhnologiya. 2016; Vol. 6. 4 (19). 127-132 p.

6. Elterson JR, Shaw RG. [Constraint to adaptive evolution in response to global warming]. Science. 2001; Vol. 294. 151-154 p.

7. Kiskin PKh. Filloksera. [Phyloxera]. Kishinev: Shtiintsa. 1997; 209 p.

8. Beer PJ. Grape and wine phenolic composition as a result of training system and canopy modifi cation in Vitis vinifera L.cv Shiraz. Thesis for the degree of Master of sciences in Agriculture. Stellenbosch: Stellenbosch University. 2015; 64 p.

9. Luk'yanov AA. [Composition of soil micromycetes in different systems of soil content on grape plantations]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; Vol. 15. 3 (59). 26-30 p.

10. Serpukhovitinaya KA. Metodicheskoe i analiticheskoe obespechenie organizatsii i provedeniya issledovanii po tekhnologii proizvodstva vinograda. [Methodological and analytical support for organizing and conducting research on the technology of grape production]. Krasnodar: GNU SKZNIISiV. 2010; 182 p.

11. Glories Y, Augustin M. Maturité phénolique du raisin, consequences technologiques: application aux millesimes. 1991 et 1992, Actes du colloque // Journée technique du CIVB. Bordeaux. 1993; Vol. 2. 56-61 p.

12. Dubois P. Volatile phenols in wine. In: Flavour of distilled beverages, origin and development . Edited J.R. Piggot. Chichester: Ellis Horwood. 1983; 110-119 p.

13. Le Moigne M, Symoneaux R, Jourjon F. How to follow grape maturity for wine professionals with a seasonal judge training? Food Quality and Preference. 2008; Vol. 19 (8). 672-681.

14. Dergunov AV, Lopin SA, Il'yashenko OM. Influence of varietal characteristics of grapes on biochemical components and quality of wines. Vinodelie i vinogradarstvo. 2014; 2. 16-20 p.

Login or Create
* Forgot password?