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 – филиала 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].
а б
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 ГТК5
(линии регрессии построены без 2020 г.)
ГТК5 уменьшался в последние десятилетия (1990–2021 гг.) со скоростью 0,019 ед/год (р = 0,001). Регрессионные зависимости кондиций от ГТК5 (без 2020 г.) показывают, что при снижении ГТК5 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.
а б
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).
а б
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.
