Агробиологическая и технологическая оценка красных технических сортов и клонов винограда в условиях анапо-таманской зоны краснодарского края

На правах рукописи

Максимов Роман Александрович

АГРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КРАСНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СОРТОВ И КЛОНОВ ВИНОГРАДА В УСЛОВИЯХ АНАПО-ТАМАНСКОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

06.01.08 – плодоводство, виноградарство

05.18.01 – технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2013

Работа выполнена на кафедре виноградарства и виноделия ФГБОУ ВПО Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А. Тимирязева

Раджабов Агамагомед Курбанович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Панкин Михаил Иванович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Научный руководитель:

Малых Григорий Павлович, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отдела питомниководства ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко»;

Мехузла Николай Николаевич, кандидат технических наук, старший преподаватель ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»

Официальные оппоненты:

ГНУ «Всероссийский НИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности».

Ведущая организация:

Защита состоится «16» мая 2013 г. в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 220.043.01 при Российском государственном аграрном университете – МСХА имени К.А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская 49. Ученый совет РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (тел/факс 976-16-16).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан «12» апреля 2013 г. размещен на сайте университета www.timacad.ru и направлен на сайт Министерства образования и науки РФ по адресу referat vak@mon.gov.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета,

канд. с.-х. наук Константинович А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Соответствие экологических факторов местности биологическим особенностям сортов и клонов винограда способствует благоприятному их приспособлению к новым природно-климатическим условиям. В настоящее время возросла потребность в пополнении сортимента винограда адаптивными, ценными по агробиологическим и технологическим свойствам, конкурентоспособными сортами и клонами, внедрение в производство которых обеспечит повышение рентабельности виноградовинодельческой отрасли (Трошин Л.П., Носульчак В.А., Смурыгин А.С., 2007, Якименко Е.Н., Гугучкина Т.И., Прах А.В., Чигрик Б.В., Грюнер М.А., 2008, Петров В.С., Ларькина М.Д., 2009, Оганесянц Л.А., 2011).

Немаловажным условием внедрения технических сортов винограда в производство является технологические испытания и подбор оптимальных условий и режимов их переработки, позволяющих выявить потенциал и качество (Агеева Н.М., 2001).

Качество красных вин зависит от сорта и клона винограда. Вместе с тем, условия и технология выращивания, технология переработки существенно влияют на вкусовые свойства, интенсивность и стабильность окраски, аромат вин. В последние годы в различных районах виноградарства и виноделия, наравне с классической схемой переработки винограда, предусматривающей сбраживание на мезге, применяются усовершенствованные технологии производства вин, за счет внедрения различных технологических приемов, в частности, применение ферментных препаратов для увеличения экстракции, выхода сусла, повышения интенсивности окраски и улучшения качества вина (Лычева Л.А., Раджабов А.К., Гержикова В.Г., 2004, 2005, Мехузла Н.Н., Щербаков С.С., 2009). В этой связи, существует необходимость изучения новых сортов и клонов винограда в условиях Анапо-Таманской зоны и установление оптимальных условий и режимов их переработки.

Цель работы. На основе агробиологических и технологических исследований отобрать наиболее перспективные красные технические сорта и клоны винограда для выращивания их в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края, а также выделить наиболее эффективные ферментные препараты для производства высококачественных вин из них.

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. Выявить фенологические особенности сортов и клонов винограда в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края;
2. Провести сравнительную оценку показателей продуктивности и качества урожая изучаемых сортов и клонов винограда;
3. Исследовать биохимический состав сусла и виноматериалов, произведенных из изучаемых сортов и клонов винограда;
4. Выявить влияние обработки ферментными препаратами на органолептические и физико-химические показатели столовых сухих красных виноматериалов из исследуемой группы сортов и клонов винограда;
5. Сравнить предлагаемую усовершенствованную технологическую схему производства высококачественных столовых сухих красных виноматериалов из сорта винограда Каберне АЗОС с классической схемой переработки;
6. Оценить экономическую эффективность от внедрения изучаемых сортов и клонов винограда, применения ферментных препаратов и технологии производства Каберне АЗОС.

Научная новизна работы:

Впервые в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края было проведено сравнительное изучение основных агробиологических и хозяйственно-технологических показателей группы европейских интродуцированных клонов винограда, а также одного сорта внутривидовой селекции и одного сорта народной селекции. Установлены особенности биохимического состава сусла и виноматериалов этой группы сортов и клонов винограда.

Впервые выявлены особенности влияния ферментных препаратов различного действия на физико-химические и органолептические свойства сусла и виноматериалов, произведенных из исследуемых сортов и клонов винограда.

Практическая значимость. Показано, что изученные клоны и сорта винограда проявляют высокие хозяйственно-технологические характеристики в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края. Доказано, что возделывание данных клонов и сортов винограда с целью получения из них высококачественных столовых сухих красных вин является экономически выгодным. Для сорта Каберне АЗОС предложена усовершенствованная технологическая схема производства, в основу, которой, была положена разработанная технологическая инструкция по получению столовых виноматериалов по красному способу, на основе применения ферментного препарата Лафазим.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы ежегодно докладывались на научных конференциях РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (Москва 2010-2012 гг.); на IV Международной дистанционной научно-практической конференции молодых ученых: «Параметры адаптивности многолетних культур в современных условиях развития садоводства и виноградарства» (Краснодар, 2012, СКЗНИИСиВ); на Международной дистанционной научно-практической конференции: «Повышение конкурентоспособности продукции виноградарства и виноделия на основе создания новых сортов и технологий», посвященной 125-летию со дня рождения Н.И. Вавилова (Новочеркасск, 2012, ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ (в том числе 3 публикации в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований, оценки экономической эффективности, выводов, рекомендаций производству, списка литературы и приложения. Работа изложена на 193 страницах машинописного текста, содержит 21 таблицу, 26 рисунков. Список литературы включает 229 наименований, в том числе 80 на иностранных языках.

Место, условия, объекты, предмет и методика проведения исследований

Полевые опыты проводились в 2010-2012 гг. на территории элитного маточника ГНУ Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия. В качестве объектов исследований служили клоны: Каберне Совиньон 338, Каберне Фран 327, Мерло 349, а также сорта Каберне АЗОС и Левокумский в сравнении с контролем – классическим техническим сортом Каберне Совиньон. Изучаемые клоны и сорта винограда были посажены в 2006 году, подвой - Рихтер 110. Схема посадки 3х1,5м, культура не укрывная, неорошаемая. Почва карбонатный чернозем. Формировка – двуплечий кордон Казенава. Учеты проводились на тридцати кустах по каждому сорту или клону: три повторности по 10 кустов в каждой.

Предметом исследований так же были мезга, сусло, виноматериалы из вышеперечисленных сортов и клонов винограда.

Технологические и физико-химические исследования сусла и виноматериалов изучаемых сортов и клонов винограда проводили в цехе микровиноделия и аккредитованной испытательной лаборатории переработки винограда Научного центра виноделия СКЗНИИСиВ.

Для решения задачи по выявлению влияния обработки ферментными препаратами на органолептические и физико-химические показатели столовых сухих красных виноматериалов из исследуемой группы сортов и клонов винограда мезгу винограда подвергали обработке ферментными препаратами, затем через 24 ч в обработанную мезгу задавали активные сухие дрожжи и сбраживали классическим способом с «плавающей шапкой». Сусло винограда до обработки и после обработки ферментными препаратами, а также виноматериалы подвергали физико-химическому анализу. Переработка контрольных образцов по каждому сорту, клону проводилась по классической схеме.

В работе использовались ферментные препараты: Лафазим пресс (Lafazym Press) (производитель Лаффорт, Бордо, Франция), с дозировкой - 0,6 г/дм3; Фильтрозим (Filtrozym) (производитель Лаффорт, Бордо, Франция), с дозировкой - 0,6 г/дм3; Экстразим (Extrazym) (производитель «Энолоджи», Эперне, Франция), с дозировкой - 0,3 г/дм3; Инозим (Inozym) (производитель «Энолоджи», Эперне, Франция), с дозировкой - 0,2 г/дм3.

Применение ферментных препаратов осуществлялось согласно методическим рекомендациям фирм-производителей, в концентрациях, рекомендованных фирмами-производителями.

Использовались активные сухие дрожжи ИОЦ «Престиж» (IOC) (производитель «Энолоджи», Эперне, Франция) – высококачественные дрожжи, предназначенные для производства сортовых красных сухих вин. Дозировка – 2 г/дал.

Для сравнительной оценки классической схемы переработки с предложенной для сорта Каберне АЗОС усовершенствованной технологической схемой проводили испытания в цехе микровиноделия ГНУ Анапская ЗОСВиВ в 2012 г., объем внедрения составил 1,0 тыс. дал. Полученные виноматериалы подвергались физико-химическому и органолептическому анализу.

Все учеты и анализы проводили в 3-х повторностях.

Для решения поставленных задач использовали полевые и лабораторные общепринятые в виноградарстве и виноделии методы исследований:

• фенологические наблюдения и агробиологические учеты – по методике М.А. Лазаревского (1963);
• увологическая оценка урожая проводилась согласно «Методическим указаниям по селекции винограда» и по методике Н.Н. Простосердова «Изучение винограда для определения его использования (Увология)», (1963).
• продуктивность побегов определялась по методике А. М. Амирджанова и Д. С. Сулейманова (1986);
• оценка метеорологических условий годичного цикла развития винограда проводилась по данным метеостанции, расположенной на территории Анапской станции.
• динамика сахаронакопления определялась по ГОСТу 27198-87;
• статистическая обработка результатов исследований проводилась методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).
• расчет экономической эффективности выполнен по методике Д.Ю. Муромцева (2007).
• при исследовании физико-химических показателей виноматериалов применяли методики ГОСТ Р 51653 – 2000 (объемная доля этилового спирта); ГОСТ 13192 – 73 (массовая концентрация сахаров); ГОСТ Р 51621 – 2000 (массовая концентрация титруемых кислот); ГОСТ Р 51654 – 2000 (массовая концентрация летучих кислот); ГОСТ Р 51655 – 2000 (массовая концентрация общего диоксида серы); ГОСТ Р 51620 – 2000 (массовая концентрация приведенного экстракта).
• массовую концентрацию органических кислот, катионов и анионов металлов, аминокислот, витаминов и витаминоподобных веществ определяли методом капиллярного электрофореза;
• массовую концентрацию легколетучих ароматических компонентов – газохроматографическим методом;
• исследование количественного состава фенольных соединений проводили методом инфракрасной спектрометрии.
• органолептическая оценка качества вина методом дегустации.

Описание метеорологических условий местности в период проведения исследований

В процессе исследований было установлено то, что все сорта и клоны достаточно устойчивы к неблагоприятным биотическим и абиотическим факторам в данных условиях. В 2010 году погодные условия складывались не самым благоприятным образом. После критических температур в конце января (-220С) с сильным ветром, весной имела место благоприятная погода, без заморозков. Лето характеризовалось дождливой погодой июня и засушливым, при максимальных температурах +280+350С, июлем – августом.

В 2011 году наблюдались относительно более холодные температуры в зимние месяцы, а весна характеризовалась обильными осадками в апреле, что повлияло на сроки наступления фазы цветения. Лето было жарким и очень засушливым - всего 6 мм осадков.

Зима 2012 г. характеризовалась достаточно низкими отрицательными температурами. Наблюдалось значительное варьирование температуры воздуха в динамике, сопровождающееся сильными ветрами. Следствием явились повреждения глазков, однолетней и многолетней древесины у неустойчивых сортов и клонов винограда. Весна характеризовалась холодным мартом и относительно теплым апрелем и маем. Лето было жарким и засушливым, осень – очень засушливым.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Фенологические наблюдения перспективных красных технических сортов и клонов винограда за годы исследования

В 2010 году распускание почек у сортов и клонов винограда проходило во второй половине апреля (18-28 апреля), несколько раньше средних многолетних сроков, что было связано с более теплыми температурными условиями середины апреля.

Фаза цветения у большинства сортов и клонов винограда наступила в обычные сроки (3-9 июня). Цветение проходило в оптимальных условиях, температура была на уровне +25 °С, что привело к хорошему завязыванию ягод в грозди. Большое количество осадков в конце июня привело к стимулированию роста ягод и некоторой задержке начала созревания у изучаемых сортов и клонов винограда. Сорт Левокумский созрел за 135 дней, Мерло 349 – за 137 дней, клоны Каберне Совиньон 338 и Каберне Фран 327, а также контроль – примерно в один и тот же срок, за 143-144 дня. Наибольшее количество дней от распускания почек до съемной зрелости потребовалось для сорта Каберне АЗОС – 150 дней.

В 2011 году, в связи с более низкими температурами весенних месяцев, а также обилием осадков в этот период, фаза распускания почек задержалась примерно на две недели. Цветение проходило в первой декаде июня при благоприятных погодных условиях. Температурные условия, количество выпавших осадков летних месяцев соответствовали средним многолетним данным, фаза созревания у большинства сортов и клонов наступила 4-28 августа, созревание ягод наступило в среднемноголетние сроки. Наименьшее количество дней от распускания почек до съемной зрелости потребовалось для Левокумского – 130 дней и Мерло 349 – 134 дня, наибольшее для Каберне АЗОС – 146 дней. Каберне Фран 327 и Каберне Совиньон 338 созрели за 141 день.

В 2012 году распускание почек у сортов и клонов винограда проходило во второй половине апреля (16-22 апреля), что несколько раньше среднемноголетних сроков.

Теплая погода в апреле и мае способствовала более раннему началу фазы цветения, которая проходила в третьей декаде мая, условия этой фазы были оптимальные. Благоприятная погода летних месяцев способствовала ускоренному началу фазы созревания ягод.

Проведенные фенологические наблюдения за годы исследований позволяют распределить изучаемые клоны винограда в условиях данной зоны по срокам созревания. Так, для клона Мерло 349 характерен средний срок созревания, а для клонов Каберне Совиньон 338 и Каберне Фран 327 - среднепоздний.

2. Продуктивность и качество урожая изучаемых сортов и клонов винограда

Несмотря на сложившиеся сложные условия перезимовки в период проведения исследований у технических сортов и клонов винограда в годы проведения исследований наблюдался высокий уровень распускания почек.

У всех изучаемых сортов и клонов винограда в среднем за три года исследований процент распускания глазков составил 87-95 %, что существенно выше, чем у контрольного сорта Каберне Совиньон (табл. 1).

Агробиологические учеты технических сортов и клонов винограда в годы проведения исследований показали довольно высокий потенциальный урожай, о чем свидетельствуют величины коэффициентов плодоношения и плодоносности. Коэффициент плодоношения у различных сортов и клонов винограда варьировал от 0,9 (Каберне АЗОС) до 1,5 (Каберне Совиньон 338, Мерло 349). Наиболее высокие коэффициенты плодоносности отмечены у Каберне Совиньон 338 и Мерло 349 (1,8).

Самый высокий урожай с куста показали Каберне АЗОС (8,3 кг) при сахаристости ягод 18,0 г/100 см3 и кислотности 6,2 г/дм3 и Мерло 349 (8,6 кг) при сахаристости ягод 22,8 г/100 см3 и кислотности 5,1 г/дм3, они же имели самую высокую урожайность в пересчете на 1 га – 184 ц/га и 191 ц/га соответственно (табл.2).

По продуктивности побега отличился Мерло 349 (330 г). Следует отметить, что клоны Каберне Фран 327 при сахаристости ягод 20,1 г/100 см3 и кислотности 5,9 г/дм3 и Каберне Совиньон 338 при сахаристости 19,3 г/100 см3 и кислотности 6,8 г/дм3 также показали высокую потенциальную урожайность (>100 ц/га). Самый низкий урожай с куста (3,0 кг), и соответственно самую низкую урожайность в пересчете на 1 га (67 ц/га) показал контрольный сорт.

Сорта и клоны винограда, в годы проведения исследований, характеризовались высоким уровнем сахаронакопления. Сбор урожая проводили в третьей декаде сентября с сахаристостью ягод 18,0-22,8 г/100 см3 и кислотностью 5,1-6,8 г/дм3.

Таблица 1 – Агробиологическая характеристика красных технических сортов и клонов винограда (среднее за 2010-2012 гг.)