УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ ВИНОГРАДУ І ВИНА "МАГАРАЧ"

МАЗУРЕНКО Наталія Анатоліївна

УДК [634.85 : 631.559.2] : 58.032 (477.75) (043.3)

ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ УРОЖАЮ ВИНОГРАДУ СОРТУ МУСКАТ БІЛИЙ ШЛЯХОМ КОРОТКОЧАСНОГО ВПЛИВУ ВОДНИМ СТРЕСОМ В УМОВАХ ПІВДЕННОГО БЕРЕГУ КРИМУ

06.01.08 – Виноградарство

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Ялта – 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті винограду і вина "Магарач" УААН (м.Ялта)

Науковий керівник: | кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник, Нілов Микола Геннадієвич, ІВіВ "Магарач" УААН, старший науковий співробітник

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН,Лянний Олександр Дмитрович, Національний науковий центр виноградарства і виноробства ім. В.Є.Таїрова, м. Одеса, УААН, зам. директора з наукової роботи

доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник, Волинкiн Володимир Олександрович, ІВіВ “Магарач” УААН, провідний науковий співробітник

Провідна установа: | Кримський державний агротехнологічний університет, Мінагрополітики України, м. Сімферополь.

Захист дисертації відбудеться 11.02.2004 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 53.365.02 в інституті винограду і вина "Магарач" УААН за адресою: 98600, Україна, Автономна Республіка Крим, м.Ялта, вул.Кірова, 31.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці ІВіВ "Магарач".

Автореферат дисертації розісланий 11.01.2004 року.

Учений секретар спеціалізованої ради,

доктор економічних наук, старший

науковий співробітник Бузні А.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Вивчення світового досвіду вирощування винограду в умовах ринкових відносин показує, що тільки висока якість сировини і кінцевої продукції є гарантом успішного розвитку галузі (Авідзба, Іванченко, 2000 та ін.) Для Південного берегу Криму вибір сорту, який дозволяє забезпечити унікальну якість був зроблений ще у 1828 році, після приготування десертного вина із сорту Мускат білий, що вирощувався на Артекському винограднику. Однак, річна норма опадів на узбережжі складає лише 250-600 мм, що визначає широке поширення практики зрошення виноградників (Лянний, 1989), а разом з нею і проблему збереження якості урожаю. Раніше (Березовська, 2000) було вивчено вплив безстресової стратегії зрошення і довгочасних стресових впливів на формування якості сорту Мускат білий. Поміж тим, виноградники Криму найчастіше відчувають водний дефіцит уже наприкінці червня, що дозволяє реалізувати стратегію зрошення з одноразовим короткочасним стресовим впливом. Проведення зрошення такого типу (так зване RDI) добре зарекомендувало себе на багатьох виноградниках, зокрема в Південній Австралії, сорт Шираз (Маккартні, 1998).

Таким чином, задача вивчення можливості впливу на якість винограду сорту Мускат білий короткочасним дозованим водним стресом при його зрошенні в умовах ПБК є актуальною і своєчасною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Робота пов'язана з тематичним планом науково-дослідних робіт ІВіВ "Магарач". (Номер державної реєстрації - 0196U0103555).

Мета і задачі досліджень. Мета досліджень складалася у вивченні можливості підвищення якості урожаю зрошуваних виноградників сорту Мускат білий шляхом впливу на рослини короткочасним водним стресом визначеної глибини.

Для досягнення поставленої мети було необхідно:

1. шляхом моніторингу водних потенціалів листя і оперативного керування зрошенням здійснити реалізацію різних стратегій зрошення, що включають у себе вплив на рослину сорту Мускат білий водним стресом різної глибини і у різні фази вегетації згідно наперед заданим фізіологічним алгоритмам. Виділити з них найбільш перспективні;

2. вивчити вплив перспективних стратегій зрошення на стан рослин, величину і якість урожаю, структуру грони в умовах лізіметричних експериментів;

3. установити в термінах передранкових значень водного потенціалу листя бажані і граничні (неприпустимі) глибини водного стресу рослин сорту Мускат білий в умовах ПБК при реалізації перспективних стратегій зрошення з точки зору одержання урожаю високої якості;

4. вивчити фітосанітарний стан рослин при реалізації перспективних стратегій зрошення, заснованих на короткочасному впливі водним стресом заданої глибини; порівняти з фітосанітарним станом при проведенні традиційної безстресової і довгочасної стресової стратегій зрошення;

5. провести керування зрошенням насаджень сорту Мускат білий у виробничих умовах ПБК на основі моніторингу водного потенціалу листя і оцінити економічний ефект від реалізацій різних стратегій зрошення.

Об'єкт досліджень. Якість урожаю сорту Мускат білий, стратегії зрошення, короткочасний стресовий вплив як шлях підвищення якості урожаю.

Предмет досліджень. Значення водних потенціалів листя, параметри якості урожаю (масова концентрація цукрів, масова концентрація титруємих кислот, значення глюкоацидометричного показника), підвищення якості урожаю шляхом короткочасного стресового впливу.

Методи досліджень. Польові та лізіметричні дослідження стратегій зрошення; рефрактометричний та метод прямого титрування - для визначення масової концентрації цукрів та титруємої кислотності; ампелометричний - для визначення площі листової поверхні; камера тиску – для визначення водних потенціалів листя; математично-статистичний – для оцінки вірогідності отриманих результатів; розрахунково-порівняльний - для оцінки економічної ефективності керування водним режимом рослин.

Наукова новизна. Уперше на основі моніторингу водного режиму рослин сорту Мускат білий в умовах ПБК вивчена можливість підвищення якості урожаю винограду шляхом впливу на рослини короткочасним водним стресом . Установлено, що у результаті короткочасного стресового впливу в 1 період фази росту ягід, відразу після зав'язування всіх ягід, можливе підвищення якості урожаю винограду сорту Мускат білий. На культурі винограду сорту Мускат білий визначено кількісну міру необхідного стресового впливу в термінах передранкових значень водних потенціалів листя (-0,5-0,6 Мпа). Установлено, що реалізація стратегії зрошення з короткочасним водним стресом даної глибини приводить до інтенсивного цукронакопичення у ягодах сорту Мускат білий, зміни у структурі грони і зниженню ушкодженості грибними захворюваннями.

Практична значимість і реалізація результатів дослідження. Впровадження фізіологічного алгоритму керуванням режимом зрошення сорту Мускат білий, заснованого на моніторингу водного потенціалу листя і проведення поливів після зав'язування всіх ягід при досягненні передранкових значень водного потенціалу листя -0,5 МПа, але не пізніше, ніж за місяць до планованого збору урожаю, дозволяє підвищити масову концентрацію цукрів на 1,0-2,0 г /100 см3. Даний алгоритм призначення термінів поливу для сорту Мускат білий, впроваджено на виноградниках площею 3,45 га в с-з "Таврида", Південний берег Криму. Тільки за рахунок поліпшення якості продукції від впровадження даного режиму зрошення, річний економічний ефект складає від 255,3 гривень з гектара.

Індивідуальний внесок дисертанта. Полягає у виборі і аналізі літературних даних; аналізі, систематизації і математичній обробці експериментальних даних; підготовці до публікації наукових праць. Автором самостійно проведено весь обсяг аналітичної й експериментальної роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертації доповідалися на секціях ученої ради з виноградарства ІВіВ "Магарач" (1999-2003 рр.); на IX Міжнародній науково-виробничій конференції молодих вчених і фахівців "Досягнення сучасної науки у виноградарстві і виноробстві", присвяченій 175-річчю інституту винограду і вина "Магарач" (м. Ялта-2003 ).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 2 статті i Патент України у виданнях, затверджених ВАК України як спеціалізовані за сільськогосподарським напрямком.

Структура й обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, огляду літератури, експериментальної частини, висновків, рекомендацій виробництву, списку літератури і додатка. Загальний обсяг роботи 148 сторінок машинописного тексту, з яких 9 сторінок додатка. Бібліографія (18 сторінок) нараховує 211 найменування, із них 58 іноземними мовами. Робота містить 33 таблиці та 13 рисунків.

ЗМІСТ РОБОТИ

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

Дано коротку історію вирощування сорту Мускат білий на ПБК і вплив різних факторів на величину і якість урожаю. Виділено роль зрошення при формуванні якості урожаю винограду. На основі робіт вітчизняних (А.Г.Амірджанов, Ф.Ф.Давітая, О.Д.Лянний, А.М. Негруль, Д.И.Фурса та ін.), а так само закордонних учених (Л.Вільямс, П.Маккартні, М.Мэтьюз, Р.Смарт та ін.) робиться висновок, що зрошення може бути розглянуто не тільки як засіб боротьби з посухою, але і як, ефективний інструмент цілеспрямованого регулювання життєдіяльності виноградної рослини: інтенсивності фізіолого-біохімічних процесів, сили росту і плодоношення кущів, формування якості ягід та ін. Розглянуто поняття водного стресу і стратегій зрошення. Показано доцільність опису стратегій зрошення за допомогою фізіологічних алгоритмів, реалізованих на практиці в результаті моніторингу водного потенціалу листя і оперативного керування зрошенням.

Умови і методика проведення досліджень. Робота виконана в 1999-2001 рр. Експериментальні дослідження проводилися на станції фітомоніторингу ІВіВ "Магарач", виробнича апробація результатів на ділянках радгоспу-заводу "Таврида", ПБК.

Станція фітомоніторингу та виноградники радгоспу-заводу "Таврида" розташовані у південнобережному агрокліматичному районі Криму на висоті відповідно близько 50 м та 200 м над рівнем моря. Цей район відрізняється найбільш сприятливими кліматичними умовами та характеризується як помірно жаркий, посушливий, з дуже м'якою субтропічною зимою. Середня річна температура повітря складає 13,5оС. Ця зона відрізняється найбільшою теплозабезпеченістью: суми середньодобових температур (більше 10оС) тут досягають 3700-4150оС. Період з температурою вище 10оС продовжується 7 місяців, а безморозний період 8-8,5 місяців. Небезпечні для рослин весняні й осінні заморозки майже цілком відсутні.

Кількість годин сонячного сяйва за рік складає 2223-2600. У жаркі літні місяці денні температури трохи зм'якшуються морським бризом, середня температура повітря в 13 годин за липень складає 25-27оС, а абсолютні максимуми температури 32-38оС. Середні з абсолютних мінімумів температури повітря коливаються в межах 7-11оС, навіть в окремі найбільш холодні зими морози досягають -14-18оС. Середньорічна кількість опадів складає 450-600 мм, у тому числі на літні місяці приходиться 25-35%.

Сніжний покрив спостерігається лише в окремі роки. У ґрунт негативні температури проникають не глибше 20-30 см. Посушливі періоди різної тривалості спостерігаються щорічно та складають у середньому близько 22 днів.

За період 1999-2001 р. були проведені лізіметричний та виробничий досліди.

Методика проведення лізіметричного експерименту

Сто лізіметрів станції фітомоніторингу розмірами 1 х 1 х 1,5 м (коренезаселений обсяг 1,5 м?) оснащені системою краплинного зрошення "Таврія", складають чотири ряди винограднику по 25 рослин у кожному, орієнтованих з півночі на південь. Зрошення може проводитися з 2-х ємностей, обсягом 5 м3 кожна. Уся система дозволяє забезпечити не тільки стабільний полив відповідно до плану досліджень, але надає можливість оперативно змінювати режими водного та мінерального харчування.

Об'єктом досліджень на лізіметрах є рослини винограду сорту Мускат білий, щеплені на підщепу Кобер 5ББ, 1982 року посадки. Висота штамбу 80 см. Ґрунт - коричневий гірський важкосуглинистий. Вивчалися також виробничні посадки сорту Мускат білий, що примикають до лізіметрів. У кожному варіанті досліду та контролю досліджували від 10 до 25 рослин.

Методика проведення виробничого експерименту

Дослідна ділянка винограднику площею 3,45 га під сортом Мускат білий на підщепі Кобер 5 ББ розташована на ділянці південно-західної і південний експозиції з крутістю схилу 5-7оС на висоті 200 м над рівнем моря. Виноградники розташовані на коричневому карбонатному важкосуглинистому ґрунті на эллюво-делювії глинистих сланців. Схема посадки 3,0 х 1,5 м, чотирьох дротова шпалера. Формування – двоплечий кордон.

У кожнім варіанті досліду та контролю досліджували по 25 рослин. Керування поливом робили при досягненні передранкових значень водного потенціалу листя після зав'язування ягід - 0,5 МПа, але і не пізніше, ніж за місяць до планованого збору урожаю.

У процесі досліджень були використані наступні методики:

вимір відносної вологості (%) і температури (?С) повітря проводили аспіраційним психрометром Асмана і електронним приладом "Oregon Scientific", США. Вологість ґрунту, % від найменшої вологоємності – термостатно-ваговим методом по О.Г.Растворовій (1983) та електронним приладом “Silora”, Ізраїль. Водні потенціали листя дослідних рослин визначали за допомогою камери тиску по P.F.Scholander (1965). Водні потенціали вимірялися в передранкові (500) і післяполуденні (1300) час.

Агрооблік дослідного сорту винограду проводили за методикою М.А.Лазаревського (1946). Механічний склад грон і ягід визначали за методом Н.Н.Простосердова (1963). Масова концентрація цукрів (г/100 см3) і титруємих кислот (г/дм3) визначалася згідно "Методичним рекомендаціям з технологічної оцінки сортів винограду для виноробства" (Ялта, 1983). Фітосанітарний стан, захисні заходи виноградних насаджень оцінювали і проводили згідно “Методичним указівкам” відділу захисту рослин (Ялта, 1992). Статистичну обробку експериментальних даних проводили з загальноприйнятих методик з використанням дисперсійного аналізу (Доспехов, 1985) і прикладного пакету програм Microsoft Exel. Економічна ефективність оцінювалася за "Методикою визначення економічної ефективності використання в сільському господарстві результатів науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, нової техніки, винаходів і раціоналізаторських пропозицій" (Київ, 1986).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ І ЇХНЄ ОБГОВОРЕННЯ

Метеорологічні умови в роки проведення досліджень. Проведенню досліджень супроводжували наступні метеоумови: достатком опадів виявив себе 1999 рік. Усього за рік випало 879 мм, а за три літніх місяці 148,2 мм опадів. Сума активних температур досягала всього 3545?С. Наступний 2000 рік виявився більш теплим і сухим. Річна сума опадів дорівнювала 486 мм, з них на період дозрівання припало 52,6 мм. Сума активних температур склала 3812?С. Довгочасна відсутність опадів більш 4-х декад у 2001 році, підвищені температури літа, низькі показники відносної вологості повітря, характеризують цей рік як посушливий. За рік випало всього 385 мм, з них на три літніх місяці припало 50,8 мм опадів. Сума активних температур склала 3901?С.

1. Варіації значень водних потенціалів листя при реалізації різних стратегій зрошення. Як відомо, стратегії зрошення можуть бути описані різними засобами (Нілов, 2000). У своїх дослідженнях ми застосовуємо опис стратегії зрошення за допомогою фізіологічних алгоритмів, що характеризують динаміку змін водних потенціалів листя протягом вегетації. При цьому зрошення проводили таким чином, щоб підтримувати передранкові значення водного потенціалу листя (?pr) відповідно деякому наперед заданому фізіологічному алгоритму (А1, А2, А3, …). У результаті того, що в передранкові години волога в системі "ґрунт-рослина" приходить у рівновагу, виникає можливість використання рослини як біодатчик, що дозволяє судити по ?pr про водний потенціал ґрунту в зоні розташування активної частини кореневої системи і керуватися цією інформацією при призначенні поливів (Нілов, 2001).

Усього за час досліджень було розглянуто 11 фізіологічних алгоритмів зрошення, що відносяться до трьох класів стратегій зрошення (безстресовим (БС), з довгочасними стресовими впливами (ДС), з короткочасними стресовими впливами КС). Нижче приведені описи розглянутих алгоритмів, загальний характер варіювання водних потенціалів листя представлений у табл.1. Необхідно відзначити, що до закінчення цвітіння всі рослини не піддавалися стресовим впливам (?pr не опускалися нижче – 0,2 МПа, що відповідало 90-100% від максимальної євапотранспірації і вологості ґрунту не нижче 80% від НВ.

А1 (КС) – одноразовий вплив водним стресом (далі просто стрес) глибиною до – 0,5 МПа у фазі росту ягід (до початку розм'якшення ягід, далі просто фаза росту ягід) з наступною підтримкою ?pr на рівні -0,2 – 0,3 МПа. За місяць до збору урожаю ?pr підтримували на рівні від – 0,2 до -0,4 МПа.

А2 (КС) - стрес у фазу дозрівання ягід глибиною до – 0,6 Мпа.

Таблиця 1

Динаміка змін водних потенціалів листя сорту Мускат білий у зв'язку з різними стратегіями зрошення. Лізіметричний дослід. Станція фітомоніторингу
ІВіВ "Магарач" 1999 - 2001 рр.

Варіанти
зрошення | Фази вегетації

цвітіння | ріст ягід | розм'якшення | дозрівання

середні значення водних потенціалів листя, МПа

А1 | передранк. | -0,14± 0,008 | -0,25± 0,03 | -0,13± 0,02 | -0,21± 0,01

післяполуд | - | - | - | -

А2 | передранк. | -0,14± 0,01 | -0,22± 0,02 | -0,16± 0,05 | -0,36± 0,05

післяполуд | - | - | - | -

А3 | передранк. | -0,14± 0,01 | -0,36±0,04 | -0,18± 0,07 | -0,38±0,07

післяполуд | - | - | - | -

А4 | передранк. | -0,13± 0,003 | -0,32± 0,03 | -0,11± 0,01 | -0,27± 0,05

післяполуд | - | - | - | -

А5 | передранк. | -0,19±0,0 | -0,29±0,02 | -0,25± 0,005 | -0,24± 0,009

післяполуд | -0,70± 0,02 | -1,05±0,03 | -1,26± 0,06 | -1,40± 0,04

А6 | передранк. | -0,19±0,00 | -0,29± 0,02 | -0,38+ 0,07 | -0,24±0,02

післяполуд | -0,70± 0,02 | -1,05± 0,03 | -1,35± 0,07 | -1,40±0,04

А7 | передранк. | -0,19±0 | -0,27± 0,01 | -0,38± 0,07 | -0,24± 0,02

післяполуд | -0,70±0,02 | -1,05± 0,04 | -1,35± 0,07 | -1,40±0,04

А8 | передранк. | -0,19±0 | -0,38± 0,04 | -0,41± 0,01 | -0,36± 0,04

післяполуд | -0,70± 0,02 | -1,15± 0,04 | -1,40± 0,08 | -1,55± 0,03

А9 | передранк. | -0,2±0 | -0,38±0,03 | -0,36± 0 | -0,65±0,04

післяполуд | -0,63± 0,05 | -1,08± 0,06 | -1,40± 0,06 | -1,62± 0,02

А10 | передранк. | -0,12±0,0 | -0,25± 0,02 | -0,32±0,06 | -0,39± 0,02

післяполуд | -0,7± 0,08 | -0,88± 0,04 | -1,01± 0,03 | -1,28± 0,07

А11 | передранк. | -0,10± 0,0 | -0,14± 0,01 | -0,11± 0 | -0,13±0,003

післяполуд | -0,57± 0,07 | -0,61± 0,05 | -1,17± 0,02 | -1,18± 0,05

А3 (КС) – стрес у фазу росту ягід глибиною до – 0,6 МПа і у фазу дозрівання ягід глибиною до – 0,7 МПа.

А4 (КС) – стрес у фазу росту ягід глибиною до – 0,6 МПа і у фазу дозрівання ягід глибиною до – 0,6 МПа.

А5 (КС, аналог А1) - стрес у фазу росту ягід глибиною до -0,6 Мпа.

А6 (КС, аналог А4) - стрес у фазу росту ягід глибиною до -0,6 МПа і на початку фази дозрівання (під час розм'якшення ягід) глибиною до -0,5 МПа.

А7 (КС, аналог А2) – стрес на початку фази дозрівання (під час розм'якшення ягід) глибиною до – 0,5 МПа.

А8 (ДС) – підтримка ?pr на рівні -0,4 МПа (від -0,3 МПа до -0,5 МПа) від моменту зав'язування всіх ягід до збору урожаю.

А9 (ДС) - стрес глибиною до -0,6 МПа під час розм'якшення ягід, потім стрес протягом усієї фази дозрівання глибиною від -0,4 до -0,8 МПа перед збором урожаю.

А10 (ДС) – виробничі посадки без зрошення, у фазу дозрівання ?pr від –0,3 до –0,5 МПа (сухий контроль).

А11 (БС) – підтримка передранкових значень водного потенціалу листя на рівні до -0,2 МПа (мінімальні значення ?pr -0,3 МПа) протягом усієї вегетації, що відповідає вологості ґрунту 80%-100% від НВ (вологий контроль).

При проведенні дегустаційних оцінок фахівцями інституту варіанти, що відносяться до стратегій зрошення з короткочасним водним стресом, були оцінені таким чином: А1 і А5 як кращі, А2 і А7 як гарні, А3, А4 і А6 були оцінені негативно. Цей результат підтвердив гіпотезу, що сформувалася на сьогоднішній день, про небажаність глибоких стресових впливів у заключний період фази дозрівання. Результати досліджень підтвердили перспективність виділеної раніше С.П.Березовською (2000) стратегії зрошення сорту Мускат білий шляхом довгочасного стресового впливу як у полі – варіант А10, так і на лізіметрах – А8. Глибокі стресові впливи у варіанті А9 привели до самого гіршого результату, під впливом стресів відзначено формування не типового для сорту Мускат білий грон в цьому варіанті.

У зв'язку з цим у подальшому вивченню піддалися виділені на попередньому етапі досліджень як кращі по параметрах якості і величини урожаю:

А11 - безстресова стратегія зрошення, як контроль (далі БС);

А8 - довгочасна стресова стратегія зрошення, як 2-й контроль (далі ДС);

А7 - короткочасний стресовий вплив у фазу дозрівання (далі КС2);

А5 – короткочасний стресовий вплив у фазу росту ягід, (далі КС1).

Зазначені варіанти представляють до того ж найбільший інтерес з виробничої точки зору, тому що відповідно орієнтовані:

БС - на високий урожай; ДС - на високу якість в умовах обмежених водних ресурсів і сухого жаркого сезону; КС2 - на високу якість при дощовій першій половині сезону; КС1 - на високу якість при сухій і жаркій першій половині сезону. Необхідно відзначити, що для сорту Мускат білий стратегії зрошення БС і ДС раніше були вивчені С.П.Березовською і Н.Г.Ніловим і в даній роботі узяті як два контролі.

Типовий розподіл передранкових значень водних потенціалів листя при реалізації цих стратегій зрошення представлені на рис. 1.

Розпускання почек Фаза росту ягід Фаза дозрівання

Цвітіння 1 2 3 1 2 3

КС1

КС2

ДС

БС

-0,2 МПа -0,3 МПа -0,4 МПа -0,5 МПа

Рис. 1. Розподіл водних потенціалів листя у різні фази вегетації винограду сорту Мускат білий, станція фітомоніторингу ІВіВ "Магарач", лізіметричний дослід 1999-2001 рр.

2. Вплив різних стратегій зрошення на агробіологію рослин і величину урожаю. Розходження у водному статусі виноградної лози спричинили за собою значні ефекти у відношенні репродуктивного росту і розвитку (табл. 2). У ході експериментів установлено, що КС1 поступається по урожайності тільки БС. З таблиці 2 виходить, що підвищення урожаю при безстресовій стратегії зрошення і короткочасному стресовому впливі у фазу росту ягід відбувається за рахунок збільшення маси грони, що складає 196,0 і 154,6 р. відповідно. Урожай з куща при цьому склав 2,63 і 1,88 кг.

Таблиця 2

Агробіологічні показники сорту Мускат білий у зв'язку з різними стратегіями зрошення. Станція фітомоніторингу ІВіВ "Магарач", лізіметричний дослід, 1999-2001 рр.

Показники | Варіанти зрошення

короткочасний стресовий вплив у фазу росту ягід | короткочасний стресовий вплив у фазу дозрівання | довгочасний стресовий вплив | безстресова стратегія зрошення

Навантаження погонами, шт. | 23,9 а | 23,8 а | 24,0 а | 24,2 а

Середній урожай з куща, кг | 1,88 а | 1,84 ав | 1,72 в | 2,63 с

Середня маса грона, г | 154,6 а | 149,3 ав | 127,0в | 196,0 с

Коефіцієнт плодоношення, К1 | 0,50 а | 0,52 а | 0,55 а | 0,55 а

Коефіцієнт плодоносності, К2 | 1,12 а | 1,14 а | 1,11 а | 1,13 а

Середня довжина пагона, см | 125,0 а | 126,0 а | 108,0 в | 174,5 с

Площа листя, м2 | 4,5 а | 4,8 а | 3,9 в | 6,8 с

Визрівання лози, % | 85 а | 79 ав | 71 в | 49 с

* (різні латинські букви означають достовірні розходження між середніми значеннями величин при 5% рівні значимості).

Реалізація безстресової стратегії зрошення забезпечила максимальний приріст пагонів – 174,0 см, у той час як стресові стратегії зрошення приводили до різного ступеня росту процесів інгібірування, у залежності від часу і глибини стресового впливу. За роки досліджень найбільший відсоток визрівання пагонів відзначений при короткочасному стресовому впливі у фазу росту ягід КС1 – 84%. Найменший відсоток визрівання пагониів 43% - був отриманий при реалізації БС.

У цілому отримані дані свідчать про те, що найкраще визрівання лоз забезпечує короткочасний стресовий вплив у фазу росту ягід у порівнянні з іншими варіантами зрошення. Таким чином, підтверджено відомий у виноградарстві висновок про перешкоду достатньому визріванню лоз як сильної посухи (довгочасний стресовий вплив) так і при зайвій вологості ґрунту (безстресова стратегія зрошення).

3. Увологичні показники сорту Мускат білий і ушкодження грон грибними захворюваннями при різних стратегіях зрошення. Порівняльна оцінка увологичних показників сорту Мускат білий показала, що вплив різних стратегій зрошення суттєво змінює структуру грон.

Установлено, (табл. 3), що найкращий показник структури грон з усіх розглянутих варіантів відзначено при КС1. На нашу думку, варіації у структурі грон відбивається на ушкодженності грон грибними захворюваннями (рис. 2).

Таблиця 3

Вплив різних стратегій зрошення на показники механічного аналізу грон
сорту Мускат білий. Станція фітомоніторингу ІВіВ "Магарач",
лізіметричний дослід, 1999-2001 рр.

Показники | Стратегії зрошення

короткочасний
стресовий вплив | довгочасний стресовий вплив | безстресова стратегія
зрошення

у фазу росту ягід | у фазу дозрівання

Маса, г | грони | 183,5±8,9 | 192,8±8,2 | 168,1±10,6 | 201,2±22,3

гребеня | 6,1±0,6 | 8,3±0,8 | 7,0±0,7 | 6,9±1,6

ягід | 177,3±8,7 | 184,0±8,2 | 161,0±10,4 | 194,1±20,7

100 ягід | 161,7±2,4 | 150,7±2,9 | 135,0±6,2 | 211,0±28,0

Обсяг 100 ягід, мл | 148,6±5,3 | 134,3±3,8 | 120,5±5,2 | 159,3±6,9

Маса, г | вичавки з щільними частинами м'якоті, насіння | 57,9±3,7 | 62,9±3,2 | 46,3±3,6 | 60,9±7,2

вичавки з щільними частинами м'якоті | 52,8±3,6 | 58,1±3,0 | 40,7±3,1 | 55,3±6,8

насіння | 5,0±0,3 | 5,3±0,3 | 5,6±0,5 | 5,5±0,7

сіка ягід | 125,7±6,9 | 125,6±6,0 | 116,0±7,3 | 133,7±14,0

структура грона | 36 а | 26 в | 25 в | 32 с

* різні латинські букви означають достовірні розходження між середніми значеннями величин при 5% рівні значимості.

Рис. 2. Вплив різних стратегій зрошення на ступінь ушкодження грон
винограду сорту Мускат білий оїдіумом і сірою гниллю.

Найбільший ступінь ушкодження грон оїдіумом (75%) і сірою гниллю (25%) від площі грон за всі роки досліджень відзначена при безстресовій стратегії зрошення. Вплив короткочасного стресового впливу глибиною –0,5 –0,6 МПа у фазу росту ягід забезпечив найменші ушкодження грон оїдіумом (від 6 до 25%). Відзначимо так само, що при реалізації цієї стратегії зрошення (КС1) ознаки пошкоджуваності сірою гниллю за всі роки досліджень не відзначені.

Таким чином, реалізація стратегії зрошення з короткочасним стресовим впливом у фазу росту ягід (КС1), призводить до формування найбільш вигідному з господарської точки зору структури грона і найменшому ураженню грибними захворюваннями, що у свою чергу впливає на кількісні і якісні
показники.

4. Вплив стратегій зрошення на показники якості. Вплив різних стратегій зрошення на якість урожаю винограду сорту Мускат білий відбитий на табл. 4.

На прикладі сорту Мускат білий показано, що вплив короткочасним водним стресом (у 1 період фази росту ягід, відразу після зав'язування ягід) глибиною до -0,5-0,6 МПа, призводить до високих концентрацій цукру в ягодах.

За роки досліджень у цілому параметри якості в умовах ПБК при реалізації КС1 перевищували аналогічні показники при реалізації інших стратегій зрошення. Максимальні розходження були отримані в 2000 році: масова концентрація цукрів досягала 27,1 г/100 см3 і перевищувала інші розглянуті стратегії зрошення на величину від 1,9 г/100 см3 до 4,1 г/100 см3.

Таблиця 4

Параметри якості урожаю сорту Мускат білий у зв'язку з різними
стратегіями зрошення. Станція фітомоніторингу ІВіВ "Магарач",
лізіметричний дослід, 1999-2001 рр.

Параметри

якості урожаю | Варіанти

досліджень | Середні значення за 1999-2001 рр.

Масова

концентрація

цукрів,

г/100 см3 | Безстресова стратегія зрошення (БС) | 23,9 а

Короткочасний стресовий вплив у фазу росту ягід (КС1) | 25,9 в

Короткочасний стресовий вплив у фазу дозрівання (КС2) | 25,1 с

Довгочасний стресовий вплив (ДВ) | 25,0 с

Масова концентрація титруємих кислот, г/100 дм3 | Безстресова стратегія зрошення (БС) | 7,7 а

Короткочасний стресовий вплив у фазу росту ягід (КС1) | 4,3 в

Короткочасний стресовий вплив у фазу дозрівання (КС2) | 5,1с

Довгочасний стресовий вплив (ДВ) | 4,0 в

Глюкоацидо

метричний
показник | Безстресова стратегія зрошення. (БС) | 3,0 а

Короткочасний стресовий вплив у фазу росту ягід (КС1) | 6,0 в

Короткочасний стресовий вплив у фазу дозрівання (КС2) | 4,9 с

Довгочасний стресовий вплив (ДВ) | 6,2 в

* різні латинські букви означають достовірні розходження між середніми значеннями величин при 5% рівні значимості.

Середні значення масової концентрації титруємих кислот при реалізації КС1 склали 4,3 г/дм3, ГАП дорівнювався 6,0. Було отримане вино із сорту Мускат білий із сильним сортовим мускатним ароматом, з медовими і квітковими тонами. Колір від темно-золотистого до бурштинового. Цей варіант був відзначений вищою дегустаційною оцінкою, як типовий для приготування десертних вин.

Апробація результатів лізіметричного досліду. Протягом 1999-2001 рр. моніторинг водного режиму рослин проводився на посадках сорту Мускат білий, с-з “Таврида”. Даний сорт займає 43% загальної площі радгоспних виноградників, що складає 138 га .

Результати досліджень 1999-2001 рр. дозволили одержати дані, що свідчать про економічну ефективність застосування моніторингу водних потенціалів листя і оперативного керування поливом відповідно до фізіологічних алгоритмів. Порівняння результатів, отриманих у с-з "Таврида" показало, що для одержання урожаю високої якості нижня межа передранкових значень водного потенціалу листя сорту Мускат білий при короткочасному стресовому впливі не повинна опускатися нижче -0,6 МПа. Тривалі стресові впливи, що приводять до падіння передранкових значень водного потенціалу листя сорту Мускат білий нижче -0,5 МПа, так само не бажані, тому що згубно позначаються на величині і якості урожаю.

Економічний ефект. Результати досліджень 1999-2001 років дозволили получити дані, які підтверджують високий економічній ефект застосування моніторингу. У дослідах зі зрошенням, заснованих на визначенні водного статусу рослин винограду (варіант з управлінням), було досягнуто збільшення масової концентрації цукрів на 1-2 г/100 см3, у порівнянні з варіантами призначення поливу, що спирається на дані моніторингу вологості ґрунту (вологий варіант) і чи то відсутність будь-якого зрошення взагалі (сухий варіант) (табл. 5). Економічні розрахунки показали, що доцільно підтримувати передранкові значення водного потенціалу листя не нижче -0,5 МПа у весь наступний період після зав'язування ягід аж до їхнього дозрівання. При цьому додатковий економічний ефект відповідно до розрахунків у середньому складає від 255,3 грн/га.

Таблиця 5

Економічна оцінка керування водним режимом на основі моніторингу
водного потенціалу листя, р-з "Таврида", ПБК, 1999-2001 рр.

Варіанти опиту | Середній урожай, ц/га | Середня масова концентрація цукрів, г/100 см3 | Середня реалізаційна ціна 1 ц урожаю | Виручка с га, грн. | Виробничні витрати на 1 га, грн.. | Прибуток с
1 га, грн. | Приріст прибутку, грн..

1. Без зрошення
(контроль 1) | 40,0 | 24,2 | 131,60 | 5264,00 | 2284,89 | 2979,11 | -

2. Моніторинг вологості грунту (контроль 2) | 55,1 | 23,5 | 126,00 | 6942,60 | 2360,39 | 4582,21 | 1603,10*

3. Моніторинг водного статусу рослин | 52,1 | 25,8 | 141,71 | 7382,90 | 2545,39 | 4837,51 | 255,30**

1858,40***

* - приріст прибутку у варіанті в порівнянні з контролем 1.

** - приріст прибутку у варіанті в порівнянні з контролем 2.

*** - приріст прибутку у варіанті в порівнянні з контролем 1.

ВИСНОВКИ

1. За період досліджень у рамках 3 стратегій зрошення сорту Мускат білий в умовах ПБК розглянуто 11 фізіологічних алгоритмів керування зрошенням виноградників. Показана можливість активного впливу на якість винограду сорту Мускат білий шляхом впливу на рослини короткочасним водним стресом у різні фази вегетації.

2. Установлено, що навіть короткочасний водний стрес глибиною нижче -0,7 МПа в термінах передранкових значень водних потенціалів листя, незалежно від фази вегетації, не бажаний для сорту винограду Мускат білий у зв'язку із сильним пригнобленням виноградної рослини, різким зниженням величини і якості урожаю.

3. Визначено, що в результаті раннього стресу глибиною –0,5 –0,6 МПа відбувається зміна структури грон сорту Мускат білий. При цьому дрібні ягоди, нездатні переносити водний стрес, усихають. У результаті грон стає розріджене, з вирівняними ягодами за величиною. Ця стратегія зрошення призводить до найбільшого цукронакопичення (до 27,1 г/100 см3).

4. З’ясовано, що найбільше ушкодження грибними захворюваннями спостерігається при використанні безстресової стратегії зрошення, коли показання передранкових водних потенціалів листя підтримувалися на рівні -0,1-0,2 МПа.

5. Установлено, що найменше ушкодження грибними захворюваннями сорту Мускат білий в умовах ПБК, спостерігається при реалізації стратегії зрошення заснованих на короткочасному стресовому впливі глибиною від -0,5 МПа до -0,6 МПа у фазу росту ягід.

6. Виділена, як краща, для сорту Мускат білий в умовах ПБК стратегія зрошення, заснована на впливі короткочасним водним стресом глибиною від -0,5 МПа до -0,6 МПа, зробленим після зав'язування всіх ягід, з подальшою підтримкою водного режиму рослин за показниками передранкових значень водного потенціалу листя на рівні -0,2-0,3 МПа.

7. Визначено, що керування зрошенням виноградників на основі моніторингу передранкових водних потенціалів листя і оперативного зрошення відповідно до фізіологічних алгоритмів є перспективним підходом, що дозволяє ощадливо використовувати зрошувальну воду й активно впливати на якість урожаю винограду.

Рекомендації виробництву

1. Для реалізації різних стратегій зрошення сорту Мускат білий вести моніторинг передранкових значень водних потенціалів листя, використовуючи метод камери тиску.

2. В умовах ПБК прагнути за рахунок своєчасного зрошення виноградників сорту Мускат білий дотримуватися стратегії зрошення з короткочасним стресовим впливом відразу після зав'язування всіх ягід. Для цього слідувати наступному фізіологічному алгоритму керування зрошенням: підтримувати передранкові значення водного потенціалу листя на рівні: -0,1-0,3 МПа – до цвітіння; при досягненні стресу глибиною-0,5-0,6 МПа у фазу росту ягід перейти до зрошення, що підтримує передранкові значення водних потенціалів листя на рівні -0,2 – 0.4 МПа під час дозрівання ягід.

3. Не допускати зниження передранкових значень водного потенціалу листя на сорті Мускат білий нижче -0,7 МПа незалежно від фази вегетації.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ
ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Нилов Н.Г., Мазуренко Н.А., Бейбулатов М.Р. Влияние различных стратегий орошения на структуру гроздей винограда сорта Мускат белый и повреждение их грибными заболеваниями. //Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр /ИВиВ “Магарач”. -Ялта.-2003.- Т.33. -С.30-35.

2. Мазуренко Н.А. Влияние различных режимов орошения на увологические показатели сорта Мускат белый. //Виноградарство и виноделие: Сб. науч. тр./ ИВиВ “Магарач” (спец. вып.). -Ялта.- 2003. -С.38-41.

3. Тараненко В.В., Мазуренко Н.А. Опыт мониторинга водного режима виноградников аборигенных сортов и сорта Мускат белый в Крыму //Труды научного центра виноградарства и виноделия /ИВиВ “Магарач”.- Ялта.- 2000.- Т.II, кн.3.-С.41-43.

4. Контроль водного режима виноградников с целью рационального использования воды, сокращение количества поливов и улучшения качества винограда /Нилов Н.Г., Тараненко В.В., Березовская С.П., Мазуренко Н.А. // Сб. заверш. Науч. разраб. за 1998-2000 гг. –Симферополь: Крымский государственный аграрный учебно-консультационный центр. - 2001.-с.84-85.

5. Мазуренко Н.А. Мускат бiлий на Пiвденному березi Криму // Виноград. Вино.- 2000.- №2. -С..30-32.

6. Монiторинг водного режима виноградников Криму Тараненко В.В., Сальников Н.В., Гарькавий А.А.,Карзов В.П., Фадеев В.А., Березовская С.П., Мазуренко Н.А., Нилов Н.Г // Виноград. Вино.-2001, №2-3. -С.22-24.

7. Деклараційний патент на винахід №37790 А, Україна, А 01H1/04, А01G17/02. Спосіб діагностики засухостійкості винограду/ А.М.Авідзба, В.Й.Іванченко, М.Г.Нілов, І.І.Риф, Н.А.Мазуренко. – 2000042176; заявл. 17.04.2000; опубл. 15.05.2001; бюл. №4.

8. Определение сроков полива виноградников на основе измерения водных потенциалов листьев при помощи камеры давления /Березовская С.П., Мазуренко Н.А., Тараненко В.В., Нилов Н.Г //Инф. листок. -Симферополь.-1999, № 98-99.-4 с.

Аннотация

Мазуренко Н.А. Повышение качества урожая винограда сорта Мускат белый путем кратковременного воздействия водным стрессом в условиях ЮБК. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.08 - виноградарство. Институт винограда и вина "Магарач" УААН, Ялта, 2004 год.

Диссертация посвящена разработке физиологических алгоритмов управления орошением сорта Мускат белый в целях оптимизации его водного режима, основанных на кратковременном воздействии водным стрессом в различные фенологические фазы.

Впервые на основе мониторинга водного режима изучена возможность повышения количества и качества урожая, путем воздействия кратковременным водным стрессом на виноград сорта Мускат белый. Установлена возможность активного влияния на качество урожая винограда сорта Мускат белый в результате кратковременного стрессового воздействия.

Впервые на культуре винограда сорта Мускат белый показано, что при воздействии ранним стрессом (в 1 период фазы роста, сразу после завязывания всех ягод) глубиной до -0,5-0,6 МПа, с дальнейшим поддержанием водного режима растений по показаниям предутренних значений водного потенциала листьев на уровне -0,2-0,3 МПа приводит к наибольшему сахаронакоплению в ягодах сорта Мускат белый, минимальному поражению грибными заболеваниями.

Установлено, что за счет раннего стресса происходит изменение структуры грозди: мелкие ягоды, не способные переносить водный стресс – усыхают. В результате гроздь становится разряженной, с выровненными ягодами по величине. Эта стратегия орошения в настоящее время может быть выделена, как наилучшая при орошении виноградников сорта Мускат белый на Южном берегу Крыма.

Установлено, что управление орошением виноградников на основе мониторинга предутренних значений водных потенциалов листьев является перспективным подходом, позволяющим экономно использовать оросительную воду и активно влиять на качество урожая посредством физиологических алгоритмов, фиксирующих желаемое качество.

Выделена, как перспективная стратегия орошения, основанная на воздействии кратковременным водным стрессом глубиной от -0,4-0,5 МПа на растение в фазу роста ягод при поддержании предутренних значений водных потенциалов листьев до -0,3-0,4 МПа в течение всей вегетации. Эта стратегия орошения приводит к интенсивному сахаронакоплению.

Ключевые слова: виноград, водные потенциалы листьев, водный стресс, орошение, урожай.

Анотація

Мазуренко Н.А. Підвищення якості урожаю винограду сорту Мускат білий шляхом короткочасного впливу водним стресом в умовах Південного берегу Криму. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.08 - виноградарство. Інститут винограду і вина "Магарач" УААН, Ялта, 2004 рік.

Дисертація присвячена розробці фізіологічних алгоритмів керування зрошенням сорту Мускат білий у цілях підвищення якості урожаю, заснованих на короткочасному впливі водним стресом різної глибини в різні фенологічні фази.

Вперше вивчена можливість підвищення кількості і якості урожаю при зрошенні винограду сорту