CC BY
22
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2018, том 53, № 3, с. 616-623
Эмбриология
УДК 634.8:581.1:631.559 doi: 10Л5389^гоЫок^у.2018.3.616гш
ЗАКЛАДКА ЭМБРИОНАЛЬНЫХ СОЦВЕТИЙ И РЕАЛИЗАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛА ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ У СОРТОВ ВИНОГРАДА В УСЛОВИЯХ УМЕРЕННО-КОНТИНЕНТАЛЬНОГО КЛИМАТА ЮГА РОССИИ
В.С. ПЕТРОВ, Т.П. ПАВЛЮКОВА
В Российской Федерации основное производство винограда сосредоточено в южных регионах, в нестабильных погодных условиях умеренно-континентального климата. При отклонении погодных условий от оптимальных значений растения винограда испытывают стресс. Эмбриональные соцветия наиболее чувствительны к аномальным температурам воздуха зимой, в период вынужденного покоя. После зимовки растение теряет часть соцветий, а ожидаемый урожай винограда снижается. Степень реализации потенциала хозяйственной продуктивности составляет в среднем 60 %. В этих условиях в отрасли российского виноградарства актуальна проблема сохранения эмбриональных соцветий в период зимовки растений, повышения хозяйственной продуктивности у сортов vinifera. Цель исследований — установить зависимость закладки, сохранности эмбриональных соцветий и степени реализации потенциала хозяйственной продуктивности у сортов винограда V. vinifera от минимальных температур воздуха в период вынужденного покоя растений в нестабильных условиях умеренно-континентального климата юга России. Работа была выполнена в Краснодарском крае с использованием полевых и лабораторных методов исследований на сортах Екатеринодарский в зоне укрывного виноградарства (ЗАО «Новокубанское») и растениях европейско-азиатского вида vinifera L. — Сот>аг опеМаШ Negг. (восточная группа), Сот>аг occidentalis Negг. (западноевропейская группа), Сот>аг ропйса Negг. (группа побережья Черного моря), а также межвидовых и внутривидовых гибридах в зоне неукрывного виноградарства на ампелографической коллекции (г.-к. Анапа). Наблюдения проводили в 19972006 и 2010 годах. Исследования проводили на 72 сортах. При снижении минимальной температуры до критических значений -27 °С наибольшую гибель зимующих глазков и наименьшую сохранность эмбрионального урожая среди технических сортов показали межгрупповые гибриды V. vinifera (88 %), далее следовали сорта группы опеМаШ (85 %), occidentalis (80 %), ропйса (74 %), межвидовые гибриды (60 %). Среди столовых сортов сильнее всех пострадали occidentalis (83 %), в меньшей степени опеМаШ (80 %), межгрупповые гибриды (78 %), межвидовые гибриды (68 %), ропйса (65 %). Степень реализации потенциала хозяйственной продуктивности сортов после зимовки тесно зависела от количества сохранившихся эмбриональных соцветий к началу вегетации (г = 0,77). Неэффективно (до 50 %) потенциал хозяйственной продуктивности реализовывали 25 % от общего числа сортов. У 35 % сортов этот показатель составлял 50-60 %, следующая группа (27,5 %) имела умеренную продуктивность — 60-70 %, а 12,5 % сортов характеризовались высокой степенью реализации потенциала хозяйственной продуктивности — более 70 %. Выделены сорта для практического использования в промышленном производстве и селекции с удовлетворительной и высокой степенью реализации потенциала хозяйственной продуктивности: Пино фран (60 %), Алиготе (61 %), Кодрянка (62 %), Жемчуг Зала (63 %), Саперави (64 %), Шардоне (64 %), Кунлеань (64 %), Бианка (65 %), Кутузовский (66 %), Кардинал (68 %), Совиньон (68 %), Первенец Магарача (69 %), Рислинг (74 %), Алан (74 %), Трами-нер (75 %), Красностоп анапский (83 %), Цитронный Магарача (86 %).
Ключевые слова: виноград, среда, адаптивность, эмбриональные соцветия, развитие, зимовка, продуктивность.
Плодоношению винограда предшествует период, состоящий из последовательных этапов в малом (годичном) цикле онтогенеза растения. Основные этапы — это закладка и дифференциация эмбриональных соцветий в почках зимующих глазков в год, предшествующий плодоношению; дифференциация и зимовка эмбриональных соцветий; додифферен-циация эмбриональных соцветий в почках глазков после зимовки; рост соцветий и цветение; рост и созревание ягод. Каждому этапу присущи конкретные функции, реализация которых в последующем определяет хозяйственную продуктивность винограда (1).
Установлено, что закладка и дифференциация эмбриональных
соцветий, а также прохождение этапов формирования урожая носит изменчивый характер и зависит от биологических особенностей сортов, условий среды обитания растений и антропогенных факторов. В экологических условиях Крыма на сортах Кардинал, Молдова, Италия закладка первых генеративных зачатков наблюдается до цветения, вторых — после цветения (2). Дифференциация соцветий продолжается и в период покоя при положительных температурах воздуха (3, 4). Самые крупные, наиболее развитые зачаточные соцветия располагаются в глазках в средней части побега (5-7). Формирование эмбриональной плодоносности почек зимующих глазков находится в тесной зависимости от происхождения сортов винограда (8-11). Существенное влияние на эмбриональную плодоносность оказывает фитосанитарное состояние насаждений. Уже при среднем развитии антракноза и оидиума плодоносность побегов заметно снижается (8). Абиотические факторы среды существенно влияют на продуктивность винограда на всех этапах закладки и формирования урожая (12, 13).
Основное производство винограда в Российской Федерации сосредоточено в южных регионах, в условиях умеренно-континентального климата. В отличие от Европы, здесь виноградники подвержены влиянию погодных аномалий. Наибольший ущерб виноградарству наносят минимальные температуры воздуха в период вынужденного покоя. При отклонении погодных условий от оптимальных один раз в пять лет растения испытывают стресс, наблюдаются повреждения репродуктивных органов, нарушаются ростовые процессы и стабильность плодоношения, энергия расходуется на их восстановление. Степень реализации потенциала хозяйственной продуктивности составляет в среднем 60 % (14). Основной причиной неудовлетворительного плодоношения становится низкая адаптивность большинства используемых сортов в нестабильных погодных условиях (15), повреждение основных и придаточных почек морозами (16, 17). Если в период покоя часто наблюдаются повреждения генеративных органов и снижение продуктивности от минимальных температур воздуха, то во время вегетации возникает аналогичная реакция растений винограда на высокотемпературные и водные стрессы (18).
Для повышения продуктивности винограда пробуждение почек активизируют специальными приемами (19, 20), применяют агротехнические регламенты, в том числе по нагрузке зимующими глазками (21, 22), используют кольцевание для реализации потенциальной продуктивности почек (23), ведут селекцию, создавая устойчивые к стрессам сорта (24, 25). Учитывают плодоносность глазков в зависимости от системы содержания почвы на виноградниках (26), влияние возраста насаждений на продуктивность кустов винограда (27).
Изученность закладки эмбриональных соцветий, их сохранность во время зимовки и реализации потенциала хозяйственной продуктивности винограда носит незаконченный, разрозненный характер. В настоящей работе мы впервые установили корреляционную зависимость гибели глазков на побегах винограда в период их зимовки и степени устойчивости сортов разного эколого-географического происхождения от аномальных проявлений минимальных температур воздуха в условиях умеренно-континентального климата юга России.
Цель исследований — установить зависимость закладки, сохранность эмбриональных соцветий и степень реализации потенциала хозяйственной продуктивности у сортов винограда V. vinifera от минимальных
температур воздуха в период вынужденного покоя растений в нестабильных условиях юга России.
Методика. Работа была выполнена с использованием полевых и лабораторно-аналитических методов исследований (28). Объектом служили сорт винограда Екатеринодарский (ЗАО «Новокубанское», Краснодарский край) и растения европейско-азиатского вида Vitis vinifera L. из Российской ампелографической коллекции (г. Анапа, Краснодарский край) разного эколого-географического происхождения — Convar orientalis Negr. (восточная группа), Convar occidentalis Negr. (западноевропейская группа), Convar pontica Negr. (группа побережья Черного моря), а также межвидовые и внутривидовые гибриды. Насаждения 1997 года были привитыми и плодоносящими. Наблюдения проводили в 1997-2012 годах, в том числе в 2006, 2010 и 2012 годах с аномальным проявлением минимальных температур воздуха зимой.
Эмбриональную плодоносность определяли с помощью стереоскопического микроскопа МБС-10 («Оптические приборы», г. Санкт-Петербург, Россия) в период глубокого (физиологического) покоя посредством микроскопирования центральных почек зимующих глазков на типичных побегах, отобранных по диагонали участка каждого сорта (2). Характер и степень повреждений почек низкими температурами в период зимовки оценивали визуально на продольном срезе зимующих глазков. Здоровые почки на разрезе имели ярко-зеленую окраску, погибшие — темно-бурую или черную.
Развитие побегов определяли при прямом подсчете в период активного отрастания (май). Для оценки продуктивности (урожайности) виноградных кустов грозди срезали, подсчитывали и взвешивали во время созревания (сентябрь). Степень реализации потенциала хозяйственной продуктивности рассчитывали как отношение средней урожайности к максимально возможной при благоприятных условиях среды обитания.
При статистической обработке данных выполняли корреляционный анализ показателей сохранности зимующих глазков, развития побегов и гроздей винограда, рассчитывали уравнения регрессии.
Результаты. Исследования проводили в местах наибольшего сосредоточения промышленных насаждений винограда в агроэкологических условиях юга России. В годы закладки и последующей дифференциации соцветий погодные условия в целом, кроме аномальных явлений, оказались благоприятны для физиолого-биохимических и ростовых процессов, а также формирования урожая винограда.
Оптимальная температура воздуха для начала цветения, закладки и дифференциации эмбриональных соцветий — 25-30 °С, сумма активных температур — 380 °С. При понижении температуры воздуха до 15-16 °С (30) цветение замедляется, рост пыльцевой трубки прекращается. В Краснодарском крае цветение проходит чаще всего в первой декаде июня. В этот и последующий периоды температурный режим не выходит за пределы оптимальных значений. За последние 37 лет среднесуточная температура воздуха в первой декаде июня в Черноморской неукрывной зоне виноградарства в Анапе составляла в среднем 19,1 °С, в Центральной укрывной зоне (ЗАО «Новокубанское») — 19,3 °С. Максимальная температура в этот период в Анапе поднималась до 32,0 °С, в ЗАО «Новокубанское» — до 34 °С, минимальная опускалась соответственно до 8,0 и 2,0 °С. В период дифференциации соцветий, со второй декады июня и до наступле-
ния физиологического покоя (сентябрь), температура воздуха в Анапе составляла в среднем 21,8 °С, в ЗАО «Новокубанское» — 21,2 °С. В этих условиях эмбриональные соцветия у сорта Алиготе закладывались в среднем у 89 % глазков, Молдова — у 92 %, Екатеринодарский — у 94 %, Подарок Магарача — у 97 %.
Важное условие для полной реализации хозяйственной продуктивности винограда — сохранность эмбриональных соцветий в зимующих глазках побегов. Аномальное проявление минимальных температур воздуха в период зимовки растений оказывает наиболее сильное влияние на сохранность заложившихся эмбриональных соцветий и реализацию потенциала хозяйственной продуктивности сортов винограда в предстоящий период вегетации растений. После зимовки, как правило, растение теряет часть соцветий, а ожидаемый урожай винограда снижается.
Оценка состояния глазков, выполненная после зимовки растений, показала тесную зависимость сохранности репродуктивных органов винограда от температурного режима (r = 0,8). При постепенном понижении температуры доля погибших глазков увеличивалась. По данным кривой линии тренда, у зимостойкого сорта Екатеринодарский критическая гибель глазков (50 %) в зимний период наступала при температуре -23... -24 °С (рис. 1).
Понижение температуры воздуха до критических значений в январе 2006 года (г. Анапа) дало возможность проследить влияние стрессовых условий зимовки на сохранность глазков на плодовых побегах винограда у большого количества сортов. При понижении температуры до -27 °С были зафиксированы многочисленные повреждения глазков в группе технических сортов. Наибольшую гибель показали межгрупповые гибриды V. vinifera (88 %). Далее следовали сорта Convar orientals Negr. (85 %), Convar occidentals Negr. (80 %), Convar pontica Negr. (74 %), межвидовые гибриды (60 %). В группе столовых сортов сильнее всех пострадали западноевропейские (83 %), меньше — восточные и восточно-средиземноморские (по 80 %), межгрупповые гибриды (78 %), межвидовые гибриды (68 %), менее всего оказались повреждены сорта группы бассейна Черного моря (65 %).
Низкотемпературный стресс растений и гибель эмбриональных соцветий отразились на развитии побегов и продуктивности виноградных кустов. Сорта с высокой адаптивностью имели большее количество развившихся зеленых побегов и сформировавшихся полноценных гроздей. Зависимость отрастания зеленых побегов от адаптивности сортов (доли сохранившихся глазков) была высокой, r = 0,92 (рис. 2). Аналогично наблюдалось увеличения продуктивности винограда при повышении адаптивности сортов. При повышении устойчивости сортов к морозам количе-
Рис. 1. Доля погибших зимующих глазков у винограда (европейско-амурский гибрид V. vinifera х V. amurensis) сорта Екатеринодарский в зависимости от минимальных температур (ЗАО «Новокубанское», Краснодарский край, 2004-2012 годы)
ство гроздей на кустах увеличивалось, г = 0,77 (см. рис. 2).
Доля распустившихся глазков, %
Рис. 2. Количество зеленых побегов (А), сформировавшихся гроздей (Б) в зависимости от устойчивости сортов винограда (Vitis vinifera L.) к морозу (-27 °С) (ампелографическая коллекция, Краснодарский край, г. Анапа, 2006 год)
1. Устойчивость сортов винограда vinifera Ь.) к морозам (-20 °С) в зависимости от их происхождения (ампелографическая коллекция, Краснодарский край, г. Анапа, 2010 год)
Доля распустившихся глазков % Всего
Происхождение 0-20 1 21 -40 41 -60 61-8 0 81- 100
сортов Количество сортов
шт. | % | шт. % шт. % шт. | % шт. 1 % шт. | %
Межвидовые гибриды 0 0 4 5 12 15 33 40 33 40 82 100
Внутривидовые гибриды 0 0 10 10 17 17 40 40 34 33 101 100
Convar occidentalis Negr. 0 0 0 0 0 0 2 50 2 50 4 100
Convar orientalis Negr. 1 3 1 3 6 16 19 51 10 27 37 100
Convar pontica Negr. 0 0 3 15 0 0 11 55 6 30 20 100
Неизвестного
происхождения 0 0 4 8 10 20 20 39 17 33 51 100
Всего 1 0,3 22 7,5 45 15 125 42 102 35 295 100
В 2010 году при понижении температуры воздуха до -20 °С выявленные закономерности в целом сохранились. У межвидовых гибридов гибель глазков была незначительной (табл. 1). Наибольшие повреждения отмечены у сортов восточной эколого-гео-графической группы.
Степень реализации потенциала хозяйственной про-Рис. 3. Зависимость урожайности винограда (ГМб vinif- дуктивности сортов винограда
чт М ОТ сохранности глазков после зимовки (-17 °С) после зимовки также нахо-
(ампелографическая коллекция, Краснодарский край,
г. Анапа, 2010 год). дится в тесной зависимости
от количества сохранившихся глазков и эмбриональных соцветий к началу вегетации. Коэффициент корреляции в группе столовых сортов (240 шт.) после стрессовой зимовки в 2010 году (-17 °С) показал высокую зависимость продуктивности винограда от сохранности глазков и составил 0,513 (рис. 3).
Степень реализации потенциала хозяйственной продуктивности широко варьировала у наиболее распространенных сортов (36-86 %). Из их общего числа 25 % реализовывали потенциал хозяйственной продуктивности неэффективно — до 50 %, у 35 % этот показатель составлял 5060 %, следующая группа сортов (27,5 %) характеризовалась умеренной
продуктивностью — 60-70 % и только 12,5 % сортов имели высокий показатель — более 70 % (табл. 2).
2. Степень реализации потенциала хозяй- Таким образом, природ-
ственной продуктивности (%) у сортов ные почвенно-климатические ус-винограда (Vitis vinifera L.) в агроэколо- ловия юга России в целом благо-гических условиях Краснодарского края приятны для формирования хо-(ампелогр^ич^кая тштекц^ г. Ага- рошего урожая во все периоды па, 1997"2006 годы) малого (годичного) цикла онто-
генеза винограда. Исключение составляют периоды глубокого (физиологического) и вынужденного покоя. В это время зало-жившиеся эмбриональные соцветия в почках зимующих глазков подвержены губительному влиянию минимальных температур воздуха. При снижении температуры до критических значений -27 °С наибольшую гибель зимующих глазков и наименьшую сохранность эмбриональных соцветий среди технических сортов показали межгрупповые гибриды V. vinifera (88 %), среди столовых сортов — сорта группы occidentalis (83 %). Степень реализации потенциала хозяйственной продуктивности сортов после зимовки находилась в тесной зависимости (r = 0,77) от количества сохранившихся эмбриональных соцветий к началу вегетации. Для повышения устойчивости ампелоценозов и степени реализации потенциала хозяйственной продуктивности винограда совершенствование сортимента в условиях умеренно-континентального климата юга России должно быть направлено на сохранность эмбриональных соцветий во время зимовки растений, увеличение доли сортов в сортименте винограда, высоко адаптивных к нестабильным погодно-климатическим условиям среды обитания.
Сорт | Показатель
Бируинца 36
Ляна 38
Декабрьский 45
Мускат Оттонель 46
Ранний Магарача 46
Карабурну 46
Страшенский 46
Сухолиманский 48
Восторг 48
Мускат янтарный 48
Мускат бессарабский 51
Мюллер Тургау 51
Шасла 53
Италия 54
Цимлянский черный 55
Красностоп 56
Каберне 56
Молдова 58
Ркацители 58
Августин 58
Подарок Магарача 58
Пино блан 59
Виорика 59
Пино фран 60
Алиготе 61
Кодрянка 62
Жемчуг Зала 63
Саперави 64
Шардоне 64
Кунлеань 64
Бианка 65
Кутузовский 66
Кардинал 68
Совиньон 68
Первенец Магарача 69
Рислинг 74
Алан 74
Траминер 75
Красностоп анапский 83
Цитронный Магарача 86
ЛИТЕРАТУРА
1. Шевцов А.Н., Попов В.И., Толоков Н.Р., Алиев А.М., Арестова Н.О., Машинская Л.П., Дорошенко Н.П., Малых Г.П., Гусейнов Ш.Н., Музыченко Б.А., Петров В.С., Ра-джабов А.К., Кириченко А.В., Агапова С.И., Кострикин И.А., Сьян И.Н., Хиабахов Т.С. Виноградарство с основами виноделия. Ростов-на-Дону, 2003.
2. Дикань А.П. Особенности плодоношения винограда и использование их в Крыму. Симферополь, 2005.
3. Матузок Н.В., Кузьмина Т.И., Романенко А.А. Влияние температурного фактора на степень дифференциации зачаточных соцветий в почках зимующих глазков в период относительного покоя. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
государственного аграрного университета, 2013, 92: 671-681.
Матузок Н.В., Радчевский П.П., Кузьмина Т.И., Трошин Л.П., Заманиди П.К. Особенности развития генеративных органов растений винограда сортов разного происхождения в условиях Тамани. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2014, 97: 747-761.
Дикань О.П., Бондаренко А.О., Заморський В.В., Палеха О.Г. Виноградарство. Симферополь, 2002.
Бейбулатов М.Р. Научные основы управления ростом, развитием и продуктивностью вино-градгого растения агротехническими приемами. Автореф. докт. дис. Махачкала, 2014. Lopez-Miranda S., Yuste J., Lissarrague J.R. Effects of bearing unit, spur or cane, on yield components and bud productivity. Vitis, 2004, 43(1): 47-48.
Матузок Н.В., Кузьмина Т.И. Особенности формирования эмбриональной плодоносности почек зимующих глазков у сортов винограда разного происхождения в условиях Тамани. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2013, 88: 28.
Павлюкова Т.П., Талаш А.И., Евдокимова Е.А. Эмбриональная плодоносность центральных почек зимующих глазков винограда в связи с фитосанитарным состоянием насаждений. Виноделие и виноградарство, 2007, 4: 44-46.
Lisek J. Odpornosc pacow trzydziestu odmian winorosli ( Vitis sp.) na uszkodzenia mrozowe w warunkach centralnej Polski. Zasoby genowe roslin w ochronie roznorodnosci biologicznej. V. 2. Warszawa, 2004: 405-410.
Gu S., Ding P., Howard S. Effect of temperature and exposure time on cold hardiness of primary buds during the dormant season in Concord, Norton, Vignoles and St. Vincent grapevines. J. Hortic. Sci. Biotechnol., 2002, 77(5): 635-639.
Angelov L., Kirkova Y., Stoimenov G. Impact of climate and irrigation regime on the quantity of yield from grapes. Науч. Тр. Аграрен унив, Пловдив, 2010, 55(1): 327-332. Potjanapimon C., Fukuda F., Kubota N. et al. Effect of temperature on pione grapevine bud-breaking at different stages of dormancy. Sci. Rep. of the Fac. of Agriculture, Okayama Univ., 2010, 99: 35-42.
Егоров Е.А., Петров В.С., Панкин М.И. Потенциал продуктивности винограда: проблемы его реализации на промышленных насаждениях юга России. Виноделие и виноградарство, 2007, 3: 7.
Егоров Е.А., Серпуховитина К.А., Петров В.С., Панкин М.И., Гугучкина Т.И., Павлю-кова Т.П., Талаш А.И., Улитин В.О., Нудьга Т.А., Воробьева Т.Н., Хвостова И.В., Худа-вердов Э.Н., Ильяшенко О.М., Коваленко А.Г. Адаптивный потенциал винограда в условиях стрессовых температур зимнего периода. Краснодар, 2006: 33-35. Krumov S. Degree of injury on the vain and additional buds of vine cultivars caused by the winter frosts in 2005. Сельскостоп. Наука, 2006, 39(4): 49-53.
Dobreva S., Slavtcheva T., Donchev A. Vine resistance to low winter temperatures and its relation to the main agrobiological and physiological characteristics. Pt 3. Resistance and recovery from frost damages. Bulg. J. Agr. Sc., 2006, 12(3): 393-404.
Palliotti A., Petoumenou D., Vignaroli S. и др. Reazioni delle varieta di vite agli stress climatici estivi. Inform. Agr., 2008, 21: 41-50.
Potjanapimon C., Fujioka N., Fukuda F., Kubota N. Physiological aspects of bud associated with breaking dormancy in grapevines. Sci. Rep. of the Fac. of Agriculture, Okayama Univ., 2008, 97: 41-47.
Botelho R.V., Pires E.J.P., Terra M.M. Efeitos de surfactantes e da cianamida hidrogenada na brotacao de gemas de videiras cv Niagara Rosada. Rev. Ceres., 2004, 51(295): 325-332. Динчев И., Иванов А. Влияние на натоварването на лозите със зимни очи и дъжилната на плодните звена върху добива и качество на гроздето от сорт Евмолпия. Лозарство и винарство, 2006, 1: 14-18.
Pandeliev S., Angelov L. Study on the yield and quality of the grape cv. Tempranillo depending on loading with winter buds. Bulg. J. Agr. Sc., 2005, 11(3): 289-301.
Braikov D., Roytchev V., Botjansky P. Influence of girdling on the potential bud fertility and technological characteristics of grape in the table cultivar Armira. Растен. Науки, 2007, 44(3): 276-283.
Добрева С., Славчева Т., Дончев А. За студоустойчивостта на винените сортове лози. Лозарство и винарство, 2007, 2: 13-19.
Славчева Т. Отново за студоустойчивостта на лозата. Лозарство и винарство, 2008, 2: 11-19. Hronsky S., Pinter E. The influence of different soil treatments on maturation of one-year old wood and fertility coefficient of Muller Thurgau grapevine cultivar. Acta Hortic. Regiottcturae, 2006, 9(1): 25-28.
Zuffereey V., Maigre D. Age de la vigne. Pt 2. Influence sur la qualité des raisins et des vins. Rev. Suisse Vitic. Arboric. Hortic., 2008, 40(4): 241-245.
Методическое и аналитическое обеспечение организации и проведения исследований по тех-
нологии производства винограда /Под ред. К.А. Серпуховитиной. Краснодар, 2010. 29. Петров В.С., Павлюкова Т.П., Талаш А.И. Научные основы устойчивого выращивания винограда в аномальных погодных условиях: Монография /Под общ. ред. В.С. Петрова. Краснодар, 2014.
ФГБНУ Северо-Кавказский федеральный научный центр Поступила в редакцию садоводства, виноградарства, виноделия, 1 марта 2016 года
350901 Россия, Краснодарский край, г. Краснодар, ул. им. 40-летия Победы, 39, e-mail: petrov_53@mail.ru Н
Sel'skokhozyaistvennaya biologiya [Agricultural Biology], 2018, V. 53, № 3, pp. 616-623
THE FORMATION OF EMBRYONIC INFLORESCENCES AND REALIZATION OF PRODUCTIVITY POTENTIAL OF COMMERCIAL GRAPE VARIETIES IN THE TEMPERATE CONTINENTAL CLIMATE OF SOUTHERN RUSSIA
W.S. Petrov, T.P. Pavlyukova
North Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, Wine-making, Federal Agency of Scientific Organizations, 39, ul. im. 40-letiya Pobedy, Krasnodar, 350901 Russia, e-mail petrov_53@mail.ru (Н corresponding author) ORCID:
Petrov W.S. orcid.org/0000-0003-0856-7450 Pavlyukova T.P. orcid.org/0000-0001-8537-5159
The authors declare no conflict of interests
Received March 1, 2016 doi: 10.15389/agrobiology.2018.3.616eng
Abstract
In the Russian Federation, the main production of grapes is concentrated in the southern regions, in unstable weather conditions of a temperate continental climate. When the weather conditions deviate from the optimal values for the grape plants, they experience stress. Embryonic inflorescences are thr most sensitive to abnormal air temperatures in winter, during forced rest of plants. After wintering, the plant loses part of the inflorescence, and the expected harvest of grapes decreases. A degree of realization of the potential of economic productivity is on the average 60 %. In these conditions, the problem of preserving embryonic inflorescences during the wintering of plants, increasing the degree of realization of the potential for economic productivity in varieties of V. vinifera grapes is topical in the Russian viticulture. The aim of this work is to reveal the degree of setting and preservation of embryonic inflorescences during wintering and the level of realization of the productivity potential in grape varieties of different eco-geographical origin. The work was carried out in the vineyards of the Krasnodar Territory with the use of field and laboratory methods on varieties Ekate-rinodarskii in the zone of covering viticulture (CJSC Novokubanskoye) and the European-Asian species Vitis vinifera L. — Convar orientalis Negr. (eastern group), Convar occidentalis Negr. (Western European group), Convar pontica Negr. (group of the Black Sea coast), as well as interspecific and intraspecific hybrids in the zone of unguided viticulture on the ampelographic collection (the city of Anapa). Minimum air temperature is the main limiting factor which impacts on grape productivity potential under environmental conditions of the Southern Russia. The dependence of embryonic inflorescence initiation and yield formation on the winter minimum air temperatures was determined on the 72 of grape varieties of different ecogeographic origin. Intergroup hybrids of the V. vinifera (88 %), grape varieties of the orientalis group (85 %), occidentalis group (80 %), pontica group (74 %) and interspecific hybrids (60 %) showed the greatest destruction of wintering buds and the smallest preservation of embryonic harvest of technical grades when the minimum temperature reduced to critical values (-27 °C). Table grape cultivars of occidentalis group were the most affected by cold (83 %), the orientalis cultivars were less affected (80 %) followed by intergroup hybrids (78 %), interspecific hybrids (68 %), and pontica plants (65 %). The productivity level after wintering depended closely on the number of surviving embryonic inflorescence at the beginning of vegetation (r = 0.77). A total of 25 % varieties studied realized their productivity traits inefficiently (only to 50 %), 35 % of the showed 50-60 % of potential productivity, the next group of 27.5 % showed a moderate efficiency (60-70 %), and only 12.5 % of the varieties ensured high (over 70 %) of productivity potential. As a result of the survey, the varieties were selected for practical use and breeding programs with a satisfactory and high adaptability. These are Pinot Franc (60 %), Aligote (61 %), Codreanka (62 %), Pearl of the Hall (63 %), Saperavi (64 %), Chardonnay (64 %), Kunlean (64 %), Bianca (65 %), Kutuzovsky (66 %), Cardinal (68 %), Sauvignon (68 %), Firstborn Magarach (69 %), Riesling (74 %), Alan (74 %), Traminer (75 %), Krasnostop Anap (83 %), and Citron Magarach (86 %).
Keywords: grapes, environment, adaptivity, embryonic inflorescences, growth, wintering, productivity.
