CC BY
8
УДК 634.8.076
4.1.1. Общее земледелие и растениеводство (биологические науки, сельскохозяйственные науки)
ВЛИЯНИЕ СХЕМЫ ПОСАДКИ СОРТОВ РИСЛИНГ РЕЙНСКИЙ И КАБЕРНЕ СОВИНЬОН НА КАТИОННЫЙ СОСТАВ ВИН В АНАПО-ТАМАНСКОЙ ЗОНЕ ВИНОГРАДАРСТВА
Прах Антон Владимирович
к.с.-х. н., доцент, старший научный сотрудник
РИНЦ БРШ-код: 6369-8889
aprakh@yandex.ru
Агеева Наталья Михайловна
д.т.н., профессор, главный научный сотрудник
РИНЦ БРШ-код: 3807-3865
Храпов Антон Александрович аспирант
РИНЦ БРШ-код: 6182-5762
Шелудько Ольга Николаевна д.т.н., доцент, ведущий научный сотрудник РИНЦ БРШ-код: 5489-0786 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия» Россия, 350901, Краснодар, 40 лет Победы, 39
Ионные элементы в вине и на виноградниках привлекают все больше внимания благодаря их влиянию на органолептические свойства вина, учета их количества для отслеживания происхождения вин и оценке их устойчивости к кристаллическим помутнениям. В эксперименте изучали влияние различных схем посадок кустов винограда двух сортов Рислинг рейнский и Каберне Совиньон на накопление в сортовых винах наливом катионов калия, кальция, натрия и магния с применением метода высокоэффективного капиллярного электрофореза. Известно, что повышенные концентрации катионов калия и кальция оказывают значительное влияние на стабильность вин к кристаллическим помутнениям. Соли магния имеют горький вкус, поэтому высокое содержание катионов магния в винах не желательно. Исследования проведены в Анапской подзоне, года исследований 2019-2021 гг. Установлено, что схема посадки - площадь питания куста винограда, влияет на накопление щелочных и щелочноземельных элементов в винах наливом по-разному. Отмечено, что с увеличением площади питания растения концентрация катионов
UDC 634.8.076
4.1.1. General agriculture and crop production (biological sciences, agricultural sciences)
THE INFLUENCE OF THE PLANTING SCHEME OF RIESLING RHENISH AND CABERNET SAUVIGNON VARIETIES ON THE CATIONIC COMPOSITION OF WINES IN THE ANAPA-TAMAN VITICULTURE ZONE
Prakh Anton Vladimirovich Cand.Agr.Sci., associate professor, senior scientific worker, RSCI SPIN-code: 6369-8889 aprakh@y andex. ru
Ageeva Natalia Mikhailovna
Dr.Sci.Tech., main scientific worker, professor
RSCI SPIN-code: 3807-3865
Khrapov Anton Aleksandrovich
postgraduate student
RSCI SPIN code: 6182-5762
Sheludko Olga Nikolaevna
Dr.Sci.Tech., associate professor, leading researcher RSCI SPIN code: 5489-0786 North Caucasus Federal scientific center for horticulture, viticulture, winemaking, Krasnodar, Russia
Ionic elements in wine and vineyards are gaining more and more attention due to their influence on the organoleptic properties of wine, their quantification for tracing the origin of wines, and the evaluation of their resistance to crystal haze. In the experiment, we studied the effect of different planting schemes of grape bushes of two Riesling Rhine and Cabernet Sauvignon varieties on the accumulation of potassium, calcium, sodium and magnesium cations in varietal wines in bulk using the method of highly efficient capillary electrophoresis. It is known that elevated concentrations of potassium and calcium cations have a significant impact on the stability of wines to crystalline haze. Magnesium salts have a bitter taste, so a high content of magnesium cations in wines is not desirable. The studies were carried out in the Anapa subzone, the years of research are 20192021. It has been established that the planting pattern - the feeding area of a grape bush, affects the accumulation of alkaline and alkaline earth elements in bulk wines in different ways. It was noted that with an increase in the area of plant nutrition, the concentration of cations increased. At the same time, mathematical processing of the data obtained showed a different share of the influence of various factors on
возрастала. В тоже время математическая обработка полученных данных показала разную долю влияния различных факторов на концентрацию катионов металлов (средние данные), %: схема посадки - 22,4; сумма температур - 26,2; количество осадков - 45,3
the concentration of metal cations (average data), %: planting pattern - 22.4; sum of temperatures - 26.2; rainfall - 45.3
Ключевые слова: КАТИОНЫ МЕТАЛЛОВ, СОРТ ВИНОГРАДА, СХЕМА ПОСАДКИ, ПЛОЩАДЬ ПИТАНИЯ, КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ ВИН, ДЕГУСТАЦИЯ
http://dx.doi.org/10.21515/1990-4665-187-020
Keywords: METAL CATIONS, GRAPE VARIETY, PLANTING SCHEME, NUTRITION AREA, CRYSTAL STABILITY OF WINES, TASTING
Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке Кубанского научного фонда в рамках научно-инновационного проекта № НИП-20.1/22.25. Funding. The research is carried out with the financial support of the Kuban Science Foundation in the framework of the scientific and innovation project Num. NIP-20.1/22.25.
Введение
В настоящее время в виноградарстве и виноделии идет направление создания сорт ориентированных технологий производства вин, в том числе сортовых. Для полного раскрытия сортовых особенностей виноградного растения необходимо учитывать значительное количество факторов, влияющих на свойства растения, которые будут способствовать производству вин с минимальным использованием пищевых добавок и технологических средств в технологии продукции. В настоящее время одной из проблем виноделия остается задача получения вин высоких органолептических качеств, включая внешний вид продукции и стабильность вин к помутнениям в процессе ее хранения. Важнейшими компонентами, влияющими на стабильность вин к кристаллическим помутнениям, являются катионы щелочных и щелочноземельных металлов, которые переходят из виноградного сусла в вино [1]. Накопление катионов тесно связано с особенностями почвы виноградников и с технологическими приемами и операциями виноградарства, например, такими как обработка винограда против болезней и вредителей, внесение удобрений, специальные операции
ведения куста (формирование куста, нагрузка кустов глазками, побегами, урожаем, увяливание винограда на кустах и т.д.) [2-3].
Однако, одним из ключевых факторов, влияющих на качество урожая винограда и, следовательно, на накопление катионов щелочных и щелочноземельных металлов в виноградной ягоде и вине является площадь питания растения [4-5]. В связи с этим цель исследований заключалась в установлении влияния схем посадки двух сортов винограда Рислинг рейнский и Каберне Совиньон на особенности катионного состава в сортовых винах наливом.
Материалы и методы исследований
В качестве объектов исследований в работе выбраны сухие белые и красные вина наливом из винограда двух сортов белоягодного Рислинг рейнский и темноягодного Каберне Совиньон. Виноград произрастал в природно-климатических условиях Анапской подзоны. Форма куста винограда - спиралевидный двусторонний кордон АЗОС. Изучали влияние на катионы щелочных и щелочноземельных металлов различных схем посадки кустов винограда с разной шириной междурядий и межкустным расстоянием: 3,5х2,0 м; 3,5х1,5 м; 3,5х1,0 м; 3,0х2,0 м; 3,0х1,5 м; 3,0х1,0 м; 2,5х2,0 м; 2,5х1,5 м; 2,5х1,0 м. Содержание почвы на виноградниках -черный пар [4]. Исследования проводили в течение трех лет: 2019, 2020 и 2021 г.
Вина наливом готовили в условиях микровиноделия по традиционным технологиям в лабораторно-производственном подразделении «Микровиноделие» ФГБНУ СКФНЦСВВ. Органолептическую оценку вин наливом проводили членами дегустационной комиссии ФГБНУ СКФНЦСВВ (100 бальная система).
Массовые концентрации четырех контролируемых катионов щелочных и щелочноземельных металлов (калий, натрий, магний, кальций) определяли методом высокоэффективного капиллярного
электрофореза с применением оборудования Центра коллективного пользования «Приборно-аналитический» ФГБНУ СКФНЦСВВ по аттестованной в установленном порядке методике (свидетельство об аттестации №61-10 от 20.10.2010).
Результаты
В таблице 1 приведены результаты определений в винах наливом массовых концентрации четырех катионов: калия, натрия, магния и кальция (средние значения). Эксперименты проведены в течение 20192021 гг.
Таблица 1 - Содержание щелочных и щелочноземельных металлов в белых
сухих винах наливом из сорта эислинг рейнский, мг/дм
Схема посадки М.к. калия М.к. натрия М.к. магния М.к. кальция
2019 год
2,5х1,0 874 74 65 78
2,5х1,5 884 80 63 86
2,5х2,0 929 83 69 90
3,0х1,0 925 110 71 92
3,0х1,5 910 77 68 81
3,0х2,0 872 75 62 84
3,5х1,0 930 63 60 80
3,5х1,5 946 87 62 86
3,5х2,0 936 114 70 98
минимум 874 63 60 78
максимум 946 114 71 98
2020 год
2,5х1,0 816 84 68 86
2,5х1,5 827 92 68 93
2,5х2,0 906 96 75 99
3,0х1,0 905 132 78 102
3,0х1,5 870 90 74 89
3,0х2,0 804 95 72 94
3,5х1,0 760 88 75 91
3,5х1,5 745 103 68 98
3,5х2,0 768 138 75 114
минимум 745 84 68 86
максимум 905 138 78 114
2021 год
2,5х1,0 865 87 72 92
2,5х1,5 887 95 70 97
2,5х2,0 993 112 78 105
3,0х1,0 1010 128 78 112
3,0х1,5 940 98 80 94
3,0х2,0 880 102 78 99
3,5х1,0 860 94 78 102
3,5х1,5 870 118 75 114
3,5х2,0 925 144 80 121
минимум 865 87 72 92
максимум 1010 144 80 114
Известно, что повышенные концентрации катионов калия и кальция оказывают значительное влияние на стабильность вин к кристаллическим помутнениям. Соли магния имеют горький вкус, поэтому высокое содержание катионов магния в винах не желательно.
Анализ данных таблицы 1 показал, что наибольшее содержание перечисленных катионов металлов наблюдалось в сортовых винах Рислинг рейнский независимо от года урожая при схемах посадки кустов винограда 3,5^1,5 м и 3,5^2,0 м. Наименьшее содержание изучаемых как индивидуальных катионов металлов, так и их суммы - при схемах посадки 2,5x1,0 м; 2,5x1,5 м и 3,0x2,0 м (рисунок).
Сравнительный анализ концентрации катионов щелочных и щелочноземельных элементов показал их изменчивость в различные годы наблюдений. Наибольшее увеличение концентраций исследуемых катионов отмечено в вариантах со схемой посадки 2,5x1,5 и 3,0x2,0 м. Возможно, такие результаты являются совокупным влиянием схемы (плотности) посадки и погодных факторов, которые различались как по сумме температур в период вегетации, так и по количеству осадков.
Факторный анализ выявил наибольшую долю влияния на содержание катионов щелочных и щелочноземельных металлов (средние данные) количества осадков - 45,3 %, доля влияния других факторов составила, %: схема посадки - 22,4; сумма температур - 26,2.
рр о
н (и
рр о к о к
ё и
о -«
К
я £
К
К §
РР О о
3
700
680
660
640
620
600
580
560
540
^ 2,5х1 2,5х1,5 2,5х2 3х1 3х1,5 3х2 3,5х1 3,5х1,5 3,5х2
Схема посадки кустов
Рисунок - Содержание катионов щелочных и щелочноземельных металлов в винах наливом Рислинг рейнский, урожай 2019 г, схемы посадки: 3,5 х
2.0 м; 3.0 х 1,5 м и 2,5 х 1,0 м.
Установлено, что доля влияния факторов в зависимости от катиона метала различалась. При исследовании катиона калия эти значения составляли, %: схема посадки - 20,2; сумма температур - 28,4; количество осадков -43,5.
При исследовании катиона кальция эти значения составляли, %: схема посадки - 28,2; сумма температур - 24,4; количество осадков -38,7.
Для катионов натрия (аналогично магния), %: схема посадки - 33,6; сумма температур - 28,0; количество осадков - 33,2.
Таким образом, в результате исследований, направленных на выявление влияния площади питания кустов винограда на содержание катионов калия, натрия, магния и кальция показано, что схема посадки винограда сорта Рислинг рейнский по-разному влияет на накопление щелочных и щелочноземельных элементов в винах наливом. Отмечено, что с увеличением площади питания растения концентрация катионов возрастала.
Проведенные исследования также показали, что влияние площади питания на концентрацию щелочных и щелочноземельных элементов следует рассматривать в совокупности с другими факторами, в первую очередь с погодными.
В таблице 2 приведена дегустационная оценка сухих вин, полученных в одинаковых условиях, в зависимости от схемы (густоты) посадки винограда.
Таблица 2 - Дегустационная оценка сухих вин наливом в зависимости от схемы посадки винограда (100-бальная система)_
Схема посадки Дегустационная оценка, балл, в годы наблюдения
2019 2020 2021
2,5х1,0 78 82 84
2,5х1,5 79 85 83
2,5х2,0 79 83 83
3,0х1,0 82 85 85
3,0х1,5 84 87 86
3,0х2,0 87 88 88
3,5х1,0 84 86 86
3,5х1,5 82 86 86
3,5х2,0 80 86 85
минимум 78 82 82
максимум 87 88 88
Аналогичные эксперименты проведены на темноягодном сорте винограда Каберне Совиньон в зависимости от схемы посадки. Проведенные исследования (таблица 3) показали, что в красных винах наливом изменение концентрации щелочных и щелочноземельных элементов варьировало в меньшей степени в сравнении с белыми винами наливом, что может быть связано с действием фенольных соединений, оказывающих существенное влияние на протекание биохимических процессов при формировании и созревании ягоды.
Таблица 3 - Содержание щелочных и щелочноземельных металлов в
3
красных сухих винах наливом сорта Каберне Совиньон, мг/дм
Схема посадки М.к. калия М.к. натрия М.к. магния М.к. кальция
2019 год
2,5х1,0 762 77 60 75
2,5х1,5 760 83 60 80
2,5х2,0 784 87 64 84
3,0х1,0 805 93 66 87
3,0х1,5 834 78 71 82
3,0х2,0 832 78 67 88
3,5х1,0 828 70 67 82
3,5х1,5 820 92 66 88
3,5х2,0 836 114 66 90
минимум 762 77 60 75
максимум 836 114 71 90
2020 год
2,5х1,0 778 78 66 78
2,5х1,5 786 87 66 80
2,5х2,0 798 93 68 86
3,0х1,0 776 97 69 90
3,0х1,5 786 84 75 94
3,0х2,0 802 86 70 90
3,5х1,0 808 78 73 87
3,5х1,5 812 84 72 92
3,5х2,0 822 84 76 90
минимум 778 78 66 78
максимум 822 97 76 94
2021 год
2,5х1,0 865 87 72 88
2,5х1,5 887 95 70 94
2,5х2,0 993 112 78 103
3,0х1,0 1010 128 78 108
3,0х1,5 940 98 80 112
3,0х2,0 880 102 78 112
3,5х1,0 860 94 78 98
3,5х1,5 870 118 75 104
3,5х2,0 925 144 80 107
минимум 865 87 72 88
максимум 1010 144 80 112
Как и в белых винах наливом, наибольшему изменению подвержены катионы калия и натрия. Так, минимальная концентрация катионов калия в
33
2019 г. составила 762 мг/дм , а в 2021 - 865 мг/дм . Это свидетельствует и подтверждает известную закономерность о постепенном увеличении накопления катионов калия.
Сравнивая влияние схемы посадки, можно отметить, что наименьшие количества катионов калия и кальция накапливались при схемах посадки 2,5х1,0 м и 2,5х1,5 м в течение всего периода наблюдений.
Существенное варьирование концентрации катионов натрия выявлено в 2019 и 2021 годах. Разница составляла более 50 %. Наиболее значительные изменения наблюдали при схемах посадки 3,5х1,5 м и 3,5х2,0 м.
Как и в случае с белыми винами наливом, полученные результаты позволяют считать, что на концентрацию катионов щелочных и щелочноземельных элементов влияет совокупность факторов, включая погодные условия года.
Проведенный статистический анализ экспериментальных данных показал следующую долю влияния различных факторов на концентрацию катионов металлов (средние данные за 3 года наблюдений), %: схема посадки - 18,6; сумма температур - 29,0; количество осадков - 48,6.
Интересно отметить, что в зависимости от катиона металла доля влияния различалась. При исследовании катиона калия эти значения составляли, %: схема посадки - 16,7; сумма температур - 25,8; количество осадков - 48,5. При исследовании катиона кальция эти значения составляли, %: схема посадки - 18,0; сумма температур - 23,6; количество осадков - 45,4.
Для катионов натрия (аналогично магния), %: схема посадки - 28,2; сумма температур - 22,4; количество осадков - 36,2.
Проведенные исследования показали, что в 2019 г. значение дегустационной оценки варьировало от 78 до 87 баллов, при этом наибольшее значение было при схеме посадки 3,0х2,0. В винах урожая 2020 и 2021 годов вина имели более близкую дегустационную оценку. При этом наиболее яркие вкус и аромат с сохранением сортовых оттенков имели вина, приготовленные из винограда при схеме посадки 3,0х2,0 и 3,5х2,0.
Выводы
Таким образом, результатами исследований установлено, что в технических сортах Рислинг рейнский и Каберне Совиньон динамика изменений концентрацию катионов щелочных и щелочноземельных элементов влияет совокупность факторов - погодные условия вегетационного периода, сумма температур, количество осадков, а также увеличение площади питания виноградного куста.
Библиографический список
1. Аникина Н.С., Гержикова В.Г., Гниломедова Н.В., Весютова А.В., Червяк С.Н., Сластья Е.А., Ермихина М.В., Рябинина О.В., Олейникова В.А. Совершенствование методологии диагностики кристаллической стабильности вин // «Магарач». Виноградарство и виноделие, 2022; 24(1):71-76. DOI 10.35547/IM.2022.66.46.011.
2. Шелудько О.Н. Сравнительный анализ физико-химических свойств сортовых красных вин, исследованных разными методами Шелудько О.Н., Стрижов Н.К., Косарев Е.С., Шелудько Н.О. // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2021, № 2-3 (380-381). С. 88-92.
3. Кравченко Р. В., Радчевский П.П., Прах А.В. Качество винограда и виноматериалов сорта Саперави на фоне применения лигногуматов марки «А» // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ. 2014. № 099. С. 749-759.
4. Алейникова Г. Ю., Цику Д. М., Разживина Ю. А. Продуктивность винограда в зависимости от схемы посадки и нагрузки кустов побегами //Научные труды СевероКавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. 2020. Т. 28. С. 112-117.
5. H.A. Kassem, R.S. Al-Obeed and S.S. Soliman Improving Yield, Quality and Profitability of Flame Seedless Grapevine Grown Under Aird Environmental by Growth Regulators Preharvest Applications // Middle-East Journal of Scientific Research. 2011. Vol. 8 (1). P. 165-172.
References
1. Anikina N.S., Gerzhikova V.G., Gnilomedova N.V., Vesyutova A.V., Chervyak S.N., Slast'ya E.A., Ermihina M.V., Ryabinina O.V., Olejnikova V.A. Sovershenstvovanie metodologii diagnostiki kristallicheskoj stabil'nosti vin // «Magarach». Vinogradarstvo i vinodelie, 2022; 24(1):71-76. DOI 10.35547/IM.2022.66.46.011.
2. Shelud'ko O.N. Sravnitel'nyj analiz fiziko-himicheskih svojstv sortovyh krasnyh vin, issledovannyh raznymi metodami Shelud'ko O.N., Strizhov N.K., Kosarev E.S., Shelud'ko N.O. // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Pishchevaya tekhnologiya. 2021, № 2-3 (380381). S. 88-92.
3. Kravchenko R. V., Radchevskij P.P., Prah A.V. Kachestvo vinograda i vinomaterialov sorta Saperavi na fone primeneniya lignogumatov marki «A» // Politematicheskij setevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo
agrarnogo universiteta (Nauchnyj zhurnal KubGAU) [Elektronnyj resurs]. - Krasnodar: KubGAU. 2014. № 099. S. 749-759.
4. Alejnikova G. Yu., Ciku D. M., Razzhivina Yu. A. Produktivnost' vinograda v zavisimosti ot skhemy posadki i nagruzki kustov pobegami //Nauchnye trudy Severo-Kavkazskogo federal'nogo nauchnogo centra sadovodstva, vinogradarstva, vinodeliya. 2020. T. 28. S. 112-117.
5. H.A. Kassem, R.S. Al-Obeed and S.S. Soliman Improving Yield, Quality and Profitability of Flame Seedless Grapevine Grown Under Aird Environmental by Growth Regulators Preharvest Applications // Middle-East Journal of Scientific Research. 2011. Vol. 8 (1). P. 165-172.
