Необходимость создания информационной базы данных для изучения эмерджентных свойств винограда
М. Р. ЧИТАОВ, Т. И. ГУГУЧКИНА, Л. М. ЛОПАТИНА, М. И. ПАНКИН
Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства
Стабильность урожая и качества винограда — важный фактор экономической устойчивости его производства. Суровые экономические границы современного виноделия требуют нового подхода к выращиванию виноградного сырья, так как традиционное размещение виноградников не всегда совпадает с оптимальными и комфортными для выращиваемого растения условиями.
К основным определяющим факторам продуктивности винограда, от которых во многом зависят не только сфера питания (в том числе и лечебного), но и крупная отрасль пищевой промышленности — виноделие, относятся погодно-климатические условия его выращивания. Тайны винодельческого ремесла с древних времен передавались по наследству. Однако качество вина при самых современных технологиях даже из одного и того же сорта винограда может различаться, если его выращивать в разных условиях. Например, средний урожай с одного куста Ркацители в относительно благоприятном 2002 г. составил 5,6 кг, а в 1999 г. с поздневесенними заморозками до -14 °C только 1,3 кг. Кстати, оригинальное крымское вино «Мускат белый Красного камня» изготовляют лишь из одного мускатного сорта винограда, выращенного только на одном склоне горы.
Самые главные компоненты качества натурального вина (сахаристость, титруемая кислотность, эфирные масла, минералы и пр.) формируются под влиянием не только генетических особенностей сортов винограда, но и внешних лимитирующих факторов среды в разные периоды развития лозы. Изучение эмерджентных свойств растений является одним из важнейших организационно хозяйственных мероприятий, направленных на рациональное использование сельхозугодий, рост урожайности и качество винограда.
Как у виноградарей, так и у виноделов накоплен огромный эмпирический материал по характеристике сортов, фенологическим наблюдениям, урожайности, формированию качества и пр., перед обилием которых исследователь часто оказывается беспомощным. Характеристика экологических условий выращивания культуры также многопараметровая (количество осадков, влажность воздуха и почвы, температурный режим в разные фазы онтогенеза, солнечная инсоляция и пр.)
Системный подход к изучению формирования урожая и качества винограда предполагает наличие информационных баз данных как системы биологических показателей растений, так и системы погодно-климатических параметров экологических ниш выращивания культуры. Для создания базы биологических данных по винограду мы разработали его структуру, сбор, хранение и поиск информации в форме, необходимой для дальнейших исследований, где учтены место и год выращивания, происхождение и возраст кустов, продолжительность фенофаз, адаптивные свойства сортов и т. д. (в общей сложности более 50 показателей). При создании базы метеоданных учитываются 12 показателей, среди которых суточные колебания температуры и относительной влажности воздуха, количество осадков, солнечная инсоляция, географическая широта и долгота, высота над уровнем моря и т. д.
При таком обилии изучаемых признаков невозможно ограничиться визуальной оценкой сравнения средних величин — необходимо применение вычислительной техники и определенного математического аппарата. Создание информационных баз данных в сочетании с пакетом управляющих программ и программ математического анализа данных позволит:
изучать потребности сортов винограда в оптимальных условиях реализации генотипического потенциала по ведущим признакам продуктивности;
разрабатывать модели причинно- следственных связей урожая и качества винограда с основными лимитирующими факторами внешней среды;
с помощью полученных моделей находить зоны оптимального возделывания конкретных сортов винограда с целью получения высококачественного сырья для соков и натуральных вин;
на основе оптимизации размещения сортов получать наибольший экономический эффект, удовлетворяя генетические потребности растений винограда за счет экологически благоприятных условий выращивания;
с помощью единого подхода к созданию информационных баз данных на госсортоучастках, в научно-исследовательских учреждениях, занимающихся виноградарством, и хозяйствах, возделывающих виноград, унифицировать сбор, хранение, поиск данных, что облегчит обмен информацией между производителями, исследователями и госсортоучастками;
на базе многолетних данных, занесенных в общую базу, открыть возможность системного изучения эмерджентных свойств растений и оценки экологического потенциала зон виноградарства.
Выполнение многих научно-исследовательских задач и производственных мероприятий с использованием автоматизированных информационных баз данных позволит приблизиться к управлению продуктивностью винограда и прогнозу качества будущего вина, а в селекции при создании разных сортов винограда даст возможность раскрыть механизм формирования признаков продуктивности в связи со складывающимися внешними лимитирующими факторами.
