Водный баланс и пигментный состав листьев винограда в связи с устойчивостью к жаре и засухе

Вопросы адаптационной устойчивости винограда к жаре и засухе приобрели особую актуальность в связи с климатическими изменениями в Анапо-Таманской зоне Краснодарского края, поскольку недостаток осадков и повышенные температуры в период активного роста ягод снижают их качество и урожайность насаждения. Цель исследований – провести оценку адаптации сортов винограда различного эколого-географического происхождения к дефициту осадков и повышенным температурам с помощью показателей водного обмена и содержания фотосинтетических пигментов листа, выделить сорта для возделывания в условиях Анапо-Таманской зоны Краснодарского края и использования в селекции в качестве доноров и источников хозяйственно-ценных признаков. Объекты исследований – кроссы и межвидовые гибриды винограда различного эколого-географического происхождения: ‘Кристалл’ (Венгрия), ‘Достойный’, ‘Красностоп АЗОС’, ‘Восторг’ (Россия), ‘Алиготе’ (Франция), ‘Зариф’ (Таджикистан). В статье представлены результаты изучения водного обмена, содержания фотосинтетических пигментов в листьях в течение летнего вегетационного периода 20232025 гг. Обнаружено, что адаптивные особенности листа всех изучаемых сортов винограда позволяют сохранять полную физиологическую активность в течение периода вегетации. Оводненность листьев снижалась летом на 1,77-5,04 % в зависимости от сорта и зависела от фенофазы. В эксперименте по искусственной утрате тургора сортами ‘Красностоп АЗОС’ и ‘Алиготе’ отмечены наименьшие водопотери – 10,34 и 9,87 % соответственно. У других изучаемых сортов водопотери составляли 17,03-19,62 %. Содержание хлорофилла повышалось к концу лета на 11,30-25,06 % в зависимости от сорта. Также увеличивалась доля каротиноидов в пигментном составе листа, выполняющих стресс-протекторную функцию. У сортов ‘Красностоп АЗОС’ и ‘Алиготе’ отмечены минимальные значения соотношения хлорофиллы/каротиноиды – 2,23 и 2,28 соответственно, в отличие от других сортов, у которых они составляли 3,03-3,47. По полученным физиолого-биохимическим данным наибольший потенциал устойчивости к жаре и засухе выявлен у сортов ‘Красностоп АЗОС’ и ‘Алиготе’, они рекомендуются для создания новых сортов с вероятностью наследования этих признаков.

1. Петров В. С., Марморштейн А. А., Лукьянова А. А. Адаптивная фенологическая реакция интродуцированных сортов винограда Occidentalis C. Negr. на изменения погодно-климатических условий Юга России, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2022;73(1):62-76. DOI: 10.30679/2219-5335-2022-1-73-62-76.

2. Росстат. Площади, валовой сбор и урожайность многолетних насаждений в Российской Федерации в 2024 г.: [сайт]. URL: https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13277 [дата обращения: 12.09.2025].

3. Balint G., Reynolds A. G. Irrigation level and time of imposition impact vine physiology, yield components, fruit composition and wine quality of Ontario Chardonnay, Scientia horticulturae. 2017;214:252-272. DOI: 10.1016/j.scienta.2016.11.052.

4. Romero Azorin P., Garcia Garcia J. The Productive, economic, and social efficiency of vineyards using combined drought-tolerant rootstocks and efficient low water volume deficit irrigation techniques under Mediterranean semiarid conditions, Sustainability. 2020;12(5):1930. DOI: 10.3390/su12051930.

5. Cataldo E., Fucile M., Mattii G. B. Leaf Eco-Physiological Profile and Berries Technological Traits on Potted Vitis vinifera L. cv. Pinot Noir Subordinated to Zeolite Treatments under Drought Stress, Plants. 2022;11(13):1735. DOI: 10.3390/plants11131735.

6. Lehr P. P., Hernández‐Montes E., Ludwig‐Müller J., Keller M., Zörb C. Abscisic acid and proline are not equivalent markers for heat, drought and combined stress in grapevines, Australian Journal of Grape and Wine Research. 2022;28(1):119-130. DOI: 10.1111/ajgw.12523.

7. Cui X., Zhang B., Chen C., Tang Y., Zhang P., Zhang J. Physiological change and screening of differentially expressed genes of wild Chinese Vitis yeshanensis and American Vitis riparia in response to drought stress, Scientia Horticulturae. 2020;266:109140. DOI: 10.1016/j.scienta.2019.109140.

8. Patono D. L., Said‐Pullicino D., Eloi Alcatrāo L., Firbus A., Ivaldi G., Chitarra W., Lovisolo C. Photosynthetic recovery in drought‐rehydrated grapevines is associated with high demand from the sinks, maximizing the fruit‐oriented performance, The Plant Journal. 2022;112(4):1098-1111. DOI: 10.1111/tpj.16000.

9. Herrera J. C., Calderan A., Gambetta G. A., Peterlunger E., Forneck A., Sivilotti P. [et al.] Stomatal responses in grapevine become increasingly more tolerant to low water potentials throughout the growing season, The Plant Journal. 2022;109(4):804-815. DOI: 10.1111/tpj.15591.

10. Полухина Е. В. Адаптационные возможности бессемянных сортов винограда в условиях резко континентального климата, Аграрный научный журнал. 2023;10:54-59. DOI: 10.28983/asj.y2023i10pp54-59.

11. Somkuwar R. G., Kakade P. B., Jadhav A. S., Ausari P. K., Nikumbhe P. H., Deshmukh N. A. Leaf area index, photosynthesis and chlorophyll content influences yield and quality of Nanasaheb Purple Seedless grapes under semi-arid condition, Journal of Scientific Research and Reports. 2024;30(9):750-758. DOI: 10.9734/jsrr/2024/v30i92402.

12. Киселева Г. К., Ильина И. А., Запорожец Н. М., Соколова В. В. Адаптационная устойчивость винограда к стрессовым условиям летнего периода, Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2022;3:35-38. DOI: 10.30850/vrsn/2022/3/35-38.

13. Sun P., Tahir M. M., Lu X., Liu Z., Zhang X., Zuo X., Yang W. Comparison of leaf morphological, anatomical, and photosynthetic responses to drought stress among eight apple rootstocks, Fruit Research. 2022;2(1):1-13. DOI: 10.48130/Fru-Res-2022-0020.

14. Gerbi H., Paudel I., Zisovich A., Sapir G., Ben-Dor S., Klein T. Physiological drought resistance mechanisms in wild species vs. rootstocks of almond and plum, Trees. 2022;36(2):669-683. DOI: 10.1007/s00468-021-02238-0.

15. Khoyerdi F. F., Shamshiri M. H., Estaji A. Changes in some physiological and osmotic parameters of several pistachio genotypes under drought stress, Scientia horticulturae. 2016;198:44-51. DOI: 10.1016/j.scienta.2015.11.028.

16. Arifova Z. I., Chelebiev E. F., Smykov A. V., Khalilov E. S., Uskov M. K. Drought resistance of apple tree and raspberry varieties and forms promising for the Crimea region, E3S Web of Conferences. EDP Sciences. 2021;254:01015. DOI: 10.1051/e3sconf/202125401015.

17. Filimon R. V., Rotaru L., Filimon R. M. Quantitative investigation of leaf photosynthetic pigments during annual biological cycle of Vitis vinifera L. table grape cultivars, South African Journal of Enology and Viticulture. 2016;37(1):1-14. DOI: 10.21548/37-1-753.

18. Xiao F., Yang Z. Q., Lee K. W. Photosynthetic and physiological responses to high temperature in grapevine (Vitis vinifera L.) leaves during the seedling stage, The Journal of Horticultural Science and biotechnology. 2017;92(1):2-10. DOI: 10.1080/14620316.2016.1211493.

19. Candar S., Seçkin G. U., Kizildeniz T., Korkutal İ., Bahar E. Variations of chlorophyll, proline, and abscisic acid (ABA) contents in grapevines (Vitis vinifera L.) under water deficit conditions, Erwerbs-Obstbau. 2023;65(6):1965-1977. DOI: 10.1007/s10341-023-00875-y.

20. Sun T., Wang P., Rao S., Zhou X., Wrightstone E., Lu S. [et al.] Co-chaperoning of chlorophyll and carotenoid biosynthesis by ORANGE family proteins in plants, Molecular Plant. 2023;16(6):1048-1065. DOI: 10.1016/j.molp.2023.05.006.

21. Кушниренко М. Д. Физиология водообмена и засухоустойчивость плодовых растений. Кишинев: Штиинца, 1975, 142 с.

22. Lichtenthaler H. K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes, Methods in Enzymology. 1987;148:350-382. DOI: 10.1016/0076-6879(87)48036-1.