Наукова робота на тему: "Екологічно чиста, ресурсоощадна технологія вегетативного розмноження Винограду культурного (Vitis vinifera)"

           Управління освіти Чернівецької міської ради

Міський центр еколого-натуралістичної творчості учнівської молоді

Чернівецька загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №31

м. Чернівці, 2017

ЗМІСТ

Вступ

У 2005 році було відкрито нову будівлю Чернівецької загальноосвітньої школи №31 із пришкільною ділянкою у 3 га.  Впродовж 11 років адміністрація закладу, педагогічний колектив та батьківська громада облаштовували подвір’я та клумби пришкільної території. Створено дендропарк з численними представниками деревних та кущових рослин, фруктовий сад та клумби з однорічними та багаторічними рослинами.

Навесні 2016 року  на одній із ділянок зазеленіли паростки виноградної лози. А з’явились вони тут не просто так, а як результат науково-дослідницької роботи учнів  школи та вихованців гуртка Міського центру еколого-натуралістичної творчості учнівської молоді.

Основною метою  роботи є розроблення екологічно чистої та дешевої технології  вегетативного розмноження Винограду технічного (Vitis vinifera) сортів «Каберне Совіньйон», «Технічна Буковина» та оцінити успішність  акліматизації живців до польових умов.

Предметом роботи є визначення ефективності вегетативного розмноження Винограду технічного (Vitis vinifera) за модифікованою технологією та успішність акліматизації живців до польових умов.

Об'єкто­м вивчення є сорти Винограду технічного (Vitis vinifera)- «Каберне Совіньйон» та «Технічна Буковина».

Відповідно до мети було поставлено наступні завдання:

• опрацювати літературу по вирощуванню та догляду за виноградом;
• виявити особливості розмноження винограду вегетативним способом;
• модифікувати технологію вегетативного розмноження з метою зменшення  її вартості та зменшення впливу хімічних речовин.
• акліматизувати живці до умов довкілля.

РОЗДІЛ І. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.         Історія Винограду культурного

Я є істинна виноградна лоза, 

а Отець Мій – виноградар

Євангеліє від Іоана 15:1

Хліб і виноград - два основних взаємодоповнюючих компонента древнього рослинництва, відомих людині вже тисячі років. Згадки про виноград знайдені в найдавніших письмових джерелах людства, а зображення винограду можна зустріти на стінах єгипетських пірамід. Першою рослиною, висадженою на горі Арарат після потопу, був саме виноград.

Виноград, поряд з фініковою пальмою, оливою, фіговим деревом, пшеницею і ячменем, відноситься до найдавніших культур, які обробляє людина. Можливо, ще первісні люди, які займалися збиранням, посадили його біля своїх осель.

Безліч стародавніх артефактів містять малюнки та згадки про цю культуру. Наука вважає, що вперше виноград був введений в культуру в Азії, на території сучасних Ірану, Афганістану. При археологічних розкопках вчені знаходили насіння винограду серед стародавнього начиння. Такі знахідки говорять про те, що приблизно 4-6 тисяч років тому ця культура вже вирощувалась і в Середній Азії і в Месопотамії.

У стародавньому Єгипті виноградники культивували в різних формуваннях, виготовляли родзинки і різні вина. Відомі єгипетські ієрогліфи позначали лозу, родзинки, вино і грону винограду. Існують малюнки давилень, лози і навіть монети із зображенням винограду.

Рис.1. Зображення процесу виготовлення вина на стінах піраміди

Відома і стародавня культура винограду в Палестині. У найдавніших книгах, таких як Старий Заповіт, є безліч тому підтверджень.

Особливе місце виноград займав в житті стародавніх греків. Виноградна лоза на грецькій мові називається «Ампелос». Слово це дійшло до наших днів, а із двох слів - «ампелос» і «графо» (пишу) виникло нове слово «ампелографія», що позначає науку, що займається вивченням, класифікацією та описом сортів винограду.

2.         Корисні властивості ягоди

Виноград називають чарівним даром природи. І не тільки тому, що його ягоди гарні й смачні. У них сконцентровані життєво важливі для людини мінеральні та органічні речовини, вітаміни. Особливо багатий виноград цукрами, що знаходяться в найбільш доступній людському організму формі - у вигляді глюкози і фруктози.

Виноград - справжня комора незамінних для людини амінокислот. Дубильні речовини винограду сприяють активізації обміну речовин, пов'язаних з диханням і розвитком людського організму. У винограді містяться пектинові речовини, які здатні зв'язувати і виводити з організму важкі метали, токсини і радіоактивні елементи.

Ягоди винограду багаті вітамінами, зокрема, вітамінами А, С, В, В₁ та В₆. Високою активністю характеризуються макро- і мікроелементи, що містяться у виноградному соку.

Унікальні властивості винограду ще в давні часи здобули йому славу високоцінного лікувального продукту. Його використовують при лікуванні недокрів'я, шлункових захворювань, туберкульозу. Так, глюкоза і фруктоза винограду завдяки швидкій і повній засвоюваності є незамінним засобом при стані загальної слабкості організму - відновлюють нормальну діяльність серцево-судинної і нервової системи. Цінними продуктами харчування є не тільки свіжі ягоди. Не менш цінні й продукти переробки винограду - соки і концентрати, компоти, варення, джеми. Чисте натуральне виноградне вино завжди вважається корисним для здоров'я людини, на відміну від горілки та інших спиртних напоїв. Сушені ягоди винограду - кишмиш і родзинки - використовуються для приготування кондитерських виробів. У деяких національних кухнях навіть листя і молоді пагони винограду використовуються при приготуванні різних страв і напоїв. Виноград є цінним харчовим продуктом з унікальними лікувальними властивостями.

3.         Біологічні особливості винограду

Виноград, вирощений для отримання ягід або в декоративних цілях, для озеленення, називають виноградом культурним (виноград справжній або  виноград звичайний - Vitis vinifera). Людина з великої родини Виноградових, що нараховує понад 960 видів, для задоволення своїх потреб використовує тільки окремі види.

Виноградні рослини - ліани, в'юнкі або лазячі рослини, які, використовуючи різні опори, наприклад, дерева, скелі,  ростуть в  напрямку до сонячних променів, щоб мати кращу освітленість і можливості для фотосинтезу. При цьому вони можуть підніматися по напряму вгору обвиваючись навколо дерев, чіпляючись за гілки і нерівності скель вусиками, є і такі, які на вусиках мають особливі присоски, що дозволяють цим рослинам прикріплятися практично до рівних стін, але зустрічається і чагарниковий (кенгурових) виноград.

Виноград володіє цінними біологічними властивостями. Ця рослина дуже рано вступає в плодоношення, вже перший урожай можна отримати на інший рік після посадки куща. Відрізняється високою посухостійкістю завдяки глибокому і потужному розвитку кореневої системи. Може рости на землях, малопридатних для інших сільськогосподарських культур, наприклад, на гірських схилах, щебенистих ґрунтах, пісках. При гарному догляді виноградники досить довговічні, можуть плодоносити 50-60 років і більше, відомі окремі рослини, вік яких був більше ста років.

Виноград - рослина, що має високу екологічну пластичність. Він може пристосовуватися до різних умов навколишнього середовища. Особливо це добре виражено в особливостях розмноження винограду, ця рослина може розмножуватися насінням, що обсипається з ягодами, і вегетативно - відводками, живцями, які зазвичай добре вкорінюються. Окультурений виноград, який налічує понад 20 тисяч сортів, що розрізняються не тільки ботанічними і, а й біологічними ознаками, розмножується тільки вегетативно (відводками, живцями, щепленням), тому, що рослини винограду, отримані з насіння, є новими рослинами з новими властивостями і ознаками , які будуть відрізнятися від батьківських форм. Сортові якості при розмноженні насінням не зберігаються. Розмноження насінням використовується тільки в селекційній роботі при виведенні нових сортів. Вегетативне розмноження забезпечує передачу сортових ознак виноградного рослини протягом десятків років, але і воно не гарантує сорт від виникнення і придбання нових ознак рослиною, наприклад, плодоносності або якості плодів. У цьому випадку виникають корисні відхилення, які подальшим відбором  можна закріпити і отримати клон існуючого сорту винограду, який з часом може стати сортом.

З огляду на особливість винограду швидко пристосовуватися до різних умов навколишнього середовища і міняти свої ознаки, виникла необхідність в класифікації сортів за різними критеріями; за термінами дозрівання (від дуже ранніх до дуже пізніх), по врожайності (низько-, середньо-, високоврожайні), по стійкості проти хвороб і шкідників (низько-, середньо-, високо стійкі), по засухо - і морозостійкості і т.д.

4.         Ампелографія – наука про виноград

В світі існує велика кількість сортів винограду, по деяким даним – більше 20 тисяч, із яких в даний час вирощують близько 4 тисяч.

Вивченням сортів винограду займається ціла наука - Ампелографія. Саме слово придумав основоположник цієї науки, польський учений Сакс, ще в 1661 році. Ця наука встановлює походження сортів, дає наукову класифікацію, опис зовнішніх ознак і біологічних особливостей сортів в різних районах вирощування, а також визначає їх господарську цінність і вимоги до умов вирощування.

В даний час Всесвітньою міжнародною організацією винограду і вина створений комп'ютерний ампелографічний банк даних. В електронному вигляді тут зберігаються відомості про сорти винограду усього світу. Систематизація здійснюється по безлічі ознак і уніфікована, що полегшує систематизацію сортів.

Загалом всі сорти винограду поділяють на дві великі групи: столові сорти, тобто придатні для споживання в свіжому вигляді, і технічні, які використовують для виготовлення вин, соків, компотів тощо.

Столові сорти характеризуються великою красивою гроною з великими ягодами. Шкірка у більшості сортів, щільна, м'якоть розпливається, хрящувата. Цукристість не дуже висока - 16-18%, кислотність низька.

Технічні сорти характеризуються невеликою щільною грони з дрібними ягодами. Шкірочка ягід тонка, м'якоть соковита, тане. Цукристість, як правило, вище, ніж у столових сортів. У південних районах вона становить в середньому 20-22%, а в окремих сортів при сприятливих умовах досягає 24-26% і вище.

Технічні сорти винограду, група сортів винограду, призначених для приготування виноградних соків, безалкогольних напоїв, компотів, маринаду, концентратів, вин, коньяків, вторинних продуктів виноробства, а також для виробництва сушеного винограду (ізюму, кишмишу, коринки). Відмінною особливістю технічних сортів винограду є високий відсоток соку в ягоді (75-85% від маси ягоди) і низький показник будови грона (відношення маси ягід до маси гребеня).

Технічні сорти менш вибагливі до умов догляду і вирощуються, як правило, більш механізованим способом на великих територіях.

5.         Догляд за виноградником

Догляд за саджанцями  полягає в періодичному розпушуванні, прополці, поливі при сухій погоді.  У період росту пагонів слаборозвинені видаляють, зберігаючи 1-2 найсильніші.  Пасинки прищипують, залишаючи 1 - 2 листки. Для кращого визрівання деревини в кінці літа верхівки пагонів видаляють.

Для того щоб пагони добре розвивалися протягом першого року, особливо важливо здійснювати такі заходи: доглядати за грунтом, включаючи зрошення; проводити боротьбу з шкідниками; підв'язувати лозу до опори. Старанний догляд за грунтом — це насамперед покриття місця садіння і грунту біля нього компостом, перегноєм чи іншим матеріалом, багатим на гумус. Слід також знищувати бур'яни, постійно дбати про те, щоб не садити овочі та квіти у безпосередній близькості від молодого винограду, бо вони забирають з грунту воду і поживні речовини, пригнічують виноград і збільшують небезпеку захворювання на пероноспороз.
        Боротьба з шкідниками молодого винограду — це передусім захист рослин  від пероноспори (рис.2).

Рис.2.  Переноспороз винограду

Хоча ця хвороба поширена, як правило, тільки у виноградниках, але вона може уражувати і пагони молодого винограду, бо самі вони і їхні листочки на першому році життя знаходяться безпосередньо над поверхнею землі, яка є джерелом первинної інфекції. З метою профілактики захворювання молодий виноград невдовзі після того, як почали рости пагони, раз на тиждень обробляють органічним фунгіцидом, а пізніше влітку аж до серпня — обприскують розчином мідного купоросу.

РОЗДІЛ ІІ. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1. Розмноження винограду стебловими живцями

Виноград легко розмножується, тому саджанці для виноградника можна виростити самим і не витрачати гроші на їх придбання. Існує багато способів отримання нових рослин: насінням, щепленням, живцями, відводками.            З насіння виноград вирощують, як правило, селекціонери. Розмноження щепленням більше підходить для досвідчених садівників. А от з живців  виростити саджанці легко навіть новачкові.   І як виявилося пророщування винограду живцями – один з найпоширеніших методів розмноження винограду серед садівників, що дозволяє передавати від материнської рослини всі сортові ознаки.

Обрізка живців є дуже важливою дією при підготовці до подальшої посадки. Неправильне проведення зрізу частин винограду не дозволить зберегти до весни отримані живці, тому вони просто висохнуть і загинуть. Видалення зайвих частин необхідно для того, щоб живець максимально зберіг свою здатність до зростання. Для заготівлі живців використовують нижню і середню частину пагона з добре сформованими бруньками і товщиною 6-10 мм.  В кінці лютого  відбираються живці 30-40 см (4-5 бруньок) з  потрібного для розмноження сорту винограду. Встановлено, що найкращі саджанці виростають із живця, як мінімум, з трьома бруньками. Тому саме таку мінімальну кількість бруньок мають наші живці. Нижній зріз роблять під вузлом нижнього вічка, верхній - на 2-3 см вище верхнього вічка. Також, верх живця, до верхньої бруньки обробляємо парафіном. Це дозволяє зменшити втрату живильних соків. Відразу після нарізки живці ставлять на 2-3 години в 5%-ний розчин залізного купоросу або 0,5%-ний розчин хінозолу для захисту від цвілі.  Для  швидшого проростання  на нижній частині живця робляться горизонтальні надрізи глибиною 1-2 мм (коренева система). Після на 1-2 дні кінці занурюють у розчин зі стимулятором росту (гетероауксин або гумат натрію - 3 г на10л води). Через 3 тижні з'являються коріння. Тоді живці пересаджують у ємність з грунтовою сумішшю з торфу, компосту і грубозернистого піску, взятих порівну. Ставлять на підвіконня, у міру підсихання грунту поливають, раз на тиждень удобрюють  комплексним добривом (1 г на 1 л води),  а в травні висаджують у відкритий грунт. Після пророщування в стаканах можна пересаджувати живці, що прокинулися, у відкритий грунт. Професіонали і любителі рекомендують це робити не раніше того моменту, коли середньодобова температура повітря буде вище нуля градусів. При цьому необхідно підготувати місце посадки. 

2.2. Модифікація методу

Зазвичай зрізані живці винограду  з метою  укорінення обробляють фітогормонами – гіберелінами, які є не тільки токсичними для здоров’я, але й дорого вартісними. Ми вирішили відмовитись від цього і застосували в якості стимулятора – розчин меду (1 столова ложка на 10 л води).  Всі інші етапи укорінення і вирощування живців робили відповідно до методики, описаної в літературі.

Чистий квітковий мед містить більше, виноградного і плодового цукру і менше тростинного. Містить ряд ферментів і вітаміни В, РР, С, К, Е, аскорбінову кислоту, 35 мінеральних речовин і інші елементи.

У квітковому меді є так звані біогенні стимулятори, а також ростові речовини (біоси). Тому оброблені розчином меду живці винограду добре вкорінюються. Як стимулятор приживлюваності мед використовуємо в концентрації: одна столова ложка (не більше) на відро води. Мед попередньо розчиняється в теплій воді. Термін вимочки - 2 доби. Живці в розчин меду можна занурювати повністю.

Варто зауважити, що мед, вироблений бджолами з цукру, непридатний для замочування живців.

РОЗДІЛ ІІІ. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ

3.1. Аналіз результатів розмноження винограду             стебловими  живцями

Для дослідження обрано технічні сорти винограду – «Каберне Совіньйон»  та «Технічна Буковина».  

Лютий 2016 р. – початок дослідження  і зрізання живців.   Верхній зріз робили на відстані 2см вище вічка навскоси, нижній - на відстані 0,5-1см нижче вічка під прямим кутом. Після цього живці на добу замочили у воді з додаванням стимулятора росту (столова ложка меду на 10л води). Живці винограду  поставили  в ємність, ємність - на підвіконня. Тепер потрібно раз в 2-3 дні стежити за рівнем води, підтримуючи її в межах 0,5-1см.  Як правило, спочатку розпускаються бруньки, а потім з'являються корінці. Перші бруньки розпустилися 7 березня,  корінці – 20 березня.  Після появи перших корінців пересадили кожен черенок 24 березня  в окремий контейнер з грунтовою сумішшю з торфу, компосту і грубозернистого піску, взятих порівну.  До травня місяця  слід не давати грунту пересихати в контейнерах та під час поливу використовувати препарати підживлення кореневої системи. Результати  висадки живців винограду в контейнери подано в таблиці 3.1

Таблиця3.1. Результати висадки живців в ємкості

Виходячи із таблиці видно, що сорт «Технічна Буковина» дає 100% кількість посадкового матеріалу, в той час як «Каберне Совіньйон» є більш вибагливим і дав лише 80% посадкового матеріалу.

3.2. Акліматизація посадкового матеріалу

Вегетація винограду розпочинається при температурі повітря 10-12°С в залежності від виду та сорту. У період цвітіння несприятливою є температура нижче 14°С, в період достигання - нижче 14-18°С. Пошкодження набухлих бруньок настає за температури 3-4°С, молодих паростків та листя, після розпускання бруньок, за 1°С, а суцвіття - 0°С. Восени листя та ягоди пошкоджуються за температури -3 – 5°С. Тому постійний моніторинг та прогнозування заморозків є одним із факторів створення та розміщення виноградних насаджень. При розміщенні сортів винограду необхідно брати до уваги, що коренева система у винограду за стійкістю до морозів значно поступається надземним органам (пагонам, вічкам, рукавам).

В зв’язку з сприятливими  температурними умовами на  весні  2016 р. (18-23° С)  висадка  посадкового матеріалу проводилась 2-4 травня.  Живці встановлюють похило, заглиблюючи так, щоб  молоді  пагони  залишалися над поверхнею грунту. Потім  до половини заглиблення засипають родючою землею, щільно утрамбовують і заповнюють водою. Коли волога вбереться, засипають доверху. Полив при посадці і пізніше проводять теплою водою (40-50 ° С).  

Посадка молодих саджанців винограду дала наступні результати (табл.3.2)

Таблиця 3.2. Результати акліматизації посадкового матеріалу

Виходячи із таблиці, можна зробити висновок про те, що укорінення пройшло вдало та дало гарні результати: 100% виходу посадкового матеріалу.

В загальному отримали продуктивні в майбутньому кущі винограду в кількості 18 штук.

ВИСНОВКИ

Виноград - культурна рослина, яку не важко розмножувати в домашніх умовах та яка не потребує значних  заходів по догляду за собою.

Існує багато способів отримання нових рослин: насінням, щепленням, живцями, відводками. І як виявилося вирощування винограду живцями – один з найпоширеніших методів розмноження винограду серед садівників, що дозволяє передавати від материнської рослини всі сортові ознаки.

За модифікованою технологією у сорту  «Каберне Совіньйон»  укорінення посадкового матеріалу відбувається  на 80%, в той же час у сорту   «Технічна Буковина» - на 100%.

100% виживання  рослин сорту «Технічна Буковина» та «Каберне Савіньйон» свідчать про високу швидкість акліматизації даних сортів винограду.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            

Так як ми отримали достатньо гарні результати нашої роботи, плануємо в подальшому виростити сортові види столового винограду та створити власний виноградник на території нашої школи.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Виноградний кадастр України [Електронний ресурс] // режим доступу: http://www.minagro.gov.ua/page/10159
2. Барабаш О.Ю., Федоренко В.С., Гапоненко Б.К. та ін. Овочівництво і

плодівництво. - К.: Вища школа. - 1987. - 317 с.

3. Бондаренко А.О. Виноградарство: иллюстрированный терминологический словарь. - К.: Урожай, 1994. - 112 с.
4. Виноградарство и виноделие: Сб. научных работ / Гумган А.Б. и др., УААН, Институт виноградарства и виноделия им. В.Е. Таирова. - К.: Аграрная наука, 1997. - 103 с.
5. Дудник М.О., Коваль М.М. та ін. Виноградарство. - К.: Урожай, 1999. - 288 с.
6. Коваль Н.М. Настольная книга виноградаря. 8-изд., перер. и доп. - К.: Урожай, 1995. - 240 с.
7. Кірілеско О.Л. Основи веденення  сільського господарства  і охорона земель: посібник [для студентів вузів з інженерних спеціальностей]/Кірілеско О.Л., В.П.Борона, - Чернівці, 2000 – 205 с.