Кислотность ягод является одним из основных показателей, определяющих качество вина и других продуктов переработки винограда.
Виноградный сок содержит в основном винную, яблочную и лимонную кислоты. Есть еще муравьиная, янтарная, щавелевая, салициловая и другие кислоты, но количество их очень невелико и значение в технологии продуктов винограда пока недостаточно изучено.
На сегодня в практике виноградарства и виноделия об изменениях кислотности в сусле судят по наличию в нем так называемой общей, или титруемой кислотности (г/л сусла).
Следует отметить, что общая (титруемая) кислотность дает несколько заниженные значения по сравнению с фактическим содержанием в сусле органических кислот, но, несмотря на это, в практике виноградарства и виноделия для характеристики качества виноградного сока и сусла пользуются в основном данными о титруемой кислотности, так как она сравнительно легко определяется и хорошо отображает изменения во времени и пространстве суммы органических кислот в сусле [138].
Кислотность ягод — показатель довольно изменчивый в зависимости от сорта, агротехники, степени созревания и экологических условий. Известно, что в географическом аспекте кислотность ягод винограда увеличивается с юга на север и с высотой места. В одних и тех же климатических условиях она меняется в зависимости от сорта винограда и условий погоды [14, 28, 33, 43 и др.].
Сравнительно мало изучена динамика кислотности ягод винограда в течение вегетации растений. Исследования Т. Кананадзе [138], проведенные в Кахетии, показали, что кислотность достигает максимума (35—45 г/л) перед началом созревания ягод. В фазе технической зрелости винограда титруемая кислотность составляет 11—23% ее максимальной величины (в зависимости от сорта). При этом интенсивность падения кислотности в фазе созревания ягод неодинакова в зависимости от погодных условий года и местоположения участка. Так, в Карданахи (500 м над ур. м.) к моменту сбора кислотность составляет в среднем 11—26 % (по сортам), а в Земо-Ходашени (700 м) — 17—30 % ее максимальной величины.
В наших исследованиях [138] была сделана попытка выразить зависимость кислотности от метеорологических условий для разработки метода расчета кислотности в течение периода вегетации, а также для количественной оценки климатических ресурсов территории применительно к культуре винограда.
Исходные данные о кислотности ягод винограда взяты из «Ампелографии Грузии» (1960 г.); кроме того, использованы опубликованные результаты исследований, проведенных на Телавской опытной станции виноградарства и виноделия (Т. Кананадзе, 1969 г.), а также данные тематических наблюдений Сакарской агрометеорологической станции за 1941 —1952 гг.
В табл. 39 представлены данные об изменении кислотности ягод сортов Цицка и Цоликаури в период созревания (Сакара, Западная Грузия). Тут же приведены данные о температуре воздуха, осадках и облачности за указанный период.
Рис. 27. Связь суточной изменчивости кислотности винограда с максимальной температурой воздуха (а) и средней облачностью за пентаду (б).
Падение кислотности в начале периода созревания велико, но постепенно затухает. Вместе с тем прослеживается определенная согласованность изменения кислотности с ходом метеорологических элементов: максимальные значения уменьшения кислотности (0,5 г/л и выше) совпадают с высокой максимальной температурой (рис. 27 а). Такая же согласованность прослеживается и по отношению к облачности (в баллах по общей облачности), однако тут зависимость обратная — облачность 8—10 баллов соответствует минимальным значениям падения кислотности (рис. 27 б).
Что же касается атмосферных осадков, то здесь определенной связи с изменением кислотности не наблюдается. Влияние осадков на кислотность ягод выражается в двух противоположно направленных явлениях:
- осадки способствуют понижению температуры воздуха, тем самым повышая кислотность;
- проникая через почву в растение, осадки снижают концентрацию ягодного сока, тем самым понижая кислотность.
Таблица 39
Изменение кислотности ягод сортов Цицка и Цоликаури в период созревания винограда в зависимости от метеорологических условий. Сакара, 1940 г.
Показатель | Август | Сентябрь | Октябрь | ||||||||||
23-26 | 27-29 | 30-2 | 3-9 | 10-12 | 13-16 | 17-19 | 20-23 | 24-26 | 27-30 | 1-3 | 4-7 | 8-10 | |
Суточное падение кислотности в ягодах, г/л | 1,2 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 1,2 | 0,5 | 0,2 | 0,05 | 0,1 | 0,4 | 0,3 | 0,15 | 0,2 |
сорт Цоликаури | 0,9 | 0,5 | 0,6 | 0,4 | 0,2 | 0,5 | 0,2 | 0,1 | 0,0 | 0,1 | 0,1 | 0,15 | 0,18 |
Температура воздуха за период, °С | 26,5 | 24,9 | 23,9 | 21,3 | 20,9 | 21,4 | 20,3 | 16,2 | 19,0 | 21,4 | 20,3 | 19,5 | 19,1 |
максимальная | 38,4 | 34,5 | 36,0 | 30,1 | 30,8 | 34,6 | 32,0 | 25,5 | 28,4 | 32,9 | 32,9 | 26,0 | 25,2 |
минимальная | 19,4 | 19,8 | 18,2 | 11,1 | 13,5 | 15,9 | 14,1 | 11,0 | 10,7 | 13,8 | 10,5 | 15,2 | 14,8 |
Суточная амплитуда температуры, °С | 19,0 | 14,7 | 17,8 | 19,0 | 17,3 | 18,7 | 17,9 | 14,5 | 17,7 | 19,1 | 22,4 | 10,8 | 10,4 |
Сумма осадков, мм | 0 | 1,6 | 2,2 | 1,4 | 0 | 18,3 | 11,9 | 5,1 | 0 | 0 | 0 | 15,1 | 16,3 |
Число дней с осадками | 0 | 1 | 1 | 3 | 0 | 2 | 1 | 3 | 0 | 0 | 0 | 2 | 2 |
Средняя облачность за период (по общей облачности), баллы | 3,2 | 1,3 | 3,4 | 2,8 | 10,0 | 5,5 | 9,0 | 8,1 | 6,8 | 9,3 | 6,7 | 1,4 | 4,1 |
Таким образом, если осадки, выпадающие в период созревания, снижают сахаристость винограда, то по отношению к кислотности какой-либо зависимости не прослеживается.
Связь изменения кислотности с температурой свидетельствует в пользу принятого в литературе положения о том, что уменьшение кислотности в ягодах винограда в период созревания вызвано ее расходом на процессы дыхания [138].
Для того чтобы эти выводы, сделанные на основе сопоставления показателей изменения кислотности ягод и метеорологических условий за один год, были более убедительны, в табл. 40 приводятся данные о кислотности ягод винограда (к моменту сбора) за 12-летний период в Сакара. Это средние данные по трем сортам (Цицка, Цоликаури, Крахуна), которые характеризуют некий средний сорт.
Из табл. 40 видно, что основными факторами, влияющими на кислотность ягод, являются температура воздуха и облачность. Высокие значения кислотности приходятся на те годы, когда в период созревания ягод средняя суточная температура воздуха составляла 17—19 °С, средняя из максимумов была ниже 25 °С, а число пасмурных дней преобладало над числом ясных дней. Однако поскольку кислотность ягод винограда формируется не только в период созревания, а в течение более продолжительного времени (от завязывания ягод до полной спелости), нет и четкой зависимости кислотности от метеорологических условий периода созревания.
Для примера приводим 1952 г., когда средняя суточная температура воздуха в период созревания составила 23°С, средняя из максимумов была 30 °С, число ясных и пасмурных дней было одинаковым—19, а кислотность ягод равнялась 9,2 г/л, т. е. была максимальной.
Интегральным показателем, отображающим влияние погодных условий на кислотность ягод винограда, является сумма средних суточных температур воздуха за период конец цветения— полная спелость. Сопоставив суммы температур и кислотность ягод по годам (табл. 40), мы находим, что кислотность ягод 8 г/л и более наблюдается в те годы, когда сумма температур менее 2800 °С. Наши выводы подтверждает и пример 1952 г., когда высокая кислотность не соответствовала метеорологическим условиям периода созревания ягод, но хорошо согласовывалась с суммой температур за период налива и созревания ягод (2360 °С). Таким образом, можно утверждать, что сумма средних суточных температур воздуха за период конец цветения — созревание винограда наиболее точно отображает агрометеорологические условия формирования кислотности ягод винограда.
Для того чтобы сделать такой вывод более убедительным, мы приводим в табл. 41 данные о кислотности ягод трех ведущих сортов винограда за 1941 —1952 гг. на одну и ту же календарную дату—10 сентября. Суммы средних суточных температур, представленные в таблице, отсчитаны от даты конца цветения до 10 сентября для каждого сорта.
Таблица 40
Колебание кислотности ягод винограда по годам в зависимости от метеорологических условий за период созревания. Сакара
Таблица 41
Колебание кислотности ягод сортов Цицка, Цоликаури, Крахуна по годам к одной и той же дате (10 IX) в зависимости от сумм средних суточных температур, отсчитанных от даты конца цветения. Сакара
Анализ этих данных показывает, что: а) кислотность ягод к 10 сентября по годам колеблется в значительных пределах (7—24 г/л) и б) колебанию кислотности по годам хорошо соответствует изменение сумм средних суточных температур, отсчитанных от конца цветения до 10 сентября.
Рис. 28. Зависимость общей кислотности винограда (г/л) от сумм средних суточных температур воздуха.
1 — позднеспелые сорта, 2 — сорта среднего периода созревания.
Такая согласованность в изменениях этих двух переменных величин позволила нам выразить графически зависимость между ними (рис. 28). При составлении графика использованы данные Сакарской агрометстанции, на которой проводились наблюдения за динамикой сахаристости и кислотности позднеспелых сортов (Цицка, Цоликаури, Крахуна) в 1941 —1952 гг., а также данные Т. Кананадзе [138], определявшей кислотность ягод стандартных сортов Кахетии — Ркацители, Саперави и Мцване (сорта среднего периода созревания).
Представленная на рис. 28 зависимость позволяет рассчитать кислотность ягод в любое время вегетации. При этой кривая 1 отображает зависимость кислотности от сумм температур для позднеспелых сортов, а кривая 2 — для сортов среднего периода созревания.
Упомянутая зависимость неприменима для расчета кислотности ягод на территории Западной Грузии, так как при одних и тех же суммах температур в Западной и Восточной Грузии условия формирования качества урожая складываются по-разному. Это вызвано различием радиационного режима: в Западной Грузии в период репродукции растений преобладают полу- ясные и пасмурные дни, тогда как в Восточной Грузии в этот период преобладают дни с ясным и полуясным небом.
В результате специального изучения влияния радиационных факторов климата на качество урожая винограда нами установлено, что отношение сахаристости и кислотности ягод винограда к солнечной радиации неодинаково: в более тесной связи с солнечной радиацией находится кислотность ягод [138].
В табл. 42 представлены данные об изменениях кислотности ягод винограда по годам в зависимости от радиационных факторов в период репродукции (август—сентябрь). Эта зависимость проявляется особенно четко по отношению к прямой и суммарной солнечной радиации. Множественный коэффициент корреляции между этими тремя переменными высок (R = 0,92).
Рис. 29. Связь общей кислотности винограда (г/л) с отношением числа, ясных и полуясных дней к числу полуясных и пасмурных.
Уравнение регрессии имеет следующий вид:
К = 0,46jc - 0,36у + 25,47, (17)
где К — кислотность ягод (г/л), х — суммарная радиация за август—сентябрь (ккал/(см2-мес.)), у — прямая радиация за тот же период (ккал/(см2-мес.)).
Приведенное уравнение обеспечивает довольно высокую точность расчета кислотности к моменту сбора (±11 %), но оно применимо только в тех районах виноградарства, где ведутся актинометрические наблюдения. Расчет кислотности по поступающей радиации, полученной в одном пункте, в другом пункте может не дать желаемых результатов из-за разных условий увлажнения и характера трансформации поступающей энергии солнца.
Влияние солнечной радиации на кислотность ягод можно также учитывать по характеристике облачности. Хорошо отражает колебание кислотности по годам отношение числа ясных и полуясных дней к числу полуясных и пасмурных, что показано на рис. 29. Зависимость кислотности от этого отношения позволяет использовать его в качестве агроклиматического показателя при оценке влияния метеорологических условий на качество урожая.
Таблица 42
Колебание кислотности ягод сорта Ркацители по годам в зависимости от радиационных факторов в период репродукции (август—сентябрь). Телави
Показатель | 1954 г. | 1955 г. | 1956 г. | 1957 г. | 1958 г. | 1959 г. | 1960 г. | 1961 г. | 1962 г. | 1963 г. |
Кислотность ягод во время сбора, г/л | 6,8 | 7,0 | 5,6 | 6,0 | 5,2 | 11,6 | 8,6 | 6,6 | 5,9 | 8,4 |
Прямая радиация, ккал/(см2Х | 16,9 | 14,5 | 20,4 | 18,1 | 18,3 | 13,6 | 15,3 | 16,2 | 18,8 | 16,1 |
Рассеянная радиация, ккал/(см2-мес) | 8,9 | 10,1 | 8,8 | 11,0 | 9,3 | 8,8 | 9,6 | 9,8 | 9,4 | 10,7 |
Суммарная радиация, ккал/(см2-мес) | 25,8 | 24,6 | 29,2 | 29,1 | 27,6 | 22,4 | 24,9 | 26,0 | 28,2 | 26,8 |
Отношение прямой радиации к рассеянной | 1,9 | 1,4 | 2,3 | 1,6 | 2,0 | 1,5 | 1,6 | 1,6 | 2,0 | 1,5 |
Число дней |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ясных (0—2 балла) | 11 | 11 | 21 | 8 | 12 | 6 | 7 | 14 | 6 | 9 |
пасмурных (8—10 баллов) | 15 | 13 | 10 | 4 | 7 | 19 | 12 | 8 | 4 | 13 |
полуясных (3—7 баллов) | 35 | 37 | 30 | 49 | 42 | 36 | 42 | 39 | 51 | 39 |
Отношение числа ясных дней к числу пасмурных | 0,73 | 0,84 | 2,10 | 2,00 | 1,71 | 0,31 | 0,58 | 1,75 | 1,5 | 0,69 |
Отношение числа ясных и полуясных дней к числу полуясных и пасмурных | 0,90 | 0,94 | 1,39 | 1,10 | 1,33 | 0,68 | 0,81 | 1,20 | 1,12 | 0,85 |
Сумма средних суточных температур за период от конца цветения до сбора, "С | 2520 | 2325 | 2210 | 2720 | 2045 | 2150 | 2150 | 2460 | 2280 | 2255 |
Что же касается неодинакового теплового эффекта радиации в различных районах, вызванного разными затратами тепла на испарение, то его можно учесть поправкой на облачность - Кобл (отношение числа ясных дней к числу пасмурных). Так, например, кислотность ягод винограда для каждого района рассчитывалась нами по суммам средних суточных температур воздуха (см. рис. 28), а затем уточнялась поправкой на облачность Кобл.
Таблица 43
Сопоставление расчетных величин кислотности ягод винограда с фактическими (по среднему сорту) в основных районах виноградарства Грузии
Район наблюдений | Сумма активных температур за период конец цветения — сбор урожая | Отношение числа дней с облачностью 0 — 7 балла к числу дней с облачностью 3—10 баллов | Кислотность ягод, г/л | Разность | |
расчетная | фактическая | ||||
Телави | 2550 | 0,98 | 8,0 | 7,4 | 0,6 |
Гурджаани | 2300 | 0,99 | 7,5 | 6,7 | 0,8 |
Кварели | 2800 | 0,98 | 7,6 | 6,8 | 0,8 |
Дигоми | 2750 | 1.07 | 7,3 | 8,0 | —0,7 |
Мухрани | 2450 | 0,99 | 8,2 | 8,6 | -0,4 |
Сакара | 2900 | 0,93 | 8,5 | 9,0 | -0,5 |
Амбролаури | 2650 | 0,93 | 6,6 | 7,1 | -0,5 |
Они | 2100 | 0,92 | 8,9 | 9,0 | —0,1 |
Кеда | 2670 | 0,76 | 9,9 | 9,0 | 0,9 |
Бахви | 2900 | 0,72 | 10,4 | 8,5 | 1,9 |
Гудаута | 3000 | 1,00 | 7,8 | 7,8 | 0 |
Цаленджиха | 2850 | 0,94 | 8,8 | 8,8 | 0 |
Чтобы оценить объективность такого подхода к решению задачи, мы представили в табл. 43 результаты расчетов кислотности ягод винограда для основных районов виноградарства Грузии, которые сопоставили с фактическими данными, представляющими собой многолетние средние значения кислотности для этих районов. Совпадение расчетных величин с фактическими позволило нам провести районирование территории Грузии по кислотности ягод винограда