Необхідність створення інформаційної бази даних для вивчення емерджентних властивостей

Необхідність створення інформаційної бази даних для вивчення емерджентних властивостей винограду

М. Р. ЧИТАОВ, Т. І. ГУГУЧКІНА, Л. М. ЛОПАТІНА, М. І. ПАНКІН
Північно-Кавказький зональний науково-дослідний інститут садівництва і виноградарства

Стабільність врожаю та якості винограду є важливим фактором економічної стійкості його виробництва. Суворі економічні рамки сучасного виноробства вимагають нового підходу до вирощування виноградної сировини, оскільки традиційне розміщення виноградників не завжди збігається з оптимальними і комфортними умовами для вирощуваної рослини.
До основних визначальних факторів урожайності винограду, від яких значною мірою залежить не тільки харчування (в тому числі лікарське), але і велика галузь харчової промисловості - виноробство, відносяться погодно-кліматичні умови його вирощування. Секрети виноробного ремесла з давніх часів передавалися з покоління в покоління. Однак якість вина за найсучаснішими технологіями, навіть з одного сорту винограду, може відрізнятися, якщо воно вирощується в різних умовах. Наприклад, середня врожайність з одного куща Ркацителі у відносно сприятливому 2002 році становила 5,6 кг, а в 1999 році, при пізніх весняних заморозках до -14 °С, лише 1,3 кг. До речі, оригінальне кримське вино «Червоний камінь білий мускат» виготовляється лише з одного сорту винограду Мускат, вирощеного лише на одному схилі гори.
Найважливіші складові якості натурального вина (цукристість, титрувана кислотність, ефірні олії, мінеральні речовини та ін.) формуються під впливом не тільки генетичних особливостей сортів винограду, а й зовнішніх лімітуючих чинників зовнішнього середовища в різні періоди розвитку лози. Вивчення емерджентних властивостей рослин є одним із найважливіших організаційно-господарських заходів, спрямованих на раціональне використання сільськогосподарських угідь, підвищення продуктивності та якості винограду.
І виноградарями, і виноробами накопичено величезний емпіричний матеріал щодо особливостей сортів, фенологічних спостережень, урожайності, формування якості тощо, перед надлишком якого дослідник часто опиняється безпорадним. Характеристики умов середовища вирощування культури також багатопараметричні (кількість опадів, вологість повітря і ґрунту, температурний режим у різні фази онтогенезу, сонячна інсоляція та ін.)
Системний підхід до вивчення формування врожайності та якості винограду передбачає наявність інформаційних баз як системи біологічних показників рослин, так і системи погодно-кліматичних параметрів екологічних ніш вирощування сільськогосподарських культур. Для створення біологічної бази даних винограду нами розроблено її структуру, збір, зберігання та пошук інформації в необхідному для подальших досліджень вигляді, що враховує місце та рік вирощування, походження та вік кущів, тривалість фенофаз, адаптивні властивості сортів тощо (всього понад 50 показників). При створенні бази даних погоди враховується 12 показників, серед яких добові коливання температури і відносної вологості повітря, опади, сонячна інсоляція, географічна широта і довгота, висота над рівнем моря тощо.
При такій великій кількості досліджуваних характеристик неможливо обмежитися візуальною оцінкою порівняння середніх значень - необхідно використання комп'ютерної техніки і певного математичного апарату. Створення інформаційних баз даних у комплексі з пакетом керуючих програм і програмами математичних аналізів даних дозволить:
вивчити потреби сортів винограду в оптимальних умовах для реалізації генотипового потенціалу за провідними ознаками продуктивності;
розробити моделі причинно-наслідкових зв’язків між урожайністю та якістю винограду та основними лімітуючими факторами середовища;
на основі отриманих моделей знаходити зони оптимального вирощування конкретних сортів винограду з метою отримання якісної сировини для соків і натуральних вин;
на основі оптимізації сорторозміщення отримати найбільший економічний ефект, задовольняючи генетичні потреби рослин винограду за рахунок екологічно сприятливих умов вирощування;
за допомогою єдиного підходу до створення інформаційних баз даних на державних сортових ділянках, у науково-дослідних установах, які займаються виноградарством, у господарствах, що займаються вирощуванням винограду, уніфікувати збір, зберігання та пошук даних, що сприятиме обміну інформацією між виробниками, дослідниками та державними сортовими ділянками;
на основі багаторічних даних, введених у загальну базу даних, відкривають можливість систематичного вивчення емерджентних властивостей рослин та оцінки екологічного потенціалу зон виноградарства.
Реалізація багатьох науково-дослідних завдань і виробничих робіт з використанням автоматизованих інформаційних баз даних дозволить наблизитися до управління продуктивністю винограду та прогнозування якості майбутнього вина, а в селекційній роботі при створенні різних сортів винограду – розкрити механізм формування продуктивних ознак у зв’язку з виникаючими зовнішніми лімітуючими факторами.