Введение. Вишня – древнейшая плодовая культура, впервые использованная человеком, согласно обнаруженным на археологических раскопках вишневым косточкам, датируемым 5000–4000 годами до н. э. [1]. Это одна из популярных плодовых культур в России. Она занимает первое место среди косточковых культур в Нечерноземье и пользуется высоким спросом у населения. Скороплодность, продуктивность, приятный вкус плодов, содержащих комплекс важных питательных и биологически активных веществ, делают эту культуру ценной для промышленного и приусадебного садоводства. Плоды вишни содержат не только сахара и органические кислоты, но и биологически активные соединения – витамины С, Р и другие вещества [2–6]. Употребление вишни положительно влияет на здоровье человека: противодействует окислительному стрессу, уменьшает воспаление, регулирует кровяное давление, улучшает сон, регулирует уровень глюкозы в крови, улучшает когнитивные функции головного мозга, способствует более быстрому восстановлению после повреждений мышц, вызванных физическими нагрузками [7–10].Потенциальные возможности сорта в полной мере реализуются только в благоприятных условиях окружающей среды, регулирование которых осуществляется в том числе агротехническими способами. Важнейшим фактором, определяющим вкусовые качества и химический состав плодов (в том числе содержание ценных биологически активных веществ), являются генотипические (сортовые) особенности [11, 12]. В то же время на химический состав вишни могут влиять различные факторы: сорт, возраст деревьев, степень зрелости и сроки съема плодов, метеорологические условия вегетационного периода и т. д. [4, 13, 14]. Немаловажную роль в формировании урожая и качества плодов играет минеральное питание [15–21].Цель исследования – установить влияние минерального питания на некоторые показатели биохимического состава плодов вишни.Задачи: изучить биохимические показатели, определяющие вкус плодов вишни, на примере сорта Тургеневка на фоне почвенного внесения азотных и калийных удобрений; определить зависимость биохимических показателей от доз полученного минерального питания.Материалы и методы. Исследование проводилось в течение 2018–2021 гг. в полевом опыте с вишней сорта Тургеневка селекции Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур (ВНИИСПК), расположенном в садовом массиве 2015 г. посадки ФГБНУ ВНИИСПК (Орловская область). Схема размещения деревьев 5 × 3 м. Почва опытного участка – агросерая среднесуглинистая с исходно благоприятными агрохимическими параметрами в корнеобитаемом слое 0–60 см – pHKCl 5,7–5,8 и высоким содержанием органического вещества – 2,0–2,8 %. Полевой опыт по изучению эффективности минеральных удобрений был начат в 2017 г. Его варианты: 1 – контроль (без удобрений); 2 – N30K40; 3 – N60K80; 4 – N90K120; 5 – N120K160 кг/га. Повторность опыта 3-кратная, в варианте 12 учетных деревьев. Расположение делянок рендомизированное. Удобрения вносились ежегодно рано весной (апрель) в виде аммиачной селитры (Nм) и сульфата калия (Кс) на глубину 10–15 см.Система содержания почвы в рядах деревьев – обработка гербицидами, в междурядьях с 2015 по 2019 г. – черный пар, с 2020 г. – залужение. В саду проводились защитные мероприятия от вредителей и болезней, общепринятые для данной культуры. Смешанные пробы плодов съемной зрелости (1 кг) отбирали с каждой делянки опыта при учете урожая. Исследования проводились двумя лабораториями института: лабораторией агрохимии и лабораторией биохимической и технологической оценки сортов и хранения.Химический состав плодов определяли по общепринятым методикам [22, 23]. В них определяли содержание растворимых сухих веществ (РСВ) рефрактометрическим методом с помощью цифрового рефрактометра PAL-3 (ATAGO); суммы сахаров (моносахара + сахароза) – методом Бертрана (ГОСТ 8756.13-87); органических кислот (титруемой кислотности) – методом титрования вытяжек 0,1 н. раствором гидроокиси натрия (ГОСТ 25555.0-08); рассчитывали сахарокислотный индекс как отношение содержания суммы сахаров к содержанию органических кислот. Статистическая обработка данных проводилась методом двухфакторного дисперсионного анализа [24, 25].Результаты и их обсуждение. Химический состав плодов и ягод в значительной мере определяется метеоусловиями во время их формирования, роста и созревания. Об этом еще в 1930 г. писал Ф.В. Церевитинов [26].Среднемноголетние данные и гидротермические условия вегетационного периода изучаемых лет представлены в таблице 1. Таблица 1Метеоусловия вегетационного периода (2018–2021 гг.) МесяцГодСредне-многолетние значения2018201920202021Среднемесячная температура, °СМай16,415,611,314,013,0Июнь17,020,519,919,716,9Июль19,917,419,621,818,5Сумма активных температур, °СМай509,3484,0350,8434,4–Июнь541,7613,9597,7589,9–Июль615,7538,9607,4673,7–Сумма осадков, ммМай31,485,068,463,336,3Июнь18,220,746,499,665,1Июль119,949,8111,637,888,0Σ май–июль169,5155,5226,4200,7189,4ГТКМай0,621,761,901,46–Июнь0,330,340,781,69–Июль1,950,921,840,56– Среднемесячная температура вегетационного периода исследуемых лет несколько отличалась от среднемноголетних данных. Теплее были май 2018 и 2019 гг., июнь во все годы исследования, июль 2018, 2020 и 2021 гг.Суммарное количество и равномерность выпадения осадков существенно различались в разные годы. Наиболее увлажненным был вегетационный период 2020 г. (226,4 мм), минимальное количество осадков отмечено в 2019 г. (155,5 мм). Переувлажнение наблюдалось (ГТК > 1,40) в мае 2019 и 2020 гг., в июне 2021 г., в июле 2018 и 2020 гг., засуха (ГТК < 1,0) – в июне 2018, 2019, июле 2021 гг., недостаточное увлажнение – в мае 2018, июне 2020 и июле 2019 г. Оптимальные гидротермические условия (1,40 ≥ ГТК ≥ 1,00) сложились в мае 2021 г.Вкус плодов и ягод определяет наличие в их составе сахаров и органических кислот и их соотношение – сахарокислотный индекс (СКИ). Косвенным показателем являются растворимые сухие вещества (РСВ), основную часть которых составляют сахара.В нашем исследовании основным фактором, влияющим на эти показатели, были метеорологические условия, а действие минеральных удобрений было слабым.Содержание РСВ в зависимости от года и варианта исследования находилось в пределах от 15,03 до 18,46 % (табл. 2). Таблица 2Содержание РСВ в плодах вишни сорта Тургеневка при внесении удобрений (2018–2021 гг.), % Вариант (фактор А)Год исследования (фактор В)Средние А20182019202020211. Контроль (без удобрений)15,0316,016,0318,4616,382. N30K4016,0015,1617,7617,5316,613. N60K8015,4315,5617,9317,9616,724. N90K12015,9615,8316,8317,1316,435. N120K16015,3016,0616,5017,6316,37Средние В15,5415,7217,0117,7416,50НСР0,5 А 1,08НСР0,5 В0,96НСР0,5 АВ2,16  Некоторыми исследователями установлено, что в более засушливые и жаркие годы содержание сахаров и РСВ в плодах вишни увеличивается [13, 27]. В нашем опыте не выявлено такой зависимости: в среднем по вариантам опыта содержание РСВ было достоверно ниже (в 1,08–1,14 раза) в менее влажные годы (2018 и 2019 гг.). Хотя еще в 1959 г. А.И. Ермаков и Г.А. Луковникова отмечали, что повышение суммы температуры является благоприятным фактором в накоплении компонентов химического состава, но до определенных пределов [28]. Азотные и калийные удобрения не оказали существенного влияния на этот показатель.Благоприятное влияние на накопление РСВ в плодах оказывали погодные условия вегетационного периода, когда в мае и июне (в период развития плодов) отмечен оптимальный температурный режим и превышающая норму сумма осадков, а в июле (в период созревания плодов) высокие температуры и недостаточное количество осадков. Среднее по опыту значение показателя было достоверно высоким (17,74 %) в 2021 г.Содержание сахара является важной качественной характеристикой, которая напрямую влияет на употребление плодов вишни в свежем виде. В плодах вишни определяли содержание дисахаров (сахарозы), моносахаров (глюкозы + фруктозы) и их сумму.В нашем исследовании содержание суммы сахаров в плодах вишни изменялось в зависимости от года и варианта опыта от 9,28 до 13,91 % и в среднем по годам – от 9,84 до 12,76 % (табл. 3). Самое высокое значение суммы сахаров, как и РСВ, было достоверно в 2021 г. – 12,76 %. Таблица 3Содержание суммы сахаров в плодах вишни сорта Тургеневка при внесении удобрений (2018–2021 гг.), % Вариант (фактор А)Год исследования (фактор В)Средние А20182019202020211. Контроль (без удобрений)10,9211,0511,4913,4511,722. N30K4010,719,2812,5112,3311,213. N60K8010,899,3513,8512,4511,644. N90 K12010,309,7611,6011,6910,835. N120K16010,909,8011,8113,9111,60Средние В10,749,8412,2512,7611,40НСР0,5 А0,73НСР0,5 В0,65НСР0,5 АВ1,46  Наименьшее количество сахаров в плодах (в среднем по вариантам опыта) отмечено в 2019 г., и было достоверно ниже, чем в другие годы исследования.В литературе встречаются сведения об уменьшении концентрации сахара в плодах вишни при внесении более высоких доз минеральных удобрений [16]. В нашем опыте применение минеральных удобрений приводило преимущественно к снижению концентрации сахаров в плодах вишни. В 2019 г. статистически значимое снижение показателя наблюдалось при внесении N30K40 и N60K80. Аналогичный эффект отмечен в варианте N90K120 в 2021 г. Также в этом варианте в среднем за 4 года общее содержание сахаров в плодах было достоверно меньше, чем в контроле. В 2020 г. общее содержание сахаров в плодах возрастало при внесении удобрений в дозе N60K80.Отмечено значительное варьирование содержания сахарозы в плодах в зависимости от дозы внесения удобрений и года исследования – от 0,11 до 1,65 %. Содержание сахарозы в плодах в зависимости от года в среднем по всем вариантам опыта изменялось от 0,33 до 0,92 % (табл. 4).  Таблица 4Содержание сахарозы в плодах вишни сорта Тургеневка при внесении удобрений (2018–2021 гг.), % Вариант (фактор А)Год исследования (фактор В)Средние А20182019202020211. Контроль (без удобрений)0,640,680,230,640,552. N30K400,500,330,940,830,653. N60K800,220,181,311,180,724. N90K1200,410,110,210,330,265. N120K1600,590,360,621,650,81Средние В0,470,330,660,920,60НСР0,5 А0,47НСР0,5 В0,42НСР0,5 АВ0,95  Самое высокое содержание сахарозы (в среднем по вариантам) отмечено в 2021 г. – 0,92 %, значения показателя были достоверно выше (в 2,0–2,8 раза), чем в 2018 и 2019 гг.При применении азотных и калийных удобрений зафиксирована тенденция снижения содержания сахарозы в 2018 и 2019 гг., тогда как в 2020 и 2021 гг. эффект от удобрений был противоположным (исключение вариант N90K120).Среднее содержание моносахаров в плодах по всем вариантам опыта изменялось в зависимости от года от 9,51 до 11,58 % и от 7,28 до 12,81 % – в зависимости от варианта и года эксперимента (табл. 5). Таблица 5Содержание моносахаров в плодах вишни сорта Тургеневка при внесении удобрений (2018–2021 гг.), % Вариант (фактор А)Год исследования (фактор В)Средние А20182019202020211. Контроль (без удобрений)10,6510,3611,2512,8111,272. N30K4010,128,9411,5511,5210,533. N60K8010,529,1712,5411,2610,874. N90K1209,899,6511,3911,3610,575. N120K16010,319,4311,1911,5910,63Средние В10,299,5111,5811,70–НСР0,5 А0,65НСР0,5 В0,58НСР0,5 АВ1,29  Аналогично другим изучаемым показателям содержание моносахаров в плодах возрастало в более влажные годы (2020 и 2021 гг.), а наименьший уровень показателя отмечен в 2019 г.Достоверное увеличение содержания моносахаров в плодах вишни было в 2021 г. – 11,70 %. Внесение минеральных удобрений в 2019 г. в дозе N30K40 и в 2021 г. в дозах N30K40, N60K80, N90K120 способствовало достоверному снижению содержания моносахаров в плодах по сравнению с контролем. В 2020 г. наблюдалось достоверное увеличение содержания моносахаров в плодах в варианте с применением азотных и калийных удобрений в дозе N60K80.В среднем за четыре года эксперимента содержание моносахаров в плодах вишни достоверно ниже контроля наблюдалось под действием азотных и калийных удобрений в дозах N30K40 и N90K120.Титруемая кислотность (содержание органических кислот) является одним из важнейших показателей химического состава плодов вишни, обуславливающего их вкус: чем ниже титруемая кислотность, тем слаще по вкусовым ощущениям плоды того или иного сорта. Титруемая кислотность плодов – это генетически обусловленный признак [4]. Сорт вишни Тургеневка является техническим, его плоды обладают повышенной кислотностью. В нашем исследовании содержание титруемых кислот в плодах варьировало в зависимости от дозы внесения удобрений и года исследования от 1,50 до 2,39 % и в среднем по всем вариантам опыта в зависимости от года от 1,57 до 2,18 % (табл. 6). Этот биохимический показатель важен при переработке, так как содержание титруемых кислот наряду с РСВ – регламентируемый показатель, влияющий не только на вкус готовой продукции, но и на ее желирующие качества [29].  Таблица 6Содержание титруемых кислот в плодах вишни сорта Тургеневка при внесении удобрений (2018–2021 гг.), % Вариант (фактор А)Год исследования (фактор В)Средние А20182019202020211.Контроль (без удобрений)1,641,861,992,011,872. N30K401,501,662,162,211,883. N60K801,561,602,092,211,864. N90 K1201,551,652,352,391,985. N120K1601,601,632,082,111,85Средние В1,571,682,132,181,89НСР0,5 А0,17НСР0,5 В0,15НСР0,5 АВ0,34 Самым высоким содержание титруемых кислот в среднем по всем вариантам опыта было в 2020 и 2021 гг. – 2,13 и 2,18 % соответственно.Отмечено достоверное увеличение содержания титруемых кислот при внесении азотных и калийных удобрений в дозе N90K120 в 2020 и 2021 гг. Однако ни один из вариантов опыта с удобрениями не обеспечил стабильного эффекта на этот показатель в течение 4 лет исследования.Соотношение сахара и органических кислот (сахарокислотный индекс – СКИ) в плодах является одним из важных критериев формирования вкуса. Чем он выше, тем более сладким ощущается вкус плодов.В наших опытах значение СКИ в плодах вишни сорта Тургеневка изменялось от 4,93 до 7,03, в среднем по вариантам опыта в зависимости от года – от 5,76 до 6,86 (табл. 7). Таблица 7Сахарокислотный индекс в плодах вишни сорта Тургеневка при внесении удобрений (2018–2021 гг.) Вариант (фактор А)Год исследования (фактор В)Средние А20182019202020211.Контроль (без удобрений)6,736,005,706,766,302. N30K407,105,635,835,636,053. N60K807,035,806,665,606,274. N90K1206,635,934,934,965,615. N120K1606,806,035,706,336,22Средние В6,865,885,765,866,09НСР0,5 А0,65НСР0,5 В0,58НСР0,5 АВ1,30         Наиболее сбалансированное соотношение сахаров и органических кислот в плодах наблюдалось в 2018 г., в среднем по вариантам опыта значение показателя составило 6,86 и было существенно выше, чем в последующие изучаемые годы. В 2021 г. внесение минеральных удобрений в дозе N90K120 способствовало достоверному снижению СКИ в плодах вишни в 1,4 раза по сравнению с контролем. Также в этом варианте СКИ был достоверно ниже уровня контроля и в среднем за 4 года эксперимента.Заключение. В результате проведенного 4-летнего исследования установлено, что наиболее важным фактором, определявшим процессы формирования химического состава плодов вишни, были метеорологические условия вегетационного периода (особенно осадки), а действие азотных и калийных удобрений было слабым. Содержание растворимых сухих веществ, сахаров и органических кислот в плодах вишни существенно возрастало в годы с большей влагообеспеченностью. Действие минеральных удобрений проявлялось преимущественно в снижении сахаров в плодах. При этом наибольший эффект (в среднем за 4 года) отмечен при использовании удобрений в дозе N90K120. Однако ни один из вариантов опыта с удобрениями не обеспечил стабильного эффекта на этот показатель в течение 4 лет исследований. Таким образом, применение азотных и калийных удобрений на агросерой плодородной почве в вишневом саду было малоэффективным и не обеспечивало улучшения качества плодов.