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叶面生物刺激剂(植物来源)对葡萄树适应气候变化的作用

By:LuigiBavaresco1, GinevraCanavera1, Maria GiuliaParisi1, LuigiLucini2

1可持续作物生产,可持续食品工艺,圣十字大学,意大利皮亚琴察,29122。

葡萄藤

热浪和干旱压力是当前气候变化的典型方面,极大地影响了世界许多种植区的葡萄生理状况。农学家,特别是葡萄种植者必须依靠一些工具,以尽量减少影响,如葡萄糖浓度过高、酸度过低、单宁过强、颜色不佳、萜类和吡嗪类香气过低(Jones等人,2005)。适应性应该是应对这些方面的最好方法,也就是育种(适当的砧木和接穗),但关于非生物压力,如热浪,至今还没有基因型。 另一方面,生物刺激剂作为管理全球变暖负面影响的一种方式,正在引起人们的兴趣(Bavaresco等人,2020年);这就是为什么建立这个实验,以测试两种新的PHs在田间条件下对葡萄树生理学、葡萄产量和质量的功效。

该试验于2017年和2018年在意大利西北部的卡斯特吉奥(帕维亚省,北纬45°01′;东经9°08′)的Oltrepò Pavese产区内进行。葡萄园位于海拔270米,在一个非常平缓的斜坡上(西向),训练Guyot(垂直嫩枝定位),2.5 x 1米间距(4000株/公顷)。葡萄品种是6年的V. viniferaL. cv. Merlot clone 181,嫁接于Gravesac。土壤为淤泥质土,中性,低有机质。对以下处理进行了比较:

  1. 未处理的葡萄树(对照);
  2. 在落果后(根据Eichhorn-Lorenz阶段为27期)和开始接触浆果时(根据Eichhorn-Lorenz阶段为33期),用植物蛋白水解物(PHs)培训师(2.5升/公顷)处理;
  3. 用植物蛋白水解物(PHs)Stimtide(2.5升/公顷)在落果后(根据Eichhorn-Lorenz阶段为27期)和开始接触浆果时(根据Eichhorn-Lorenz为33期)进行处理;

2017年只利用了Trainer,而2018年两种产品(Trainer和Stimtide)都使用了。Trainer是植物衍生的肽和氨基酸(5%的有机氮)的混合物,而Stimtide是植物衍生的肽和氨基酸(7%的有机氮)+2%的尿素+1%的可溶性钾(K2O)的混合物,都来自Italpollina Hello Nature公司(意大利);这些蛋白水解物是根据专利方法(Lisiveg)从豆类生物质中获得的。

仅在2017年期间,在以下时间检测了叶片代谢组学和蛋白质组学特征:a)第一次处理前--T0;b)第一次处理后2天(2017年6月18日--T1);c)第二次处理后2天(2017年7月2日--T2)。 在这两年中,收获时(2017年9月1日;2018年8月28日)都记录了生产和质量参数。

2017年温度非常高,尤其是最大值(19.7℃)和休林指数(2897℃)。另一方面,降雨量非常低(426毫米),包括植被期的值(4月至10月,254毫米)。

即使在2018年,温度也非常高(19.9℃,最高),降雨量也很低(509毫米)。

在这两年中,未经处理的葡萄树都表现出严重的干旱和热应力症状。

代谢组学数据显示了2个采样日期之间的明显差异,而不太明显的是对照组和处理组之间的差异。这意味着在第一次采样(T1)时,处理对一些代谢物有明显的影响,而在第二次采样(T2)时,影响较小。在第一次取样(T1)时,处理改变了67种化合物;其中一些增加了(两种有机酸、一些酰胺、一些芳香族化合物、其他),而其他一些减少了(一些芳香族化合物、一些脂肪酸、许多黄酮类化合物、其他)。在第二次取样(T2)时,97个化合物中只有8个增加,而很多减少(特别是黄酮类化合物)。

蛋白质组学数据显示,处理的效果适中,因为只有13个蛋白质被修改,而且只是在T1,而在T2没有发生修改。一些蛋白质增加了(ATP合成酶、超氧化物歧化酶、伸长因子Tu),对植物生长有积极作用,而大多数蛋白质减少了(与光合作用有关的蛋白质),很可能是由于葡萄中糖分积累较少。

关于收获时的产量和质量数据,在2017年期间,Trainer促使产量和可滴定酸度提高,糖和花青素水平低于对照;其他记录的参数没有受到处理的明显影响。

在2018年期间,没有观察到处理方法的显著影响,尽管它们降低了糖分水平并增加了酸度。

总而言之,最重要的发现是:a)通过刺激植物活动和减少糖分积累,处理方法减缓了葡萄的成熟;b)与对照组相比,在处理过的葡萄树的树冠上观察到的热和干旱压力症状较少。

参考文献(点击)。

Bavaresco L., Lucini L., Squeri C., Zamboni M., Frioni T.(2020) - 蛋白质水解物调节水压葡萄树的叶蛋白组和代谢组。科学园艺》,270: 109413。

Jones G.V., White M.A., Cooper O.R., Storchmann K. (2005) - 气候变化和全球葡萄酒质量。气候变迁,73: 319-343。

Bavaresco L., Canavera G., Parisi M.G., Lucini L. (2023) - 叶面生物刺激剂(植物来源)对葡萄树适应气候变化的作用。BIO Web of Conferences, 56, 01002.