Грозди винограда сорта Шардоне, открытые для солнечных лучей, на инфракрасном снимке, сделанном в августе 2019 года, выглядят горячими, в то время как вертикально расположенные побеги и листья остаются прохладными (фото М. Келлера).
Исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) в Проссере изучают взаимодействие между тепловым стрессом и недостаточным орошением.
Маркус Келлер (Markus Keller) - известный специалист в области орошаемого земледелия, профессор виноградарства в Центре исследований и распространения орошаемого земледелия WSU в Проссере, штат Вашингтон, давно занимается изучением реакции кустов винограда на водный стресс, поскольку винодельческая промышленность штата Вашингтон использует недостаточное орошение, чтобы добиться сложных ароматов и качества вина (см. Когда виноградник нуждается в орошении?).
Однако экстремальная жара последних лет бросает виноградарей в шок, и Келлер хочет понять, как виноград реагирует как на жару, так и на водный стресс.
Изменение климатических условий увеличивает частоту и продолжительность волн экстремальной жары летом, в тот период, когда созревает виноград. «Мы действительно пока не можем ответить, хорошо это или плохо», - сказал Келлер.
Подробнее читайте здесь: Как виноград реагирует на засуху
По его словам, жаркие летние температуры, обычно определяемые как 35˚С и выше, могут вызвать солнечный ожог и повлиять на кислотность сока ягод.
В лаборатории Келлера есть три текущих научно-исследовательских проекта, в которых исследуются тепловые эффекты и способы их устранения.
Первый эксперимент носит условное название «Двойной удар», потому что испытание направлено на изучение того, как созревает виноград одновременно под воздействием воды и теплового стресса. Трехлетнее исследование финансируется Программой исследований винограда и вина Комиссии штата Вашингтон; 2021 год - второй год исследований.
Удаление листьев, направленная подвязка побегов, чеканка и формировки с целью воздействия на кусты них утреннего солнца является обычной отраслевой практикой в штате Вашингтоне, особенно для красных технических сортов, таких как Каберне Совиньон, для выработки пигментов и дубильных веществ.
Тем не менее, Келлер и его аспирант Эван Фрицке (Evan Fritzke) установили, что слишком много солнечного света и связанных с ним температур отрицательно сказываются на белых технических сортах винограда. «Возможно, конечно, что мы просто перестарались», - сказал Келлер.
Часть кустов сорта Шардоне подвязаны вертикально так, чтобы грозди могли оставаться на солнце, в то время как другие кусты имеют свободное свисание и создают тень для гроздей, опыт проводился в рамках исследования теплового стресса в 2019 году (фото М. Келлера).
Чтобы выяснить это в ходе испытаний, Фрицке удаляет листья и подвязывает побеги, когда грозди находятся в фенологической фазе гороха, подвергая их воздействию утреннего солнца - как это обычно делается в промышленных насаждениях. Но в августе, в период начала созревания ягод, он отвязывает эти побеги, позволяя им свободно свисать и закрывать плодовую зону, чтобы затенить созревающие ягод винограда сортов Шардоне и Рислинг.
Изменения в рабочем режиме, вызванные коронавирусом и дымом лесных пожаров в 2020 году, либо отсрочили, либо исказили некоторые результаты этого исследования, но до сих пор они обнаружили, что затенение после временного (в течение 1 месяца) освещения гроздей поддерживает более высокий уровень яблочной кислоты, желаемого параметра для белых вин, особенно для сорта Рислинг.
Четырехлетнее исследование влагостойкости листьев технических сортов винограда в сравнении с влажностью почвы показало, что разные сорта по-разному реагируют на водный стресс (см. Технические сорта винограда по-разному реагируют на водный стресс).
Такие сорта, как Семильон и Каберне фран, реагируют сильно, Гевюрцтраминер реагирует неохотно, в то время как другие сорта попадают в разные места посередине, хотя раньше считалось, что разные сорта по отношению к водному стрессу находятся либо на одном конце, либо на другом.
В настоящий момент это исследование продолжается (изучаются ягоды разных сортов винограда, испытавших водный стресс) в университетском научном винодельческом центре в Ричленде.
Келлер также работает над проектом с Амитом Дхингрой (Amit Dhingra), профессором геномики растений из Университета штата Вашингтон, по поиску экспрессии генов, контролирующих созревание у сортов Каберне Совиньон и Рислинг. По словам Келлера, они хотят определить, вызывает ли тепловой стресс те же эффекты, что и водный стресс, или они объединяются в нечто новое. Дхингра в настоящее время продолжает работу над генетическим анализом ягод этого проекта.
К настоящему времени команда Келлера обнаружила, что водный стресс контролирует рост вегетативных органов виноградного куста и другие его реакции, поэтому производители могут использовать его в качестве инструмента для управления качеством ягод. Однако сам по себе водный стресс никак не влияет на ягоды. С другой стороны, тепловой стресс влияет на характеристики ягод.
По словам Келлера, это развенчивает некоторые популярные представления о производстве вина.
Один важный совет, который он дал виноградарям: избегайте нехватки воды во время сильной жары.
Побеги кустов сорта Шардоне создают тень над гроздями в плодовой зоне в рамках исследования теплового стресса на исследовательском винограднике Университета штата Вашингтон недалеко от Проссера (фото М. Келлера).
Третий проект Келлера - испытания испарительного охлаждения, финансируемый Северо-западным центром исследований ягодных культур, -показал, что можно использовать систему туманообразования для охлаждения винограда без полива почвы, что может решить проблему недостаточного орошения. Постдокторант Бен-Мин Чанг (Ben-Min Chang) разработал такую систему туманообразования, и в настоящий момент уже установлено, что это можно делать, не вызывая на винограднике грибковых заболеваний.
По словам Келлера, сейчас они измеряют влияние испарительного охлаждения на качество получаемого вина, так как виноделы высказали предположение, что это негативно скажется на вкусе.
«Изменение климата - реальная проблема, и производители винограда должны отреагировать», - сказал Уэйд Вульф (Wade Wolfe), совладелец и винодел хозяйства Thurston Wolfe Winery в Проссере. Также он отметил, что исследование Келлера поможет винодельческой отрасли как в связи с изменением климата, так и без него.
«Мы пытаемся понять, как мы взаимодействуем с изменением климата, при этом сохраняя или даже улучшая качество ягод винограда», - сказал Вульф, который также входит в исследовательский консультативный комитет винодельческой комиссии.
Однако преимущества выходят за рамки проблемы изменения климата, по его словам. Все винодельческие регионы нуждаются в исследованиях, направленных на понимание региональных экологических ограничений и на то, как адаптировать методы выращивания и виноделия для производства продукции наилучшего качества.
«Мы всегда стараемся понять, что мы можем сделать… чтобы оптимизировать качество производимых нами вин», - заключил Вульф.
by Росс Кортни (Ross Courtney)
Еще почитать
Различия между поливным и неполивным виноградарством
Поздний полив приносит пользу для урожая
Вода в ягодах винограда
Использование датчиков для тестирования водного стресса
Сколько воды требуется для выращивания винограда
