《Organic Agriculture》:Effects of biodynamic preparations on grape skin structure and composition
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生物动力葡萄栽培(biodynamic viticulture)凭借其整体论哲学,在法国葡萄酒行业的专业人士中日益受到青睐。该方法涉及使用堆肥、草药浸剂以及有机和矿物制剂,包括制剂500(牛角粪)、501(牛角硅)和Maria Thun的桶式堆肥(Cow Pa
生物动力葡萄栽培(biodynamic viticulture)凭借其整体论哲学,在法国葡萄酒行业的专业人士中日益受到青睐。该方法涉及使用堆肥、草药浸剂以及有机和矿物制剂,包括制剂500(牛角粪)、501(牛角硅)和Maria Thun的桶式堆肥(Cow Pat Pit,CPP)。许多生物动力葡萄酒种植者强调这些制剂对成熟期葡萄果皮发育的影响。尽管一些人认为这些制剂能够增强果皮强度,另一些人则认为它们会促进果皮降解。然而,人们普遍认为这些制剂有助于使葡萄果皮富集酚类化合物和香气物质。然而,专门研究生物动力制剂在浆果发育和成熟过程中对葡萄果皮演变影响的科学文献仍较少。因此,本研究旨在揭示生物动力制剂对葡萄果皮结构和组成的潜在影响,并探究其潜在机制。研究在连续三个年份(2022、2023、2024)内开展,地点位于法国波雅克(Pauillac)的拉菲罗斯柴尔德酒庄(Chateau Lafite Rothschild),研究对象为约四公顷砾石-砂质土壤上有机栽培的、嫁接于Riparia Gloire de Montpellier砧木上的赤霞珠(Cabernet Sauvignon)。采用全田交替条带设计,建立八个区组,其中四个接受生物动力制剂(500、501、CPP)处理(BD处理),其余四个作为有机栽培的实验对照(AB处理)。研究人员分析了果皮的结构和生化变化——特别是果胶多糖、单宁、黄烷醇、黄酮醇和芪类化合物——覆盖四个关键物候期:坐果期、果穗封闭期、转色期和成熟期。此外,通过果皮渗透指数和穿透测力法评估了果皮质地。某些果皮参数经生物动力制剂处理后发生显著改变。BD处理的果皮表现出更宽的细胞和更厚的细胞壁。此外,这些果皮中果胶甲酯酶(PME)活性的降低似乎限制了多糖的解聚作用,并减少了果胶网络被其他酶解离的程度。关于果皮多酚的观察结果虽未达到统计显著,但仍值得注意。BD处理的浆果中黄烷醇、黄酮醇和云杉苷(piceids)——参与植物防御代谢的分子——的浓度更高。研究分析了这些形态和生化修饰对浆果灰霉菌(Botrytis cinerea)敏感性的影响,该分析针对研究最后一年即2024年份进行,结果显示BD处理的浆果对灰霉菌的敏感性显著降低。
**研究背景与目的**
生物动力栽培法(biodynamic viticulture)依据农场作为生命有机体的整体论理念,在法国葡萄酒行业日渐普及。该方法在有机农业基础上使用堆肥、草药浸剂及多种有机/矿物制剂,包括500(牛角粪)、501(牛角硅)和Maria Thun桶式堆肥(CPP)。生物动力酒农经验性地认为这些制剂会影响成熟期果皮发育,甚至可增强果皮或促进其降解,并普遍认为能提高果皮中酚类物质和香气物质含量。然而,关于这些制剂对葡萄果皮在发育和成熟过程中结构和组成影响的科学证据仍然缺乏,尤其缺乏对果皮降解机制及其后果的研究。葡萄果皮富含酿酒所需的酚类化合物,同时作为抵御生物/非生物胁迫的屏障;果皮细胞壁中果胶的解聚和溶解与软化、多酚释放及病原入侵密切相关。因此,研究人员在三个连续的年份(2022–2024)于法国波雅克拉菲酒庄的有机葡萄园开展一项田间试验,以探究生物动力制剂是否改变果皮结构、多糖和酚类组成,并初步揭示其作用机制。
**研究方法概要**
研究在法国波雅克的拉菲罗斯柴尔德酒庄进行,面积约3.48公顷