Вплив нестачі води на виноградну лозу

Управління шляхом обробки позакоревої частини лози мікробіологічними похідними

Lucia GIORDANO, Università degli Studi di Perugia,
Tommaso FRIONI, Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza,
Fabrizio BATTISTA, Lallemand Oenology

Частина 1

Для захисту винограду від водного стресу розроблено інноваційний мікробіологічний продукт Lalvigne ProHydro™. Використання його стало предметом поглибленого дослідження, яке продемонструвало, що обробка виноградника забезпечує швидку та ефективну осматичну регуляцію, обмежуючи втрати якості в умовах, пов’язаних із нестачею води, що останнім часом буває дедалі частіше та стає фактором стресу лози.

Рівень води на винограднику – це ключовий аспект, який потрібно контролювати впродовж сезону, щоб забезпечити хороший вегетативно-продуктивний баланс та оптимальний результат виробництва. На тлі глобального потепління зростає кількість посушливих зим із слабким накопиченням запасів ґрунтової води. А навесні та влітку часто характерні екстремальні явища або інтенсивні дощі, які не мають користі для водного балансу виноградника.

Підраховано, що 99 % води виноградна лоза використовує для забезпечення фотохімічних та терморегуляційних процесів у тканині. «Структурна вода», яка зберігається в клітині та необхідна для підтримки правильного тургору клітин, потрібна для росту, руху продихів та функціонування кореневої системи. За однакової кількості опадів високі температури збільшують випаровування на винограднику, і рівень водного стресу зростає навіть у більш вологих районах. Кількість води, що потребує лоза, значно змінюється впродовж різних фенологічних фаз (рисунок 1). Це означає, що наслідки дефіциту води значно відрізняються залежно від того, на якій фазі розвитку це відбувається. Дефіцит води найчастіше зумовлює ураження лози в момент між формуванням ягід та початком зміни кольору, під час вегетативної фази росту винограду.

На кінцевий урожай більшою мірою впливає водний стрес під час поділу та розвитку клітин, ніж стрес під час зміни забарвлення та дозрівання ягід. Крім того, втрата продукту викликана раннім стресом навіть якщо поповнення води впродовж решти сезону збільшується. Перша реакція рослини на сильний дефіцит води – уповільнення фотосинтетичної активності. І якщо дефіцит помірний та контролюється на останній фазі дозрівання, це позитивно впливає на якість винограду, особливо червоного.

Коли стрес триває кілька днів, продихи закриваються, і фотосинтез припиняється з підвищенням температури листя, оскільки відсутня транспірація. Якщо такі умови є впродовж тривалого часу, тургор клітини втрачається, а в тканинах накопичуються активні окислювачі (в основному перекис водню), що є причиною класичного пожовтіння листя та некрозу та може призвести до постійної шкоди системі фотосинтезу.

ЯК БОРОТИСЯ З ВОДНИМ СТРЕСОМ ЗА ДОПОМОГОЮ НОВОЇ ОБРОБКИ

Щоб подолати тривалий чи непередбачуваний водний стрес, треба забезпечити синергетичний підхід. З одного погляду, це довгострокові планування, що мають бути реалізовані на етапі посадки; з іншого – визначення своєчасних методів, які можуть бути використані впродовж сезону. Найсучасніша стратегія вирощування – це використання нового природного позакореневого підживлення на основі екстрактів інактивованих дріжджів та бактерій.

Дослідження та розробки, проведені в компанії Lallemand, дали можливість створити нову спеціальну формулу, що зумовлює оптимізацію продуктивності виноградників з підвищенням толерантності до стресів та покращенням фенольного й ароматичного дозрівання (подано заявку на патент).

Саме для покращення реакції виноградної лози на водний стрес був розроблений Lalvigne ProHydro™ на основі похідних селекціонованих винних дріжджів (Saccharomyces cerevisiae) та натурального органічного L-проліну бактеріального походження (Corynebacterium glutamicum). Про філактичне застосування цього продукту має подвійну дію, забезпечує високу фотосинтетичну активність без надмірно уповільненого метаболізму рослини, готує рослину до боротьби з наслідками водного стресу.

ЯК ПРАЦЮЄ НОВА ПОЗАКОРЕНЕВА ПІДЖИВКА

В середині рослини вода рухається через негативний градієнт водного потенціалу, переміщаючись із ґрунту в атмосферу через коріння, стебло, пагони та листя. В разі нестачі води може бути недостатньо ресурсів для збереження транспірації, фотохімічної реакції та тургору клітини. Ці аспекти пригнічуються різним ступенем і динамікою. Виноградна лоза в умовах обмеження адаптується: кут нахилу листя збільшується, краї листя складаються, щоб уникнути впливу прямого світла, відбуваються різні хіміко-фізичні перебудови для регулювання водного та біохімічного балансу своїх тканин. До них належить накопичення проліну, осматично-активної амінокислоти, яка в разі стресу синтезується в хлоропластах і накопичується в цитоплазмі в концентрації, що десять разів перевищує передстресовий рівень. Пролін сприяє осматичним перебудовам, що необхідні для підтримки тургору клітини, та витягує воду з органел з вищим водним потенціалом. Крім того, денно-нічна зміна проліну сприяє накопиченню відновної сили (NADP+) і запобігає утворенню активних форм кисню, токсичних молекул, які викликають пожовтіння та некроз листя під впливом стресу.

У 2020 році лози Піно Нуару в горщиках обробили LalVigne ProHydro™ та порівняли з контрольним зразком. У зразках листя, взятих за день до обробки та через рівні проміжки під час обробки, вимірювали концентрацію проліну. Після відбору зразків листя очищали дистильованою водою, щоб видалити екзогенні відкладення проліну та виміряти лише ендогений пролін, який міститься тільки в тканинах листя. Через години після обробки не було суттєвих відмінностей між обробленим та не обробленим листям.

Через три дні після обробки відсоткова варіація проліну поступово та стабільно зростала від + 68 % до + 170 % за 14 днів після обробки. У необроблених рослинах за той самий період зафіксовано збільшення проліну на 50 %. Це означає що профілактична обробка з LalVigne ProHydro™ готує рослину до водного стресу та осматичного дисбалансу, діючи на випередження, що призводить до більш ранньо та інтенсивного біосинтезу проліну.

Пролін, окрім осматичної функції, діє як поглинач вільних радикалів, запобігає постійним пошкодженням тканин, спричинених окисленням хімічних речовин, які виробляє виноград під час стресу. З практичного погляду, це означає не тільки краще використання водних ресурсів для фотохімічних процесів і терморегуляції, збереження низької температури листя, а й профілактику надлишку енергії, що викликає пожовтіння та опадання листя.

Продовження читайте в журналі «Напої. Технології та Інновації» № 3

ТзОВ «Біомастер», Україна
м. Київ, вул. Клавдіївська, 23/15, к. 124
+38 (044) 355 01 91, +38 (068) 095 45 08
e-mail: info@biomaster.com.ua

Винороб Валентина Чигринець
тел.: +38 (068) 492 21 63
enolog.biomaster@ukr.net
www.biomaster.com.ua
www.facebook.com/biomaster.com.ua

Lallemand, Croatia
Nenad Maslek, dipl ing,
Area manager
mob.: +385 98 302 462
e-mail: nmaskek@lallemand.com
www.lallemandwine.com

• 

Більше матеріалів читайте в журналі «Напої. Технології та Інновації» №2 (2023 р.), який можна завантажити безкоштовно. Це перший друкований випуск із початку повномасштабної війни.

Із запровадженням воєнного стану журнали «Напої. Технології та Інновації» доступні для безкоштовного завантаження за посиланням.

Щоб придбати друкований випуск журналу, звертайтеся:
Лариса Товкач, менеджер, +38 (097) 968 95 16, sad.nti@ukr.net
Анна Панкратенкова, тел.: +38 097 75 92 583, reklama.nti@gmail.com
Ірина Петронюк, тел.: +38 096 49 16 692, oksana.buh.ti@gmail.com