长期盐碱灌溉条件下,自根栽培与嫁接在砧木上的设拉子葡萄在产量、果实及葡萄酒成分以及感官品质方面的比较
《AUSTRALIAN JOURNAL OF GRAPE AND WINE RESEARCH》:Comparison of Yield, Grape and Wine Composition and Wine Sensory Attributes of Shiraz on Own Roots With That on Rootstocks Under Long-Term Saline Irrigation
【字体:
大
中
小
】
时间:2026年05月02日
来源:AUSTRALIAN JOURNAL OF GRAPE AND WINE RESEARCH 2.2
编辑推荐:
摘要
背景与目的
已知砧木类型会影响葡萄藤对盐水灌溉的反应,但关于其长期反应的了解较少。本研究旨在比较在同一地点,使用相同砧木种植的设拉子葡萄在开花期和收获期的产量、叶片离子组成以及葡萄汁的离子组成、葡萄酒的离子和光谱组成,并评估其感官特性,这些数据是在十年前收集的。
方法与
摘要
背景与目的
已知砧木类型会影响葡萄藤对盐水灌溉的反应,但关于其长期反应的了解较少。本研究旨在比较在同一地点,使用相同砧木种植的设拉子葡萄在开花期和收获期的产量、叶片离子组成以及葡萄汁的离子组成、葡萄酒的离子和光谱组成,并评估其感官特性,这些数据是在十年前收集的。
方法与结果
所使用的砧木品种包括Ramsey、1103 Paulsen、140 Ruggeri、Schwarzmann和101-14。实验进行了四个季节,其中三个季节进行了小规模酿酒,另外两个季节进行了感官评估。所有季节的灌溉水平均电导率为1.84 dS/m。2007年霜冻导致产量下降,但不同砧木基因型(RSG,包括自根和砧木)之间没有显著差异。在2008年的恢复季节,产量有所增加,各砧木基因型之间没有显著差异;而在2009年和2010年,140 Ruggeri和1103 Paulsen的产量显著高于其他砧木。叶片中的氯离子(Cl?)浓度不受季节影响,而葡萄汁中的Cl?、钾(K+)、钙(Ca2+)和磷(P)浓度在2007年(受霜冻影响)比其他季节高出1.2至4.3倍。葡萄酒中的平均Cl?浓度超过了Na+浓度,其中自根种植的葡萄制成的葡萄酒Cl?浓度最高,而Schwarzmann和140 Ruggeri种植的葡萄酒Cl?浓度最低。除了101-14之外,2007年葡萄汁和成品葡萄酒中的Cl?浓度变化不大;而在2008年和2009年,各砧木之间的平均增幅为2.0至2.4倍。葡萄酒中的Cl?浓度与口感酸度之间存在显著负相关。2007年受霜冻影响的季节,葡萄酒的颜色密度、总花青素和总酚类物质含量较低,但色调较高。
结论
在电导率为约1.8 dS/m的条件下,设拉子葡萄的可持续产量表现取决于所使用的砧木类型。研究建立了砧木类型与葡萄酒感官特性之间的强烈关联,以及葡萄酒光谱特性与植物矿物质元素状态之间的关联。在受霜冻影响的季节,葡萄汁中Cl?浓度显著升高,这似乎是由于作物负载效应,而不是Cl?向果实运输量的变化。
研究的意义
本研究加深了人们对砧木对设拉子葡萄园长期可持续性影响的理解,并证明了砧木作为风土成分的作用。据我们所知,这是首次研究霜冻对果实和葡萄酒中Cl?浓度的影响。
1. 引言
在灌溉水源含有溶解盐分的葡萄园中,需要谨慎管理,特别是要尽量减少土壤中盐分的累积。例如,在标准行距和株距下,如果每年灌溉量为2 ML/ha,且灌溉水的电导率为1.8 dS/m(属于高盐度水),则每年向土壤中添加的盐总量为2.3吨/ha。在这种情况下,通过降雨(通常在冬季,但时间和强度不确定)、良好的土壤深度和排水系统以及合理的灌溉管理(确保有足够的淋溶作用)可以减少土壤中盐分的累积。定期监测土壤含水量和盐度至关重要。在水资源有限的地区,风险会更高。在盐碱环境中,盐分会累积在植物的营养组织和果实中。葡萄汁中高浓度的Na+和Cl?会影响发酵速率、葡萄酒的成分和感官特性。因此,必须确保葡萄汁中的Na+和Cl?浓度不会超过国内外市场的最大允许值。例如,在澳大利亚,葡萄酒中Cl?的最大容忍浓度为1.0 g/L(以NaCl表示,即607 mg/L)。已有多项研究比较了不同砧木对红葡萄品种葡萄酒成分和感官特性的影响。例如,在以色列Ramat Negev地区,Bravdo等人[12]的研究中,使用三种不同盐度(1.2、2.7和4.2 dS/m)的灌溉水对Cabernet Sauvignon葡萄进行试验,发现140 Ruggeri砧木种植的葡萄酒香气更浓郁,感官评分也显著更高。另一项研究[7]中,在平均电导率为1.73 dS/m的灌溉条件下,Ramsey砧木种植的葡萄酒不透明度(颜色强度)最低;而101-14砧木种植的葡萄酒不透明度最高,颜色密度也最高或接近最高。Pitt等人[14]的研究考察了砧木对葡萄产量和葡萄酒成分长期可持续性的影响,对比了种植后3-8年和20多年后的产量变化。结果显示,在南澳大利亚Riverland地区(灌溉水盐度较低,通常<0.6 dS/m),砧木类型对葡萄园的长期可持续性具有重要作用。在某些情况下,初始和后期评估之间的产量变化不大;但在其他情况下,产量有所下降。例如,Ramsey砧木种植的Cabernet Sauvignon和Shiraz的产量分别下降了16%和12%,而140 Ruggeri砧木种植的Shiraz产量下降了18%。研究还记录了葡萄成分随时间的变化。例如,在低盐度葡萄园中,自根种植、Schwarzmann、140 Ruggeri、110 Richter和Ramsey砧木种植的Colombard葡萄在种植后第38年的葡萄汁Cl?浓度较低,而K51-40和Teleki 5C砧木种植的葡萄汁Cl?浓度较高。在盐度较高的条件下,不同砧木之间的差异更为明显。维多利亚州Merbein地区的一项砧木试验中,最初在1995-96年和1996-97年、2007-08年及2008-09年进行了多次评估,发现灌溉水的电导率分别为2.1 dS/m和1.65 dS/m。两次评估之间,不同砧木的产量差异很大:Shiraz自根种植的产量分别下降了31.5%、29.1%和17.3%,而140 Ruggeri、Ramsey和Schwarzmann的产量分别增加了5.0%、28.4%和23.3%。收获时葡萄汁中Cl?浓度的差异也显著:自根种植的Shiraz增加了约1.8倍,而1103 Paulsen砧木增加了11.9倍(从49.3 mg/L增加到588 mg/L)。另一项十年前的研究主要关注砧木对产量、叶片和葡萄汁离子组成的影响[11]。本研究不仅比较了这些参数的可持续性,还扩展到了酿酒过程和葡萄酒感官评估。所使用的砧木中,1103 Paulsen、140 Ruggeri、101-14和Schwarzmann在澳大利亚葡萄酒产区普遍使用。选择Ramsey是因为其生长势强[17],而自根作为基准用于比较砧木的效果。研究比较了四个季节内自根种植和不同砧木种植的设拉子葡萄的产量、叶片(开花期)和葡萄汁(收获期)的离子组成、成熟参数以及葡萄酒的光谱和感官特性。三个季节进行了小规模酿酒,两个季节进行了葡萄酒的感官评估。先前的研究已证明,这些砧木在排除葡萄汁中的Cl?方面优于自根种植的设拉子葡萄[11]。实验开始时(2006年春季),葡萄树龄为15年。
2. 材料与方法
2.1. 实验设计
试验地点位于南澳大利亚Padthaway的一个商业葡萄园(36°38′45″S, 140°31′0″E),由两排各50株葡萄组成,周围是自根种植的设拉子葡萄。试验于1992年春季进行,使用一年生的设拉子葡萄品种BGVSS Cl.30,分别种植在自根和不同砧木上,共10个随机分组,每组包含5个处理。每个处理代表一个砧木基因型(RSG),包括自根和砧木,每个分组中的种植位置随机排列。行间距为2.7米,株间距为1.8米。试验在2006–07、2007–08、2008–09和2009–10四个季节进行。主要处理包括自根种植的设拉子(OR)、嫁接在Ramsey(Vitis champinii Planchon)、1103 Paulsen(V. berlandieri cv. Rességuier × V. rupestris cv. Du Lot)、140 Ruggeri(V. berlandieri cv. Boutin B × V. rupestris cv. Du Lot)、Schwarzmann(V. riparia cv. Michaux × V. rupestris cv. Scheele)和101-14 Millardet et de Grasset(V. riparia cv. Michaux × V. rupestris cv. Scheele)上的设拉子。2007年和2008年生产了葡萄酒,但由于资源限制,感官评估仅限于2008年和2009年。
2.2. 土壤类型与采样
土壤为均匀的浅棕色砾石质钙质斑驳粘土(Alf Cass和Cliff Hignett,未发表数据,1999年)。2007年、2008年、2009年和2010年收获后采集土壤样本,测定电导率(EC)、Cl?和阳离子/矿物质元素浓度以及钠吸附比(SAR,1:5 w/v土壤:水)。使用手持钻在试验区块内随机选择的四个位置采集土壤芯样,包括表层样本(0–10厘米)以及30厘米、60厘米和90厘米深度的样本(某些位置因深层岩石无法采集)。样本最初储存在密封塑料袋中,4°C下保存,随后在温室中风干。风干后的土壤用于制备1:5 w/v土壤:水提取液。灌溉水和1:5 w/v土壤:水提取液的电导率使用Activon Pty. Ltd.(新南威尔士州悉尼)的导电率仪测量。Cl?和阳离子/矿物质元素浓度的测定方法将在后文中详细描述。灌溉水和1:5土壤:水提取液的SAR使用以下公式计算:
(1)
其中[Na+]、[Ca2+]和[Mg2+]以mequiv. L?1表示[20]。
2.3. 树架类型与修剪
葡萄藤采用四边形棚架结构,两根铁丝垂直排列,铁丝高度分别为134厘米和160厘米。使用机械修剪工具进行修剪,每个短枝保留两个芽,每株葡萄保留约55个短枝或110个芽。降雨、温度和灌溉
降雨和温度数据来源于位于Padthaway South的澳大利亚气象局气象站,该站点距离试验地点大约5公里。2007年、2008年、2009年和2010年每个季节的9月至5月期间的总降雨量分别为251.9毫米、250.6毫米、240.2毫米和344.2毫米。这些降雨量以及冬季降雨共同促进了根区积累盐分的淋溶[2]。每个季节的生长积温(GDDs)是根据Winkler等人的方法计算的[21]。灌溉水来自含水层,通过间距为90厘米的滴灌管进行灌溉,滴灌管安装在地面以上约30厘米的位置。滴灌管的流量为3.5升/小时。四个季节的灌溉量分别为1.89毫升/公顷、1.60毫升/公顷、1.46毫升/公顷和1.71毫升/公顷(平均为1.67毫升/公顷=167毫米)。未测定电导率(EC)。然而,在Padthaway葡萄酒产区(包括Shiraz葡萄园)进行的微气象研究表明,葡萄园的平均年用水量约为500毫米,其中大部分用水发生在生长季节,其中行间用水占葡萄园总用水量的20%–30%[22]。2007年、2008年、2009年和2010年灌溉水的平均电导率分别为1.82 dS/m、1.88 dS/m、1.86 dS/m和1.80 dS/m。灌溉水的土壤吸力(SAR)约为5。为了辅助灌溉调度,使用了电容探针(EnviroSCAN RT-5,Sentek Sensor Technologies公司,澳大利亚南澳大利亚州Stepney)进行土壤水分监测,探针的最小测量深度为100厘米。还使用了中子湿度探针(ICT International公司,新南威尔士州Armidale),其测量深度也可达到100厘米。通常在12月中旬之前不进行灌溉,之后在土壤可利用的水分被消耗完后才会继续灌溉,但在果实着色和转色期之间会进行适量的亏缺灌溉[23]。
2.5. 叶片样本
在开花期(2007年、2008年和2009年的11月中旬左右),每株葡萄藤采集10片成熟叶片,每侧各5片,所有叶片均来自与果穗相对的位置。叶片被存放在一个冷却隔热容器中,然后运输到实验室,并在4°C下过夜保存。随后用酸化后的稀释洗涤剂溶液清洗叶片,并用Millipore?去离子水(Millipore Q Plus Water Purification System,美国马萨诸塞州Bedford)冲洗两次。将叶片与叶柄分离,用纸巾吸干水分,然后在65°C下干燥至少72小时。干燥后的叶片材料使用BenchTop Ring Mill(头部类型为Chrome 40钢,Rocklabs公司,新西兰奥克兰)研磨成细粉。干燥后的粉末材料用于后续的离子分析。
2.6. 浆果样本和产量
按照Walker等人的方法[11],在收获前一天从每株葡萄藤上采集80颗浆果样本。预期的收获时总可溶性固形物(TSS)约为24.5°Brix。收获日期分别为2007年2月15日、2008年3月11日、2009年3月6日和2010年3月4日。所有浆果样本被放入塑料袋中,并存放在冷藏隔热容器中,运输到实验室后在4°C下过夜保存。测量每个80颗浆果样本的鲜重,然后通过除以浆果数量得到平均浆果重量。果实被收集到已称重的桶中,再称重以获得每株葡萄藤的总果实重量。浆果样本用研钵和杵轻轻捣碎以提取果汁。果汁样本在4°C下以5930 g的离心力离心15分钟(Beckman J25i;Beckman Coulter Inc.公司,美国加利福尼亚州Fullerton)。澄清后的果汁立即用于测量TSS、pH值和可滴定酸度(TA)。样品随后被冷冻,以备后续的离子和矿物质元素分析。
2.7. TSS、pH值和TA
TSS(°Brix)的测量使用数字折射仪(PR-1,Atago Co Ltd.,日本)进行。pH值和TA的测量使用自动滴定仪(Radiometer Analytical A/S,丹麦哥本哈根)进行。
2.8. 发酵
2007年、2008年和2009年收获的果实被用来酿造葡萄酒。当每个RSG上的所有Shiraz葡萄藤的果实都被收获并称重后,从每个葡萄藤的果实中随机抽取样本,制成两个约10公斤的酿酒样本。葡萄酒在维多利亚州Merbein的前CSIRO研究中心的酿酒设施中制作。每个RSG的两个酿酒样本被送往酒厂,并在压榨前冷却至1°C以减少氧化。在处理当天从葡萄汁中取样,用于后续的TSS、pH值和TA测量。酿酒过程按照Walker等人的方法[8]进行。所有葡萄酒都装入375毫升的玻璃瓶中,并用螺旋盖密封。
2.9. 从早期发酵到装瓶葡萄酒的Cl?、Na+和K+浓度
这项评估仅在一个季节进行。2009年收获的葡萄在3月9日进行加工,并在同一天加入酵母。在加工后的第1天、第3天和第7天,从发酵中的葡萄汁样本以及装瓶后的葡萄酒中测定Cl?、Na+和K+的浓度。
2.10. 氯离子分析
使用数字氯离子滴定仪(型号4-2502,Labonco-Buchler Instruments公司,美国堪萨斯州Lenexa)对叶片样本、葡萄汁和葡萄酒中的Cl?浓度进行了两次重复分析。将干燥的叶片样本(50毫克)称重放入5毫升的玻璃小瓶中,加入4毫升酸试剂(100毫升冰醋酸和6.4毫升70%硝酸,用MilliQ水稀释至1升)。然后将1毫升的果汁和葡萄酒样本加入5毫升的玻璃小瓶中,再加入3毫升酸试剂。所有样品静置提取30分钟。在分析前加入4滴明胶试剂(Labonco Corporation公司,美国密苏里州堪萨斯城)。通过离子色谱法测定1:5土壤/水提取物中的Cl?浓度[24]。
2.11. 阳离子和矿物质元素分析
使用电感耦合等离子-原子发射光谱法(ICP-AES,Spectroflame ICP,Spectro Analytical Instruments公司,德国Kleve)测定干燥叶片样本、葡萄汁和葡萄酒中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、B、P和S的浓度[24]。1:5土壤/水提取物中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+和S的浓度测定方法相同。
2.12. 颜色和酚类物质测定
每年装瓶后大约五个月,使用GBC 918 UV/vis分光光度计(GBC Scientific Equipment Pty Ltd.,澳大利亚Dandenong)根据Somers和Evans的方法[25]测定葡萄酒的光谱特性。
2.13. 描述性感官分析
2008年和2009年的葡萄酒进行了香气和风味分析,以量化每种葡萄酒处理的关键感官属性。2008年的分析由10名训练有素的评估员进行,2009年由12名评估员进行。每次分析都由定期进行葡萄酒描述性分析的评估员组成,评估员包括不同性别和年龄的人。2008年进行了三次培训会议,2009年进行了五次培训会议,以使评估员熟悉样品并确定属性列表的适用性。两个季节中有七名评估员是共同的。2008年的属性列表是由评估员根据上一季节类似葡萄酒研究中制定的标准Shiraz葡萄酒属性列表编制的。2009年,评估员重新评估了2008年的属性列表的适用性。两年使用的属性列表见表S1。2008年和2009年的正式评估分别在连续两天内进行,包括在独立评酒室中对香气和口感属性的评估,期间提供水和口腔清洁剂。2008年和2009年的分析采用了随机完全区组设计。样品以三位数编码的ISO标准品酒杯(30毫升)随机顺序呈现,评估在室温下进行,使用白荧光照明。评估员在15厘米的评分尺度上对每个属性进行评分。2008年,“弱”和“强”的评分基准分别设置在1厘米和14厘米处。2009年,“无”和“强”的评分基准分别设置在尺度的两端。数据使用Compusense软件(Compusense 5.0 ?,加拿大Guelph)收集。
2.14. 统计方法
方差分析使用Systat 13.2软件(Systat Software公司,美国加利福尼亚州San Jose)进行。在所有情况下,ANOVA输出中的成对比较用于使用Fisher的保护5%最小显著差异(LSD)检验来确定预测平均值之间的显著差异。相关性分析也使用Systat 13.2软件进行。2008年至2009年的葡萄酒感官分析涉及在两个季节中都参与的七名评估员。
3. 结果
3.1. 气候
四个季节的降雨和温度数据见表S2。每个季节的生长季(9月1日至收获日期)的生长积温分别为2925、3364、3158和3247。生长积温与平均产量之间存在正相关(r = 0.60,p = 0.1)。
3.2. 收获后1:5土壤水提取物中的EC、SAR和离子浓度
四个季节的数据见表S3。除了K+和S浓度外,所有其他变量都存在年份和样本深度的显著交互作用;因此,除了K+和S之外,每个年份每个深度的平均值都显示出来。2010年收获后的K+浓度在30厘米深度最高,而S浓度不受季节影响,但在60厘米深度最高(表S3)。每个季节中,收获后的EC1:5、SAR1:5、Cl?和Na+值随土壤深度的增加而增加。虽然2007年和2010年的Ca2+和Mg2+浓度随深度变化不大,但2008年和2009年的变化趋势相似,2008年在60厘米深度最高,2009年在30厘米深度最高。另一方面,Na+/Cl?的摩尔比在不同年份的表现有所不同,2007年、2008年和2009年在表面和60厘米深度之间有显著下降,但在2010年深度没有变化(表S3)。
3.3. 开花期的叶片离子/矿物质元素浓度
2007年、2008年和2009年的数据见表1。由于资源限制,2010年的数据未获得。Na+、K+、P和B的浓度存在季节×RSG的交互作用,而Cl?、Ca2+、Mg2+和S的浓度则没有(表1)。表1显示了在OR、Ramsey、1103P、140R、Schwarzmann和101-14砧木上种植的Shiraz葡萄在开花期(共10个处理组,n = 10)的叶片中的Cl?、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、P、S和B的浓度。根系基因型
季节
或
Ram
1103P
140R
Schw
101-14
2007
2008
2009
(克/100克干物质)
?Cl?
0.37c
0.47d
0.30bc
0.16a
0.21ab
0.33c
0.31a
0.33a
0.28a
?2007
0.36b
0.41b
0.31ab
0.19a
0.22a
0.36b
?2008
0.39b
0.51c
0.32b
0.18a
0.26ab
0.31b
?2009
0.35b
0.49c
0.28b
0.12a
0.15a
0.31b
?Na+
0.17c
0.13b
0.13b
0.10a
0.17c
0.12a
0.11a
0.19b
0.10a
?2007
0.14a
0.10a
0.11a
0.10a
0.11a
0.12a
?2008
0.26d
0.18c
0.19c
0.14a
0.25d
0.15b
根系基因型
季节
或
Ram
1103P
140R
Schw
101-14
2007
2008
2009
2010
(毫克/升)
Cl?
194b
153b
205b
73a
65a
102a
243c
126b
98b
61a
2007
418c
267b
376c
149a
117a
129a
2008
156ab
159ab
216b
50a
53a
125ab
2009
116ab
112ab
144b
62a
60a
94ab
2010
85b
73ab
85b
32a
30a
62ab
Na+
61.6b
63.4b
91.0c
42.9a
45.5ab
38.3a
59.6b
58.6b
79.6c
30.6a
2007
87.1c
62.8b
75.3bc
52.4a
41.1a
39.1a
2008
49.6ab
62.7b
124.2c
42.8ab
35.9a
36.4a
2009
74.7ab
97.4b
105.5b
55.2a
85.7ab
59.0a
2010
35.0b
30.7b
58.9c
21.3a
19.4a
18.6a
K+
1919a
2136b
2339c
2187b
2163b
2054b
3207c
1888b
1699a
1739a
2007
3024a
3303b
3765c
3344b
3078ab
2726a
2008
1465a
1797b
2144c
1966bc
2015bc
1938bc
2009
1592a
1739a
1677a
1678a
1777a
1732a
2010
1592a
1706a
1771a
1761a
1781a
1821a
Ca2+
110b
105b
102b
96a
109b
93a
151c
68a
127b
64a
2007
166b
155b
152ab
144a
160b
131a
根系基因型
季节
或
Ram
1103P
140R
Schw
101-14
2007
2008
2009
毫克/升(mg/L)
Cl?
383c
271bc
351c
146a
117a
261b
286b
238a
241a
2007
455d
280b
362c
161a
122a
335c
缩写:antho:花青素;au:吸光度单位;Ram:Ramsey;Schw:Schwarzmann。
?数值根据Somers和Evans [25]的方法从吸光度读数得出。2008年季节中,所有RSG之间的颜色密度没有显著差异(表7)。在2007年和2009年,OR、Schwarzmann和101-14的葡萄酒颜色密度之间没有显著差异,但都显著高于其他RSG(表7)。2009年季节中,所有RSG之间的颜色色调没有显著差异(表7)。2007年,RSG的葡萄酒颜色色调排名顺序为1103P > Ramsey = 140R = Schwarzmann > OR > 101-14。2008年,排名顺序为Schwarzmann > 1103P = 140R = 101-14 > Ramsey > OR(表7)。2008年季节中,所有RSG的总花青素浓度没有显著差异(表7)。2007年,RSG的葡萄酒总花青素排名顺序为101-14 > OR = Schwarzmann ≥ 140R ≥ Ramsey = 1103P。2009年,排名顺序为Schwarzmann = OR > 101-14 > Ramsey = 140R > 1103P(表7)。所有季节中,RSG的葡萄酒离子化花青素浓度存在显著差异(表7)。2007年和2009年,OR、Schwarzmann和101-14的葡萄酒离子化花青素浓度没有显著差异,但都显著高于其他RSG。2008年,RSG的葡萄酒离子化花青素排名顺序为OR = 101-14 ≥ Ramsey ≥ 1103P ≥ Schwarzmann ≥ 140R(表7)。所有季节中,RSG的葡萄酒总酚类化合物浓度存在显著差异(表7)。2007年,RSG的葡萄酒总酚类化合物排名顺序为Schwarzmann = 1103P = OR > 140R = Ramsey = 101-14(表7)。2009年,排名顺序为Schwarzmann = OR > 101-14 > Ramsey = 140R = 1103P(表7)。比较不同季节RSG的趋势时,OR、Schwarzmann和101-14的葡萄酒具有更高的颜色密度、总花青素和离子化花青素含量。OR、Schwarzmann和101-14的葡萄酒总酚类化合物含量也高于1103P和140R;然而,在这种情况下,Ramsey的葡萄酒总酚类化合物含量也高于1103P和140R。OR和101-14的葡萄酒颜色色调低于其他RSG(表7)。比较不同季节RSG的趋势时,葡萄酒颜色密度、离子化花青素和总酚类化合物浓度的变化趋势为2008年 > 2009年 > 2007年(表7)。然而,葡萄酒颜色色调的趋势为2007年 > 2008年 > 2009年,而葡萄酒总花青素浓度的趋势为2008年和2009年高于2007年。
3.11. 2008年和2009年葡萄酒的香气、风味、口感和基本味道分析
两个季节进行的感觉研究结果由七位品酒师共同完成,具体数据见表8。以下是每个感官属性的RSG排名,该排名基于两个季节、七位品酒师和六个RSG的ANOVA分析,以确定RSG对感官属性的潜在稳定影响:
表8. 使用OR、Ramsey、1103 Paulsen、140 Ruggeri、Schwarzmann和101-14砧木种植的葡萄酿造的设拉子葡萄酒(重复两次实验,n=2)的香气、风味、口感和基本味道属性:
| 根系基因型 | 季节 |
|---------|------|
| OR | Ram | 1103P | 140R | Schw | 101-14 |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | 负相关性(p < 0.05)包括:产量与甜香料香气之间的相关性;产量与果肉细腻度以及深色果实和香草香气之间的相关性;果肉质量与粘度和口感温顺度之间的相关性;果汁pH值与叶片/果梗香气和胡椒风味之间的相关性;果汁总酸度(TA)与果实长度之间的相关性;以及果浆pH值与叶片/果梗香气之间的相关性(表S8)。
3.16. 基于2007、2008和2009年季节RSG平均值,收获时果汁中离子/矿物质元素浓度与测量变量之间的相关性
正相关性(p < 0.05)包括:果汁中的Cl?浓度与葡萄酒中的Cl?浓度之间的相关性;果汁中的Cl?浓度与果汁和葡萄酒中的Na+浓度之间的相关性;果汁中的Cl?浓度与葡萄酒中的Ca2+浓度之间的相关性;果汁中的Na+浓度与葡萄酒中的Na+和Ca2+浓度之间的相关性;果汁中的K+浓度与果汁中的Mg2+和P浓度之间的相关性;葡萄酒中的Mg2+浓度与葡萄酒颜色色调之间的相关性;以及果汁中的B成分与葡萄酒中的P浓度之间的相关性;果汁中的Mg2+浓度与葡萄酒中的Mg2+浓度之间的相关性;果汁中的B成分与葡萄酒中的P浓度之间的相关性;以及果汁中的P和S浓度与葡萄酒中的P和S浓度之间的相关性;以及果汁中的P和S浓度与葡萄酒颜色色调之间的相关性(表S9)。
负相关性(p < 0.05)包括:果汁中的K+浓度与葡萄酒中的颜色密度、总花青素浓度和离子化花青素浓度之间的相关性;果汁中的Ca2+浓度与葡萄酒中的总酸度(TA)之间的相关性;以及果汁中的P和S浓度与葡萄酒中的颜色密度、总花青素浓度和离子化花青素浓度之间的相关性(表S9)。
3.17. 基于2008和2009年季节RSG平均值,收获时果汁中离子/矿物质元素浓度与葡萄酒感官属性之间的相关性
正相关性(p < 0.05)包括:果汁中的Cl?浓度与糖果味和胡椒香气之间的相关性;果汁中的Na+浓度与植物香气之间的相关性;果汁中的K+和Mg2+浓度与酸味之间的相关性;果汁中的Ca2+浓度与甘草香气之间的相关性;果汁中的B成分与红色果实香气之间的相关性;以及果汁中的S成分与巧克力香气之间的相关性(表S10)。负相关性(p < 0.05)包括:果汁中的Cl?、Na+、B和P浓度与颗粒状口感之间的相关性;果汁中的Na+浓度与薄荷香气和苦味之间的相关性;果汁中的K+和Mg2+浓度与叶片/果梗香气之间的相关性;以及果汁中的K+浓度与胡椒风味之间的相关性;果汁中的B成分与薄荷香气和苦味之间的相关性;以及果汁中的S成分与胡椒风味和口感温顺度之间的相关性(表S10)。
3.18. 基于2007、2008和2009年季节RSG平均值,收获时葡萄酒中离子/矿物质元素浓度与测量变量之间的相关性
正相关性(p < 0.05)包括:葡萄酒中的Cl?浓度与葡萄酒中的Na+和K+浓度之间的相关性;葡萄酒中的Na+浓度与葡萄酒中的Ca2+浓度之间的相关性;葡萄酒中的Ca2+浓度与葡萄酒中的P浓度之间的相关性;葡萄酒中的Mg2+和P浓度与葡萄酒颜色色调之间的相关性;葡萄酒中的Mg2+浓度与葡萄酒中的B成分浓度之间的相关性;以及葡萄酒中的S浓度与葡萄酒pH值之间的相关性(表S11)。负相关性(p < 0.05)包括:葡萄酒中的Cl?和K+浓度与葡萄酒中的S浓度之间的相关性;葡萄酒中的Ca2+浓度与葡萄酒中的总酚类物质浓度之间的相关性;以及葡萄酒中的P浓度与葡萄酒中的总花青素浓度和离子化花青素浓度之间的相关性(表S11)。
3.19. 基于2008和2009年季节RSG平均值,收获时葡萄酒中离子/矿物质元素浓度与葡萄酒感官属性之间的相关性
正相关性(p < 0.05)包括:葡萄酒中的Cl?、Na+、K+和Ca2+浓度与胡椒香气之间的相关性;葡萄酒中的Na+浓度与植物香气之间的相关性;葡萄酒中的K+浓度与咸味之间的相关性;葡萄酒中的Ca2+浓度与煮熟果实香气之间的相关性;以及葡萄酒中的Mg2+和B成分与成熟果实香气之间的相关性(表S12)。负相关性(p < 0.05)包括:葡萄酒中的Cl?浓度与酸味之间的相关性;葡萄酒中的Na+浓度与颗粒状口感之间的相关性;葡萄酒中的K+浓度与叶片/果梗香气之间的相关性;以及葡萄酒中的K+浓度与胡椒风味之间的相关性;果汁中的B成分与薄荷香气和苦味之间的相关性;以及果汁中的S成分与胡椒风味和口感温顺度之间的相关性(表S12)。
3.20. 基于2007、2008和2009年季节RSG平均值,葡萄酒pH值、总酸度(TA)和光谱特性与测量(非感官)变量之间的相关性
正相关性(p < 0.05)包括:颜色密度与葡萄酒中的总花青素和离子化花青素以及总酚类物质浓度之间的相关性;以及总花青素与离子化花青素浓度之间的相关性(表S13)。负相关性包括:葡萄酒颜色色调与总花青素和离子化花青素浓度之间的相关性(表S13)。
3.21. 基于2008和2009年季节RSG平均值,葡萄酒pH值、总酸度(TA)和光谱特性与葡萄酒感官属性之间的相关性
正相关性(p < 0.05)包括:葡萄酒pH值与糖果味和巧克力香气之间的相关性;葡萄酒中的TA与酸味之间的相关性;颜色密度与甜香料香气、深色果实香气、口感粘度和顺滑度之间的相关性;颜色色调与酸味之间的相关性;总花青素和离子化花青素浓度与甜香料香气之间的相关性;总花青素与薄荷和甘草香气、胡椒风味和口感温顺度之间的相关性;离子化花青素与香草香气之间的相关性;以及总酚类物质与深色果实香气、甜香料香气、香草香气、成熟果实香气和口感顺滑度之间的相关性(表S13)。负相关性(p < 0.05)包括:葡萄酒pH值与胡椒香气之间的相关性;葡萄酒中的TA与叶片/果梗香气之间的相关性;颜色密度、离子化花青素和总酚类物质浓度与未成熟/茎秆风味之间的相关性;以及总酚类物质与咸味之间的相关性(表S13)。
4. 讨论
季节对所有RSGs的收获平均产量有显著影响。虽然2007年的低产量是由于霜冻造成的,但2010年的产量是2008年和2009年的两倍,这可能与千禧年干旱的结束有关[26],2009年7月至2010年4月的总降雨量为501.8毫米,而2008年和2009年同期的降雨量分别为333.0毫米和352.0毫米。由于收获时气候条件的差异,所有RSGs在所有季节都难以达到目标总糖度(24.5°Brix)。例如,2008年收获时所有RSGs的平均果汁总糖度为27.6°Brix,这恰逢连续六天的最高温度超过34°C(平均值±标准误差,36.8±0.9°C)。因此,2008年的平均产量(比2009年低9.4%)可能是由于部分脱水造成的。通过使用糖产量/葡萄藤(计算为产量×果汁总糖度/100)来校正不同季节收获时果汁总糖度的差异,GDD与平均产量之间的正相关性(r = 0.60,p = 0.1)得到了改善(r = 0.72,p = 0.1)。如果不考虑受霜冻影响的季节,2008-2010年收获时所有RSGs的平均产量(种植后16-18年,作为一年生葡萄藤)比1996年和1997年(种植后4-5年)在同一地点收获时的相同葡萄藤的先前公布信息低1.0%(Ramsey)、4.7%(1103P)、16.4%(140R)、17.1%(OR)、28.4%(101-14)和41.9%(Schwarzmann)[11]。这表明可持续的产量表现取决于RSG。各RSGs对盐碱土壤的耐受性被分类为低(OR)、中等到高(1103P、140R、101-14和Schwarzmann)和高(Ramsey)[17]。然而,基于2008-2010年季节的平均产量对RSGs进行排名时,结果是140R > 1103P > Ramsey > 101-14 > Schwarzmann,这表明至少在这种环境下,基于产量的Ramsey和Schwarzmann的耐盐性排名可能被高估了。140R的良好产量表现与之前在盐碱条件下比较砧木产量的研究结果一致[27, 28]。季节对Cl?浓度的影响因开花时的叶片类型、收获时的葡萄汁或葡萄酒而异:根据RSGs的平均值,开花时叶片类型的Cl?浓度不受季节影响,但收获时葡萄汁的Cl?浓度明显受到季节影响,而葡萄酒中的Cl?浓度也有类似但不那么明显的影响,这主要与2007年受霜冻影响时较高的果汁和葡萄酒Cl?浓度有关。2007年的霜冻发生在2006年10月9日,即开花前,导致估计有30%(整个Shiraz葡萄园)的开花部分受损,但没有对每个RSG进行单独评估。虽然霜冻后长出了第二批果实,但收获时第一批与第二批果实的比例没有量化。如果收获时的果汁约占果实新鲜质量的80%,那么2007年所有RSGs的平均收获果汁量/葡萄藤为1.60升。2007年收获时所有RSGs的平均果汁Cl?浓度为242.5毫克/升,相当于每株葡萄藤总果汁质量中平均含Cl? 0.39克。2008年,所有RSGs的平均收获果汁量/葡萄藤为3.54升,平均果汁Cl?浓度为126.4毫克/升,相当于每株葡萄藤总果汁质量中平均含Cl? 0.45克。因此,虽然2007年每株葡萄藤总果汁中的Cl?平均含量比2008年低13%,但2007年收获时葡萄汁中的Cl?平均浓度是2008年的1.93倍,反映出2007年的产量比2008年低2.2倍。这表明2007年和2008年收获时葡萄汁中Cl?浓度的1.93倍差异主要是由于作物负荷的稀释效应,而不是对运输到发育中的作物的Cl?量的任何主要影响。考虑到2007年的平均Cl?浓度是2008年的1.70倍,葡萄汁中的K+浓度可能也受到了类似的影响。收获时叶片和葡萄汁中的Na+浓度也受到了类似的影响。根据各RSGs的季节平均值,收获时葡萄汁中的Na+浓度低于Cl?浓度(叶片中的Cl?浓度的0.28至0.81倍,葡萄汁中的Cl?浓度的0.32至0.70倍),这证实了RSGs在排除Na+(包括果实)方面的整体能力优于排除Cl?[11]。这与调节这些离子吸收和运输的不同机制有关[2, 29, 30]。尽管2007年的灌溉水盐度从1996和1997年的平均2.5 dS/m降低到2007至2010年的平均1.84 dS/m,但本研究中葡萄汁中的Cl?浓度仍然增加[11]。然而,2007至2010年季节的1:5土壤:水提取液的电导率(EC,dS/m)高于1997年3月(0.35)[11],可能与2007至2010年季节的降水量较低(2007至2010年4月至8月平均233.4±34.8毫米)有关,因此土壤盐分淋溶较少[2],而1996和1997年同期的平均降水量为364毫米[11]。Ramsey和1103P在2007至2010年四个季节的葡萄汁中Cl?平均浓度分别比1996和1997年高2.45倍和3.32倍。值得注意的是,在1996和1997年,OR的葡萄汁中Cl?浓度显著高于Ramsey和1103P[11](分别高1.70倍和1.72倍),而在2007至2010年季节,除了Ramsey的浓度较低外,两者没有显著差异。这可能表明Ramsey和Schwarzmann的耐盐性排名可能被高估了,至少在这种环境下基于产量进行排名时是这样。140R的良好产量表现与之前在盐碱条件下比较砧木产量的研究结果一致[27, 28]。季节对Cl?浓度的影响因开花时的叶片类型、收获时的葡萄汁或葡萄酒而异:根据RSGs的平均值,开花时叶片类型的Cl?浓度不受季节影响,但收获时葡萄汁的Cl?浓度明显受到季节影响,而葡萄酒中的Cl?浓度也有类似但不太明显的影响,这主要与2007年受霜冻影响时较高的果汁和葡萄酒Cl?浓度有关。2007年的霜冻发生在2006年10月9日,即开花前,导致估计有30%(整个Shiraz葡萄园)的开花部分受损,但没有对每个RSG进行单独评估。虽然霜冻后长出了第二批果实,但收获时第一批与第二批果实的比例没有量化。如果收获时的果汁约占果实新鲜质量的80%,那么2007年所有RSGs的平均收获果汁量/葡萄藤为1.60升。2007年收获时所有RSGs的平均果汁Cl?浓度为242.5毫克/升,相当于每株葡萄藤总果汁质量中平均含Cl? 0.39克。2008年,所有RSGs的平均收获果汁量/葡萄藤为3.54升,平均果汁Cl?浓度为126.4毫克/升,相当于每株葡萄藤总果汁质量中平均含Cl? 0.45克。因此,虽然2007年每株葡萄藤总果汁中的Cl?平均含量比2008年低13%,但2007年收获时葡萄汁中的Cl?平均浓度是2008年的1.93倍,反映出2007年的产量比2008年低2.2倍。这表明2007年和2008年收获时葡萄汁中Cl?浓度的1.93倍差异主要是由于作物负荷的稀释效应,而不是对运输到发育中的作物的Cl?量的任何主要影响。考虑到2007年的平均Cl?浓度是2008年的1.70倍,葡萄汁中的K+浓度可能也受到了类似的影响。收获时叶片和葡萄汁中的Na+浓度根据各RSGs的季节平均值也相似,约为2008年的两倍,且葡萄汁中的TA与Cl?浓度之间存在强烈的正相关性,因此2007年较高的葡萄汁TA也可能与作物负荷和/或第二批果实效应有关。根据各RSGs的季节平均值,收获时叶片和葡萄汁中的Na+浓度低于Cl?浓度(叶片中的Cl?浓度的0.28至0.81倍,葡萄汁中的Cl?浓度的0.32至0.70倍),这证实了RSGs在排除Na+(包括果实)方面的整体能力优于排除Cl?[11]。这与调节这些离子吸收和运输的不同机制有关[2, 29, 30]。尽管灌溉水的盐度从1996和1997年的平均2.5 dS/m降低到2007至2010年的平均1.84 dS/m,但本研究中葡萄汁中的Cl?浓度仍然增加[11]。然而,2007至2010年季节的1:5土壤:水提取液的电导率(EC,dS/m)高于1997年3月(0.35)[11],可能与2007至2010年季节的降水量较低(2007至2010年4月至8月平均233.4±34.8毫米)有关,因此土壤盐分淋溶较少[2]。在压榨过程中(第一次压榨发生在处理后8-9天)过早地去除葡萄残渣可能会导致第7天样本与成品酒之间的K+浓度降低。此外,在压榨和过滤过程中去除果皮和果肉碎片也可能导致Cl?和K+浓度的降低,因为根据2007年同一季节在同一地点测量的数据,Shiraz葡萄中这两种离子的平均浓度(分别为5.1倍和42.0倍)远高于Na+的浓度[33]。在每个葡萄酒感官评估年份中,葡萄酒中Cl?的最高浓度(2008年OR为352.3 mg/L,2009年1103P为354.4 mg/L)都低于葡萄酒可接受的Cl?浓度上限607 mg/L [10],也低于与咸味相关的浓度(>约400 mg/L)[7, 8]。由于在我们的研究中,品鉴者并未将咸味作为评估指标,因此仅根据2008年OR和2009年1103P葡萄酒中的Cl?浓度(约为353 mg/L,低于400 mg/L),我们无法得出结论认为葡萄酒中不存在咸味。另一方面,Walker等人的研究[8]表明,Cl?浓度较高的霞多丽葡萄酒在口感酸度方面的评分较低。与这一发现一致的是,本研究发现葡萄酒中的Cl?浓度与基本酸度之间存在显著的负相关关系。将所有RSG的葡萄汁样本与瓶装葡萄酒之间的Cl?浓度平均增加量进行比较,2008年和2009年的平均增加量分别为2.01倍和2.40倍,这与之前报道的1.7倍[11]、2.2倍[7]和2.4倍[8]的结果相当。例外的是2007年,除了101-14之外的所有RSG的Cl?增加量可以忽略不计(平均为1.04倍)。除了101-14之外的所有RSG在2007年受霜冻影响后,Cl?在果肉、果皮和种子中的分配情况可能存在差异,但由于未对果皮、果肉和种子进行采样和分析,因此无法验证。收获时葡萄汁样本与瓶装葡萄酒之间的Na+浓度平均增加量(2007年、2008年和2009年分别为1.16倍、1.05倍和1.14倍)也与Walker等人之前报道的1.1倍增加量相当[7]。此外,除了2007年的所有RSG(101-14除外),三个季节中Shiraz葡萄汁样本与瓶装葡萄酒之间的Cl?和Na+浓度变化与之前报道的1:2.5和1:1(Shiraz果肉:葡萄酒)线性关系一致[33]。Cl?浓度高于Na+浓度可能反映了果皮中Cl?浓度显著高于Na+浓度[33],以及在酿酒过程中压榨时Cl?的释放,因为2009年处理后第1天的葡萄汁样本中Cl?和Na+浓度分别比收获时的葡萄汁样本高约3倍和1.2倍。第1天和第7天葡萄汁样本中这两种离子浓度没有显著变化,进一步表明在压榨过程中果皮中的离子发生了释放。同样,2009年处理后第1天的葡萄汁样本中K+浓度比收获时的葡萄汁样本高约2倍,也反映了在处理过程中果皮中的离子释放[33]。本研究还记录了砧木和季节对所有葡萄酒光谱参数的显著影响。与2008年和2009年相比,2007年受霜冻影响的季节中颜色密度、总花青素和离子化花青素以及总酚类物质含量较低,而颜色色调较高,这一现象在所有RSG中都有体现。这可能是由于受霜冻影响的季节种植了第二季作物。然而,这与Del Zozzo等人的观察结果[34]不同,他们在受霜冻影响的季节中发现Barbera品种的TSS、总花青素和总酚类物质含量显著高于前一季节。不过,在那项研究中,前一季节的树冠仅由主芽枝组成,而在受霜冻影响的季节,树冠由主芽枝和侧芽枝以及吸盘组成。因此,这两项研究结果的差异可能与芽枝类型有关。已有大量研究报道了砧木对葡萄酒光谱特性的影响[7, 8, 32, 35–37]。在三个季节中,Own roots、Schwarzmann和101-14品种的葡萄酒颜色密度、总花青素和离子化花青素含量高于Ramsey、1103P和140R品种。这可能与RSG的活力有关,因为Ramsey、1103P和140R的活力被评为高或中等到高,而OR、101-14和Schwarzmann的活力被评为低或低到中等[17]。此外,葡萄酒颜色密度、总花青素、离子化花青素和总酚类物质含量分别与产量呈负相关,并且与叶片中的Ca2+、Mg2+和P浓度呈负相关。后者(与叶片中Ca2+、Mg2+和P浓度的负相关)反映了叶片中Ca2+和Mg2+浓度与产量之间的强正相关[17]。Clingeleffer和Smith[36]也发现Shiraz品种的叶片中Ca2+和Mg2+浓度与产量之间存在类似的正相关关系。Pitt等人[14]同样观察到高产葡萄的葡萄酒颜色密度较低。Walker等人[7]和Walker等人[8]也报告了葡萄酒颜色密度与总花青素和离子化花青素之间的强正相关关系。本研究中葡萄酒K+浓度与pH值之间的正相关关系与之前的观察结果一致[38–41],尽管Boulton[42]指出存在例外情况,因为除了K+浓度外,果汁pH值还取决于总酸度和主要有机酸的相对比例。另一方面,本研究中的果汁pH值与葡萄酒颜色色调之间的正相关关系也与之前的观察结果一致[30, 32]。众所周知,高葡萄酒颜色色调与暗淡的葡萄酒颜色相关[25, 42, 44]。果汁中K+浓度与Mg2+浓度之间的强正相关(三个季节的平均值)以及果汁K+浓度与葡萄酒颜色色调之间的正相关关系表明K+和Mg2+都对葡萄酒pH值有影响[45],进而影响葡萄酒颜色色调。我们的观察还发现,101-14和OR品种的葡萄酒在深色浆果和熟浆果香气方面的评分最高,同时Schwarzmann品种在干果香气方面也评分最高,这与高辐射量与Shiraz葡萄酒中强烈的深色果实/干果特性之间的关联一致[46]。这可能与101-14和OR品种的树冠较小、密度较低有关,因为它们的活力较低或中等[17]。然而,由于未测量树冠大小,这一点无法得到验证。Mantilla等人[13]也证明了砧木对Shiraz葡萄酒成分和感官特性的积极影响,并提出砧木可能调节树冠大小,从而影响果实对太阳辐射的暴露。在我们的研究中,OR品种在香草香气方面的评分最高,这可能也受到果实对太阳辐射暴露的影响。本研究还发现胡椒香气与葡萄酒中的Cl?浓度之间存在强正相关(p < 0.01),以及与葡萄酒中的Na+、K+和Ca2+浓度也存在类似的正相关(p < 0.05)。OR品种的葡萄酒在胡椒香气和风味方面的评分最高,2008年和2009年的Cl?浓度约为350 mg/L。特别是来自较冷地区的OR品种的Shiraz葡萄酒因含有rotundone化合物而具有较高的胡椒香气[48, 49]。然而,高Cl?浓度不太可能是高胡椒香气的驱动因素,因为Scarlett等人[50]的研究发现,rotundone浓度较高的地区土壤电导率较低。葡萄酒pH值可能与此有关,因为葡萄酒pH值与胡椒香气之间存在强负相关。果汁中TA和Cl?浓度之间的强正相关表明葡萄酒胡椒香气与Cl?浓度之间存在间接关联。在所有RSG中,101-14品种在成熟浆果和糖果香气方面的评分最高或最高,OR品种在胡椒风味、口感丰满度和顺滑度方面的评分也最高。101-14砧木在之前的Shiraz研究中也在深色果实香气方面评分最高[7]。在负面RSG效应方面,140R和Schwarzmann品种在基本酸度、未成熟/茎秆风味方面评分最高,OR品种在基本酸度和苦味方面评分最高。有趣的是,浆果质量和产量与未成熟/茎秆风味以及果汁和葡萄汁TSS与葡萄酒中的薄荷、甜香料和甘草香气之间存在正相关关系。果汁中的Cl?浓度与糖果香气呈正相关。虽然我们不能直接将此归因于盐度的影响,但其他研究表明,暴露在较高盐度下的葡萄会产生更多的香气化合物,例如使Nero d’Avola葡萄酒具有更浓郁的“果香”香气的酯类化合物[51]。另一方面,果汁和葡萄酒中的Na+浓度与植物香气呈正相关,与颗粒感质地呈负相关。总之,除了有助于理解RSG在灌溉条件下(约1.8 dS/m)对Shiraz长期可持续性的影响以及霜冻对果实和葡萄酒中盐分积累的影响外,本研究还证明了RSG与葡萄酒感官特性之间的强烈关联。这支持了砧木作为风土成分的作用[52],即葡萄酒的感官特性与其生长环境条件相关[52]。此外,在未来的气候情景下,砧木将在葡萄藤适应非生物胁迫方面发挥关键作用,有助于保持葡萄酒的典型性[53–55],并支持现有地区和风土条件下的葡萄栽培[54]。该研究还建立了葡萄酒光谱特性和植物矿质元素状态之间的强烈关联。这些结果表明,目前对葡萄藤营养状况和营养管理的解释(例如[56, 57])应考虑其对葡萄酒质量特性的正面和负面影响。需要进一步的研究。
作者贡献:
R. R. Walker和P. R. Clingeleffer:概念和设计。
D. H. Blackmore:项目后勤、采样准备、样本分析和数据整理。
R. R. Walker、D. H. Blackmore和P. R. Clingeleffer:样本收集和知识贡献。
P. R. Clingeleffer:统计分析。
R. R. Walker:项目负责人和初稿准备。
R. R. Walker、D. H. Blackmore和P. R. Clingeleffer:对初稿的输入和审查。
致谢:
本项工作得到了Wine Australia的支持,该机构代表澳大利亚的葡萄种植者和酿酒商投资并管理研究、开发和推广工作,并得到了CSIRO的支持。CSIRO是Wine Innovation Cluster的合作伙伴组织。特别感谢已故的Russell Johnstone(前AWRI-CSIRO葡萄栽培专家),他在20世纪90年代初为所有植物的繁殖和在试验田的种植工作做出了贡献,这为从90年代中期开始的各种研究奠定了基础。我们还要感谢Peter Rogers(前CSIRO工作人员)在酿酒方面的帮助,并对商业葡萄酒公司的葡萄园管理人员和员工表示感谢,他们不仅在收获季节提供了支持,还始终维护着葡萄藤的生长。同时,我们也感谢Briony Liebich以及2008年(通过Provisor)和2009年(通过SARDI)参与葡萄酒感官分析的评审小组成员。此外,我们也感谢CSIRO的众多技术人员,尤其是CSIRO土地与水资源部门(现CSIRO环境部门)的同事们,他们在水样和土壤提取物分析以及提供有益建议方面做出了重要贡献。
本研究得到了Wine Australia(项目编号CSP 06/05)和联邦科学与工业研究组织(项目编号10.13039/501100000943)的资助。
作者声明没有利益冲突。
用于支持本研究结果的数据已包含在文章中。
**支持信息:**
- 表S1:2008年和2009年使用OR、Ramsey、1103P、140R、Schwarzmann和101-14砧木种植的葡萄酿制的 Shiraz葡萄酒的感官属性总结。
- 表S2:所有季节的平均月度天气数据。数据来源于位于试验田约5公里外的澳大利亚气象局Padthaway South气象站(Climate Data Online:https://www.bom.gov.au/climate/data/)。
- 表S3:试验期间每年收获后土壤样本中EC、SAR以及Cl?、Na+、K+、Ca2+、Mg2+和S的浓度,以及Na+:Cl?的摩尔比。
- 表S4:2007年、2008年和2009年,使用OR、Ramsey、1103P、140R、Schwarzmann和101-14砧木种植的葡萄酿制的Shiraz葡萄酒中,从葡萄汁(表3)到成品酒(表5)期间Cl?和Na+浓度的变化倍数。
- 表S5:基于三个季节(2007年、2008年和2009年)所有试验组(RSGs,n=6)的平均值,统计上显著(p < 0.05, p < 0.01)的相关系数(r),反映了开花期叶片离子/矿物元素浓度与开花期叶片、果实、收获时葡萄汁及成品酒测量变量之间的关系。
- 表S6:基于两个季节(2008年和2009年)所有试验组(RSGs,n=6)的平均值,统计上显著(p < 0.05, p < 0.01)的相关系数(r),反映了开花期叶片离子/矿物元素浓度与成品酒感官属性之间的关系。
- 表S7:基于三个季节(2007年、2008年和2009年)所有试验组(RSGs,n=6)的平均值,统计上显著(p < 0.05, p < 0.01)的相关系数(r),反映了收获变量与收获时葡萄汁、葡萄汁及成品酒测量变量之间的关系。
- 表S8:基于两个季节(2008年和2009年)所有试验组(RSGs,n=6)的平均值,统计上显著(p < 0.05, p < 0.01)的相关系数(r),反映了收获变量与成品酒感官属性之间的关系。
- 表S9:基于三个季节(2007年、2008年和2009年)所有试验组(RSGs,n=6)的平均值,统计上显著(p < 0.05, p < 0.01)的相关系数(r),反映了收获时葡萄汁中的离子/矿物元素浓度与收获时葡萄汁及成品酒测量变量之间的关系。
- 表S10:基于两个季节(2008年和2009年)所有试验组(RSGs,n=6)的平均值,统计上显著(p < 0.05, p < 0.01)的相关系数(r),反映了收获时葡萄汁中的离子/矿物元素浓度与成品酒感官属性之间的关系。
- 表S11:基于三个季节(2007年、2008年和2009年)所有试验组(RSGs,n=6)的平均值,统计上显著(p < 0.05, p < 0.01)的相关系数(r),反映了成品酒中的离子/矿物元素浓度与测量变量之间的关系。
- 表S12:基于两个季节(2008年和2009年)所有试验组(RSGs,n=6)的平均值,统计上显著(p < 0.05, p < 0.01)的相关系数(r),反映了成品酒中的离子/矿物元素浓度与感官属性之间的关系。
- 表S13:基于三个季节(2007年、2008年和2009年)所有试验组(RSGs,n=6)的平均值,统计上显著(p < 0.05, p < 0.01)的相关系数(r),反映了成品酒的pH值、TA值和光谱特性与(a)非感官属性及(b)感官属性之间的关系。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号