《Agriculture》：Application of Plant Stimulants to Slovak Grape Varieties (Vitis vinifera L.) and Their Effect on Selected Physiological Indicators
Adrián Selnekovi?,
Ján Mezey,
Martin Janás,
Ivana Kollárová,
Tomá? Vician and
Dávid Ernst
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本研究旨在解决田间条件下，不同施用频率和物候时机对斯洛伐克葡萄品种生理与冠层指标影响的认知不足问题。研究人员通过评估叶绿素a/b含量、叶面积指数(LAI)、植被指数(NDVI/PRI)及果实指标，探究了三种植物刺激剂施用策略的效果。结果表明，重复施用可影响叶绿素含量和LAI，且响应具有品种依赖性，处理后的葡萄汁糖分更高、酸度更低。这为制定可持续葡萄栽培中基于品种特性的植物刺激剂应用策略提供了生理学依据。
葡萄的生长和生理表现，深受生长季中各种生物与非生物胁迫的影响。在气候多变和追求环境友好型农业管理的背景下，如何帮助葡萄藤更好地应对压力、维持健康生长，成为了葡萄栽培领域的重要课题。植物生物刺激剂作为一种能够刺激植物生理过程、提高养分利用效率和增强抗逆性的工具，其应用日益广泛。然而，这些生物刺激剂的效果并非一成不变，它们受到施用频率、施用时机（如在哪个物候期使用）以及葡萄品种自身特性的深刻影响。在斯洛伐克，虽然培育了多个具有优良性状的本土葡萄品种，但关于这些品种在田间条件下，对不同叶面生物刺激剂施用策略的生理响应，人们所知甚少。这就像为不同的运动员制定训练计划，却不知道他们各自对训练强度和节奏的具体反应一样，难以实现精准和高效的管理。因此，探究施用策略与品种特异性响应之间的关系，对于在可持续葡萄栽培中科学、有效地应用生物刺激剂，具有重要的理论和实践意义。
为了回答上述问题，研究人员在斯洛伐克南部的斯特雷科夫葡萄酒产区的商业葡萄园中，以四个斯洛伐克葡萄品种（德文、多瑙河、斯洛伐克、托里萨）为材料，设计了一项田间试验。研究设置了三种处理：不施用植物刺激剂的对照、在花期和浆果豌豆大小期进行两次叶面施用的策略、以及在新梢生长期、花期和浆果豌豆大小期进行三次施用的策略。所使用的刺激剂为市售的基于氨基酸的商用产品。研究团队系统测定了叶片叶绿素a和b含量及其比值、叶面积指数(LAI)、植被指数（归一化差分植被指数NDVI和光化学反射指数PRI）、单穗重量以及葡萄汁的基本成分（如糖度和可滴定酸度），旨在从叶片生理、冠层结构和果实品质等多维度评估不同施用策略的效果。
3.1. NDVI和PRI值
通过对NDVI和PRI季节性均值的分析发现，处理组通常表现出比对照组更高的NDVI趋势，表明冠层绿度可能存在差异，但仅在德文品种中观察到统计学上的显著差异。PRI值在品种和处理间存在变化，但无显著差异，这反映了田间冠层结构和光合调节存在自然异质性。
3.2. 叶绿素a/b
叶绿素a和叶绿素b的含量在不同品种、物候期和处理策略下均存在变化。在所有品种中，处理组与对照组在不同物候期的叶绿素a含量上均观察到差异。叶绿素b含量也显示出类似的趋势，处理组通常与对照组存在差异，但响应的程度和一致性因品种和采样时期而异。
3.3. 叶绿素比值
叶绿素a/b比值被用作光合色素系统功能调整的指标。计算结果显示，该比值在不同处理和物候期下有所变化，进一步印证了植物刺激剂施用对光合装置的组织和功能平衡产生了影响。
3.4. 叶面积指数
叶面积指数(LAI)在不同生物刺激剂施用策略下存在差异。平均而言，与对照相比，处理组的LAI值有所不同，其中三次施用策略下的数值最高。LAI值在生长季内呈现动态变化，在多个BBCH物候期，处理间可观察到LAI值的差异。季节性变化趋势显示，LAI在坐果后（如浆果闭合期左右）趋于增加，随后在季节后期下降，这与葡萄典型的冠层发育模式一致。
3.5. 单穗重量
平均单穗重量因品种而异，生物刺激剂施用策略的影响较小。在德文和托里萨品种中观察到了处理间的显著差异，而在多瑙河品种中未检测到显著差异。这表明，植物刺激剂诱导的生理响应并不一定会在单个生长季内直接转化为产量相关参数的变化，且其效应具有品种依赖性。
3.6. 葡萄汁分析
葡萄汁的基本成分分析显示，在个别品种内，处理间的糖含量和可滴定酸度存在显著差异，而有机酸成分的变化总体较为温和。在大多数品种中，处理组与对照相比，糖含量更高，可滴定酸度更低。这些观察到的响应同样是品种依赖性的。
本研究的主要结论是，在田间条件下，不同施用频率和物候时机的叶面植物刺激剂施用策略，能够以品种依赖性的方式，影响斯洛伐克葡萄品种的选定生理和冠层相关指标。重复施用与叶绿素a、b含量的变化以及冠层发育（通过叶面积指数LAI指示）的中度改变相关。非破坏性冠层指标（NDVI和PRI）有助于评估整个生长季的冠层绿度和光合调节。单穗重量和葡萄汁成分则表现出多变且品种依赖的响应，为生理响应提供了额外背景。处理组在多个品种中表现出更高的糖含量和更低的酸度，这提示不同施用策略可能影响了葡萄的成分。
讨论部分强调，所观察到的叶绿素含量、LAI及植被指数的变化模式在整个生长季具有一致性，表明了叶片水平与冠层水平响应之间的功能关联。研究结果证实，生理刺激并不总是在单季内直接转化为一致的产量增加，但对葡萄成分（如糖酸比）的影响可能更为明显。这突显了在制定葡萄园管理策略时进行品种特异性评估的重要性。本研究采用的生理、结构和光谱指标相结合的方法，为在田间条件下评估植物刺激剂策略提供了一个实用的框架。尽管该研究提供了与葡萄园管理相关的实地见解，但要更好地理解生物刺激剂作用的机制基础，还需要进一步的研究。总体而言，这项研究为在可持续葡萄栽培中，针对不同品种特性制定和实施更精准的植物刺激剂管理方案，提供了重要的科学依据和数据支持。
