华盛顿州立大学一项新研究呼吁葡萄种植者重新评估他们在葡萄园中计算养分损失的方式，研究发现，一株葡萄藤流失重要养分的途径，远不止采收时摘下的葡萄。
这项研究发表在 American Journal of Enology and Viticulture 上，考察了东华盛顿灌溉葡萄园中，葡萄藤在一个生长季内养分流失的方式。研究发现，虽然采收果实会带走大量钾和氮，但叶片脱落、冬季枝条修剪以及与天气相关的扰动等其他途径，也会显著影响葡萄园在某一年度损失多少养分。
这对种植者很重要，因为施肥方案往往是围绕果实带走的养分来制定的。如果低估了其他损失，葡萄藤进入下一季时就可能缺乏养分，进而影响生长、产量和果实品质。如果高估了损失，种植者可能会施用超出所需的肥料，从而增加成本和环境压力。
“这项研究强调，以更整体的视角看待葡萄园养分管理的重要性，”主要作者、华盛顿州立大学园艺系研究助理 Nataliya Shcherbatyuk 在随研究发布的评论中表示。她说，种植者通常会把采收果实带走的养分计算在内，但其他途径受到的关注要少得多，尽管它们对年度损失的贡献可能相当可观。
这项工作属于美国农业部资助的 High Resolution Vineyard Nutrient Management Project。研究人员分析了 Syrah、Sauvignon Blanc 和 Chardonnay 酿酒葡萄，以及用于制汁的 Concord 葡萄的养分损失数据。所有样本都来自东华盛顿的灌溉葡萄园系统，这里是美国最重要的葡萄产区之一。
科学家发现，产量仍然是决定养分带走量的最强因素之一。在葡萄藤结果更多的年份或地块中，更多养分会随采收的作物离开葡萄园。但研究也发现，叶片会带走相当数量的钙和氮，在某些情况下甚至超过种植者的预期。
这一发现很重要，因为许多葡萄园养分预算过于关注离开田间的果筐或拖车里的葡萄，而较少关注秋季冠层停止活动后会发生什么。通常情况下，葡萄藤会在叶片老化并脱落之前，把部分养分从叶片中转移出来，回流到包括根系在内的永久性结构中。随后这些储存的养分会帮助支持下一季的早期生长。
该项目负责人、华盛顿州立大学葡萄栽培与酿酒学系 Chateau Ste. Michelle 杰出教授 Markus Keller 表示，这一过程可能会被早霜打断。如果叶片在葡萄藤完成从中回收养分之前就被冻死，那么这些养分就会流失，而不是被储存起来用于春季生长。
“在生长季结束时，衰老的叶片会把养分回收并转移到葡萄藤根部，那里会将其储存到下一季，”Keller 说。“如果出现早霜，这一过程就不会发生。”
他补充说，如果早霜经常发生，葡萄藤就可能出现养分缺乏，因为这些储备在萌芽时无法提供，只能由种植者用肥料来补足。
研究还指出了美国西部各地葡萄园面临的一个更广泛问题：天气变化使养分管理更难预测。干旱会削弱葡萄藤从土壤中吸收养分的能力。强风可能把叶片吹出葡萄园，使养分离开原本可能分解并回归系统的位置。更温暖的秋季会让葡萄藤在更晚时段仍保持活跃，而随后一场突如其来的霜冻又会在养分回收完成之前将其中断。
春季天气也会带来类似但不同的问题。Keller 说，温暖条件可能促使葡萄藤提前萌芽，但随后来临的霜冻又会损害这些新梢，并迫使葡萄藤再抽发一轮新梢。这种重新启动会消耗储存资源，并使植株在营养上承受压力。
“这两种情况都很成问题，因为你实际上是在把葡萄藤的养分消耗殆尽，”Keller 说。
研究人员表示，这些天气波动还会改变树冠大小、葡萄藤生物量和作物负荷，而这些因素都会影响当年被带走的养分数量。从实际操作上说，如果施肥方案没有把变化中的条件考虑进去，那么上一个季节有效的方案到了下一季可能就并不匹配。
研究结果公布之际，种植者正面临更高效利用水和肥料的压力。在许多美国西部葡萄园中，肥料是通过滴灌施入的，这种做法被称为 fertigation。虽然很常见，但许多系统并不是为在土壤、树势和水分状况可能各不相同的地块中，进行高度精确、逐株调整而设计的。
Keller 说，许多滴灌系统很难在异质性葡萄园中进行变量施肥的定制。为解决这一局限，华盛顿州立大学研究人员已与俄勒冈州立大学科学家合作，在该校 Prosser 研究葡萄园安装了一套原型单株滴灌系统。该装置由俄勒冈州立大学 Chad Higgins 团队开发，旨在通过考虑葡萄园内部差异，而不是把整个地块一视同仁，从而实现更精准的施肥。
参与该项目的研究人员表示，长期目标是为种植者提供更好的工具，不仅帮助他们决定施多少肥，还要决定何时、何地施肥。该项目已经产出叶片养分传感器和地图系统等工具，旨在改善施用时机并减少不必要的投入。
Shcherbatyuk 表示，下一步研究将考察更多葡萄品种、葡萄园地点、气候和管理体系中的养分损失。随着行业面临更广泛的天气极端情况，并试图在不削弱葡萄藤健康的前提下微调投入成本，这类扩大后的研究可能尤其有用。
华盛顿州立大学农业、人类与自然资源科学学院院长 Raj Khosla 表示，这项工作旨在通过应用研究帮助种植者更高效地管理葡萄园。对葡萄园管理者来说，这项研究传递出一个明确的信息：离开葡萄园的养分，不仅仅是装上酿酒厂卡车或制汁工厂料箱的那些，生长季在果实采收时也并不会就此在营养层面结束。