Polnische Studie: Reben mit 50 % weniger Dünger liefern Weine mit mehr Aromastoffen

Eine fünfjährige Feldstudie in Polen ergab, dass Reben, die mit einer Kombination aus Mykorrhiza-Inokulanten und 50 % weniger mineralischem Dünger behandelt wurden, Most und Wein mit höheren Gehalten an aromarelevanten Verbindungen produzierten als voll gedüngte Reben, wie aus einer am Donnerstag in OENO One veröffentlichten Studie hervorgeht.

Die Studie konzentrierte sich auf Vitis vinifera „Danmarpa Polonia“, eine polnische Rebsortenselektion, die eng mit der ungarischen Sorte Pannonia Kincse verwandt ist. Die Forscher Marcin Kolasiński, Mariusz Dziadas und Joanna Bykowska prüften, ob mit den Pflanzenwurzeln assoziierte Pilze die Bildung flüchtiger Verbindungen und Aromavorstufen in unter Regenfeldbedingungen angebauten Trauben verändern können.

Die Arbeit wurde von Ende 2018 bis 2023 an der University of Life Sciences in Poznań in Westpolen durchgeführt. Der Weinberg wurde nicht bewässert. Der Versuch umfasste 120 Pflanzen, aufgeteilt auf fünf Behandlungen mit jeweils drei biologischen Wiederholungen. Die Behandlungen waren eine ektomykorrhizale Inokulation, eine arbuskuläre Mykorrhiza-Inokulation, eine Kombination beider Inokulationen, eine voll gedüngte Kontrolle und eine Kontrollvariante mit reduzierter Düngung ohne Inokulation. Alle inokulierten Reben erhielten 50 % weniger mineralischen Dünger als die Standardkontrolle.

Der wichtigste Befund war, dass die kombinierte Inokulation den stärksten Anstieg der mit dem Aroma von Trauben und Wein verbundenen Verbindungen bewirkte. Im Most der Saison 2022 erreichte die Gesamtmenge der freien flüchtigen Verbindungen in den doppelt inokulierten Reben rund 141,14 Mikrogramm pro Liter-Äquivalente. Das verglich sich mit 76,87 in der arbuskulären Behandlung, 45,53 in der ektomykorrhizalen Behandlung, 27,04 in der Kontrolle mit reduzierter Düngung und 16,32 in der voll gedüngten Kontrolle.

Dasselbe Gesamtmuster zeigte sich auch in den Früchten des Jahres 2021. Die kombinierte Inokulation wies erneut die höchste Gesamtmenge freier flüchtiger Verbindungen im Most auf, gefolgt von den beiden Einzelinokulationen, während die voll gedüngte Kontrolle das niedrigste Gesamtsignal hatte.

Zu den Verbindungen, die im doppelt inokulierten Most 2022 hervorstachen, gehörten (E)-3-hexen-1-ol mit 51,25 Mikrogramm pro Liter-Äquivalente und Geraniol mit 27,93. Die Behandlung erzeugte zudem die höchsten gemessenen Werte von (E)-2-Hexenal, Citronellol und Nerol. Diese Moleküle tragen zur Aromaausprägung von Trauben und Wein bei. Die Studie identifizierte in den Mosten von 2021 und 2022 neun freie flüchtige Verbindungen, darunter C6-Aldehyde, C6-Alkohole und Monoterpenalkohole.

Die Forscher untersuchten auch glykosidisch gebundene Aromavorstufen, also nichtflüchtige Verbindungen, die in Trauben gespeichert sind und später während der Gärung und Reifung aromawirksame Moleküle freisetzen können. Nach enzymatischer Hydrolyse von Mostproben aus dem Jahr 2021 wies die kombinierte Inokulation erneut die höchsten Mengen freigesetzter Aglyka über alle sechs gemessenen Verbindungen hinweg auf, darunter 1-Hexanol, (E)-3-hexen-1-ol, (E)-2-hexen-1-ol, alpha-Terpineol, Citronellol und Geraniol. Die nur arbuskulär inokulierte Behandlung und die voll gedüngte Kontrolle zeigten mittlere Werte, während die Behandlung nur mit Ektomykorrhiza und die Kontrolle mit reduzierter Düngung die niedrigsten Gesamtsummen aufwiesen.

Die Studie stellte zudem fest, dass Weine aus den doppelt inokulierten Reben auch signifikant höhere Gesamtgehalte an flüchtigen Verbindungen aufwiesen als die Kontrollen. Eine Hauptkomponentenanalyse, eine statistische Methode zur Darstellung von Mustern in komplexen Daten, trennte die doppelt inokulierten Reben klar von den Kontrollbehandlungen und stützte damit die Annahme, dass die kombinierte Behandlung das Aromaprofil der Trauben und Weine veränderte.

Die Ergebnisse sind über die akademische Pflanzenwissenschaft hinaus relevant, weil sie auf eine mögliche Möglichkeit für Weinproduzenten hinweisen, den Düngereinsatz zu reduzieren, ohne die aromatische Qualität zu beeinträchtigen und sie möglicherweise sogar zu verbessern. Für die breitere Getränkeindustrie, insbesondere für Weingüter, die auf Präzisionsweinbau und inputarme Bewirtschaftung setzen, liefert die Arbeit zusätzliche Hinweise darauf, dass Bioinokulation künftig Teil von Bemühungen werden könnte, Nachhaltigkeitsziele und Produktqualität in Einklang zu bringen. Die Studie beweist nicht, dass derselbe Effekt in jedem Weinberg oder jeder Rebsorte auftritt, doch sie gibt Erzeugern ein weiteres Managementinstrument an die Hand, das sie aufmerksam beobachten sollten.

Die Autoren setzten ihren Ergebnissen selbst mehrere Grenzen. Sie sagten, dass arbuskuläre Mykorrhiza in Reben gut dokumentiert sei, die Belege für eine echte Ektomykorrhiza-Kolonisierung in den Wurzeln der Rebe jedoch nach wie vor begrenzt seien. Die „ektomykorrhizale“ Behandlung in diesem Versuch bezog sich auf ein kommerzielles Inokulum mit ektomykorrhizalen Pilzisolaten und ausgewählten Basidiomyceten, das gemäß den Empfehlungen des Herstellers ausgebracht wurde. Die Wurzelkolonisierung wurde nicht unabhängig mit mikroskopischen oder molekularen Methoden gemessen, sodass die Studie nicht bestätigen kann, wie viel des beobachteten Effekts auf eine etablierte Pilzsymbiose in den Wurzeln zurückzuführen war.

Diese Vorsicht ist wichtig, weil die stärkste Reaktion bei der kombinierten Behandlung auftrat, die sowohl das Produkt vom ektomykorrhizalen Typ als auch das arbuskuläre Inokulum umfasste. Die Autoren sagten, die Behandlung solle als praktische, im Feld eingesetzte Inokulationsvariante verstanden werden, nicht als direkter Beweis dafür, dass Reben eine verifizierte ektomykorrhizale Partnerschaft eingegangen sind.

Die Vegetationsperiode 2023 wurde nicht in die Analyse der flüchtigen Verbindungen einbezogen, weil ein starker Echter Mehltau der Reben unter dem wenig eingriffsintensiven Management des Versuchs eine repräsentative Lese verhinderte. Daher beruhen die Aromabefunde auf Früchten, die im dritten und vierten Jahr nach der Pflanzung in den Saisons 2021 und 2022 geerntet wurden.

Die Studie ergänzt eine wachsende Zahl von Arbeiten, die nahelegen, dass wurzelassoziierte Pilze mehr beeinflussen können als nur die Nährstoffaufnahme und die Trockentoleranz. Die Autoren sagten, die Ergebnisse stützten die Ansicht, dass Mykorrhiza-Assoziationen auch den Sekundärstoffwechsel der Rebe beeinflussen könnten, einschließlich der Stoffwechselwege, die mit der Terpenbildung und anderen flüchtigen Verbindungen zusammenhängen, welche das sortentypische Aroma im Wein prägen.