•解释植物所发出信号的挑战
机械化时代(1.0)和绝对化学时代(2.0)属于过去，生物溶解和精密葡萄栽培(3.0)的时代已经到来，我们现在需要快速推动农业经济学与数字农业(葡萄种植4.0)，即更多的远程信息学，机电一体化和商业服务，包括决策支持(DSS)，有效和经济地管理生产周期，包括紧急情况和关键问题。
葡萄园中也在存在着交流，植物发送着我们不理解或无法解释的信号。如果错过这些对话便会导致严重的后果，尤其是在受到夏季严峻压力影响的年份。确实，自相矛盾的是，在先进系统和技术先进创新的时代，炎热而干燥的夏季(如2003、2007、2011、2012、2015、2017、2018 和2020年的夏季)足以使许多酿酒厂陷入危机，产量也减少了70-80% ，葡萄质量完全受损。然而自2003年以来，尽管在许多地区都认真采用了被认为是有效的优化栽培系统，但葡萄园已经开始展现出不理想的迹象，在物候期和葡萄成熟期均表现出异常状况。
导致这些问题的直接或间接原因很多，根据栽培地区和采用的生产模式而发生的可能性不同，但是这常常导致生产出糖分高的葡萄，以及绝对高酒度的葡萄酒，酒精含量通常高于15-16%。在这方面，应该强调的是，国内外消费者对酒精度适中，12%至13%的，具有清新、 轻盈、香气均衡、色泽鲜艳和适当的风味葡萄酒的需求正在增长。产生这种高潜在酒精度的原因，一方面是由于人为施加的，有时是过度的生产控制措施以及随之而来的对正确的酚类化合物成熟的需求，因此，人为推迟了采收;另一方面，由于温度过高和水资源短缺，通常会危害夏季天气，这实际上会加速技术成熟，减缓酚类成熟并导致葡萄脱水，从 而导致不必要的枯萎。结果:产量受限、酸度 和品种香气的丧失，高pH值，色泽变淡和微生物稳定性下降，过度成熟。在这种情况下，甚至不可能求助于早收，因为这会加剧情况，使葡萄酒变得不成熟且不平衡。
葡萄藤管理的灵活性和新方法
毫无疑问，已经发生了数年的气候变化正在造成缺水和过热的现象屡见不鲜，而其中与酚类的成熟相反，糖在葡萄汁中的积累特别快，因此需要仔细控制。需要避免葡萄成熟的最后阶段与炎热时期(即8月底)同时发生，也有必要避免由花青素、芳香族前体、有机酸引起的危险损失 以及过度脱水和晒伤造成的危害(晒伤)。
气候变化增加了极端天气现象的发生频率，例如霜冻、冰雹、过热和长期干旱。因此，需要根据假定的一年的天气趋势采取灵活的管理策略。到目前为止，精密葡萄栽培的创新在避免全球变暖的最极端后果方面几乎没有效果，但情况正在发生变化。物联网(Internet of Thing)的新方法主要针对网络管理软件以及一系列最新一代的传感器和仪器。更加关注植物及其与宿主植物的农业生态系统的结合(例如:张力计，干湿计，红外线 温度计，热像仪，多光谱和热像仪，NIR，树状仪，液流，荧光计，红 外气体分析仪等)。这些测量结果的整合使管理施肥、灌溉、植物检疫保护措施、提高效率以及冠层、土壤、葡萄的生长和成熟以及采收的管 理成为可能。因此可以说，我们也已经开始在葡萄园内拉直天线，以收 集有用的信号来有效地指导管理。但是，葡萄园会根据环境条件的变化 发出什么信号?
植物会发出哪些信号呢?
在等待更好地阐明植物产生和/或释放的某些挥发性和非挥发性化合物出于通信目的而行使的作用机理时，例如物理信号(电、声、电磁等) ，原子足迹(挥发性物质) ，药物通量(组成离子和活性离子)，某些植物激素(生长素、赤霉素、油菜素唑、脱落酸等)的联合作用，必 须强调的是，这些显然是不会通过语言形式表达出来的。但好在，在接受了各种或多或少的侵入性治疗或不良表现后之后，该领域的所有研究人员知晓了其中的一些信息表达，包括葡萄酒作家在内，在分析了过往的案例后，增加知识并为特定问题找到了技术解决方案。毕竟，几个世纪以来，植物经常受到严厉甚至是愤世嫉俗的操纵，例如，在1800 年代下半叶，法国生理学家克劳德·伯纳德(实验医学的创始人，体内稳态之父)用乙醚(然后在医学和兽医领域用作麻醉剂)治疗含羞草 (Mimosa pudica)，该灌木能够通过闭合叶子自身对触觉和听觉刺激做出反应，实验证明了该功能被抑制，就像手术中的人/动物疼痛一 样，并提出了以下假设:动植物具有共同的生物学本质，可以被麻醉剂打断。
标志的语言
经验表明，植物具有对话能力，特别是与周围环境对话，能够根据“行动/计划”的自然范式通过“体征/症状”的语言表达其“幸福/不适”的反应。从物理上讲，艾萨克·牛顿(Isaac Newton)断言，每一个动作都对应着相等而相反的反应;从生物学上讲，植物有机体会根据遗传 预先建立的程序“起作用”，并在出现问题(例如过量/缺陷，不存在/ 存在)等问题时对外部刺激“反应”。
与天然生物酶(木材和森林)相反，人为种植的植物环境，例如葡萄园，不幸的是，如今生物多样性的简化和限制仍然占主导地位，必须对更大的问题和代价做出反应，以应对可能来自土壤的一系列外部刺激 ， 来自对流层以及动植物寄生虫。由于这些刺激中的许多限制或过量，并且取决于它们的强度和持续时间，植物会抵消视觉表现，首先不稳定， 然后逐渐越来越多地表现出来，直到达到严重的功能障碍，甚至受影响的组织死亡。这是“行为”(缺陷或过度)的一些简单且在视觉上可观察的示例，这些行为会导致偏离正常代谢和可见表型“反应”，然后需要采取适当的纠正措施:
1•土壤中的H2O缺乏(行为)=气孔关闭，生理限制和发育不良(反应)
2•土壤中O2的缺乏(行为)=叶片缺氯和生长减少(反应)
3•缺乏光(行为)=光合色素(叶绿素和类胡萝卜素)的增加以及叶片的扩张和相同叶片的亲疏性(反应)
4•矿物质元素的缺乏(行为)=每个宏观和微量元素的典型叶面症状(反应)
5•缺乏活力(行为)=芽生长受阻，幼苗排放稀少，萎黄病，浆果数量少且数量有限(反应)
6•温度过高(行为)=长期对叶片组织进行光合作用，导致绿化和坏死，浆果深度脱水，褐变和烧伤(反应)
7•长势旺盛(行为)=花序旋转，芽的调节不良，营养储备不能充分重构，必须成分不足，对真菌腐烂的敏感性更高(反应)
8•光的过量(行为)=叶子的日光运动(反应)
9•寄生虫攻击(行为)=产生植物抗毒素和其他次级代谢产物，挥发性化感化合物和特定酸(特别是茉莉酸和水杨酸)(反应)。
期待了解(这不是过时的)
因此，通过简单的观察，有趣的输入有时会发亮，有时则需要进行深入的研究和分析才能确定异常反应的原因。传感器行业的不断发展使我们能够提高我们的认知度。更高的灵敏度 可以用来精确定义将动作绑定到反应的线程，同时可以定义行为模型以最终灵活而精确地应对气候变化的影响。实际上，答案不仅可以是遗 传的:最好的育种中心正在寻找能抵抗与预期平均温度和最高温度升高 相关的水和热胁迫的藤蔓和砧木。等待更好地阐明抗药性的表观遗传机 制，并可以有利地加以利用，例如所谓的“多年胁迫的记忆效应”，通过结构，基因和生物化学修饰，树木植物可以通过这种机制获得随着时 间的流逝，适应性和抵抗力的提高，继续使用功 能性视觉诊断方法非常有用，即使是传统的诊断方法，当然也包括工具 性的方法。
复原力目标
需要了解这些获得的抗性/弹性是否可以可以继续传递下去，或者从遭受反复性和严重胁迫(例如水和热胁迫)的对象通过无性繁殖获得的植 物确实比从无胁迫的植物获得的抗性更高。说到复原力，天然来源的生物刺激剂今天已成为一个新领域，因为它们代表了引起人们越来越大 的兴趣以诱导对生物和环境胁迫的耐受性和/或抗性以及优化葡萄园管 理的创新工具。由于生物和生物动力培养系统的增加，这类化合物也正在兴起，而实际上不能使用化学手段在生物溶液中找到有效的帮助。除了最新一代的生物刺激剂外，还包括各种元素的复杂混合物，其中核酸、维生素、蛋白质、游离氨基酸、甜菜碱、植物激素、多糖、海藻酸、二萜、大量和微量营养素脱颖而出。纯或与特选酵母混合的丛枝 菌根(Glomus iranicum，Glomus intraradicens等)和褐藻提取物 (Aschophyllum nodosum，Macrocystis integrifolia，Laminaria ，Fucus，Ecklonia maxima，Sargassum等)都是成功的。也被定义为生理激活剂，因为它们能够增强植物在任何环境胁迫后的重启能力， 并增强负责诱导对各种真菌寄生虫的抗性的基因的转录本。当然，诸如表型等最新学科的出现以及诸如核磁共振和激光技术之类的新技术的使用，都使得能够获取非常高分辨率的图像，尤其是鲜为人知的器官、 组织和结构(例如根)的图像。根管系统，细胞骨架等，开辟了新的领域，这一天肯定会有用，但毫无疑问，随后需要在该领域应用解析技术。同时，即使在当今这样的先进信息和复杂系统的时代，明智地使用有用的信息也可能是通过熟练观察植物所表现出的症状而获得的有用信 息，以优化生产及其组成，有时消除严重的危险，例如死亡、组织、器 官甚至整个植物(图3).
文｜ALBERTO PALLIOTTI
编译、排版｜Leo
