Projekti / Programi
Utiranje poti zeleni zaščiti vinograda s pomočjo naprednega metabolomskega pristopa
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.03.04 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
Naravovarstveno kmetijstvo |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T430 |
Tehnološke vede |
Tehnologija hrane in pijač |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.01 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo |
trajnostno vinogradništvo, mikroklima grma, razlistanje pred cvetenjem, Botrytis cinerea, fungicidi, kvasovke, biološka kontrola, metabolomika
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
17102 |
dr. Melita Sternad Lemut |
Rastlinska produkcija in predelava |
Vodja |
2016 - 2017 |
115 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
1540 |
Univerza v Novi Gorici |
Nova Gorica |
5920884000 |
14.070 |
Povzetek
Naraščajoče zahteve kupcev po vedno bolj varni in okolju prijaznih živilskih izdelkih, so že prisilile mnoge vinarje, da so omejili vnos sintetičnih fungicidov na zgodnji del sezone v želji, da bi zmanjšali tveganje pojavljanja ostankov pesticidov v vinih. Glavno tveganje za okužbo z Botrytis cinerea pa se praviloma pojavi v kasnejši sezoni in brez ustrezne zaščite lahko pride do resnih posledic za kakovost in količino pridelka. Poleg tega pojavi klimatskih sprememb/globalnega segrevanja vedno bolj rušijo ravnotežje škodljivcev in bolezni v vinogradu. Z zelo redkimi in hkrati dokaj nezanesljivimi zelenimi pristopi, ki so na razpolago, so pridelovalci (ne samo ekološki ampak tudi konvencionalni) dokaj nemočni v boju za pridelek, kakovost in obstoj na globaliziranem vinskem trgu.
Da bi podprli bistvene izboljšave na področju zelene zaščite proti B. cinerea okužbi tekom cele sezone, načrtujemo v prvi fazi raziskati obstoječo gensko banko kvasovk z skoraj 2000 sevi kvasov in kvasovkam podobnih oragnizmov, izoliranih v vinskih kleteh ter vinogradniških in ne-vinogradniških okoljih primorske regije. Najobetavnejše želimo testirati na njihovo sposobnost inhibicije sevov B. Cinerea kot tudi njihov širši potencial kot sredstva za biokontrolo.
V nadaljevanju načrtujemo zastaviti terenski poskus v dveh vinogradih, ene rdeče in ene bele sorte grozdja (obeh občutljivih na okužbo z B. cinerea) ter preučevati različne kombinacije optimiziranih tehnik manipulacije z mikroklimo v grmu vinske trte s potencialnimi s kvasovkami povezanimi sredstvi za biokontrolo (PBC). Cilj je raziskati možnost PBC (v različnih načrtno povzročenih mikroklimatskih pogojih) za: (1) ohranitev primerne populacije za zagotavljanje učinkovitejše biološke kontrole; (2) dolžino obdobja, v katerem je prag gostote populacije trajen in (3) doseganje magnitude kontrole bolezni, ki jo nudi pripravek za biokontrolo.
Vzporedno bomo opazovali osnovne kakovostne in količinske parametre grozdja kot tudi zbitost grozdov, kar je še en ključni faktor za tveganje za mikrobne bolezni. V cilju, da izboljšamo razumevanje vpliva mikroklime na opazovane parametre, bomo tekom celotne rastne sezone spremljali podatke za mezzo- in mikroklimo. Da pa bi pridobili kar najbolj kompleksne podatke glede varnosti in kakovosti vina na nivoju »od grozdja do vina«, bomo ločeno obrano grozdje vseh obravnav podvrgli sortno tipičnim vinifikacijskim postopkom ter kemično kot tudi senzorično ovrednotili kakovost eksperimentalnih vin.
V nadaljevanju načrtujemo v študijo vključiti tudi najnovejši analitski pristop – tarčno metabolomiko in sicer z namenom, da ne zgolj definiramo najboljšo kombinacijo zelenih strategij v vinogradu (ki lahko variirajo v odvisnosti od letnika in geo-klimatskih pogojev), temveč, bolj pomembno, izboljšamo znanje predvsem o številnih manj preučevanih metabolitih ki so ali pa naj bi bili vključeni v obrambne mehanizme rastline (npr. lipidi), ter da hkrati nadgradimo razumevanje povezanih sprememb v metabolizmu rastline.
Nasprotno bo netarčna metabolomika vključena v raziskavo predvsem v cilju, da definiramo potencialne nove biomarkerje, povezane z zelenimi tehnologijami na eni strani oz. z rizikom za obolevanje rastlin na drugi strani.
Na koncu želimo še oceniti (v realnih vinogradniških pogojih) razmerja med kakovostjo in porabo energije in stroškov pri vseh novih strategijah zelenega upravljanja z vinogradom za primerjavo naložb in trajnostne ravni pri vseh obravnavanjih.
Najbolj obetavne rezultate projekta bomo predstavili vinarjem in znanstveni javnosti ter jih vključili v pedagoško delo s študenti (predavanja, konference, znanstveni članki).
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalni projekt ima velik znanstveni (in aplikativni) pomen, saj je s preučevanjem potenciala kvasovk kot biokontrolnega sredstva v vinogradništvu (in širše), z izvajanjem in kompleksnim preučevanjem novih ampelotehnik na različnih sortah vinske trte in ter ob vzporedni implementaciji najmodernejših analitskih metod (metabolomike) prispeval: (1) k povečanju genske banke slovenskih (in tujih) avtohtonih kvasovk ter k širitvi znanja o njih; boljše poznavanje teh organizmov ter njihovih lastnosti in potenciala v trajnostnem kmetijstvu in živilski industriji lahko v nadaljevanju predstavlja pomemben prispevek k novim znanstvenim potem ter idejam za razvoj novih ali izboljšanih živilskih/ kmetijskih izdelkov oz. tehnologij. Uporabljene vpeljane metode za testiranje kvasovk na izbrane lastnosti so zastavljene tako, da omogočajo prenose obstoječih študij in uporabnost podatkov tudi na druge rastline/ tehnologije. Pomembno je izpostaviti, da bo zbirka dostopna tudi drugim domačim in tujim raziskovalcem ne glede na področje njihovega dela in bo tako lahko doprinesla k razvoju platforme za različna nadaljnja preučevanja kvasovk. (2) k povečanju baze podatkov o rastlinskih biosintetskih odzivih na različne abiotske in biotske dejavnike iz okolja; projekt bo tako predstavljal korak naprej v razumevanju interakcij med vinsko trto in njenim okoljem in do neke mere pomagal zapolniti vrzeli v znanju o kompleksnem biosintetskem obnašanju vinske trte, vplivih nanjo, možnostih manipulacije z novimi tehnologijami ter o pomenu (tehnološkem in biološkem - za rastlino), kar še posebej velja za slabše ali do danes še ne preučevane metabolite vinske trte. Poleg tega so v kmetijstvu nujno potrebni kompleksni podatki raziskav v čim več različnih geo-klimatskih pogojih in na čim več sortah, saj rezultati niso enostavno prenosljivi; večanje tovrste baze podatkov je zato še posebej pomembna. (3) k pridobivanju kompleksnih podatkov o vplivu novih ampelotehnik ter potencialne uporabe biokontrolnih kvasovk (oz. kombinacij teh strategij) na končni produkt – vino. Velika večina raziskav se usmerja le na grozdje, ne pa tudi na morebitne posledice za kakovost ali varnost vina. (4) k pridobivanju uporabnih podatkov pri iskanju možnosti za alternativne tehnologije v cilju prilagajanja na globalno segrevanje oz. klimatske spremembe; boljše poznavanje oz. razumevanje odzivov rastline na klimatske strese bo olajšalo iskanje rešitev in nadaljne raziskave v tej smeri. (5) k pridobivanju znanstveno podkrepljenih podatkov glede možnosti bolj trajnostnega gospodarjenja z vinogradom.
Pomen za razvoj Slovenije
Projekt in njegovi cilji so v soglasju s Strategijo razvoja slovenskega kmetijstva in drugih razvojnih dokumentov, v katerih je opredeljena usmeritev v stabilno pridelavo kakovostne in cenovno ugodne hrane ter zagotavljanje prehranske varnosti Slovenije ob hkratnem upoštevanju visokih okoljskih standardov. Okolju prijazni načini pridelave hrane, trajnostno kmetijsko gospodarjenje ali sorodne usmeritve so pogosto prednostna področja tudi v okviru Evropskih razpisov. Obetavni povezani prelimnarni rezultati ter pridobljena specifična znanja in izkušnje večajo atraktivnost skupine za tuje partnerje in s tem možnosti pridobivanja ustreznih tujih partnerstev ter posledično za uspešno kandidiranje za tovrstna sredstva. Vključevanje najmodernejših analitskih tehnik (metabolomika) v naše raziskave ob vzporedni krepitvi plodnega raziskovalnega sodelovanja s tujimi, odlično opremljenimi inštitucijami, je zato izrednega pomena ne samo za doseganje mednarodno primerljive kakovosti našega dela ob dostopu do najsodobnejših tehnik in aparatur, temveč tudi za boljšo predstavitev dejavnosti in potenciala slovenskih znanstvenikov naše panoge v mednarodnem merilu. Preučevanje potenciala novih ampelotehnik oz. bolj “zelenih” kombinacij vinogradniških strategij v slovenskih geo-klimatskih razmerah prinaša pomembne nove podatke in ideje predvsem za slovenske pridelovalce, predstavitve povezanih zelo kompleksnih podatkov (s kakovostega, trajnostnega in stroškovnega vidika) pa olajšajo njihove odločitve o modernejših, bolj okolju prijaznih in k višji kakovosti usmerjenih pridelovalnih strategijah ob vzporednem iskanju možnosti za znižanje stroškov, kar jim lahko omogoči večjo konkurenčnost tudi na tujih trgih. V okviru projekta povečana in z mnogimi novimi podatki nadgrajena genska zbirka (avtohtonih in tujih) kvasovk ter vpeljane metode za testiranje njihovih lastnosti in potencialov predstavljajo nepreceljiv nabor za nadaljne raziskave kot tudi skrbno spravljeno naravno dediščino. Nekateri v okviru projekta pridobljeni rezultati so odprli nova zanimiva znanstvena vprašanja, na katerih smo angažirali magistrskega in doktorskega študenta in tako obenem poskrbeli, da bodo šle trajnostno usmerjene raziskave ter aktivnosti v smeri bogatenja genske banke kvasovk uspešno naprej.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
