DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2026.1757496
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41727989
تاريخ النشر: 2026-02-05
المؤلف: Maria Gaspar وآخرون
الموضوع الرئيسي: البحوث في البستنة وزراعة الكروم
نظرة عامة
تبحث الدراسة في استجابة اثني عشر نوعًا محليًا من العنب (Vitis vinifera L.) من منطقة دورو العليا في البرتغال لضغوط الصيف، التي تفاقمت في السنوات الأخيرة وأثرت سلبًا على نمو النبات، والعائد، والجودة. تم إجراء الدراسة على مدى موسمين زراعيين (2023 و2024) وقيمت مجموعة من المعايير الفسيولوجية، بما في ذلك تبادل الغازات في الأوراق، وأكسدة الدهون، وصبغات التمثيل الضوئي، والنشاط المضاد للأكسدة من خلال عدة اختبارات (ABTS، DPPH، FRAP). ومن الجدير بالذكر أن ‘تينتا روريز’ و’أليكانتي بوشيه’ أظهرا سمات تشير إلى تحمل ضغط الصيف، مثل زيادة النشاط الضوئي وكفاءة استخدام المياه، بينما أظهرت ‘موريشكو دي سيمينتي’ و’مالفازيا بريتا’ و’تورغا فيمي’ علامات على الضعف، تتميز بنشاط مضاد للأكسدة أقل وقدرة ضوئية منخفضة.
تؤكد النتائج على التباين في استجابات الضغط بين أنواع العنب، المتأثرة بالظروف المناخية المحددة كل عام. أظهرت الأنواع الحساسة مثل ‘مالفازيا بريتا’ و’تورغا فيمي’ و’موريشكو دي سيمينتي’ زيادة في أكسدة الدهون وانخفاض في القدرة المضادة للأكسدة، مما يشير إلى تحديات محتملة في العائد والجودة تحت الضغط. وعلى العكس، حافظت الأنواع المقاومة مثل ‘تينتا روريز’ و’أليكانتي بوشيه’ و’فينهاو’ على سلامة الأغشية وجمعت مركبات مضادة للأكسدة مفيدة، مما يدل على ملاءمتها للزراعة المستدامة في ظل تغير المناخ. تؤكد هذه الدراسة على الحاجة الملحة لاختيار أنواع العنب التي يمكن أن تتحمل الضغوط البيئية المتزايدة لضمان استدامة زراعة العنب في المناطق المتأثرة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث أهمية *Vitis vinifera L.* كأحد المحاصيل الفاكهية الرئيسية على مستوى العالم، وخاصة في زراعة العنب، التي تنتج النبيذ والعنب المائدة. يتأثر نمو وجودة كروم العنب بعدة عوامل، بما في ذلك المناخ، والتربة، والممارسات الثقافية. أدى تغير المناخ إلى اضطرابات كبيرة في مزارع العنب، خاصة في البلدان المتوسطية مثل البرتغال واليونان، حيث شهد إنتاج النبيذ متوسط خسائر تصل إلى 30% على مدى خمس سنوات. المنطقة المتوسطية معرضة بشكل خاص لتغير المناخ، حيث تشهد ارتفاعًا في درجات الحرارة، وأحداث مناخية متطرفة، وجفافًا مطولًا، مما يؤثر سلبًا على الإنتاجية الزراعية والأمن الغذائي.
تسلط الورقة الضوء على التحديات المحددة التي تواجه مزارع العنب البرتغالية، خاصة في منطقة دورو المحددة (DDR)، حيث أدت درجات الحرارة المرتفعة ونقص المياه إلى تفاقم ضغط الصيف على كروم العنب. يؤثر هذا الضغط سلبًا على عملية التمثيل الضوئي ويؤدي إلى تغييرات فسيولوجية، مثل إغلاق الثغور وتغيرات في تبادل الغازات في الأوراق. تؤكد الدراسة على أهمية فهم استجابات الأنواع لضغط الصيف، حيث تظهر أنواع العنب المختلفة درجات متفاوتة من المرونة. تهدف الدراسة إلى تقييم الاستجابات الفسيولوجية والبيوكيميائية لـ 12 نوعًا من كروم العنب على مدى موسمين زراعيين، مع التركيز على معايير مثل تبادل الغازات في الأوراق، وعلامات الضغط التأكسدي، ومحتوى المركبات النشطة بيولوجيًا، لتحديد الأنواع الأكثر ملاءمة للتكيف مع الظروف المناخية المتغيرة.
الطرق
توضح قسم “الطرق” في ورقة البحث المواد والأساليب المستخدمة في الدراسة. يتناول التصميم التجريبي، بما في ذلك اختيار المواد، والإجراءات المتبعة، والتقنيات التحليلية المستخدمة لجمع البيانات. يتم إعطاء اهتمام خاص للبروتوكولات الخاصة بجمع البيانات والأساليب الإحصائية المطبقة للتحليل، مما يضمن إمكانية تكرار النتائج وموثوقيتها.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم أي تدابير تحكم تم تنفيذها لتخفيف التحيزات المحتملة أو المتغيرات المربكة، فضلاً عن المعايير الخاصة باختيار المشاركين أو إعداد العينات. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتقديم نظرة شاملة على الإطار المنهجي الذي يدعم نتائج البحث، مما يسهل فهمًا واضحًا لكيفية إجراء الدراسة وصحة استنتاجاتها.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من الأساليب التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تكشف التحليلات الإحصائية عن قيم p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج ليست ناتجة عن صدفة عشوائية.
علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن التدخل المطبق أدى إلى تحسين قابل للقياس في المتغير التابع، مع حساب أحجام التأثير لت quantifying حجم هذا التغيير. تمثل الرسوم البيانية، مثل المخططات أو الرسوم البيانية، هذه النتائج، مما يوفر سياقًا بصريًا يدعم البيانات العددية. بشكل عام، تدعم النتائج الفرضيات المطروحة في بداية البحث، مما يساهم في تقديم رؤى قيمة في هذا المجال.
المناقشة
قيمت الدراسة التي أجريت في مزرعة كوينتا دو أتايد في البرتغال اثني عشر نوعًا محليًا من Vitis vinifera على مدى موسمين زراعيين (2023 و2024) خلال مراحل النضج والنضوج. استخدمت المزرعة ري العجز المنظم (RDI) بناءً على حساب تبخر المحاصيل (ETc)، مع اختلافات كبيرة في درجات الحرارة وهطول الأمطار بين العامين. استخدمت الدراسة منهجية شاملة لتقييم مجموعة من المعايير الفسيولوجية والبيوكيميائية، بما في ذلك تبادل الغازات في الأوراق، وأكسدة الدهون، وصبغات التمثيل الضوئي، والسكريات القابلة للذوبان، والنشا، والمركبات النشطة بيولوجيًا.
كشفت قياسات تبادل الغازات عن اختلافات كبيرة في معدل امتصاص CO2 الصافي (A)، وموصلية الثغور (g_s)، وتركيز CO2 داخل الخلايا (C_i)، وكفاءة استخدام المياه الداخلية (A/g_s) عبر الأنواع والمراحل الظاهرة. ومن الجدير بالذكر أن A انخفض من النضج إلى النضوج في معظم الأنواع، مع بعض الاستثناءات في 2024. أظهرت التحليلات الإحصائية أن السنة، والمرحلة الظاهرة، والنوع أثرت بشكل كبير على هذه المعايير، حيث سلط تحليل المكونات الرئيسية (PCA) الضوء على توزيع الصفات الفسيولوجية والبيوكيميائية بين أنواع العنب. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية اختيار الأنواع وممارسات الإدارة في تحسين أداء كروم العنب تحت ظروف مناخية محددة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2026.1757496
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41727989
Publication Date: 2026-02-05
Author(s): Maria Gaspar et al.
Primary Topic: Horticultural and Viticultural Research
Overview
The research investigates the responses of twelve autochthonous grapevine varieties (Vitis vinifera L.) from the Douro Superior sub-region in Portugal to summer stress, which has intensified in recent years and adversely affects plant growth, yield, and quality. The study was conducted over two growing seasons (2023 and 2024) and assessed various physiological parameters, including leaf gas exchange, lipid peroxidation, photosynthetic pigments, and antioxidant activity through multiple assays (ABTS, DPPH, FRAP). Notably, ‘Tinta Roriz’ and ‘Alicante Bouschet’ exhibited traits indicative of summer stress tolerance, such as enhanced photosynthetic activity and water use efficiency, while ‘Mourisco de Semente’, ‘Malvasia Preta’, and ‘Touriga Femea’ showed signs of vulnerability, characterized by lower antioxidant activity and photosynthetic capacity.
The findings underscore the variability in stress responses among grapevine varieties, influenced by specific climatic conditions each year. Sensitive varieties like ‘Malvasia Preta’, ‘Touriga Femea’, and ‘Mourisco de Semente’ demonstrated higher lipid peroxidation and reduced antioxidant capacity, suggesting potential challenges in yield and quality under stress. Conversely, resilient varieties such as ‘Tinta Roriz’, ‘Alicante Bouschet’, and ‘Vinhão’ maintained membrane integrity and accumulated beneficial antioxidant compounds, indicating their suitability for sustainable viticulture amid climate change. This study emphasizes the critical need for selecting grapevine varieties that can withstand increasing environmental stressors to ensure the long-term viability of viticulture in affected regions.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the significance of *Vitis vinifera L.* as a major fruit crop globally, particularly in viticulture, which produces wine and table grapes. The growth and quality of grapevines are influenced by various factors, including climate, soil, and cultural practices. Climate change has led to significant disruptions in vineyards, especially in Mediterranean countries like Portugal and Greece, where wine production has seen average losses of up to 30% over five years. The Mediterranean region is particularly vulnerable to climate change, experiencing increased temperatures, extreme weather events, and prolonged droughts, which adversely affect agricultural productivity and food security.
The paper highlights the specific challenges faced by Portuguese vineyards, particularly in the Douro Demarcated Region (DDR), where rising temperatures and water deficits have intensified summer stress on grapevines. This stress negatively impacts photosynthesis and leads to physiological changes, such as stomatal closure and alterations in leaf gas exchange. The study emphasizes the importance of understanding varietal responses to summer stress, as different grapevine varieties exhibit varying degrees of resilience. The research aims to evaluate the physiological and biochemical responses of 12 grapevine varieties over two growing seasons, focusing on parameters such as leaf gas exchange, oxidative stress markers, and the content of bioactive compounds, to identify varieties better suited for adaptation to changing climatic conditions.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the materials and methodologies employed in the study. It details the experimental design, including the selection of materials, the procedures followed, and the analytical techniques utilized to gather data. Specific attention is given to the protocols for data collection and the statistical methods applied for analysis, ensuring reproducibility and reliability of the results.
Additionally, the section may describe any control measures implemented to mitigate potential biases or confounding variables, as well as the criteria for participant selection or sample preparation. Overall, this section serves to provide a comprehensive overview of the methodological framework that underpins the research findings, facilitating a clear understanding of how the study was conducted and the validity of its conclusions.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with statistical analyses revealing p-values less than 0.05, suggesting that the results are not due to random chance.
Furthermore, the results demonstrate that the intervention applied led to a measurable improvement in the dependent variable, with effect sizes calculated to quantify the magnitude of this change. Graphical representations, such as plots or charts, illustrate these findings, providing a visual context that supports the numerical data. Overall, the results substantiate the hypotheses posited at the outset of the research, contributing valuable insights to the field.
Discussion
The research conducted at Quinta do Ataıde vineyard in Portugal evaluated twelve autochthonous varieties of Vitis vinifera over two growing seasons (2023 and 2024) during veraison and maturity stages. The vineyard utilized regulated deficit irrigation (RDI) based on calculated crop evapotranspiration (ETc), with significant variations in temperature and precipitation between the two years. The study employed a comprehensive methodology to assess various physiological and biochemical parameters, including leaf gas exchange, lipid peroxidation, photosynthetic pigments, soluble sugars, starch, and bioactive compounds.
Gas exchange measurements revealed significant differences in net CO2 assimilation rate (A), stomatal conductance (g_s), intercellular CO2 concentration (C_i), and intrinsic water use efficiency (A/g_s) across varieties and phenological stages. Notably, A decreased from veraison to maturity in most varieties, with some exceptions in 2024. Statistical analyses indicated that year, phenological stage, and variety significantly influenced these parameters, with principal component analysis (PCA) highlighting the distribution of physiological and biochemical traits among the grapevine varieties. Overall, the findings underscore the importance of variety selection and management practices in optimizing grapevine performance under specific climatic conditions.