我为葡萄狂

胡晓 Wired Magazine 2013/12/11 666 0 挑错量: 0

摘要:商业公司和科学怪才们已经搅合到体育、广告、医学、治安和不动产等诸多领域中,现在,他们又将目光瞄准了葡萄酒庄

奥维德纳帕谷(Ovid Napa Valley)的葡萄庄园坐落于普理查德山(Pritchard Hill)的山顶之上,从这里可以俯瞰这片北加州美酒之乡的壮丽景色。从庄园正面远眺,目力所及之处,梅亚卡玛斯山(Mayacamas Mountains)将纳帕郡和索诺玛郡(Sonoma)一分为二。对于迪堡特·斯科拉齐(Thibaut Scholasch)来说,景致固然壮怀,但此刻却无暇顾及——他正猫腰蹲在葡萄园中,轻柔地拨开一簇簇挂满蓝莓大小果实的赤霞珠(cabernet sauvignon)葡萄。“这是一根管道,”他用拇指和食指捏住一根葡萄藤说。“表皮之下有水在流动。”


在加州纳帕银橡树酒阁的苏打峡谷牧场葡萄园中,Fruition Sciences公司的塞巴斯蒂安·佩恩(左)和迪堡特·斯科拉齐正在检查一处液流传感器。图片:Joe Pugliese

上小学的时候,我们都学过植物是如何通过茎干来输送水分和养分。但拥有葡萄种植学博士学位的斯科拉齐对这一分配过程的理解显然要专业得多。利用这段特殊的蔓藤,他可以精确地指出,在某一特定时间里有多少水在管道中流动。这是因为,他能够透视到蔓藤内部的情形。

斯科拉齐扯开一片维可贴,然后剥去绝缘层,一枚液流传感器就露了出来。这个约3英寸(8厘米)长的简易装置是由一块发热元件、两根温度计和一块传送器所构 成。“这两根线是用来测量温度的,一根测定加热前的温度,另一根测定加热后的温度,”他说。读数的差值就代表了当前的水分含量。系统虽然简单,但其所产生 的威力却足以解决困扰人们数千年的农业实践难题。

斯科拉齐和来自法国的同行塞巴斯蒂安·佩恩(Sébastien Payen)是Fruition Sciences的联合创始人,这是一家位于奥克兰的小型咨询公司。Fruition Sciences很多这样的传感器阵列。来监控世界各地的几十处葡萄园,其中大部分位于纳帕谷。传感器系统由太阳能板供电,通过无线传输将数据经由互联网 发送至云端,研究人员通过分析数据来确定植株的水分状态。水分含量与各种各样的外部数据相关,如天气、季节、葡萄糖份、土壤水分和葡萄藤的排布等。利用这 些信息,Fruition公司可以向用户提供最优种植计划和灌溉方案方面的计划,并预测最佳的收获日期。

在财富500强公司的供应链和智能电网中,这种形式的实时监控和分析可能已经越来越普及了,但在农业领域,它依然会被视为激进之举。时至今日,从种植施肥 到灌溉安排,农民们还是主要依靠观察和直觉来行事。美国农业部的一项相关调查表明,在美国,有超过四分之三的农民是依据可观察的作物状态,例如叶片受热的 卷曲方式,进行灌溉。有将近百分之七的人甚至有样学样,邻居浇水,他便浇水。由此所导致的结果便是过分灌溉。纳帕谷的农业生产亦是如此。但斯科拉齐和佩恩 决心改变这种现状,在他们的帮助下,纳帕谷的某些葡萄酒庄,一季下来就可以节省1000万加仑(约合3.8万立方米)以上的水资源。

然而,无论何时,只要冷冰冰的数据胆敢侵入原本属于直觉的领地,冲突都会不期而至。商业公司和科学怪才们已经搅合到体育、广告、医学、治安和不动产等诸多 领域中。现在,他们又将目光瞄准了酒庄。在过去一百年的时间里,葡萄种植业中的相关决策——栽培、剪枝、灌溉和收获——基本是凭借经验乃至某种程度的神秘 主义。这是一块属于“葡萄通灵者”的地盘。来自纳帕的行家们根本无意改变已经经过一个世纪考验的传统种植方式,几个法国佬凭着什么劳什子水分传感器就想来 显摆的?门都没有!

但对于数量不断增加的A级酿酒商中坚力量,这些数据中却蕴含着可指引行动的智慧。Fruition Sciences公司的很多客户正在改变自己的灌溉技 巧,他们将生产落后的葡萄园扭转成一流的葡萄产地,而且让耗水量减少至令自己都难以相信的地步。一路走来,他们所汲取的经验教训已经远远超出了葡萄种植这 一片小小的农业天地。通过深入探索水分、阳光、产量和口味之间的关联,Fruition Sciences公司为从事各色农业生产的农户们指明了一条康庄大道,即在面对气候模式变幻莫测且水源供应不断减少的当下,如何增加作物的收成和品质。

从Fruition公司的办公室可以眺望到一家位于奥克兰Temescal 贫民区的山寨捷飞络(Jiffy Lube)。斯科拉齐是位葡萄酒方面的专家,他在蒙彼利埃高级农学院(Montpellier SupAgro)拿到了一个酿酒方面的硕士学位,这家学府是法国最顶尖的农业学校之一。之后在1999年,他便移居到美国,并在纳帕谷传奇人物罗伯特·蒙 达维(Robert Mondavi)那里谋到了一份葡萄栽培研究员的职位。初到美国的斯科拉齐几乎语言不通,他的英文大部分是跟受雇的墨西哥农场工人学的。在研究灌溉和果实 成分之间关联的过程中,他很快意识到,真正了解葡萄种植内涵的专家太少了。“我惊讶地发现,很多酿酒或葡萄园管理方面的决策都是依据经验甚至由观察得出的 不靠谱推断来制定的,”他说。

斯科拉齐以酿酒顾问的身份在世界各地周游了好几年,他渐渐发现,相比于制作完美的葡萄酒,自己对于解密葡萄种植的兴趣反倒要强烈许多。他觉得自己像是一个 混迹于工艺学家之列的科学家。在充满浪漫色彩的纳帕谷,像他这样主要是从Trader Joe’s商店里买酒喝的人并不多见。2005年,为了攻读葡萄栽培学的博士学位,斯科拉齐回到了法国。当时他成功说服了五家具有代表性的纳帕谷酒庄—— Dana Estates、Ovid、Napa Valley Reserve、Roy Estate和Vineyard 29——负担自己的研究开支,作为交换,他会利用这些酒庄的葡萄园作为实验基地。2006年,在一位共同朋友的介绍下,斯科拉齐结识了现在被称之为公司 “数据狂人”的佩恩。从加州大学伯克利分校拿到机械工程学博士学位的佩恩当时正试图商业化能够测定水果糖分的定制传感器。相见恨晚的两个人很快意识到,他 们可以将各自的才华结合在一起,以水分为目标,共同开辟更美好的葡萄种植前景。2007年,他们自筹资金创建了Fruition Sciences,公司以精品酒庄为目标客户,致力于推广可降低种植成本的定制式传感器。

来自葡萄藤的数据
为了监控葡萄藤的水分需求,Fruition Sciences公司利用传感器去测定枝干液流。以下是传感器的工作原理。
——Victoria Tang


1、加热器
用维可贴固定好,这段橙色套管会对枝干进行加热。
2、热电偶
测定加热之前和之后枝干表面的温度读数,读数之差反映了流经葡萄藤的水分多少。
3、铝制气泡包装膜
隔绝会对精确测定造成干扰的外界热源(主要是阳光)。
4、上传线路
这根数据线连在一个太阳能数据记录器上,后者可以将实时信息传输到世界上的任何地方。
图片:Joe Pugliese

Fruition Sciences的收费标准是每个葡萄种植户每季10000美元,公司负责为对方建立两座监测站,并进行数据分析和设备维护(或者不包括实时监测的检验和 咨询,收费仅为1000美元)。去年投建了八座监测站的Ovid酒庄是Fruition Sciences公司最大的客户之一。而酒庄的第二代酿酒师奥斯汀·彼得森(Austin Peterson)则是这家公司最高调的支持者,他证明了传感器阵列的确会带来改变。“以前,葡萄园管理员基本上是依靠收看下周的天气预报或检查叶片是否 应因干旱而出现枯萎卷曲来进行灌溉的,”彼得森说。“但表面现象可能会产生误导。但随着我们开始关注数据,某些现象就可以得到科学解释。”

事实上,当初在转变灌溉方式之前,Fruition Sciences也必须得用证据来说服彼得森。2007年,彼得森将Ovid酒庄15英亩(6公顷)的葡萄园一分为二,一半使用传统的目测法灌溉,另一半 使用传感器法灌溉。遵循传统的目测线索来灌溉不仅会导致灌溉深度不够,而且还会消耗更多的水并带来各种意想不到的负面效果,例如葡萄干瘪,酒精含量提升。 除此之外,这种灌溉方式还会减慢葡萄册成熟过程以及推迟收获期,在北加州地区,这都属于风险极大的不利因素,因为早秋雨季在短短几天内就会使作物收成蒙受 损失。相比之下,来自传感器的数据采集却足以带来近乎相反的有利局面:灌溉用水减少,深度增加,越到后期效果越明显。经过两年的试验之后,采用传感器法灌 溉的葡萄园不仅用水大幅减少,而且收获期也提前了。上述试验深刻地阐明了灌溉过程会对果实品质以及葡萄酒的风味和香味带来重大影响,而这一切,彼得森都看 在眼里。“就像从学士水平跳跃到博士生的水平,你对葡萄藤的生长方式一下子有了深刻的认识,”他说。“作为酿酒商,也许你很会分辨不同的风味,但现在,你 开始理解为什么会存在不同的风味。”

纳帕谷最古老的酒庄成立于十九世纪中期。这些开拓者带着从法国顶尖葡萄酒生产商——如从十二世纪就开始酿造葡萄酒的 波尔多左岸(Left Bank)地区的酿酒商——那里学来的技艺,开始在美国进行葡萄酒生产。在左岸地区,丰沛的夏季降雨带来了大量的地下水,这使得葡萄园管理者可以密集地种 植葡萄。因此,早期纳帕谷农民的葡萄种植方式都大同小异。“他们认为,只要将最好葡萄园的种植经验移植过来,就能种出最好的果实,”斯科拉齐说。

但纳帕谷不是波尔多。两地的土壤构成和光照条件都不尽相同,而且五月到十月之间的纳帕谷通常很少有降雨。在某些地区,一些特定的葡萄品种可以通过无灌溉栽 培,这意味着只能依靠降雨来获得唯一的水源供应。但针对纳帕谷地区最富盛名的赤霞珠,这种方式行不通。这里的农民长期以来一直依靠灌溉来模拟法国地区的前 期降雨以供应给处于生长旺季的葡萄植株,通过修剪叶冠来获取充足的阳光,让葡萄藤紧密地缠绕在一起。“如果在配套和种植密度上做得更好一些,我们完全可以 抛弃灌溉,”斯科拉齐说。“灌溉需求其实是源自错误的种植模式。”

过度灌溉不仅仅是浪费,它还会起到适得其反的效果。要理解这一点,我们必须得从葡萄尤其是用来酿造高品质葡萄酒的品种的几点特性开始谈起。首先,葡萄长在 藤上,藤需要支架才能获得阳光。一旦获得了阳光和水分,藤就会进入所谓的生长状态并发出新叶。但是,当资源稀缺时,感受到压力的葡萄藤就会进入再生状态, 使浆果熟化,希望借助鸟类的力量让下一代迁移至资源更富庶的地区。这就是为什么很多优质葡萄酒是由种植在多岩石山坡上的葡萄植株所生产出来的,因为这样的 山坡不仅土壤贫瘠,而且很难蓄水。也就是说,从一开始,这些陷入绝望的葡萄藤便将大部分的心血都灌注到了浆果之中,而果实们也因此更快地到达了最优成熟 期。此外,和其他农业生产不同的地方在于,获取更饱满的果实并不是葡萄种植的最终目标。水分会导致葡萄果实偏大——但这并不是什么好事情,因为大部分的风 味物质存在于皮中,相比之下,豌豆大小的葡萄才是最好的,因为它的皮肉比例较高。

这也正是为什么Fruition公司会建议客户在生长早期断水而一旦进入果实成熟期进行深度灌溉的原因。到了成熟期,葡萄藤会尽全力将营养转化为果实的风 味。法国的种植专家有时候也会推荐在气温达到峰值或刚开始出现枯萎状况之前不进行灌溉的做法;但说起来简单,做起来却很困难。一看到叶片无精打采的样子, 我们就会觉得肯定是缺水了,但实际上这时候浇水不仅会破坏葡萄藤节约资源的复杂机制,甚至还可能导致植株枯萎。“很多人以人类的行为方式来思考植物,”斯 科拉齐说。“但通过摆出姿态将自身需求告知人类并不是植物的强项。植物的进化历史比人类多出了四亿年,它们对温度和水分的调节方式非常微妙。”

葡萄园管理专家经常会对法国人口中所谓的葡萄园外观的说法感到恼火。“很多葡萄园看上就像是漂亮的衣服,看起来很是完美,叶子修剪得整整齐齐,而且全都呈 绿色,很好看,”佩恩说。“但在大多数能酿出好酒的葡萄园中,葡萄藤上的叶片在后期都会发黄,看上去就好像生病了一样。”

对于某些客户如著名品牌银橡树酒阁(Silver Oak Cellars)的酿酒商丹尼尔·巴伦(Daniel Baron)来说,上述似乎违反直觉的建议却是一种启示。“从农业的角度而言,我们通常会在初期细心照顾好葡萄。农民们一般都会提早灌溉,提早断水,提早 收获,”巴伦说。尽管从事酿酒行业已经有四十多年的历史,但数据导向系统的使用却给予了他新的自信。“任何能让我们掌握葡萄株动态的技术都是一项了不起的 发明。”

Fruition公司的所有客户在当初签约时都不是冲着节水而来的,但这种意想不到的效果却的的确确摆在了眼前。很多酒庄都是从自来水井、地下水或湖泊中 取水灌溉,对于确切的用水量他们并不知情,不过现在,他们都宣称用水量少了很多。
“我们的耗水量可能减少了75%,”纳帕鹿跃区(Stags Leap district)Cliff Lede Vineyards酒庄的酿酒商凯尔·安德森(Kale Anderson)说。另外一位客户Dana Estates在五块2英亩(0.8公顷)的园地中都用上了传感器。在其中的一块葡萄园中,灌溉用水从原来的每株36加仑至64加仑(136至242升) 锐减到0至10加仑(38升)。Dana Estates酒庄的生产总监卡梅隆·沃特(Cameron Vawter)对总体成本的剧减作了预计。“一年下来,我们就能节省580万加仑(22000立方米)的水源,”他说。

通过将Ovid酒庄的数据制成图表,佩恩得出了更为明确的结果。“从出芽到收获,一英亩的地块节省了约25毫米的降水,粗略相当于26700加仑(101立方米)的水,”他说。

来自《Wine Business Monthly》的一项调查表明,68%的北美酿酒葡萄种植者并没有使用相关设备来监控灌溉,这意味着他们主要还是依靠观察来决定是否要浇水。农户们各有 各的直觉判断,他们所面对的地理条件也不尽相同。但如果Fruition公司的结论可信,我们便可以顺理成章地得出这样的结论,即依靠直觉判断来灌溉的农 户肯定都是在浪费水资源。我们可以粗略计算一下:加州差不多种植着50万英亩(20万公顷)的酿酒葡萄,依靠直觉灌溉的面积为68%,即34万英亩 (13.6万公顷)。按照佩恩每英亩可节省26700加仑水资源的结论来计算,即每季葡萄所浪费的水资源约为91亿加仑(3434万立方米)。



斯科拉齐和佩恩先以酿酒葡萄作为研究对象。这种以数据为导向的研究方式也许很快就会被应用到其他各种作物上。图片:Joe Pugliese


对于所取得的节水效果,斯科拉齐和佩恩深感自豪,他们也很愿意就气候变化时期高效灌溉的重要性展开一番论述。不过, 倘若就此将他们贴上忠实环保主义者的标签,那可就大错特错了。作为企业家,他们的最终目的是要帮助客户酿出更好的葡萄酒,现在就言之凿凿地大谈贡献恐怕还 为时过早。高端赤霞珠在上市销售之前需要在酒桶中储藏数年之久,也就是说,Fruition公司大部分客户还没有开始出售在改变灌溉方式之后所酿造的葡萄 酒。虽然Harlan Estate和Screaming Eagle这些早期合作客户已经酿造出了优质的葡萄酒,但这只是他们正常的实力表现。

不过,也有一些显而易见的迹象开始露出苗头。Cliff Lede酒庄的安德森就发现,传感器技术对于改善酒庄品质不佳的地块特别有用。在Fruition公司数据的指导下,他直接给一块葡萄产出品质显然低于预 期的地块断了水。“有一块一直被评为C级的地块,我们基本上采用了旱作法,希望能让它的品级上升至A减水平,”他说。“结果前所未有的压力也让这块地产出 的葡萄酿出了前所未有的高品质葡萄酒。”Ovid酒庄取得的成果甚至更为斐然。专业评论家罗伯特·帕克(Robet Parker)在自己出版的《Wine Advocate》一书中,将Ovid酒庄2009年——即完全依照Fruition公司数据进行灌溉的第一年——所酿造的葡萄酒评为96+,满分标准为 100,这是迄今为止酒商获得的最高评分。

对于灌溉新技术,很多酿酒商虽然没有表现出直接的敌意,但依然顾虑重重。“对于我们而言,农业即意味着直觉、常识以及我们与土地之间的联系,”来自 Abreu Vineyard酒庄的布莱德·格里姆斯(Brad Grimes)说。格里姆斯掌握了大量的数据来支撑自己的理论。自1997年以来,Abreu酒庄不但荣获了Wine Advocate评出的六项满分,而且此后的得分一直保持在95分以上。“我们没有采纳任何类似的数据服务,我们对高科技总是敬而远之。Fruition 公司的行为一直比较激进。也许我们的做法也有些过时和守旧,但这么多的数据我应对不过来。他们生意经中所谓的科学让我无所适从。”

其他一些酿酒商的态度甚至更为直接。“传统的葡萄种植方式让我赢得了竞争,”杰森·伍德布里奇(Jayson Woodbridge)说,作为一名酿酒商,他拥有Hundred Acre、Cherry Pie和Layer Cake等多家酒庄。自2004年以来,Hundred Acre酒庄出产的红葡萄酒都获得了Wine Advocate杂志给出的96分以上的高分,2007年甚至拿到了100的满分,这些葡萄酒的售价通常都在每瓶500美元以上。即便是Layer Cake这样的低端酒庄,其出品的售价为不到15美元的普通葡萄酒,也能获得90左右的不错评分。伍德布里奇觉得那些听从Fruition建议的人纯粹是 自找麻烦:“如果他们告诉我,在天热之前就开始浇水是错误的做法,我会直接让他们滚蛋。想想看,葡萄园里都49摄氏度了,叶子都卷起来了,等到这时候再浇 水葡萄早就完蛋了。”

但与此同时,Fruition公司却在不断攻陷酿酒商们的领地,甚至是传统更为根深蒂固的种植大本营也未能幸免:波尔多地区已经有四家顶级酒庄与 Fruition签署了合作意向。虽然在波尔多灌溉是明令禁止的行为,但酿酒商们还是想搞清楚葡萄植株的耗水方式。米歇尔·罗兰(Michel Rolland)是世界上最具影响力的酿酒商之一,他同时也是Fruition的坚定支持者。担当着100多家酒庄顾问且自己拥有多家酒庄的罗兰,最近刚 刚与Fruition签订了合同,准备在自己位于阿根廷门多萨的私人葡萄园中部署传感器。“我和斯科拉齐差不多十年前就认识了。之所以关注他的研究是因为 我的目标并不是要用劣质果实酿出好酒,而是要尽可能培育出品质最佳的葡萄,”罗兰说。“液流传感器和酿酒没什么关系,但它们能让我们更好地去控制植株的生 长过程。当然,如果像以前那样凭借直觉,我们也能做得不赖,但就长远而言,墨守成规的人最终肯定是没什么出路的。”

斯科拉齐和佩恩早已为Fruition拟定了最初的商业计划,当时他们将重点放在了斯科拉齐老关系户上,他们觉得一 些精品酒庄能够负担得起早期试用费用,以证明此项技术的可靠性。2010年,两人又将目标客户扩展至瓶装酒售价低于100美元的普通酒庄。现如今,他们的 商业目标更是延伸至超越葡萄种植的其他领域。高端酿酒葡萄种植可能只代表了某种特定的技术需求,但如果可以精确地了解作物内部的转化信息,种植其他农产品 的农户也能从中获益。(斯科拉齐表示,大麻培育与酿酒尤为相似,因为大麻的效力类似于葡萄酒的风味和酒香,它是由灌溉技术直接决定的。)

鉴于此,斯科拉齐偶尔也会向一些酿酒业以外的专业人士宣传自己的科学观点。去年,在纽约大学基因组和系统生物学中心的一个礼堂里,斯科拉齐曾给一群毕业生 做过演讲。他粗略讲解了传感器阵列的基本原理和一些前期的研究成果。演讲结束以后,当时的中心负责人迈克尔·普鲁格甘纳(Michael Purugganan)对斯科拉齐的研究表示了强烈支持,国家科学基金会曾给普鲁格甘纳拨付了365万美元的资金,用于研究水分如何在基因组层面影响水 稻。

“我希望能将这些数据应用到水稻上,看看会出现怎样的效果,”他说。“要理解植物体的内在机理,就必须得搞清楚水分的输送情况。”

抱有这种想法的不止是普鲁格甘纳。Fruition公司的传感器是由Dynamax制造的,后者已经开始出售可应用于其他农作物的类似设备了。目前,纽约 大学的研究人员正在部署各种液流传感器,以便为大豆、葡萄柚、苹果、梨乃至胡桃的种植提供帮助。还有一些研究人员正在利用此类传感器来监控城市环境中的林 木生长。

斯科拉齐之所以离开酿酒行业,部分出于厌倦,部分出于挫败感。作为一位混迹于艺术家群体中的科学家,他渴望能在这一领域发挥更大的影响力。在纳帕 谷,Fruition已经取得了一定的成功,但猖獗的怀疑论和对数据的恐惧心理却一直让斯科拉齐疲于应付,面对各种阻力以及偶尔的谩骂行为,他经常会表现 出愤怒情绪。

所以你可能会觉得,一位著名水稻研究专家的鼓励以及更广阔农业生产领域对传感器技术所表现出来的兴趣,会大大鼓舞斯科拉齐的士气。但事实上,在回到奥克兰 以后,他并没有表现出明显的振奋情绪,他只是垂下了眼帘并摇了摇头。“早在上世纪八十年代,科学家们就曾经测试过液流传感器。我们现在所使用的传感器是在 九十年代早期成型的——想想看,从技术成型到开始使用,我们总共花费了二十年时间,”他一边说一边露出了一丝转瞬即逝的笑容,也许正是这点笑容,显露出了 斯科拉齐残存的一线希望。“不过,能获得你所尊敬的专业人士的认可还是非常有意义的。这就是一种信赖。”
前路漫漫其修远,如其彷徨,不如为未来干上一杯。

杰弗里·奥布莱恩(@jeffreyobrien)曾在2001年的第20期《连线》杂志上发表过一篇关于Weight Watchers网站新积分系统的文章。

译者:Lineker
转载自:我为葡萄狂

分类: 科技发现  标签:葡萄树 酒庄 葡萄种植   | 收藏

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