最近的极端寒冷事件在密歇根州的葡萄种植区产生了不同的温度和不同的结果

北极空气进入五大湖的运动表明了地点和品种选择的重要性,湖泊效应的影响,混合葡萄栽培和其他因素在酿酒葡萄生产中。

死葡萄芽

在温和的12月之后,密歇根州在2019年1月经历了两次极端寒冷事件。第一次是1月18日至22日的一股干冷气流。第二次是在1月底发生的更为极端的极地涡旋事件。“极地涡旋”是在2013-2014年和2014-2015年冬季出现的,描述的是一团寒冷的极地空气,向南俯冲,给美国带来非常寒冷的温度。这两次寒冷的天气足以破坏多年生水果作物,尤其是五大湖地区的葡萄藤。

这篇文章探讨了当地的天气、气候和密歇根湖的邻近如何减少密歇根美国葡萄栽培地区(AVAs)的潜在损害,将葡萄品种和栽培品种与合适的地点匹配的重要性,以及文化实践如何影响暴露在极低冬季温度下的葡萄园的成功。

冬季冻伤取决于许多相互关联的因素,包括场地、种植的品种、积雪水平、活动前和活动期间的温度、寒冷事件持续时间和冻结期间的条件。葡萄园的管理方法和葡萄园的整体健康状况也会影响葡萄的耐寒性。密歇根州是一个大州,这些条件在密歇根州个人AVAs内部和之间差异很大。

气候和天气对冬季寒冷的影响

由于密歇根湖的调节作用,西密歇根海岸是一个理想的水果种植区。图1显示了五个密歇根ava的位置。密歇根湖的湖水比陆地变暖变冷的速度慢。在冬天,西风将冷空气吹过相对温暖的密歇根湖和整个州的西部地区。这种现象被称为湖泊效应,在湖泊附近最为明显,在内陆逐渐减弱。这些条件导致了湖效应雨雪和阴天的顺风。其结果是密歇根湖附近的地区变暖,冬天有大量降雪。

图1
图1。密歇根州五个ava和全州最低温度的位置(2019年1月21日)。资料来源:MSU气候学家Jeff Andresen。

风向在确定受湖泊效应事件影响的地区方面非常重要。一股不寻常的东风可以消除密歇根州西部的湖泊效应。更常见的西南风可以减少或消除密歇根西南部的湖泊效应。

多风、多云的天气比晴朗、平静的天气更少出现极端寒冷的风险。一层云就像毯子一样,在地表附近保存着热量。没有云层覆盖,热量会迅速流失到大气中(见“什么是辐射冻结?“从BOB体育密歇根州立大学).

寒冷事件发生前5 - 7天的温度会影响植物对寒冷的适应能力。理想情况下,逐渐稳定的温度下降给植物时间来适应和达到最大抗寒能力。被称为“寒流”的温度迅速下降并没有给植物时间来适应寒冷并达到最大抗寒能力(见“对密歇根的水果作物来说,多冷才算太冷?MSU Extension)。在这些情况下,损害可能是严重和广泛的。

图2显示了5个密歇根ava。我们可以看到,第一个寒冷事件是两个南部ava的快速寒流和三个北部ava的逐渐下降。第二次寒冷事件显示,所有5个ava的温度都逐渐下降到极低。在这些情况下,损害可能是严重和广泛的。

冷损伤的另一个重要因素是温度在损伤范围内保持多久。在有害温度下停留的时间越长,我们看到的损害程度就越严重。

图2
图2。最低温度记录在密歇根州的五个AVAs和抗寒级别的葡萄。

葡萄抗冻性:耐寒的遗传潜力

抗寒能力可以用不同的方法来衡量。一种常用的测量方法是LT50,即杀死50%花蕾的致命温度。葡萄属狐狸物种在美国大陆恶劣的气候中进化品种的诉出发耐寒(LT50范围-15至-20F)。维达斯酿酒用葡萄在温和的欧洲气候中进化品种的诉酿酒用葡萄被认为是轻度至中度轻度(LT50范围约为0至-10华氏度)(表1)。

明尼苏达大学和康奈尔大学的育种项目,重点是美国(诉出发)及欧洲(诉酿酒用葡萄)的品种,已培育出杂交品种(V. labrusca x V. vinifera)命名为寒冷气候栽培品种,这些品种具有许多有益的特性,如增强耐寒性和抗病性,其葡萄酒质量屡获殊荣。事实上,一些寒冷气候的品种,如Frontenac、Foch和La Crescent,比它们的美国父母具有更强的抗寒能力。寒冷气候栽培品种的引进扩大了潜在的英亩数,以及用于葡萄酒生产的AVAs,比如2016年成立的最年轻的AVA, Tip of The Mitt。

密歇根五个ava之间的温度变化

2019年1月21日

1月19日左右,一个低压系统和冬季风暴经过密歇根州南部。逆时针旋转的风暴带来了不寻常的东北偏北风。查看图1中的温度梯度,你可以看到从苏必利尔湖到上半岛北岸,从休伦湖到密歇根东岸,从密歇根湖和苏必利尔湖到下半岛西北岸的升高的湖泊效应温度。由于东北风的影响,密歇根西南部没有出现湖泊效应。

Fennville 1月21日,密西根湖岸边艾娃受到最严重寒流与最低气温下降五艾娃从-5.7(1月20日)到-16.7 F Fennville(1月21日),从0.3到-11.4 F密歇根湖海岸(图2)。部分Fennville艾娃跌破-10 F了三个多小时(6 - 9点),而温度在密西根湖岸边,记录在密歇根西南部研究与推广中心,5和9之间徘徊,bob体育登录几次降至-10以下(图3和图4)。在这段时间内,这两个地点的风速非常低。这表明风在密歇根湖天气调节的区域中起着重要作用(图4)。

图3
图3。气温,风和太阳辐射在西南密歇根AVAs(1月21日)。资料来源:密歇根州立大学环境气象。

在芬维尔和密歇根湖沿岸AVAs,上午9点左右阳光恢复,风和空气温度上升(图3)。在西北地区,利拉瑙半岛气温接近-5华氏度,上午7点至9点在-2.6至-4.3华氏度之间。老任务半岛AVA没有一天温度低于-1华氏度。事实上,当芬维尔和密歇根湖海岸AVAs记录的温度在-10华氏度或以下时,老任务半岛保持在0华氏度以上(图2)。1月21日,米特AVA的尖端暴露在-18.5华氏度的空气温度下,这是所有五个AVAs中最低的,并且在-15华氏度以下三个小时(上午6-9点)。

密歇根湖沿岸AVA经常刮西南风,这降低了整个地区的湖泊效应,并且可以接受非常寒冷的冬季温度,比北部地区更冷。因此,密歇根湖沿岸有高度混合的葡萄栽培。这个AVA有三天温度低于-10华氏度,一天温度低于-15华氏度(图5)。附近的芬维尔AVA也采用混合葡萄栽培,在所有五个AVA中有第二低的记录温度(1月21日为-16.7华氏度),两天温度低于-5华氏度,一天温度低于-15华氏度(图3和图5)。

图4
图4。在密歇根州AVA湖岸SWMHRC(本顿港,MI)记录的气温(1月30日至31日)。资料来源:密歇根州立大学环境气象。

极地涡旋:1月30日和31日

不幸的是,1月30日和31日,由于极地涡旋,全州气温再次下降。这次事件的特点是密歇根州刮起了大风和湖效应降雪。在这次事件结束时,风向转向西南,减少了密歇根州西南部的湖泊效应。这一事件的影响在密歇根湖沿岸AVA最为严重,温度达到-14.1华氏度(1月30日)和-15.7华氏度(1月31日)(图1、2和3)。

1月30日,西南密歇根研究和推广中心记录的气温在-11华氏度和-14华氏度之间保持了10个小时(下午1-11点)。bob体育登录1月31日,气温在-11华氏度到-15华氏度之间维持了9个小时(上午2点到11点)。密歇根湖沿岸AVA的一些部分连续暴露在低于-11华氏度的最低温度下近19个小时(图4)。

1月21日、30日和31日的低温表明芬维尔和密歇根湖沿岸的葡萄园在低温下生长得很嫩诉酿酒用葡萄即使是美国和寒冷气候品种,当温度低于这三个抗寒等级的临界范围时,初芽也会受到明显的寒冷损害(表1)。俄亥俄州立大学2014年的研究发现,100%的抗寒品种bob体育登录诉酿酒用葡萄在-11华氏度暴露6 - 9小时后,品种的初芽受损率达到100%(图5)。

图5
图5。2014年极地涡旋期间的初芽损伤。

然而,根据报告的最低温度,利拉瑙和老任务半岛的葡萄园有诉酿酒用葡萄专注于葡萄栽培的葡萄,没有暴露在如此低的温度或长时间,应该比芬维尔和密歇根湖的葡萄受到的损害要小。事实上,在西北密歇根园艺研究中心的研究葡萄园进行了一个小样本的芽和甘蔗组织评估,在雷司令和Blaufrankish品种中,只有大约15- 20%的初级芽受损(表3)。bob体育登录

虽然手套艾娃的尖端,高度专业化,寒冷气候集中葡萄栽培,被暴露在所有五个艾娃的最低气温(-18.5 F 1月21日),最多感冒天(天低于5 F)今年1月,它实际上获得了最高最低温度(0.7 F)的所有五个艾娃在寒冷的事件在1月30日和31日(图1和表2)。然而,根据报道的最低气温1月21日(-18.5度),在米特AVA尖端的葡萄园可能会看到不同程度的初芽损伤。2014年的OSU损伤评估显示,当暴露在-12.2 F时,即使是寒冷气候的品种也会遭受严重的初芽损伤(图5)。

生长季节热量累积的五年平均值表示为生长天数(GDD)和密歇根州5个AVAs在1月份记录的最近极端最低气温(表2),突出了这三种类型的葡萄(欧洲、美国和寒冷气候)对该州葡萄产区的重要性,以及如何将这些栽培品种与场地相匹配将提高葡萄园在冬季极端低温下的成功。

本文中描述的最低低温后,密歇根州AVAs的Bud和cane低温损害评估正在进行中。整个冬季都应该对葡萄园进行低温损害评估。评估花蕾和甘蔗组织的损伤情况和视觉组织(在花蕾和甘蔗组织中可以看到褐变),以确定特定品种和部位的损伤程度(图6)。根据不同的品种和损伤程度,特定的修剪可以补偿初级花蕾损伤,并帮助葡萄园恢复。

图6
图6。实验室冷损伤评估。

在极低温后对未来葡萄生产的考虑

将栽培品种匹配到合适的地点

成功的葡萄园生产最重要的文化/管理实践是将品种和栽培品种与合适的场地相匹配。例如,欧洲品种比所有其他品种更容易受到寒冷和疾病的影响,并且需要获得密歇根湖的气候调节效应。从历史上看,该州西南部的葡萄产区通常比西北部更温暖(GDD积累量更高),也更潮湿(表2)。像白粉病和霜霉病、葡萄球菌和酸腐病等病原体在潮湿/潮湿的条件下繁殖,通常在西南部比西北部的AVAs更普遍。这些不同的大气候特征对美国或寒冷气候的西南地区和大多数地区的大面积种植起了重要作用诉酿酒用葡萄种植和生产集中在密歇根西北部靠近湖岸的地区。

管理作物控制和疾病压力

修剪不当导致的过度种植(或对有活力的葡萄藤缺乏簇/芽减薄),以及疾病导致的过早落叶是密歇根葡萄抗寒性降低的主要原因。由于收成过多,葡萄在果实成熟过程中消耗了碳水化合物,否则这些碳水化合物将被用于寒冷的适应——成熟或使花蕾和木材变硬以备冬季。由于早期落叶,有时是由早秋霜冻引起的,但通常是由白粉病和霜霉病等病原体引起的,葡萄藤叶子不能将阳光转化为碳水化合物,否则这些碳水化合物将用于寒冷的适应。

表1。抗寒等级的葡萄

抗寒级

临界温度范围(LT50 F)

物种

品种的例子

非常温柔的

5到-5

大多数诉酿酒用葡萄

梅洛,赛美蓉,西拉,索夫。布兰科

温柔的

0 ~ -8

大多数诉酿酒用葡萄

霞多丽,索夫,琼瑶浆,灰比诺,黑比诺

适度的温柔

-5到-10

一些诉酿酒用葡萄,一些混血儿

雷司令,出租车。弗兰克,伦贝格,尚布欣

适度的哈代

-10到-15

大多数混合动力车

霞多丽,特拉米内特,诺顿,赛瓦尔

哈代

-15到-20

大多数诉出发

卡托巴,康科德,特拉华州

非常坚强的

-20到-30

一些混合动力车

Frontenac,福煦,LaCrescent

表2。西北密歇根园艺研究中心研究葡萄园的芽儿和甘蔗冷损伤组织评估。bob体育登录为每个品种收集10个芽藤。收集时间:2019年1月29日,下午12点

损害

雷司令(葡萄树龄9年)

Lemberger(葡萄藤9岁)

原芽损伤(%)

17

19

次生芽损伤(%)

6

4

三芽损伤(%)

2

0

甘蔗韧皮部损伤(%)

0

0

表3。地理大小,GDD积累和临界最低温度密歇根的五个ava

密歇根艾娃

成立年份

面积(平方英里)

GDD 4月1日- 10月31日(以50为基数的五年平均值)

葡萄品种(专业化)

最低温度(F)

日期为2019年1月

生长季热(GDD)

休眠季节最低温度

Fennville

1981

75000年

2717年

高度混合:

欧洲(V. vinifera)

寒冷的气候

(V. vinifera x V. labrusca)

美国

(出发)

-16.7

-6.4

-3.0

21

30.

31

第二高的

第二个最低

有两天气温低于零下5华氏度

有一天气温低于零下15华氏度

Leelanau半岛

1982

75000年

2460年

适度混合:

欧洲(V. vinifera)

寒冷的气候

(V. vinifera x V. labrusca)

-5.2

-2.3

-1.9

21

30.

31

温和的

第二高的

有一天气温低于零下5华氏度

密歇根湖岸边

1983

1280000年

3025年

高度混合:

欧洲(V. vinifera)

寒冷的气候

(V. vinifera x V. labrusca)

美国

(出发)

-11.4

-14.1

-15.7

21

30.

31

最高

Low-Moderate

连续三天气温低于零下10华氏度

有一天气温低于零下15华氏度

旧Mission半岛

1987

19200年

2371年

高度专业化:

欧洲(V. vinifera)

0.3

-0.7

-0.3

21

30.

31

温和的

最高

没有气温低于-1华氏度的日子

米特的小贴士

2016

2760年

2030年(仅2018年数据)

高度专业化:

寒冷气候杂种

(V. vinifera x V. labrusca)

-8.2

-13.2

-18.5

-5.2

-7.3

-6.6

0.6

0.7

19

20.

21

27

28

29

30.

31

最低

最低

6天气温低于零下5华氏度

有两天气温低于零下10华氏度

1天以下
华氏-15度

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