预测果汁和葡萄酒葡萄葡萄园的产量(E3186) - MSU扩展 - BOB体育,德甲多特蒙德官方合作伙伴

果汁和酿酒葡萄葡萄园产量预测(E3186)

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2015年10月19日-作者:保罗Sabbatini

简介:作物估算和葡萄生长

对葡萄园条件的清晰和准确的了解可以长期可持续地种植葡萄，用于果汁和葡萄酒生产。这些条件因季节间不一致的天气而有所不同，尤其是在北美东部的葡萄种植区。预测的气候变化可能通过增加春末和初秋霜冻事件的机会来增加这种变异性;增加的和可变的夏季热量积累，被称为增长度数或GDD;降雨事件的频率增加。葡萄和葡萄酒行业未来的经济生存和成功取决于能否理解这些条件的变化，并在努力保持经济产量和继续改善水果质量的同时考虑到这些变化。

我们制定了这个公告，通过提供工具来减少年度产量和质量的年际变化，以及由于单一年份因素造成的变化，以帮助种植者。种植者可以通过有效、准确的作物估算(CE)来减少这种可变性。通过CE，种植者可以尽可能准确地预测在任何给定季节他们将收获的葡萄数量。这种预测是必要的(1)以实现买方设定的商定的吨位目标，(2)以确定葡萄树是否平衡，即没有过度种植或欠种植，因此它们在每个季节都能产出优质的水果和健康的葡萄树，以及(3)帮助果汁和葡萄酒加商预估所需的罐体空间。

高品质成熟果实和成熟木材的葡萄酒和果汁葡萄的可持续生产力取决于暴露的叶子与保留的果实的适当比例，定义为作物负荷(Howell, 2001)。过度种植的藤本作物相对于保留重量的果实作物暴露的叶面积不足。这种类型的藤蔓会产生有害的影响，延迟果实和木材的成熟，导致藤蔓尺寸减小，限制未来的结果潜力，降低芽和木材的抗寒性。欠欠种植的葡萄树相对于保留的果实作物的重量有过多的暴露叶面积。这种类型的葡萄将有成熟的果实，但也会有过度的营养生长，导致内部冠层遮阳和延迟成熟。它将更容易发生真菌疾病，并降低果实质量(图1)。

图1。变种叶面积对康科德(葡萄labrusca L.)收获时糖积累的影响(索引为ºBrix)，种植在密歇根州(东维罗葡萄园，斯科茨代尔，密歇根州)的果汁葡萄生产。每克果实的叶面积约为15-20平方厘米(1平方厘米= 0.15英寸，1克= 0.04盎司)时，糖积累量最大。增加比例(>20，即遮荫种植葡萄藤)或降低比例(<20，即遮荫种植葡萄藤)会对收获时的最终果实质量产生不利影响，降低含糖量(Howell和Sabbatini, 2008)。

总之，我们面临的挑战是准确预测已经按常规修剪过的葡萄藤的产量，并在必要时制定作物减产策略。种植者必须(a)预测每棵葡萄树的产量(b)确定是否、何时以及在间伐时应该摘掉多少果实。坐果前疏果对产量的影响最小，因为自然发生的补偿会导致坐果增加和浆果变大。在改型期或以后，间伐会减少作物产量，但几乎不会增加果实成分或生理成熟度(Dokoozlian和Hirschfelt, 1995)。调整作物的最佳时间似乎是开花后的20 - 30天，在东部葡萄种植区，通常是在坐果和改型之间的中点。

浆果生长生理学

葡萄浆果是肉质水果，葡萄浆果的大小和重量在这个季节按照“S”形或双S型曲线模式生长，分为三个阶段(图2)。在开花或开花和结实之后，最初的浆果生长包括快速的细胞分裂和随后的细胞扩张。细胞分裂阶段(STAGE I)之后是中间阶段(STAGE II)，称为迟滞期，减少生长，最后是细胞扩张阶段(STAGE III)，糖和其他重要代谢物积累的成熟阶段(Ollat et al.， 2002)。

图2。品丽珠从坐果到收获的浆果生长(最终鲜重百分比)和糖积累(糖度)。注意双乙状结肠型的三个不同阶段(I、II和III)和阶段II结束时糖的快速积累。

阶段I:这对应于细胞分裂的一个阶段，导致浆果的大小和重量迅速增加。柔软，绿色的种子和坚硬的浆果，主要积累有机酸，如酒石酸和苹果酸，以及最低糖浓度(2-4 Brix)是这一阶段的特征。根据葡萄品种的不同，这个阶段的持续时间在4到10周之间。

第二阶段:在这个阶段，通常被称为“滞后期”，浆果生长的暂时减少，种子开始成熟，显示出颜色的变化和硬度的增加。在这个阶段，你不能再用锋利的刀切种子了。第二阶段持续1至3周，取决于品种。例如，灰比诺的II期比品丽珠短(图3)。葡萄皮颜色的变化标志着II期的结束，表明果实成熟或改型的开始。

图3。灰比诺和品丽珠在生长季节的浆果生长。一般来说，葡萄品种的浆果生长在阶段I相似，但在阶段II不同。在这种情况下，灰比诺的第二阶段(7-10天)比品丽珠(15-25天)更短。(改编自Sabbatini, Tozzini, Howell， & Wolpert, 2011。)

第三阶段:在这个成熟阶段，糖迅速积累，浆果软化。在这里，浆果的体积迅速增加，然后放缓，直到收获前几周达到一个平台。糖，主要是葡萄糖和果糖，在酸和其他色素(如叶绿素)降解时迅速积累。在成熟过程中，酒石酸不像苹果酸那样通过细胞呼吸代谢;因此，在这一阶段，其水平保持相对稳定。

作物估算方法

葡萄栽培学家已经开发了几种估算产量的系统;我们在这篇简报中描述了三种。种植者应该选择一种易于实施的葡萄园操作方法。

方法1基于采集时的聚类权重历史记录。方法2是基于“滞后期”的集群权重，“滞后期”是生长季节中浆果生长暂时放缓的时间(开花后约50至60天)。方法3是基于生长天数(GDD)积累和GDD点，此时浆果生长通常达到最终浆果重量的大约50%。估算这三种方法产量的公式使用了不同的系统，但都是基于(a)每英亩的葡萄产量，(b)每棵葡萄的集群数量，(c)最明显的集群重量(Hellman & Casteel, 2003;Wolpert & Vilas, 1992)。(a)和(b)是季节中的固定数字，而(c)是动态的，无论是在一个季节内，由于浆果生长速度的差异，还是在季节之间，由于春季霜冻发生率和影响结果的条件的差异。

两种估算方法分别涉及浆果的生理和季节生长，以及它们对最终平均簇重的影响。许多俄勒冈州种植者使用Price(1992)为黑比诺开发的滞后作物估算方法。在纽约和密歇根，许多果汁葡萄种植者使用Pool等人(1993)和Bates(2006)开发的GDD方法。我们提出了这些方法，并考虑了它们对生长在多变气候(如北美东部)的葡萄的功效。

收获聚类权重法

这种简单的估计方法依赖于从一个季节到下一个季节的一致聚类权重。每年的产量组成因天气、地点、品种和文化习俗而异。你可以用下面的公式来估计产量:

PY = (ANV x NC x CW) / 2000

地点:

PY =预测产量(吨/英亩)

ANV =每英亩葡萄树的实际数量

NC =每棵葡萄树的簇数

簇重(磅)

影响作物估算的产量组成部分:

a)产量=吨/英亩

b)吨/英亩=(产量/葡萄株)x(#葡萄株/英亩)

c)产量/株数=(簇数/株数)x(簇重)

d)簇重量=(#浆果/簇)x(浆果重量)

根据上面报告的公式，种植者每年需要测量三个参数:(1)每英亩葡萄树的实际数量，(2)每棵葡萄树的集群数量和(3)集群重量。具体参数如下:

•每英亩葡萄的实际数量(ANV):行距和藤间距决定每英亩的最大藤数。例如，葡萄园间距为6英尺乘9英尺，每英亩有807棵葡萄树。通常情况下，由于疾病、冬季损伤、重新种植或类似问题等各种原因，葡萄树的实际数量低于每英亩的最大葡萄树数量。因此，每年种植者都需要统计丢失的葡萄树数量，然后从最大数量中减去这个数字，以得到准确的结果。如果每英亩807棵葡萄树中有5%，即大约40棵葡萄树缺失或不生育，那么ANV就是767。

•每棵葡萄的簇数(NC):这个数字将取决于冬季修剪后还剩多少节(芽)。当你看到每一株葡萄时——在开花前或在改版前——就计算它们的簇数。在树叶没有模糊聚类的情况下，早期计算聚类可以提高准确性。用于计算集群的葡萄树数量取决于葡萄园的大小和均匀性。例如，在一个1- 3英亩的葡萄园中，你只需要计算4%的葡萄藤，葡萄藤的年龄和大小相同，修剪到相同的芽数。实际上，你至少应该数20棵葡萄树。选择用于集群计数的葡萄藤数量越多，产量估计就越准确。在北美东部那些较大的、不均匀的葡萄园中，选择更多的葡萄树来解决葡萄园内的可变性。此外，要有条不紊地选择藤蔓，例如，每隔一行选择第10条藤蔓。选择葡萄园内的葡萄样本，以避免边缘或边界效果。 Count all the clusters on the sample vines.

•簇重(CW):收获时簇重是任何产量预测程序的关键部分。在收获时获取聚类权重的目的不是预测当年的产量，而是为后续年份的产量预测提供记录。产量的组成部分每年变化最大，这主要是由于环境条件的变化(表1和表3)。例如，春季霜冻杀死初生芽会减少每根葡萄的簇数和簇的平均重量。此外，开花期间潮湿的天气可能导致坐果不良，并可能导致低集群重量。此外，干燥的夏季往往会降低浆果的重量，可能会降低平均集群重量。其他可能影响集群重量的因素包括灌溉、肥料、葡萄园地面管理、葡萄病害发生率和严重程度、昆虫和野生动物等栽培措施。从葡萄藤上取样，而不是从收获箱中取样。您可以使用用于集群计数的相同藤蔓来计算集群权重。通过在整个葡萄园中采样至少100个簇来获得平均簇重，称重总数并除以采样的簇数。如果没有这些数据，请使用表1所示的簇权重估计值。 Careful collection and maintenance of cluster weight records from year to year is pivotal to improve estimation. Proper record keeping will also give the grower a better sense of the annual variation related to adverse climatic conditions.

表1。表1。常见葡萄品种平均簇重(磅、克，分别为第一、第二个数)*

各种	小(< 0.3)	各种	介质(0.3 - -0.4)	各种	大(> 0.4)
卡本内弗朗	0.23 / 104	康科德	0.30 / 136	Chambourcin	0.42 / 190
赤霞珠Sauv。	0.19 / 86	Chardonel	0.36 / 163	侯爵	0.50 / 227
夏敦埃酒	0.23 / 104	lemberg	0.30 / 136	海王星	0.53 / 240
琼瑶浆	0.20 / 91	尼亚加拉	0.35 / 159	Seyval	0.43 / 195
灰比诺	0.22 / 100	比达尔布兰科	0.34 / 154
黑皮诺	0.18 / 82
梅洛	0.22 / 100
雷司令	0.18 / 82
Traminette	0.24 / 109

*资料来源:中西部葡萄生产指南，密歇根州立大学(Dami et al.， 2005)和密歇根州立大学葡萄栽培和酿酒项目(未公布数据)。BOB体育

收获聚类权重法示例:

•品种:品丽珠

•间距= 6 x 9英尺或807株葡萄/英亩

•缺少或不结实的葡萄树= 5%或约40株/英亩

•实际葡萄树数量，ANV = 807 - 40 = 767株/英亩

•平均集群数，NC = 40个集群/藤蔓

•平均簇重，CW = 0.23磅

•预测产量，PY = (ANV x NC x CW) / 2000 = (767 x 40 x 0.23) / 2000 = 3.5吨/英亩。

滞后相法

俄勒冈州的黑比诺葡萄种植者使用滞后作物估计(CE)方法。滞后期法预先假设在浆果发育的第二阶段(滞后期)，浆果约为其最终鲜重的一半，从而预测最终产量。种子硬度是浆果进入迟滞期的主要标志。如果种植者在滞后阶段对每棵葡萄的产量(每英亩吨)有一个估计，这在收获前就有足够的时间通过集群细化来调整最终产量，例如，在收获时达到所需的水果质量。滞后期估计需要测量(1)葡萄园中结果葡萄的数量，(2)每棵葡萄的簇数，(3)滞后期的簇重和(4)收获时计算的簇重。这种方法表明，在阶段II(图2和图3)，葡萄浆果大约是其最终重量的50%。因此，将聚类权重乘以2给出了收获时最终聚类权重的近似预测。这种方法的主要挑战是确定每年的滞后阶段发生的时间。种植者需要用锋利的刀劈开浆果，检查刀片切割种子的阻力。对于俄勒冈州的黑比诺，开花后大约55天会出现滞后期(Price, 1992)。

生长度日法

根据Baskerville和Emin(1969)的描述，北美东部的生长度日(GDD)通常计算于4月1日至10月31日，基础温度为50°F(或10°C)。许多果汁葡萄种植者使用在纽约为Concord开发的GDD方法(Pool et al.， 1993;贝茨,2006)。bob体育登录研究人员证明，在1100 GDD(或密歇根州的1210 GDD，见表2)或开花后大约30天，康科德的浆果重量达到收获时最终浆果重量的50%。随后密歇根的工作为其他几种酿酒葡萄品种开发了GDD模型。当gdd在1000到1700之间时，大多数品种达到其浆果重量的50%，这对应于CE的最佳时间窗口(表2)。

表2。生长度日，对应于普通葡萄酒和果汁葡萄品种收获浆果重量的50% (GDD50)。改编自达米和萨巴蒂尼(2011)。

各种	Gdd * - 50%	GDD - 50%	不同类别
夏敦埃酒	1070		酿酒用葡萄
黑皮诺	1140		酿酒用葡萄
灰比诺	1150		酿酒用葡萄
卡本内弗朗	1170		酿酒用葡萄
Marechal福煦	1180	早期 (1000 - 1200 GDD - 50%)	混合动力
芳堤娜	1180		混合动力
维格诺尔	1180		混合动力
雷司令	1190		酿酒用葡萄
赤霞珠	1200		酿酒用葡萄
康科德	1210		本地的
Chardonel	1470		混合动力
白皮诺	1470		酿酒用葡萄
Traminette	1470	晚些时候 (1400 - 1700 GDD - 50%)	混合动力
Seyval	1500		混合动力
梅洛	1700		酿酒用葡萄

*GDD - 50%计算从4月1日50°F基础温度

北美东部葡萄产量估算方法的思考

1.集群计数法．仅根据长期平均值使用集群计数有一个固有的弱点，因为它不能测量经常剧烈的不稳定的环境条件和不同的葡萄园文化实践对当前季节集群重量的影响(表3)。即使仔细收集多年的平均集群重量数据，也不能解释该地区商业葡萄品种中常见的浆果重量和每集群浆果数量的年度波动(表3)1).在东部地区，为了实现准确的CE，每年预估聚类权重是绝对必要的。使用簇数作为预测产量的手段可能会产生误导，因为每簇的浆果重量和浆果数量每年都有很大的差异。

bob体育登录从1998年到2003年，研究人员对每簇葡萄的浆果重量和浆果进行了6年的年度评估(表3)。在20个酿酒葡萄品种中，每簇葡萄的重量范围为10到89克。在1989年至1993年期间，Seyval的集群重量从188到386克不等，每集群的浆果数量从89到195个不等。从2002年到2005年，康科德葡萄的集群重量从40到97克不等，每集群的浆果数从13到27个不等(表3)。

表3。平均浆果重量、每簇平均浆果数和数年评估期间簇重量范围的年度变化。数据收集于密歇根州本顿港的西南密歇根研究和推广中心。bob体育登录从1998年到2003年。在Howell和Clearwater之后(未发表数据)。

各种	不同类别	平均浆果重量(变异%)	每丛浆果数(变异%)	记录的集群重量的最大差异(oz或g)
卡本内弗朗	酿酒用葡萄	22%	54%	0.53 / 15.1
赤霞珠	酿酒用葡萄	35%	67%	0.91 / 25.9
Chambourcin	混合动力	14%	41%	0.49 / 14.1
Chardonel	混合动力	23% 38%	0.61 / 17.5
夏敦埃酒	酿酒用葡萄	14%	46%	0.6 / 17.2
琼瑶浆	酿酒用葡萄	31%	42%	0.58 / 16.7
梅洛	酿酒用葡萄	31%	50%	1.10 / 31.3
马斯喀特Ottonel	酿酒用葡萄	25%	46%	0.55 / 15.7
白皮诺	酿酒用葡萄	31%	45%	0.70 / 20.1
灰比诺	酿酒用葡萄	30%	25%	0.36 / 10.3
黑皮诺	酿酒用葡萄	36%	47%	0.78 / 22.4
雷司令	酿酒用葡萄	29%	44%	0.72 / 20.6
Traminette	混合动力	51%	62%	3.13 / 89.3
Seyval1	混合动力	24%	54%	3.85 / 110.0
Concord2	本地的	26%	52%	2.0 / 57.0
Niagara3	本地的	16%	15%	1.4 / 40.0

数据收集自1989年至1993年芬谷葡萄园(芬维尔，密歇根州)
数据收集自2002年至2005年奥克斯利葡萄园(密歇根州劳顿)
3 . Dongvillo葡萄园(St. Joseph, michigan .) 2000年至2004年的数据

2.滞后相法．这种预测方法对于东部葡萄栽培是有问题的，因为在50%最终浆果重量的时间前提上存在差异。表2显示，黑皮诺最终簇重的50%在1140 GDD达到，或在北美东部开花后约30天达到。相比之下，根据Price(1992)的建议，黑皮诺从第二阶段开始的滞后期要晚得多(开花后55天)。我们不怀疑这种方法可能适用于俄勒冈州的黑比诺，但在北美东部收集的数据表明，这种方法不适合使用，因为我们的生长条件非常不同，并且强烈影响第二阶段的开始，最终影响最终浆果重量、簇重、葡萄产量和每英亩最终吨数。

3.生长度日法．这种方法似乎对我们的种植条件最有希望。一系列年份和品种的数据表明，影响最终平均簇重的因素每年都有很大范围的变化(表3)。对浆果重量和簇重的准确估计加上簇数可以使种植者预测该品种的最高产量。与以往各生长季的记录相比，在适当的GDD下，基于CE的作物调整将大大提高单个葡萄园块的估算精度。你可以将这种方法与最初携带额外的作物一起使用，以作为一种保险缓冲，以防止由于春季霜冻或结果不佳而导致的作物减产。该方法还允许精确调整作物与后续间伐一旦你知道结果。

我的作物预测仍然不准确，为什么?

即使有彻底的抽样、准确的葡萄数量和多年的平均集群重量数据，收获时的实际作物吨位也可能与预测的数量有很大差异。良好的CE应在实际收益率的15%以内。如果第一次尝试的作物估计不准确，不要气馁;获得的经验和数据越多，估计就越准确。没有人比葡萄园所有者和管理者更了解葡萄园，也没有人比他们更有动力实现成熟葡萄的最大可持续生产。种植者通常熟悉特定葡萄园块的可变性，知道不同的部分可以被归类为“高产”、“中等”或“低产量”。

我们建议葡萄园经理选择一些具有这些地区特色的葡萄树。然后将它们与该产量类别的葡萄数量估计数一起用作指标，以生成该地区特定季节的生产潜力估计数。首先，选择一个3藤蔓(1柱长度)面板，准确地表示该区域。为“高”、“中等”和“低”产区选择具有代表性的3株葡萄地块。如果负担得起，6株葡萄的地块更有用。在藤蔓上做记号。它们有效地作为长期理解位置-葡萄关系的基础。随着信息多年的扩展，葡萄园数据的效用也在增长。开发CE常规程序是北美东部未来果汁和酿酒葡萄生产的关键因素。它有助于确保在多变的气候条件下，多年来高品质水果的持续生产。 A grape grower who is unable to invest in or elects to ignore developing operational competence in CE is likely to be at a competitive disadvantage in tightening markets.