1.2 关键气候参数
影响葡萄树生长和果实质量的前三个关键性气候参数是温度、阳光和降水。第四个重要的参数是营养供给,第2章“土壤”将对此进行讨论,第9.1节将讨论营养的问题。
1.2.1 温度
温度是影响葡萄树每年生长周期的首要气候参数。没有足够的温度,葡萄树就无法在生长季结出成熟的葡萄。尽管如此,从那些刚好有足够热量的地区(寒冷和凉爽,如德国北部、法国北部、英国,以及寒冷边缘地带,如丹麦和瑞典)到那些有太多热量的地区[炎热地区,如加利福尼亚州的圣华金山谷(San Joaquin Valley)],还是有一些适合栽种葡萄树的地点。而后者可能更适合种植餐食葡萄。
单独品种可以优先选择合适的地点,比如芳香型的白葡萄品种,如巴克斯(bacchus)和雷司令(riesling)在凉爽的环境中比较容易成熟,而生长活力旺盛的歌海娜(grenache)、仙粉黛(zinfandel)和黑曼罗(negroamaro)则需要炎热气候下大量的热量才能成熟(见表1.5)。
当气温低于10℃时,几乎所有品种的葡萄树都会停止生长。当气温高于10℃时,每升高10℃,生化反应速率约增加一倍,直至30—35℃,酶催化反应到达极限。超过这一温度,酶会停止工作。然而,并不是所有事情都遵循线性模式,光合作用同时受到温度、日照强度和日照时间的影响,还要考虑供水能力。理想的光合作用率会导致最快的同化速度。理想温度是指25—30℃之间,超过这个温度,生长就会放缓。因为随着温度升高,呼吸作用会继续增强,而光合作用则会趋于稳定,但超过35℃光合作用就会开始减弱。
因此,暖和的白天有助于植物光合作用制造能量,而在15—20℃凉爽的夜晚植物会通过呼吸作用来减少能量损失。所以在这个范围内,如果有一定的日夜温差,对优化植物生长来说很重要。
温度还会影响植物的营养生长(根、枝、叶)和生殖生长(花果)。温暖的温度,约25—35℃,会在冠层中促进花序的产生(见第3.1.8节),而相对凉爽一点的温度则会促进根枝叶的生长。
温度对于开花和坐果(见第3.2节)来说也至关重要。开花阶段,通常要求平均温度达到20℃来进行授粉和受精,如果温度低于15℃,花粉萌发率就会很低,甚至不会萌发。
在结果阶段,结果模式是在前一个季节确定的,而可能结果的芽在晚春时节需要较高的温度来满足它们的早期生长。春季过后,开花结果依然需要足够的温度(和光照)。不同的品种之间也存在差别,比如雷司令就非常适合凉爽的气候条件并且能在低温下发芽。
温度对于果实的成熟和葡萄树的生长都很重要。若白天温度保持在20—25℃,而夜晚温度介于10—15℃,就会非常有利于花青素的合成(见第3.4.2.3节)。当温度高于35℃就会抑制花青素的合成,而花青素对红葡萄的成熟来说至关重要。
此外,高温会使呼吸作用增强,甚至会让葡萄树消耗的糖分多于光合作用所产生的。如果持续这种状态,就会阻止树根和枝叶生长、碳水化合物的储备和果实成熟所需糖分的积累(见第3.1.1节和第3.1.2节)。在温暖或者炎热气候条件下的葡萄树需要云雾的遮挡来调节温度(见第1.2.2节),或者需要更多的阳光,或者通过叶幕管理使更多叶片暴露于阳光之下,从而让光合作用超过呼吸作用。而在低温情况下,当气温低于-15℃时,葡萄树即便处于休眠状态,也会严重冻伤甚至冻死。绝大部分欧亚种葡萄树没办法在-25℃以下存活。
与温度相关的灾害会在第11.4节中讨论。
很明显,葡萄树在理想的温度范围内生长最为良好。然而,由于纬度对温度、日照时间以及日照强度的影响,葡萄树还是能在温带区域有足够的生长空间。
1.2.2 阳光
阳光也可以被描述为太阳辐射或日晒,阳光并不会被云遮盖。阳光是植物赖以进行光合作用的能量来源,使其产生糖分以供生长、储备碳水化合物,供繁殖所需。很难将阳光的影响从温度中剥离出来,因为光照的强度经常会跟温度的升高联系在一起。
光照和温度无关的要素主要是光合作用。在光照强度达到1/3明亮程度时,葡萄叶的光合作用就会达到饱和状态,如果阳光强度进一步提升,光合作用反而会被抑制。
这意味着万里晴空的无云天气并非是光合作用的理想条件,尤其当这种条件促使温度升高时。另外一种情况是,温度很高但经常多云,比如澳大利亚的猎人谷。此地的优势是云层的遮盖,尤其是厚云层可以将阳光反射回空气中,使得葡萄园温度更低且阳光较少。因此葡萄果实可以成熟而不至于有太高的酒精度。
阳光对花序生长和坐果也很关键(见第3.2.2节)。暴露在阳光下的花序嫩芽会比在阴影下的开更多的花。
虽然暴露在阳光下会增加果实晒伤的风险,但也会使果实有更深的颜色和更好的成熟度。不过,将果实暴露在阳光下并不具有普适性。在藤蔓上结果的区域进行“去叶”以促进果实成熟,一般是凉爽产区采用的方法,但在炎热产区并不可行,因为高温会降低果实的pH值和内含的苹果酸。
阳光照射还有其他重要的优点,如改善藤条特有的褐变成熟。足量的阳光还可以建立起碳水化合物储备(见第3.1.2节)。
还有一个因素是每天的光照时间。不过白昼时长对葡萄树的年生长周期影响并不大(见第3.2节),温度才是决定葡萄树生长的首要因素(见图1.2)。一般来说,由于气候变化而导致的气温升高会加速葡萄树的生长周期。
在高纬度地区,日照长度变得很重要。相比于低纬度地区,高纬度地区的太阳辐射强度会因为阳光覆盖的地域更广阔而减弱,阳光照射角度较小使气温较凉爽。但在德国、英国等高纬度产区,尽管光照强度不大,但更长的白昼时间可以让光合作用时间更久,这也能促使某些葡萄品种达到成熟的状态。
1.2.3 降水(露、雾、雨、冰雹、雨夹雪、雪)
葡萄树需要水分才能生存和生长。没有足够的水分,葡萄树的生长、潜在产量、果实质量都会受到严重的影响。
据估算,在凉爽气候下,一块未经过灌溉的葡萄园大约需要500毫米的降水量,而温暖气候下的葡萄园则需要750毫米。全球葡萄种植区域的年降雨量基本都低于700—800毫米,但也有例外,比如葡萄牙境内具有海洋性气候特点的绿酒产区(Vinho Verde)(约1 500毫米)和阿根廷的大陆性气候产区门多萨(Mendoza)(约200毫米)。
供水量不仅仅指每年的总降水量,还包括降水季节,以及雨水从地上蒸发的速度。土壤的持水能力也是关键(见第2.1.3节),细腻壤土的持水能力是粗糙沙土的6倍。
潮湿的海洋性气候区域常年降雨,土壤的排水能力就非常关键,如果排水不及时会导致水涝。
一旦新的葡萄根系和嫩枝开始生长,夏天和成熟季持续的湿润气候是导致粉霉和灰腐菌等真菌病害的重要因素。事实上,任何一种情况导致的水分过量都会引起病害风险(见第11.2节)。
在季节性降雨的区域,供水能力对于非灌溉的葡萄园来说就成了重要因素。在植物生长的关键节点,比如开花或者坐果期,合适的时间、足够的雨水可以促进生长,否则就会影响最终产量。地中海气候的降雨集中在冬季,这意味着若不考虑灌溉因素,土壤就需要在非雨季储藏足够的水分来供给葡萄树。例如,赫雷斯(Jerez)的特殊石灰岩土壤的持水能力就令人赞叹,白垩土也能吸收大量的水。可以通过毛细作用缓慢把这些水释放并输送给土壤和葡萄树。
低密度种植是应对地中海气候下葡萄生长季干燥缺水的策略之一,原理是让葡萄树的根系有更广阔的空间去寻找水源。在不使用灌溉系统的西班牙拉曼查(La Mancha)产区,有着全欧洲最低的种植密度,每公顷仅1 000棵葡萄树。1毫米降雨量相当于每平方米一升,因此,拉曼查每年300毫米降雨量相当于每棵树获得3 000升水[300升×(100米×100米)/1 000/公顷]。与之相比,波尔多的种植密度大约为每公顷9 000棵树,年降雨量为850毫米,相当于每棵树约945升水。拉曼查的葡萄树比波尔多更需要水,因为拉曼查的水分蒸发速度快得多。而在波尔多,虽然每棵树所获得的降水量少,但蒸发量少,因此水分反而有些过量。所以,在波尔多,土壤的排水能力相当重要,尤其在关键的时间节点,比如开花、结果和采收期。
实行灌溉作业的葡萄园通常在年降水量满足不了葡萄树需求的产区。作为一种简单的供水方式,灌溉的优势在于可以及时而集中性地为葡萄树补充适量水分(见第9.4节)。
有关降水的风险将在第11.4节中讨论。