本文摘要:摘要:凍害在我國各地均有發(fā)生,對果樹栽培的生產(chǎn)產(chǎn)生了重大的影響。本文主要論述了果樹凍害在其易害器官上的表現(xiàn),以及果樹凍害發(fā)生的原因和形成機理,并對果樹凍害的防御措施及凍后管理進行了闡述。通過對果樹凍害的研究,掌握果樹凍害對果樹栽培的危害性和發(fā)生規(guī)律
摘要:凍害在我國各地均有發(fā)生,對果樹栽培的生產(chǎn)產(chǎn)生了重大的影響。本文主要論述了果樹凍害在其易害器官上的表現(xiàn),以及果樹凍害發(fā)生的原因和形成機理,并對果樹凍害的防御措施及凍后管理進行了闡述。通過對果樹凍害的研究,掌握果樹凍害對果樹栽培的危害性和發(fā)生規(guī)律,探索應對凍害發(fā)生前后的防御措施及事后管理辦法,從而達到減災降損的目的。
關鍵詞:凍害;果樹栽培;凍害機理;預防措施
異常天氣的發(fā)生,給人們的生產(chǎn)生活帶來諸多不便的同時還給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成重大的經(jīng)濟損失。凍害的發(fā)生會對果樹種植產(chǎn)生重大影響。有資料顯示,在1947—1993年期間,我國北方平均每8年就會發(fā)生一起較為嚴重的凍害。而蘋果最先受到?jīng)_擊,也受害最重,主要受凍部位以枝干形成層、側芽以及頂芽等器官較為嚴重。1991—1992年,因低溫凍害導致南方大部分以柑橘為主的果樹產(chǎn)區(qū)受災減產(chǎn)、果樹凍死,對當?shù)氐牧止a(chǎn)業(yè)造成了嚴重影響。新疆各類自然災害也時有發(fā)生,新疆有三大災害[1]:有害生物、低溫凍害以及大風沙塵。
這三大災害嚴重威脅著新疆特色林果業(yè)的發(fā)展。三大災害中凍害給新疆林果業(yè)帶來巨大損失。2008年的一次寒潮天氣,導致整個南疆以及東疆的哈密和吐魯番地區(qū)遭受凍害果樹面積超過4.67萬hm2,并造成超過7億元的經(jīng)濟損失。2010年受全球氣候環(huán)境影響,新疆的氣候異常,因氣象因素產(chǎn)生的最強雪災、極值降水、大風、寒潮等極端天氣導致的凍害,給新疆果樹栽培種植造成了極其嚴重的損失。因此,研究極端天氣發(fā)生規(guī)律以及產(chǎn)生的危害,在災前采取預防應對措施就十分有必要。
園藝師論文范例:淺析香果樹人工林前期生長規(guī)律
1 果樹器官凍害的表現(xiàn)
凍害的發(fā)生往往由寒流、大風降溫、持續(xù)陰雨等特殊天氣的發(fā)生而發(fā)生。一般發(fā)生在冬季12月至翌年2月間。果樹最易遭遇凍害的五個器官包括:樹干、枝條、花芽、根頸、根系。
1.1 凍害對樹干的影響樹干凍害的發(fā)生部位是距離地表50 cm以上的主干或主枝條。由于樹干陽面與樹干陰面的溫差較大,凍害導致樹干發(fā)生縱裂,樹皮與木質(zhì)部分離。受害較輕時,能夠自我愈合,受害嚴重時,樹皮外卷,甚至全株死亡。有資料顯示,凍害的受害部位有學者研究表明距離地面越近,越容易發(fā)生凍害。樹干形成層不同高度處的溫度差異導致樹干形成組織破壞的程度,離地面越近的樹干形成層溫度變化受到氣溫變化劇烈[2]。
1.2 凍害對枝條的影響由于幼樹枝條的生長停止較晚,枝條木質(zhì)部發(fā)育不能很好的成熟,導致其最先受到凍害。輕微凍害時,僅表現(xiàn)出局部發(fā)生變色;較重時枝條脫水,然后抽干干縮;嚴重時,整株樹體枝條自外向內(nèi)各級枝條均可凍死。據(jù)辛玉成[3]等人關于1993年蘋果凍害調(diào)査,一年生枝條頂部和徒長枝受凍枝率為20%,二年生以上枝條受凍率平均僅3%~4%。成熟的枝條的抗寒程度:形成層 > 皮層 > 木質(zhì)部 > 髓部。受凍較輕時,枝條髓部變色,中等凍害時,枝條木質(zhì)部變色,嚴重凍害時韌皮部受害,當形成層變色時,則植株瀕臨死亡。多年生枝發(fā)生凍害,多表現(xiàn)為樹皮的局部凍傷,易發(fā)生腐爛病等病害。
1.3 凍害對花芽的影響花芽凍害的發(fā)生會影響果實的產(chǎn)量及質(zhì)量;ㄑ渴芎χ苯佑绊懙疆斈甑墓麡洚a(chǎn)生的經(jīng)濟價值。凍害的發(fā)生,導致果樹開花坐果率不高,幼果也極易受凍脫落,果實形狀不一,嚴重影響產(chǎn)量和質(zhì)量;ㄑ枯^葉芽和枝條抗寒力低,因此花芽受到凍害也較為常見。蘋果的花芽為混合芽,一芽中有中心花及5 ~ 6朵邊花,有研究表明,邊花的抗寒力較中心花強。很多果樹的花芽萌動較早,越冬時的分化程度比較深,抗凍性比較差,因此花芽較葉芽更易受凍害。吉林農(nóng)業(yè)大學周清桂[4]等研究了不同品種各類花枝的花芽受凍情況(1985年),研究表明,研究的3個品種抗寒力由高到低均表現(xiàn)出:腋花芽> 短果枝頂花芽 > 長枝頂花芽。
1.4 凍害對根頸的影響根頸是地上部與地下部交接的地點,地上部進入休眠過程最晚而完成休眠過程最早。因根頸接近地表,溫差變化大,易受凍害。根頸凍害對果樹的栽培是致命的,嚴重的凍害能夠影響其地上部與地下部的物質(zhì)運輸,根頸凍害可引起樹勢偏弱,嚴重時導致死亡。有報道稱,內(nèi)蒙古曾發(fā)生過蘋果樹因根頸凍害導致果樹死亡的事件,對當?shù)氐纳a(chǎn)造成了巨大的損失。2007年冬季2008年春,新疆遭遇多年不遇超低溫天氣,因低溫天氣突然且持續(xù)時間長,導致新定植棗樹大面積凍害,紅棗幼樹的根莖部皮層有30%~40%發(fā)生凍裂,苗圃地中70%紅棗嫁接苗被凍傷或凍死[5]。陳桂玉[6]據(jù)調(diào)查,果樹根頸凍害的發(fā)生與樹勢有關,也與根頸部位是否保護有關。樹勢健壯的果樹,樹根頸凍害發(fā)生比較輕,而弱樹發(fā)生凍害相對較重;果樹根頸部位沒有培土的果樹發(fā)生凍害較重。因此,保護果樹的根頸與果樹的生存至關重要,易凍地區(qū)每年都需要做好御寒措施。
1.5 凍害對根系的影響果樹的地下部相對地上部耐寒力較差。因為根系沒有休眠期,所以形成層最易受凍。根系受凍后,不能及時為樹體供應養(yǎng)分,導致樹勢弱。劉效義[7]等人對葡萄根系進行研究發(fā)現(xiàn),不同層厚度的地塊,葡萄冬季根系凍害有顯著差異,土層越淺,凍害越重。姑麗娜爾·吾甫爾[8]研究了駿棗根系的凍害,實驗數(shù)據(jù)表明,根系分布在12 ~ 25 cm的主根群受到嚴重凍害,主根群分布越淺,根系凍害級別越高;主根群分布越深,根系凍害面積越大。
2 凍害的發(fā)生原因及其對果樹生理機制的影響
2.1 凍害發(fā)生的主要原因
凍害是指果樹在越冬期間遇到0 ℃以下低溫或劇烈溫變或較長期處在0 ℃以下低溫中,造成的果樹冰凍受害現(xiàn)象[9]?筛鶕(jù)果樹受凍的危害程度對凍害分級,因不同果樹的耐寒程度不一樣,不同的器官耐寒程度也不同。因此,對果樹的凍害分級標準不唯一。黑龍江 省 園 藝 研 究 所 將 仁 果 類 果 樹 凍 害 分 級 標 準(1970)分為0 ~ 5級6個等級;華中農(nóng)學院將柑橘類凍害鑒定分級標準(1980)也分為0 ~ 5級6個等級。根據(jù)果樹受凍的不同器官對果樹的受凍情況進行凍害分級,可以用凍害指數(shù)表示[9]。通過對凍害果樹調(diào)查,運用公式計算,判定凍害指數(shù)大小。
凍害的指數(shù)越大,則說明凍害發(fā)生越嚴重。輕微的凍害可以采用適當?shù)姆绞竭M行挽救,而嚴重凍害的發(fā)生是滅絕性的,更是不可逆的,往往導致果樹受凍死亡,造成的經(jīng)濟損失不可估量。從宏觀的角度看,果樹凍害發(fā)生的主要因素是低溫。長期的低溫環(huán)境導致細胞內(nèi)水分的結冰,冰凍導致細胞脫水等因素導致植株水分及養(yǎng)分的不能供應而死亡。氣溫的大幅度下降、持續(xù)0 ℃以下低溫、長期低溫高濕環(huán)境、樹干長時間積雪、果園大霧彌漫、氣溫上升過快等情況的發(fā)生都是果樹嚴重受凍的主要成因[10]。凍害的發(fā)生與果樹的內(nèi)在因素有關系。如,果樹自身的品種、抗寒性、秋季環(huán)剝、嫁接高度[11]以及樹勢強弱等對果樹凍害的發(fā)生也有一定的影響。凍害的發(fā)生也與外在的環(huán)境密切相關,如,冬季積雪、沙塵、陰雨、霜寒、以及防風林建設等亦有顯著的影響。自然條件下,對果樹凍害影響最大的兩個因素為:溫度和水分。有學者研究表明,極端低溫是果樹凍害的主要原因,日平均氣溫下降幅度對凍害的發(fā)生影響相對較小[12]。
2.2 果樹凍害產(chǎn)生的生理機制
從微觀的角度看,外界溫度下降超過0 ℃,樹體細胞間隙、原生質(zhì)和細胞壁間及原生質(zhì)因為有水溶液的存在,達到冰點后結冰,結冰使膜相由液晶態(tài)變?yōu)槟z態(tài),導致細胞膜破損,導致細胞死亡[13]。細胞間隙結冰,導致細胞內(nèi)水分外滲,最終因生理失調(diào)而造成傷害。降低細胞膜活性,使細胞失去活力。因為細胞膜遭到破壞,細胞內(nèi)外結冰,形成冰晶,導致膜內(nèi)大量溶質(zhì)外滲,細胞內(nèi)的原生質(zhì)因結冰而停止或減慢流動;最終導致植物水分代謝失調(diào),使細胞吸水能力和蒸騰速率都顯著下降;酶活性受到嚴重影響,植株的光合速率減弱甚至停止。有學者研究發(fā)現(xiàn),植物體細胞內(nèi)的生物膜體系與細胞膜的相變和植株的抗寒性有一定的關系。果樹發(fā)生凍害時,細胞膜由液晶態(tài)變成凝膠態(tài);膜系統(tǒng)結構受到破壞,膜上酶活性下降,使細胞內(nèi)原本正常的生理生化過程發(fā)生異常,最終導致植株勢弱或死亡[14]。
3 預防凍害發(fā)生的應對措施
3.1 選擇適宜的抗寒樹種和品種(砧木)可以適當選擇合適的耐寒冷品種,可適當?shù)囊眠m合當?shù)刈匀粭l件的抗寒品種,選擇風小,土層厚實的地方建園。對抗性差的新品種先小面積試種或利用抗旱性強的中間砧高接[15],然后再推廣的方式種植。李丙智[16]等人研究了采用M9 - T337自根砧種植的富士等品種在采用常規(guī)防凍措施條件下,在新疆阿拉爾市-22 ℃(2016年)以上低溫,遼寧新民市-25 ℃(2016年)以上低溫,均能夠安全越冬,沒有發(fā)生凍害現(xiàn)象。可見,抗寒砧木對預防凍害的發(fā)生具有重要意義。
3.2 灌冬水、春水因果樹冬季處于休眠期,冬季時間較長,不能及時灌水,采用灌封凍水的方式也可以很好的防止果樹遭受凍害。入冬前的防凍水以及開春的春水,對樹體保持地下部分與地上部分平衡有重要的作用[17]。適宜的田間持水量,能夠在一定程度上應對果園凍害的發(fā)生。果樹萌芽和開花時及時澆水,可以減少地溫,延遲萌芽和開花時間,或者給樹上噴水減輕低溫影響。萬興蓮[18]等人研究表明在果樹萌芽前和萌芽后灌水,能夠有效推遲花期?傮w看來,萌芽前后灌溉2 ~ 5次,可推遲花期5 ~ 8d。
3.3 培土覆蓋培土覆蓋對預防凍害的發(fā)生具有顯著地意義。通過果樹基部覆土,在樹體頸部周圍培錐形土堆厚度20 ~ 30 cm,回暖后將土扒開,不僅能夠為果樹提供充足的水分,更能起到保溫的作用。同時可利用覆地膜、鋪雜草、樹葉、廄肥等方式放置在樹頸周圍,厚度鋪放為10 ~ 15 cm,既可提高地溫3 ~ 5 ℃,又能增加土壤養(yǎng)分,最終達到達到保溫、保濕、保肥的目的[19]。
3.4 樹干涂白通過涂白不僅能起到推遲芽體萌動,對樹體起到保溫的作用,亦可防止日灼,更能防止病蟲害及野生動物對果樹的啃食。通過樹干刷白,可以減少樹體的蒸騰量,可有效預防抽條;白色能夠反光和防止輻射,以降低樹體溫度,對防御冬末春初枝條抽干及避免花芽葉芽受凍害有一定效果[20]。涂白可用石硫合劑、石灰、食鹽、植物油按照一定的比例進行混合,可配置成食鹽石灰乳劑,也可以使用商品涂白劑對樹干進行涂白,能在冬季對果樹主干起到長期的保護作用。
3.5 噴藥在寒冷的初期,對果樹噴施抑蒸保溫劑[21],增強樹體的抗寒性,抑制水分蒸發(fā),起到防凍作用。在果樹萌動前,噴植物生長調(diào)節(jié)劑[22],如乙烯利、萘乙酸、矮壯素、多效唑、赤霉素以及布蔡乙酸鉀鹽溶液等以抑制萌動,從而提高御寒能力。在霜凍及冷害到來之前,對正在萌動的果樹噴施適宜濃度的磷酸二氫鉀溶液,提高花的細胞液濃度,以增強花蕊的抗寒能力,對花器和幼果的健康發(fā)育具有一定的促進作用。
3.6 果園熏煙及時收聽天氣預報,實時關注當?shù)貧鉁刈兓,在預報的前一天晚上或根據(jù)果園的溫濕度變化,在果園內(nèi)不同地方堆放秸稈、落葉、稻殼等燃燒和發(fā)煙材料。一般情況下1 hm2果園可以點45 ~ 60個燃火點[23],具體情況依園而定。當夜間氣溫降至5 ℃時點火熏煙,亦可使用特定的放煙裝置,通過煙霧以減少土壤熱量的輻射散發(fā),煙霧在果園中的覆蓋,可以減緩地面散熱散失,增加空氣熱量,促使果園升溫3 ~ 4 ℃[24]。
3.7 其他方法可以采用葉面噴施尿素加速落葉;在果樹基部纏棉條保溫;在樹盤鋪放牛糞保溫;增施有機肥,提高樹勢;主干涂臘或豬油等方式對果園的凍害進行防御;在果園周圍建立防風障,用蘆葦、稻草、防風草把等,或者在果園周圍建立防護林帶,提高果園氣溫,減輕因寒冷造成的凍害[25]。
4 凍害發(fā)生后的管理
在果園發(fā)生凍害后,可根據(jù)受凍果樹的主干、側枝、花朵、葉顏色等外觀,以及硬度和手感變化等,以及具體受凍部位形狀、面積等,判斷果樹的凍害等級;根據(jù)果園凍害發(fā)生的具體凍害程度,采取綜合防治的措施加以管理,可采用以下幾種方法對受害后的果樹進行管理。(1)對于幼枝,或者主干遭受凍害的,及時摘除枯葉;已確定整株死亡的,及時對受凍植株予以清除,防止病蟲害的感染。(2)凍害發(fā)生后,應延遲修剪。適時采取重截,對抽干枝條進行短截,截到多年生枝健康部位,調(diào)整樹形,疏除徒長枝條,盡量做到少留花芽,減少果樹的負載量。(3)保證肥力供應。在果樹受害后,應保證充足的氮肥、適量施用磷肥和鉀肥及微量元素。通過肥力的供應,促進樹勢恢復[26]。(4)防止病蟲害的發(fā)生。果樹受凍后,嚴格檢查整個果園的果樹,對發(fā)生的病斑及時疏除刮除、涂藥,對全園進行石硫合劑的噴施,消滅病菌,防止樹體因凍害染病染蟲死亡[25]。(5)為了受災果樹今后的長遠發(fā)展,建議采用高枝換頭、引種、探索林下經(jīng)濟發(fā)展的方式以減輕或緩沖因凍害帶來的經(jīng)濟損失[27]。
5 小結及結論
凍害的發(fā)生,往往會造成較大的經(jīng)濟損失,通過對凍害發(fā)生的機理以及措施的預防,能夠有效的較少凍害對林果業(yè)造成的損失。通過對果樹凍害的發(fā)生部位可以發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律:幼樹凍害高于成年樹;幼嫩枝條受凍程度高于樹干;同一株樹,外層枝條凍害高于內(nèi)層枝條。果樹樹體陰面受凍部位大于樹體陽面等規(guī)律。通過對這些規(guī)律的研究總結,可以很好的應用并指導實踐。本文僅研究了凍害在果樹上的發(fā)生部位、凍害的形成原因機理、預防措施及害后管理,對果樹凍害的影響因子沒有系統(tǒng)闡述,有待進一步研究。
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作者:焦灰敏1,趙 航2,馮 梅1,肖莉娟1,王華強1,黃 鵬1,陳 剛1,曹亞軍1
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