防寒措施對越橘越冬微環境和越冬性的影響

摘 要: 以高叢越橘藍豐為試材，研究了不同防寒措施對大連地區越橘生長微環境變化規律和越冬性的影響。結果表明，2007－2008年冬春大連地區露地極端最低溫度、冷馴化及脫馴化期間的最低溫度均高于同期越橘能夠忍受的最低溫度，但露地防寒越橘越冬傷害嚴重，枝條長度枯死率達53.46%，花芽完全枯死。與對照相比，黑塑料袋外置稻草、黑塑料袋防寒對越冬期間日最低溫度、日平均溫度、日最高溫度影響不大，但明顯提高了空氣相對濕度，枝條含水量保持在較高水平，1 a生枝條長度及花芽枯死率均較低，防寒效果較好；透明塑料套袋降低了日最低溫度，提高了日平均溫度、日最高溫度和日溫度變幅，空氣相對濕度略高于對照，越冬后枝條含水量略高于對照，枝條長度及花芽枯死率較高，防寒效果較差。這說明影響大連地區越橘越冬的主要原因是水分脅迫。

關鍵詞: 越橘； 越冬抽條； 越冬性； 微環境

中圖分類號：Ｓ６６3．6 文獻標志碼：Ａ 文章編號：１００９－９９８０（２０12）０2－0278－０5

Effect of winter protection methods on the microenvironment and winter hardiness of blueberry

WU Feng-zhang1，WANG He-xin1，2，HAN Hui1，GUO Feng2

（1Research Center of Dalian University， Dalian，Liaoning， 116622 China； 2Dalian Senmao Modern Agriculture Co.，Ltd. Dalian，Liaoning 116112 China）

Abstract: Taking high-bush blueberry Bluecrop as test materials， the effect of different winter protection methods on the microenvironmental changes and overwintering ability of blueberry in Dalian was studied in this paper. The results show that， in winter and spring from 2007 to 2008 in Dalian， the extreme minimum outdoor temperature and the minimum temperature during cold acclimation and deacclimation were higher than the minimum temperature tolerated by blueberry in the same period， but outdoor planting may cause serious injury to the overwintering blueberry in such an extent that the shoot length death rate might achieve 53.46%， and the flower buds might be completely dead. Compared with controls， the cold-proofing with straw outside black plastic bag or with black plastic bags had little effect on the minimum daily temperature， the average daily temperature and the maximum daily temperature during the overwintering， but significantly improved the relative air humidity， so that the water content of shoots could be maintained at a high level， the length of one-year-old shoots and the death rate of flower buds could be maintained at a low level and the cold-proofing effect was better. The transparent plastic bagging reduced the daily minimum temperature， increased the daily average temperature， the daily maximum temperature and the daily temperature amplitude， so that the relative air humidity could be slightly higher than controls， the water content of the overwintered shoots could be slightly higher than controls， the length of one-year-old shoots and the death rate of flower buds could be maintained at a low level and the cold-proofing effect could become better. This showed that the cranberry overwintering in Dalian was mainly due to water stress.

Key words： Blueberry； Winter shoot shriveling； Winter hardiness； Microenvironment

越橘屬于杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium spp.）灌木類漿果果樹，其果實味道鮮美，富含花青素以及豐富的抗氧化成分，具有明目、防止腦神經衰老、抗癌等功效，被認為是21世紀最有發展前途的新興高檔果樹樹種[1]。我國自上世紀80年代開始從國外引進越橘新品種，并進行了產業化發展探索，預計在2010 年全國的藍莓栽培面積將發展到14 900 hm2，產量超過5 000 t[2]。由于多數越橘品種來源于美國、加拿大等地，其適宜栽培區域氣候條件較為溫和，而我國東北地區冬季嚴寒，越冬抽條是制約該地區越橘發展的因素之一。越冬傷害主要是凍害，還有因生理干旱引起的枯梢，如在我國北方一些地區出現的葡萄和蘋果幼樹冬季枯梢抽條等[3-4]。我國對越橘越冬傷害的研究較少，吳林等[5]研究表明在較為寒冷的吉林地區進行越冬保護，通過埋土防寒等形式能使植株安全越冬，但特殊年份也易產生凍害；調查發現在氣候較為溫暖的大連地區栽植的越橘未經防寒會發生較重的抽條，其原因尚不明確，因此有必要對此進行研究，并采取切實可行的防寒措施，使之安全越冬。埋土防寒普遍應用于矮叢、半高叢越橘栽培，但高叢越橘樹冠大， 主叢枝粗不易放倒，埋土防寒易造成機械損傷等，效果不理想。因此研究選擇操作簡單、成本低廉、效果良好的防寒方法是遼寧南部大連地區，乃至東北地區越橘發展中亟待解決的問題。我們通過對不同防寒措施保護下高叢越橘微環境因子的觀測以及越冬后1 a生枝條、花芽受害情況的調查，分析越冬傷害的原因，尋找適宜的防寒方法，以期為遼寧南部地區越橘露地栽培提供依據。

1 材料和方法

1.1 材料和試驗地的自然條件

試驗材料為2005年引自山東省果樹研究所的原產于美國的高叢越橘藍豐（bluecrop），栽植時苗木為4 a生，株行距為2.5 m×1.0 m，栽植后進行正常的水肥管理。試驗材料栽植在位于大連南部金州新區的大連大學農業試驗基地，地勢平坦，土壤為棕壤，pH值為7.0。栽植時進行了土壤改良，以園土∶草炭=1∶1混合后，再按1.2 kg·m-3施用硫磺粉，使pH值保持在4.0～5.5。

大連地區位于遼東半島的南端，地處中緯度的大陸東岸，屬暖溫帶大陸性季風氣候。受海洋影響明顯，夏無酷暑，冬無嚴寒，年平均氣溫為8.4～10.5 ℃，南部地區極端最低氣溫為－17 ℃～－23 ℃，北部地區為－22 ℃～－29 ℃；大于10 ℃積溫為3 300～3 700 ℃，無霜期183.5 d；年日照2 500～2 800 h，太陽輻射總量為543.92～596.64 kJ·cm-2·a-1；年降水量為600～790 mm。

1.2 方法

1.2.1 防寒處理及越橘生長微環境因子的測定 共設置3個防寒措施處理，即: （1）黑塑料袋防寒；（2）黑塑料套袋外置稻草防寒； （3）透明塑料袋防寒；對照（CK）為未采取防寒措施。具體方法是根據樹冠大小制作塑料袋，先將樹冠綁緊，然后套上塑料袋，下部用土壓實，上部綁緊，處理（2）在袋外包裹一層稻草，綁緊。采用完全隨機設計試驗方法，每個處理單株小區，5次重復。用美國生產的HOBO－H8溫濕度自動記錄儀測定不同處理材料內和自然環境中平均樹高處空氣溫度和相對濕度，設置記錄數據間隔時間為2 h。試驗從2007年12月1日開始，至第2年3月19日結束。采集數據后，比較不同處理及對照越冬期間日最低溫度、日平均溫度、日最高溫度、日溫度變幅和空氣相對濕度變化情況，比較出現極端最低溫度的1月17日不同防寒措施處理及對照樹體周圍溫度及空氣相對濕度日變化情況。

1.2.2 越橘越冬傷害情況調查 于2008年4月30日在每株樹上取6個地上分枝，南北方向各3個，調查其上１ a生枝條總長度、抽條長度、花芽數量、花芽枯死數量，計算每株樹抽條長度百分率和花芽枯死率，以5株樹平均值比較不同防寒措施對越橘越冬性的影響。

1.2.3 枝條含水量的測定 在試驗期間間隔20 d取材1次，將枝條剪截成長20 cm 左右的枝段，枝段逐一編號，精確稱重，記為W1；然后將其置于烘箱中，在105 ℃烘15 min，殺死越橘枝條組織細胞，之后再置于90 ℃烘16 h，至恒質量，稱其質量記為W2。每3個枝段為1個重復。每個處理每次測定重復3次。

枝條總含水量H （%） =[（W1－W2）/W1]×100

1.3 統計分析

利用SPSS 16.00統計分析軟件對部分指標數據進行方差分析和顯著性檢驗及相關分析。

2 結果與分析

2.1 防寒措施對越橘微環境的影響

2.1.1 不同防寒措施樹體周圍越冬期間微環境的變化 從表1可知，防寒提高了樹體周圍日最高溫度及日溫度變幅，其中透明塑料袋防寒提高幅度極大，黑塑料袋防寒次之，而黑塑料袋外置稻草防寒僅略有提高。透明塑料袋和黑塑料袋防寒均提高了樹體周圍日平均溫度，前者提高幅度高于后者，而黑塑料袋外置稻草防寒卻略微降低了日平均溫度。防寒降低了樹體周圍的日最低溫度，以透明塑料袋防寒降低幅度最大。防寒提高了樹體周圍的空氣相對濕度，其中黑塑料袋外置稻草防寒提高幅度最大。

從圖1-A可知越冬期間對照的日最低溫度出現在1月17日，為－17.36 ℃，此日3種防寒處理中僅黑塑料袋外置稻草的日最低溫度比對照高。在12月上旬對照及各防寒處理的最低溫度，均在－13 ℃以上，對照在2月下旬以后在－8 ℃以上。由圖1-B可知日平均溫度在1月中下旬達最低值，從２月下旬開始逐漸升高。從圖1-C可知日最高溫度在1月中旬至2月中旬較低，2月下旬開始逐漸升高，平均日最高溫度超過5 ℃，其中有14 d超過35 ℃，4 d超過40 ℃。從圖1-D可知，日溫度變幅變化趨勢與日最高溫度相似，其中透明塑料袋整個試驗期間處于極高水平。從圖1-E可知對照的空氣相對濕度可能受陰天、大風等氣候條件影響，變動較大，其值通常在30%~40%；黑塑料袋外置稻草的通常在80%以上，3月上旬開始至試驗結束保持在100%；黑塑料袋的通常在60%~70%，透明塑料袋的通常在50%~60%。

2.1.2 不同防寒措施樹體周圍微環境的日變化 圖2-A顯示，防寒處理及對照的溫度在當地時間上午2時降至最低，下午14時達到最高。透明塑料袋防寒使晝夜溫差遠高于對照，其余處理與對照相近。由圖2-B看出，對照及防寒處理空氣相對濕度日變化幅度較小，而各種防寒措施不僅提高了相對空氣濕度，而且使其日變化幅度趨緩。

2.2 防寒措施對1 a生枝條含水量的影響

從圖3可知，試驗開始即12月1日各種處理含水量均在48%左右，對照枝條在整個越冬期呈下降趨勢，2月中旬以前保持在較高水平，以后開始下降，3月中旬下降至34.0%，枝條呈現干枯狀態，其上花芽完全枯死。不同防寒措施枝條含水量與對照相比變化幅度較小，尤以黑塑料套外置稻草變化最小，這主要與防寒材料所起的保濕作用有關。由于防寒材料不同，透光度不同，使其內部的溫濕度不同，從而對枝條含水量產生影響。

2.3 不同防寒措施對越橘枝條和花芽越冬適應性的影響

由表2可以看出，對照的1 a生枝條長度平均枯死率、花芽枯死率均較高，表明發生了嚴重的越冬傷害。3種防寒方法中以黑塑料套袋外置稻草防寒效果最好，其次為黑塑料袋防寒，最差的為透明塑料套袋防寒。

3 討 論

多年生木本植物抗寒力在秋季冷馴化和春季脫馴化期間較弱，在完全休眠的仲冬抗寒性最強。Hancock等[6]認為高叢越橘冬季能夠忍受－20~－30 ℃的低溫。Rowland等[7]認為高叢越橘藍豐在完全休眠狀態花芽能抵抗－25.4 ℃低溫，12月以后就能抵抗－25 ℃的低溫，在早春脫馴化的后期能抵抗－10 ℃的低溫。從大連地區日最低溫度的變化過程來看，越冬期間自然條件最低溫度為－17.36 ℃，在晚秋和早春最低溫度也高于發生凍害的溫度。由此可以推斷凍害不是遼南地區高叢越橘越冬傷害的主要原因。

果樹的越冬傷害以凍害為主，例如北京地區在極端低溫－21.3 ℃的情況下除埋土防寒的葡萄1 a生枝萌芽率在50%~60%外，采用地面覆蓋薄膜+草簾、枝干纏塑料薄膜等防寒措施，可以減少根系凍害，提高枝條含水量，但芽眼的越冬存活率并沒有提高，即由于這些防寒措施沒有提高地面的溫度，從而造成低溫傷害[8]。此外因生理干旱引起的枯梢在一些果樹中時有發生，例如歐洲種葡萄芽眼能忍耐－l6～－l8 ℃的低溫，在天津市絕對最低氣溫－16.9 ℃條件下，導致露地越冬葡萄樹芽眼死亡的直接原因是樹體失水而不是低溫[3]。本研究表明各防寒處理均未提高越冬期間樹體周圍的平均日最低溫度，進一步證明低溫不是越冬傷害的主要原因。透明塑料袋防寒明顯提高了日平均溫度，而黑塑料袋外置稻草日平均溫度卻低于對照，但后者防寒效果遠強于后者，可見日平均溫度對越橘越冬的影響不大。從日最高溫度和日溫度變幅來看，在3種防寒措施中透明塑料袋防寒遠遠高于其他防寒處理和對照，但防寒效果卻低于其他防寒措施，其原因可能是陽光透過塑料膜直射樹體，提高了日最高溫度，在2月下旬以后有14 d超過35 ℃，4 d超過40 ℃，這可能導致部分枝條直接受到高溫傷害。從2月下旬開始，日最高溫度和日平均溫度較前期均有明顯升高，對照的樹體周圍空氣干燥，枝條水分蒸發量較大，而土壤尚未解凍，不能及時提供水分，導致枝條嚴重失水而干枯抽條。相關分析表明越橘樹體周圍空氣相對濕度與枝條長度枯死率及花芽枯死率呈顯著負相關，相關系數分別為－0.963和－0.956，這說明防寒措施通過提高樹體周圍的空氣相對濕度，減少了水分蒸騰散失，使枝條含水量始終處于較高水平，從而起到了越冬保護作用。綜合上述分析，認為大連地區露地越橘越冬抽條的主要原因不是低溫凍害，而是由水分脅迫引起的枝條失水。這與天津地區的葡萄越冬性相似，而不同于北京地區的葡萄越冬性。

前人對果樹防寒方法做過許多探討和研究，如采用不同材料覆蓋、設置防風障、冷棚防寒等[9]。在新疆地區極端低溫達－35 ℃條件下，采用太空被、棉被+厚膜等方法取得了較好的防凍害作用[10]。矮叢越橘、半高叢越橘在多雪地區可用堆雪防寒[11]；高叢越橘可采用高空噴灌等防寒[12]。本研究采用了幾種防寒措施，與王振興等[13]對清見橘橙的研究結果一致，透明塑料袋能夠顯著提高樹冠內日平均溫度和日最高溫度，但由于過高的日最高溫度和溫度變幅，以及較低的空氣相對濕度，防寒效果較差，不能用于越橘防寒；而黑塑料袋外置稻草防寒明顯提高了空氣相對濕度，維持枝條含水量的穩定，越橘幾乎未受傷害，此法可以在遼寧南部地區推廣應用。

參考文獻 References:

[1] HU Ya－xin，LI Jing，HUI Bo－di． Study on major nutrition and anthocyanins of Blueberry[J]． Food Science，2006，27（10）: 600－603．

胡雅馨，李京，惠伯棣． 藍莓果實中主要營養及花青素成分的研究[J]． 食品科學，2006，27（10）: 600－603．

[2] LI Ya－dong，TANG Xue－dong，YUAN Fei，ZHANG Hui． Production situation，problems and trends of small fruit in China[J]． Journal of Northeast Agricultural University，2011，42（1）: 1－9．

李亞東，唐雪東，袁菲，張會． 我國小漿果生產現狀、問題和發展趨勢[J]. 東北農業大學學報，2011，42（1）: 1－9．

[3] CHAI Ci－jiang，WANG Ming－zhong． The change of water content in grape on the security of unprotected[J]．Tianjin Agricultural Sciences，1996，2（4）: 23－24．

柴慈江，王明忠． 露地越冬葡萄樹體水分變化對越冬安全性的影響[J]． 天津農業科學，1996，2（4）: 23－24．

[4] CHEN Hai－jiang，MA Bao－kun，CHEN Si－wei． Study on physiology of shoots shrivelling of young apple trees（Var，Red Fuji）during winter[J]． Journal of Hebei Agricultural University，1993，16（1）: 41－45.

陳海江，馬寶焜，陳四維. 紅富士蘋果幼樹越冬抽條的生理學研究[J]． 河北農業大學學報，1993，16（1）: 41－45.

[5] WU lin，LI Ya－dong，ZHANG Zhi－dong，YU Qiang－bo． Studies on the winter injury of highbush，half －high highbush and lowbush blueberry[J]． Journal of Fruit Science，2004，21（4）: 341－345．

吳林，李亞東，張志東，于強波． 高叢、半高叢和矮叢越橘越冬凍害研究[J]． 果樹學報，2004，21（4）: 341－345．

[6] HANCOCK J F，LYRENE P，FINN C A，VORSA N，LOBOS G A．Blueberry and cranberry[M]//In: J．F．Hancock （ed.）．Temperate Fruit Breeding: Germplasm to Genomics．Kluwer Publishers，Dordrecht，The Netherlands，2008: 130．

[7] ROWLAND L J， OLDEN E L． Cold tolerance of blueberry genotypes throughout the dormant period from acclimation to deacclimation[J]．Hort Science，2008，43（7）: 1970－1974．

[8] LIU Jun，WANG Xiao－wei，YANG Fu－yin． Study on the security of unprotected viticulture in Beijing area and the affected factors[J]．Journal of Fruit Science，2002，19 （6）: 389－394．

劉軍，王小偉，楊福銀． 北京地區葡萄露地越冬安全性及其影響因素的研究[J]． 果樹學報，2002，19 （6）: 389－394．

[9] CHEN Xing，FENG Bao-hua，ZHANG Ling－jun，XIAO Zun－an，WANG Ying－dian． Physiological adapt ability for the north region during the period of planting through the winter[J]． Journal of Beijing Normal University: Natural Science Edition，2003，39（3）: 391－396．

陳星，馮寶華，張凌俊，肖尊安，王英典． 棕櫚在北方不同生態環境下越冬栽培適應性的生理研究[J]． 北京師范大學學報: 自然科學版，2003，39（3）: 391－396．

[10] LI Peng－cheng，GUO Shao－jie，LI Ming，SU Xue－de． Comprehensive evaluation on cold effects of the special covers for red globe grape[J]． Chinese Agricultural Science Bulletin，2011，27（6）: 206－210．

李鵬程，郭紹杰，李銘，蘇學德． 葡萄專用覆蓋材料對紅地球葡萄安全越冬防寒效果綜合評價[J]．中國農學通報，2011，27（6）: 206－210．

[11] TAULAVUORI K， BAUER E， TAULAVUORI E． Overwintering stress of Vaccinium vitisidaea in the absence of snow cover[J]． Environmental and Experimental Botany，2011，72（3）: 397－403．

[12] LYRENE P M， WILLIAMSON J G． Protecting Blueberries from Freezes in Florida，2004，968: 1－8． http: //edis.ifas.ufl.edu．

[13] WANG Zhen－xing， PENG Liang－zhi，CHUN Chang－pin，CAO Li，LINE Li－li，JIANG Cai－lun． Effects of film covering on environmental factors inside the canopies of Kiyomi tangor trees[J]． Journal of Fruit Science，2011，28（2）: 199－203．

王振興，彭良志，淳長品，曹立，凌麗俐，江才倫. 樹冠直接覆膜對清見橘橙樹冠內環境因子的影響[J]．果樹學報，2011，28（2）: 199－203．