趙婧敏 段中夏

摘 要:在我國北方4月份發生的強倒春寒對農作物和林果業會產生嚴重影響,造成糧食減產、林果品質差或絕收。本文以2013年4月18~21日發生在華北地區的強冷空氣形成的強倒春寒為例,分析倒春寒的發生過程、形成的原因、以及對太行山南麓(河南北部)山區及平原林果的影響和造成的災害; 從機理上分析晚霜凍對果樹果實產生凍害,影響生殖生長的原因;調查了高海拔山區和部分平原地區2013年果樹生長收獲情況,發現倒春寒溫度降到發生霜凍時,會使柿子、核桃、桃子等果樹嚴重欠收甚至絕收;提出應對倒春寒凍害需要采取的措施建議,當再次遇到倒春寒時可以提前預測有的放矢,減輕氣象自然災害帶來的損失,提高果樹產量。
關鍵詞:倒春寒;晚霜凍;山果;減產
中圖分類號:S162.5 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160432004
在我國北方倒春寒天氣是指發生在春季 3~4月份,天氣已經明顯回暖時出現的強冷空氣天氣過程,其天氣特征往往伴有大風、強降溫、雨雪、霜凍、雨淞等,且低溫持續多日[1]。強倒春寒發生的機率雖然不高,但其產生的危害非常之大。每年4月中、下旬是大多數農作物及果樹開花授粉的時期,強倒春寒使正處于生殖生長期的農作物、開花授粉的果樹受到嚴重冷 ( 凍) 害。一年之中最后一次強倒春寒天氣過程常伴隨著晚霜凍,倒春寒是整個天氣過程,其中霜凍是造成災害的罪魁禍首。霜凍的定義是指土壤表面或植物株冠附近的氣溫降至0℃以下產生冰凍的現象,有“白霜”和“黑霜”之分。晚霜凍發生的早晚對作物造成危害程度不一。近十幾年來春季的天氣更顯多變,終霜日變得更不穩定,使農業遭受霜害的危險性加大。認識理解倒春寒、晚霜凍天氣,分析其致災機理,研究應對措施,對廣大農民防災減災增長增收有很大幫助,特別是對生活條件較困苦、受災更嚴重的山區農民意義重大。
本文將對2013年4月18~21日發生在我國東部廣大地區的強寒潮天氣,引發的倒春寒、晚霜凍對太行山南麓(河南北部)的山果、果樹生產的影響進行詳細分析探討。
1 2013年4月倒春寒、晚霜凍過程分析
本文以新鄉氣象站、輝縣萬仙山、和衛輝唐莊4要素自動氣象站的觀測資料為主,歷史上4月中下旬出現倒春寒天氣的情況:1953年4月12日,日最低氣溫-1.7℃;1962年4月18日,日最低氣溫0.2℃;1978年4月21日,日最低氣溫2.8℃;1980年4月14日,日最低氣溫0.7℃;2010年4月13日,日最低氣溫0.9℃。
綜合以上分析得出:2013年4月18~21日的倒春寒天氣是歷史同期(15~25日)最嚴重的1次。
2 形成倒春寒的大氣環流背景
形成倒春寒在上游地區必須有較強的冷空氣,通過西路、中路或東北路侵入;500hPa 天氣圖上要有-40℃的冷渦或低槽,地面圖上要有1015 hPa以上的冷高壓。2013年 4月16日08時,500hPa貝加爾湖附近有閉合低渦存在,冷中心強度為-40℃,冷渦向西伸出一個橫槽,大量冷空氣在此聚合,地面冷高壓達到1020 hPa;17 日08時,西北地區東部至華北一帶地面有倒槽發展,出現大幅度升溫現象,日最大升溫超過10 ℃,這是冷鋒前的升溫;17 日20 時, 橫槽轉豎冷空氣大舉南下,冷鋒開始過境;18日20時冷空氣前鋒已到華東沿海地區(圖1),使我國東部地區溫度驟降10~20 ℃,造成了華北、黃淮的強寒潮天氣,形成強倒春寒。
3 2013年山果及平原桃子產量調查
2013年9月輝縣山區山果產量調查:轎頂山屬于太行山萬仙山山系,秋季柿子、核桃均絕收,山楂品相不好欠收;關山也屬太行山山脈,秋季柿子、核桃嚴重欠收,山楂減產。調查發現:海拔800m以上山區,迎風坡(和東北風相對)的柿子、核桃幾乎均絕收,背風坡結少量果實;海拔800m以下地區山果產量減少60%左右。
山西陽城蟒河流域的山果同樣受到影響,柿子減產、核桃品相極差,核桃30%無仁、20%仁不飽滿。
衛輝唐莊鎮種植桃樹667m2,正常年份桃子產量在2500~3000kg/667m2,2013年減產2~3kg/667m2,減產均在30%以上,是多年來產量最低的一年。
山果的減產和絕收當地農民一致認為是因為4月份的倒春寒造成的。
4 倒春寒、晚霜凍對果樹的影響分析
4月份是大多數果樹現蕾、開花、授粉、結果的季節。4月4日是唐莊鎮桃花節,花期持續1周時間,到4月20日桃樹已經座果。倒春寒及霜凍使桃樹幼果遭受凍害,表現為胚珠、幼胚部分變褐、發育不良或中途發育停止,引起落果。
平原地區柿子樹一般在4月25日前后開花;而海拔800m以上的山區氣溫比平原地區低5℃左右,柿子樹的花期比平原地區要晚半個月左右。
核桃樹在3月下旬~4月上中旬為花芽旺盛生長期,4月下旬~5月上旬為花粉授粉期。4月20日前后山區的核桃樹仍是花芽花蕾期,容易受凍害。
5 機理分析
研究表明,果實凍害是和其體內水分結冰聯系在一起的,低溫是結冰的必要條件。植物遭受凍害組織結冰有3種形式:細胞間結冰、細胞內結冰、霜質壁分離。細胞間結冰往往對植物產生致命傷害,細胞內結冰使得細胞膜和原生質遭到破壞,細胞死亡果實掉落。
果樹經過整個冬季的休養生息,春季氣溫回升,果樹生理機能也隨著萌動活躍,細胞組織水分增加,原生質濃度降低,糖分減少,此時遇急劇降溫的倒春寒天氣,很容易受危害。受凍原因為:芽頭一經萌發,幼芽含水量明顯提高,達到75%左右,細胞滲透壓降低,易受凍害;果樹芽梢、花蕾細胞壁薄,細胞抵御低溫的能力低;倒春寒突然襲擊,使得正在進行活躍生長的組織代謝紊亂。
處在開花期的果樹抵御低溫冷害的能力最弱,桃樹、核桃和柿子受影響最大,花瓣凍爛、花蕊折斷、座果率受損,產量大幅度下降。
6 應對凍害采取的措施
6.1 澆灌法
為果園灌水,能有效防止寒潮侵襲、降低地面輻射,可補充樹體水分,增加空氣濕度,提高露點溫度降低凍害程度。提前澆灌延遲花期,躲避凍害。在低溫霜凍前向果樹間歇噴水(噴2min、停2min)可使花期推遲1周以上。
6.2 熏煙法
在山坡的迎風坡下、山口入口處生火成煙,讓煙霧順風飄滿山坡以提高空氣溫度,減輕凍害。平原地區在上風方向進行,保護下游區的果樹。
6.3 果樹套袋法
對已經授粉成果的果樹,可以采取凍害前提前套袋的方法避免凍害。
6.4 遮蓋遮擋法
樹盤覆草用雜草、樹葉、秸稈等覆蓋樹盤,有條件的可以用塑料薄膜遮蓋果樹,既可保墑,又可阻隔冷空氣入侵,對保持和提高地溫,防止果樹凍害效果顯著。現在的果樹一般都是矮化種植,使得這種方法是可行的。
7 小結
本文對強倒春寒引起山果減產進行了分析,其具有代表性和廣泛性,對于北方地區林果業生產、減輕減少氣象災害具有指導意義;對于高海拔地區,遇上倒春寒更要警惕發生凍害。
強倒春寒、晚霜凍對春季各種農作物、植物產生嚴重影響,尤其是影響山果產量、平原地區果樹產量等,2013年造成了部分絕收和大面積減產30%以上的結果。
參考文獻
[1] 何維勛,梁敬.1989年7月27日華北北部異常早霜的調查分析[J].氣象,1990,16(1):53-54.
[2] 康志明,金榮花,鮑媛媛.1991-2006年期間我國寒潮活動特征分析[J].高原氣象,2010,29(2):420-428.