冠縣春季低溫霜凍與早熟大櫻桃凍害氣候分析

趙洪杰　陳廣瑞　閆景東

摘要 利用冠縣氣象站1990—2014年2—4月氣象資料，應(yīng)用氣候統(tǒng)計分析方法，對大櫻桃萌芽期、花期氣候條件、春季低溫霜凍次數(shù)、日期、天氣特點、最低溫度等要素發(fā)生規(guī)律進(jìn)行了分析和研究。結(jié)果表明，由于冠縣早春氣象條件利于大櫻桃早期萌發(fā)，同期出現(xiàn)低溫霜凍天氣對大櫻桃造成凍害。探討了早熟大櫻桃凍害防御措施，對預(yù)防大櫻桃萌芽期、花期凍害，開展農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)、減災(zāi)防災(zāi)有積極參考作用。

關(guān)鍵詞 低溫霜凍；早熟大櫻桃；凍害；萌芽期；花期；春季；山東冠縣

中圖分類號 S162.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）13-0221-02

冠縣利用黃河故道砂質(zhì)土壤和氣候條件培育出早熟大櫻桃，使這種被譽為“水果中的鉆石”的時令果品成為引領(lǐng)冠縣黃河故道發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。由于冠縣春季冷空氣活動頻繁、溫度波動大，時常出現(xiàn)低溫霜凍天氣，多次造成大櫻桃萌芽期和花期凍害損失嚴(yán)重。在參考張學(xué)河等[1]、邱鳳山[2]從果園管理角度對凍害發(fā)生規(guī)律與預(yù)防、丁錫強等[3]對大櫻桃各生育期發(fā)育和災(zāi)害氣象指標(biāo)及各生育期管理、施海燕等[4]對多個大櫻桃品種各個花器器官在不同溫度下受凍后各種受凍指數(shù)生理化指標(biāo)變化規(guī)律等研究的基礎(chǔ)上，本文根據(jù)大櫻桃花芽各個發(fā)育期凍害指標(biāo)，參考林業(yè)局大櫻桃發(fā)育期觀測數(shù)據(jù)和凍害調(diào)查情況，從氣候角度分析大櫻桃萌芽期到花期低溫霜凍發(fā)生規(guī)律與凍害產(chǎn)生的關(guān)系；以大櫻桃早熟生產(chǎn)為出發(fā)點探討了防凍措施，為減災(zāi)防災(zāi)和開展特色農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)提供參考。

1 資料與方法

利用冠縣氣象站1990—2014年2—4月氣溫觀測資料，應(yīng)用氣候統(tǒng)計分析方法，對大櫻桃萌芽期、花期春季低溫霜凍次數(shù)、日期、天氣特點、最低溫度等氣候條件的發(fā)生規(guī)律進(jìn)行分析和研究。

2 結(jié)果與分析

2.1 冠縣大櫻桃早熟栽培氣象條件

大櫻桃早期萌發(fā)是培育早熟大櫻桃的基本條件。大櫻桃萌芽和開花分別需要5～10 ℃和10～16 ℃的氣溫條件[5]，采用五日滑動平均法統(tǒng)計冠縣引種大櫻桃后每年日氣溫平均穩(wěn)定通過5、10、15 ℃界限溫度的日期和歷年平均日期（表1）。

統(tǒng)計結(jié)果表明，冠縣大櫻桃平均萌芽期在3月10—31日，早熟大櫻桃平均花期在3月31日至4月22日。由此得出，冠縣春季氣溫回升早、回升快，利于大櫻桃早期萌發(fā)，具備栽培早熟大櫻桃的基本氣候條件，培育出了具有早熟優(yōu)勢的早熟大櫻桃，果實可比同品種煙臺櫻桃提前上市7～15 d，市場競爭優(yōu)勢明顯。目前，冠縣早熟大櫻桃種植面積1 666.67 hm2、年產(chǎn)量1.2萬t，成為引領(lǐng)黃河故道發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。

2.2 低溫霜凍氣候分析

大櫻桃有喜溫不耐寒特性，花芽部分產(chǎn)生凍害的溫度為低于-1.7 ℃，花芽全部受凍的溫度為-3 ℃維持4 h，盛花期地面溫度低于-1.1 ℃產(chǎn)生凍害[5]；參考林業(yè)局大櫻桃生產(chǎn)發(fā)育期觀測數(shù)據(jù)，以萌芽期日最低氣溫≤-1 ℃、≤-3 ℃和花期4月上中旬地面最低溫度≤-1 ℃，分別作為大櫻桃萌芽期、花期凍害指標(biāo)，統(tǒng)計低溫凍害發(fā)生次數(shù)。

2.2.1 低溫霜凍發(fā)生次數(shù)。據(jù)統(tǒng)計，1990—2014年25年間大櫻桃萌芽期和花期出現(xiàn)低溫霜凍天氣過程30次37 d，分布在18年中，即有72%的年份發(fā)生大櫻桃萌芽期或花期低溫霜凍天氣。其中，出現(xiàn)低溫霜凍天氣過程2次以上的年份為8年（占32%），1993年出現(xiàn)最多，為4次。

2.2.2 萌芽期低溫霜凍氣候分析。萌芽期出現(xiàn)最低氣溫 ≤-1 ℃的低溫霜凍天氣過程19次23 d，分布在11年中，平均每個低溫霜凍年份2.1 d。其中，最低氣溫≤-3 ℃的低溫霜凍天氣過程4次6 d，分布在4年中，平均每個低溫霜凍年份1.5 d（表2）。最早出現(xiàn)時間為2014年3月1日，最低氣溫-1.6 ℃；最晚出現(xiàn)時間為2001年3月27—28日，最低氣溫-2.2 ℃。最強的低溫霜凍出現(xiàn)在1995年3月17日，最低氣溫為-4.5 ℃。

2.2.3 花期低溫霜凍氣候分析。大櫻桃花期是溫度敏感期，調(diào)查顯示進(jìn)入盛花期后若出現(xiàn)地表及以上溫度降到≤-1 ℃以下的晚霜天氣，花瓣、花蕊就會因受凍失去活性造成減產(chǎn)。統(tǒng)計結(jié)果表明，4月上中旬出現(xiàn)地面最低溫度≤-1 ℃的低溫霜凍天氣11次14 d，分布在9年中，平均每個低溫霜凍年份為1.6 d（表3）。其中，出現(xiàn)在4月上旬7次、中旬4次；最晚日期為4月15日，出現(xiàn)在1992年；最強低溫霜凍出現(xiàn)在2014年4月3日，地面最低溫度為-4.1 ℃。調(diào)查和統(tǒng)計結(jié)果都表明，冠縣大櫻桃盛花期在4月上旬中期以后，晚霜天氣發(fā)生情況與大櫻桃遭受凍害調(diào)查基本吻合。

2.2.4 持續(xù)日數(shù)≥2 d的低溫霜凍天氣。一般情況下大櫻桃發(fā)生凍害的程度與低溫霜凍持續(xù)時間成正比。25年間出現(xiàn)30次低溫霜凍天氣過程中，持續(xù)日數(shù)≥2 d的共6次（占20%），分布在5年中，其中2001年出現(xiàn)2次。出現(xiàn)在3月的有2年3次；出現(xiàn)在4月的有3年3次。最長連續(xù)日數(shù)為3 d，出現(xiàn)在2001年3月7—9日。與大櫻桃遭受凍害的調(diào)查情況基本吻合。

2.2.5 低溫霜凍發(fā)生日期與大櫻桃凍害程度。根據(jù)30次低溫霜凍天氣出現(xiàn)日期統(tǒng)計表明：3月出現(xiàn)最低氣溫≤-1 ℃的低溫霜凍天氣為上旬7次、中旬9次、下旬3次；4月出現(xiàn)地面最低溫度≤-1 ℃的低溫霜凍晚霜天氣為上旬7次、中旬4次。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，發(fā)生在3月上旬的低溫霜凍天氣對大櫻桃危害輕微，發(fā)生在中下旬的低溫霜凍天氣使部分大櫻桃花芽受凍影響產(chǎn)量；出現(xiàn)在4月上中旬的低溫霜凍引起的盛花期晚霜凍害可使大櫻桃減產(chǎn)30%～60%以上，甚至造成絕產(chǎn)。例如，發(fā)生在2009—2013年的幾次晚霜凍害就出現(xiàn)在大櫻桃盛花期，幾乎造成黃河故道區(qū)域櫻桃園絕產(chǎn)[2]，地面最低溫度為-4.1～-1.3 ℃。即大櫻桃遭受低溫霜凍凍害程度隨著花期發(fā)育出現(xiàn)越晚危害越重。

2.2.6 低溫霜凍發(fā)生的天氣特點。引發(fā)低溫霜凍天氣發(fā)生的冷空氣活動一般伴隨相應(yīng)的天氣現(xiàn)象，這些天氣現(xiàn)象與降溫幅度以及大櫻桃凍害產(chǎn)生有密切關(guān)系。

低溫霜凍發(fā)生前24 h有20次為陰雨天氣轉(zhuǎn)晴（占67%），其中8次伴有小雨或小雪（占27%）；8次是連續(xù)晴天（占27%）；2次是多云轉(zhuǎn)晴天氣。

低溫霜凍發(fā)生前24 h，最少維持12 h以上偏北風(fēng)；其中8次為24～48 h，占27%；6次為48 h以上，占20%。風(fēng)向以偏東北風(fēng)最多，為22次，占73%；其次是偏西北風(fēng)6次，占20%；其他風(fēng)向2次，占7%。10 min最大平均風(fēng)速8.0 m/s（風(fēng)力為5級）以上或瞬時最大風(fēng)速在10.8 m/s（風(fēng)力為6級）以上的12次，占低溫霜凍總次數(shù)的57%，其中出現(xiàn)7級以上大風(fēng)2次；其他大多為4～5級。

3 早熟大櫻桃凍害防御措施

早熟大櫻桃栽培，預(yù)防凍害不宜采取推遲花期技術(shù)，應(yīng)該以防凍和抗凍為重點做好果樹防凍管理和果樹園區(qū)防凍建設(shè)改造工作。

3.1 果樹防凍管理措施

一是密切關(guān)注天氣變化。大櫻桃萌發(fā)后尤其是進(jìn)入花期后，遇到2～3 d 4級以上偏北風(fēng)、遇到較強偏北風(fēng)并伴隨雨雪天氣或遇到6級以上偏北大風(fēng)天氣，都應(yīng)及早采取防凍措施。二是加強果園栽培管理。冬前加強肥水管理，促使樹體生長健壯，增加儲備營養(yǎng)；合理整形修剪、及時防治病蟲害、全面增強樹體抗性；用作物秸稈、樹葉和雜草等覆蓋樹盤等都有預(yù)防和減輕霜凍的效果。

3.2 果園建設(shè)與防凍改造措施

一是建立果園時選擇地勢偏高、向陽的地塊，或栽植防護(hù)林等[2]，可以有效減輕大櫻桃凍害。二是培育優(yōu)質(zhì)抗凍品種。采用優(yōu)良抗霜凍能力強的優(yōu)良砧木和品種培育抗凍品種、提高防凍性是最根本、最有效的措施。三是建立溫室大棚，采取設(shè)施種植。選擇矮化良種良砧櫻桃苗木，培育矮化品種、采取密植早豐栽培模式，既可有效預(yù)防凍害，又能使果實成熟期比露地栽培進(jìn)一步提前1個月左右。另外，設(shè)置增溫裝置、建設(shè)高空棚蓋和簡易活動大棚等[1]是防御大櫻桃春季凍害的成功經(jīng)驗；既能預(yù)防春季萌芽期、花期凍害，又能預(yù)防果實生長后期發(fā)生的冰雹、鳥啄、雨后裂果等情況。上述措施應(yīng)該是現(xiàn)有條件下防御大櫻桃春季低溫霜凍簡便有效的措施。

4 結(jié)論與討論

冠縣春季氣溫回升早、升溫快是早熟大櫻桃生產(chǎn)的前提，也是低溫霜凍天氣造成早熟大櫻桃凍害頻繁發(fā)生的根本原因。引種大櫻桃25年間72%的年份在萌芽期和花期發(fā)生低溫霜凍，其中32%出現(xiàn)2次以上；20%低溫霜凍天氣連續(xù)2 d以上；低溫霜凍天氣發(fā)生日期在3月1日至4月15日之間，一般發(fā)生在較強冷空氣產(chǎn)生的大風(fēng)或陰雨天氣轉(zhuǎn)晴以后，發(fā)生日期和強度具有不確定性和不規(guī)律性；低溫霜凍天氣發(fā)生越晚凍害越重，尤其發(fā)生在4月上旬中期以后的盛花期晚霜凍害危害最重。

近年來，在氣候變化大背景下，冠縣極端天氣事件呈現(xiàn)增多的趨勢，特別是晚霜凍害增多使大櫻桃生產(chǎn)風(fēng)險增大，預(yù)防凍害成為栽培管理的重中之重。早熟大櫻桃預(yù)防凍害應(yīng)以加強設(shè)施建設(shè)、擴大設(shè)施栽培面積為主，加強果園管理增加樹體抗凍性為輔；重視培育優(yōu)質(zhì)大櫻桃抗凍品種，提高果樹防凍性能，逐步替代不耐寒的老品種，提高果園整體抗凍能力。

5 參考文獻(xiàn)

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