果園春管添利器 吹走惱人倒春寒科技創(chuàng)新助力現(xiàn)代果品產(chǎn)業(yè)發(fā)展

□文/董志水 路雪燕

4月7日夜間，衡水市武邑縣武羅現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)的科技團(tuán)隊(duì)微信群里，每隔一個(gè)小時(shí)，河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所果樹專家杜紀(jì)壯研究員都會(huì)發(fā)一下實(shí)時(shí)氣溫。根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，當(dāng)天夜間會(huì)迎來入春以來最嚴(yán)重的一場倒春寒。從3月份開始，杜紀(jì)壯研究員進(jìn)駐武羅現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)安裝調(diào)試擾流防霜風(fēng)機(jī)，已經(jīng)快一個(gè)月的時(shí)間了。在園區(qū)兩個(gè)試驗(yàn)園里，專家團(tuán)隊(duì)研制的6臺擾流防霜風(fēng)機(jī)嚴(yán)陣以待，一場人為制造風(fēng)力“吹走”倒春寒的試驗(yàn)即將開始。

惱人倒春寒多發(fā)果園損失大

河北省屬于典型的溫帶季風(fēng)性氣候，春季在暖陽的照耀下氣溫回升較快，但這一時(shí)期卻容易遭受來自西北的較強(qiáng)冷空氣襲擊，也就是人們常說的“倒春寒”天氣。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，特別是林果產(chǎn)業(yè)，春季是果樹開花、授粉、坐果等與產(chǎn)量形成最關(guān)鍵的時(shí)期，因此倒春寒的發(fā)生危害更嚴(yán)重，常常造成較嚴(yán)重的減產(chǎn)，甚至絕收。

據(jù)杜紀(jì)壯研究員介紹，近幾年來，河北省中南部果區(qū)頻頻發(fā)生倒春寒，對果品產(chǎn)業(yè)造成了不同程度的影響。

2018年4月5日、6日，自北向南出現(xiàn)一次寒潮天氣過程，最低氣溫在7日凌晨達(dá)到-4.3℃，我省水果遭受到不同程度的凍害，受害嚴(yán)重的地區(qū)有泊頭、阜城、辛集、晉州、威縣等，受害嚴(yán)重的樹種主要為杏、梨、葡萄、蘋果等，危害嚴(yán)重的園區(qū)減產(chǎn)達(dá)50%以上；

2019年水果生產(chǎn)雖沒有出現(xiàn)重大低溫凍害，但石家莊、衡水、滄州局部地區(qū)有花期低溫和晚霜，亦造成了一定損失；

2020年我省大部地區(qū)遭遇了低溫晚霜天氣，4月4日、9日、特別是4月21日至23日，連續(xù)3次低溫，對我省水果產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重影響，石家莊、廊坊、保定、滄州、衡水、邢臺是重災(zāi)區(qū)，據(jù)調(diào)查了解，低平原區(qū)22日晚，極端低溫均在-4℃以下，個(gè)別低洼地帶達(dá)-6℃，-4℃左右低溫持續(xù)時(shí)間約2～3個(gè)小時(shí)，梨、桃、蘋果、葡萄、杏等災(zāi)情嚴(yán)重，梨主產(chǎn)區(qū)減產(chǎn)60%～70%，個(gè)別果園絕收；露地桃、葡萄災(zāi)情較重，減產(chǎn)40%～50%，深州市蜜桃園減產(chǎn)70%。

“受人工成本和環(huán)保壓力等因素影響，傳統(tǒng)管理技術(shù)中灌水、噴營養(yǎng)劑、熏煙這些措施難以實(shí)施且防霜效果不理想，倒春寒已經(jīng)成為讓廣大果樹種植者苦惱的自然災(zāi)害，”杜紀(jì)壯研究員說。

科技利器防霜機(jī)吹走倒春寒

近年來，科研人員一直在持續(xù)研究“倒春寒”特別是果園霜凍的發(fā)生及防控措施。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在石家莊晉州市、衡水深州市307國道兩側(cè)約50米以內(nèi)的桃園損失較輕，科研人員分析認(rèn)為，307國道上過往車量帶動(dòng)的空氣流動(dòng)阻擾了冷空氣下沉，減輕了凍害。

科研人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在霜凍發(fā)生日，當(dāng)?shù)乇頊囟葹?℃時(shí)，地上垂直方向6～8米處，往往存在高于地表溫度4～6℃的暖溫層。2019年10月，河北省水果產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席專家、河北省農(nóng)林科學(xué)院副院長張建軍研究員帶領(lǐng)有關(guān)專家到日本考察果品產(chǎn)業(yè)時(shí)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，日本果樹防晚霜采取的措施就是利用這種氣溫垂直分布的逆溫現(xiàn)象在果園高空設(shè)置風(fēng)機(jī)，將高處的暖空氣吹送到地表驅(qū)散冷空氣，提高近地表溫度，阻止或減輕霜凍危害。

考察團(tuán)專家認(rèn)為日本的果樹防霜系統(tǒng)是解決河北省果樹免遭晚霜的有效辦法。但這套系統(tǒng)售價(jià)需2萬多人民幣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我省果園的承受能力。自2020年，由河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所牽頭申請了“果樹防霜擾流系統(tǒng)研發(fā)”項(xiàng)目，開始自主研發(fā)果樹防霜系統(tǒng)。

杜紀(jì)壯研究員介紹，目前，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與石家莊鑫農(nóng)機(jī)械有限公司合作，已經(jīng)研制出“果樹擾流防霜風(fēng)機(jī)”樣機(jī)。為進(jìn)一步完善樣機(jī)硬件裝備，并明確不同樹種果園“果樹擾流防霜風(fēng)機(jī)”的扇葉轉(zhuǎn)速、架設(shè)高度與角度、不同低溫條件下系統(tǒng)適宜的運(yùn)行與間隔時(shí)間、有效控制范圍等農(nóng)藝參數(shù)，在易發(fā)生晚霜危害的冀中南果區(qū)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分別在武邑縣武羅種植合作社、深州長甜源蜜桃基地等安裝了試驗(yàn)“果樹擾流防霜風(fēng)機(jī)”，涉及蘋果、梨、桃等多個(gè)樹種。

武邑縣武羅園區(qū)安裝的6臺固定式防霜機(jī)高8米，風(fēng)扇直徑1.2米，滿負(fù)荷開機(jī)可產(chǎn)生7米/秒風(fēng)速，相當(dāng)于4級風(fēng)。

從3月份以來，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)便一直駐守在武羅園區(qū)，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)開展防霜試驗(yàn)。從武羅園區(qū)及其他試驗(yàn)點(diǎn)的階段性匯總數(shù)據(jù)看，“果樹擾流防霜風(fēng)機(jī)”升溫效果與逆溫強(qiáng)度、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等有關(guān)，逆溫強(qiáng)度越大，升溫效果越明顯。初步試驗(yàn)測定，防霜風(fēng)機(jī)可升溫2～4℃。“盡管今年武羅園區(qū)沒有發(fā)生較嚴(yán)重0℃以下降溫，但從試驗(yàn)情況看，采用防霜機(jī)的果樹防霜擾流系統(tǒng)確實(shí)是一種行之有效的干預(yù)手段。”杜紀(jì)壯研究員介紹，“下一步，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將在風(fēng)機(jī)高度、送風(fēng)角度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、送風(fēng)時(shí)機(jī)等方面繼續(xù)深入研究，以進(jìn)一步提升防霜機(jī)升溫效果，確定防霜機(jī)最佳運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。”

石家莊鑫農(nóng)機(jī)械有限公司董事長胡建良介紹，現(xiàn)在為了獲得第一手實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，防霜機(jī)采取的是手動(dòng)模式，將來試驗(yàn)方案成熟后，完全可以采用自動(dòng)化調(diào)控裝置，通過手機(jī)即可遠(yuǎn)程運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。

多措并舉力促節(jié)本提質(zhì)增效

武邑縣武羅現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園始建于2015年，是河北省農(nóng)林科學(xué)院與衡水市開展的院市合作項(xiàng)目基地，園區(qū)栽培果樹2800多畝。如此大的一個(gè)種植規(guī)模，生產(chǎn)上面臨的勞動(dòng)力和勞動(dòng)成本壓力可想而知。杜紀(jì)壯研究員表示，科研團(tuán)隊(duì)為解決好園區(qū)生產(chǎn)的節(jié)本、提質(zhì)難題，包括果樹防霜擾流系統(tǒng)在內(nèi)，制定了一系列科技支撐方案：

依托省農(nóng)科院創(chuàng)新工程項(xiàng)目，由石家莊果樹研究所與石家莊鑫農(nóng)機(jī)械有限公司合作研制的水肥一體化節(jié)水灌溉系統(tǒng)，過濾系統(tǒng)采用砂石+離心+疊片組合式自動(dòng)反沖洗過濾器，保證水質(zhì)清潔，灌溉系統(tǒng)采用小管出流模式，采用智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水肥同位，水肥與果樹需求同步，精準(zhǔn)施肥灌溉，每畝果園年節(jié)水86.4方，節(jié)約用工12.6個(gè)，節(jié)約用肥12.7千克，增產(chǎn)10%以上，畝節(jié)支增收800元以上。

采用寬行距、密株距的矮化密植宜機(jī)化栽培模式，在有機(jī)肥施用、生草刈割、噴藥等生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)，提高了生產(chǎn)效率，降低了用工成本。

果樹行間種植黑麥、二月蘭、油菜等綠肥作物，可以改良土壤，增加有機(jī)質(zhì)，改善田間小氣候。

果樹株間設(shè)置簡易蜂巢，花期利用壁蜂授粉，可大大節(jié)省人工，提高坐果率和優(yōu)質(zhì)果率。

在主栽品種中心干上嫁接授粉品種，以提高授粉效率……

杜紀(jì)壯研究員表示，像武羅園區(qū)這樣的規(guī)模化果品企業(yè)，對科技支撐需求日益迫切，也為科研創(chuàng)新提供了廣闊舞臺，“今后我們將進(jìn)一步整合科技資源，以現(xiàn)代果業(yè)發(fā)展需求為指針，為我省果品產(chǎn)業(yè)振興實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展持續(xù)提供科技助力。”