陳龍
摘 要:研究農田小氣候特征及其與背景大氣候之間的關系,對深入了解農田生態(tài)系統(tǒng)水熱平衡特性及其生態(tài)功能具有科學意義,對充分利用氣候資源、保證作物的正常生長及防御氣象災害具有重要意義。而農業(yè)小氣候中果園小氣候顯著影響果園生態(tài)環(huán)境,影響果樹的生長發(fā)育,對果園小氣候進行人為調節(jié),將有利于果樹的優(yōu)質、豐產。該文主要分析了荔枝園生產與氣候的關系。
關鍵詞:荔枝;生產;氣候關系
中圖分類號 S66 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)18-0125-03
荔枝(Lichi chinensis Sonn.)是典型的南亞熱帶常綠果樹,喜高溫高濕,喜光向陽。荔枝在植物分類學上,屬于無患子科(Sapindaceae)、荔枝屬(Litchi Sonn.),主要分布于北緯19~24°。積溫、日照時數和有效水分等氣候因子與荔枝產量高低以及品質優(yōu)劣密切相關,其中溫度條件對荔枝花芽分化和安全越冬至關重要。
1 荔枝的建園與氣候的關系
小氣候是生物生長發(fā)育最重要的環(huán)境因子,不同的植物群落形成不同的小氣候環(huán)境,而各異的小氣候生境又構成了不同的生物群落。荔枝生產與氣候有密切的關系,只要根據荔枝不同生育期和各階段的氣候特點,改善周圍的環(huán)境,結合控梢、控穗、保花、保果、防治病蟲害等,就能夠有效地提高荔枝的產量。
1.1 溫度 溫度的調節(jié),適宜的果園環(huán)境溫度才能生產出優(yōu)質高產的果實,溫度過高或溫度過低都會傷害果樹枝條、花芽或果實,如常見的早霜和晚霜的危害。早霜會致使果實凍傷,晚霜會致使花芽或花朵凍傷,造成減產或大小年。夏季干旱、連續(xù)高溫會加劇葉面蒸騰作用,如果葉片失水超過萎蔫系數則會導致葉片枯萎,乃至樹體死亡。
果樹在一年內的生理活動中對溫度、降水、光照等都有一定需求。一般來說,氣溫在0~35℃。林木生長隨溫度的升高而加快,溫度低于0℃或高于35℃均受到抑制[3]。荔枝根在地溫23~26℃時生長最快。樹梢生長的最低溫度為16~18.5℃,而以24~29℃生長最快?;ㄑ糠只宰畹蜏囟?~2℃為宜,最低氣溫低于-2℃花器易被凍死。當氣溫穩(wěn)定通過13℃時,荔枝開始開花,20~24℃時花粉萌發(fā)率最高,開花最盛;高于26~27℃時,花芽分化、萌芽受抑制。在荔枝的系統(tǒng)發(fā)育中形成了對溫度適應范圍較小的特性,溫度條件已成為荔枝生長發(fā)育的重要條件而限制其分布區(qū)域。我國荔枝的經濟栽培區(qū)位于北緯19~24°,包含2個主要氣候區(qū):(1)南亞熱帶的閩南-珠江區(qū)和臺北區(qū),是荔枝主要經濟栽培地帶;(2)熱帶北沿的雷瓊區(qū)和臺南區(qū)。經濟栽培的南沿是海南島的儋州、屯昌、白沙、瓊海。往南除高海拔山區(qū)外,冬季缺少必要的低溫,荔枝不能開花。南亞熱帶氣候區(qū)的特點是夏炎冬冷、雨量充沛,年均溫20~23℃,日均溫大于10℃的天數在300d以上,大于10℃積溫7000~8000℃,冬季有一段低溫干燥天氣,有利于荔枝花芽分化,最冷月的均溫為10~14℃,偏北或海拔偏高的一些地方個別年份可能出現1~5d的霜期。冬季極端低溫決定了荔枝樹分布的北限。廣東英德、廣西柳州和福建霞浦是目前華南荔枝栽培的北限。但另些北部省份因局部適宜小氣候,也有少量栽培,如四川的宜賓可說是全國荔枝栽培的北沿。低溫是荔枝北移的主要限制因素,往往給次適宜栽培區(qū)的生產帶來不同程度的損失,如1976—1977年冬春季遭受低溫,浙江的荔枝除馬站以外受凍99%。
據福建1955年和1963年2次較大寒流引起的嚴重霜凍中觀察認為,-4℃是荔枝致死的臨界溫度,-2℃下便有凍害,而處于生長停頓狀態(tài)下的成年樹可耐受-2℃低溫。
在生長發(fā)育的周期中,不同發(fā)育對溫度的要求也不同。荔枝的營養(yǎng)生長在15℃時很慢,根系生長以23~26℃土溫最為適宜,枝梢生長最適宜氣溫為24~29℃。對絕大多數荔枝品種而言,花芽誘導最低溫度大于10℃成花少,最高溫度大于20℃,則很難成花。荔枝花芽顯現后,花和花穗發(fā)育受溫度影響較大,15℃時發(fā)育緩慢,20~25℃最適宜花穗發(fā)育,大于25℃則會出現較多帶葉花穗甚至發(fā)生“沖梢”現象?;ㄆ诘臏囟葘笾π』ǖ拈_放、開花期的長短、花粉的萌發(fā)、受粉受精均有重要的影響。荔枝開花的溫度雖因品種類型有所不同,但一般10℃以下少有開花(三月紅在7~10℃可見開花),18~27℃最為適宜,29℃以上則減少開花,溫度過低開花期延遲,如1961年3月福建低溫,荔枝延遲至5月初與龍眼同時開花。溫度不僅影響蟲媒傳播活動,還直接影響柱頭容受性、花粉管萌發(fā)和生長。高于30℃或低于15℃不利蟲媒傳播活動和花粉萌發(fā)生長。荔枝受粉受精最適宜溫度在23~28℃。果實發(fā)育期的溫度影響果實發(fā)育進程,日均溫15%以上有效積溫越高,果實生長發(fā)育歷程越短,反之,歷程越長。有學者以著生于同一果穗上的妃子笑早花果和晚花果為對比試材的觀察結果發(fā)現,早花果比晚花果大50%以上,其大小差異與它們發(fā)育期間所經歷的溫度條件有較大關系。
1.2 水分 果園水的調節(jié)一直是制約生產的一大難題。有許多年份因雨量的不均衡分布,導致果實早落、裂果“皮球果”增多,新梢纖細、葉小或新梢旺長,或樹冠郁閉等不良現象,所以應對果園水進行人為調節(jié)。干旱缺水時,應在傍晚向樹冠噴水,增大空氣濕度;下雨后要及時淺鋤保墑;秋季雨多時要排水,深鋤表土。在花芽分化臨界期適度控水有利于花芽分化。如果有灌溉條件,要做到適時適量灌水,切忌大水漫灌。
自然生長的荔枝要求雨量充沛,年降雨量在1200mm以上。我國荔枝產區(qū)多屬季候風氣候,年雨量1000~1200mm,雖充沛卻分布不勻,以春夏季降雨為主。最適宜生長的樹體水分狀況為黎明前的葉水勢高于-1.0MPa。花芽分化期對水分的要求減少,適度的干旱促進荔枝花芽分化,冬季降雨多易促生冬梢,致使來年無花?;ㄋ胼S分化期間適當的水分有利于花穗抽出和發(fā)育,此間水分脅迫和光照不足會減少花穗的大小和雌雄花的比例,當葉水勢小于-1.5MPa時,花穗停止發(fā)育。Menzel認為20~25℃氣溫、葉片水勢在-1.0MPa以上、平均日輻射量在6~8MJ/(m2·s)最適宜花穗的發(fā)育?;ㄆ诙嘤陮笾鞣凼芫妥焕??;ㄆ谟晁^多,多數頭黏液受沖刷,花藥不開裂,雌蕊凋萎,或因雨水多花粉腐爛,同時低溫陰雨也影響昆蟲活動,雌花得不到授粉。荔枝果實發(fā)育為時較短,生長快,需要一定的雨量,但幼果期多雨常導致土壤積水,影響吸收根的活力,造成大量和集中的落果,此期土壤水分脅迫也會影響果皮的正常發(fā)育,形成小果,甚至脫落。果實發(fā)育中后期需要水分最多,缺水則果實變小,提早成熟,久旱驟雨,特別是我國華南地區(qū)果實近成熟季節(jié)常有熱帶風暴襲擊,極易引起大量落果、裂果,嚴重影響產量。endprint
群落的小氣候與曠地存在顯著差異,林木具有顯著的降溫增濕效應。由于不同生長時期林木的生物群落結構不同以及郁閉度和熱力性質等的差異,導致不同林木群落的降溫增濕作用不盡相同,各小氣候要素隨時間變化狀況也存在差異,這將對不同生長時期林木群落的植物生長、發(fā)育等產生影響。
相對濕度的大小直接反映空氣中水分距離飽和的程度,相對濕度愈小,表明當時空氣水分距離飽和愈遠。相對濕度的大小不僅隨大氣中水汽含量而變,也隨著氣溫而變化。
荔枝林增濕效應顯著,對于植被群落水熱平衡具有重要影響,人工荔枝林所具有的顯著而穩(wěn)定的增濕效應,全年月平均相對濕度均高于背景大氣候7%左右。荔枝林氣溫,相對濕度等小氣候因素與背景大氣候相比,具有相同的時間變化趨勢,并存在顯著的線性關系。另一方而,較高的相對濕度,有利于荔枝霜疫霉病等病蟲害的發(fā)生發(fā)展。
1.3 光照 光照的調節(jié),光照是果樹葉片進行光合作用的必備條件,果樹經濟產量與光合面積、光合能力、光合時間和光合產物的分配利用緊密相關。據已獲數據,荔枝秋梢葉片的凈光合速率(CO2)大約為3.2μmol/(m2·s),最大為12μmol/(m2·s)左右。傳統(tǒng)上有“向陽荔枝”一說,意即荔枝在樹冠透光度差的情況下,偏向冠幕外圍及頂部結果。據分析報道,12月至次年1月的日照時數與產量呈正相關(r=0.605)。開花和幼果發(fā)育期間,以晴天為主適度光強下,有利于加速花藥成熟、花粉散發(fā)和昆蟲活動,但光照過強,會因蒸發(fā)量大致使花絲凋萎、柱頭黏液干枯而影響授粉受精。小果需要充足光照才能正常發(fā)育,對幼果的遮蔭試驗表明,在花后7d處理為甚。成熟期充足的光照能促進果實成熟和增進果實品質,但此時光照過強會造成果實日灼現象,并加劇裂果發(fā)生。
1.4 風 風的調節(jié)的調節(jié)人為措施雖然效果不大,但卻不能等閑視之。影響空氣流通對果樹生長不利,有害的二氧化硫等氣體則是愈少愈好,有時工廠排出的污染氣體,亦會造成對果樹的危害。所以須保證氣流通暢,修剪時應去除密生枝。行間枝要及時回縮,利于通風。土壤中空氣成份對不同果樹影響不同,如果土壤中水分過多,則通氣不良,有害物質如H2S、CH4、CO2積累多,則對根系有毒害作用,其中核果類最敏感,仁果類次之。所以在生長季節(jié)雨水多時或灌溉后要及時排水。深翻土壤尤為重要。
微風促進氣體交流對荔枝傳粉、增加光合效率和減少病害有利,在強日照時,微風可降低葉溫,避免日灼。花期忌吹西北風和過夜南風。大風和熱帶風暴對果實發(fā)育為害最大,大風導致大量落果,熱帶風暴常造成采前大量落果和枝葉損傷。多種災害性天氣對荔枝的綜合防治性影響更為嚴重,廣西北流1984年4月8日雷雨大風伴隨冰雹,最大風速17m/s,正在開花的荔枝花序全部被除數打壞,80%以上葉片被打爛,部分枝條折斷,甚至樹被吹倒,嚴重失收。故在果園建立前要考慮風的危害。充分發(fā)育的落葉闊葉林具有減緩林內氣溫波動和振幅的功能,且具有氣溫日變化振幅夏季較大的特點。林冠減緩林內氣溫波動和振幅的效應,除“山谷風”地形影響外,可能還與經濟林管理措施以及周邊水體等因素有關。
綜上所述,氣候因子與果樹的生長、發(fā)育及其分布有著極其密切的關系。因此,在培育荔枝林,尤其是在營造荔枝林時應充分考慮當地的氣候條件。依據林木生態(tài)學特性和生物學特性,合理確定適宜的造林樹種及方式方法。根據氣候因子的變化,適時做好育苗生產,最大限度地培育出優(yōu)質豐產的荔枝林,對擴大荔枝林,縮短培育周期,大力發(fā)展優(yōu)質、豐產的荔枝林具有重要的意義。
2 小結
(1)荔枝的營養(yǎng)生長在15℃時很慢,根系生長以23~26℃土溫最為適宜,枝梢生長最適宜氣溫為24~29℃。對絕大多數荔枝品種而言,花芽誘導最低溫度大于10℃成花少,最高溫度大于20℃,則很難成花。荔枝花芽顯現后,花和花穗發(fā)育受溫度影響較大,15℃時發(fā)育緩慢,20~25℃最適宜花穗發(fā)育,大于25℃則會出現較多帶葉花穗甚至發(fā)生“沖梢”現象。花期的溫度對荔枝小花的開放、開花期的長短、花粉的萌發(fā)、受粉受精均有重要的影響。
(2)荔枝最適宜生長的樹體水分狀況為黎明前的葉水勢高于-1.0MPa葉片水勢在-1.0MPa以上、平均日輻射量在6~8MJ(m2·s)最適宜花穗的發(fā)育。
(3)光照是果樹葉片進行光合作用的必備條件,荔枝秋梢葉片的凈光合速率(CO2)大約為3.2μmol/(m2·s),最大為12μmol/(m2·s)左右。
(4)荔枝園須保證氣流通暢,修剪時應去除密生枝。行間枝要及時回縮,利于通風。
參考文獻
[1]周國逸.生態(tài)系統(tǒng)水熱原理及應用[M].北京:氣象出版社,1997.
[2]馬恒才,于海軍.談氣候因子與林木的關系[M].林業(yè)勘察設計,2004,192(1).
[3]張一平,劉玉洪,馬友鑫,等.熱帶林木不同生長時期的小氣候特征[J].南京林業(yè)大學學報(自然科學版),2002,26(1).
[4]春林,董永春,劉錦鑾,何健.荔枝林小氣候特征及其與大氣候的關系[M].熱帶植物學報,2005,13(4):347-352.
[5]Hirose T,Werger M J A.Canopy structure and photon flux partitioning among species in a herbaceous plant community [J].Ecology,1995,76(2):466-474.
[6]He Q S. Advances in forest meteorolo. In:chinese society of forest Meleorology,ed.Collection of Forest Meteorological Papers of China[M]. Beijing:Chinese Meleorological Press,1989.
(責編:張宏民)endprint