宋偉，王趙盼，孫魯龍，翟衡*

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安271018；2.泰安中青松石農(nóng)業(yè)科技有限公司)

前人研究認(rèn)為，冬季低溫達(dá)到-15～-17℃是栽培葡萄休眠季埋土防寒的臨界區(qū)[1,2]，該溫度大致以黃河流域分界，黃河以北需要埋土防寒，黃河以南可不予埋土防寒。山東省大部分葡萄產(chǎn)區(qū)屬于防寒臨界區(qū)，實(shí)際上大部分地區(qū)、大多數(shù)年份冬季很少達(dá)到這個(gè)低溫值，但果農(nóng)擔(dān)心發(fā)生嚴(yán)寒而不得不年年對(duì)葡萄下架埋土防寒，費(fèi)工，勞動(dòng)強(qiáng)度大。近年來(lái)各地嘗試多種簡(jiǎn)化防寒的材料如棉被、無(wú)紡布、塑料膜、稻草等[3-6]，都有一定的保溫效果，在必須防寒的地區(qū)也減少了埋土厚度，減輕了工作強(qiáng)度[7,8]。筆者在2016年1月發(fā)生‘世紀(jì)寒潮’之際，檢驗(yàn)了覆土、覆淋膜、噴水、覆蓋塑料布等防寒措施在突發(fā)降溫中的表現(xiàn)，為低溫區(qū)葡萄簡(jiǎn)化防寒提供參考。

1 材料與方法

試驗(yàn)在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院葡萄園進(jìn)行。品種早巨峰(V.vinifera-V.Americain.cv.Kyoho)，4年生，籬架栽培，廠字形樹(shù)形，短枝修剪。淋膜，外層為黑色塑料布(100g/m2)，內(nèi)層為再生棉氈布(400g/m2)復(fù)合制成，濰坊合利公司生產(chǎn)。

2015年12月初開(kāi)始試驗(yàn)，設(shè)2種防寒處理。處理1，枝蔓下架，覆土厚度超過(guò)10cm(SC)。處理2，枝蔓不下架，修剪后覆蓋淋膜(Felt Plastic-film Cover，F(xiàn)PC)，覆蓋于第1道拉絲上，搭在地面，與地面形成三角形，淋膜重量較大，未對(duì)其邊緣進(jìn)行壓實(shí)。處理3，枝蔓不下架，不覆蓋，做對(duì)照(CK)。

用溫濕度記錄儀(杭州路格科技有限公司生產(chǎn))全程監(jiān)控各處理地表及地下10cm、20cm深處的溫度變化，對(duì)未下架樹(shù)體進(jìn)行了不同距離地面高度的溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋方式的溫度變化及保溫效果評(píng)價(jià)

2.1.1 地表層的溫度變化 2016年1月21～27日發(fā)生大幅降溫天氣7天，對(duì)照的地表最低溫度為-19.1℃，出現(xiàn)在1月24日上午6時(shí)59分(圖1)，地表有5天最低溫度達(dá)到甚至低于-15℃，7天均溫-6.3℃。覆土的地表層溫度-5.5～-0.2℃。覆蓋淋膜的地表溫度-9.6～1.2℃，兩種覆蓋的地表平均溫度分別為-0.9℃和-3.0℃，均未達(dá)到葡萄枝芽遭受低溫凍害的臨界值[9,10]，均未出現(xiàn)凍害。而對(duì)照出現(xiàn)50%以上的葡萄枝干凍害。

圖1 寒潮期間不同覆蓋方式地表的溫度變化

2.1.2 地下10cm處溫度變化 地下10cm土層是葡萄根系集中分布區(qū)，也是根系對(duì)低溫的敏感區(qū)域。研究表明，大部分歐亞種葡萄根系的半致死溫度在地溫-5℃上下，抗寒砧木-7～-10℃[11]。對(duì)照地下10cm處最低溫度為-6.1℃，低于-4℃的低溫累積時(shí)長(zhǎng)有40小時(shí)以上(圖2)，超出了地下10cm附近的葡萄根系所承受的最低溫度閾值，極有可能造成根系凍害。覆土的地下10cm處土溫在-2.4～-0.1℃，其變化趨勢(shì)與對(duì)照相似但降幅和降速均小于對(duì)照；覆淋膜的地下10cm處土溫隨著低溫時(shí)間的延長(zhǎng)而變緩，波動(dòng)很小，穩(wěn)定在-0.1～0℃。

圖2 寒潮期間不同覆蓋方式地下10cm處的溫度變化

2.1.3 地下20cm處溫度變化 20cm土層也是葡萄根系的集中分布區(qū)，是受環(huán)境溫度影響開(kāi)始減少的土層。在極端低溫下，地下20cm的溫度為：對(duì)照-3.4℃，對(duì)葡萄根系不會(huì)構(gòu)成明顯威脅(圖3)；覆土的-0.3～0.6℃，覆淋膜的0℃以上，兩種覆蓋方式均能保證地下20cm土層根系在極端低溫環(huán)境的安全越冬。

圖3 寒潮期間不同覆蓋方式地下20cm處的溫度變化

2.2 覆土與覆淋膜保溫效果綜合評(píng)價(jià)

與對(duì)照相比，覆土和覆淋膜對(duì)地表、地下10cm和地下20cm土層保溫效果顯著，葡萄枝芽和根系在極端低溫下順利越冬。其中，覆土對(duì)地表層的保溫效果好于覆淋膜，7天寒潮期內(nèi)均溫和最低溫分別比覆淋膜的高1.1℃和4.1℃，周溫差比覆淋膜的低5.5℃(表1)，但覆淋膜處理在地下10cm和20cm深處保溫效果明顯好于覆土，最低溫分別比覆土高2.3℃和0.6℃，最高溫分別比覆土高1.1℃和0.6℃，周均溫分別比覆土高1.2℃和0.6℃，表明覆淋膜的溫差變化小，即降溫幅度小、降溫延遲，保溫效果好。

表1 寒潮期間不同覆蓋處理的極值溫度比較(℃)

2.3 地上不同垂直高度低溫分布情況

寒流期間，不同垂直高度的溫度變化幅度不同(圖4)，地上150cm高處的溫度變幅最小，90cm高處變幅稍大，40cm高處和地表的溫度變幅較大。

不同垂直高度的日最低溫有5天出現(xiàn)在地上40cm高處，2016年1月23、24日2天的最低溫分別是-20.5℃和-21℃，有2天最低溫出現(xiàn)在地表。地上150cm高處的最低溫都明顯高于地表處和40cm高處，可見(jiàn)，40cm矮干更容易遭受凍害，采用高干可避免凍害發(fā)生。

統(tǒng)計(jì)低于-15℃積溫(積溫D=∑均溫×?xí)r長(zhǎng))看出，4個(gè)垂直高度的寒冷積溫由高到低順序?yàn)椋旱厣?0cm高處為-395.5℃、地表0cm為-364.5℃、地上90cm為-305.1℃，地上150cm為-233.4℃(表2)。可見(jiàn)，地上90cm及以上的高干對(duì)枝干和芽子避寒效果極其顯著。

表2 寒潮期間地上不同垂直高度≤-15℃的平均值(℃)及持續(xù)時(shí)長(zhǎng)(小時(shí))

圖4寒潮期間地上不同垂直高度的溫度變化

3 討論

進(jìn)入21世紀(jì)，全球氣候變暖現(xiàn)象越來(lái)越明顯，極端天氣現(xiàn)象發(fā)生頻率越來(lái)越高，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的威脅也越來(lái)越大。2015年冬季氣候波動(dòng)大，有兩次大的降溫，2016年1月22日全國(guó)大部分地區(qū)發(fā)生世紀(jì)寒潮，山東省中東部地區(qū)降溫劇烈，其中濟(jì)南、泰安在-20℃上下，且23～26日均有較長(zhǎng)時(shí)間的-15℃以下的低溫，許多葡萄園發(fā)生不同程度的凍害。對(duì)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)葡萄示范園部分歐亞種品種僅采取覆蓋氈布或淋膜的簡(jiǎn)化防寒措施表明，葡萄不下架而覆蓋淋膜已有足夠的保溫效果。且淋膜兼具保溫和保濕兩重作用，對(duì)預(yù)防葡萄枝蔓抽干有較好的效果[12]，在極端溫度-20℃以?xún)?nèi)的地區(qū)可以考慮應(yīng)用。

葡萄的樹(shù)干高度因架勢(shì)和栽培方式而異，高干有利于防寒區(qū)的避寒，干高90cm的樹(shù)形有利于避免生長(zhǎng)季的土傳病害，也可減少休眠季的低溫凍害，采用棚架栽培效果更好。

葡萄的抗寒性與品種、栽培管理水平關(guān)系密切，當(dāng)2015年11月出現(xiàn)急劇降溫寒潮時(shí)，氮肥用量大、葉片依然綠色、冬芽尚未進(jìn)入完全休眠的葡萄園；產(chǎn)量高、枝條成熟不良的葡萄園遭受凍害比較嚴(yán)重，而相反的情況則受影響較小甚至不受影響。因此，科學(xué)肥水管理，提高枝條的貯藏營(yíng)養(yǎng)，使樹(shù)體及時(shí)休眠，是減少冬季凍害的重要措施。