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        墨脫縣冬季氣候與熱帶果樹引種適應(yīng)性①

        2020-10-22 02:40:46王文華
        熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020年9期
        關(guān)鍵詞:生長(zhǎng)

        王文華

        (西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所 西藏拉薩 850032)

        墨脫縣位于西藏喜瑪拉雅山脈南麓,東鄰察隅縣,北靠波密縣、米林縣和林芝市巴宜區(qū),西連錯(cuò)那縣和隆子縣,南與印度接壤,縣域面積3萬(wàn)km2以上[1]。墨脫縣海拔115~7 787 m,由于常年受到印度洋暖濕氣流北進(jìn)影響,墨脫縣呈現(xiàn)出南亞帶氣候特征,海拔1 500 m 以下峽谷地帶分布有中國(guó)最北的熱帶雨林[2],這里大量分布著野生芭蕉和枸櫞(當(dāng)?shù)胤Q為野檸檬),零星分布有魚尾葵和菠蘿蜜等熱帶植物,少量人工引進(jìn)栽培香蕉和番木瓜等熱帶果樹。墨脫縣地理位置偏僻,受喜瑪拉雅山脈阻隔和多雨氣候影響,該縣農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢,優(yōu)越的水熱光資源條件沒(méi)有充分利用。為發(fā)展墨脫優(yōu)勢(shì)農(nóng)業(yè),探索墨脫種植熱帶果樹可行性,2017年4月西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所熱作中心從中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所和云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所首次規(guī)?;M(jìn)澳洲堅(jiān)果、荔枝、龍眼、芒果、黃皮、菠蘿、蓮霧、菠蘿蜜、咖啡等13 種42 個(gè)熱帶果樹品種,種植于墨脫縣背崩鄉(xiāng),開(kāi)展熱帶果樹種植適應(yīng)性研究。熱帶果樹是否適合當(dāng)?shù)胤N植,關(guān)鍵在于能否順利越冬。2017~2019 年連續(xù)3 年冬季低溫后,有的果樹長(zhǎng)勢(shì)良好,有的長(zhǎng)勢(shì)較差,各熱帶果樹品種表現(xiàn)出了不同的適應(yīng)性。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        1.1.1 試驗(yàn)地情況

        試驗(yàn)地位于墨脫縣背崩鄉(xiāng)江新村雅魯藏布江東南岸,海拔700~730 m,坡度0~25°,面積2 hm2。該地原為原始熱帶雨林,經(jīng)當(dāng)?shù)匕傩臻_(kāi)墾,用于玉米和水稻種植。因各種原因,該地2015 年起被拋荒,長(zhǎng)滿雜草和灌木。2017 年4 月對(duì)試驗(yàn)地進(jìn)行整理,種植熱帶果樹。該地土壤為棕壤土,肥力檢測(cè)顯示,20~40 cm 深土壤pH 5.74,有機(jī)質(zhì)含量2.20%,堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效鐵、有效銅、有效鋅、有效硼分別為9.4、26.4、31.0、95.8、19.3、5.5、0.45、0.37、0.04 mg/kg。3年來(lái)項(xiàng)目組測(cè)量試驗(yàn)地年平均氣溫18.9℃,最冷月1月均溫11.45℃,最熱月7 月均溫26.4℃,冬季月平均氣溫12.44℃,年最低氣溫3.2℃,最高氣溫38.6℃,年日平均溫度≥10℃天數(shù)350 d,積溫6 860℃,年降雨量2 300 mm左右,年日照時(shí)數(shù)2 000 h,年無(wú)霜期340 d以上,年平均相對(duì)濕度90.3%。

        1.1.2 試驗(yàn)材料

        2017年4月從中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所和云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所引進(jìn)澳洲堅(jiān)果、菠蘿、香蕉、荔枝、龍眼、菠蘿蜜、芒果、蓮霧、黃皮、火龍果、果桑、毛葉棗和咖啡共13種42個(gè)熱帶果樹品種進(jìn)行種植試驗(yàn)。

        1.1.3 氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備

        采用武漢中科能惠六要素移動(dòng)氣象站,型號(hào)NHQXZ601,主要測(cè)量大氣溫度(傳感器型號(hào)NH121WS-R)、濕度 (傳感器型號(hào)NH121WS-R)、風(fēng)速(傳感器型號(hào)NHFS45BP)、風(fēng)向(傳感器型號(hào)NHFX46AU)、降雨量(傳感器型號(hào)NHJYL42BP)和光照強(qiáng)度(傳感器型號(hào)NHZD10CU)共6個(gè)指標(biāo),氣象站建立在基地中間。

        1.2 方法

        2017 年 4 月下旬引進(jìn) 1~2 年生 13 種 42 個(gè)熱帶果樹品種,每種種植20~500 株,根據(jù)樹形特點(diǎn),按株行距3 m×5 m、3 m×4 m、1 m×2 m、0.5 m×1 m 等進(jìn)行種植。每年開(kāi)展日常的肥水管理和病蟲草害防控。肥料主要使用二銨和尿素,根據(jù)樹體大小施用不同量;因當(dāng)?shù)赜晁^大,在果園中深挖排水溝,及時(shí)排水;病蟲害主要使用國(guó)家規(guī)定的農(nóng)藥和滅蟲燈控制;鋪設(shè)地布和用割草機(jī)控草。冬季過(guò)后記錄和測(cè)量所有果樹生長(zhǎng)情況,記載全年果樹物候期和生長(zhǎng)表現(xiàn)。2017年9月中旬在基地安裝小型氣象站,記錄氣象數(shù)據(jù)。取2017~2019年每年12月至第2年2月的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 冬季氣候環(huán)境

        2.1.1 大氣溫度

        2017~2019 年冬季最低溫度分別為5.8、3.2和4.3℃(表1),均高于0℃,最低溫度基本發(fā)生在早晨8:00 左右。2017 年和2018 年冬季最低溫度發(fā)生在1 月,2019 年冬季最低溫度發(fā)生在12 月。

        表1 2017~2019年冬季氣溫

        3 個(gè)冬季氣溫≤10℃的時(shí)間占總時(shí)長(zhǎng)的比例小于30%,每年≤5℃時(shí)間不長(zhǎng)于20 h,每個(gè)月最高氣溫均高于22℃,3 年冬季月平均氣溫為12.44℃。本次墨脫引進(jìn)的熱帶果樹大多為較耐寒的種類,短期凍害溫度基本在0℃左右。墨脫冬季持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)的低溫理論上不足以對(duì)引進(jìn)的熱帶果樹造成危害,但氣溫低于7℃時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象,這會(huì)給果樹造成一定危害。

        2.1.2 大氣濕度

        墨脫冬季大氣濕度比其他季節(jié)略低,但月平均值達(dá)到90%。一般情況下,大氣濕度最低值出現(xiàn)在每年1 月,達(dá)到30%左右(表2)。各月大氣濕度最高值為100%,濕度達(dá)100%的時(shí)間占當(dāng)月時(shí)間90%左右。墨脫整個(gè)冬季大氣濕度始終維持在比較高的水平。

        表2 2017~2019年冬季大氣濕度

        2.1.3 降雨量

        墨脫冬季相對(duì)其他季節(jié)降雨量較少,3 年監(jiān)測(cè)冬季月平均降雨量為68.6 mm。每年12 月降雨量最?。ū?),其中2017 年12 月降雨量?jī)H4.0 mm,而每年2月的降雨量最大。墨脫冬季各月降雨量相差較懸殊,當(dāng)降雨量較小時(shí),會(huì)出現(xiàn)旱情。

        表3 2017~2019年冬季降雨量

        2.1.4 風(fēng)速

        試驗(yàn)地位于喜瑪拉雅山區(qū)雅魯藏布江峽谷中,由于受山勢(shì)影響,冬季氣流大部分時(shí)間呈平緩狀態(tài),風(fēng)速較小,但偶爾有較強(qiáng)陣風(fēng)。2017 年冬季陣風(fēng)有時(shí)比較強(qiáng)烈,最高達(dá)到17.5 m/s(表4),連續(xù)3 個(gè)月都有超過(guò)17 m/s 的強(qiáng)陣風(fēng)。2018 和2019 年冬季風(fēng)速較平緩。偶發(fā)性的強(qiáng)陣風(fēng)可能導(dǎo)致樹枝折斷,花果掉落,也可能造成氣溫進(jìn)一步降低,造成凍害。

        表4 2017~2019年冬季風(fēng)速

        2.1.5 風(fēng)向

        試驗(yàn)地冬季風(fēng)向主要以南風(fēng)及西南風(fēng)為主,選2017~2019 年冬季最低溫的1 月風(fēng)向玫瑰圖作比較分析,2018 年1 月南風(fēng)32.09%,西南風(fēng)20.15%; 2019 年 1 月 南 風(fēng) 39.53%, 西 南 風(fēng) 25%;2020 年1 月南風(fēng)38.3%,西南風(fēng)25.53%。其他風(fēng)向占比較小,特別是北風(fēng)占比最小。這主要是因?yàn)檠鹏敳夭冀谶@一段為東北向西南走向,江北高聳的喜瑪拉雅山脈阻擋了北邊冷空氣南下,而印度洋暖濕氣流從西南沿河谷一路北上,這種獨(dú)特的地形和風(fēng)向造就了墨脫南亞熱帶氣候環(huán)境。

        2.1.6 光照強(qiáng)度

        墨脫冬季光照強(qiáng)度最大值和平均值比其它季節(jié)低。以2019 年為例,冬季最大光照強(qiáng)度為82.3 lx(表5),春季為107.1 lx,夏季和秋季超過(guò)200 lx;冬季平均光照強(qiáng)度分別為春、夏、秋季的88.0%、72.2%、88.2%。在晴天,墨脫的光照強(qiáng)度一般都比較強(qiáng)烈。

        表5 2017~2019年冬季光照強(qiáng)度

        2.2 熱帶果樹生長(zhǎng)表現(xiàn)與冬季氣候關(guān)系分析

        2.2.1 熱帶果樹氣候適應(yīng)性特征

        熱帶果樹受影響最大的環(huán)境因子是氣溫,大部分果樹要求年均溫大于18℃(表6),年均溫低于18℃的區(qū)域熱帶果樹生長(zhǎng)不良,甚至?xí)劳觥T诙镜蜏丨h(huán)境下,澳洲堅(jiān)果、荔枝、龍眼、黃皮和果桑相對(duì)較耐寒,菠蘿、芒果、蓮霧、毛葉棗和咖啡等不耐寒,容易遭受霜凍為害。部分熱帶果樹在冬季氣溫較長(zhǎng)時(shí)間處于8℃以下也會(huì)產(chǎn)生較重寒害。不同熱帶果樹對(duì)降雨量、光照程度等有不同的要求。

        表6 熱帶果樹氣候適應(yīng)性特征[3-14]

        2.2.2 墨脫熱帶果樹冬季生長(zhǎng)表現(xiàn)

        經(jīng)過(guò)3 個(gè)冬季低溫考驗(yàn),特別是2018 年和2019 年冬季均出現(xiàn)5℃以下低溫,引進(jìn)種植的13種熱帶果樹部分出現(xiàn)寒害和凍害,表現(xiàn)出不適應(yīng)性。澳洲堅(jiān)果695、922、O.C、南亞1 號(hào)和H2 等7個(gè)品種2017 年生長(zhǎng)較弱,2018 年和2019 年樹勢(shì)恢復(fù)生長(zhǎng),長(zhǎng)勢(shì)較旺;2019年7個(gè)品種均有少量開(kāi)花結(jié)果,果實(shí)正常成熟,種仁飽滿;澳洲堅(jiān)果在墨脫沒(méi)有寒害和凍害現(xiàn)象。10 多個(gè)品系咖啡苗于2017 年種植,長(zhǎng)勢(shì)較旺,2018 年和2019 年均少量開(kāi)花結(jié)果,但成熟度較差;2019年冬季10%左右咖啡樹遭受霜凍,樹梢葉片掉落,少量嫩梢凍死;2020 年4 月大部分咖啡樹新梢生長(zhǎng)旺盛,花蕾顯現(xiàn)。黃皮長(zhǎng)勢(shì)良好。荔枝和龍眼2017 年種植后,樹勢(shì)一直較弱,2019 年長(zhǎng)勢(shì)加快,2020 年4 月進(jìn)入開(kāi)花期。果桑品種為大十和長(zhǎng)果桑,一直長(zhǎng)勢(shì)良好,結(jié)果較多。菠蘿引進(jìn)的品種為金菠蘿和甜蜜蜜,長(zhǎng)勢(shì)旺盛,2018 年開(kāi)始結(jié)果,平均單果重1.5 kg。金菠蘿成熟后,全果金黃,香味濃,口感酸甜。蓮霧引進(jìn)的品種為黑金剛和大葉紅,2017年冬季過(guò)后,果樹長(zhǎng)勢(shì)良好,4 月現(xiàn)花,8 月果實(shí)成熟,但2018 年和2019 年冬季后,部分果樹葉片掉落,枝條枯萎,個(gè)別植株死亡,抗寒性表現(xiàn)一般。芒果引進(jìn)3 個(gè)品種,長(zhǎng)勢(shì)良好,均能順利越冬,2019 年和2020 年部分果樹正常開(kāi)花,但未結(jié)果。香蕉引進(jìn)品種為香粉1 號(hào)和貢蕉,2019 年2 個(gè)品種均結(jié)果,香粉1號(hào)正常成熟,成熟度較好,但口感偏硬。貢蕉結(jié)果,但未正常成熟?;瘕埞苑N后,生長(zhǎng)極緩慢,表現(xiàn)出極大不適應(yīng)性。毛葉棗每年11 月開(kāi)始落葉,到第二年1 月全株葉片掉光,表現(xiàn)出不適應(yīng)性。菠蘿蜜引進(jìn)的品種為馬來(lái)1號(hào)和湛江本地種,3 個(gè)冬季均有馬來(lái)1 號(hào)菠蘿蜜植株凍死,但湛江本地種長(zhǎng)勢(shì)良好,無(wú)凍害。

        3 討論

        3.1 墨脫縣理論上是部分熱帶果樹種植的適生區(qū)

        影響熱帶果樹生長(zhǎng)的最重要?dú)庀笠蜃邮菤鉁?,特別是冬季低溫。通過(guò)氣象數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知,墨脫縣冬季氣溫(最冷月平均氣溫11.5℃,冬季月平均氣溫12.44℃)低于中國(guó)南方廣東省湛江市(最冷月平均氣溫16.4℃)和云南省保山市潞江壩(最冷月平均氣溫14℃),與貴州興義縣(最冷月平均氣溫11.4℃)、廣西桂平市(最冷月平均氣溫12.8℃) 和云南省臨滄市(最冷月平均氣溫12.5℃)相當(dāng)[15-16]。目前興義縣主要種植熱帶果樹為澳洲堅(jiān)果、芒果等,桂平市主要種植熱帶果樹有荔枝、龍眼和蓮霧等[17-18],臨滄市主要種植熱帶果樹有澳洲堅(jiān)果和咖啡等[19-20]。墨脫≥10℃天數(shù)350 d,積溫6 800℃以上,屬典型南亞熱帶氣候環(huán)境,理論上適合部分熱帶果樹生長(zhǎng)。

        3.2 實(shí)踐證明墨脫縣適合部分熱帶果樹生長(zhǎng)

        根據(jù)3 年冬季果樹凍害情況及其后期生長(zhǎng)表現(xiàn),澳洲堅(jiān)果、菠蘿、粉蕉和果桑適合在墨脫種植;咖啡、黃皮、湛江本地種菠蘿蜜、荔枝、龍眼和芒果可以在墨脫生長(zhǎng),但結(jié)實(shí)性如何暫不能完全確定;馬來(lái)1號(hào)菠蘿蜜和蓮霧每年冬季均有幼樹枝條或整株凍死,表現(xiàn)出了一定不適應(yīng)性,但也有部分植株長(zhǎng)勢(shì)良好,可能隨著樹齡增長(zhǎng),2 種果樹的抗寒性會(huì)有所提高;火龍果和毛葉棗主要因受強(qiáng)降雨和低溫的影響而不適合在墨脫種植。

        3.3 墨脫縣熱帶果樹引種適應(yīng)性和結(jié)實(shí)性還需繼續(xù)開(kāi)展試驗(yàn)

        自2017 年4 月在墨脫引進(jìn)種植熱帶果樹以來(lái),經(jīng)過(guò)3年觀測(cè),發(fā)現(xiàn)墨脫氣候有以下幾個(gè)特點(diǎn):第一是溫度表現(xiàn)比較復(fù)雜,突出特點(diǎn)是積溫比較高,但年溫差大,冬季最低氣溫比較低,偶爾還出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象,這給熱帶果樹順利越冬造成了困難。第二是降雨量較大,墨脫年平均降雨量達(dá)到2 300 mm左右,長(zhǎng)期降雨導(dǎo)致土壤含水量高,土壤溶解嚴(yán)重,極大影響果樹根系生理活動(dòng),部分果樹生長(zhǎng)不良和死亡可能不是因?yàn)槎練鉁剡^(guò)低,而是強(qiáng)降雨導(dǎo)致;另外強(qiáng)降雨使墨脫空氣濕度長(zhǎng)年處于高水平狀態(tài),澳洲堅(jiān)果、咖啡、菠蘿蜜等熱帶果樹樹葉滋生較多霉菌,樹干長(zhǎng)出苔蘚和地衣類生物,影響了果樹正常生長(zhǎng);火龍果和毛葉棗耐旱不耐澇[21-22],在墨脫表現(xiàn)出明顯的發(fā)育不良,最大可能原因是降雨影響。第三是冬季偶爾風(fēng)勢(shì)較強(qiáng),強(qiáng)風(fēng)、低溫和霜凍三者疊加時(shí),會(huì)導(dǎo)致樹體快速失溫,產(chǎn)生更嚴(yán)重的凍害。墨脫氣候環(huán)境復(fù)雜,每種果樹受不同氣候因子的影響,表現(xiàn)出了不同生長(zhǎng)特性,具體如何影響,還需要深入研究,以便針對(duì)性改進(jìn)栽培措施??Х?、黃皮、湛江本地種菠蘿蜜、荔枝、龍眼和芒果等果樹可以在墨脫生長(zhǎng),但結(jié)實(shí)性還未知,需繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn),以確定其能否在墨脫種植和推廣。

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