孫太權(quán),孫太安
(1.懷化職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 懷化418000;2.懷化市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,湖南 懷化418000)
凍害是主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害,柑桔等作物常因低溫凍害而遭受巨大的損失。懷化市位于湖南省西南部,地處云貴高原向江南丘陵的過渡地帶,屬于典型的亞熱帶季風(fēng)濕潤山區(qū)氣候,適宜柑桔等果樹生長,是中國柑桔優(yōu)勢區(qū)域布局規(guī)劃中的“鄂西—湘西柑桔帶”的重要組成部分[1]、全國最大的冰糖橙生產(chǎn)基地,年產(chǎn)各類柑桔近200萬t,迄今已有3 000多年種植歷史[2]。柑桔種植令不少山區(qū)果農(nóng)致富,但由于懷化屬于柑桔避凍栽培區(qū)劃中的第二類與第三類區(qū)[3],存在著發(fā)生周期性凍害的隱患,近100年來周期性凍害時(shí)有發(fā)生,給懷化柑桔產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。周期性低溫凍害是當(dāng)?shù)馗探郛a(chǎn)業(yè)化發(fā)展中必須要面對和解決的問題[4]。為此,筆者通過對100余年來相關(guān)歷史資料進(jìn)行梳理分析,找出懷化柑桔凍害成因,并提出應(yīng)對策略,旨在為今后柑桔防凍避災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)和參考。
資料來源于懷化市1913-2019年有關(guān)柑桔凍害災(zāi)情的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),包括該期間的《湖南省黔陽地區(qū)柑桔凍害調(diào)查報(bào)告》《黔陽地區(qū)柑桔》《黔陽地區(qū)果樹資源》《懷化市經(jīng)濟(jì)作物區(qū)劃》書籍資料,以及相關(guān)災(zāi)情報(bào)告等。
共分5級。0級:葉片基本正常,落葉少,枝梢無損,產(chǎn)量基本無影響;1級凍害:25%以下葉片枯黃脫落,一年生枝基本無傷,對當(dāng)年樹勢與產(chǎn)量稍有影響;2級凍害:50%以上葉片枯黃脫落,一年生枝少數(shù)凍傷,對當(dāng)年產(chǎn)量有一定影響;3級凍害:75%以上葉片枯黃脫落,一年生枝多數(shù)凍傷,主干無傷或微傷,樹勢傷害嚴(yán)重,當(dāng)年無產(chǎn)量;4級凍害:葉片全部枯死脫落,主干受凍嚴(yán)重,整株死亡或整株有死亡的可能。
通過搜集和梳理懷化歷史上的柑桔凍害資料,運(yùn)用文獻(xiàn)研究法和Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、比較和分析,得出能揭示柑桔凍害規(guī)律的認(rèn)識。
在1913-2019年的107年間,懷化柑桔產(chǎn)區(qū)共計(jì)發(fā)生有記錄的凍害11次(表1),平均9.7年1次,其中大凍害為17.8年1次,特大凍害為53.5年1次。霍治國等學(xué)者[5]研究認(rèn)為長江中下游地區(qū)柑桔凍害存在準(zhǔn)10年周期,張力田[6]認(rèn)為大凍害有11年左右的周期。雖然懷化柑桔產(chǎn)區(qū)凍害“平均9.7年1次”,但并不意味著每隔10年左右時(shí)間就必定會出現(xiàn)一次。從表1和圖1可以看出,懷化柑桔產(chǎn)區(qū)凍害的發(fā)生并不遵循特定周期,其相鄰兩次凍害的間隔周期2~28年不等。如1953-1972年20年間 就 出 現(xiàn)5次凍害,每10年 中就發(fā)生2.5次凍 害;1913-1952年40年間 共 出現(xiàn)3次 凍 害,每10年中發(fā)生0.75次凍害;而在1993-2019年27年間僅發(fā)生1次凍害。由此可見,柑桔凍害的發(fā)生往往是隨機(jī)性的、突發(fā)性的與難以預(yù)見性的,千萬不能心存僥幸,麻痹大意。
表1 1913-2019年懷化柑桔發(fā)生凍害情況
歷史上的1977年特大冰凍發(fā)生在1976年12月下旬至翌年2月中旬(冬至到雨水前),2008年特大冰凍發(fā)生在2008年1月中旬至2月中旬(小寒至雨水前),兩次特大冰凍均發(fā)生在隆冬期至早春發(fā)生期,短時(shí)期內(nèi)氣溫驟降,且持續(xù)時(shí)間長、發(fā)生范圍廣,產(chǎn)區(qū)干群普遍思想準(zhǔn)備不足。如1976年底,因大批勞力冬修水利,致使桔園防凍措施沒有跟上,導(dǎo)致1977年柑桔受凍嚴(yán)重,有的園區(qū)遭致毀滅性損失,柑桔受凍株數(shù)、凍死株數(shù)的比重分別達(dá)到90%、32%以上[7],使柑桔種植面積由1976年的5 454.7 hm2降至1977年的3 760 hm2,產(chǎn)量由1976年的3.08萬t降至1977年的0.08萬t,減產(chǎn)97.4%,其中柑桔主產(chǎn)縣洪江市(原黔陽縣)產(chǎn)量由1976年的8 845.6 t降至1977年的60.9 t,減產(chǎn)99.2%;2008年特大冰凍,柑桔受災(zāi)面積5.85萬hm2,受災(zāi)率達(dá)84%,產(chǎn)量減少21.7萬t,減產(chǎn)32.4%。
因此,端正對所謂柑桔周期性凍害的認(rèn)識,有助于在思想上牢固樹立常備不懈的防凍意識,主動采取防御措施,確保柑桔安全越冬。
2.2.1 氣象條件
低溫強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間是影響柑桔凍害的決定因子。懷化低溫冰凍一般在12月底至1月中旬以前開始出現(xiàn),最早在11月下旬出現(xiàn)。如芷江縣1956年11月25日出現(xiàn)了持續(xù)5 h霧淞。各地一次冰凍的持續(xù)時(shí)間不長,一般在幾小時(shí)之間,但碰到大冰凍年份,持續(xù)時(shí)間相當(dāng)長。1954-1955年冰凍,沅陵縣持續(xù)275 h 58 min,溆浦持續(xù)242 h 45 min,芷江持續(xù)231 h 27 min。1977年-5℃的低溫洪江市(原黔陽縣)出現(xiàn)54 h,溆浦出現(xiàn)68 h;-10℃的低溫洪江市出現(xiàn)9 h,溆浦出現(xiàn)11 h;-12.1℃極端低溫洪江市只出現(xiàn)10 min,溆浦縣極端低溫-12.6℃持續(xù)3.5 h。據(jù)張養(yǎng)才等[8-9]研究,柑桔發(fā)生凍害指標(biāo)是以極端最低氣溫-5℃、-7℃、-9℃與-11℃來反映“柑桔開始受凍、輕凍害、凍害及嚴(yán)重凍害”的四個(gè)不同等級的。所以,溆浦縣柑桔凍害比洪江市重得多。
低溫凍害出現(xiàn)的形態(tài)不同,對柑桔的凍害影響也是不同。輻射降溫比平流降溫柑桔受凍嚴(yán)重。1977年特大冰凍,屬于以輻射降溫(霜凍)為主的混合降溫共同疊加的,溆浦縣1月平均低溫2.1℃,極端低溫-12.6℃,降退強(qiáng)度大而快,解凍后又連遭幾個(gè)霜凍,“凍后霜,柑桔光”,柑桔產(chǎn)量損失嚴(yán)重,比上年減產(chǎn)98.6%;2008年特大冰凍,屬平流降溫(寒潮降溫),從1月12日起至2月15日止,柑桔產(chǎn)地大部分氣溫在-2~-3℃,極端低溫-7.9℃,前后持續(xù)35 d。2月15日開始解凍,凍后氣溫回升平緩,未出現(xiàn)災(zāi)后霜凍天氣,對柑桔樹體恢復(fù)有利。溆浦縣柑桔產(chǎn)量僅比上年減產(chǎn)19.5%。
2.2.2 地形地貌
地形地貌對懷化柑桔凍害的影響尤為明顯。懷化地貌輪廓自西南向北傾斜,呈一狹長地帶,境內(nèi)東南部的雪峰山脈成弧形盤踞,西北部為武陵山脈所綿延,東西兩側(cè)地勢高峻,南部突起,向中、北部傾斜,狀似一個(gè)向北東敝口的撮箕[10]。冬季,受蒙古高壓控制,強(qiáng)冷空氣侵入,造成柑桔凍害。以寒潮冷空氣南下必經(jīng)之道的沅陵縣、溆浦縣和冷空氣易于滯積的芷江縣、中方縣山間盆地的柑桔發(fā)生凍害較重。而北邊有山體屏障、南邊敞口的畚箕形地形,冷空氣“難進(jìn)易出”的麻陽縣、洪江市、新晃縣凍害相對較輕。1977年特大冰凍,在沅陵北部的山區(qū)地帶和海拔較高的山區(qū),如八面山、雪峰山,其冰凍程度嚴(yán)重,全部絕收。溆浦縣祖市殿鎮(zhèn)柳溪村屬寒潮易進(jìn)易出地貌,大凍后還保存有柑桔(大)樹342株,其中有15株枝葉無損,并于當(dāng)年開花結(jié)果。
地形地貌對凍害的影響還表現(xiàn)在:山腰比山嶺、山腳受凍輕,北向坡比南向坡受凍重。溆浦縣巖屋子灣桔園海撥380 m處的柑桔樹凍死81.7%,中部295 m處的柑桔樹凍死14.2%,下部260 m處的柑桔樹凍死45.5%。依山傍水坡地比河谷平地受凍較輕。處于大水體沿岸區(qū)域的柑桔種植園,受水體熱效應(yīng)的影響,凍害程度有一定的減緩[11-12]。溆浦縣大江口等地的桔園位于沅江河大水體沿岸,其北面有海拔800 m以上高山,山環(huán)水匯,冷空氣不易聚集,1977年最低溫度為-8℃,比溆浦縣城高4.2℃,該地受凍害程度較輕(表2)。
表2 不同地形地貌柑桔凍害情況(1977年)
2.2.3 柑桔樹體抗寒能力
柑桔樹本身就有其固有的抗寒力,品種不同,樹齡不同,其抗寒力也不同。據(jù)多年多點(diǎn)觀測和實(shí)驗(yàn),在懷化栽培的椪柑和雜柑能忍耐最低溫度為-3~-4℃,柚類臨界低溫-4℃,甜橙為-7℃,南豐蜜桔、福桔為-8℃,朱紅桔為-9℃,金柑-12℃,溫州蜜柑、甜橙中臍橙、冰糖甜橙比較耐寒,雪橙、新會橙、夏橙不太耐寒。懷化當(dāng)?shù)刂髟缘母探鄯N類品種按受害嚴(yán)重的順序依次為:椪柑、雜柑>柚類>大紅甜橙>冰糖甜橙、紐荷爾臍橙>蜜柑(寬皮桔類)(表3)。
封行的成年樹凍害比未封行的凍害輕得多,成年盛果期桔園的凍害比衰老桔園的凍害輕,尤其以幼樹為重。以枳作砧木的嫁接樹抗寒性強(qiáng)于其它砧木的嫁接樹,也顯著強(qiáng)于壓條等營養(yǎng)繁殖方式長成的植株。1969年大冰凍,溆浦縣出現(xiàn)-9.6℃低溫,該縣觀音閣鎮(zhèn)櫟林村11株枳砧甜橙,僅有1株輕度凍傷;314株甜橙壓條樹全部凍傷,其中凍死51株,嚴(yán)重凍傷160株;枳砧高度(接口高度)對柑桔凍害也有較大影響。肖育訓(xùn)[13]研究認(rèn)為,枳殼是柑桔類中耐寒性最強(qiáng)(能耐-20℃低溫)的落葉性樹種,高枳砧對桔樹的蒙導(dǎo)作用遠(yuǎn)比低枳砧大,能促使樹體盡早進(jìn)入較深度休眠狀態(tài),從而提高樹體抗凍能力。1977年1月特大冰凍證實(shí),枳砧高度(接口高度)越高,植株耐寒性越強(qiáng)。洪江市(原黔陽縣)仁建村大畬坪大紅甜橙園的桔樹,接口平地面(10 cm以下)的基本上全部凍死;接口40 cm以上的保留了樹冠骨架,只死了一二年生小枝;接口高72 cm的枝葉未受凍,當(dāng)年正常開花結(jié)果(表4)。
2.2.4 栽培管理
農(nóng)業(yè)技術(shù)措施也有防寒作用。樹盤經(jīng)培土處理的抗寒防凍效果突出,凍前栽培管理水平高,樹勢健壯的桔樹,凍害發(fā)生較輕,反之則重;葉片較大,葉綠素含量高、葉片肥厚的凍害要輕于葉片小、葉綠素含量低、葉片薄的樹。1977年大冰凍中,芷江縣土橋鄉(xiāng)曉壟220株凍前栽培管理水平高、樹勢健壯并經(jīng)樹盤培土處理的甜橙樹受凍程度顯著輕于無樹盤培土處理、凍前栽培管理水平不高的桔樹,其中5株經(jīng)薄膜覆蓋的桔樹幾乎沒有受凍。另外,采取了樹干涂白、樹盤覆蓋等防護(hù)措施的凍害也較輕。
土壤的營養(yǎng)狀況對柑桔的抗寒性也有影響。氮磷鉀配合施用的桔樹抗寒能力強(qiáng)[14],缺N、P、K或過量都會影響柑桔的抗寒能力。2008年,辰溪縣伍家灣鄉(xiāng)銅盆洞67株實(shí)施氮磷鉀配合施肥的桔樹受凍較輕,僅有18株中(輕)度凍傷,而沒有實(shí)施配合施肥的52株桔樹凍死12株,嚴(yán)重凍傷35株。此外,病蟲防治、整形修剪、果實(shí)采摘等對柑桔的抗寒性也緊密相關(guān)。
表4 高枳砧與低枳砧甜橙抗凍性能和凍后產(chǎn)量對比(1977年)
凍害是自然現(xiàn)象,在懷化柑桔產(chǎn)區(qū)發(fā)生凍害是不可避免的,同時(shí)又是難以預(yù)計(jì)的,因此不能存有任何的僥幸心理,每年都應(yīng)積極做好柑桔防凍避災(zāi)的準(zhǔn)備。在全面總結(jié)歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,對柑桔產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在問題要進(jìn)行深刻反思,進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化栽培管理措施,確保柑桔安全越冬。要使柑桔安全越冬,一方面須盡量改變外界環(huán)境條件使之滿足柑桔的越冬要求,另一方面要提高柑桔本身的抗寒性,使之適應(yīng)外界環(huán)境條件。
懷化向北東敝口的“撮箕形”地形結(jié)構(gòu),構(gòu)成了懷化冷空氣易進(jìn)難出、低溫冰凍災(zāi)害性天氣頻繁光顧的氣候特點(diǎn)。以前由于缺乏建園規(guī)劃,致使部分柑桔園建在非適宜區(qū)及次適宜區(qū),常年遭受低溫凍害的困擾。因此,在今后發(fā)展柑桔生產(chǎn)時(shí),一定要尊重科學(xué)和自然規(guī)律,堅(jiān)持因地制宜、適地栽培的原則,搞好柑桔避凍區(qū)劃,合理利用良好的小氣候環(huán)境,盡量在優(yōu)生區(qū)發(fā)展,選擇在海拔350 m以下、坡度在25°以內(nèi),最好是15°以內(nèi),不超過30°,背風(fēng)向陽的坡地建園,對那些低洼地和冬季霜凍嚴(yán)重區(qū)域,一定要嚴(yán)格控制發(fā)展,規(guī)避自然風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)要搞好品種的合理布局,洪江市雞公界以南區(qū)域的各縣,海拔在300~450 m地域以發(fā)展甜橙類品種為主,其它縣市和地段以發(fā)展寬皮桔類為主。溆浦縣大江口、辰溪縣柿溪鄉(xiāng)分莊腦、芷江縣新店坪鎮(zhèn)皇后灘等歷來不受凍害或受凍害較輕的地域,可發(fā)展甜橙類品種。通道縣坪陽氣侯接近廣西,可發(fā)展夏橙類品種。
從懷化歷史上的凍害來看,椪柑和雜柑品種凍害最重,減產(chǎn)最多。而寬皮桔類和本地選育出來的地方品種冰糖橙和大紅甜橙,凍害要較輕得多。因此,懷化柑桔生產(chǎn)今后宜突出以冰糖橙、早熟蜜柑等品種為主,加大椪柑等品種品改力度。
在培管上應(yīng)充分滿足柑桔對溫、光、水、肥的要求,做到科學(xué)建園,科學(xué)進(jìn)行肥水管理,合理進(jìn)行修剪,使?fàn)I養(yǎng)生長與生殖生長平衡。同時(shí)要經(jīng)常注意防治病蟲害,尤其是要加強(qiáng)炭疽病、樹脂病防治[15],增強(qiáng)樹勢,提高樹體的抗寒能力;適時(shí)采摘果實(shí),并施足采果肥及過冬肥,在采果前重施以P、K為主的有機(jī)肥料,使之盡快恢復(fù)樹勢,進(jìn)行抗寒鍛煉,安全越冬。
懷化柑桔凍害多半是在大幅度平流降溫后,伴隨強(qiáng)烈輻射降溫而產(chǎn)生的凍害,提高桔園冬季溫度是防凍的根本性措施。針對懷化山區(qū)地形特點(diǎn),應(yīng)努力建好以“山頂‘戴帽’綠化林、山腰經(jīng)濟(jì)林(桔園)、山腳防護(hù)林”為一體的生態(tài)保護(hù)體系,盡可能改善桔園小氣候,降低風(fēng)速,增加大氣濕度,提高桔園溫度。冬季桔樹培土,冬季晴天夜晚薰煙,凍前凍期桔園灌水等行之有效的防凍措施也必須長期堅(jiān)持。
充分挖掘和利用枳、枳橙、金柑、宜昌橙、澳洲沙柑、澳洲指來檬等抗寒性強(qiáng)的寶貴材料,培育優(yōu)質(zhì)、抗寒性強(qiáng)的柑桔新品種[16]。特別是要抓住冰凍災(zāi)害后的時(shí)機(jī),在存活的桔園中選擇抗自然災(zāi)害能力特別強(qiáng)的變異類型[17]。同時(shí)著手開展抗寒枳砧的研究,在枳砧中選育一批更耐寒者作為今后發(fā)展柑桔的砧木,實(shí)行高砧(砧高40~50 cm)嫁接,將現(xiàn)有低砧樹全部改為高砧靠接。
近年來,物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信等現(xiàn)代信息技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨成熟與廣泛。通過物聯(lián)網(wǎng)在多個(gè)柑桔監(jiān)測點(diǎn)之間無線聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建“分布式在線監(jiān)測,集中式診斷管理”的實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),可實(shí)現(xiàn)對果園各種氣象與環(huán)境數(shù)據(jù)(空氣溫濕度、土壤水分、土壤溫度、光照強(qiáng)度等)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。同時(shí),結(jié)合柑桔低溫凍害發(fā)生規(guī)律與歷史經(jīng)驗(yàn)、氣象變化趨勢、專家經(jīng)驗(yàn),建立知識數(shù)據(jù)庫分析系統(tǒng),對柑桔低溫凍害災(zāi)害進(jìn)行遠(yuǎn)程分析診斷與監(jiān)控管理。管理人員通過信息系統(tǒng)智能監(jiān)控管理平臺設(shè)定果樹生產(chǎn)環(huán)境因素(參數(shù))預(yù)警值,系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測獲取到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析,判斷是否需要啟動預(yù)警[18]。果農(nóng)可根據(jù)系統(tǒng)提供的診斷預(yù)警信息及氣象變化趨勢,及時(shí)采取有效的災(zāi)前防范與災(zāi)后補(bǔ)救措施,最大限度地減少低溫冷凍災(zāi)害造成的損失。