楊萬云，曾 瑤，彭良志，袁 夢，李奇穗，何義仲，淳長品

(1 西南大學柑桔研究所/國家柑桔工程技術研究中心/中國農業(yè)科學院柑桔研究所，重慶，400712；2 眉山市東坡區(qū)農業(yè)農村局，四川眉山，620010；3 眉山市氣象局，四川眉山，620010)

近年來，我國晚熟柑桔種植面積持續(xù)增加。其中，四川省晚熟柑桔面積已達15.3萬hm2，產量210萬t，成為我國著名晚熟柑桔產區(qū)。晚熟柑桔需掛果越冬至翌年1—5月成熟上市[1-2]。柑桔果實只能短時間忍受-2 ℃左右低溫，相對于樹體更易遭受凍害[3]。近幾十年，全球氣候異常，我國柑桔產區(qū)已遭遇多次低溫凍害，晚熟柑桔果實受凍較嚴重，限制了其種植發(fā)展[4-7]。

2020年12月至2021年1月我國多個柑桔產區(qū)遭受極端低溫天氣，造成多地柑桔受凍，四川盆地晚熟柑桔果實凍害尤為嚴重，留在樹上的果實超過一半受凍，大部分受凍果實失去商品價值，損失達數(shù)十億元。前人對柑桔樹體凍害有較多研究[7-10]，但少有針對晚熟柑桔果實低溫凍害的研究報道。目前，對柑桔果實凍害發(fā)生規(guī)律，特別是在地形多變、栽培管理方式差異較大和防凍措施不同的情況下的凍害規(guī)律，不甚明了。在此次凍害過后的2021年2月，我們對四川眉山市的晚熟柑桔開展了系統(tǒng)性調查，以探索晚熟柑桔果實凍害規(guī)律及影響因素，為晚熟柑桔果實凍害預防提供參考。

1 材料與方法

1.1 調查地點、時間與材料

1.2 調查內容

選代表性柑桔園進行調查，調查內容(果實凍害影響因素)包括品種、地形、海拔、坡向、樹體狀況、土壤管理、防寒措施和果實著生部位等。選擇調查樹時，排除果園中心區(qū)域和外圍果樹，單株小區(qū)，每個影響因素至少10次重復，記錄每株樹各受凍級別的果實數(shù)量和比例，并計算凍害綜合指數(shù)。

1.3 調查方法

1.3.1 區(qū)縣間比較 針對眉山市東坡區(qū)、彭山區(qū)、丹棱縣、仁壽縣和青神縣的不知火、春見和沃柑進行調查統(tǒng)計，每個區(qū)縣的每個品種選擇至少4個砧木、樹齡、樹勢和生產條件一致的果園，調查統(tǒng)計果實受凍情況，計算凍害綜合指數(shù)。

1.3.2 品種間比較 一是對眉山主栽晚熟柑桔品種進行抽樣調查，統(tǒng)計受凍情況，品種包括沃柑(含091無核沃柑，下同)、春見、不知火、明日見、大雅、W·默科特、塔羅科血橙，以及留樹越冬的愛媛28號(紅美人)，每個品種的調查選擇中等樹勢、淺丘建園和管理水平基本一致的果園，樹齡除明日見為4年外其余均為6年。二是選擇3個分別位于青神縣鴻化村、東坡區(qū)正山口村和盤鰲村的基地果園，每個基地都有相同砧木、樹齡、樹勢、地形和防寒措施的不知火、春見和沃柑。

1.3.3 地形間比較 選擇眉山地區(qū)位于平地、淺丘、洼地、坡地的果園，坡地果園的調查分為坡底、坡中和坡頂3個坡位，每種地形均調查3個常見品種：春見、不知火、沃柑，每個品種調查3～6個砧木、樹齡、樹勢和生產條件基本一致的果園。眉山柑桔種植主要集中在海拔330～600 m，以海拔每上升50 m劃分一個區(qū)間(330～379 m，380～429 m，430～479 m，480～529 m和530～579 m)，每個海拔區(qū)間每個品種調查4個砧木、樹齡、樹勢和生產條件基本一致的果園。坡向方面，不知火選擇3個、沃柑和春見各選擇5個砧木、樹齡、樹勢和生產條件基本一致且含不同坡向(陰坡和陽坡)的果園進行調查。

1.3.4 樹體掛果量間比較 樹體掛果量的調查每個品種選擇3個果園，分別調查單株產量分別為15～25、30～40和45～55 kg的植株。不同果園內相同品種砧木、樹齡一致，沃柑和春見為6年，不知火為10年。

1.3.5 防寒措施間比較 眉山晚熟柑桔防寒措施以生草栽培、套袋和樹冠覆蓋薄膜為主。生草栽培的調查，選擇3個生產條件一致的基地，每個基地選擇6個砧木、樹齡、樹勢基本一致的果園進行調查統(tǒng)計，其中3個生草果園，3個清耕果園。選擇的生草果園為生草區(qū)域大于全園(除樹盤外)面積的90%，草茂密且高度不低于10 cm。套袋的調查，每個品種選擇3個生產條件基本一致的基地，每個基地選擇3個砧木、樹齡、樹勢基本一致的果園，每個果園至少有未套袋、套單層袋和套雙層袋(含外面再加套報紙)3種情況中的兩種。覆蓋的調查，選擇3個生產條件基本一致的基地，每個基地選擇4個砧木、樹齡、樹勢基本一致的果園，每個果園至少有覆蓋防寒布、覆蓋塑料膜和未覆蓋3種情況中的兩種。

2）由于日常注水水質監(jiān)測只在注水增壓泵出口一個取樣點進行，導致注水系統(tǒng)每個設備的處理效果不能及時有效監(jiān)測，給問題的排查帶來了極大困難。注水系統(tǒng)恢復正常后，在固定用水量的前提下，對注水系統(tǒng)各個關鍵節(jié)點進行V30及粒子中值加密取樣監(jiān)測，建立注水水質更換填料后的原始數(shù)據，方便日后注水系統(tǒng)水質問題的對比分析排查[7]。

1.3.6 結果部位間比較 針對不同海拔(330～379 m，380～429 m，430～479 m，480～529 m和530～579 m)、地形(平地、淺丘、洼地、坡底、坡中和坡頂)和防寒措施(生草+覆蓋，生草+無覆蓋，清耕+覆蓋和清耕+無覆蓋)，分別調查樹冠頂部、中部、下部和內膛果實受凍情況，選擇3個生產條件基本一致的基地，每個基地調查3個砧木、樹齡、樹勢基本一致的果園。

1.4 柑桔果實凍害等級分級標準

參考胡仕碧等[11]對夏橙果實凍害的分級，結合凍害發(fā)生后的柑桔果實受凍表現(xiàn)、落果情況和對商品性的影響，將柑桔果實凍害等級劃分為5個等級：0級為無凍害，1級為輕微凍害，2～3級為中度凍害，4級為嚴重凍害。各凍害等級對應的指標見表1。

表1 柑桔果實凍害分級指標[11]

1.5 數(shù)據分析

凍害綜合指數(shù)參考文獻[12]的計算方法，凍害綜合指數(shù)/%=∑[(各級凍害株數(shù)×相應級數(shù))/(調查總株數(shù)×最高凍害級數(shù))]×100。凍害綜合指數(shù)越高，受凍程度越高。

方差分析使用IBM SPSS Statistics 25，采用單因素ANOVA分析的最小顯著性差異法(LSD)比較差異顯著性(α=0.05)，數(shù)據格式為“平均值±標準誤”。

2 結果與分析

2.1 氣象站與田間氣象哨最低氣溫的差異

根據氣象站數(shù)據，眉山市低溫主要出現(xiàn)在1月，2020年12月至2021年1月的凍害主要發(fā)生期在1月上旬和中旬。2021年1月眉山市全域出現(xiàn)4次共8 d的0 ℃下低溫，分別是1月1日、7日、8日、12日、13日、14日、18日和19日，東坡區(qū)、彭山區(qū)、仁壽縣、青神縣和丹棱縣氣象站記錄的極端低溫分別為-1.4、-1.5、-3.7、-2.2和-1.2 ℃，表現(xiàn)為仁壽縣<青神縣<彭山區(qū)<東坡區(qū)<丹棱縣。對比發(fā)現(xiàn)，1月1日、8日、11日、12日、13日、14日、18日和19日東坡區(qū)氣象站記錄的最低氣溫為1.10、-0.20、0.20、-1.40、-0.20、0.40、0.50和1.50 ℃，最低氣溫均未低于-2 ℃；而東坡區(qū)3個果園氣象哨記錄的最低氣溫分別為-2.24、-2.06、-2.30、-4.50、-2.69、-3.18、-3.20和-2.21 ℃，最低氣溫都低于-2 ℃，與氣象站記錄的最低氣溫分別相差2.30、1.00、2.26、2.61、2.10、3.30、3.42和3.57 ℃(見表2)。這表明，即使氣象站的最低氣溫未達到柑桔果實凍害發(fā)生溫度，但田間或已達果實凍害溫度。

表2 2021年1月眉山市柑桔果實凍害期間各區(qū)縣氣象站日最高氣溫、最低氣溫和氣象哨最低氣溫

2.2 各區(qū)縣間比較

調查結果看出，各區(qū)縣晚熟柑桔果實凍害程度差異不顯著，其中，仁壽縣和青神縣的凍害程度有重于丹棱縣和彭山區(qū)的趨勢(見圖1)。這與1月仁壽縣和青神縣的最低溫度較其他區(qū)縣更低的情況基本吻合。

注：誤差線為標準誤；不同小寫字母表示相同品種不同區(qū)域之間差異顯著(p<0.05)。

2.3 品種間比較

在眉山市范圍內整體比較不同品種果實的凍害程度，沃柑凍害重，清見凍害輕，其他品種凍害程度界于這兩個品種之間，品種間凍害綜合指數(shù)最大相差8.3倍(見圖2)。大體上呈現(xiàn)如下規(guī)律：(1)小果的比大果的更易受凍，如沃柑果實最小，受凍最重，與除春見外的其他品種差異顯著；(2)樹冠外圍結果的比內膛結果的更易受凍，明日見和塔羅科血橙以內膛結果為主，受凍較輕，與春見和沃柑差異顯著；(3)皮薄的比皮厚的更易受凍，春見、大雅和不知火這3個品種是姐妹系，但不知火和春見皮更厚，受凍輕。

注：誤差線為標準誤，不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

比對同一個果園不知火、春見和沃柑果實的凍害程度，發(fā)現(xiàn)受凍程度總體表現(xiàn)為沃柑最重，不知火最輕，春見居中(見圖3)。

注：誤差線為標準誤，不同小寫字母表示相同地點不同品種之間差異顯著(p<0.05)。

2.4 地形(坡位)間影響

調查結果看出，地形對不知火和春見果實凍害程度的影響顯著，坡位對春見果實凍害程度的影響顯著，坡位對不知火果實凍害程度的影響不顯著。對不知火和春見而言，不同地形的凍害程度表現(xiàn)為洼地最重，平地和淺丘其次，坡地最輕。對春見而言，不同坡位的凍害程度表現(xiàn)為坡底最重，坡頂最輕，坡中居中。地形和坡位對沃柑果實凍害程度的影響均不顯著(見表3)。

表3 不同地形(坡位)的晚熟柑桔果實凍害程度比較

調查結果看出，總體上陰坡的凍害程度大于陽坡，凍害指數(shù)最小相差5.31%，最大相差18.35%(見圖4)。

注：不同小寫字母表示同坡向不同品種間差異顯著(p<0.05)，*表示同品種不同坡向之間差異顯著(p<0.05)。

調查結果看出，在眉山柑桔種植海拔范圍內，隨著海拔上升，果實受凍程度下降，果實凍害程度與海拔呈負相關，海拔對果實凍害影響很大，凍害指數(shù)最大相差近7倍(見圖5)。

注：不同小寫字母表示同品種不同海拔區(qū)間之間差異顯著(p<0.05)。

2.5 樹體狀況(掛果量)間比較

調查結果看出，掛果量對果實凍害程度影響顯著，掛果量大的凍害重，掛果量小的凍害輕(見圖6)。樹勢與掛果量密切相關，結果多的樹勢較弱，結果少的樹勢較強。樹勢除了影響樹體和果實糖分與抗性物質積累外[13]，也影響夏梢和秋梢的萌發(fā)數(shù)量和質量，結果少的樹夏梢和秋梢數(shù)量多而充實，對果實有遮蔽作用，可直接減少果面霜凍。

注：不同小寫字母表示相同品種不同掛果量之間差異顯著(p<0.05)。

2.6 防寒措施間比較

眉山晚熟柑桔果實套袋普及率高，套袋種類主要為單層袋、雙層袋及單層袋+報紙遮蓋。調查結果看出，總體上，未套袋果實凍害重，套袋的凍害輕(見圖7)。

注：不同小寫字母表示相同品種不同套袋之間差異顯著(p<0.05)。

調查結果看出，果園生草對減少柑桔果實凍害有明顯作用，春見生草果園的凍害程度顯著低于清耕園(見圖8)。柑桔園凍害幾乎都是輻射霜凍[5]，發(fā)生在寒潮過后晴朗無風的凌晨，特別是晴朗無風又干燥的凌晨。果園生草減輕凍害的機制可能與草能有效減少或減緩地面的長波輻射，從而有效阻止了果園溫度在無風晴朗凌晨的快速下降有關。

注：*表示同品種不同耕作情況間差異顯著(p<0.05)，不同小寫字母表示同耕作情況不同品種間差異顯著(p<0.05)。

樹冠覆蓋可直接阻隔樹體和大氣的對流散熱，同時減少樹冠熱量以長波輻射的方式散失。眉山晚熟柑桔的樹冠覆蓋材料主要有3種，最常用的是無色薄膜，其次是白色防寒布，少量用黑色遮陽網。調查結果看出，總體上，未覆蓋的果實凍害重，覆蓋防寒布的受凍輕，覆蓋塑料薄膜的其次(見圖9)。

注：不同小寫字母表示同品種不同覆蓋情況之間差異顯著(p<0.05)。

2.7 結果部位間比較

對春見而言，僅在海拔380～429 m時，樹冠不同部位果實凍害程度差異顯著，內膛果實受凍程度較其他部位更輕。對不知火而言，樹冠不同部位果實的凍害程度無顯著差異，可能是由于不知火果實凍害較小的原因。對沃柑而言，僅在海拔330～379 m時，樹冠不同部位果實凍害程度差異有顯著性，內膛果實受凍程度較其他部位更輕。總體上，在調查海拔范圍內，隨海拔升高，相同樹冠部位果實的凍害越輕(見表4至表6)。

表4 不同海拔條件下春見樹冠不同部位果實凍害綜合指數(shù)的差異 %

表5 不同海拔條件下不知火樹冠不同部位果實凍害綜合指數(shù)的差異 %

表6 不同海拔條件下沃柑樹冠不同部位果實凍害綜合指數(shù)的差異 %

對于不知火和春見而言，均是僅在淺丘地形下，樹冠不同部位果實的凍害程度有顯著差異，即內膛果實凍害顯著低于其他部位。對于沃柑而言，淺丘、坡底和坡中的內膛果實凍害均顯著低于其他部位果實。淺丘地形下3個品種均表現(xiàn)為內膛果凍害最輕。各地形之間的凍害規(guī)律基本與“2.4”的結果一致(見表7至表9)。

表7 不同地形條件下不知火樹冠不同部位果實凍害綜合指數(shù)的差異 %

表8 不同地形條件下春見樹冠不同部位果實凍害綜合指數(shù)的差異 %

表9 不同地形條件下沃柑樹冠不同部位果實凍害綜合指數(shù)的差異 %

對于不知火而言，生草條件下樹冠不同部位果實凍害程度差異顯著，以內膛果實凍害較低，清耕條件下樹冠不同部位果實凍害程度差異不顯著；除清耕無覆蓋條件下的內膛果實凍害程度顯著高于生草條件下內膛果實外，其他相同樹冠部位不同防寒方式(不同生草和覆蓋條件的組合)之間無顯著差異。對于春見而言，相同生草和覆蓋條件下，樹冠各部位差異均不顯著；相同部位，清耕無覆蓋果實凍害重，生草且覆蓋條件下果實凍害輕。對于沃柑而言，生草無覆蓋和清耕覆蓋條件下，樹冠不同部位之間以內膛的果實凍害程度較低；除樹冠下部果實不同防寒方式之間凍害無顯著差異外，其他相同樹冠部位總體上以清耕無覆蓋的凍害重，生草且覆蓋的凍害輕?？梢?，在多數(shù)情況下，樹冠各個部位在“生草+覆蓋”條件下果實凍害程度低，而在“清耕+未覆蓋”條件下受凍程度高，這在春見果實上表現(xiàn)最突出。覆蓋對春見果實的凍害影響大于生草，無論清耕或生草，覆蓋減小的凍害綜合指數(shù)大于生草減小的凍害綜合指數(shù)，說明覆蓋的防凍作用好于生草(見表10至表12)。

表10 生草和覆蓋條件下不知火樹冠不同部位果實凍害綜合指數(shù)的差異 %

表11 生草和覆蓋條件下春見樹冠不同部位果實凍害綜合指數(shù)的差異 %

表12 生草和覆蓋條件下沃柑樹冠不同部位果實凍害綜合指數(shù)的差異 %

3 討論

根據前人研究，柑桔凍害的發(fā)生與氣象學因素和植物學因素相關的多種因子有關。氣象學因素包括低溫強度、低溫持續(xù)時間、低溫前后天氣狀況、光強以及影響氣象學因素的其他因子(如地形地勢、地理位置和柑桔園位置)等[3，5，14-19]。植物學因素包括柑桔品種、砧木、樹齡、樹勢、器官、肥水管理、掛果量和果實大小等[3，15，17，20，21]。此外，防寒措施在低溫凍害中有重要影響[3，22-24]。謝遠玉等[25]對2009年1月中旬贛南遇強凍天氣下臍橙樹體的凍害情況進行調查發(fā)現(xiàn)，凍害指數(shù)與極端低溫呈顯著負相關，與極端低溫出現(xiàn)的累計時間和最長持續(xù)時間則呈顯著正相關。說明，柑桔發(fā)生凍害不僅僅與極端低溫有關，還與低于臨界溫度持續(xù)的時間相關。柑桔果實凍害的發(fā)生往往需要低于-2 ℃的低溫，在本次調查中，只有仁壽縣和丹棱縣氣象站記錄溫度出現(xiàn)過低于-2 ℃的低溫(分別為-3.7和-2.2 ℃)。根據朱春釗[26]和張夢嬌等[27]在重慶市長壽區(qū)淺丘柑桔園的研究，最低氣溫的特點為氣象站>氣象哨>柑桔樹冠，果園實際的最低氣溫往往比氣象站最低溫度要低1～4 ℃。因此，即使氣象站記錄的最低溫度為-1～2 ℃，但果園仍有可能出現(xiàn)-2 ℃以下、可導致果實凍害的低溫。

就柑桔樹體凍害而言，不同的柑桔品種抗凍能力相差較大[3，5，14，17]，如：檸檬類只能耐-3～-5 ℃的低溫，溫州蜜柑能耐-7～-9 ℃的低溫；但通常認為柑桔果實只能短時間忍受-1.5～-2 ℃的低溫，且不同品種間果實的耐低溫能力差異小。本次調查發(fā)現(xiàn)，不同柑桔品種間果實凍害程度有明顯差別，沃柑和春見果實凍害較嚴重，清見、塔羅科血橙、愛媛28號、W·默科特和明日見較輕。需要說明的是由于存在栽培管理和防寒措施等不一致的情況，此調查結果并不能完全反映各品種的抗凍特性。2022年2月，廣西南寧在最低氣溫未降至0 ℃的情況下，沃柑出現(xiàn)大量果皮冷害斑，反映了沃柑果實不耐凍。在本次調查中，沃柑果實凍害最嚴重，還可能與沃柑因果實較小和掛果量大而不套袋、樹枝下垂導致果實直接暴露或靠近地面有關。

海拔與地形對柑桔凍害程度的相關性高：海拔較低的地方多為洼地、谷底和坡谷，易聚集冷空氣，溫度最低，因而凍害較嚴重[26]；由于逆溫層的作用，隨著海拔升高，溫度相應升高，受凍程度降低[28-29]。在本次調查中，眉山地區(qū)晚熟柑桔果實凍害程度與海拔呈負相關，即凍害程度隨海拔升高呈下降趨勢，330-379 m為凍害程度最小的海拔區(qū)間。此結果與周席華等[30]在湖北三峽庫區(qū)的調查結果(凍害程度隨海拔增加而增加)不同。這是因為眉山多為淺丘地形，海拔高度有限，海拔上升高度仍在逆溫層范圍內。

掛果量影響樹勢，樹勢影響抗性，一方面是因為樹勢影響植物體內抗性物質的累積[13，22，31-33]，另一方面茂密的枝梢可以減少霜雪直接接觸果實的概率，為果實提供了緩沖空間，樹勢越弱的樹受凍程度越高。因此，對于同齡結果樹而言，結果越多，樹勢相對越弱，果實受凍的可能性和程度就越大。

生草栽培是柑桔常用的栽培模式，生草可以改變果園小氣候，提高土壤肥力和含水量，進而影響果樹生長和樹勢，且生草能減少地面的長波輻射，減緩溫度下降，所以生草的果園具更強的耐低溫能力[34-36]。果實套袋和樹冠覆蓋是晚熟柑桔最常用的防寒防凍措施，均具有良好的防凍效果[37]。樹冠覆蓋材料有塑料薄膜、防寒布和遮陽網等[24]，都有提高內部溫度、減緩內部溫度降低至臨界溫度的時間、減少低溫持續(xù)時間以及避免樹體和果實直接接觸霜雪的作用。其中，防寒布的效果最好。在生產上，應在低溫來臨前完成覆蓋，在溫度快速回升前掀開覆蓋物，否則與覆蓋物接觸的枝梢易燙傷。

在冷空氣襲來時，樹冠不同部位降低至凍害臨界低溫所需時間和低溫持續(xù)時間不同，故樹冠各部位果實在低溫下的受凍程度可能不同；霜雪直接接觸樹體或果實，對其造成低溫凍害，樹冠不同部位接觸到霜雪的情況不同，故凍害程度也會有所區(qū)別。樹冠頂部易接觸霜雪，樹冠下部離冷空氣更近，故在各栽培條件下凍害最嚴重，樹冠中部介于樹冠頂部和下部之間，受凍程度也介于兩者之間，但這3個部位之間的凍害綜合指數(shù)差異并不顯著；樹冠內膛降低至臨界溫度所需時間更長，低溫持續(xù)時間更短，受凍程度顯著降低。坡地中上部的柑桔應盡可能給予覆蓋，保護樹冠頂部的果實。在生草栽培情況下，樹冠下部果實受凍程度小，所以平地和坡底的柑桔可以采用生草栽培保護樹冠下部果實。在生產上因樹冠過大而不能完全遮蓋，導致清耕果園樹冠下部的凍害較為嚴重，若能采用“生草+覆蓋”栽培管理，則可使樹冠各個部位的果實得到有效保護。

在調查中還發(fā)現(xiàn)，大型水體對減輕凍害的作用明顯。如：東坡區(qū)多悅鎮(zhèn)宋坪山，果園最高海拔達586 m，遭遇強降雪天氣，但凍害程度多為0級和1級，原因是其毗鄰河流和大型水庫，水的熱容較大、低溫天氣有放熱保溫的作用[3]。此外還發(fā)現(xiàn)，種植密度大的果園受凍更輕；水分充足的果園較不易受凍；同一個受凍果實，上半部分比下半部分的凍害更嚴重，可能是霜雪接觸上部所致。

4 結論

晚熟柑桔果實冬季防凍需從柑桔選址建園、栽培管理和防寒措施3個方面入手。眉山地區(qū)為減輕柑桔果實凍害，建園宜選擇在陽坡，避開洼地和坡谷等不利地形；品種上宜選擇內膛結果為主的大果品種；栽培管理上應采用生草栽培、增強樹勢和適當掛果；防凍措施上采用果實套袋和防寒布樹冠覆蓋。