王登亮,劉春榮,吳 群,鄭雪良,吳雪珍,朱一成,張炳連,鄭利珍
(1.衢州市農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 衢州 324000;2.衢州市柯城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,浙江 衢州 324000)
衢州市是浙江省重要的柑橘產(chǎn)區(qū)之一,現(xiàn)有柑橘面積2.234 萬hm2,主栽柑橘品種是椪柑和胡柚。近年來,衢州市選育引進(jìn)早熟椪柑、紅美人、雞尾葡萄柚、甜橘柚、春香、春見、甘平、媛小春等新品種示范推廣,柑橘種植品種日益豐富[1]。由于衢州市地理坐標(biāo)是東經(jīng)118°01′—119°20′,北緯28°14′—29°30′,位于全國(guó)柑橘生產(chǎn)的北緣地帶,因此衢州市柑橘常遭受低溫凍害。
低溫凍害是影響柑橘生產(chǎn)的重要自然災(zāi)害之一[2],在中國(guó)乃至世界大部分柑橘產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生。柑橘凍害主要表現(xiàn)為葉片凍傷卷曲、落葉、枯葉及枯枝等[3],輕則影響植株生長(zhǎng),損傷樹體,導(dǎo)致減產(chǎn),影響果實(shí)品質(zhì);重則造成橘樹死亡,果園毀滅。柑橘凍害的發(fā)生不僅與低溫強(qiáng)度及其持續(xù)時(shí)間有關(guān),還與其立地條件、栽培水平、防凍措施有很大關(guān)系[4]。樹冠覆蓋是防御低溫凍害天氣和減輕柑橘凍害的有效手段之一,用防寒布、遮陽網(wǎng)、草簾等作樹冠覆蓋材料,可以避免或減輕柑橘等果樹凍害[5-8]。2020年底至2021年初,罕見的低溫凍害天氣對(duì)衢州市柑橘產(chǎn)業(yè)造成了較大影響,本研究調(diào)查分析了衢州市柑橘凍害情況與發(fā)生規(guī)律,開展了遮陽網(wǎng)、防寒布、編織袋、草簾、養(yǎng)護(hù)毯等不同材料樹冠覆蓋防凍試驗(yàn),為今后衢州市柑橘更科學(xué)的防寒防凍提供參考和借鑒。
在試驗(yàn)橘園中心選擇1 株健康植株,于低溫來臨前將溫度記錄儀掛在植株樹冠中部,凍害后統(tǒng)一讀取數(shù)據(jù)。于2021年1—3月,赴衢州市柯城區(qū)、衢江區(qū)、龍游縣、江山市、常山縣等試驗(yàn)園區(qū),觀察記載各柑橘品種的凍害情況,調(diào)查立地條件、樹勢(shì)、栽培措施等對(duì)凍害的影響。參照張福瓊等[9]將橘樹受凍程度劃分為5 個(gè)等級(jí),1~2 級(jí)為輕度凍害,3 級(jí)為中度凍害,4~5 級(jí)為重度凍害;各等級(jí)相應(yīng)的葉片、枝條、枝干受凍癥狀如表1 所示。
表1 柑橘凍害鑒定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
試驗(yàn)于衢州市柯城區(qū)柑橘小鎮(zhèn)進(jìn)行,供試柑橘品種為4年生雞尾葡萄柚,株行距為4 m×4 m。供試覆蓋材料包括遮陽網(wǎng)(透光率為75%);防寒布(白色PP 聚丙烯材質(zhì));編織袋(灰綠色聚丙烯材質(zhì));供試草簾長(zhǎng)15.0 m、寬1.5 m、厚1.5 cm,由稻草制成;養(yǎng)護(hù)毯為毛氈布材質(zhì),灰色,規(guī)格為150 g∕m2。遮陽網(wǎng)、防寒布和養(yǎng)護(hù)毯籠罩樹冠后用木楔將四周定入土內(nèi),使覆蓋物與地面緊密貼近,編織袋套入橘樹后用布條將袋口扎緊;草簾較長(zhǎng)端立于地面,直接包裹樹體后用布條捆扎固定。用以上各覆蓋物進(jìn)行防凍試驗(yàn)以露天無覆蓋物為對(duì)照,各處理供試橘樹30 株,樹齡相同,地勢(shì)和樹勢(shì)一致,位置相近。
將ZDR-U1WS-T2 溫度記錄儀置于以上各處理橘樹的內(nèi)膛中部,每隔10 min 記錄溫度,統(tǒng)計(jì)分析各處理的柑橘凍害等級(jí)。采用Excel 2010 軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和作圖。
2.1.1 凍害概況及氣象原因分析 經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì),衢州市柑橘受凍面積達(dá)14871 hm2,占全市柑橘總面積的66.8%,其中輕中度受凍面積達(dá)7733 hm2,占總面積的34.7%;重度受凍面積達(dá)7138 hm2,占總面積的32.1%;沒有受凍的面積達(dá)7397 hm2,占總面積的33.2%。這次柑橘凍害除了受極低氣溫影響外,凍害前的高溫及寒潮雨雪過后的晴天輻射降溫也加重了凍害。2020年12月31 日至2021年1月2 日,連續(xù)3 d 極端最低氣溫達(dá)到- 7 ℃至-5 ℃。1月8—10日再次出現(xiàn)低溫天氣,最低氣溫降至-9 ℃至-7 ℃,山區(qū)或高海拔地區(qū)降至-10 ℃以下,出現(xiàn)嚴(yán)重冰凍。2020年12月平均氣溫為7.9 ℃,較常年同期偏高0.6 ℃;2 次低溫雨雪冰凍天氣間隔時(shí)間短,氣溫下降幅度大,尤其是1月8 日開始的輻射降溫,凌晨氣溫在-9 ℃至-7 ℃的低溫,白天中午氣溫回升至10 ℃以上,加劇了葉片的蒸騰作用,加重了橘樹的凍害損傷。
2.1.2 不同品種柑橘凍害情況 不同品種的抗凍性差異較大。衢州市特有的柑橘品種衢橘(屬朱紅橘)抗凍性較強(qiáng),以0 級(jí)凍害為主,少部分為1 級(jí)凍害;椪柑凍害2~4 級(jí),以2 級(jí)為主;胡柚凍害1~2 級(jí),以1 級(jí)凍害為主;香拋(本地土柚)以1 級(jí)凍害為主,也有2 級(jí)凍害。
在新引進(jìn)的柑橘品種中,脆皮金柑的抗凍性最強(qiáng),為0 級(jí)凍害。其次是甘平、媛小春和甜橘柚,為0~1 級(jí)凍害,以0 級(jí)凍害為主;由良、春香為1~2 級(jí)凍害,以1 級(jí)凍害為主。沃柑、紅美人、明日見為1~3 級(jí)凍害,以2 級(jí)凍害為主。春見、金秋砂糖橘為2~4 級(jí)凍害,以2 級(jí)凍害為主。雞尾葡萄柚的抗凍性最弱,為3~5 級(jí)凍害,以4 級(jí)凍害為主。
2.1.3 不同立地條件和環(huán)境對(duì)柑橘凍害的影響 調(diào)查發(fā)現(xiàn),低洼地和風(fēng)口的橘園受凍最重,例如在柯城區(qū)石梁鎮(zhèn)白云山腳下的椪柑園受到3 級(jí)凍害,而在山腰部椪柑園凍害只有1~2 級(jí)。由于大水體的增溫效應(yīng),位于烏溪江水庫邊(全旺鎮(zhèn))的椪柑園凍害只有1~2 級(jí),而離烏溪江1 km 外的椪柑園凍害達(dá)3~4級(jí)。此外,房前屋后、道路兩旁、沿江邊的橘園凍害則相對(duì)較輕。特別是工廠附近的橘園,因工廠鍋爐產(chǎn)生的熱氣對(duì)抑制輻射降溫起到較好的效果,能顯著減輕橘樹凍傷程度,如在常山縣輝埠鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)旁邊的雞尾葡萄柚園凍害為2~3 級(jí),而其他地方的雞尾葡萄柚園大多為3~5 級(jí)凍害。
2.1.4 栽培管理水平和采前預(yù)防措施對(duì)柑橘凍害的影響 從橘園的管理水平來看,果園柑橘栽培管理水平對(duì)其受凍程度也有較大的影響,柑橘病蟲害防治、肥水管理到位,樹體長(zhǎng)勢(shì)好,抗凍性強(qiáng),受凍較輕;而管理粗放的柑橘果樹則受凍較重??鲁菂^(qū)宇發(fā)家庭農(nóng)場(chǎng)的椪柑管理到位,凍害等級(jí)大部分為2級(jí),而其附近橘園因散戶管理不到位,凍害等級(jí)普遍為3 級(jí)。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),采果后及時(shí)施基肥,可以提高樹體的抗凍性,加快橘樹的凍后恢復(fù)。例如常山縣欣然家庭農(nóng)場(chǎng)的胡柚在11月下旬采收后及時(shí)通過打孔施肥方式,每棵施菜子餅5 kg+復(fù)合肥0.5 kg,凍害為1~2 級(jí),以1 級(jí)凍害為主;而未施基肥的胡柚園凍害等級(jí)為2~3 級(jí),以2 級(jí)凍害為主。采后施有機(jī)肥作基肥的胡柚樹勢(shì)恢復(fù)更快,較上年預(yù)計(jì)減產(chǎn)30%左右,而未施采果肥的胡柚樹勢(shì)恢復(fù)較慢,預(yù)計(jì)減產(chǎn)60%左右。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),掛果量較大或采收較晚會(huì)降低橘樹的抗凍性。在龍游縣敏陽家庭農(nóng)場(chǎng),受低溫凍害影響,掛果較多的椪柑凍害等級(jí)大部分為2 級(jí),而掛果較少的椪柑凍害等級(jí)普遍為1 級(jí)。在采收時(shí)間方面,12月上旬采收的椪柑受凍較重,凍害等級(jí)多為2級(jí),而11月上旬采收的椪柑凍害等級(jí)普遍為1 級(jí)。
開展了防寒布、遮陽網(wǎng)和編織袋等不同樹冠覆蓋處理減輕橘樹凍害程度試驗(yàn)(圖1),1月8 日12:00 至1月9 日12:00,對(duì)照的最低溫度為-8.9 ℃,覆蓋遮陽網(wǎng)、防寒布和編織袋處理的最低氣溫為-9.0、-9.6、-12.1 ℃。對(duì)照最高氣溫為9.3 ℃,覆蓋遮陽網(wǎng)、防寒布和編織袋處理的最高氣溫分別7.9、16.5 ℃和16.6 ℃。期間對(duì)照低于0 ℃持續(xù)時(shí)間為15.2 h,覆蓋遮陽網(wǎng)、防寒布、編織袋處理低于0 ℃持續(xù)時(shí)間分別為15.8、14.7 h 和14.7 h;對(duì)照低于-5 ℃持續(xù)時(shí)間為10.5 h,覆蓋遮陽網(wǎng)、防寒布、編織袋處理的持續(xù)時(shí)間分別為10.8、12.3 h 和13.5 h;對(duì)照低于-7 ℃持續(xù)時(shí)間對(duì)照為7.0 h,覆蓋遮陽網(wǎng)、防寒布和編織袋處理的持續(xù)時(shí)間分別為7.3、9.8 h 和10.5 h。樹冠覆蓋遮陽網(wǎng)對(duì)提高最低溫度效果不明顯,但明顯延緩了樹冠氣溫的上升,降低白天的最高溫度。同時(shí),在晴冷天氣早晚輻射降溫嚴(yán)重的情況下,柑橘樹冠覆蓋防寒布、編織袋會(huì)延長(zhǎng)低溫的持續(xù)時(shí)間,反而可能加重凍害。
圖1 柑橘覆蓋的編織袋、遮陽網(wǎng)和防寒布的溫度變化情況
對(duì)橘樹凍害等級(jí)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,以上各處理的雞尾葡萄柚凍害等級(jí)均為5 級(jí),全部?jī)鏊馈Uf明在低于-7 ℃較長(zhǎng)時(shí)間的低溫凍害天氣下,雞尾葡萄柚樹冠覆蓋遮陽網(wǎng)、防寒布和編織袋均無法保全橘樹。
草簾樹冠覆蓋防凍試驗(yàn)結(jié)果(圖2)表明,1月8日12:00至1月9日12:00,對(duì)照的最低溫度為-9.7 ℃,樹冠覆蓋草簾的最低溫度為-7.6 ℃,樹冠覆蓋草簾較對(duì)照最低溫度升高了2.1 ℃;對(duì)照溫度低于0、-5 ℃和-7 ℃的持續(xù)時(shí)間分別為15.5、12.0 h 和10.5 h;樹冠覆蓋草簾處理溫度低于0、-5 ℃和-7 ℃的持續(xù)時(shí)間分別為15.5、7.5 h 和2.0 h。樹冠覆蓋草簾處理可以明顯降低橘樹低于-5 ℃和-7 ℃的持續(xù)時(shí)間。但樹冠覆蓋草簾處理的白天升溫較對(duì)照慢,在1月9日7:20、7:50、8:20、8:50、9:20 對(duì)照的溫度分別為-8.1、-5.2、-2.8、-1.5、0.1 ℃,而樹冠覆蓋草簾處理 的 溫 度 分 別 為-7.5、-5.7、-4.0、-2.9、-0.8 ℃。
圖2 柑橘樹冠覆蓋草簾處理的溫度變化情況
對(duì)樹冠覆蓋草簾和對(duì)照的雞尾葡萄柚進(jìn)行凍害等級(jí)統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,樹冠覆蓋草簾的雞尾葡萄柚84.2%凍害等級(jí)為3 級(jí),15.8%為4 級(jí),而對(duì)照雞尾葡萄柚86.7%凍害等級(jí)為5 級(jí),13.3%為4 級(jí)。
開展了樹冠覆蓋養(yǎng)護(hù)毯防凍試驗(yàn),結(jié)果表明,1月8 日12:00 至1月9 日12:00,對(duì)照最低溫度為-10.0 ℃,樹冠覆蓋養(yǎng)護(hù)毯處理的最低溫度為-7.4 ℃(圖3)。期間樹冠覆蓋養(yǎng)護(hù)毯處理溫度低于0、-5 ℃和-7 ℃的持續(xù)時(shí)間分別為15.0、8.2 h 和2.2 h,而對(duì)照溫度低于0、-5 ℃和-7 ℃的持續(xù)時(shí)間達(dá)14.5、12.2 h 和8.2 h。當(dāng)氣溫高于-5 ℃時(shí),樹冠覆蓋養(yǎng)護(hù)毯僅能提高0.7 ℃左右;但是當(dāng)氣溫低于-5 ℃時(shí),樹冠覆蓋養(yǎng)護(hù)毯則可提高2.6 ℃左右。凍害等級(jí)調(diào)查結(jié)果表明,樹冠覆蓋養(yǎng)護(hù)毯處理的雞尾葡萄柚55.0%為3 級(jí),45.0%為4 級(jí);對(duì)照70.0%為4 級(jí),30.0%為5 級(jí)。
圖3 樹冠覆蓋養(yǎng)護(hù)毯處理的溫度變化情況
柑橘凍害是影響柑橘產(chǎn)業(yè)的重要自然災(zāi)害之一,除低溫持續(xù)時(shí)間外,還和凍害發(fā)生時(shí)橘園環(huán)境、土壤濕度、栽培管理水平、樹勢(shì)以及防凍措施等因素有關(guān)[4]。2021年,衢州市柑橘重度凍害占32.1%,中輕度凍害占34.7%,0 級(jí)凍害占33.2%,凍害總體上較嚴(yán)重,是因?yàn)榻?jīng)歷連續(xù)2 次較大寒潮,尤其是第二次寒潮過后的晴冷天氣,早晚輻射降溫劇烈,加快了柑橘葉片的蒸騰作用,引起枝葉脫水枯干,導(dǎo)致凍害加重。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),新引進(jìn)種植的脆皮金柑、由良、甘平和媛小春等品種除品質(zhì)較優(yōu)外,抗凍性較強(qiáng),凍害等級(jí)多為0 級(jí)或1 級(jí),因此在衢州市等北緣橘區(qū)通過露地或設(shè)施栽培有較大的發(fā)展?jié)摿?。此外,采果后及時(shí)施基肥可以加快樹勢(shì)恢復(fù)、提高橘樹抗凍性,這與孫偉等[10]的研究結(jié)果一致。在中國(guó)很多柑橘產(chǎn)區(qū),為了提高果實(shí)品質(zhì),增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,生產(chǎn)上多采用越冬延后晚熟采收。盡管該技術(shù)提高了果實(shí)品質(zhì),增加了效益,但降低了樹體的抗凍性。因此,建議柑橘采收后應(yīng)及時(shí)澆透水并施足有機(jī)肥。
樹冠覆蓋是減輕柑橘凍害的重要手段之一[6]。本研究結(jié)果表明,采用防寒布或編織袋等透氣性較差的材料進(jìn)行樹冠覆蓋防凍時(shí),在輻射降溫強(qiáng)烈的條件下,樹冠內(nèi)最低氣溫更低,低溫持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng),同時(shí)白天氣溫更高,受凍更重,這可能與覆蓋材料的隔熱保溫性能有關(guān)。樹冠覆蓋草簾和養(yǎng)護(hù)毯等透氣性材料可提高樹冠內(nèi)最低氣溫,縮短低溫持續(xù)時(shí)間,有效降低凍害強(qiáng)度,減輕凍害。在不同的凍害天氣條件下,如何選擇不同的防凍材料進(jìn)行覆蓋以提高抗凍性有待進(jìn)一步研究。