王海波,劉鳳之,史祥賓,劉 暢,王小龍,冀曉昊,張藝燦,王寶亮,李 鵬,王志強(qiáng)
(國家葡萄產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系栽培與土肥研究室養(yǎng)分管理崗位/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,遼寧興城 125100)
冬季凍害是指休眠期低于0℃的凍害。隨著全球氣候變暖,極端溫度事件頻繁發(fā)生,冬季凍害發(fā)生頻率也越來越高。冬季凍害往往波及范圍大,對(duì)生產(chǎn)造成的損失也比較大,嚴(yán)重年份可造成巨幅減產(chǎn)甚至絕收,因此冬季凍害的防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)對(duì)于我國葡萄生產(chǎn)的健康可持續(xù)發(fā)展而言非常重要。
休眠季節(jié)當(dāng)?shù)蜏剡_(dá)到葡萄器官能忍受的臨近點(diǎn)之后,細(xì)胞內(nèi)開始結(jié)冰,細(xì)胞膜破裂,外觀上經(jīng)??梢钥吹窖拷M織或枝干皮層甚至木質(zhì)部變褐,或呈水浸狀;在顯微鏡下觀測(cè),當(dāng)葡萄枝干從0℃降到-20℃,含水豐富的組織形成的冰晶可使體積膨脹8%~9%,冰晶將拉伸應(yīng)力傳導(dǎo)給樹干組織,從而導(dǎo)致皮層以及韌皮部的細(xì)胞壁和篩管破裂,即產(chǎn)生裂紋。冰晶形成的數(shù)量與組織液含量和濃度有關(guān),如果葡萄枝條能及時(shí)停長保持較低的水分,而且含有足量的淀粉、糖及蛋白質(zhì)等貯藏營養(yǎng),冰晶形成的數(shù)量和概率就會(huì)大為減少。
實(shí)際上冬季樹木在熱脹冷縮的物理原理下都會(huì)經(jīng)歷外部皮層和內(nèi)部芯材遇冷收縮不同步而產(chǎn)生裂隙的現(xiàn)象(圖1),裂隙的彌合能力或冰晶是否形成是決定能否開裂的關(guān)鍵。葡萄木質(zhì)疏松,在大氣干旱的條件下,裂紋往往隨著強(qiáng)勁的春風(fēng)越來越明顯,最終樹體脫水形成生理干旱,導(dǎo)致枝蔓開裂干枯死亡。
圖1 葡萄植株因凍害產(chǎn)生裂隙
(1)種性差別。不同種類葡萄的抗寒性有很大差別,東亞種山葡萄最抗寒,枝條芽眼可抗-40℃低溫,其次是河岸葡萄,可抗-30℃左右低溫,大部分歐洲種葡萄的芽眼在-15℃時(shí)就有可能發(fā)生凍害,歐美雜交種稍強(qiáng),大部分種間雜種能抗-20℃以上低溫;而起源于溫暖地區(qū)的葡萄種類如圓葉葡萄、華東葡萄、刺葡萄等則不抗寒。美洲種或偏向于美洲種的歐美雜交種如康克、康拜爾、白香蕉、紅富士等品種的抗寒性強(qiáng)于偏歐亞種的雜交種和歐亞種。在歐亞種栽培品種中,起源于北方寒冷地區(qū)的品種如雷司令、霞多麗和黑比諾等比起源于溫暖地區(qū)的品種如西拉和赤霞珠等抗寒;早熟及中熟品種比晚熟品種抗寒。
(2)器官差別。同一植株不同器官抗寒性有很大區(qū)別,枝條較抗寒,其次是芽眼,根系特別是細(xì)根最不抗寒,歐洲葡萄的根系在土溫-5℃就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重凍害,山葡萄的根系可抗零下十幾攝氏度的低溫。
目前推廣的抗根瘤蚜砧木抗寒性都優(yōu)于歐亞種栽培品種自根系。不同類型砧木的根系半致死溫度不同,介于-16~-7.3℃之間,能適應(yīng)的土壤低溫約在-5℃以上。不同類型砧木的抗寒性一方面與其遺傳有關(guān),如山葡萄、貝達(dá)、河岸葡萄、山河系抗寒性較強(qiáng);也與其根系類型有關(guān),如同一砧木粗根的抗寒性比細(xì)根強(qiáng)很多;同時(shí)也與砧木根系在土壤中的空間分布有關(guān),田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),沙地葡萄與冬葡萄的雜交砧木,以粗根為主,而且扎根深土層,故而在同樣溫度下反而比淺層根系的河岸葡萄雜交砧木抗寒。因此,冬季寒冷地區(qū)建議選擇深根性的砧木,如110R、140Ru、1103P,盡量避開根系主要分布在表層的砧木。在冬季氣溫變化劇烈、容易發(fā)生裂干的地區(qū),建議用砧木高接苗建園,即以砧木形成主干。氣象學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),晴天果園貼地氣層內(nèi)的溫度以1.5米處為最高,0.1米處為最低,其次是0.5米,目前大部分嫁接苗根頸貼地表,此高度正處在溫度最低、低溫持續(xù)時(shí)間最長的氣層內(nèi),不利于果樹的避凍御寒。因此砧木的高度建議最好超過0.5米。
在冬季嚴(yán)寒的地區(qū),可選擇抗寒的種間雜種。山葡萄、河岸葡萄及美洲葡萄是抗寒性很強(qiáng)的種,其雜交后代抗寒性大多數(shù)比較強(qiáng)。需要注意的是,山葡萄萌芽所需要的溫度低,比歐亞種葡萄萌芽早20天以上,在容易發(fā)生晚霜凍的地區(qū)不適宜引種純種山葡萄品種,可以試種山歐雜交種如華葡1號(hào)等。國外育成的抗寒種間雜種很多,摩爾多瓦在我國已經(jīng)廣泛栽培。目前在寒區(qū)栽培較多的如法國育成的種間雜種威代爾、香百川、香賽羅等,美國育成的河岸葡萄雜交品種Frontenac,可抗-35℃低溫。德國在抗寒葡萄育種方面更趨向于培育歐亞種親緣關(guān)系的品種,如育成的釀酒葡萄品種紫大夫、解百納米特等,其原產(chǎn)的歐亞種品種雷司令是歐亞種中最抗寒的品種,其次是意大利雷司令(貴人香)、霞多麗、黑比諾等原產(chǎn)于北方的品種。
我國處于大陸性季風(fēng)氣候區(qū),北方漫長的冬季寒冷而干旱,在最低溫度高于或臨近-15℃的地區(qū)栽培的歐美雜交種葡萄冬季大部分都不覆蓋或埋土防寒,栽培歐亞種葡萄過去大多數(shù)進(jìn)行覆蓋或埋土防寒,隨著暖冬和勞動(dòng)力短缺現(xiàn)在越來越少覆蓋或埋土防寒;在最冷月低溫常年低于-15℃的嚴(yán)寒地區(qū),大部分栽培品種都需要下架覆蓋或埋土防寒(圖2)。
圖2 北方葡萄園采取覆蓋或埋土防寒
(1)防寒時(shí)間。覆蓋或埋土防寒時(shí)間應(yīng)在氣溫下降到0℃以后、土壤尚未封凍前。覆蓋或埋土過早,植株未得到充分抗寒鍛煉,會(huì)降低植株的抗寒能力;覆蓋或埋土過晚,根系在覆蓋或埋土?xí)r就有可能受凍,而且取土困難,不易蓋嚴(yán)植株,起不到防寒作用。
(2)覆蓋物或土撤除時(shí)間及方法。在埋藏處的溫度達(dá)10℃前完成揭除覆蓋物或出土,或在樹液開始流動(dòng)后至芽眼膨大以前撤除防寒土或揭除覆蓋物。揭除覆蓋物或出土過早根系未開始活動(dòng),枝芽易被風(fēng)抽干;過晚則芽眼在覆蓋物底下或土中萌發(fā),上架時(shí)很容易被碰掉。一般揭除覆蓋物或出土?xí)r間是:華北地區(qū)在3月末至4月上旬。一般情況下防寒物一次撤完,但較寒冷的地方,可根據(jù)氣溫條件分次撤除防寒覆蓋物或土。揭除覆蓋物或出土后的枝蔓要及時(shí)上架。
(1)寬行種植。在埋土防寒地區(qū)建議種植行距最好在3.0米以上(東北和西北等冬季寒冷產(chǎn)區(qū)行距最好在4.0~8.0米),以便于機(jī)械在行間取土而不傷及根系。品種自根系和分根角度小的砧木根系往往水平延伸根系到行間的80厘米左右,因此埋土區(qū)取土部位距離種植部位至少100厘米,取土越多距離根系就要越遠(yuǎn),避免靠近根系取土造成根系主要分布區(qū)土層變薄或透風(fēng)漏氣。
(2)深溝種植。在寒冷地區(qū)提倡深溝種植法,溝的深度和寬度與需要取土的體量有關(guān),以方便取土掩埋或便于覆蓋為準(zhǔn),同時(shí)還要兼顧生長季節(jié)的操作便利性。挖寬80~100厘米、深70~100厘米的定植溝,開溝時(shí)按每畝施有機(jī)肥5~8米3,與表土混合放在定植溝一側(cè),心土放在另一側(cè),將混合土填入定植溝中,再填入部分心土使定植溝深度保留20~25厘米,灌水沉實(shí)后可定植。
埋土防寒區(qū)選擇樹形需要方便下架和出土上架,因此提倡簡(jiǎn)約樹形,如具“鴨脖彎”的斜干單層單臂水平龍干形(又稱廠形),同時(shí)盡量減少對(duì)枝蔓的扭傷,以免導(dǎo)致開裂的枝干失水或誘發(fā)根癌病、白腐病等;此外,建議二次修剪,即冬季長剪,待春季出土后再定剪。
秋后需要控制灌水,及時(shí)排水,促進(jìn)枝條成熟,為了提高產(chǎn)量在果實(shí)成熟時(shí)大量灌溉的方法是不明智的。枝條越冬時(shí)含水量越高越容易遭受凍害。埋土防寒前視土壤墑情灌封凍水,封凍水在干旱地區(qū)葡萄園是不可或缺的,但要注意等表土干后再進(jìn)行埋土防寒,防止土壤過濕造成芽眼霉?fàn)€。春季葡萄從樹液開始流動(dòng)到發(fā)芽一般需1個(gè)月左右,出土前后根系已恢復(fù)活動(dòng)。為了防止抽條,需要密切關(guān)注土壤水分和大氣干旱情況,及時(shí)進(jìn)行土壤灌溉。
對(duì)于埋土防寒臨界區(qū)的葡萄,枝干涂白或簡(jiǎn)易覆蓋是抗凍栽培的重要技術(shù)措施。
發(fā)現(xiàn)凍害后不要急著修剪或刨樹,保持土壤適宜的墑情,等待其自然萌發(fā)和恢復(fù),亦不必加大地面灌溉,以免降低地溫推遲發(fā)芽。僅僅是裂干而無芽體枝條凍傷褐變的葡萄園,規(guī)模小的鮮食葡萄園可以對(duì)樹干進(jìn)行黑色薄膜包裹(鮮食葡萄園也可以在冬季來臨前就進(jìn)行包裹),防止失水并促其愈合;規(guī)模大的葡萄園可以實(shí)施噴灌,像軟管帶噴、移動(dòng)噴灌,以增加樹體周圍的濕度,防止進(jìn)一步抽干;也可以結(jié)合病蟲害防治噴布石硫合劑、柴油乳劑等,以及具有成膜作用物質(zhì),如噴施2次200倍的羧甲基纖維素,5~10倍的石蠟乳液,以及高嶺土等,都對(duì)防止進(jìn)一步抽干有一定作用。
(1)萌芽后,地上部死亡、萌生根蘗的葡萄園,關(guān)鍵是采取控制樹勢(shì)、控制主梢徒長的技術(shù)措施,包括保留大量副梢以分散水肥供應(yīng)勢(shì),前期不施氮肥,適當(dāng)控水,葉面噴氨基酸系列葉面肥或甲殼素類促進(jìn)葉片厚實(shí),也可以噴布生長延緩劑如ABA或烯效唑;中后期增加噴施氨基酸硼和氨基酸鉀等葉面肥,土壤施肥除氮磷鉀外,增加鈣鎂等中微量元素。進(jìn)行病蟲害防治時(shí)注意選擇同時(shí)具有生長調(diào)節(jié)劑作用的藥物,如三唑酮、烯唑醇、丙環(huán)唑等三唑類,不僅是高效廣譜內(nèi)吸殺菌劑,而且對(duì)植株生長有一定的調(diào)節(jié)作用,可延緩植物地上部生長,增加葉厚,提高光合作用,增加抗逆性,但有果的植株在果實(shí)膨大之前不宜噴施,以免抑制果實(shí)膨大造成裂果。
(2)結(jié)果母枝遭受一定的凍害,主干及枝蔓基部的副芽、隱芽還可以萌發(fā)的葡萄園,以及枝蔓受輕微凍害、芽體發(fā)育不良、萌芽遲緩的葡萄園,需要加大水肥管理,除了結(jié)合灌水追施尿素和磷酸二銨外,還需要增加葉面噴肥,如噴施0.2%~0.5%尿素與0.2%~0.5%磷酸二氫鉀或噴施氨基酸等葉面肥,促進(jìn)枝葉生長。
(3)凍害后產(chǎn)量較低的葡萄園,采用二次結(jié)果彌補(bǔ)產(chǎn)量。于一茬果坐果期或稍后,誘發(fā)未木質(zhì)化的第6~8節(jié)冬芽結(jié)二次果。受凍園需要加強(qiáng)病蟲害綜合防治,特別是要防控好霜霉病,防止早期落葉導(dǎo)致枝條生長不良而再次影響越冬性,造成惡性循環(huán)。