房玉林，王振平，孟江飛，李棟梅，張宗勤，張艷霞，張 鵬

(1 國家葡萄產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系栽培與土肥研究室釀酒葡萄栽培崗位/西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西楊凌 712100)

(2 國家葡萄產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系栽培與土肥研究室水分生理與節(jié)水栽培崗位/寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院)

霜凍是指空氣溫度突然下降，地表溫度驟降到0℃以下，使農(nóng)作物受到損害甚至死亡的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。葡萄霜凍通常出現(xiàn)在春、秋兩季，葡萄正處于萌芽期或成熟后至落葉期，由冷空氣入侵、地面輻射或二者共同作用，地表溫度短時(shí)間下降到0℃以下，使葡萄植株的地上部分遭受低溫凍害。霜凍是我國葡萄生產(chǎn)中常見的自然災(zāi)害，多使我國葡萄生產(chǎn)造成較為嚴(yán)重的損失。

1 霜凍傷害機(jī)理

溫度下降到0℃以下時(shí)，葡萄植株特別是幼嫩器官中細(xì)胞間隙的水分形成冰晶，細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)和液泡逐漸脫水、凝固，或形成的冰晶體積足夠大，直接刺破細(xì)胞質(zhì)膜，細(xì)胞質(zhì)液外滲，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

葡萄受凍后在解凍階段，細(xì)胞間隙中的冰晶融化成水后很快蒸發(fā)，原生質(zhì)體失水使植株細(xì)胞缺水致死。

2 霜凍類型

2.1 按發(fā)生時(shí)間分類

按發(fā)生時(shí)間分為春霜凍和秋霜凍。春霜凍又稱晚霜凍，春季最晚的一次霜凍稱終霜凍；秋霜凍又稱早霜凍，秋季最早出現(xiàn)的一次霜凍稱初霜凍。葡萄的霜凍在春季和秋季均可發(fā)生，相對(duì)秋季的早霜凍，春季晚霜凍對(duì)葡萄的危害更大。隨著全球氣候變暖，春季氣溫升高，葡萄萌芽提前，晚霜凍對(duì)葡萄的危害風(fēng)險(xiǎn)增大。

2.2 按照霜凍成因分類

(1)平流型霜凍。由強(qiáng)冷空氣入侵引起的劇烈降溫而發(fā)生的霜凍，冷空氣呈水平流動(dòng)，常伴隨強(qiáng)風(fēng)。平流型霜凍晝夜均可出現(xiàn)，可連續(xù)幾天。

(2)輻射型霜凍。在寒冷、晴朗無風(fēng)(或微風(fēng))的夜間或早晨，地表和作物表面強(qiáng)烈向外輻射熱能，致使地面空氣冷卻到0℃以下而產(chǎn)生的霜凍。輻射型霜凍出現(xiàn)在夜晚至清晨，每次可持續(xù)4～6小時(shí)，可連續(xù)幾個(gè)夜晚。一般低洼地較易發(fā)生，山坡地北部較易發(fā)生。

(3)平流輻射型霜凍(混合霜凍)。由受到冷空氣和地面輻射雙重作用而產(chǎn)生的霜凍。通常先有冷空氣入侵，氣溫明顯下降，夜間地面有效輻射加強(qiáng)，地面溫度下降而造成霜凍，每次延續(xù)數(shù)小時(shí)，可連續(xù)1～2個(gè)夜晚。

2.3 按霜凍的程度分類

(1)輕度霜凍。輕度霜凍的溫度指標(biāo)為最低氣溫3～4℃，即在晴朗無云靜風(fēng)之夜最低氣溫3～4℃就可能有霜凍出現(xiàn)，此霜凍一般較輕，但對(duì)葡萄影響較大，可使葡萄花序、葉片尖部凍傷，對(duì)葡萄植株枝蔓影響較小。

(2)中度霜凍。中度霜凍的溫度標(biāo)準(zhǔn)為最低氣溫1.2～2.9℃，多在較強(qiáng)冷空氣過境后天氣晴朗的靜風(fēng)之夜形成，在此條件下，地面溫度最低在-4℃左右，葡萄葉幕周圍溫度也可在0℃以下，對(duì)葡萄生長影響較大。除地勢(shì)較高的地區(qū)，如高坡崗地外，多數(shù)地區(qū)均會(huì)出現(xiàn)霜凍，對(duì)此類霜凍必須采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

(3)重度霜凍。重度霜凍的氣溫指標(biāo)為：最低氣溫≤1.1℃，地面溫度-5℃以下。此種霜凍一般會(huì)引起毀滅性災(zāi)害，一旦出現(xiàn)就必須采取一切可能的措施以達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。此類霜凍在我國寧夏賀蘭山東麓時(shí)有發(fā)生，對(duì)葡萄造成嚴(yán)重凍害，甚至是毀滅性的災(zāi)害。

3 霜凍對(duì)葡萄的危害

霜凍對(duì)葡萄生長危害很大，當(dāng)霜凍出現(xiàn)時(shí)，葡萄樹體表面溫度在0℃以下，葡萄植株細(xì)胞之間的水分被凍結(jié)成微小冰晶體。這些冰晶在葡萄樹體內(nèi)進(jìn)一步凝聚細(xì)胞中的水分后逐漸增大，進(jìn)而破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。另外，由于冰晶體的相互作用，細(xì)胞內(nèi)部的水分向外滲透，使植物的原生質(zhì)膠體物質(zhì)凝固。霜凍過程一般在幾小時(shí)內(nèi)形成，葡萄在遭受霜凍以后，葉片呈黃褐色，狀似灼傷，受凍部分在解凍后呈水燙狀，后轉(zhuǎn)黃干枯。早霜凍會(huì)造成葡萄葉片枯萎，葡萄果實(shí)和果穗失水，葡萄品質(zhì)下降。晚霜凍會(huì)造成剛萌發(fā)的綠色枝葉和花序細(xì)胞脫水而枯萎死亡，嚴(yán)重的晚霜凍會(huì)導(dǎo)致所有花序死亡甚至絕產(chǎn)。

4 霜凍的預(yù)測

4.1 依據(jù)溫度預(yù)測預(yù)判

密切關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，及時(shí)觀察當(dāng)?shù)匦夂驕囟茸兓绕涫菤鉁氐淖兓?。一旦出現(xiàn)激烈降溫、溫度接近乃至于低于0℃，需要采取預(yù)防措施。

4.2 規(guī)律法

掌握當(dāng)?shù)貧v年春秋季出現(xiàn)霜凍的規(guī)律。主要通過調(diào)查了解當(dāng)?shù)貧v年霜凍，特別是初、終霜凍害出現(xiàn)的規(guī)律，包括平均、最早、最晚出現(xiàn)日期，形成原因、霜凍類型及出現(xiàn)的天氣條件，掌握不同地形地勢(shì)霜凍害的輕重程度。

4.3 諺語法

通過總結(jié)驗(yàn)證當(dāng)?shù)厝罕娭杏嘘P(guān)預(yù)測霜凍諺語及物候反應(yīng)進(jìn)行預(yù)計(jì)。如“雁過十八天來霜”“三場白露一場霜”等，這是從天象方面總結(jié)了“混合霜凍”出現(xiàn)前的天氣條件；“寒夜風(fēng)云少，霜凍快來了”則是總結(jié)了“輻射霜凍”出現(xiàn)前的天氣條件；“霜降見霜，清明止霜”是某些地區(qū)初、終霜凍出現(xiàn)日期的氣候性描述；“霜打洼地”著重指明了地形對(duì)霜凍的影響等。據(jù)此可用來進(jìn)行霜凍的預(yù)測和預(yù)防。

4.4 觀察試驗(yàn)法

如果入夜后露水小，天氣又晴朗，當(dāng)夜就可能出現(xiàn)霜凍。如果當(dāng)夜露水特別濃，天氣雖晴，一般也不會(huì)有霜凍出現(xiàn)。為了準(zhǔn)確掌握霜凍出現(xiàn)的時(shí)間，可在田里插一塊鐵板，由于金屬降溫快，鐵板上將先出現(xiàn)霜，表明將會(huì)有霜凍出現(xiàn)，此時(shí)需立刻采取防霜措施。

5 霜凍的預(yù)防

防御霜凍對(duì)葡萄生產(chǎn)造成災(zāi)害的措施多樣，除通過選擇適宜種植地區(qū)、營造防護(hù)林、選用抗逆性強(qiáng)的品種等在前期建園時(shí)提前做好預(yù)防措施外，建園后還可以通過主動(dòng)采取措施進(jìn)行人工防霜，改變易于形成霜凍的溫度條件，保護(hù)葡萄植株不受其害。

5.1 殺滅冰核細(xì)菌防霜凍

研究發(fā)現(xiàn)，在植物體表面附生著肉眼看不見的細(xì)菌，這些細(xì)菌具有成冰晶核活性的特點(diǎn)。當(dāng)在植物體表面附生眾多冰核細(xì)菌時(shí)，細(xì)胞內(nèi)水分出現(xiàn)結(jié)冰時(shí)的溫度為-2～-1℃，均高于植物體沒有附生冰核細(xì)菌的作物，這就是冰核細(xì)菌加重發(fā)生霜凍的原因。

農(nóng)業(yè)科技人員經(jīng)過多年研究，已經(jīng)從各類藥物中篩選出抗霜?jiǎng)?號(hào)、抗霜素1號(hào)和抗霜保等防霜藥劑。通過向作物表面噴灑防霜藥劑，消除植物體表面的眾多冰核細(xì)菌，提高植物的抗霜凍能力。

5.2 灌水法

灌水可增加近地面空氣濕度，延緩溫度的下降速率，提高空氣溫度(可使空氣升溫2℃左右)。由于水的熱容量大，田間溫度下降減慢，所以，在霜凍來臨前對(duì)葡萄園實(shí)施灌溉，可有效降低霜凍的危害。

5.3 噴水(霧)法

對(duì)于小面積的葡萄園或具備噴灌條件的葡萄園采用噴水法防霜，效果十分理想。其方法是在霜凍來臨前1小時(shí)，利用噴灌設(shè)備對(duì)葡萄園噴水或噴霧。因水溫比氣溫高，且水溫高于冰點(diǎn)，遇冷時(shí)會(huì)延緩降溫，加上近地層空氣濕度增大降溫減緩，以此來防霜凍，效果較好。

5.4 遮蓋法

利用稻草、麥稈、草木灰、雜草、尼龍網(wǎng)、塑料薄膜等覆蓋葡萄植株，既可防止外面冷空氣的襲擊，又能減少地面熱量向外散失，一般能提高氣溫1～2℃，該方法防凍時(shí)間長。

5.5 熏煙法

利用能夠產(chǎn)生大量煙霧的柴草、牛糞、鋸末、廢機(jī)油或其他塵煙物質(zhì)，在霜凍來臨前半小時(shí)或1小時(shí)點(diǎn)燃。這些煙霧能夠阻擋地面熱量的散失，而煙霧發(fā)生時(shí)也產(chǎn)生一定的熱量，一般能使近地面層空氣溫度提高1～2℃。該方法雖成本低，但易污染大氣環(huán)境，適用于短時(shí)霜凍的防御使用，實(shí)踐證明效果良好。

5.6 加熱法

應(yīng)用煤、木炭、柴草、重油、蠟等燃燒使空氣和植物體表面的溫度升高，防止冷空氣在近地面凝集以達(dá)到防霜凍的作用，是一種廣泛使用的方法。國內(nèi)有些果園為了防御霜凍，在霜凍出現(xiàn)之前挖“地灶”，將干草、樹枝等放在“地灶”內(nèi)燃燒，釋放出熱量，使周圍溫度升高，植物不會(huì)出現(xiàn)霜凍，效果很好。法國普遍采用葡萄行間點(diǎn)燃蠟桶防霜，效果十分理想。

5.7 施肥法

在寒潮來臨前早施有機(jī)肥，特別是用半腐熟的有機(jī)肥作基肥，可改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其吸熱保暖的性能。也可利用半腐熟的有機(jī)肥在繼續(xù)腐熟的過程中散發(fā)出熱量，提高土溫。暖性肥料常用的有廄肥、堆肥和草木灰等。

5.8 擾動(dòng)法

局部地區(qū)夜間出現(xiàn)輻射冷卻，地面溫度低，而距地面10～20米高度氣溫高時(shí)的氣象條件叫逆溫，這時(shí)也常常出現(xiàn)霜凍。人們常用大的風(fēng)扇使上暖下冷的空氣混合，提高地面溫度進(jìn)行防霜凍。澳大利亞人曾將直徑6.4米的大風(fēng)扇安裝在10米高的鐵架上，霜凍之夜開動(dòng)風(fēng)扇擾動(dòng)使空氣混合，在15米半徑內(nèi)升溫3～4℃，防霜凍效果很好。美國用直升飛機(jī)在低空飛行，飛過后通過空氣擾動(dòng)可升溫2～5℃，升溫持續(xù)20～30分鐘，連續(xù)飛行能在較大范圍內(nèi)防御霜凍。

另外，近年來試驗(yàn)一種增熱物質(zhì)。在霜凍出現(xiàn)之前，將增熱劑撒播在植物壟溝內(nèi)，使夜間增溫2.5℃。常用的增熱劑有石灰，它能夠釋放出熱量，促使植物體周圍溫度升高1～2℃。

6 葡萄霜凍后的補(bǔ)救

6.1 葡萄植株處理

(1)輕度霜凍。具體表現(xiàn)僅是新梢頂部幼葉輕微受凍，花序尚完好，可在霜凍結(jié)束后，將新梢頂部受害死亡的梢尖連同幼葉剪除，促使剪口下葉芽盡快萌發(fā)，恢復(fù)正常生長。

(2)中度霜凍。具體表現(xiàn)是新梢上部50%左右的嫩梢及葉片受凍，花序基本完好，可在霜凍結(jié)束后，將新梢受凍死亡的部分剪除，促使剪口下葉芽盡快萌發(fā)，恢復(fù)正常生長。

(3)重度霜凍。具體表現(xiàn)是整個(gè)新梢、葉片及花序幾乎全部受凍，或萌動(dòng)冬芽變?yōu)槊扌鯛?，在霜凍結(jié)束后，將新梢從基部全部剪除，促使剪口下結(jié)果母枝原芽眼副芽或隱芽盡快萌發(fā)，如果肥水管理得當(dāng)，還會(huì)有一定產(chǎn)量，減少災(zāi)害損失。研究表明，對(duì)主芽全部受凍死亡的健壯釀酒葡萄赤霞珠進(jìn)行科學(xué)管理，利用副芽(預(yù)備芽)進(jìn)行結(jié)果，沒有減產(chǎn)，可達(dá)到預(yù)期產(chǎn)量，對(duì)于部分鮮食葡萄品種，副芽花芽分化程度差，新形成的花序少，只能加強(qiáng)管理，恢復(fù)樹勢(shì)，盡量減少當(dāng)年損失。

6.2 葉面噴施

(1)葉面施肥。按照說明書噴施氨基酸、海藻酸、殼寡糖等功能性葉面肥，以恢復(fù)樹勢(shì)，保護(hù)幼小及受傷的葉片，促進(jìn)花序的生長發(fā)育，增加坐果率，挽救葡萄損失。

(2)噴施修復(fù)劑。對(duì)于受凍較輕的葡萄園，可噴施5000～20000倍的碧護(hù)，或10000倍的碩豐481，或5000倍的愛多收等產(chǎn)品進(jìn)行霜凍災(zāi)后修復(fù)，減輕凍害損失。

6.3 施肥灌水

(1)增施速效氮肥。葡萄霜凍后，要及時(shí)穴施速效氮肥，可使用碳酸氫銨，每畝用量20～30千克。

(2)少量灌水。灌水可促進(jìn)氮肥溶解，有利于養(yǎng)分吸收，但不可過量灌溉，否則不利于提高地溫。

6.4 土壤管理

(1)深翻土壤。深翻行間土壤，一方面可改善葡萄根系的通透性，提高根系呼吸；另一方面，沙壤土質(zhì)也具有提高地溫的作用。對(duì)于不再鋪設(shè)地膜提高地溫的葡萄園，可采取多次深翻措施，效果會(huì)更好。

(2)增加地溫。樹盤覆蓋地膜或主干基部沿行向搭設(shè)塑料小拱棚，是提高地溫、降低霜凍危害、促使副芽(預(yù)備芽)萌發(fā)結(jié)果的有效措施。

6.5 加強(qiáng)病蟲害防治

受災(zāi)后，及時(shí)對(duì)葡萄進(jìn)行噴藥保護(hù)，避免因霜凍而引起大面積的病蟲害發(fā)生。