樊 越, 段義忠, 張建軍

(1.榆林學(xué)院,陜西 榆林 719000;2.榆林市果業(yè)發(fā)展中心,陜西 榆林 719000)

近年來,由于氣候變暖,黃土高原蘋果主產(chǎn)地整體上物候期提前,始花期每10年提前3.11 d[1]。花期提前,增加了蘋果花期凍害的概率,這給蘋果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展、農(nóng)民持續(xù)穩(wěn)定增收帶來極大挑戰(zhàn),花期凍害輕則減產(chǎn),重則絕產(chǎn),極大的威脅了蘋果的產(chǎn)量和質(zhì)量,影響了蘋果園的經(jīng)濟效益,嚴(yán)重打擊果農(nóng)種植蘋果樹的積極性,不利于榆林山地蘋果產(chǎn)業(yè)的健康有序的發(fā)展。榆林市南部丘陵溝壑區(qū)是發(fā)展山地蘋果的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū),地處北緯36°57′～39°35′,東經(jīng)107°28′～111°15′,土層深厚、通風(fēng)透光、梯次分明,年降水430 mm,無霜期163 d,晝夜溫差比較大,日照時間相對長,且具備優(yōu)質(zhì)蘋果生產(chǎn)的全部7項主要生態(tài)指標(biāo),此區(qū)域生產(chǎn)出的蘋果,果形端正,色澤鮮美,口味香甜,深受消費者喜愛,在市場上有一定的競爭力和影響力,是榆林地區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。因此,研究榆林山地蘋果花期凍害防御措施,提升榆林山地蘋果應(yīng)對自然災(zāi)害的能力,對蘋果產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展有著重要指導(dǎo)意義。

1 蘋果凍害發(fā)生機理

1.1 榆林地區(qū)蘋果發(fā)生凍害的生理變化

凍害是指在0 ℃以下低溫造成的傷害,是由于短時間內(nèi)溫度驟降到臨界值以下并持續(xù)一段時間,引起樹體內(nèi)發(fā)生冰凍,造成組織、器官、樹體的死亡,花朵、幼果等凍死凍傷脫落的現(xiàn)象。榆林地區(qū)蘋果樹凍害一般發(fā)生在春季,因為蘋果樹的花期一般在4月,此段時間極易發(fā)生“倒春寒”天氣,此外,由于春季溫度回升,樹體的組織器官抗寒能力減弱,表1為蘋果樹不同物候期凍害臨界溫度,低于此溫度就極易發(fā)生凍害。屈振江等[2]對陜西省蘋果主產(chǎn)區(qū)花期凍害進行了分析評估,發(fā)現(xiàn)花期凍害發(fā)生頻率和風(fēng)險有由東南到西北遞增的趨勢,主要集中在陜北西部、渭北及關(guān)中西部局部高海拔地區(qū)。馬學(xué)海[3]通過克里金插值法和最佳自然斷裂法得出延安市和榆林市的西部地區(qū)花期凍害風(fēng)險最高?？梢?在榆林地區(qū),花期凍害是導(dǎo)致蘋果產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟損失的重大因素。

表1 蘋果樹不同物候期凍害臨界溫度

凍害發(fā)生后,蘋果樹不同組織器官會受凍不同程度的凍傷,受凍后的芽體外表變黑變褐,鱗片變松散,芽體無法繼續(xù)萌發(fā),并且容易脫落?；ㄆ饕矔兯疂n狀,其中雌蕊最不耐凍,輕霜凍導(dǎo)致柱頭褐變凍干無法受精,而重度霜凍則會導(dǎo)致雌蕊和整個子房褐變壞死。幼果輕度受凍后果實胴部或萼端會形成銹色的環(huán)帶,此現(xiàn)象稱為“霜環(huán)”;重度受凍的果實會脫皮、萎縮、變黃、畸形、發(fā)育遲緩,最終帶梗脫落。幼葉受凍其葉片會卷曲變形,呈褐色,質(zhì)地將變軟直至干枯。枝條受凍其形成層變黑褐色,皮層容易剝離,受凍嚴(yán)重枝皮會暴裂甚至干枯死亡。蘋果樹花期受凍后,不僅外形會產(chǎn)生變化,其樹體內(nèi)的生理代謝也會產(chǎn)生變化[4]。

1.2 滲透調(diào)節(jié)機制

植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)以可溶性糖、可溶性蛋白和游離氨基酸為主,其作用是增加細胞液濃度、降低細胞水勢以及冰點溫度,從而誘導(dǎo)表達抗寒基因的表達,提高蘋果樹的抗寒性。徐功勛[5]等在4個蘋果品種的抗寒性評價的研究發(fā)現(xiàn)抗寒性強的枝條中可溶性糖、可溶性蛋白以及脯氨酸的含量均明顯提高。

1.3 保護酶系統(tǒng)

蘋果花期受凍后其花芽、幼葉、幼果等組織器官的活性氧含量會增加,致使膜脂過氧化,SOD、POD、CAT等活性氧清除系統(tǒng)相關(guān)酶能將多余活性氧清除,有效保護植物細胞,提高其抗寒性[6]。

1.4 細胞膜系統(tǒng)

蘋果樹受凍后,細胞透性會發(fā)生變化,引起滲透物質(zhì)外流,致使相對電導(dǎo)率發(fā)生變化,同時膜脂過氧化產(chǎn)生丙二醛(MDA),該物質(zhì)有毒性,其含量越多,蘋果樹越不耐寒。此外,當(dāng)溫度長時間低于臨界溫度時,膜脂會變成晶態(tài),當(dāng)質(zhì)膜的脂肪酸不飽和度變低就會影響膜的流動性,從而會影響細胞的功能結(jié)構(gòu)[7]。

1.5 水含量

水是植物細胞最主要的成分,可分為自由水和束縛水,兩種類型水的組成比例對植物抗寒性起著重要作用,束縛水占比高,植物抗寒能力越強。

2 榆林地區(qū)蘋果樹花期凍害主要原因

2.1 品種差異

在栽植環(huán)境相同的情況下,不同品種抗寒性不同,2020年榆林發(fā)生了近幾年來較為嚴(yán)重的花期凍害,調(diào)查顯示早熟品種比晚熟品種凍害嚴(yán)重,嘎拉品種凍害較重,寒富、秦冠等品種相對較輕。

2.2 低溫持續(xù)時間

榆林地區(qū)蘋果樹花期一般在4月,當(dāng)溫度低于花期受凍臨界溫度-2.2 ℃時,持續(xù)低溫時間越長,果樹抗寒能力越弱,越容易發(fā)生凍害。蘋果花期凍害與低溫持續(xù)時間成正比,低溫持續(xù)時間越長,凍害就越嚴(yán)重[8]。

2.3 栽培環(huán)境

同一區(qū)域不同地勢受凍程度也有所不同,地勢低洼處受凍較重,山體中上位受凍較輕。這是由于冷空氣容易聚集在低洼處,長時間低溫,嚴(yán)重凍害的發(fā)生率升高。山體中上位通風(fēng)好,冷空氣持續(xù)時間短,凍害輕。

2.4 果園管理水平

蘋果花期凍害與果園管理水平密切相關(guān),樹勢較弱、施肥不足、管理粗放的蘋果園受凍較重,樹勢相對強旺,花發(fā)育良好、通風(fēng)透光、精細化管理的蘋果園受凍較輕。樹體強壯,通風(fēng)透光條件好,蘋果樹抗寒能力強,凍害發(fā)生率低。

3 榆林地區(qū)蘋果樹花期凍害防御措施

蘋果花期凍害防御分為前期預(yù)防、低溫防凍、災(zāi)后補救3個方面。

3.1 前期預(yù)防

1)科學(xué)選擇地塊。建園要現(xiàn)在山體中部或者上部避風(fēng)向陽處,要避開低洼低谷處,河道兩邊,水庫周邊,山體等容易積聚冷空氣的地方。2)優(yōu)選抗寒性強的品種。不同品種的蘋果其抗寒性不同,建園時,要優(yōu)先選擇花期較晚、抗寒性較強的品種砧木組合,并且要合理密植,園內(nèi)要通風(fēng)透光。3)增強樹體抗性。要加強肥水管理,在上年秋施基肥的基礎(chǔ)上,春季主施氮磷鉀復(fù)合肥或二胺,并且及時灌水。此外,噴施專用防凍劑或富含磷、鉀的營養(yǎng)液等。4)延緩?fù)七t花期。通過花前灌水、樹干涂白、秸稈覆蓋等方式延緩花期3～5 d,可以有效預(yù)防、減緩、避開晚霜凍害。5)儲備防凍物資。提前準(zhǔn)備好充足的鋸末、秸稈、樹枝等燃料,防凍劑以及營養(yǎng)液等物資;按照每畝(667 m2)8個,容積不少于3 m3的標(biāo)準(zhǔn)挖好防凍坑,同時配足移動式熏液裝置。

3.2 低溫防霜

1)熏煙法。當(dāng)果園溫度低于組織、器官受凍的臨界值時,采用熏煙法使果園上空形成煙霧層,能提升園內(nèi)溫度2 ℃左右,要群防群治,大范圍形成煙霧層,可有效提高防治效果。2)噴防凍劑或營養(yǎng)液。噴施蘋果樹專用的防凍劑或0.1%的流體硼+0.3%磷酸二氫鉀+蕓苔素內(nèi)酯或其他營養(yǎng)液,來提高植物對低溫的抗性。

4 災(zāi)后補救

1)推遲疏花疏果。蘋果園受凍后要停止疏花和疏果,待幼果坐定以后,再根據(jù)果園的坐果量及其分布等情況一次定果,留發(fā)育良好且果型端正的,疏畸形、弱小的受害果。定果時應(yīng)充分利用晚花、邊花、腋花坐果,確保坐果量。2)噴施營養(yǎng)液。受凍后要及時噴施0.1%的流體硼+0.3%磷酸二氫鉀+蕓苔素內(nèi)酯或0.1%尿素+0.1%流體硼0.3%磷酸二氫鉀+白糖,以補充樹體的營養(yǎng),促進花結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù),提高授粉率和坐果率。3)輔助授粉?；ㄆ陂_展人工授粉或者蜜蜂授粉等輔助授粉措施,吸引傳粉昆蟲,提高授粉率,可有效促進坐果。4)加強肥水管理。利用節(jié)水灌溉設(shè)施灌溉施肥,補充營養(yǎng)。樹體噴施0.1%尿素、0.2～0.3%硼砂或0.3%磷酸二氫鉀等葉面肥,提高光合作用效率,提高單果質(zhì)量。5)防控病蟲害。樹體受凍后抗性變?nèi)?極易感染病蟲害,可在樹上及時噴3%的多抗霉素800～1 000倍液或4%的農(nóng)抗120水劑300～400倍液以防治霉心病、腐爛病、花腐病等病害。