越冬期埋土防寒层厚度对贺兰山东麓葡萄园土壤温度的影响*

2022-08-24 06:06张晓煜胡宏远李红英
中国农业气象 2022年8期
关键词:土壤温度土层越冬

王 静,张晓煜,张 磊,胡宏远,李 娜,李红英

越冬期埋土防寒层厚度对贺兰山东麓葡萄园土壤温度的影响*

王 静,张晓煜**,张 磊,胡宏远,李 娜,李红英

(中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室/宁夏气象防灾减灾重点实验室/宁夏气象科学研究所,银川 750002)

2019/2020年和2020/2021年冬季于贺兰山东麓葡萄园开展不同埋土防寒层厚度试验,结合不同深度土壤温度监测结果,研究越冬期葡萄园埋土防寒层覆盖下根区土壤温度变化规律,明确不同埋土防寒层厚度对根区土壤温度和葡萄越冬冻害的影响,为葡萄越冬冻害监测、评估及葡萄园冬季埋土管理提供参考。结果表明:(1)酿酒葡萄越冬期(12月−翌年2月)土壤温度呈先下降后上升的趋势;土壤温度随土层深度的增加而增加,波动随深度增加而缩小,埋土防寒层的覆盖,进一步减少了土壤温度的波动。(2)土壤温度随着埋土防寒层厚度的增加而增加,与不埋土处理(H0)相比,埋土防寒层厚度60cm(H60)处理, 20cm日最低土壤温度冬季可提高0.2~2.7℃,冬季平均可提高1.1℃;40cm土壤温度冬季可提高0.1~1.3℃,冬季平均可提高0.6℃。(3)0cm、20cm、40cm土壤温度日较差随着埋土防寒层厚度增加而减小,且极值出现时间依次滞后,60cm土壤温度几乎恒定。(4)20cm土壤温度,根干(C0)处显著高于距根干50cm(C50)、距根干100cm(C100)和距根干150cm(C150)(P<0.05),距离根干越远土壤温度越低。土壤温度最低日,埋土防寒层厚度30cm、40cm、50cm三个处理根干(C0)处20cm土层温度较C50、C100和C150分别提高1.7~2.2℃、1.7~3.3℃、2.4~3.4℃。可见,根系受冻风险随土壤深度增加而降低,增加埋土防寒层厚度可提高土壤温度,减少土壤温度的波动,最低温度出现的时间随着埋土防寒层厚度增加而出现滞后。越冬冻害发生程度随埋土厚度增加而减少,其中副根受冻率高于主根。

土壤温度;酿酒葡萄;埋土防寒层厚度;越冬冻害;影响

贺兰山东麓产区酿酒葡萄面积占全国的四分之一,是全国最大的葡萄集中连片产区。越冬冻害是贺兰山东麓产区最大的农业气象灾害之一,每年都有不同程度的发生,重者造成树体冻死[1],轻者造成树体发育进程缓慢,严重影响翌年产量。葡萄根系仅能够忍耐−6℃的低温[2],土壤最低温度及持续时间是影响葡萄越冬的关键气候因子。埋土防寒,即冬季将葡萄枝蔓覆盖梯形土垄,提高土壤温度,以防枝条抽干和根系受冻。研究埋土防寒层覆盖条件下葡萄根系处土壤温度分布规律对于越冬冻害监测和评估具有重要意义。通过设置不同的埋土防寒层厚度试验,形成不同的土壤温度梯度和越冬冻害样本,结合翌年冻害调查结果,可为葡萄越冬冻害指标的验证提供参考。另外随着气候变暖,减少埋土厚度,可降低埋土成本,因此,研究埋土防寒层厚度对土壤温度和越冬冻害的影响,对于葡萄种植基地科学进行越冬埋土活动具有重要的参考意义。

关于土壤温度的分布特征已有很多研究[3−6],耕作方式[7−9]、生草[10]、覆膜[11]、秸秆覆盖[12]等农艺措施的改变,通过影响土壤热特性和土壤温度影响着作物生长发育。不同季节[13−14]、不同时刻[15]对土壤温度的影响不同。这些研究多集中于作物生长季节,对于冬季相关研究很少,如越冬期不同防寒覆盖措施,可通过改变菠萝生长微环境,影响冷霜、冷风对菠萝的危害[15]。冬季积雪覆盖阻碍了环境与土壤之间的能量交换,引起土壤温度和土壤冻融过程的差异,随着积雪覆盖深度的增加,土壤的冻融日期会出现延迟现象[16]。土壤冻融期秸秆覆盖,减小了冻融期土壤温度变幅以及由气温突然变化引起的土壤温度波动幅度[17]。然而葡萄越冬期地上部因覆盖着埋土防寒层,温度分布规律与无覆盖农田并不相同,葡萄越冬期埋土防寒层覆盖下土壤温度分布规律如何,不同埋土防寒层厚度如何影响土壤温度尚不清楚;另外,葡萄根系主要分布于距离主干80cm的区域内[18],埋土防寒层横截面为梯形,从垂直于行向的水平方向上看,与葡萄根干的距离不同,覆盖的土层厚度不同,根系处土壤温度也存在差异,而温度相差多少尚不明确。因此,本研究拟开展不同厚度埋土防寒层试验,结合各处理根区不同深度土壤温度监测结果,研究埋土防寒层覆盖下葡萄根区土壤温度变化规律,明确不同埋土厚度对葡萄根区土壤温度和越冬冻害的影响,以期为葡萄越冬冻害监测、评估和越冬期埋土田间管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于宁夏回族自治区银川市永宁县巴格斯酒庄,沙壤土,品种为赤霞珠,树龄10a,行距3m。年日照时数2893h,全生育期内日照时数1839.1h[19],年降水量177mm,年平均气温9.6℃。日平均气温稳定通过10℃初日为4月17日,结束日期为10月11日,≥10℃活动积温为3445℃·d,冬季极端最低气温−25.1℃。

1.2 试验设计

葡萄冬前埋土是将枝蔓顺行向的方向压倒后覆土,田间正常管理的埋土防寒层横截面为底部宽度1.2m、上部宽0.6m、高60cm的梯形(图1a)。试验分别于2019年11月14日、2020年11月15日开展。2019/2020年冬季试验设置4个处理,分别是埋土防寒层厚度H为50cm(H50)、40cm(H40)、30cm(H30)和不埋土(H0),2020/2021年冬季设置3个处理,分别为埋土防寒层厚度H为50cm(H50)、40cm(H40)和30cm(H30)(图1b)。通过铁锹在正常管理60cm厚的埋土防寒层上去掉10、20、30cm厚度的土层,完成不同埋土厚度处理设置,以田间正常管理埋土防寒层厚度60cm为对照CK。每个处理为两个水泥立柱之间的7棵葡萄树所在区域,面积6m×3m=18m2,每个处理设3个重复。

1.3 观测项目

1.3.1 气温和土壤温度监测

气温数据采用试验地安装的戴维斯气象站(美国产,精度±0.5℃)监测,监测高度1.5m。土壤温度采用便携式温度记录仪(杭州产,型号L93-8,测量范围−40℃~100℃,精度±0.5℃)测定。试验处理及探头布设位置如图1所示,每个处理温度探头按垂直和水平两个方向分别布设。垂直方向布设4个探头,分别埋于各处理的根干处地下0cm、20cm、40cm和60cm处,不埋土处理(H0)的0cm为地表面,用0.5cm厚度的土壤覆盖以固定探头。水平方向共布置3个探头,深度为地下20cm,以葡萄根干为坐标原点(C0),分别埋于距离根干50cm(C50)、100cm(C100)和150cm(C150)处(图1b)。采集间隔为30min,日最低气温和日最低土壤温度均为24h观测的最低值。

1.3.2 葡萄越冬冻害观测

分别于第二年春季(2020年4月20日、2021年4月29日)开展越冬冻害受冻率调查。统计每个处理3个重复所有植株的受冻比例。轻度受冻,表现为发育状况晚于大田;中度受冻表现为萌芽明显晚于大田且芽体长势弱,或者结果母枝上的芽眼均未萌出,只有主干基部有萌蘖发出;重度受冻表现为所有芽体均未萌发,树体冻死。

1.4 试验区两个观测期气温变化

由图2可见,2019/2020年、2020/2021年冬季(12月−翌年2月)试验区日最低气温均波动下降后上升。2019/2020年冬季,日最低气温在−20~−3℃区间波动,未出现−20℃以下的低温;2020/2021年冬季于12月11日开始连续出现3次降温天气过程,其中2020年12月14日、31日、2021年1月7日,极端最低气温分别达到了−21℃、−27.5℃和−29.1℃,<−20℃的日数达11d。

图1 试验设计及土壤温度监测点位置(○)示意图

图2 试验区两个观测期日最低气温变化

1.5 数据分析

采用SPSS22进行数据分析,单因素方差分析采用最小显著差异法(LSD);采用Excel进行数据处理和绘图。

2 结果与分析

2.1 埋土防寒层厚度对根部区域土壤温度的影响

2.1.1 观测期根部区域土壤温度时间变化

葡萄根系垂直分布在0−60cm土层,其中集中分布区域在0−40cm[20],因此,对各处理地下根系区域0、20、40和60cm深度处土壤日最低温度进行分析,其变化特征见图3,平均值及其差异显著性检验结果见表1。以下如无特殊说明,土壤温度均指日最低土壤温度。

由图3可见,2019/2020年、2020/2021年两个生长季内冬季(12月−翌年2月)土壤温度均呈先下降后上升的趋势,尤其是0cm、20cm土壤温度的波动与气温的波动具有较好的一致性,依次滞后于气温1~2d。随着土壤深度的增加,土壤温度波动减少且滞后于浅层土壤温度的变化。40cm土壤温度依次滞后于20cm土壤温度1~2d,田间正常管理即埋土防寒层厚度60cm处理(CK)土壤温度趋于稳定,在出现较大幅度降温时才会出现波动,如2020/2021年冬季。2月中下旬,各深度土壤温度迅速上升,差异明显变小。随着埋土层厚度的增加,同一深度土壤温度随着时间的波动减少,且降至同一温度的时间逐渐推迟。

土壤的热量传输方向用垂直温度梯度表示,温度沿土壤的垂直方向从浅到深递减的,称为正垂直土壤温度梯度,相反则为负垂直土壤温度梯度[5]。越冬期土壤温度随深度增加而升高,为负垂直土壤温度梯度。2019/2020年冬季CK(H60)处理,20cm土壤温度均值为0.1℃,较40cm土壤温度低1.0℃,比60cm土壤温度低1.5℃。冬季最冷日20cm土壤温度较40cm土壤温度低1.6℃,较60cm土壤温度低2.1℃(表2、图3)。2020/2021年冬季CK(H60)处理,20cm土壤温度均值为−3.1℃,较40cm土壤温度平均低1.7℃,较60cm低1.3℃(表2、图3)。说明浅层根系受冻风险大于深层根系。

表1 两个观测季各处理土壤最低温度比较(平均值±标准差)

注:小写字母表示处理间差异通过0.05水平的显著性检验,大写字母表示处理间差异通过0.01水平的显著性检验。下同。

Note:Lowercase indicates the difference significance among treatments at 0.05 level, and capital letter indicates the difference significance among treatments at 0.01 level. The same as below.

图3 2019/2020年(a)和2020/2021年(b)两个观测季各处理根区不同深度日最低土壤温度的变化

注:CK、H50、H40、H30和H0分别表示埋土防寒层土层厚度60cm、50cm、40cm、30cm和0cm处理。下同。

Note:CK, H50, H40, H30 and H0 is the treatment that thickness of the cold protective layer buried in soil is 60cm, 50cm, 40cm, 30cm and 0cm, respectively. The same as below.

由图3和表1可见,2019/2020年冬季,0cm土层温度,以不埋土处理H0最低,为−4.7℃,CK(H60)处理极显著高于其他各处理(P<0.01),与不埋土处理H0相比,CK(H60)可提高土壤温度0~5.9℃,冬季平均可提高3.1℃。H50、H40、H30极显著高于H0处理(P<0.01),冬季平均可提高土壤温度分别为2.2、2.0和1.6℃,而H50、H40、H30处理间温度差异不显著。

20cm土层温度,以不埋土处理H0最低,冬季平均为−1.0℃。与H0比,CK(H60)和H50处理可极显著提高土壤温度(P<0.01),冬季可提高土壤温度0.2~2.7℃和0~1.4℃,冬季平均可分别提高土壤温度1.2℃和0.5℃。

40cm土层温度,同样以不埋土处理H0温度最低,冬季平均为0.4℃,与H0比,CK(H60)和 H50处理可分别显著提高土壤温度0.0~1.1℃和0.0~1.0℃(P<0.05),平均可提高0.6℃。H40、H30与H0处理间差异不显著。60cm土层温度,也以H0处理温度最低,但各处理间差异不显著。2020/2021年冬季,各处理对0cm土壤温度影响显著,对其他土层影响不显著。

可见,土壤温度随着埋土防寒层厚度增加而增加,厚度达到30cm即可显著提高土壤温度,以埋土防寒层厚60cm的处理效果最明显,埋土防寒厚度对浅层土壤温度的影响大于深层土壤。

2.1.2 最冷日根部区域土壤温度日内变化

以极端最低土壤温度出现日为例,重点分析根部区域土壤温度日变化。由图4a1和图4b1可见,0cm土层日最低土壤温度,2019/2020年冬季,以CK(H60)处理最高,为−7.4℃,随着埋土厚度减少而降低,H0较CK(H60)降低了4.1℃,较H30降低了2.3℃。CK(H60)处理土壤温度日较差最小,为0.7℃,随着埋土厚度减少,日较差增大,H0处理日较差达到了4.0℃。同样,在2020/2021年冬季,以CK(H60)处理土壤温度最高,日最低为−10.5℃,土壤温度随着埋土厚度减少而降低,H0处理日最低土壤温度达−13.5℃。H60(CK)处理土壤温度日较差最小,为1.6℃,随着埋土厚度减少,日较差增加,H30处理日较差达到了4.6℃。从极值出现时间来看,H0处理最高值出现在16:00,落后于太阳辐射最大出现时间,最低值出现在17:00,极值出现时间随着埋土厚度增加而推迟。

由图4a2和图4b2可见,20cm土层温度,2019/2020年冬季,以CK处理日最低土壤温度最高,为−1.7℃,较H0提高了1.8℃,较H30提高了1.1℃。H0处理日较差最大,为0.9℃,随着埋土厚度的增加,20cm土层温度趋于稳定。2020/2021年冬季,日最低土壤温度极值同样随着埋土防寒层厚度增加而降低。日较差随着埋土厚度增加而减少,从H30的1℃减少到 CK(H60)的0.3℃。从极值出现时间来看,各处理日最高值出现在夜间,日最低值出现在下午。

40cm土层温度,两个观测季节均处于恒温,2019/2020年冬季,以CK(H60)处理日最低土壤温度最高,为−0.2℃,较H0提高了1.4℃,较H30提高了1.0℃。2020/2021年冬季,CK处理日最低土壤温度最高,为−5.5℃,较H30提高了0.7℃(图4a3、图4b3)。60cm土层温度全日内基本恒定(图4a4、图4b4)。

可见,对于同一深度土层,埋土防寒层提高了日最低土壤温度,推迟了极值出现时间,减少了日间波动,埋土防寒层厚度越厚,效果越明显。对于同一处理土壤温度的垂直变化来看,各处理0cm、20cm土层温度日变化随时间呈正弦曲线变化,随着土壤深度的增加,土壤温度日较差不断减小,40cm、60cm土壤温度几乎恒定。

2.2 埋土防寒层厚度对根区周围土壤温度的影响

图5为各处理根干周围20cm土层日最低土壤温度的比较。由图可见,H0处理,根区以上均无埋土防寒层覆盖,各位置土壤温度差异不显著;其他所有处理均为根干处(C0)土壤温度最高,依次为C50、C100、C150。与C0处相比,C50处埋土防寒层厚度少于C0,土壤温度低于C0,但差异不显著。而C100和C150处上部无防寒层覆盖,温度显著低于C0(P<0.05),C50、C100、C150处理间差异不显著。随着埋土防寒层厚度增加,这种差异呈减少趋势。

图4 2019/2020年(a)和2020/2021年(b)各处理最冷日根部区域土壤温度日内变化

图5 各处理根干周围日最低土壤温度

图6为极端最低土壤温度出现日,不同处理地下20cm根系周围土壤温度的日内变化。由图可见,H0处理,根系周围土壤温度日变化规律基本一致。随着埋土防寒层厚度增加,根系中心位置土壤温度提高较快,其次为距离主根0.5m(C50)处,而距离主根1.0(C100)和1.5m(C150)处温度最低且二者差异不显著。H30、H40和H50三个处理C0(根干)处20cm土层温度较C50、C100和C150分别高1.7~2.2℃、1.7~3.3℃、2.4~3.4℃。随着埋土防寒层厚度增加,各监测点日较差均减少,以C0处减少最明显。

2.3 埋土防寒层厚度对葡萄越冬冻害的影响

2019/2020年冬季,各处理根系区域不埋土H0处理20cm土层最低温度≤−4℃,出现了1d,−4~−3℃出现了14d,未出现−5℃以下的低温,其他各处理土壤温度均在−3℃以上。40cm土层温度均在−1.3℃以上。60cm土层温度在0℃以上,2020年春季各处理发育状况无明显差异,均未发生冻害。

2020/2021年冬季,出现连续降温天气,20cm土层极端最低气温达到了−9.6℃,各处理≤−5℃的日数出现了13~17d,40cm土层日最低温度≤−5℃的日数出现了5d。2021年春季调查结果显示(图7),各处理均遭遇了中−重度冻害,CK处理中度冻害率为19%,未出现重度冻害。随着埋土厚度的减少,重度冻害的发生率增加,H30处理遭遇重度冻害的比例增至68%。挖出H30处理的主根调查根系受冻率,结果表明深层根系和浅层根系横切面均变褐色,主根冻死率达76%,副根冻死率达100%。

图6 各处理最冷日根系周围土壤温度日内变化

图7 2020/2021年冬季不同处理葡萄越冬冻害受冻率

3 结论与讨论

3.1 讨论

(1)酿酒葡萄越冬期,土壤垂直温度梯度为负。主要是因为冬季地表接受的太阳辐射小于地表长波辐射,地表温度下降,土壤中的能量从深层向浅层传递[3−4]。新疆准噶尔盆地南缘荒漠草地和河西走廊荒漠−绿洲过渡带9月−翌年2月,土壤垂直温度梯度均为负[5−6]。滴灌是旱区重要的灌溉模式,双管滴灌条件下,旱区赤霞珠酿酒葡萄根系主要分布在0−20cm土层,占总根系的56.6%,其次为20−40cm土层,占总根系的41.5%,40cm以下则仅有1.8%[20],一般气象站监测的土壤温度为20cm、40cm、60cm土层,考虑到不同深度土壤温度的差异,因此,在酿酒葡萄根系冻害监测或预测时,可综合考虑20cm和40cm土层温度结合根系分布比例和越冬冻害指标开展越冬冻害监测、预测和评估。另外,采用沟灌方式的园区,0−20cm、20−40cm和40cm以下土层根系分布比例分别为27.5%、42%和30.5%[20],根系垂直分布范围大于滴灌模式,因此对于同样的低温,受冻率可能会低于滴灌模式。

(2)本研究通过不同埋土防寒层厚度试验获得不同的土壤温度梯度,结合越冬冻害受冻率对越冬冻害指标进行验证。葡萄品种“赤霞珠”根系过冷却点–3.8~–3.2℃,半致死温度–4.34~–3.19℃,该温度可作为其根系越冬冻害监测的参考指标[21]。2019/2020年冬季,不埋土处理(H0)20cm土层最低土壤温度≤−4℃,出现了1d,−4~−3℃出现了14d,翌年春季调查显示各处理均未发生明显冻害,可能是因为−4~−3℃的低温对葡萄根系造成的冻害程度较轻,不同深度根系分布比例也不同,仅浅层部分根系轻度受冻对葡萄生长发育未造成较大影响。2020/2021年冬季,极端最低土壤温度远低于冻害指标,各处理20cm日最低土壤温度≤−5℃的日数出现了13~17d,各处理40cm日最低土壤温度≤−5℃的日数达5d,均遭遇了严重冻害。挖出H30处理的主根调查受冻率,其中主根冻死率达76%,副根冻死率达100%。同样,陈仁伟的研究也表明主根抗寒能力显著大于副根[22]。受冻害样本量限制,后期还需要大量的冻害调查数据对冻害指标进行验证。

(3)2a的田间试验结果表明,暖冬季节,埋土厚度30cm及以上的处理,土壤温度均未到达受冻临界值,但是遇到极端低温年份,葡萄可能会遭遇严重冻害,因此冬季要尽可能保证埋土质量和厚度,以抵御极端天气造成的危害。

(4)从垂直于行向的方向上看,埋土防寒层横截面为梯形,与葡萄根干距离不同,覆盖的土层厚度不同,根系处土壤温度也不同,距离根干越远,土壤温度越低,根系受冻风险越高。埋土防寒层底部宽一般为120cm,边界距离葡萄主干60cm,而7a树龄的赤霞珠85%以上根系主要分布在距离葡萄主干0~80cm的区域[18],可见树龄较大的植株部分根系上层并无埋土防寒层覆盖,存在受冻风险。

(5)在酿酒葡萄越冬冻害监测、评估工作中通常用气象站监测的土壤温度结合越冬冻害指标开展,气象站监测的土壤温度一般是平地,即没有防寒层覆盖,因此,未来还需要对不同土壤类型下平地与埋土防寒层覆盖下土壤温度的关系进行细致研究,构建其关系模型,对气象站监测的土壤温度进行订正后开展冻害监测、评估,以提高越冬冻害监测的精度。

3.2 结论

(1)酿酒葡萄越冬期,土壤温度呈先下降后上升的趋势,0cm、20cm土壤温度的波动与空气温度的波动具有较好的一致性,依次滞后于气温1~2d。土壤温度随着土层深度增加而上升,逐日之间的波动减少,葡萄浅层根系受冻风险高于深层根系。

(2)埋土防寒层的覆盖可显著提高土壤温度,以覆盖厚度60cm效果最明显。埋土防寒层的覆盖进一步减少了土壤温度随时间的波动,土壤温度降低至同一温度的时间随埋土防寒层厚度增加而推迟。从日变化来看,埋土防寒层越厚,土壤温度越高,极值出现时间越晚,日较差越小。埋土防寒层对浅层土壤温度影响大于深层。

(3)从垂直于行向方向上看,埋土防寒层对主根处保温效果最好,距离主根越远温度越低,随着埋土防寒层厚度增加,这种差异呈减少趋势。

(4)因不同土层深度温度的差异,在酿酒葡萄越冬冻害监测、评估等工作中根据监测到的土壤温度结合冻害指标确定冻害等级的同时,还需要考虑不同深度根系分布比例对冻害的影响。

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Effects of the Thickness of Buried Soil for Cold Prevention on the Vineyard Soil Temperature during the Overwintering Period at the Eastern Foot of Helan Mountain

WANG Jing, ZHANG Xiao-yu, ZHANG Lei, HU Hong-yuan, LI Na, LI Hong-ying

(Key Laboratory for Meteorological Disaster Monitoring and Early Warning and Risk Management of Characteristic Agriculture in Arid Regions, China Meteorological Administration/Ningxia Key Lab for Meteorological Disaster Prevention and Reduction/Ningxia Meteorological Science Institute, Yinchuan 750002, China)

During the two 2019–2020 and 2020–2021 winters, field experiments with different thicknesses of buried soil for cold prevention were carried out in the vineyard at the eastern foot of Helan Mountain region. Combined with the monitoring results of soil temperature at different depths during the overwintering period, changes in root-zone soil temperature in the buried soil area of the vineyard were analyzed in this study. Understanding the effects of different thicknesses of buried soil on soil temperature could help the local grape community to assess freezing injury and manage buried soil during the overwintering period. The results showed that: (1) during the overwintering period of wine grapes, the soil temperature firstly decreased and then increased, and increased with the increase of soil depth, but the fluctuation decreased with the increase of soil depth. As the thickness of buried soil for cold prevention increased, the fluctuation of soil temperature was reduced. (2) The daily minimum soil temperature increased with the thickness of buried soil increased. Compared with no-buried soil (H0), buried soil that is 60cm thick (H60) improved the winter soil temperature at the depths of 20 cm and 40 cm by 0.2–2.7℃ (with an average of 1.1℃) and 0.1–1.3℃ (with an average of 0.6℃), respectively. (3) As the thickness of buried soil increased, at the three depths of 0cm, 20cm, and 40cm, the diurnal soil temperature range showed a decrease and the occurrence of the lowest soil temperature showed a time lag. By contrast, soil temperature at the depth of 60 cm was close to being constant. (4) Soil temperature was significantly (P<0.05) higher at the taproot zone (C0) than at the root zones that are 50cm, 100cm, and 150cm away from the taproot (C50, C100, and C150). The further away from the taproot, the lower the soil temperature was. On days when soil temperature was the lowest during the overwintering period, for the three treatments of 30 cm, 40 cm, and 50 cm thick buried soil, soil temperature at the depth of 20cm at C0 was 1.7–2.2℃, 1.7–3.3℃, and 2.4–3.4℃ higher than at the root zones of C50, C100, and C150, respectively. Overall, the risk of root being damaged by freezing decreased with the increase of soil depth. Thicker buried soil could improve the soil temperature by more and hence reduce the fluctuations of soil temperature. As the thickness of buried soil increased, the occurrence of the lowest soil temperature was delayed during the overwintering period. The chance of winter freezing injury occurrence was reduced with the increase of the thickness of buried soil; the winter freezing injury was more likely to affect the secondary roots than the taproot.

Soil temperature; Wine grapes; Thickness of buried soil for cold prevention; Freezing injury; Effects

10.3969/j.issn.1000-6362.2022.08.004

王静,张晓煜,张磊,等.越冬期埋土防寒层厚度对贺兰山东麓葡萄园土壤温度的影响[J].中国农业气象,2022,43(8):633-643

2021−10−29

国家自然科学基金面上项目(41675114);宁夏自然科学基金(2020AAC03466);科技部科技助力经济2020重点专项(KJZLJJ 202003);中国气象创新发展专项(CXFZ2021J066)

张晓煜,研究员,主要从事酿酒葡萄气象研究,E-mail:zhang_xynet@163.com

王静,E-mail:wj19870122@163.com

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