王登亮,刘春荣,吴 群,郑雪良,吴雪珍,朱一成,张炳连,郑利珍
(1.衢州市农业林业科学研究院,浙江 衢州 324000;2.衢州市柯城区农业农村局,浙江 衢州 324000)
衢州市是浙江省重要的柑橘产区之一,现有柑橘面积2.234 万hm2,主栽柑橘品种是椪柑和胡柚。近年来,衢州市选育引进早熟椪柑、红美人、鸡尾葡萄柚、甜橘柚、春香、春见、甘平、媛小春等新品种示范推广,柑橘种植品种日益丰富[1]。由于衢州市地理坐标是东经118°01′—119°20′,北纬28°14′—29°30′,位于全国柑橘生产的北缘地带,因此衢州市柑橘常遭受低温冻害。
低温冻害是影响柑橘生产的重要自然灾害之一[2],在中国乃至世界大部分柑橘产区均有发生。柑橘冻害主要表现为叶片冻伤卷曲、落叶、枯叶及枯枝等[3],轻则影响植株生长,损伤树体,导致减产,影响果实品质;重则造成橘树死亡,果园毁灭。柑橘冻害的发生不仅与低温强度及其持续时间有关,还与其立地条件、栽培水平、防冻措施有很大关系[4]。树冠覆盖是防御低温冻害天气和减轻柑橘冻害的有效手段之一,用防寒布、遮阳网、草帘等作树冠覆盖材料,可以避免或减轻柑橘等果树冻害[5-8]。2020年底至2021年初,罕见的低温冻害天气对衢州市柑橘产业造成了较大影响,本研究调查分析了衢州市柑橘冻害情况与发生规律,开展了遮阳网、防寒布、编织袋、草帘、养护毯等不同材料树冠覆盖防冻试验,为今后衢州市柑橘更科学的防寒防冻提供参考和借鉴。
在试验橘园中心选择1 株健康植株,于低温来临前将温度记录仪挂在植株树冠中部,冻害后统一读取数据。于2021年1—3月,赴衢州市柯城区、衢江区、龙游县、江山市、常山县等试验园区,观察记载各柑橘品种的冻害情况,调查立地条件、树势、栽培措施等对冻害的影响。参照张福琼等[9]将橘树受冻程度划分为5 个等级,1~2 级为轻度冻害,3 级为中度冻害,4~5 级为重度冻害;各等级相应的叶片、枝条、枝干受冻症状如表1 所示。
表1 柑橘冻害鉴定分级标准
试验于衢州市柯城区柑橘小镇进行,供试柑橘品种为4年生鸡尾葡萄柚,株行距为4 m×4 m。供试覆盖材料包括遮阳网(透光率为75%);防寒布(白色PP 聚丙烯材质);编织袋(灰绿色聚丙烯材质);供试草帘长15.0 m、宽1.5 m、厚1.5 cm,由稻草制成;养护毯为毛毡布材质,灰色,规格为150 g∕m2。遮阳网、防寒布和养护毯笼罩树冠后用木楔将四周定入土内,使覆盖物与地面紧密贴近,编织袋套入橘树后用布条将袋口扎紧;草帘较长端立于地面,直接包裹树体后用布条捆扎固定。用以上各覆盖物进行防冻试验以露天无覆盖物为对照,各处理供试橘树30 株,树龄相同,地势和树势一致,位置相近。
将ZDR-U1WS-T2 温度记录仪置于以上各处理橘树的内膛中部,每隔10 min 记录温度,统计分析各处理的柑橘冻害等级。采用Excel 2010 软件对相关数据进行分析和作图。
2.1.1 冻害概况及气象原因分析 经调查统计,衢州市柑橘受冻面积达14871 hm2,占全市柑橘总面积的66.8%,其中轻中度受冻面积达7733 hm2,占总面积的34.7%;重度受冻面积达7138 hm2,占总面积的32.1%;没有受冻的面积达7397 hm2,占总面积的33.2%。这次柑橘冻害除了受极低气温影响外,冻害前的高温及寒潮雨雪过后的晴天辐射降温也加重了冻害。2020年12月31 日至2021年1月2 日,连续3 d 极端最低气温达到- 7 ℃至-5 ℃。1月8—10日再次出现低温天气,最低气温降至-9 ℃至-7 ℃,山区或高海拔地区降至-10 ℃以下,出现严重冰冻。2020年12月平均气温为7.9 ℃,较常年同期偏高0.6 ℃;2 次低温雨雪冰冻天气间隔时间短,气温下降幅度大,尤其是1月8 日开始的辐射降温,凌晨气温在-9 ℃至-7 ℃的低温,白天中午气温回升至10 ℃以上,加剧了叶片的蒸腾作用,加重了橘树的冻害损伤。
2.1.2 不同品种柑橘冻害情况 不同品种的抗冻性差异较大。衢州市特有的柑橘品种衢橘(属朱红橘)抗冻性较强,以0 级冻害为主,少部分为1 级冻害;椪柑冻害2~4 级,以2 级为主;胡柚冻害1~2 级,以1 级冻害为主;香抛(本地土柚)以1 级冻害为主,也有2 级冻害。
在新引进的柑橘品种中,脆皮金柑的抗冻性最强,为0 级冻害。其次是甘平、媛小春和甜橘柚,为0~1 级冻害,以0 级冻害为主;由良、春香为1~2 级冻害,以1 级冻害为主。沃柑、红美人、明日见为1~3 级冻害,以2 级冻害为主。春见、金秋砂糖橘为2~4 级冻害,以2 级冻害为主。鸡尾葡萄柚的抗冻性最弱,为3~5 级冻害,以4 级冻害为主。
2.1.3 不同立地条件和环境对柑橘冻害的影响 调查发现,低洼地和风口的橘园受冻最重,例如在柯城区石梁镇白云山脚下的椪柑园受到3 级冻害,而在山腰部椪柑园冻害只有1~2 级。由于大水体的增温效应,位于乌溪江水库边(全旺镇)的椪柑园冻害只有1~2 级,而离乌溪江1 km 外的椪柑园冻害达3~4级。此外,房前屋后、道路两旁、沿江边的橘园冻害则相对较轻。特别是工厂附近的橘园,因工厂锅炉产生的热气对抑制辐射降温起到较好的效果,能显著减轻橘树冻伤程度,如在常山县辉埠镇工业园区旁边的鸡尾葡萄柚园冻害为2~3 级,而其他地方的鸡尾葡萄柚园大多为3~5 级冻害。
2.1.4 栽培管理水平和采前预防措施对柑橘冻害的影响 从橘园的管理水平来看,果园柑橘栽培管理水平对其受冻程度也有较大的影响,柑橘病虫害防治、肥水管理到位,树体长势好,抗冻性强,受冻较轻;而管理粗放的柑橘果树则受冻较重。柯城区宇发家庭农场的椪柑管理到位,冻害等级大部分为2级,而其附近橘园因散户管理不到位,冻害等级普遍为3 级。
调查发现,采果后及时施基肥,可以提高树体的抗冻性,加快橘树的冻后恢复。例如常山县欣然家庭农场的胡柚在11月下旬采收后及时通过打孔施肥方式,每棵施菜子饼5 kg+复合肥0.5 kg,冻害为1~2 级,以1 级冻害为主;而未施基肥的胡柚园冻害等级为2~3 级,以2 级冻害为主。采后施有机肥作基肥的胡柚树势恢复更快,较上年预计减产30%左右,而未施采果肥的胡柚树势恢复较慢,预计减产60%左右。
调查发现,挂果量较大或采收较晚会降低橘树的抗冻性。在龙游县敏阳家庭农场,受低温冻害影响,挂果较多的椪柑冻害等级大部分为2 级,而挂果较少的椪柑冻害等级普遍为1 级。在采收时间方面,12月上旬采收的椪柑受冻较重,冻害等级多为2级,而11月上旬采收的椪柑冻害等级普遍为1 级。
开展了防寒布、遮阳网和编织袋等不同树冠覆盖处理减轻橘树冻害程度试验(图1),1月8 日12:00 至1月9 日12:00,对照的最低温度为-8.9 ℃,覆盖遮阳网、防寒布和编织袋处理的最低气温为-9.0、-9.6、-12.1 ℃。对照最高气温为9.3 ℃,覆盖遮阳网、防寒布和编织袋处理的最高气温分别7.9、16.5 ℃和16.6 ℃。期间对照低于0 ℃持续时间为15.2 h,覆盖遮阳网、防寒布、编织袋处理低于0 ℃持续时间分别为15.8、14.7 h 和14.7 h;对照低于-5 ℃持续时间为10.5 h,覆盖遮阳网、防寒布、编织袋处理的持续时间分别为10.8、12.3 h 和13.5 h;对照低于-7 ℃持续时间对照为7.0 h,覆盖遮阳网、防寒布和编织袋处理的持续时间分别为7.3、9.8 h 和10.5 h。树冠覆盖遮阳网对提高最低温度效果不明显,但明显延缓了树冠气温的上升,降低白天的最高温度。同时,在晴冷天气早晚辐射降温严重的情况下,柑橘树冠覆盖防寒布、编织袋会延长低温的持续时间,反而可能加重冻害。
图1 柑橘覆盖的编织袋、遮阳网和防寒布的温度变化情况
对橘树冻害等级进行了统计,结果表明,以上各处理的鸡尾葡萄柚冻害等级均为5 级,全部冻死。说明在低于-7 ℃较长时间的低温冻害天气下,鸡尾葡萄柚树冠覆盖遮阳网、防寒布和编织袋均无法保全橘树。
草帘树冠覆盖防冻试验结果(图2)表明,1月8日12:00至1月9日12:00,对照的最低温度为-9.7 ℃,树冠覆盖草帘的最低温度为-7.6 ℃,树冠覆盖草帘较对照最低温度升高了2.1 ℃;对照温度低于0、-5 ℃和-7 ℃的持续时间分别为15.5、12.0 h 和10.5 h;树冠覆盖草帘处理温度低于0、-5 ℃和-7 ℃的持续时间分别为15.5、7.5 h 和2.0 h。树冠覆盖草帘处理可以明显降低橘树低于-5 ℃和-7 ℃的持续时间。但树冠覆盖草帘处理的白天升温较对照慢,在1月9日7:20、7:50、8:20、8:50、9:20 对照的温度分别为-8.1、-5.2、-2.8、-1.5、0.1 ℃,而树冠覆盖草帘处理 的 温 度 分 别 为-7.5、-5.7、-4.0、-2.9、-0.8 ℃。
图2 柑橘树冠覆盖草帘处理的温度变化情况
对树冠覆盖草帘和对照的鸡尾葡萄柚进行冻害等级统计,结果表明,树冠覆盖草帘的鸡尾葡萄柚84.2%冻害等级为3 级,15.8%为4 级,而对照鸡尾葡萄柚86.7%冻害等级为5 级,13.3%为4 级。
开展了树冠覆盖养护毯防冻试验,结果表明,1月8 日12:00 至1月9 日12:00,对照最低温度为-10.0 ℃,树冠覆盖养护毯处理的最低温度为-7.4 ℃(图3)。期间树冠覆盖养护毯处理温度低于0、-5 ℃和-7 ℃的持续时间分别为15.0、8.2 h 和2.2 h,而对照温度低于0、-5 ℃和-7 ℃的持续时间达14.5、12.2 h 和8.2 h。当气温高于-5 ℃时,树冠覆盖养护毯仅能提高0.7 ℃左右;但是当气温低于-5 ℃时,树冠覆盖养护毯则可提高2.6 ℃左右。冻害等级调查结果表明,树冠覆盖养护毯处理的鸡尾葡萄柚55.0%为3 级,45.0%为4 级;对照70.0%为4 级,30.0%为5 级。
图3 树冠覆盖养护毯处理的温度变化情况
柑橘冻害是影响柑橘产业的重要自然灾害之一,除低温持续时间外,还和冻害发生时橘园环境、土壤湿度、栽培管理水平、树势以及防冻措施等因素有关[4]。2021年,衢州市柑橘重度冻害占32.1%,中轻度冻害占34.7%,0 级冻害占33.2%,冻害总体上较严重,是因为经历连续2 次较大寒潮,尤其是第二次寒潮过后的晴冷天气,早晚辐射降温剧烈,加快了柑橘叶片的蒸腾作用,引起枝叶脱水枯干,导致冻害加重。
调查发现,新引进种植的脆皮金柑、由良、甘平和媛小春等品种除品质较优外,抗冻性较强,冻害等级多为0 级或1 级,因此在衢州市等北缘橘区通过露地或设施栽培有较大的发展潜力。此外,采果后及时施基肥可以加快树势恢复、提高橘树抗冻性,这与孙伟等[10]的研究结果一致。在中国很多柑橘产区,为了提高果实品质,增强竞争力,生产上多采用越冬延后晚熟采收。尽管该技术提高了果实品质,增加了效益,但降低了树体的抗冻性。因此,建议柑橘采收后应及时浇透水并施足有机肥。
树冠覆盖是减轻柑橘冻害的重要手段之一[6]。本研究结果表明,采用防寒布或编织袋等透气性较差的材料进行树冠覆盖防冻时,在辐射降温强烈的条件下,树冠内最低气温更低,低温持续时间更长,同时白天气温更高,受冻更重,这可能与覆盖材料的隔热保温性能有关。树冠覆盖草帘和养护毯等透气性材料可提高树冠内最低气温,缩短低温持续时间,有效降低冻害强度,减轻冻害。在不同的冻害天气条件下,如何选择不同的防冻材料进行覆盖以提高抗冻性有待进一步研究。