淋膜在葡萄防寒中的應(yīng)用效果評價

宋偉，王趙盼，孫魯龍，翟衡*

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安271018；2.泰安中青松石農(nóng)業(yè)科技有限公司)

前人研究認(rèn)為，冬季低溫達(dá)到-15～-17℃是栽培葡萄休眠季埋土防寒的臨界區(qū)[1,2]，該溫度大致以黃河流域分界，黃河以北需要埋土防寒，黃河以南可不予埋土防寒。山東省大部分葡萄產(chǎn)區(qū)屬于防寒臨界區(qū)，實(shí)際上大部分地區(qū)、大多數(shù)年份冬季很少達(dá)到這個低溫值，但果農(nóng)擔(dān)心發(fā)生嚴(yán)寒而不得不年年對葡萄下架埋土防寒，費(fèi)工，勞動強(qiáng)度大。近年來各地嘗試多種簡化防寒的材料如棉被、無紡布、塑料膜、稻草等[3-6]，都有一定的保溫效果，在必須防寒的地區(qū)也減少了埋土厚度，減輕了工作強(qiáng)度[7,8]。筆者在2016年1月發(fā)生‘世紀(jì)寒潮’之際，檢驗(yàn)了覆土、覆淋膜、噴水、覆蓋塑料布等防寒措施在突發(fā)降溫中的表現(xiàn)，為低溫區(qū)葡萄簡化防寒提供參考。

1 材料與方法

試驗(yàn)在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院葡萄園進(jìn)行。品種早巨峰(V.vinifera-V.Americain.cv.Kyoho)，4年生，籬架栽培，廠字形樹形，短枝修剪。淋膜，外層為黑色塑料布(100g/m2)，內(nèi)層為再生棉氈布(400g/m2)復(fù)合制成，濰坊合利公司生產(chǎn)。

2015年12月初開始試驗(yàn)，設(shè)2種防寒處理。處理1，枝蔓下架，覆土厚度超過10cm(SC)。處理2，枝蔓不下架，修剪后覆蓋淋膜(Felt Plastic-film Cover，F(xiàn)PC)，覆蓋于第1道拉絲上，搭在地面，與地面形成三角形，淋膜重量較大，未對其邊緣進(jìn)行壓實(shí)。處理3，枝蔓不下架，不覆蓋，做對照(CK)。

用溫濕度記錄儀(杭州路格科技有限公司生產(chǎn))全程監(jiān)控各處理地表及地下10cm、20cm深處的溫度變化，對未下架樹體進(jìn)行了不同距離地面高度的溫度實(shí)時監(jiān)控。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋方式的溫度變化及保溫效果評價

2.1.1 地表層的溫度變化 2016年1月21～27日發(fā)生大幅降溫天氣7天，對照的地表最低溫度為-19.1℃，出現(xiàn)在1月24日上午6時59分(圖1)，地表有5天最低溫度達(dá)到甚至低于-15℃，7天均溫-6.3℃。覆土的地表層溫度-5.5～-0.2℃。覆蓋淋膜的地表溫度-9.6～1.2℃，兩種覆蓋的地表平均溫度分別為-0.9℃和-3.0℃，均未達(dá)到葡萄枝芽遭受低溫凍害的臨界值[9,10]，均未出現(xiàn)凍害。而對照出現(xiàn)50%以上的葡萄枝干凍害。

圖1 寒潮期間不同覆蓋方式地表的溫度變化

2.1.2 地下10cm處溫度變化 地下10cm土層是葡萄根系集中分布區(qū)，也是根系對低溫的敏感區(qū)域。研究表明，大部分歐亞種葡萄根系的半致死溫度在地溫-5℃上下，抗寒砧木-7～-10℃[11]。對照地下10cm處最低溫度為-6.1℃，低于-4℃的低溫累積時長有40小時以上(圖2)，超出了地下10cm附近的葡萄根系所承受的最低溫度閾值，極有可能造成根系凍害。覆土的地下10cm處土溫在-2.4～-0.1℃，其變化趨勢與對照相似但降幅和降速均小于對照；覆淋膜的地下10cm處土溫隨著低溫時間的延長而變緩，波動很小，穩(wěn)定在-0.1～0℃。

圖2 寒潮期間不同覆蓋方式地下10cm處的溫度變化

2.1.3 地下20cm處溫度變化 20cm土層也是葡萄根系的集中分布區(qū)，是受環(huán)境溫度影響開始減少的土層。在極端低溫下，地下20cm的溫度為：對照-3.4℃，對葡萄根系不會構(gòu)成明顯威脅(圖3)；覆土的-0.3～0.6℃，覆淋膜的0℃以上，兩種覆蓋方式均能保證地下20cm土層根系在極端低溫環(huán)境的安全越冬。

圖3 寒潮期間不同覆蓋方式地下20cm處的溫度變化

2.2 覆土與覆淋膜保溫效果綜合評價

與對照相比，覆土和覆淋膜對地表、地下10cm和地下20cm土層保溫效果顯著，葡萄枝芽和根系在極端低溫下順利越冬。其中，覆土對地表層的保溫效果好于覆淋膜，7天寒潮期內(nèi)均溫和最低溫分別比覆淋膜的高1.1℃和4.1℃，周溫差比覆淋膜的低5.5℃(表1)，但覆淋膜處理在地下10cm和20cm深處保溫效果明顯好于覆土，最低溫分別比覆土高2.3℃和0.6℃，最高溫分別比覆土高1.1℃和0.6℃，周均溫分別比覆土高1.2℃和0.6℃，表明覆淋膜的溫差變化小，即降溫幅度小、降溫延遲，保溫效果好。

表1 寒潮期間不同覆蓋處理的極值溫度比較(℃)

2.3 地上不同垂直高度低溫分布情況

寒流期間，不同垂直高度的溫度變化幅度不同(圖4)，地上150cm高處的溫度變幅最小，90cm高處變幅稍大，40cm高處和地表的溫度變幅較大。

不同垂直高度的日最低溫有5天出現(xiàn)在地上40cm高處，2016年1月23、24日2天的最低溫分別是-20.5℃和-21℃，有2天最低溫出現(xiàn)在地表。地上150cm高處的最低溫都明顯高于地表處和40cm高處，可見，40cm矮干更容易遭受凍害，采用高干可避免凍害發(fā)生。

統(tǒng)計低于-15℃積溫(積溫D=∑均溫×?xí)r長)看出，4個垂直高度的寒冷積溫由高到低順序?yàn)椋旱厣?0cm高處為-395.5℃、地表0cm為-364.5℃、地上90cm為-305.1℃，地上150cm為-233.4℃(表2)?？梢姡厣?0cm及以上的高干對枝干和芽子避寒效果極其顯著。

表2 寒潮期間地上不同垂直高度≤-15℃的平均值(℃)及持續(xù)時長(小時)

圖4寒潮期間地上不同垂直高度的溫度變化

3 討論

進(jìn)入21世紀(jì)，全球氣候變暖現(xiàn)象越來越明顯，極端天氣現(xiàn)象發(fā)生頻率越來越高，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的威脅也越來越大。2015年冬季氣候波動大，有兩次大的降溫，2016年1月22日全國大部分地區(qū)發(fā)生世紀(jì)寒潮，山東省中東部地區(qū)降溫劇烈，其中濟(jì)南、泰安在-20℃上下，且23～26日均有較長時間的-15℃以下的低溫，許多葡萄園發(fā)生不同程度的凍害。對山東農(nóng)業(yè)大學(xué)葡萄示范園部分歐亞種品種僅采取覆蓋氈布或淋膜的簡化防寒措施表明，葡萄不下架而覆蓋淋膜已有足夠的保溫效果。且淋膜兼具保溫和保濕兩重作用，對預(yù)防葡萄枝蔓抽干有較好的效果[12]，在極端溫度-20℃以內(nèi)的地區(qū)可以考慮應(yīng)用。

葡萄的樹干高度因架勢和栽培方式而異，高干有利于防寒區(qū)的避寒，干高90cm的樹形有利于避免生長季的土傳病害，也可減少休眠季的低溫凍害，采用棚架栽培效果更好。

葡萄的抗寒性與品種、栽培管理水平關(guān)系密切，當(dāng)2015年11月出現(xiàn)急劇降溫寒潮時，氮肥用量大、葉片依然綠色、冬芽尚未進(jìn)入完全休眠的葡萄園；產(chǎn)量高、枝條成熟不良的葡萄園遭受凍害比較嚴(yán)重，而相反的情況則受影響較小甚至不受影響。因此，科學(xué)肥水管理，提高枝條的貯藏營養(yǎng)，使樹體及時休眠，是減少冬季凍害的重要措施。