墨脫縣冬季氣候與熱帶果樹引種適應(yīng)性①

王文華

(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所 西藏拉薩 850032)

墨脫縣位于西藏喜瑪拉雅山脈南麓，東鄰察隅縣，北靠波密縣、米林縣和林芝市巴宜區(qū)，西連錯那縣和隆子縣，南與印度接壤，縣域面積3萬km2以上［1］。墨脫縣海拔115～7 787 m，由于常年受到印度洋暖濕氣流北進影響，墨脫縣呈現(xiàn)出南亞帶氣候特征，海拔1 500 m 以下峽谷地帶分布有中國最北的熱帶雨林［2］，這里大量分布著野生芭蕉和枸櫞（當(dāng)?shù)胤Q為野檸檬），零星分布有魚尾葵和菠蘿蜜等熱帶植物，少量人工引進栽培香蕉和番木瓜等熱帶果樹。墨脫縣地理位置偏僻，受喜瑪拉雅山脈阻隔和多雨氣候影響，該縣農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢，優(yōu)越的水熱光資源條件沒有充分利用。為發(fā)展墨脫優(yōu)勢農(nóng)業(yè)，探索墨脫種植熱帶果樹可行性，2017年4月西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所熱作中心從中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所和云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所首次規(guī)?；M澳洲堅果、荔枝、龍眼、芒果、黃皮、菠蘿、蓮霧、菠蘿蜜、咖啡等13 種42 個熱帶果樹品種，種植于墨脫縣背崩鄉(xiāng)，開展熱帶果樹種植適應(yīng)性研究。熱帶果樹是否適合當(dāng)?shù)胤N植，關(guān)鍵在于能否順利越冬。2017～2019 年連續(xù)3 年冬季低溫后，有的果樹長勢良好，有的長勢較差，各熱帶果樹品種表現(xiàn)出了不同的適應(yīng)性。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地情況

試驗地位于墨脫縣背崩鄉(xiāng)江新村雅魯藏布江東南岸，海拔700～730 m，坡度0～25°，面積2 hm2。該地原為原始熱帶雨林，經(jīng)當(dāng)?shù)匕傩臻_墾，用于玉米和水稻種植。因各種原因，該地2015 年起被拋荒，長滿雜草和灌木。2017 年4 月對試驗地進行整理，種植熱帶果樹。該地土壤為棕壤土，肥力檢測顯示，20～40 cm 深土壤pH 5.74，有機質(zhì)含量2.20%，堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效鐵、有效銅、有效鋅、有效硼分別為9.4、26.4、31.0、95.8、19.3、5.5、0.45、0.37、0.04 mg/kg。3年來項目組測量試驗地年平均氣溫18.9℃，最冷月1月均溫11.45℃，最熱月7 月均溫26.4℃，冬季月平均氣溫12.44℃，年最低氣溫3.2℃，最高氣溫38.6℃，年日平均溫度≥10℃天數(shù)350 d，積溫6 860℃，年降雨量2 300 mm左右，年日照時數(shù)2 000 h，年無霜期340 d以上，年平均相對濕度90.3%。

1.1.2 試驗材料

2017年4月從中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所和云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所引進澳洲堅果、菠蘿、香蕉、荔枝、龍眼、菠蘿蜜、芒果、蓮霧、黃皮、火龍果、果桑、毛葉棗和咖啡共13種42個熱帶果樹品種進行種植試驗。

1.1.3 氣象監(jiān)測設(shè)備

采用武漢中科能惠六要素移動氣象站，型號NHQXZ601，主要測量大氣溫度（傳感器型號NH121WS－R）、濕度 （傳感器型號NH121WS－R）、風(fēng)速（傳感器型號NHFS45BP）、風(fēng)向（傳感器型號NHFX46AU）、降雨量（傳感器型號NHJYL42BP）和光照強度（傳感器型號NHZD10CU）共6個指標(biāo)，氣象站建立在基地中間。

1.2 方法

2017 年 4 月下旬引進 1～2 年生 13 種 42 個熱帶果樹品種，每種種植20～500 株，根據(jù)樹形特點，按株行距3 m×5 m、3 m×4 m、1 m×2 m、0.5 m×1 m 等進行種植。每年開展日常的肥水管理和病蟲草害防控。肥料主要使用二銨和尿素，根據(jù)樹體大小施用不同量；因當(dāng)?shù)赜晁^大，在果園中深挖排水溝，及時排水；病蟲害主要使用國家規(guī)定的農(nóng)藥和滅蟲燈控制；鋪設(shè)地布和用割草機控草。冬季過后記錄和測量所有果樹生長情況，記載全年果樹物候期和生長表現(xiàn)。2017年9月中旬在基地安裝小型氣象站，記錄氣象數(shù)據(jù)。取2017～2019年每年12月至第2年2月的氣象數(shù)據(jù)進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬季氣候環(huán)境

2.1.1 大氣溫度

2017～2019 年冬季最低溫度分別為5.8、3.2和4.3℃（表1），均高于0℃，最低溫度基本發(fā)生在早晨8：00 左右。2017 年和2018 年冬季最低溫度發(fā)生在1 月，2019 年冬季最低溫度發(fā)生在12 月。

表1 2017～2019年冬季氣溫

3 個冬季氣溫≤10℃的時間占總時長的比例小于30%，每年≤5℃時間不長于20 h，每個月最高氣溫均高于22℃，3 年冬季月平均氣溫為12.44℃。本次墨脫引進的熱帶果樹大多為較耐寒的種類，短期凍害溫度基本在0℃左右。墨脫冬季持續(xù)時間不長的低溫理論上不足以對引進的熱帶果樹造成危害，但氣溫低于7℃時，可能會出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象，這會給果樹造成一定危害。

2.1.2 大氣濕度

墨脫冬季大氣濕度比其他季節(jié)略低，但月平均值達到90%。一般情況下，大氣濕度最低值出現(xiàn)在每年1 月，達到30%左右（表2）。各月大氣濕度最高值為100%，濕度達100%的時間占當(dāng)月時間90%左右。墨脫整個冬季大氣濕度始終維持在比較高的水平。

表2 2017～2019年冬季大氣濕度

2.1.3 降雨量

墨脫冬季相對其他季節(jié)降雨量較少，3 年監(jiān)測冬季月平均降雨量為68.6 mm。每年12 月降雨量最?。ū?），其中2017 年12 月降雨量僅4.0 mm，而每年2月的降雨量最大。墨脫冬季各月降雨量相差較懸殊，當(dāng)降雨量較小時，會出現(xiàn)旱情。

表3 2017～2019年冬季降雨量

2.1.4 風(fēng)速

試驗地位于喜瑪拉雅山區(qū)雅魯藏布江峽谷中，由于受山勢影響，冬季氣流大部分時間呈平緩狀態(tài)，風(fēng)速較小，但偶爾有較強陣風(fēng)。2017 年冬季陣風(fēng)有時比較強烈，最高達到17.5 m/s（表4），連續(xù)3 個月都有超過17 m/s 的強陣風(fēng)。2018 和2019 年冬季風(fēng)速較平緩。偶發(fā)性的強陣風(fēng)可能導(dǎo)致樹枝折斷，花果掉落，也可能造成氣溫進一步降低，造成凍害。

表4 2017～2019年冬季風(fēng)速

2.1.5 風(fēng)向

試驗地冬季風(fēng)向主要以南風(fēng)及西南風(fēng)為主，選2017～2019 年冬季最低溫的1 月風(fēng)向玫瑰圖作比較分析，2018 年1 月南風(fēng)32.09%，西南風(fēng)20.15%； 2019 年 1 月 南 風(fēng) 39.53%， 西 南 風(fēng) 25%；2020 年1 月南風(fēng)38.3%，西南風(fēng)25.53%。其他風(fēng)向占比較小，特別是北風(fēng)占比最小。這主要是因為雅魯藏布江在這一段為東北向西南走向，江北高聳的喜瑪拉雅山脈阻擋了北邊冷空氣南下，而印度洋暖濕氣流從西南沿河谷一路北上，這種獨特的地形和風(fēng)向造就了墨脫南亞熱帶氣候環(huán)境。

2.1.6 光照強度

墨脫冬季光照強度最大值和平均值比其它季節(jié)低。以2019 年為例，冬季最大光照強度為82.3 lx（表5），春季為107.1 lx，夏季和秋季超過200 lx；冬季平均光照強度分別為春、夏、秋季的88.0%、72.2%、88.2%。在晴天，墨脫的光照強度一般都比較強烈。

表5 2017～2019年冬季光照強度

2.2 熱帶果樹生長表現(xiàn)與冬季氣候關(guān)系分析

2.2.1 熱帶果樹氣候適應(yīng)性特征

熱帶果樹受影響最大的環(huán)境因子是氣溫，大部分果樹要求年均溫大于18℃（表6），年均溫低于18℃的區(qū)域熱帶果樹生長不良，甚至?xí)劳?。在冬季低溫環(huán)境下，澳洲堅果、荔枝、龍眼、黃皮和果桑相對較耐寒，菠蘿、芒果、蓮霧、毛葉棗和咖啡等不耐寒，容易遭受霜凍為害。部分熱帶果樹在冬季氣溫較長時間處于8℃以下也會產(chǎn)生較重寒害。不同熱帶果樹對降雨量、光照程度等有不同的要求。

表6 熱帶果樹氣候適應(yīng)性特征［3－14］

2.2.2 墨脫熱帶果樹冬季生長表現(xiàn)

經(jīng)過3 個冬季低溫考驗，特別是2018 年和2019 年冬季均出現(xiàn)5℃以下低溫，引進種植的13種熱帶果樹部分出現(xiàn)寒害和凍害，表現(xiàn)出不適應(yīng)性。澳洲堅果695、922、O.C、南亞1 號和H2 等7個品種2017 年生長較弱，2018 年和2019 年樹勢恢復(fù)生長，長勢較旺；2019年7個品種均有少量開花結(jié)果，果實正常成熟，種仁飽滿；澳洲堅果在墨脫沒有寒害和凍害現(xiàn)象。10 多個品系咖啡苗于2017 年種植，長勢較旺，2018 年和2019 年均少量開花結(jié)果，但成熟度較差；2019年冬季10%左右咖啡樹遭受霜凍，樹梢葉片掉落，少量嫩梢凍死；2020 年4 月大部分咖啡樹新梢生長旺盛，花蕾顯現(xiàn)。黃皮長勢良好。荔枝和龍眼2017 年種植后，樹勢一直較弱，2019 年長勢加快，2020 年4 月進入開花期。果桑品種為大十和長果桑，一直長勢良好，結(jié)果較多。菠蘿引進的品種為金菠蘿和甜蜜蜜，長勢旺盛，2018 年開始結(jié)果，平均單果重1.5 kg。金菠蘿成熟后，全果金黃，香味濃，口感酸甜。蓮霧引進的品種為黑金剛和大葉紅，2017年冬季過后，果樹長勢良好，4 月現(xiàn)花，8 月果實成熟，但2018 年和2019 年冬季后，部分果樹葉片掉落，枝條枯萎，個別植株死亡，抗寒性表現(xiàn)一般。芒果引進3 個品種，長勢良好，均能順利越冬，2019 年和2020 年部分果樹正常開花，但未結(jié)果。香蕉引進品種為香粉1 號和貢蕉，2019 年2 個品種均結(jié)果，香粉1號正常成熟，成熟度較好，但口感偏硬。貢蕉結(jié)果，但未正常成熟?；瘕埞苑N后，生長極緩慢，表現(xiàn)出極大不適應(yīng)性。毛葉棗每年11 月開始落葉，到第二年1 月全株葉片掉光，表現(xiàn)出不適應(yīng)性。菠蘿蜜引進的品種為馬來1號和湛江本地種，3 個冬季均有馬來1 號菠蘿蜜植株凍死，但湛江本地種長勢良好，無凍害。

3 討論

3.1 墨脫縣理論上是部分熱帶果樹種植的適生區(qū)

影響熱帶果樹生長的最重要氣象因子是氣溫，特別是冬季低溫。通過氣象數(shù)據(jù)對比分析可知，墨脫縣冬季氣溫（最冷月平均氣溫11.5℃，冬季月平均氣溫12.44℃）低于中國南方廣東省湛江市（最冷月平均氣溫16.4℃）和云南省保山市潞江壩（最冷月平均氣溫14℃），與貴州興義縣（最冷月平均氣溫11.4℃）、廣西桂平市（最冷月平均氣溫12.8℃） 和云南省臨滄市（最冷月平均氣溫12.5℃）相當(dāng)［15－16］。目前興義縣主要種植熱帶果樹為澳洲堅果、芒果等，桂平市主要種植熱帶果樹有荔枝、龍眼和蓮霧等［17－18］，臨滄市主要種植熱帶果樹有澳洲堅果和咖啡等［19－20］。墨脫≥10℃天數(shù)350 d，積溫6 800℃以上，屬典型南亞熱帶氣候環(huán)境，理論上適合部分熱帶果樹生長。

3.2 實踐證明墨脫縣適合部分熱帶果樹生長

根據(jù)3 年冬季果樹凍害情況及其后期生長表現(xiàn)，澳洲堅果、菠蘿、粉蕉和果桑適合在墨脫種植；咖啡、黃皮、湛江本地種菠蘿蜜、荔枝、龍眼和芒果可以在墨脫生長，但結(jié)實性如何暫不能完全確定；馬來1號菠蘿蜜和蓮霧每年冬季均有幼樹枝條或整株凍死，表現(xiàn)出了一定不適應(yīng)性，但也有部分植株長勢良好，可能隨著樹齡增長，2 種果樹的抗寒性會有所提高；火龍果和毛葉棗主要因受強降雨和低溫的影響而不適合在墨脫種植。

3.3 墨脫縣熱帶果樹引種適應(yīng)性和結(jié)實性還需繼續(xù)開展試驗

自2017 年4 月在墨脫引進種植熱帶果樹以來，經(jīng)過3年觀測，發(fā)現(xiàn)墨脫氣候有以下幾個特點：第一是溫度表現(xiàn)比較復(fù)雜，突出特點是積溫比較高，但年溫差大，冬季最低氣溫比較低，偶爾還出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象，這給熱帶果樹順利越冬造成了困難。第二是降雨量較大，墨脫年平均降雨量達到2 300 mm左右，長期降雨導(dǎo)致土壤含水量高，土壤溶解嚴(yán)重，極大影響果樹根系生理活動，部分果樹生長不良和死亡可能不是因為冬季氣溫過低，而是強降雨導(dǎo)致；另外強降雨使墨脫空氣濕度長年處于高水平狀態(tài)，澳洲堅果、咖啡、菠蘿蜜等熱帶果樹樹葉滋生較多霉菌，樹干長出苔蘚和地衣類生物，影響了果樹正常生長；火龍果和毛葉棗耐旱不耐澇［21－22］，在墨脫表現(xiàn)出明顯的發(fā)育不良，最大可能原因是降雨影響。第三是冬季偶爾風(fēng)勢較強，強風(fēng)、低溫和霜凍三者疊加時，會導(dǎo)致樹體快速失溫，產(chǎn)生更嚴(yán)重的凍害。墨脫氣候環(huán)境復(fù)雜，每種果樹受不同氣候因子的影響，表現(xiàn)出了不同生長特性，具體如何影響，還需要深入研究，以便針對性改進栽培措施?？Х?、黃皮、湛江本地種菠蘿蜜、荔枝、龍眼和芒果等果樹可以在墨脫生長，但結(jié)實性還未知，需繼續(xù)進行試驗，以確定其能否在墨脫種植和推廣。