劉清林,韋慶和
(伊春森工五營(yíng)林業(yè)局有限責(zé)任公司,黑龍江 伊春 153033)
伊春位于黑龍江省東北部的小興安嶺,屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,氣溫的日較差和年較差較大。冬季寒冷、干燥,春秋多風(fēng)溫度變化急劇,低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),樹(shù)木受到不同程度的凍害,輕則主干縱裂,部分枝條干枯,影響樹(shù)木生長(zhǎng)發(fā)育及降低木材利用價(jià)值、觀賞價(jià)值,重則造成樹(shù)木全株死亡甚至成片死亡。結(jié)合多年在伊春林區(qū)工作生產(chǎn)實(shí)踐,對(duì)伊春地區(qū)樹(shù)木常見(jiàn)凍害發(fā)生的癥狀、產(chǎn)生的原因及防護(hù)措施進(jìn)行了探索,從技術(shù)上尋求防護(hù)對(duì)策,以期最大限度地降低樹(shù)木的凍害損失。
伊春地區(qū)春初和秋末時(shí)節(jié)晝夜溫度變化較大,在樹(shù)干南側(cè)西南側(cè)太陽(yáng)直射的部位,枝干升溫快,使夜間低溫凍結(jié)的韌皮細(xì)胞融解處于活動(dòng)狀態(tài),而其他部位細(xì)胞處于凍結(jié)狀態(tài),由于持續(xù)的蒸發(fā)作用使融解的細(xì)胞部分失去水分;夜里溫度降至冰點(diǎn)以下,樹(shù)干南側(cè)西南側(cè)的韌皮細(xì)胞再凍結(jié),再融解,凍融交替持續(xù),導(dǎo)致韌皮細(xì)胞大量失水而死亡。翌年生長(zhǎng)季節(jié),樹(shù)木萌動(dòng)生長(zhǎng),未受陽(yáng)光直射的樹(shù)干細(xì)胞正常生長(zhǎng),而陽(yáng)光直射的南側(cè)西南側(cè)存活的韌皮細(xì)胞活動(dòng)較弱,生長(zhǎng)緩慢,隨著樹(shù)干的增粗,南側(cè)西南側(cè)樹(shù)皮逐步被撕裂拉開(kāi),受凍皮層下陷或開(kāi)裂,樹(shù)皮沿裂縫與木質(zhì)部脫離,嚴(yán)重時(shí)還向外翻,裂縫可沿半徑方向擴(kuò)展到樹(shù)木中心。傷口極易引起破腹病等病蟲(chóng)的發(fā)生,削弱樹(shù)木的長(zhǎng)勢(shì)。針葉類(lèi)樹(shù)木發(fā)生凍裂情況較少,楊樹(shù)、柳樹(shù)等常見(jiàn)闊葉類(lèi)速生樹(shù)種生長(zhǎng)過(guò)快,木質(zhì)部含水量高,樹(shù)皮結(jié)構(gòu)疏松,韌性小,木質(zhì)化程度低,造成樹(shù)干南側(cè)西南側(cè)樹(shù)皮開(kāi)裂韌皮細(xì)胞大量失水而死亡,俗稱(chēng)“破肚子”。
樹(shù)根在一年中停止生長(zhǎng)最遲,進(jìn)入休眠最晚,但開(kāi)始萌動(dòng)和休眠解除卻是最早的。根系凍害主要發(fā)生在隆冬和季節(jié)交替的深秋與早春。隆冬時(shí)期,靠近地表的樹(shù)木根系受凍后變褐色,皮部與木質(zhì)部易分離,水分養(yǎng)分難以吸收和運(yùn)輸,特別是在冬季少雪、干旱的沙土地,樹(shù)木根系更易受凍。一般近地面的根系易受凍,細(xì)根較粗根易受凍,根系在干燥土壤上比潮濕土壤易受凍。根系受凍后靠樹(shù)體貯存的水分和營(yíng)養(yǎng)維持發(fā)芽和生長(zhǎng),表現(xiàn)萌芽晚,生長(zhǎng)發(fā)育不良,只有待新生根發(fā)育后才能恢復(fù)正常生長(zhǎng)。2015 年冬季干旱、少雪,伊春市友好區(qū)萬(wàn)畝(667 hm2)藍(lán)莓園,春天撤除防寒土后已見(jiàn)藍(lán)莓果樹(shù)發(fā)芽開(kāi)花,但過(guò)一段時(shí)間,出現(xiàn)樹(shù)體回芽、抽條、枯死,經(jīng)調(diào)查,大多是因根系受凍死亡,藍(lán)莓果樹(shù)是淺根系,栽植在沙土地受凍程度較重,大部分死亡;栽植在壤土則根系受凍較輕,有少量?jī)龊?,大部分都恢?fù)了生長(zhǎng)。
根頸是指樹(shù)干的基部,是樹(shù)木地上部分最遲停止生長(zhǎng),相對(duì)于根系休眠又較晚,在春天解除休眠又較早的部分,受低溫和變溫的傷害頻率較高,在根部積水的情況下,更易發(fā)生凍害。在晚秋或早春溫度驟然下降時(shí),接近地表的根頸,受溫度日較差變幅大的影響,經(jīng)常發(fā)生凍融交替現(xiàn)象,樹(shù)皮變色、干枯。輕則在局部延遲萌芽,引起樹(shù)勢(shì)衰弱;重則形成環(huán)繞干周的黑色環(huán)狀,引發(fā)全樹(shù)死亡。2010 年冬初的一場(chǎng)大雪后溫度驟然下降持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),造成伊春地區(qū)部分闊葉樹(shù)種根頸受凍,生長(zhǎng)受到影響。
早春或晚秋氣溫下降時(shí),土壤表層溫度下降快于深層土壤,表層土壤中的水汽開(kāi)始凝結(jié)聚集,下層土壤的水汽上升到表層土壤水汽凝結(jié)的地方,積蓄了大量的水分,當(dāng)氣溫下降到冰點(diǎn)時(shí),土壤表層含有的大量水分就凍結(jié)成柱狀冰晶體,土壤與樹(shù)木根系凍結(jié)連為一體隨之同時(shí)凸起。待氣溫回升,表層土壤中的柱狀冰晶體融化成水,凍結(jié)的土壤下沉,但凸起的土壤已不能恢復(fù)原位。這樣融凍反復(fù)交替若干次,最終導(dǎo)致樹(shù)木部分根系被折傷或被拋出地面倒伏死亡。樹(shù)木越小,根系越淺,受害程度越重。幼苗和當(dāng)年新栽的樹(shù)木易受害,尤其是秋冬季新植幼齡樹(shù)、淺根性樹(shù)種,種植在低洼地帶的樹(shù)木受害較重。受季節(jié)影響移植換床的苗木易受凍拔害,如伊春地區(qū)秋季換床過(guò)晚和春季換床過(guò)早(土壤解凍深度不夠)多次發(fā)生凍拔害。
生理干旱屬于低溫造成的間接性危害。當(dāng)氣溫下降至冰點(diǎn)以下,隨著水分、土壤結(jié)冰而使土壤處于干旱狀態(tài),此時(shí)樹(shù)木雖處于休眠狀態(tài),但對(duì)水分仍有需求,由于土壤尚未解凍,樹(shù)木根系無(wú)法吸收到土壤中的水分,而樹(shù)木的莖、干、枝、芽、葉(常綠針葉樹(shù)種)仍會(huì)保持光合作用或者蒸騰作用并不斷揮發(fā)水分,特別是樹(shù)木新生枝條不充實(shí),木質(zhì)化程度低,樹(shù)木在入冬前沒(méi)有得到充分的抗寒鍛煉。持續(xù)一段時(shí)間后,根系吸收的水分不能維持自身代謝平衡,樹(shù)木細(xì)胞遭受破壞,致使細(xì)胞死亡、枝條干枯,嚴(yán)重的使整株樹(shù)木死亡。這種情況在伊春地區(qū)以東北造林常綠針葉樹(shù)種紅松、云杉為例,在雪小年份地上部分被風(fēng)吹干,其葉尖或整個(gè)針葉逐漸變?yōu)楹稚罂菟?,針葉和樹(shù)枝很容易折斷。
春季氣溫回升后樹(shù)木已萌發(fā)新梢,遇較強(qiáng)冷空氣入侵并出現(xiàn)持續(xù)的低溫天氣,細(xì)胞內(nèi)水分結(jié)凍,原生質(zhì)遭到機(jī)械損傷,樹(shù)汁外溢,致使樹(shù)木的生長(zhǎng)點(diǎn)凍死,新生梢萎蔫變黑和死亡。當(dāng)?shù)蜏靥鞖獬霈F(xiàn)的時(shí)間愈推遲時(shí),新梢生長(zhǎng)量愈大,傷害也最嚴(yán)重。2004 年6 月初伊春發(fā)生倒春寒天氣,云杉大樹(shù)已發(fā)新梢長(zhǎng)15 cm 以上,受凍萎蔫變黑,造成很多云杉大樹(shù)死亡。苗圃的云杉苗木生長(zhǎng)點(diǎn)凍死,發(fā)出新梢形成多頭苗。
伊春地區(qū)凍害發(fā)生的主要因素是氣溫急劇變化低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),使樹(shù)木細(xì)胞結(jié)冰,細(xì)胞壁破裂,樹(shù)木細(xì)胞液外溢,樹(shù)體保水能力降低,生命機(jī)能變?nèi)趸騿适А龊Πl(fā)生既與樹(shù)種、品種、枝條成熟度、休眠期等內(nèi)在因素關(guān)系密切,也與氣候、水體、立地條件等環(huán)境因素影響有關(guān)。從多方面進(jìn)行分析,找出凍害發(fā)生的重要因素,并制定相應(yīng)的防治處理措施。
樹(shù)木的抗寒力主要受自身基因控制,不同的樹(shù)種抵御外界不良環(huán)境能力不同,鄉(xiāng)土樹(shù)種的抗逆境能力強(qiáng)于引進(jìn)樹(shù)種。不同的樹(shù)種或同一種的不同品種其抗寒能力是不一樣的,從內(nèi)蒙引種至伊春地區(qū)的樟子松特別抗凍,而從吉林引種的油松在伊春則不耐寒;東北山梨可耐-40℃以下的低溫,而同屬的沙梨在-25℃以下就會(huì)遭受凍害。同一樹(shù)種分布地不一樣,受凍程度也不相同,同是水榆花楸,生長(zhǎng)在遼寧丹東的水榆花楸種子拿到伊春播種育苗,貪青有凍害干梢,而黑龍江產(chǎn)的水榆花楸種子育苗則無(wú)凍害。
枝條成熟度受秋季和初冬抗寒鍛煉的影響,隨著氣溫下降和日照長(zhǎng)度縮短,樹(shù)體內(nèi)進(jìn)行著一系列生理鍛煉,如含水量降低和糖、酶的活性提高、酯類(lèi)物質(zhì)的積累等,而樹(shù)體抵抗低溫的能力也隨之增強(qiáng),植條越成熟,抗寒力愈強(qiáng)。同種植物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段,不同器官組織的抗凍能力也不同。如山荊子地上部分可耐-42℃低溫,但根系在-23℃~-18℃即受凍;狗棗獼猴桃幼苗處在成長(zhǎng)期,枝條組織不充實(shí),其枝條的前端容易受到寒潮的影響,易受凍干梢需防寒,而生長(zhǎng)成熟期的狗棗獼猴桃則不用防寒,是因?yàn)槌墒熘l的木質(zhì)化程度高,內(nèi)部的含水量少,細(xì)胞液濃度增加,淀粉積累多,抗寒力強(qiáng)。如秋季水熱充足,樹(shù)木秋梢生長(zhǎng)過(guò)旺,木質(zhì)化程度低,抗寒能力亦下降,伊春地區(qū)園林綠化引進(jìn)的紫葉小檗、錦帶干梢即是這種情況。
凍害的發(fā)生與樹(shù)木的休眠有密切關(guān)系,樹(shù)木休眠的部位抗寒性強(qiáng)于處于活性狀態(tài)的部位。樹(shù)木在秋季進(jìn)入休眠的時(shí)間和春季解除休眠的早晚與凍害發(fā)生密切相關(guān)。有的樹(shù)種進(jìn)入休眠晚,而解除休眠早,這類(lèi)樹(shù)木容易發(fā)生凍害是因?yàn)闃?shù)木生長(zhǎng)期不足遇低溫強(qiáng)迫休眠。凍害的發(fā)生一般不在極端溫度最低的深冬,而常在秋末或春初。且表現(xiàn)在剛剛休眠或解除休眠時(shí)。休眠狀態(tài)的樹(shù)木抗寒能力強(qiáng),且休眠愈深,抗寒能力愈強(qiáng)。如伊春引進(jìn)的藍(lán)莓品種美登和北陸,美登進(jìn)入休眠早且深,比北陸抗寒力強(qiáng)。
受害的程度取決于低溫到來(lái)的時(shí)間,秋季當(dāng)?shù)蜏氐絹?lái)的時(shí)間早又突然,樹(shù)木尚未經(jīng)過(guò)抗寒鍛煉,樹(shù)木受凍嚴(yán)重;凍害與低溫的程度及低溫持續(xù)的時(shí)間有關(guān),日極端最低溫度越低,樹(shù)木受凍害愈嚴(yán)重,低溫持續(xù)的時(shí)間愈長(zhǎng),樹(shù)木受凍害愈嚴(yán)重。如伊春地區(qū)個(gè)別年份極端溫度達(dá)到-42℃,部分樹(shù)木有凍害。凍害與降溫速度和升溫速度也有關(guān)系,相同條件溫度下降速度越快,樹(shù)木受凍害越嚴(yán)重;樹(shù)木受害后,溫度急劇回升比緩慢回升受害更重。
樹(shù)木生長(zhǎng)的立地條件與凍害的發(fā)生有很大關(guān)系。地勢(shì)低洼,冷空氣容易下沉集聚,樹(shù)木受凍程度重;山坡陽(yáng)面晝夜溫差變化小,山坡陰面日夜溫差變化大,山陽(yáng)坡面樹(shù)木發(fā)生凍害的程度比山陰坡面要輕;深根系的樹(shù)木根扎深在土層下,根系發(fā)達(dá),吸收的養(yǎng)分和水分多,植物健壯,比根系分布表層的樹(shù)木抗凍害能力強(qiáng);沙土地導(dǎo)熱不良,深層熱量不易上傳樹(shù)木受害重;靠近水源的樹(shù)木因水白天吸收的熱量在晚上時(shí)就會(huì)散發(fā)出來(lái),使周?chē)諝鉁囟壬?,不易受到凍害。如分布在湯旺河兩岸的?shù)木很少發(fā)生凍害。
合理修剪的樹(shù)木比不修剪的樹(shù)木抗寒性強(qiáng);氮肥施用過(guò)量,樹(shù)木徒長(zhǎng),枝條木質(zhì)化程度降低,易遭凍害嚴(yán)重;增施有機(jī)肥,土壤孔隙度提高,積雪保墑,地溫提高,根頸凍害減輕;同一品種樹(shù)木結(jié)果多的比結(jié)果少的易發(fā)生凍害;秋季灌“防凍水”比不灌“防凍水”的樹(shù)木抗寒力強(qiáng);受病蟲(chóng)害的樹(shù)木易發(fā)生凍害;夏季熱量不足,光合作用弱,養(yǎng)分積累少的樹(shù)木,抗寒力也會(huì)降低。
合理灌溉施肥,增強(qiáng)樹(shù)體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累貯藏;摘心去梢,疏除徒長(zhǎng)枝、萌孽枝,改善透光,促進(jìn)枝條成熟老化;秋季控制灌水,增施有機(jī)肥和適量復(fù)合肥,促進(jìn)糖類(lèi)物質(zhì)的代謝轉(zhuǎn)化;透光撫育,利于樹(shù)木健壯生長(zhǎng),延長(zhǎng)樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累,更好地進(jìn)行抗寒鍛煉;入冬后噴施兩遍植物防蒸騰劑,減少凍害發(fā)生;對(duì)于遭受凍拔危害的樹(shù)木及時(shí)給樹(shù)蔸培土。
10 月上凍前,在樹(shù)干1.5 m 處以下用石灰加石硫合劑涂白以反射陽(yáng)光,降低樹(shù)木地上部分吸收太陽(yáng)輻射熱,緩解樹(shù)皮溫度升高,減弱晝夜溫差過(guò)大對(duì)樹(shù)體的傷害;早春前樹(shù)木涂白,可延遲樹(shù)木萌芽,有效避免樹(shù)體遭遇倒春寒危害。伊春地區(qū)對(duì)公路兩側(cè)綠化的楊樹(shù)、柳樹(shù)進(jìn)行樹(shù)干涂白,既防止破肚子病,還可殺死樹(shù)皮內(nèi)的越冬蟲(chóng)卵和蛀干害蟲(chóng)。
秋末冬初,為保證樹(shù)木吸收充足的水分,以抵抗干燥多風(fēng)的低溫天氣,控制翌年樹(shù)木過(guò)早萌動(dòng),在土地封凍前灌足1次透水。灌凍水的時(shí)間伊春地區(qū)一般在10 月中旬左右,以“日化夜凍”期間灌水為宜。封凍以后,在樹(shù)根周?chē)纬蓛鐾翆?,維持根部溫度保持相對(duì)穩(wěn)定,不會(huì)因外界溫度驟然變化而使樹(shù)木受凍害。
早春土地解凍,為延遲芽的過(guò)早萌動(dòng)而免受倒春寒危害,而使樹(shù)枝干枯哨條,應(yīng)及時(shí)灌水,增濕保墑,降低土溫。
針對(duì)伊春地區(qū)有些樹(shù)種雖耐寒,特別是引進(jìn)樹(shù)種,但因生理干旱而枯梢的狀況,在土地封凍以前,可將枝干柔軟的樹(shù)體或苗木壓倒固定,覆土15~20 cm,輕輕拍實(shí),防止內(nèi)部空腔,保持枝干濕度,防止失水枯梢。如紅松、云杉等苗床越冬苗床覆土防寒;引種栽培的藍(lán)莓、黑加侖等果樹(shù)越冬都采用覆土防寒。
伊春對(duì)引進(jìn)的果樹(shù)防止根頸及根系凍害大多采用根頸培土方法。既入冬沿樹(shù)盤(pán)周?chē)驑?shù)干基部培土,培土厚度為20~25 cm,減少土壤水分的蒸發(fā),防止低溫凍傷根頸。翌年早春氣溫回升后,及時(shí)把土扒開(kāi),松土透氣,提高地溫。注意不要在樹(shù)盤(pán)上取土,以防止樹(shù)木根系表層裸露受凍害。
樹(shù)木生長(zhǎng)期用生長(zhǎng)延緩劑如矮壯素,葉面噴施可控制樹(shù)木貪青徒長(zhǎng),促進(jìn)枝條的成熟老化,提高樹(shù)體汁液濃度,從而增強(qiáng)其抗凍能力,避免和減輕凍害的發(fā)生;樹(shù)體受凍后,抗病能力降低,及時(shí)噴施多抗霉素、粉銹寧、多菌靈等加腐殖酸、氨基酸、活性酶、微量元素等,防治莖腐病、枝條枯萎、破腹病等病菌侵染和害蟲(chóng)危害,恢復(fù)樹(shù)勢(shì)。
利用本地小氣候、小地形有利條件,有針對(duì)性地選擇栽植樹(shù)木,降低樹(shù)木越冬的風(fēng)險(xiǎn)。散植樹(shù)、孤植樹(shù)等易遭凍害,選用耐寒、抗逆性強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹(shù)種,在背風(fēng)向陽(yáng)的地方栽植抗寒能力稍弱的引進(jìn)樹(shù)種,將鄉(xiāng)土樹(shù)種栽植在擋風(fēng)地帶,創(chuàng)造一個(gè)無(wú)風(fēng)防寒小氣候區(qū);將樹(shù)種的栽植與附近建筑物進(jìn)行科學(xué)搭配,小區(qū)樓房的南側(cè)、東側(cè)是樹(shù)木栽植的最佳場(chǎng)所。如杜松在伊春地區(qū)有嚴(yán)重凍害,難以生存,但在樓房的南側(cè)東側(cè)拐角處栽植卻沒(méi)有凍害,是樓房擋住了西北風(fēng)的侵襲。