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揭秘葡萄冬季冻害防灾减灾的神奇技术

揭秘葡萄冬季冻害防灾减灾的神奇技术

王海波等

冬季冻害是指休眠期低于0℃ 的冻害。随着全球气候变暖,极端温度事件频繁发生,冬季冻害发生频率也越来越高。冬季冻害往往波及范围大,对生产造成的损失也比较大,严重年份可造成巨幅减产甚至绝收,因此冬季冻害的防灾减灾技术对于我国葡萄生产的健康可持续发展而言非常重要。

1 葡萄冻害的成因与抗寒性

1. 1 葡萄冻害的成因

休眠季节当低温达到葡萄器官能忍受的临近点之后,细胞内开始结冰,细胞膜破裂,外观上经常可以看到芽组织或枝干皮层甚至木质部变褐,或呈水浸状; 在显微镜下观测,当葡萄枝干从 0℃降到 -20℃,含水丰富的组织形成的冰晶可使体积膨胀 8% ~9%,冰晶将拉伸应力传导给树干组织,从而导致皮层以及韧皮部的细胞壁和筛管破裂,即产生裂纹。冰晶形成的数量与组织液含量和浓度有关,如果葡萄枝条能及时停长保持较低的水分,而且含有足量的淀粉、糖及蛋白质等贮藏营养,冰晶形成的数量和概率就会大为减少。

实际上冬季树木在热胀冷缩的物理原理下都会经历外部皮层和内部芯材遇冷收缩不同步而产生裂隙的现象 (图 1),裂隙的弥合能力或冰晶是否形成是决定能否开裂的关键。葡萄木质疏松,在大气干旱的条件下,裂纹往往随着强劲的春风越来越明显,最终树体脱水形成生理干旱,导致枝蔓开裂干枯死亡。



图 1 葡萄植株因冻害产生裂隙

1. 2 葡萄的抗寒性

(1) 种性差别。不同种类葡萄的抗寒性有很大差别,东亚种山葡萄最抗寒,枝条芽眼可抗 -40℃ 低温,其次是河岸葡萄,可抗 - 30℃ 左右低温,大部分欧洲种葡萄的芽眼在 - 15℃ 时就有可能发生冻害,欧美杂交种稍强,大部分种间杂种能抗 - 20℃ 以上低温; 而起源于温暖地区的葡萄种类如圆叶葡萄、华东葡萄、刺葡萄等则不抗寒。美洲种或偏向于美洲种的欧美杂交种如康克、康拜尔、白香蕉、红富士等品种的抗寒性强于偏欧亚种的杂交种和欧亚种。在欧亚种栽培品种中,起源于北方寒冷地区的品种如雷司令、霞多丽和黑比诺等比起源于温暖地区的品种如西拉和赤霞珠等抗寒; 早熟及中熟品种比晚熟品种抗寒。

(2) 器官差别。同一植株不同器官抗寒性有很大区别,枝条较抗寒,其次是芽眼,根系特别是细根最不抗寒,欧洲葡萄的根系在土温-5℃ 就会发生严重冻害,山葡萄的根系可抗零下十几摄氏度的低温。

2 抗冻技术措施

2. 1 采用抗寒嫁接苗

目前推广的抗根瘤蚜砧木抗寒性都优于欧亚种栽培品种自根系。不同类型砧木的根系半致死温度不同,介于 -16~ -7. 3℃之间,能适应的土壤低温约在 -5℃ 以上。不同类型砧木的抗寒性一方面与其遗传有关,如山葡萄、贝达、河岸葡萄、山河系抗寒性较强; 也与其根系类型有关,如同一砧木粗根的抗寒性比细根强很多; 同时也与砧木根系在土壤中的空间分布有关,田间试验发现,沙地葡萄与冬葡萄的杂交砧木,以粗根为主,而且扎根深土层,故而在同样温度下反而比浅层根系的河岸葡萄杂交砧木抗寒。因此,冬季寒冷地区建议选择深根性的砧木,如 110R、140Ru、1103P,尽量避开根系主要分布在表层的砧木。在冬季气温变化剧烈、容易发生裂干的地区,建议用砧木高接苗建园,即以砧木形成主干。气象学家研究发现,晴天果园贴地气层内的温度以1. 5 米处为最高,0. 1 米处为最低,其次是 0. 5 米,目前大部分嫁接苗根颈贴地表,此高度正处在温度最低、低温持续时间最长的气层内,不利于果树的避冻御寒。因此砧木的高度建议最好超过 0. 5 米。

2. 2 种植抗寒品种

在冬季严寒的地区,可选择抗寒的种间杂种。山葡萄、河岸葡萄及美洲葡萄是抗寒性很强的种,其杂交后代抗寒性大多数比较强。需要注意的是,山葡萄萌芽所需要的温度低,比欧亚种葡萄萌芽早 20天以上,在容易发生晚霜冻的地区不适宜引种纯种山葡萄品种,可以试种山欧杂交种如华葡 1 号等。国外育成的抗寒种间杂种很多,摩尔多瓦在我国已经广泛栽培。目前在寒区栽培较多的如法国育成的种间杂种威代尔、香百川、香赛罗等,美国育成的河岸葡萄杂交品种 Frontenac,可抗 -35℃ 低温。德国在抗寒葡萄育种方面更趋向于培育欧亚种亲缘关系的品种,如育成的酿酒葡萄品种紫大夫、解百纳米特等,其原产的欧亚种品种雷司令是欧亚种中最抗寒的品种,其次是意大利雷司令 (贵人香)、霞多丽、黑比诺等原产于北方的品种。

2. 3 采取覆盖或埋土防寒

我国处于大陆性季风气候区,北方漫长的冬季寒冷而干旱,在最低温度高于或临近-15℃的地区栽培的欧美杂交种葡萄冬季大部分都不覆盖或埋土防寒,栽培欧亚种葡萄过去大多数进行覆盖或埋土防寒,随着暖冬和劳动力短缺现在越来越少覆盖或埋土防寒;在最冷月低温常年低于 -15℃的严寒地区,大部分栽培品种都需要下架覆盖或埋土防寒(图 2)。



图 2 北方葡萄园采取覆盖或埋土防寒

(1) 防寒时间。覆盖或埋土防寒时间应在气温下降到0℃ 以后、土壤尚未封冻前。覆盖或埋土过早,植株未得到充分抗寒锻炼,会降低植株的抗寒能力; 覆盖或埋土过晚,根系在覆盖或埋土时就有可能受冻,而且取土困难,不易盖严植株,起不到防寒作用。

(2) 覆盖物或土撤除时间及方法。在埋藏处的温度达10℃前完成揭除覆盖物或出土,或在树液开始流动后至芽眼膨大以前撤除防寒土或揭除覆盖物。揭除覆盖物或出土过早根系未开始活动,枝芽易被风抽干; 过晚则芽眼在覆盖物底下或土中萌发,上架时很容易被碰掉。一般揭除覆盖物或出土时间是: 华北地区在 3 月末至 4 月上旬。一般情况下防寒物一次撤完,但较寒冷的地方,可根据气温条件分次撤除防寒覆盖物或土。揭除覆盖物或出土后的枝蔓要及时上架。

2. 4 采取抗寒定植方式

(1) 宽行种植。在埋土防寒地区建议种植行距最好在3. 0 米以上 (东北和西北等冬季寒冷产区行距最好在 4. 0 ~8. 0 米),以便于机械在行间取土而不伤及根系。品种自根系和分根角度小的砧木根系往往水平延伸根系到行间的 80厘米左右,因此埋土区取土部位距离种植部位至少 100 厘米,取土越多距离根系就要越远,避免靠近根系取土造成根系主要分布区土层变薄或透风漏气。

(2) 深沟种植。在寒冷地区提倡深沟种植法,沟的深度和宽度与需要取土的体量有关,以方便取土掩埋或便于覆盖为准,同时还要兼顾生长季节的操作便利性。挖宽 80 ~100 厘米、深 70 ~ 100 厘米的定植沟,开沟时按每亩施有机肥 5~8 米 3 ,与表土混合放在定植沟一侧,心土放在另一侧,将混合土填入定植沟中,再填入部分心土使定植沟深度保留 20 ~ 25 厘米,灌水沉实后可定植。

2. 5 简约树形

埋土防寒区选择树形需要方便下架和出土上架,因此提倡简约树形,如具 “鸭脖弯”的斜干单层单臂水平龙干形(又称厂形),同时尽量减少对枝蔓的扭伤,以免导致开裂的枝干失水或诱发根癌病、白腐病等; 此外,建议二次修剪,即冬季长剪,待春季出土后再定剪。

2. 6 调控水分

秋后需要控制灌水,及时排水,促进枝条成熟,为了提高产量在果实成熟时大量灌溉的方法是不明智的。枝条越冬时含水量越高越容易遭受冻害。埋土防寒前视土壤墒情灌封冻水,封冻水在干旱地区葡萄园是不可或缺的,但要注意等表土干后再进行埋土防寒,防止土壤过湿造成芽眼霉烂。春季葡萄从树液开始流动到发芽一般需 1 个月左右,出土前后根系已恢复活动。为了防止抽条,需要密切关注土壤水分和大气干旱情况,及时进行土壤灌溉。

2. 7 枝干涂白或简易覆盖

对于埋土防寒临界区的葡萄,枝干涂白或简易覆盖是抗冻栽培的重要技术措施。

3 冻害发生后的补救措施

3. 1 防止冻害加剧的措施

发现冻害后不要急着修剪或刨树,保持土壤适宜的墒情,等待其自然萌发和恢复,亦不必加大地面灌溉,以免降低地温推迟发芽。仅仅是裂干而无芽体枝条冻伤褐变的葡萄园,规模小的鲜食葡萄园可以对树干进行黑色薄膜包裹 (鲜食葡萄园也可以在冬季来临前就进行包裹),防止失水并促其愈合; 规模大的葡萄园可以实施喷灌,像软管带喷、移动喷灌,以增加树体周围的湿度,防止进一步抽干; 也可以结合病虫害防治喷布石硫合剂、柴油乳剂等,以及具有成膜作用物质,如喷施 2 次 200倍的羧甲基纤维素,5 ~ 10 倍的石蜡乳液,以及高岭土等,都对防止进一步抽干有一定作用。

3. 2 不同冻害程度区别对待

(1) 萌芽后,地上部死亡、萌生根蘖的葡萄园,关键是采取控制树势、控制主梢徒长的技术措施,包括保留大量副梢以分散水肥供应势,前期不施氮肥,适当控水,叶面喷氨基酸系列叶面肥或甲壳素类促进叶片厚实,也可以喷布生长延缓剂如 ABA 或烯效唑;中后期增加喷施氨基酸硼和氨基酸钾等叶面肥,土壤施肥除氮磷钾外,增加钙镁等中微量元素。进行病虫害防治时注意选择同时具有生长调节剂作用的药物,如三唑酮、烯唑醇、丙环唑等三唑类,不仅是高效广谱内吸杀菌剂,而且对植株生长有一定的调节作用,可延缓植物地上部生长,增加叶厚,提高光合作用,增加抗逆性,但有果的植株在果实膨大之前不宜喷施,以免抑制果实膨大造成裂果。



(2) 结果母枝遭受一定的冻害,主干及枝蔓基部的副芽、隐芽还可以萌发的葡萄园,以及枝蔓受轻微冻害、芽体发育不良、萌芽迟缓的葡萄园,需要加大水肥管理,除了结合灌水追施尿素和磷酸二铵外,还需要增加叶面喷肥,如喷 施 0. 2% ~ 0. 5% 尿 素 与0. 2%~0. 5%磷酸二氢钾或喷施氨基酸等叶面肥,促进枝叶生长。

(3) 冻害后产量较低的葡萄园,采用二次结果弥补产量。于一茬果坐果期或稍后,诱发未木质化的第 6 ~ 8 节冬芽结二次果。受冻园需要加强病虫害综合防治,特别是要防控好霜霉病,防止早期落叶导致枝条生长不良而再次影响越冬性,造成恶性循环。

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