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怀来盆地葡萄园雹风冻害防控技术

2011-03-23赵丽霞于祎飞刘雯斐

河北林业科技 2011年4期
关键词:风障防雹防风

赵丽霞 ,刘 俊 ,2,于祎飞 ,刘雯斐

(1.河北省林业科学研究院,河北 石家庄 050061;2.河北省林木良种工程技术研究中心,河北 石家庄 050061;3.河北帝华房地产集团有限公司,河北 石家庄 050000)

葡萄是世界性水果,在世界果树生产中占有重要地位, 2007年全世界葡萄栽培总面积为750万hm2,总产量6627万t[1]。我国是葡萄生产大国,河北省是我国重要葡萄产区之一,面积和产量均列全国第二位[2]。怀来盆地位于东经 115°6′~115°58′,北纬 40°4′~40°35′,与法国波尔多、美国加州同处于被世界公认的葡萄种植黄金地带,素有“中国波尔多”之美称。

怀来盆地又是一个自然灾害频发的地区,其中以雹、风、冻三害对葡萄生产影响最大,轻则影响葡萄生长、损坏树体、加重病虫危害,重则降低葡萄产量以至绝收,严重威胁当地葡萄生产安全。

1 雹害的防控

冰雹是一种局域性强、季节明显、来势急、持续时间短,以砸伤为主的自然灾害[3]。怀来盆地是我国九大葡萄优势产区之一,同时又是张家口市冰雹发生最多的地区,该区葡萄产区均集中于雹径区域内,成为受害最严重的农作物。雹灾给农业、农民增收带来巨大经济损失,同时导致葡萄枝蔓受损、花芽分化不良、病害发生严重。研究怀来盆地冰雹发生发展规律,寻找科学有效的防控办法,对于指导全国葡萄园人工防雹具有重大意义。

国外人工防雹方式分为两类:一类是过量播撒催化剂,此法基于冰雹形成区,人工增加冰雹胚胎,争食有限水量,从而限制冰雹的生长;另一类是爆炸法,用炮或火箭直接射击雹云。世界各国进行人工防雹中多数采用过量播撒催化剂法,常用的催化剂是碘化银,个别也用碘化铅等。

我国人工防雹作业自50年代末期开始进行[4],河北省首先在张家口和保定开展了人工防雹作业试验。刚开始采用的是土火炮和土火箭防雹,70年代初期开始使用三七高炮,后发展为火箭。高炮、火箭防雹虽然具有射程高、防雹效果直观、安全性能高等诸多优点,同时存在许多问题:一是对冰雹的监测、预报和识别能力滞后;二是航空线的制约,打炮前必须向空管部门请示;三是物价上涨,炮弹价格上升,投入费用逐年增加,人工防雹遇到了新的挑战。

河北省林业科学研究院刘俊院长带领课题组,经过20多年的研究和示范应用,通过架设防雹网取得了理想的防雹效果,上网园较无网园可减少9成以上的损失,架网葡萄园较未架网园减少经济损失80%以上,其中叶片防护效果50%,枝防护效果达到70%以上,果实防护效果达到90%以上;鸟害危害率降低95%以上。

2 风害的防控

风灾是我国北方的自然灾害之一,雨季常伴随狂风暴雨和冰雹袭来,给农业生产造成危害。怀来盆地受蒙古冷高压控制,属东亚大陆性季风气候中温带亚干旱区。春秋冬三季多风少雨,盛行西北和西风,夏季短暂,雨热同季,盛行东风及东南风。由于地形为自西向东的河谷地带,与主要风向平行,加上狭管效应,气流经过这里,风速明显加大,人们形容这里的风是“一年刮两次,一次刮半年”,预测大风天数是讲“早三天,晚四天,半夜起风刮一天”。

适度的风速对改善农田环境条件起着重要的促进作用,增加空气流动,可减小空气湿度、降低病害的发生。大风和沙尘暴则会对农业生产特别是葡萄生产造成不利影响,大风使叶片机械擦伤、枝蔓断折、落花落果严重,进而影响产量和品质。在春季的4月底至6月底,正值葡萄萌动、生长、开花季节,此时的大风易造成葡萄叶片破碎、花序干缩等现象的发生。

2.1 防风林网防风

防风林是利用森林的防护、绿化、净化、防风固沙、水土保持、涵养水源等功能,以防御自然灾害、维护基础设施、保护生产、改善环境和维持生态平衡等为主要目的的森林群落。根据其防护目的和效能,分为水源涵养林、水土保持林、防风固沙林、农田牧场防护林、护路林、护岸林、海防林、环境保护林等。防风林要达到最好的防风效果,应由10行以上的树组成,选择具有抗风性能强、根系发达的树种种植成行、成网、成带、成片的防风林,能起到抗风、护岸、防风固沙、降低风速、增加空气温度、调节水源,改善环境和维持生态平衡的作用。根据一般经验,结构合理的林带防风距离可达树高的25~30倍,在15~20倍的距离内效果最佳。若按树高20m计算,每条防护林带的防护距离达300~400m。试验证明,在林带背风面15倍林高的地方,其平均风速均比旷野降低40%~50%,在林高20倍的地方,风速可降低20%。

2.2 风障防风

风障是利用各种高秆植物的茎秆栽成篱笆式设施,加大地面的动力粗糙度,干扰风的流场以达到降低风速,截留风沙流中沙物质,减缓风力侵蚀设置的障碍物。相对于防风林网而言,防风障是一种控制风蚀的有效方法。风障的防风效果显著,可使风障前的近地层气流相对稳定,而且风速越大,防风效果越好,通常五六级的大风在通过风障后仅为一二级风。

此外,在冬季设在苗圃的盛行风上风向还能起防风保温作用。风障能充分利用太阳的辐射能,来提高风障保护区的地温和气温。因为,风障增加了被保护地太阳辐射的面积,使太阳的辐射热扩散于风障前。此外,由于气流比较稳定,风障前的温度也容易保持。据测定,一般风障前夜温较露地要高2~3℃,白天高5~6℃。风障的增温效果,以有风晴天时最为显著,无风晴天次之,阴天不显著。保护地距风障愈近,温度愈高。

2.3 防风网防风

河北省林业科学研究院刘俊研究员等人,查阅怀来盆地气象资料并结合实地观测,对怀来盆地的大风年变化规律进行总结。通过在葡萄园架设防风网,研究防风网对降低风速影响以及防风网对葡萄植株的保护作用。初步观察表明,架设防雹网和防风网的葡萄园,大风造成的危害相对较轻。防风网外风速不同,对应的防风网内不同距离的风速变化趋势不同。当网外风速在1~2m/s时,防风网阻风效果不明显;当网外风速在2~3m/s时,障内风速在30m以内均小于网外风速,说明此时的防风网防护距离为30m。当网外风速为3~4m/s时,障内风速在40m以内均小于网外风速,说明此时的防风网防护距离为40m。当风速在4~6m/s时,防风网的防护范围已经超过观测范围,阻风效果明显。由表1可知,网外风速越大,障内风速降低幅度越大,防风效果越明显。

不同网眼规格下葡萄叶片受大风危害的破损率的研究结果如表2所示,从表2中看出,风的危害程度,无论架网与否,棚架面重于篱架面,相差7%以上;架网对保护葡萄叶片的作用明显,未架网的葡萄园叶片总平均破损率达到了51.97%,而网眼规格为1.0cm2的架网葡萄园叶片总体破损率只有24.67%,相差27.3个百分点,差异十分明显;网眼规格不同效果各异,处理与对照差异显著,处理1.0cm×1.0cm和1.2cm×1.2cm与1.5cm×1.5cm之间差异显著。说明:网眼规格越小保护效果越好。

表1 防风网内外风速变化值

表2 不同网眼规格下的葡萄叶片受大风危害的破损率

3 冻害的防控

尽管世界各国葡萄种植带都在南北纬40℃左右地方,但中国葡萄产区受西伯利亚寒流影响,冬季异常寒冷,是葡萄园需要冬季大面积埋土的唯一国家。同世界上大多数葡萄种植地区比,我国优势葡萄产区,特别是欧亚种优势产地多分布于西北、华北和东北地区。葡萄对低温的忍受能力,因各种群和各器官不同而异,欧亚品种成熟新梢的冬芽一般可忍受-16~-17℃,多年生的老蔓在-20℃时发生冻害,可致整棵植株死亡[5]。此外,我国北部地区冬季寒冷干旱多风,空气干燥,不埋土的葡萄枝芽易被风干抽条,严重影响来年的芽眼萌发。因此我国北方寒冷地区栽植葡萄必须采取防寒措施,确保安全越冬和保证来年葡萄的产量与质量。

3.1 葡萄抗寒砧木

北方地区采用东北山葡萄或贝达葡萄作砧木,可提高根系抗寒力,其根系分别可耐-16℃和-11℃的低温,致死临界温度分别为-18℃和-14℃[6]。极抗寒品种山葡萄根系可忍受-15℃的低温,贝达等较抗寒品种可忍受-13℃,而巨峰等不抗寒品种可忍受-9℃。在-20℃条件下处理的砧木萌芽率超过80%的有110R、8B、1103P、MRH20、贝达、香百川和霞多丽;在-25℃条件下萌芽率除贝达和SO4外均低于 50%;在-25℃~-30℃处理下砧木 SO4、3309C、1103P、5BB、110R及3309C显示了较高抗冻能力,生根率超过80%;其它品种只在-20℃以上保持较高的生根率。

3.2 葡萄埋土防寒

一般在土壤封冻前15d始进行埋土防寒。如果埋土过早,因土温高、湿度大,芽眼易霉烂;埋土过迟,土壤冻结,不仅取土不易,同时因土块大,封土不严,起不到应有的防寒作用。华北地区一般11月初左右开始埋土防寒较为适宜。

3.3.1 地上全埋法 修剪后将植株枝蔓捆缚在一起,缓缓压倒在地面上,然后用细土覆盖严实。一般品种在冬季低温为-15℃时覆土20cm左右,-17℃时覆土25cm,温度越低,覆土越厚。

3.3.2 地下全埋法 棚架和枝蔓多的成龄园适宜采用。在葡萄行间挖深、宽各50cm左右的沟,然后将枝蔓压入沟内再行覆土。在特别寒冷的地方,为了加强防寒效果,可先在植株上覆盖一层塑料薄膜、干草或树叶然后再行覆土。

3.3.3 局部埋土法 抗寒能力强的品种和最低温度在-15℃以上的地方采用。植株冬季不下架,封冻前在植株基部堆30~50cm高的土堆保护根颈部。

3.3 葡萄简易防寒

河北省林业科学研究院刘俊院长等在怀来县通过研究葡萄简易防寒栽培技术,对不同葡萄防寒材料的防寒效果与埋土防寒效果进行测定比较,并对不同材料的性价比进行评价。结果表明:覆盖棉被、黑膜+30cm玉米秸处理的土壤温度较高,防寒效果最好,且春季的发芽率、成枝率、果枝率均明显优于其他几个处理[7]。秸秆与专用地膜的使用,大大降低了防寒成本,还提高了土壤有机质含量,经济效益显著。

此外,避免了每年秋埋春扒2次翻耕造成的扬沙起尘,全面实施可以大幅度降低沙尘暴发生的机率,为该地种植业、畜牧业提供较好的生产环境,生态效益、社会效益显著,并对农业及整个经济的可持续发展,数亿人的身体健康具有重要意义。

[1]FAO,Statistical Yearbook[EB/OL].http://www.fao.org/statistics/yearbook/vol_1_1/index.asp,2007.

[2]中国农业年鉴编辑委员会.中国农业年鉴(2007)[M].北京:中国农业出版社,2007.

[3]贺普超.葡萄学[M].北京:中国农业出版社,1999.

[4]王昂生.冰雹灾害及人工防雹研究[J].地球科学进展,1990,(3):63-67.

[5]唐立新.寒地葡萄栽培及越冬防寒技术要点[J].北方园艺,2009,(4):158-159.

[6]林玉友,蒋春光,庞占荣,等.提高葡萄抗寒性研究进展[J].中外葡萄与葡萄酒,2008,(4):51-53.

[7]刘俊,李敬川,王世军,等.不同材料对葡萄防寒效果的研究[J].河北林业科技,2009,(6):1-3.

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