枇杷低温冻害等级指标研究

杨 凯，陈 惠，林 晶，陈 涛

(1.福建省气象科学研究所 350001;2.福建省福清市气象局)

枇杷属于亚热带作物，是我国特产的常绿果树，也是福建省的主要果树品种之一［1］，2013年全省枇杷种植面积3.8万hm2，年产量达23.7万t［2］。枇杷秋冬开花，翌年春季形成果实。因此，枇杷与香蕉、荔枝、龙眼等果树不同，其营养器官一般不会受冻［3］，但因枇杷花果期处于一年中温度最低的时期而常常遭受冻害。2004年12月下旬至2005年1月上旬，受北方强冷空气的侵袭，福建省出现数年少有的严重霜冻现象，莆田市、永春县、福清市等枇杷主产区受霜冻影响较重，据估算，仅莆田市直接经济损失就达3亿元以上［4］。前人研究表明，枇杷营养器官能耐－18℃的低温，枇杷花冻害临界温度为 －6℃，枇杷幼果冻害临界温度为－3℃［4－6］，但具体冻害等级指标并未确定。近年来，由于枇杷种植效益高，枇杷生产在南方地区以及福建省呈迅速增长趋势，但因缺乏实用的冻害指标，存在着盲目引种和扩种现象。因此，开展枇杷低温冻害等级指标研究，建立枇杷冻害等级，对枇杷冻害监测预警、合理布局等具有重要意义。由于枇杷花为分批开花，即使前期花遭遇冻害，后批花也可结果［7］;而枇杷幼果生长期恰逢冬季，此时低温冻害将严重影响果实品质和产量，温度是枇杷能否作为经济栽培的主要限制因子［8－9］。在以往的研究中，多数学者主要研究通过田间观测方法确定枇杷的冻害温度，对枇杷在不同冻害程度下的温度指标等级研究则较少。因此，本文通过山坡地梯度观测数据，结合枇杷幼果低温箱试验，并参考其他作物冻害指标等级的划分，对枇杷低温冻害等级指标进行研究，旨在为福建省枇杷生产部门制定适宜的引种扩种、防灾减灾决策和作物合理布局提供科学依据。

1 研究方法

1.1 山坡地枇杷冻害观测试验

201 0～2011年在福建省枇杷主产区的福清市一都镇善山村 (中国枇杷之乡)的枇杷园山坡地设置5个梯度小气候观测点，记录各点逐日极端最低气温，对各测点的枇杷幼果随机采样，每株枇杷树采1～2个果穗，每个果穗3个幼果，共采60个幼果解剖，记录幼果的褐变率。在枇杷成熟采摘期对山坡地各测点的种植农户调查访问，评估各测点的枇杷减产率。

表1 山坡地各观测点地理位置

1.2 枇杷幼果冻害低温箱试验

分别于2011年和2012年1月典型阴天早晨到福清市一都镇无冻害点采集枇杷幼果，2011年采集品种为早钟6号 (特早熟品种)和解放钟 (晚熟品种);2012年增加长红3号 (中熟品种);不同品种各采500～600个果穗。所有果穗均插于预先备好的花泥中，并放置于人工小气候低温箱内。2011年试验设置温度范围为－2.5℃ ～－6.0℃，2012年为－1.0℃ ～－5.5℃，每隔0.5℃设1个处理，每个处理样品50～60个果穗。

所有处理全部放入低温箱中仿照自然降温至设定的起点温度，恒温40 min后取出第1个处理果穗放在室内 (做好标记，下同)，低温箱每隔30 min降低0.5℃，每个处理恒温40 min后取出1个果穗放在室内，直至降温至－5.5或－6.0℃。不同品种果穗均根据以上步骤进行试验，3 d后分别统计枇杷幼果的种子和果肉褐变情况。

2 结果与分析

2.1 枇杷冻害临界温度的确定

从表2可见，枇杷冻害程度与温度密切相关，5个观测点温度从高到低顺序为－0.7℃、－1.0℃、－1.4℃、－1.8℃、－2.6℃，对应的幼果褐变率为0、26%、30%、44%、94%，减产率也随温度降低而增高。可见过程极端最低气温越低，冻害越严重;第2个观测点过程极端最低气温为－0.7℃，幼果无冻害，而当过程极端最低气温为－1.0℃(第4个观测点)时，幼果开始受冻。因此，初步确定百叶箱内－1.0℃为枇杷冻害的临界温度，即当最低气温≤－1.0℃时，冻害过程开始，当最低气温＞－1.0℃时冻害过程结束。

表2 山坡地各观测点冻害情况

2.2 枇杷幼果低温箱试验结果

表3、表4为2011～2012年枇杷幼果低温箱试验结果，表明:不同品种不同低温处理幼果褐变率稍有差别，但基本上从－1.5～－2.5℃幼果的种胚开始褐变，－2.5～－3.5℃幼果的种胚褐变率增加至30% ～60%，而－3.0～－3.5℃幼果的果肉开始褐变，随着温度继续降低，果肉褐变率增加，当温度降至－4.5～－5.0℃时，枇杷幼果果肉褐变率达90%以上。

2.3 枇杷低温冻害等级指标的确定

根据枇杷幼果低温箱试验结果，结合山坡地枇杷冻害观测试验中确定的幼果受害临界温度为－1.0℃，可初步得到枇杷的轻、中、重、极重冻害等级指标分别为:－2.5℃ ＜Tmin≤ －1.0℃、－3.5℃ ＜ Tmin≤ － 2.5℃、 － 4.5℃ ＜ Tmin≤－3.5℃、Tmin≤ －4.5℃。

表3 不同低温条件下枇杷幼果褐变率(2011年)

表4 不同低温条件下枇杷幼果褐变率 (2012年)

2.4 枇杷冻害等级指标的验证

莆田市是我国枇杷主产区，栽培面积2万多hm2，年产量达8万多t。本研究通过对莆田市历史灾情资料评估，对初步得到的枇杷冻害等级指标进行验证。莆田市枇杷主要种植在山区和半山区，而城区最低气温可比山区高3.0～5.0℃ (典型的晴天可高8℃)［10］，因此本研究对莆田市气象观测站与莆田市枇杷主产区自动站年极端最低气温进行比对分析，发现莆田市枇杷主产区年极端最低气温比莆田市气象观测站低3.0～6.0℃，平均值低4.5℃左右。为客观确定导致枇杷受害的实际温度，对莆田市历年极端最低温度进行校正。

根据对莆田市历史灾情资料，结合枇杷冻害等级指标的温度划分标准，可以从表5中得出结论，历史灾情发生的冻害温度与枇杷冻害等级指标一致，可见初步确定的枇杷各级指标是可靠的。

表5 莆田市枇杷历史灾情与冻害等级指标验证

3 结论

本研究通过枇杷山坡地观测及幼果低温箱冻害试验，发现枇杷受冻程度与极端最低温度密切相关，随着温度的降低，冻害趋于严重。虽然影响枇杷冻害的因素很复杂，其受害的发生及程度不仅受气象因子的影响，而且还受植物学因子的影响［11］，本研究对影响枇杷冻害的最主要因子温度进行分析，初步建立了枇杷低温冻害等级指标，并进行验证，可为福建省的枇杷冻害监测预警及栽培适宜区区划提供依据。

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［7］吴仁烨，陈家豪，吴振海，等.福州市枇杷低温害预警模型及其应用［J］.江西农业学报，2007，19(1):56－59.

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