极端低温天气对双棚越冬栽培火龙果的冻害影响
2016-06-27杨丽娜姚哉军应建平沈建勋王桂荣沃林峰
刘 涛, 杨丽娜, 姚哉军, 应建平, 沈建勋, 王桂荣, 沃林峰
(浙江省杭州市原种场,浙江杭州 311115)
极端低温天气对双棚越冬栽培火龙果的冻害影响
刘 涛, 杨丽娜, 姚哉军, 应建平, 沈建勋, 王桂荣, 沃林峰*
(浙江省杭州市原种场,浙江杭州 311115)
摘要[目的]通过对连栋大棚双膜覆盖下火龙果的冻害调查,分析了极端低温天气对双棚越冬栽培火龙果的冻害影响。[方法]在低温霜冻天气条件下,分析双膜覆盖和加热线加热对火龙果连栋大棚的增温效果,调查棚内不同方位、不同发育阶段火龙果枝条的冻害情况。[结果]使用双膜覆盖和电热丝加热后,明显提高了火龙果的内棚温度,日平均温度提高了4.5~8.5 ℃,温度<0 ℃的持续时间平均降低了8.4h。无论是边垄还是内垄的火龙果枝条,同一发育阶段、不同区段之间,其冻害率由大到小依次为前段、中段、后段。在边垄生长的火龙果枝条,同一区段、不同发育阶段之间,其冻害率由大到小依次为幼枝、嫩枝、嫩稍枝,而成熟枝未发生冻害;在内垄生长的火龙果枝条,只有距离内棚小门近的前段、中段未成熟枝条发生了不同程度的冻害,其余枝条均未发生冻害。此外,除幼枝外,同一发育程度的内垄火龙果枝条冻害率明显小于边垄。[结论]通过双膜覆盖和加热线加热能有效地提高棚内温度;应适当增大内棚与外棚基部间距,有效缓解边垄火龙果冻害情况;在入冬前,可采取一些栽培管理措施,培养更多发育充实的成熟枝条,以提高火龙果植株对低温灾害的抵御能力。
关键词火龙果;低温冻害;保温措施
火龙果又称仙蜜果、红龙果等,为三角柱属多年生攀援性植物,原产于中美洲热带雨林地区,喜光耐阴,耐旱怕涝,耐高温不耐低温。其果实富含花青素、VC、植物性蛋白等,具有较高的营养价值,还具有降三高(高血糖、高血压、高血脂)、抗衰老、抑制老年痴呆发生等保健作用,因此常加工成果汁、果酒及果脯等产品,近年来深受广大消费者的喜爱。目前,我国火龙果主要分布在海南、广东、广西和福建等南方地区,北方地区通过设施栽培使火龙果南种北引获得成功。
研究表明,火龙果植株处于长时间低于5 ℃的环境中易发生寒害,且随温度的降低和低温持续时间的延长,其受害程度越严重[1]。持续12 h的-2 ℃和0 ℃低温分别是火龙果成龄植株和幼苗初始受害温度,其半致死温度分别为持续12 h的-2.2 ℃和-1.7 ℃低温[2]。我国东南沿海地区属于季风性气候,冬季常受来自西北地区低温寒潮影响,尤其是多年不遇的极端低温天气通常给当地农业生产带来严重的灾害。1999年福建省绍安县出现了连续5 d的霜冻天气过程,最低温度-1.3 ℃,致使大部分火龙果植株被完全冻死[3]。2011年贵州省发生低温雨雪冰冻灾害,当地种植的火龙果植株幼嫩枝条全部冻死,部分成熟枝条甚至整株全部死亡[4]。
2016年1月下旬和2月上旬,杭州地区经历了2次寒潮雨雪低温天气,最低温度达-9 ℃,且持续时间较长。低温灾害天气给当地林果业生产带来巨大损失,多数脐橙、早橘等果树幼苗被完全冻死,同时低温灾害也给当地给火龙果植株造成了冻害损失。笔者通过对连栋大棚双膜覆盖下火龙果的冻害调查,分析低温天气对双棚栽培火龙果的冻害影响,提出连栋大棚双膜覆盖设施栽培对种植火龙果的低温抵御措施,可为当地火龙果冬季防冻措施提供指导,减少因冻害给火龙果生产带来的损失,从而降低种植风险,并促进当地火龙果产业的发展和增加农民收入。
1材料与方法
1.1调查时间与地点火龙果低温冻害调查时间为2016年2月19日,即遭受持续低温冻害10 h后。调查地点位于杭州市余杭区瓶窑镇北湖地区,杭州位于浙江省西北部地区,属亚热带季风性气候,地理坐标为120°12′E,30°16′N,四季分明,雨量充沛。年平均气温15.9~17.0 ℃,呈南高北低分布,极端最高气温39.8~42.9 ℃,极端最低气温-7.1~-15.0 ℃,年平均相对湿度76%~81%,无霜期199~328 d。
1.2试验材料
1.2.1火龙果品种。调查火龙果品种为红肉火龙果,于2014年7月采用老熟枝条直接扦插方式进行种植,至低温灾害发生前,棚内火龙果植株健康,无明显病虫害发生,长势均匀一致。
1.2.2火龙果种植设施大棚建设情况。火龙果采用连栋大棚双膜覆盖方法种植,大棚南北走向,采用钢架结构,棚膜采用聚乙烯无滴长寿膜。外棚长24 m,宽40 m,脊高5 m,外棚设一个小门,高度2.2 m,宽度2.2 m;棚内设有5个连通内棚,每个内棚设有1个小门,高度1.85 m,宽度0.90 m,外棚和内棚小门均在大棚南侧。内棚与外棚基部间距南侧为1.30 m,北侧0.45 m,东西两侧均为0.05 m。火龙果采用起垄双行南北方向种植,垄中心间距2.50 m,双行行距0.45 m,株距0.40 m。
1.3调查方法低温天气到来前,将温湿度记录仪(型号RC-4HC)分别置于连栋大棚外棚和内棚中部,记录外棚气温<0 ℃时间段内外棚及内棚的温度变化,每隔15 min记录一次,并对外棚温度<0 ℃时间段内的外棚及内棚最低温度、平均温度及<0 ℃的持续时间进行统计。
选取大棚东侧边垄和中部内垄各一垄火龙果植株进行冻害调查。每垄种植2行火龙果,共96株,将每垄火龙果植株分为前段、中段和后段,3个区段各32株,前段火龙果植株靠近内棚小门,中段次之,后段最远,分别对其进行冻害调查统计。将火龙果枝条按发育程度将其分为完全未老熟的幼嫩枝条,即幼枝;50%以下老熟枝条,即嫩枝;50%以上老熟但尚未完全成熟的枝条,即嫩稍枝;完全老熟的枝条,即成熟枝。统计每株火龙果不同发育阶段的枝条总数和受冻枝条数,计算各区段火龙果枝条冻害率,并选取各区段不同发育阶段的典型受害枝条进行拍照。
1.4田间管理
1.4.1水肥管理。果实膨大成熟期,每7 d喷施1次磷酸二氢钾叶面肥,每年采果期结束后,重施1次菜籽饼有机肥,约1.5 kg/株,采用滴管方式进行灌溉,约每10 d 1次,干旱时需增加灌溉频率,冬季要控水,增加植株的抗寒能力。
1.4.2病虫害管理。火龙果种植过程中很少发生病虫害,在本地种植过程中,有少量介壳虫病害发生,采用95%机油乳剂100~150倍液和50%马拉硫磷乳油1 200~1 500倍液交替喷雾使用,防治效果较好。
1.4.3温度控制。夏季采用通风、覆盖遮阳网和喷雾等方式将棚内温度控制在38 ℃以下。入冬前后,当大棚温度低于5 ℃时覆盖内棚膜;极端低温到来时,小棚内利用加热线进行加温,加热线功率为1 kW/100m,在每垄火龙果植株上方架设2根加热线。
1.4.4整形修剪。火龙果种植成活后,留1~2个向上生长的健壮新芽,抹去其他侧芽。当枝条高出支架10 cm时,抹去顶端生长点,从茎条顶端和边缘刺座上选留新芽培养成结果枝条,当结果枝条长至80~100 cm时,抹去顶端生长点,使枝条积累营养物质,增加枝条充实度,向结果枝条转化。保持结果枝条与营养枝条比例在3∶1。
2结果与分析
2.1双膜覆盖及电热丝加热对内棚温度的影响在连续低温条件下,连栋大棚外棚最低温度为-9.7~-1.9 ℃,内棚最低温度为-1.2~2.8 ℃,通过内棚膜覆盖及加热线升温措施,内棚温度较外棚温度提高了4.5~8.5 ℃。外棚温度<0 ℃时间段内,平均最低温度从-4.5 ℃提升到0.9 ℃,明显改善了火龙果植株生长的环境温度。当外棚温度<0 ℃时,外棚平均温度为-6.6~-0.7 ℃,内棚平均温度为0.3~3.5 ℃,内棚较外棚<0 ℃时间段内的平均温度提高了3.8~6.9 ℃。且内棚<0 ℃的低温持续时间较外棚有大幅度的减少,<0 ℃的平均低温持续时间由外棚的9.9 h减少到1.5 h,仅1月24日有8.0 h的持续低温发生。
表1 外棚温度<0 ℃时间段内的外棚及内棚温度变化
2.2低温对内棚不同区段、不同发育阶段火龙果枝条的冻害率及冻害程度的影响在边垄生长的火龙果枝条,同一区段、不同发育阶段之间,低温对其冻害率的影响由大到小依次为幼枝(41%~93%)、嫩枝(36%~79%)、嫩稍枝(23%~78%),且成熟枝未发生冻害(表2)。在内垄生长的火龙果枝条,前段、中段的冻害率由大到小依次为幼枝(41%~94%)、嫩枝(20%~56%)、嫩稍枝(6%~30%),前段、中段生长的成熟枝条和后段不同发育阶段枝条均未受冻害。无论是边垄还是内垄的火龙果枝条,同一发育阶段、不同区段之间,低温对其冻害率的影响由大到小依次为前段、中段、后段。除幼枝外,同一发育程度的内垄火龙果枝条冻害率明显低于边垄。
低温天气时,火果龙幼枝的冻害程度最高;嫩枝和嫩稍枝的冻害主要发生在端部未发育成熟部位,而肉质充实且颜色深绿的枝条基部及成熟枝条则未发生冻害(图1)。
表2大棚内边垄及内垄各区段火龙果植株不同发育程度枝条的冻害率Table 2Freezing injury rate ofH.undatusbranches in different plant sections in greenhouse boundary ridge and in ridge
%
注:A.幼枝,B.嫩枝,C.嫩稍枝;1、2、3分别为边垄前段、中段和后段,4、5、6分别为内垄前段、中段和后段。Note:A.Yong branch; B.Twigs branch; C.Tender branch.1,2 and 3 were front section,middle section and back section of boundary ridge.4,5 and 6 were front section,middle section and back section of ridge.图1 大棚内边垄及内垄各区段火龙果植株不同发育程度枝条的冻害程度Fig.1 Freezing injury rate of H.undatus branches with different development degrees in greenhouse boundary ridge and in ridge
3讨论
3.1不同区段、不同发育阶段火龙果枝条冻害程度不同的原因该研究表明,内棚平均最低温度、外棚温度<0 ℃时的日平均温度分别比外棚提高了5.4和4.9 ℃,且内棚低温的持续时间短,表明连栋大棚双膜覆盖并电线加热可有效提高内棚温度,能有效减轻低温冻害对火龙果造成的伤害程度。
此外,该调查结果显示,低温天气时,同一发育阶段、不同区段的火龙果枝条冻害率由大到小依次为前段、中段、后段,表明由于内棚小门封闭不严,使外棚湿冷空气从缝隙直接进入内棚,加重了小门附近(即前段)火龙果植株的冻害。同一区段、相同发育阶段的未成熟枝条(嫩枝和嫩稍枝),边垄火龙果枝条冻害率和冻害程度均较内垄高,表明距离外棚越远或适当增加内棚和外棚间距可减轻火龙果枝条受冻害程度。此外,低温天气时,冻害主要发生在枝条未老熟部分,成熟枝条则均未出现冻害情况,说明成熟枝条及枝条基部成熟部位抵御低温的能力较强。
3.2连栋大棚双膜覆盖火龙果的低温抵御措施首先,近年来我国天气预报的准确率已有大幅度提高,与国外发达国家相当。从事农业生产的人员应及时收听天气预报,针对即将发生的极端天气做好相应的防护措施,如遇极端低温,需提前准备加热设施,在有雨雪冰冻气象灾害情况下,需对大棚顶部进行除雪除冰工作,防止大棚骨架被压垮。
其次,在大棚建设过程中,由于人员进出和通风的需要,需留有进出的小门和通风口,在低温霜冻天气过程中,冷空气通常会通过小门和通风口的缝隙进入到棚内,从而降低棚内温度,造成漏风口附近的植物受到更为严重的伤害。因此,在大棚种植火龙果的冬季管理过程中,尤其是低温霜冻寒潮天气情况下,应特别注意对大棚小门和通风口进行严格的封闭处理,防止冷空气从缝隙进入棚内对边行火龙果造成冻害;或在小门等漏风严重的地方加设挡风屏障,避免阴冷空气对漏风口处植株造成直接侵害。
最后,当火龙果植株枝条发育越充分时,枝条冻害率和受冻程度越低,所以入冬前,可采取一些栽培管理措施,培养更多发育充实的枝条,以提高火龙果植株对低温灾害的抵御能力,如提前修剪掉入冬后不能充分发育的幼枝、嫩枝及嫩稍枝顶部的嫩尖。
参考文献
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[3] 何秀恋,沈耀文,童怀忠.诏安县火龙果低温寒害气候分析及防御建议[J].福建热作科技,2015,40(3):48-50.
[4] 钟思强,刘任业,黄树长.雨雪低温天气对番石榴、火龙果生长发育的影响及灾后恢复技术[J].广西热带农业,2009(4):31-33.
Effects of Extreme Cold Weather on the Freezing Injury inHylocereusundatusCultivated with Double-decked Awning in Winter
LIU Tao,YANG Li-na,YAO Zai-jun,AO Lin-feng*et al
( Hangzhou Raw Seed Growing Farm,Hangzhou,Zhejiang 311115)
Abstract[Objective] To investigate the freezing Injury in Hylocereus undatus cultivated with double-decked awning in winter,to analyze the effects of extreme cold weather on the freezing injury in Hylocereus undatus cultivated with double-decked awning in winter.[Method] Under the low temperature freezing weather conditions,we analyzed the warming effects of double-decked awning and heated wire on the multi-span greenhouse of H.undatus,and investigated the freezing injures of H.undatus in different positions at different growth stages.[Result] Combined application of the double-decked awning and heating wire significantly raised the temperature of the greenhouse,the average temperature increased by 4.5-8.5 ℃,the duration of below 0 ℃ decreased by 8.4 h.As for H.undatus branches grown both in boundary ridge and within ridge,freezing injure rates in different sections at the same growth stage were in the order of the front section> middle section > back section.As for the H.undatus grown in boundary ridge in the same section at different growth stages,freezing injure rates were in the order of young branch> twigs branch> tender branch.However,no freeze injure occurred in the mature branch.For the H.undatus grown in ridge,only the immature branches in the front and middle sections had freezing injure in different degrees.In addition,the branches grown in ridge had lower freezing injure rate than in boundary ridge except young branches.[Conclusion] Application of the double-decked awning and heating wires effectively increases the inside temperature in greenhouse.Increasing the basal space between the outside and inside greenhouse can effectively alleviate the freezing injury on H.undatus branches response to extreme cold weather.In order to improve the whole plant resistant to extreme cold weather,we should cultivate more mature branches by some cultural managements.
Key wordsHylocereus undatus; Low temperature freezing; Insulation measures
作者简介刘涛(1986- ),男,河北保定人,农艺师,硕士,从事果树栽培研究。*通讯作者,农艺师,从事果树栽培研究。
收稿日期2016-03-30
中图分类号S 162.5+5
文献标识码A
文章编号0517-6611(2016)12-049-03