基于历史资料的怀化柑桔产区冻害分析与防御途径探讨

孙太权，孙太安

（1.怀化职业技术学院，湖南 怀化418000；2.怀化市农业农村局，湖南 怀化418000）

冻害是主要的农业气象灾害，柑桔等作物常因低温冻害而遭受巨大的损失。怀化市位于湖南省西南部，地处云贵高原向江南丘陵的过渡地带，属于典型的亚热带季风湿润山区气候，适宜柑桔等果树生长，是中国柑桔优势区域布局规划中的“鄂西—湘西柑桔带”的重要组成部分［1］、全国最大的冰糖橙生产基地，年产各类柑桔近200万t，迄今已有3 000多年种植历史［2］。柑桔种植令不少山区果农致富，但由于怀化属于柑桔避冻栽培区划中的第二类与第三类区［3］，存在着发生周期性冻害的隐患，近100年来周期性冻害时有发生，给怀化柑桔产业造成了严重经济损失。周期性低温冻害是当地柑桔产业化发展中必须要面对和解决的问题［4］。为此，笔者通过对100余年来相关历史资料进行梳理分析，找出怀化柑桔冻害成因，并提出应对策略，旨在为今后柑桔防冻避灾提供科学依据和参考。

1 材料和方法

1.1 资料来源

资料来源于怀化市1913-2019年有关柑桔冻害灾情的统计数据，包括该期间的《湖南省黔阳地区柑桔冻害调查报告》《黔阳地区柑桔》《黔阳地区果树资源》《怀化市经济作物区划》书籍资料，以及相关灾情报告等。

1.2 柑桔冻害分级标准

共分5级。0级：叶片基本正常，落叶少，枝梢无损，产量基本无影响；1级冻害：25%以下叶片枯黄脱落，一年生枝基本无伤，对当年树势与产量稍有影响；2级冻害：50%以上叶片枯黄脱落，一年生枝少数冻伤，对当年产量有一定影响；3级冻害：75%以上叶片枯黄脱落，一年生枝多数冻伤，主干无伤或微伤，树势伤害严重，当年无产量；4级冻害：叶片全部枯死脱落，主干受冻严重，整株死亡或整株有死亡的可能。

1.3 数据分析方法

通过搜集和梳理怀化历史上的柑桔冻害资料，运用文献研究法和Excel 2003软件进行统计、比较和分析，得出能揭示柑桔冻害规律的认识。

2 结果与分析

2.1 怀化柑桔冻害发生频率与周期分析

在1913-2019年的107年间，怀化柑桔产区共计发生有记录的冻害11次（表1），平均9.7年1次，其中大冻害为17.8年1次，特大冻害为53.5年1次。霍治国等学者［5］研究认为长江中下游地区柑桔冻害存在准10年周期，张力田［6］认为大冻害有11年左右的周期。虽然怀化柑桔产区冻害“平均9.7年1次”，但并不意味着每隔10年左右时间就必定会出现一次。从表1和图1可以看出，怀化柑桔产区冻害的发生并不遵循特定周期，其相邻两次冻害的间隔周期2～28年不等。如1953-1972年20年间 就 出 现5次冻害，每10年 中就发生2.5次冻 害；1913-1952年40年间 共 出现3次 冻 害，每10年中发生0.75次冻害；而在1993-2019年27年间仅发生1次冻害。由此可见，柑桔冻害的发生往往是随机性的、突发性的与难以预见性的，千万不能心存侥幸，麻痹大意。

表1 1913-2019年怀化柑桔发生冻害情况

历史上的1977年特大冰冻发生在1976年12月下旬至翌年2月中旬（冬至到雨水前），2008年特大冰冻发生在2008年1月中旬至2月中旬（小寒至雨水前），两次特大冰冻均发生在隆冬期至早春发生期，短时期内气温骤降，且持续时间长、发生范围广，产区干群普遍思想准备不足。如1976年底，因大批劳力冬修水利，致使桔园防冻措施没有跟上，导致1977年柑桔受冻严重，有的园区遭致毁灭性损失，柑桔受冻株数、冻死株数的比重分别达到90%、32%以上［7］，使柑桔种植面积由1976年的5 454.7 hm2降至1977年的3 760 hm2，产量由1976年的3.08万t降至1977年的0.08万t，减产97.4%，其中柑桔主产县洪江市（原黔阳县）产量由1976年的8 845.6 t降至1977年的60.9 t，减产99.2%；2008年特大冰冻，柑桔受灾面积5.85万hm2，受灾率达84%，产量减少21.7万t，减产32.4%。

因此，端正对所谓柑桔周期性冻害的认识，有助于在思想上牢固树立常备不懈的防冻意识，主动采取防御措施，确保柑桔安全越冬。

2.2 柑桔冻害成因分析

2.2.1 气象条件

低温强度和持续时间是影响柑桔冻害的决定因子。怀化低温冰冻一般在12月底至1月中旬以前开始出现，最早在11月下旬出现。如芷江县1956年11月25日出现了持续5 h雾淞。各地一次冰冻的持续时间不长，一般在几小时之间，但碰到大冰冻年份，持续时间相当长。1954-1955年冰冻，沅陵县持续275 h 58 min，溆浦持续242 h 45 min，芷江持续231 h 27 min。1977年-5℃的低温洪江市（原黔阳县）出现54 h，溆浦出现68 h；-10℃的低温洪江市出现9 h，溆浦出现11 h；-12.1℃极端低温洪江市只出现10 min，溆浦县极端低温-12.6℃持续3.5 h。据张养才等［8-9］研究，柑桔发生冻害指标是以极端最低气温-5℃、-7℃、-9℃与-11℃来反映“柑桔开始受冻、轻冻害、冻害及严重冻害”的四个不同等级的。所以，溆浦县柑桔冻害比洪江市重得多。

低温冻害出现的形态不同，对柑桔的冻害影响也是不同。辐射降温比平流降温柑桔受冻严重。1977年特大冰冻，属于以辐射降温（霜冻）为主的混合降温共同叠加的，溆浦县1月平均低温2.1℃，极端低温-12.6℃，降退强度大而快，解冻后又连遭几个霜冻，“冻后霜，柑桔光”，柑桔产量损失严重，比上年减产98.6%；2008年特大冰冻，属平流降温（寒潮降温），从1月12日起至2月15日止，柑桔产地大部分气温在-2～-3℃，极端低温-7.9℃，前后持续35 d。2月15日开始解冻，冻后气温回升平缓，未出现灾后霜冻天气，对柑桔树体恢复有利。溆浦县柑桔产量仅比上年减产19.5%。

2.2.2 地形地貌

地形地貌对怀化柑桔冻害的影响尤为明显。怀化地貌轮廓自西南向北倾斜，呈一狭长地带，境内东南部的雪峰山脉成弧形盘踞，西北部为武陵山脉所绵延，东西两侧地势高峻，南部突起，向中、北部倾斜，状似一个向北东敝口的撮箕［10］。冬季，受蒙古高压控制，强冷空气侵入，造成柑桔冻害。以寒潮冷空气南下必经之道的沅陵县、溆浦县和冷空气易于滞积的芷江县、中方县山间盆地的柑桔发生冻害较重。而北边有山体屏障、南边敞口的畚箕形地形，冷空气“难进易出”的麻阳县、洪江市、新晃县冻害相对较轻。1977年特大冰冻，在沅陵北部的山区地带和海拔较高的山区，如八面山、雪峰山，其冰冻程度严重，全部绝收。溆浦县祖市殿镇柳溪村属寒潮易进易出地貌，大冻后还保存有柑桔（大）树342株，其中有15株枝叶无损，并于当年开花结果。

地形地貌对冻害的影响还表现在：山腰比山岭、山脚受冻轻，北向坡比南向坡受冻重。溆浦县岩屋子湾桔园海拨380 m处的柑桔树冻死81.7%，中部295 m处的柑桔树冻死14.2%，下部260 m处的柑桔树冻死45.5%。依山傍水坡地比河谷平地受冻较轻。处于大水体沿岸区域的柑桔种植园，受水体热效应的影响，冻害程度有一定的减缓［11-12］。溆浦县大江口等地的桔园位于沅江河大水体沿岸，其北面有海拔800 m以上高山，山环水汇，冷空气不易聚集，1977年最低温度为-8℃，比溆浦县城高4.2℃，该地受冻害程度较轻（表2）。

表2 不同地形地貌柑桔冻害情况（1977年）

2.2.3 柑桔树体抗寒能力

柑桔树本身就有其固有的抗寒力，品种不同，树龄不同，其抗寒力也不同。据多年多点观测和实验，在怀化栽培的椪柑和杂柑能忍耐最低温度为-3～-4℃，柚类临界低温-4℃，甜橙为-7℃，南丰蜜桔、福桔为-8℃，朱红桔为-9℃，金柑-12℃，温州蜜柑、甜橙中脐橙、冰糖甜橙比较耐寒，雪橙、新会橙、夏橙不太耐寒。怀化当地主栽的柑桔种类品种按受害严重的顺序依次为：椪柑、杂柑＞柚类＞大红甜橙＞冰糖甜橙、纽荷尔脐橙＞蜜柑（宽皮桔类）（表3）。

封行的成年树冻害比未封行的冻害轻得多，成年盛果期桔园的冻害比衰老桔园的冻害轻，尤其以幼树为重。以枳作砧木的嫁接树抗寒性强于其它砧木的嫁接树，也显著强于压条等营养繁殖方式长成的植株。1969年大冰冻，溆浦县出现-9.6℃低温，该县观音阁镇栎林村11株枳砧甜橙，仅有1株轻度冻伤；314株甜橙压条树全部冻伤，其中冻死51株，严重冻伤160株；枳砧高度（接口高度）对柑桔冻害也有较大影响。肖育训［13］研究认为，枳壳是柑桔类中耐寒性最强（能耐-20℃低温）的落叶性树种，高枳砧对桔树的蒙导作用远比低枳砧大，能促使树体尽早进入较深度休眠状态，从而提高树体抗冻能力。1977年1月特大冰冻证实，枳砧高度（接口高度）越高，植株耐寒性越强。洪江市（原黔阳县）仁建村大畲坪大红甜橙园的桔树，接口平地面（10 cm以下）的基本上全部冻死；接口40 cm以上的保留了树冠骨架，只死了一二年生小枝；接口高72 cm的枝叶未受冻，当年正常开花结果（表4）。

2.2.4 栽培管理

农业技术措施也有防寒作用。树盘经培土处理的抗寒防冻效果突出，冻前栽培管理水平高，树势健壮的桔树，冻害发生较轻，反之则重；叶片较大，叶绿素含量高、叶片肥厚的冻害要轻于叶片小、叶绿素含量低、叶片薄的树。1977年大冰冻中，芷江县土桥乡晓垄220株冻前栽培管理水平高、树势健壮并经树盘培土处理的甜橙树受冻程度显著轻于无树盘培土处理、冻前栽培管理水平不高的桔树，其中5株经薄膜覆盖的桔树几乎没有受冻。另外，采取了树干涂白、树盘覆盖等防护措施的冻害也较轻。

土壤的营养状况对柑桔的抗寒性也有影响。氮磷钾配合施用的桔树抗寒能力强［14］，缺N、P、K或过量都会影响柑桔的抗寒能力。2008年，辰溪县伍家湾乡铜盆洞67株实施氮磷钾配合施肥的桔树受冻较轻，仅有18株中（轻）度冻伤，而没有实施配合施肥的52株桔树冻死12株，严重冻伤35株。此外，病虫防治、整形修剪、果实采摘等对柑桔的抗寒性也紧密相关。

表4 高枳砧与低枳砧甜橙抗冻性能和冻后产量对比（1977年）

3 防御途径探讨

冻害是自然现象，在怀化柑桔产区发生冻害是不可避免的，同时又是难以预计的，因此不能存有任何的侥幸心理，每年都应积极做好柑桔防冻避灾的准备。在全面总结历史经验教训的基础上，对柑桔产业发展中存在问题要进行深刻反思，进一步调整优化栽培管理措施，确保柑桔安全越冬。要使柑桔安全越冬，一方面须尽量改变外界环境条件使之满足柑桔的越冬要求，另一方面要提高柑桔本身的抗寒性，使之适应外界环境条件。

3.1 因地制宜，合理布局

怀化向北东敝口的“撮箕形”地形结构，构成了怀化冷空气易进难出、低温冰冻灾害性天气频繁光顾的气候特点。以前由于缺乏建园规划，致使部分柑桔园建在非适宜区及次适宜区，常年遭受低温冻害的困扰。因此，在今后发展柑桔生产时，一定要尊重科学和自然规律，坚持因地制宜、适地栽培的原则，搞好柑桔避冻区划，合理利用良好的小气候环境，尽量在优生区发展，选择在海拔350 m以下、坡度在25°以内，最好是15°以内，不超过30°，背风向阳的坡地建园，对那些低洼地和冬季霜冻严重区域，一定要严格控制发展，规避自然风险。同时要搞好品种的合理布局，洪江市鸡公界以南区域的各县，海拔在300～450 m地域以发展甜橙类品种为主，其它县市和地段以发展宽皮桔类为主。溆浦县大江口、辰溪县柿溪乡分庄脑、芷江县新店坪镇皇后滩等历来不受冻害或受冻害较轻的地域，可发展甜橙类品种。通道县坪阳气侯接近广西，可发展夏橙类品种。

3.2 加强品改，调整结构

从怀化历史上的冻害来看，椪柑和杂柑品种冻害最重，减产最多。而宽皮桔类和本地选育出来的地方品种冰糖橙和大红甜橙，冻害要较轻得多。因此，怀化柑桔生产今后宜突出以冰糖橙、早熟蜜柑等品种为主，加大椪柑等品种品改力度。

3.3 抓好培管，增强树势

在培管上应充分满足柑桔对温、光、水、肥的要求，做到科学建园，科学进行肥水管理，合理进行修剪，使营养生长与生殖生长平衡。同时要经常注意防治病虫害，尤其是要加强炭疽病、树脂病防治［15］，增强树势，提高树体的抗寒能力；适时采摘果实，并施足采果肥及过冬肥，在采果前重施以P、K为主的有机肥料，使之尽快恢复树势，进行抗寒锻炼，安全越冬。

3.4 改善桔园小气候，提高桔园冬季温度

怀化柑桔冻害多半是在大幅度平流降温后，伴随强烈辐射降温而产生的冻害，提高桔园冬季温度是防冻的根本性措施。针对怀化山区地形特点，应努力建好以“山顶‘戴帽’绿化林、山腰经济林（桔园）、山脚防护林”为一体的生态保护体系，尽可能改善桔园小气候，降低风速，增加大气湿度，提高桔园温度。冬季桔树培土，冬季晴天夜晚薰烟，冻前冻期桔园灌水等行之有效的防冻措施也必须长期坚持。

3.5 选育抗寒良种，推广高砧靠接

充分挖掘和利用枳、枳橙、金柑、宜昌橙、澳洲沙柑、澳洲指来檬等抗寒性强的宝贵材料，培育优质、抗寒性强的柑桔新品种［16］。特别是要抓住冰冻灾害后的时机，在存活的桔园中选择抗自然灾害能力特别强的变异类型［17］。同时着手开展抗寒枳砧的研究，在枳砧中选育一批更耐寒者作为今后发展柑桔的砧木，实行高砧（砧高40～50 cm）嫁接，将现有低砧树全部改为高砧靠接。

3.6 深化现代信息技术在冻害领域应用，构建实时监控预警系统

近年来，物联网、移动互联网络通信等现代信息技术在现代农业领域的应用日趋成熟与广泛。通过物联网在多个柑桔监测点之间无线联网构建“分布式在线监测，集中式诊断管理”的实时监测网络，可实现对果园各种气象与环境数据（空气温湿度、土壤水分、土壤温度、光照强度等）实时精准监测与数据实时传输。同时，结合柑桔低温冻害发生规律与历史经验、气象变化趋势、专家经验，建立知识数据库分析系统，对柑桔低温冻害灾害进行远程分析诊断与监控管理。管理人员通过信息系统智能监控管理平台设定果树生产环境因素（参数）预警值，系统根据实时监测获取到的环境数据进行智能分析，判断是否需要启动预警［18］。果农可根据系统提供的诊断预警信息及气象变化趋势，及时采取有效的灾前防范与灾后补救措施，最大限度地减少低温冷冻灾害造成的损失。