河西走廊桃抗寒性调查分析*

刘志虎，王 鸿，冯建森，马寿鹏，李宽莹

（1 甘肃省酒泉市林业科学研究所，735000）（2 甘肃省农业科学院林果花卉研究所）

河西走廊属中温带气候带，蒙甘气候区[1]，是油桃原产地之一，桃树栽培已有2 000 多年的历史。近年来，随着市场不断发展和需求增大，外引桃栽植数量不断扩大。据不完全统计，甘肃省酒泉市、张掖市2008—2018 年从外调引的各种桃品种近100个，数量300 万株以上。经过10 年的发展，截至2019 年，保留面积不足6.7 hm2，丰产桃园损失殆尽，直接损失在5 000 万元以上。冻害已成为限制河西走廊地区桃产业发展最重要的因素之一。通过对敦煌、玉门、酒泉、金塔、临泽等5 个气象站1998—2019 年气象资料进行分析、整理，对气候因素与桃冻害的相关性进行了研究，分析掌握桃冻害的规律，为河西走廊地区桃抗冻栽培提供依据。

河西走廊酒泉、张掖地区桃树栽培区海拔1 100～1 700 m，地处敦煌盆地党河灌区、金塔盆地讨勒河灌区、肃州盆地讨勒河灌区及张掖盆地黑河灌区，靠祁连山雪水灌溉。年平均气温7.5～10 ℃，平均最低气温-17.5～-13.6 ℃，平均最高气温22.3～32.8 ℃，无霜期140～159 d，晚霜期5月15 日左右，平均年降水量30～118 mm，平均年蒸发量3 000～3 500 mm，平均年日照时数3 000～3 300 h。土壤属灌漠土、潮土、风沙土，土壤瘠薄，有机质含量0.5%～1.5%，土壤结构密度较大，可耕性中等[2]。

1 调查基本情况

1.1 调查桃园情况

调查桃园主要在酒泉市、敦煌市、金塔县、玉门市、临泽县，调查桃园类型分为：

农耕中心区A：酒泉市林业科学研究所试验场（A1），酒泉市果园镇西沟村（A2），酒泉市上坝镇茅福村（A3），敦煌市七里镇杜家墩村9 组（A4），金塔县金塔镇塔园村（A5）。

河畔区B：酒泉市银达镇蒲上沟9 组（B1，讨勒河河畔），酒泉市总寨镇牌路村（B2，茅庵河河畔），敦煌市杨家桥乡合水村（B3，党河河畔），临泽县平川镇五里墩村8 组（B4，黑河河畔）。

戈壁边缘区C：酒泉市西洞镇罗马村（C1），酒泉市西洞镇西洞村（C2），金塔县金塔镇边沟村（C3），玉门市柳河镇二道沟村（C4），酒泉市丁家坝园艺场1 站（C5）。

调查桃品种为‘大青皮’‘沂蒙霜红’‘春雪’‘中油4 号’‘中油5 号’‘陇油桃1 号’‘酒香1号’‘酒育红光1 号’，树龄5～7 年。

1.2 调查方法

（1）以农耕中心区为重点，详细查阅1998—2019 年期间每年11 月至次年4 月距地面10 cm 气温，12 月和1 月最低气温，外引桃园受冻率，次年2、3 月蒸发量，8、9 月降雨量等资料，研究气候条件与桃园受冻间的相关性。

（2）桃园受冻率的调查方法。每年4—5 月，对甘肃省桃产区酒泉市、金塔县、敦煌市、玉门市、临泽县等引进品种建成的桃园受冻情况进行随机抽查，抽查园数20～30 个。凡是每667 m2出现5～10 株1～2 年生枝条不再发芽的桃园都记作受冻桃园。

（3）对2001—2019 年11 月至次年3 月低于-15 ℃低温持续最长时间与桃园受冻情况进行调查，按受冻（+-）、重（+）、严重（++）3 级记录。

（4）调查14 个桃园‘大青皮’桃的受冻情况，调查内容为海拔、12月至次年1月极端低温、-20 ℃低温持续最长时间、春季第1 次寒潮气温、春季第2 次寒潮气温、秋季浇水次数、施肥种类、修剪管理、花蕾受冻率、黄化率、667 m2产量。

（5）以酒泉市林业科学研究所试验场桃园为主，进行不同桃品种越冬和倒春寒冻害情况的调查。

1.3 计算方法

（1）抽条指数计算方法。调查对象选择酒泉市林业科学研究所试验场和当地农户桃园。园中桃树调查采用完全随机抽样方法，每园抽查30 株树，每10 株为1 组。抽条指数的计算方法[3]为：每个调查园按品种产地随机抽取10 株为1 次重复，共设3次重复，调查抽条级数，再计算抽条指数。

抽条指数（%）＝［∑（抽条的株数×抽条级值）/（调查总株数×最重一级的代表值）］×100

桃抽条级别：0 级，无抽条或轻微抽条，不影响产量；1 级，1 株树1 年生枝1/3 抽条，不影响产量；2 级，1 株树1 年生枝1/2 抽条，影响产量；3级，1 株树1 年生枝全部抽条，影响产量；4 级，1株树2～3 年生枝部分抽条，影响产量；5 级，1 株树仅有部分主枝留下，其余枝条全部抽条。

（2）桃园受冻率计算方法。

桃园受冻率（%）=（受冻桃园数/调查总桃园数）×100

2 结果与分析

2.1 桃树冻害主要气候条件

通过对1998—2019 年酒泉市气象站建站以来21 年气象资料的整理，列出本地区桃树生产相关的关键气象指标。X1 为11 月距地面10 cm 气温、X2为12 月距地面10 cm 气温、X3 为1 月距地面10 cm气温、X4 为2 月距地面10 cm 气温、X5 为3 月距地面10 cm 气温、X6 为4 月距地面10 cm 气温，X7为12 月最低气温、X8 为1 月最低气温、X9 为2 月蒸发量、X10 为3 月蒸发量、X11 为8 月降雨量、X12 为9 月降雨量、X13 为引进桃品种桃园受冻率（表1）。

为便于分析，将表1 中X1～X5 的数值均以10倍数进行转化，再在DPS 数据处理系统下，进行灰色关联度分析[4-5]，果园受冻情况与各因素之间的关联系数为：G（13，1）=0.439 62，G（13，2）=0.309 90，G（13，3）=0.443 31，G（13，4）=0.375 54，G（13，5）=0.420 56，G（13，6）=0.419 49，G（13，7）=0.405 96，G（13，8）=0.464 51，G（13，9）=0.415 25，G（13，10）=0.384 54，G（13，11）=0.418 43，G（13，12）=0.294 91。

其关联序为：X8＞X3＞X1＞X5＞X6＞X11＞X9＞X7＞X10＞X4＞X2＞X12。

从关联系数可以看出，除第2、4、10、12 个因素关联系数小于0.4 外，其余因素关联系数均大于0.4，最大差距为0.154，说明桃树受冻不是某一个因素所决定，而是由综合因素决定的，其受冻情况较复杂。相比较而言，1 月最低气温及距地面10 cm 低温对桃树受冻作用较大。11 月低温对桃树受冻影响大，也就是说冬季降温早对桃树冻害影响较大。3、4 月距地面10 cm 低温同样对桃树受冻作用大，也就是说3、4 月升温过慢对桃树受冻影响较大。1 月低温、2 月蒸发量、3 月蒸发量和8 月降雨量对桃园受冻也有较大影响。9 月降雨与桃园受冻关系不太密切。

通过DPS 数据处理系统对X1～X5 数值以10倍转化后进行季节周期组合模型演算，通过查看各气象指标周期预报图[6]，从时间序列数据、数据分布直方图、相关函数图等的峰值分析认为，桃树每间隔10～13 年就有1 次特大冻害，5～6 年就有1次大的冻害，2～3 年就有1 次小冻害。说明桃树冻害是普遍现象。从表2 可知，桃树受冻在河西走廊地区比较普遍，每年都有冻害发生，每3 年发生2 次小冻害，10 年发生1 次严重冻害，这与以上预测研究基本一致。

表1 酒泉市1998—2019 年11 月至次年4 月气象资料与桃园受冻率

2.2 低温持续时间与桃园冻害的相关性

综上可知，低温是桃树冻害发生的主要因素之一。2001—2019 年我们进行桃冻害调查时，发现低温持续时间长短与桃园冻害关系密切。对敦煌、酒泉、临泽、金塔等地区18 年中每年11 月1 日至次年3 月31 日的日平均最低气温低于-15 ℃持续时间进行了详细计算和记录分析（表2）。记录时如果低于-15 ℃气温隔日出现或连续出现都以连续出现计算。本研究中规定在正常管理的3 年生以上桃园中，将发生冻害严重程度分为3 级，有个别树体受冻记录为受冻（+-），有部分桃树体发生冻害死亡记录为重（+），大部分树体死亡或发芽大面积推迟的记录为严重（++）。

对表1、表2 进行分析比对，认为桃树的冻害同12 月至次年1 月的持续低温相关，12 月、1 月2个月都发生持续低温-22 ℃ 3 d 以上，桃树受冻率会增加。持续低温-15 ℃ 20 d 以上，桃树受冻率也会增加。如表2 中2008—2009 年与2018—2019年低于-15 ℃的低温都持续22 d，这2 年的桃园大部分桃树主干、主枝和花芽90%以上受冻[7]。如果仅12 月或1 月持续低温-22 ℃ 3～5 d，桃树受冻率不一定增加。同样与12 月至次年2 月距地面10 cm 气温持续低温的时间有关。一般12 月至次年1月距地面10 cm 气温持续-7.8 ℃以下3 d 以上，桃树受冻率增加。2 月距地面10 cm 气温持续低温-6.0 ℃以下3 d 以上，桃树受冻率增加。12、1 月气温越低，2 月距地面10 cm 气温过低、蒸发量大，且8 月降雨量大，桃树受冻率急剧增加。河西地区如果8 月降雨量超过40 mm，2、3 月蒸发量≥200 mm，桃树受冻率也会增加。11、2、3 月若是高温和低温交替频繁出现，桃树受冻率增加。

表2 不同低温持续时间下桃园冻害发生程度

2.3 酒泉市李光桃‘大青皮’抗寒能力

对2018—2019 年不同桃园‘大青皮’的冻害情况进行调查。由表3 可知，当12 月至次年1 月极端低温低于-25 ℃，小于-20 ℃低温持续时间7 d 以上，‘大青皮’当年生枝条和花芽就有受冻风险。C1、C2、C4、C5 桃园春季花芽、叶芽推迟萌动、并展叶，但经过2 次寒潮后大多受到春季低温伤害，导致花芽后期开花数量少，产量低。A4、A5、B4、B1、C3 桃园多年来没有进行大量短截，果园郁闭度较大，仅以疏枝为主，主干、主枝受冻较轻，花芽受冻不严重。尤其在2 次寒潮中先开的花全部受冻，后期开的花却保留，桃园有一定产量。调查中发现‘大青皮’对管理要求比较高，A2、A3 桃园2018 年秋季浇水过多，并没有进行严格控水，同时追施复合肥，导致桃树生长过旺，主枝和部分主干受冻。

因此，‘大青皮’桃抗寒能力与冬季低温次数、持续时间、秋季控水程度、氮肥施用量、修剪等因素有关。当桃园极端低温低于-25 ℃，低于-20 ℃气温持续7 d 以上，‘大青皮’主枝、花芽都有受冻风险。秋天不控水，春、夏季施氮肥过多，重剪等都能降低‘大青皮’的抗寒能力[7]。

表3 不同环境下‘大青皮’桃树受冻情况

2.4 不同桃品种抗寒能力比较

2014—2019 年调查酒泉市林业科学研究所试验场7 个桃品种的受冻情况，以酒泉市种植最广的‘大青皮’为对照，调查各品种越冬抽条指数，视每个年度为1 次重复，重复5 次。按照方差分析方法研究不同桃品种的抗寒性，将各品种作为处理，年度作为重复，利用DPS 软件进行试验统计，经LSD 最小显著性差异测验[8]，结果表明‘中油4 号’‘中油5 号’‘春雪’‘沂蒙霜红’等引进品种抗寒力弱；而本地李光桃‘大青皮’‘酒香1 号’‘酒育红光1 号’抗寒力较强，供试桃品种的抗寒性从强到弱依次为‘酒香1 号’‘酒育红光1 号’‘大青皮’‘沂蒙霜红’‘陇油桃1 号’‘中油5 号’‘春雪’‘中油4 号’（表4）。

表4 不同桃品种2014—2019 年抽条指数情况

3 讨论与结论

桃树抗寒力与11 月至次年4 月气温、距地面10 cm 气温、蒸发量、秋季降雨量、桃园管理等各种因素均有关。最关键的是12、1 月极端低温及低温持续时间，如果极端最低气温低于-25 ℃ 3 d 以上，且低于-15 ℃气温持续20 d 以上，桃园受冻严重。

4 月距地面10 cm 气温过低且持续时间长，桃园就有倒春寒受冻危险；2、3 月蒸发量分别在200 mm 以上就有抽条风险；8 月降雨量在40 mm 以上就有抽条风险。

桃树秋季浇水、大量施用氮肥以及在气候不良年份重短截，都会降低桃树抗寒力。

从品种上看，本地李光桃系列抗寒性较强，较引进桃品种抗寒力强。不同品种间抗寒力从强到弱依次为‘酒香1 号’‘酒育红光1 号’‘大青皮’‘沂蒙霜红’‘陇油桃1 号’‘中油5 号’‘春雪’‘中油4 号’。甘肃省河西走廊区域，尤其是走廊西段的酒泉市，历史上就是桃树的栽培区，但栽培品种主要是多年来自然选择的本地李光桃、冬桃等。因此，在河西走廊发展桃产业，主要应以本地李光桃或抗寒力强的品种作为主栽品种，新引进品种需进行试种，避免因冻害造成重大损失。