莫索湾垦区葡萄双膜覆盖越冬可行性分析

●黄 玲 徐红雁

（1.新疆呼图壁县气象局 新疆 昌吉 831200；2.新疆昌吉州气象局 新疆 昌吉 831100）

新疆是中国著名的葡萄之乡。得天独厚的自然条件，昼夜温差大，日照时间长，有效积温高，使其成为葡萄的黄金产区。

近年来许多学者对葡萄的栽培技术、种植区域及种植区域的气象条件等方面进行了大量研究。李银芳等[1]对果树越冬不同覆盖方法进行了成本对比，指出一般年份用单层覆盖就能安全越冬，寒冬或者晚降雪的年份，应该进行双层覆盖。李银芳等[2]、杨举芳等[3]认为，天山北坡、石河子垦区蟠桃选用覆盖物可以确保安全越冬。李银芳等[4-6]通过比较分析发现塑膜双层比单层覆盖优越。刘志良等[7]、高圣华等[8]、董海虎等[9]、郭悦[10]、汪心泉等[11]采用了不同的塑膜覆盖防寒方法，均取得了很好的效果。李鹏程等[12]、宋伟等[13]对防寒葡萄寒冷监测阶段不同土层温度进行分析得出结论，防寒措施可有效提高植株地表温度，缩短低温持续时间。

近年来，葡萄种植受冻害比较严重。据玛纳斯县气象局灾情史料记载，葡萄冻害主要发生在北五岔、六户地及莫索湾垦区。玛纳斯县2011~2012年冬春季葡萄受冻，园艺场8%左右的葡萄冻死，凉州户镇30%左右的葡萄冻死，冬季低温、秋冬连旱和积雪薄是造成葡萄冻害的主要原因[14]。本文对莫索湾垦区葡萄双膜覆盖越冬可行性进行分析，让葡萄适应本地区的双膜覆盖越冬气象服务，为种植户增收创益，减少冻害损失，更好地为政府、企业和广大种植户提供参考依据。

1 实验地概况

实验地点为六户地镇，地处新疆古尔班通古特沙漠南缘，东经86°8'17"，北纬44°39'11"，属典型温带大陆干旱半干旱气候，昼夜温差大，适宜种植棉花、葡萄、小麦、玉米等多种作物。实验田在莫索湾及垦区（147团、148团、149团、150团）附近，即图1-A蓝色区域所示，试验田位于莫索湾垦区腹地，与周围团场呈半包围结构。试验田周边属于大面积葡萄产区，具有代表意义。

实验田位于六户地杨家道村，如图1-B红色区域所示，试验田在玛纳斯地界处，与图1-A为镶嵌式结构。周围地势平整，周边视野开阔，属典型砂壤地。种植葡萄16.675hm2，葡萄双膜（膜厚1mm，膜宽1.5m，床间距3.8m），为2011年栽植的10年生葡萄。种植的葡萄品质好，产量高，成熟期早，且病虫害少，为天然绿色食品。

2 材料与方法

实验时间为2019年11月至2020年4月。观测仪采用江苏无锡市无线电科学研究所ZQZ-A小气候观测设备，观测高度1.5m，空气温度和浅层地温观测精度±0.2℃，每分钟采集数据一次。选取数据样本为膜外平均气温、膜内、外地温（0cm、5cm、10cm、15cm、20cm）。

本文以外界最高气温稳定在0℃以上作为寒冷期和转暖期的划分界限[15]。寒冷期为11月21日至翌年2月21日，转暖期为2月22日至4月6日。本文选取寒冷期3 504个样本，转暖期288个样本进行分析。采用线性比较分析方法，计算不同时段外界温度和双膜内、外地温的变化，并进行统计检验。为寒冷期前封边防冻，保证葡萄安全越冬；转暖期前放边降温,避免春季高温高湿枝条发霉甚至烧苗抽条提供气象科学参考依据。

3 结果与分析

3.1 寒冷期

寒冷期气温及双膜内外地温的变化，见图2。

图2显示，在寒冷期，膜内地温比膜外地温偏高。外界日平均气温在-21.0~-4.1℃之间，变化区间较大。膜外地温在-6.1~-2.4℃，膜内地温在-3.1~2.1℃，膜内地温变化幅度为5.2℃，平均增温2.6℃。

3.2 转暖期

转暖期气温及双膜内外地温的变化，见图3。

如图3所示，在转暖期（4月1日至6日），外界气温保持在7.7~15.3℃，上升速度较快。膜外地温在7.1~14.9℃，膜内地温在6.9~10.4℃，膜内地温较膜外低0.2~4.5℃，且转暖后期地温上升更为缓慢。

3.3 双膜内外根系20cm处日平均地温的变化

越冬期土壤温度一般是随着深度增加而升高。六户地葡萄寒冷期及转暖期双膜内外根系20cm处日平均地温与日最低气温的变化情况，见图4。

图4-A显示，在寒冷期，外界最低气温为-25.2~-6.4℃，最低气温变化较大。膜外根系20cm处地温为-3.3~0.1℃，而膜内根系20cm处地温为-0.8~4.8℃。膜内根系20cm处地温较外界最低气温上升11.2~24.4℃，平均增温16.6℃，而膜内根系20cm处地温较膜外地温上升2.5~4.7℃，平均增温3.6℃，双膜增温较为明显。

膜内外根系20cm处地温存在显著差异，总体来讲，膜内外根系20cm处地温随着外界气温的降低而下降，但膜内根系20cm处地温下降得更为缓慢，且基本保持在0℃以上。也就是说，当进入寒冷期，葡萄膜外根系20cm处受冻，但是膜内根系20cm处地温仍保持0℃以上达54d。这说明，双膜增温效果明显。

图4-B显示，在转暖期，4月1日至6日外界最高气温18.9~27.1℃，膜外根系20cm处地温为4.8~9.5℃，膜内根系20cm处地温为5.4~8.1℃。随着外界最高气温的上升，膜内外根系20cm处地温均随之上升，但膜内根系20cm处地温较膜外上升缓慢。4月2日以后，膜内根系20cm处地温比膜外低，且维持在7~10℃的最适温度以内。

4 结论

通过对实验田进行膜内外采集数据分析，得到如下结论：

4.1 在寒冷期，膜内外地温随着外界气温均呈波动式下降趋势，膜内地温变化较膜外地温变化缓慢，在一定程度上起到了保温的效果。

4.2 寒冷期膜内外各层地温变化均不同，地表温度偏低，变化幅度较大。寒冷期膜外地温几乎在0℃以下，地温随着土层深度的增加呈逐渐上升趋势。

4.3 在转暖期，膜内地温上升幅度较膜外小。在外部气温变化不定的时候，覆盖双膜在一定程度上延缓了膜内地温的上升。

4.4 在转暖期，膜内根系20cm处地温较膜外上升略为缓慢。膜内根系20cm处地温比膜外低，且维持在最适温度范围内，更有利于葡萄根系的生长。