气象灾害对陕西丹凤葡萄种植的影响及其防御措施
2024-01-01寇睿芝程述琳刘莉莎
摘 要:通过分析1973—2023年丹凤国家基本气象站的50年气象观测数据,并结合田间试验和农户调研,分析了丹凤县葡萄种植受到的气象灾害影响,并根据冰雹、低温和暴雨的特性,提出了一些相应的防御措施,为丹凤葡萄种植提供科学支持。
关键词:气象灾害;葡萄种植;防御措施
中图分类号:S42 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)05–00-03
丹凤葡萄拥有超过2000年的种植历史,2012年荣获国家农产品地理标志认证,2016年成为全国知名果品区域的公共品牌,并且已经通过省级的“无公害产品认证”。由丹凤葡萄酿造的丹凤传统红葡萄酒具有独特的产地风味,曾多次荣获全国保健食品金鹤奖、中国食品博览会金奖等国内外大奖,是当前全国葡萄酒中唯一的2个“百年”品牌。主要的鲜食品种包括巨峰、龙眼和红堤等,而酿酒品种主要有赤霞珠和北醇等。通过分析气象灾害对丹凤县葡萄种植的影响,提出了相应的防御措施,为陕西丹凤的葡萄种植提供有效参考。
1 丹凤县气候及葡萄种植现状简介
丹凤县位于陕西省东南部、秦岭东段南麓的商洛地区(33°21′32″~33°57′4″N,110°7′49″~110°49′33″E),属北亚热带向暖温带过渡的季风性半湿润山地气候区。地势西北较高,东南偏低,河谷相间,呈“掌”状地貌,是一个“九山半水半分田”的土石山区县。年平均气温14.1 ℃,最热月(7月)平均气温25.6 ℃,最冷月(1月)平均气温1.4 ℃,年温差为24.2 ℃,极端最低气温零下14.6 ℃(出现在1991年12月28日),极端最高气温为41.7 ℃(出现在2006年6月17日)。年均降水量694.7 mm,年平均日照时间1 835.1 h,≥10 ℃积温4 350.4 ℃·d,无霜期223 d。丹凤县冬无严寒,夏无酷暑,雨水充沛,光照充足,适宜各类作物生长。
丹凤葡萄种植分布于丹江河谷两岸312国道沿线,地理位置优越,现有种植面积约667 hm2,年产量4 000 t,主要的鲜食品种包括巨峰、龙眼和红堤等,而酿酒品种主要有赤霞珠和北醇等,全县共注册葡萄酒、果酒企业9家。在丹凤葡萄种植区,有4条河流,分别是丹江、武关河、老君河和银花河,并建立了7座中小型水库,总径流量达到13.5亿 m3,这能为葡萄种植持续提供足够的灌溉用水。地下水与地面水的品质好,其矿物含量低于1 g/L,pH值介于7.4~8.9,且总硬度不超过12,这些都是高品质葡萄生产的最佳灌溉水源。丹凤葡萄的种植地主要由褐土、黄棕壤和紫色沙页岩构成的紫色土组成。这些土壤的pH值介于6.5~7.0之间,有机质含量达到1.5%,且富含钙元素,对葡萄的生长和发展极具益处,种植出来的葡萄糖分含量高,并且散发着浓厚的香味。全县森林覆盖率超过70%,空气质量优,葡萄种植坡塬地带土层深厚,水和土壤未受工矿业重金属污染,土质、气候、阳光均适宜葡萄种植生长,品种优质健康,随着秦岭生态环境保护措施的加强,这一优势会不断提高。
2 葡萄生长发育的主要气象影响因子
2.1 温度
葡萄生长和品质受到温度的显著影响[1]。在葡萄萌芽和新梢生长期,日平均气温需稳定在10 ℃以上,此时葡萄的芽眼开始扩大,进入萌芽阶段;新梢的生长和花芽分化最适宜的温度在15~30 ℃之间,当气温上升至20 ℃以上,新梢的生长速度会显著加快,但若遇到12 ℃以下的低温,新梢的生长会停止。在葡萄开花期,最适温度为20 ℃左右,若遇到低于15 ℃的寒冷环境,会对其正常开花产生影响,同时也会阻碍受精过程,导致受精效果不佳。当温度超过35 ℃,则可能会导致授粉过程受阻。在葡萄浆果成熟期,当昼夜温差>10 ℃时,对于果实的快速变色和糖分的积聚十分有益。但温度超过35 ℃时,则可能引发葡萄的日灼病,这会干扰葡萄体内酶的活性,使得呼吸强度增强,从而对浆果中的营养物质的生成和储存产生影响。
2.2 降水
葡萄植株的生长、产量和品质都与降水紧密相连[2]。葡萄抗旱性强,但也需要良好的水分供应,这样葡萄植株才能萌芽整齐,生长健壮,浆果发育充分。葡萄各个生育期对水分需求也不相同,其萌芽期、新梢生长期要求有充足的水分条件,降雨或灌溉有利于花序原始体继续分化和促进新梢生长;开花坐果期,多雨天气不利于花粉受精,易引起落花落果;果实膨大期需要的水分较多,降水充沛有利于果实迅速膨大;果实成熟期的需水量减少,降水过多可能导致烂果、落果现象,引起葡萄发生病害而影响其品质。年降雨量一般在600~800 mm之间的地区最适宜种植葡萄。
2.3 光照
葡萄在生长发育期间需要一定强度的光照[3]。适当的光照会使植物生长得更加强壮,花芽分化好,有利于后期的开花结果。叶子会变大且厚实,颜色会更加深绿,光合作用效率也会提高。浆果的颜色会变得更深、更鲜艳,同时含糖量增加,果实的产量和品质也会较高。当光照过强时,葡萄表面会出现有苦味的暗斑,影响葡萄品质。当光照不足时,葡萄植株的光合作用效率会降低,新梢的生长纤细,节间变长,叶子会变得较小且薄,导致花朵和果实的大量掉落,干物质的积累和糖分含量也会下降,使得产量和品质降低。光合作用效率的降低会导致制造养分变少,枝条难以成熟,冬季易遭受冻害,冬芽第二年萌发率低,易出现“瞎眼”或全株死亡。
3 陕西丹凤葡萄种植常见气象灾害及其防御措施
通过1973—2023年间丹凤国家基本气象站的50年气象观测数据,以及葡萄业界的权威和丹凤种植者的实践经验,研究了冰雹、低温冻害和暴雨这3种主要气象灾难对丹凤葡萄的各个生长阶段(包括萌芽、展叶、新梢生长、开花、坐果、幼果膨大、成熟和落叶)的影响,并给出了相应的防御措施。
3.1 冰雹
冰雹是一种常见的自然灾害,主要发生在晚春和夏季,对农作物的危害极其严重。冰雹发生时常伴有雷雨大风,冰雹、雨、风等相互作用会对葡萄园造成严重伤害,不仅会使葡萄折枝、落叶和果实大量脱落、损伤,甚至可使其减产甚至绝收,灾后葡萄植株留下伤口,易被病菌侵染,造成二次危害。根据1973—2023年丹凤国家基本气象站的冰雹观测数据,可看出丹凤地区冰雹天气的发生主要集中在5—8月,夏季(6—8月)冰雹发生天数占总冰雹天数的80%,其中,6月和8月冰雹天数最多。丹凤葡萄关键生育期为4月上旬—10月上旬,4月上旬果树萌芽,6月初开花,6月底至7月初结果,8月底至9月进入成熟期。冰雹频繁发生时段正值丹凤葡萄关键生育期,尤其是8月底至9月,葡萄还未完全成熟,若此时遇到冰雹天气,则会导致叶片、果实受损,对幼嫩的组织产生破坏,并为白腐病的感染提供了环境并在葡萄树的枝条上留下大量的伤痕,使得受损的部位的表皮和内皮细胞死亡。此外,由于冰雹带来的损害,可能对葡萄的抗寒性及第二年返青产生影响。有时这种影响当年察觉不到,但第二年会明显显露,具有延迟性。在葡萄的种植过程中,主要的防冰雹策略和补救方法
如下:
(1)在选择葡萄种植地点时,尽量避开冰雹灾害易发区域。(2)架设防雹网,提前预防冰雹。架设防雹网是最直接有效的措施,当冰雹撞击到防雹网网线后再次下落撞击到葡萄时,大多都不足以对葡萄形成伤害,而且冰雹网还可以防治鸟害。(3)大规模种植则要考虑使用专用防雹炮。(4)一旦出现冰雹,应立即对损失状态进行评估,并实施如下的应急处置:立即清扫葡萄园中的冰雹,消除园区内的积水。在架子上没有露水后,24 h内需要使用防止白腐病的药物,并剪除受损的果实。若叶子遭到严重的破坏,则需要适度移除一些价值较低的果实,减轻树木的负担。对果实喷洒防治白腐病和灰霉病的药物。加强后期管理,如在雨后适当地施用磷钾肥,确保树木的健康发育和冬季的营养储备。冰雹的损伤可能会对叶子产生影响,这些损伤会阻碍营养物质的流通,最终会干扰营养的产生和积聚。为了保障树木在冬季的平稳过渡和翌年的顺利萌发,冬季的修剪工作应适当减少芽的数量,同时提高土壤的抗寒能力。
3.2 低温冻害
冻害是农业生产中常见的问题之一,葡萄冻害分为葡萄休眠期冻害和葡萄生长期冻害[4]。休眠期冻害通常在冬季需要埋土防寒的地区更为常见,冬季12月到翌年2月,葡萄苗木进入休眠期,冻害主要发生在根部和地面附近的树干部位,其明显症状是葡萄枝蔓发芽晚或不发芽,发芽后新芽不久枯死。生长期冻害主要发生在葡萄的新梢生长期,尤其是在强烈的低温条件下,如倒春寒,会导致新梢变黑褐色并死亡。倒春寒是丹凤县春季常出现的灾害性天气,而4月正是葡萄萌芽、展叶和新梢生长的关键期,当气温稳定在10 ℃以上时,葡萄的芽眼开始膨大进而萌发,长出嫩梢。根据1973—2023年丹凤国家基本气象站的50年逐日最低气温数据,丹凤县春季出现降温幅度>10 ℃的寒潮天气共发生37次,其中4月发生17次。剧烈的降温天气会对葡萄生长发育产生不利影响,导致树体迎风面上早期发芽的枝条、芽和叶子受到严重的冻害,葡萄的芽眼受冻后,芽变为褐色,易脱落。若只是轻微受冻,主芽受伤不能萌发,而副芽和芽垫层还可萌发出新梢。受冻严重导致芽垫层受冻,则整个芽眼将会死亡,不能萌发长出新枝。
为了应对葡萄低温冻害提出了以下的防护策略:(1)延后种植,密切关注天气预报,若遭遇大范围的倒春寒,应延后开墩时间,直到寒冷的天气过去后再进行。(2)寒潮来临前,可将葡萄灌水和进行叶面喷水增湿防寒,减轻冻害;在寒潮到来时可以对葡萄采取加热增湿,在葡萄采摘完毕下架后要及时埋土防寒,并适当增加埋土厚度和宽度,增强防寒效果。(3)强化种植管理,通过施肥、修剪、定期浇水、喷洒叶面肥等技术手段提高田间的照料和保养力度,增强受冻植株的自我修复能力。(4)对于已经发生冻害的葡萄园,要区分受冻葡萄园的实际情况,分别采取适当管理措施。对发生冻害较轻的果园,剪除树体冻死部分,着重培养生长健壮萌发的新芽,争取当年培养成形。对于树体受冻较重的植株,结合品种改造,采取高干嫁接或绿枝嫁接,或剪掉冻害褐变的枝条,加强土肥水管理,促进隐芽和树体下部芽的萌发,从中选取适宜保留的新枝进行培养[5]。
3.3 暴雨
暴雨是最严重的自然灾害之一,对于葡萄的种植也有巨大的影响。丹凤县年均降水量694.7 mm,葡萄关键生育期(4月上旬—10月上旬)降水量581.6 mm,占全年降水量的84%。暴雨天气会造成果园排水不畅,葡萄根部积水会造成叶片发黄、烂根、死棵的现象,这些积水还会导致植株出现缺氧现象,这种情况下,土壤中的有机物质会释放出有害葡萄根的物质,如硫化氢和甲烷等。雨水还会汇集成地表水流,这些水流可能会冲走葡萄树的根部土壤,破坏田间设施。此外,降雨量过多还会加速果实的膨大,容易造成葡萄裂果现象,浆果开裂后,容易诱发病虫害,伤口还可能会感染灰霉病、白腐病等真菌或细菌性病害。除此之外,酵母菌、醋酸菌还会使葡萄处于严重的酸腐状态,降低葡萄质量和产量。降雨频繁,降雨量大,易引起葡萄新梢徒长,使养分积累不足,影响葡萄正常越冬,降低葡萄抗寒性。暴雨还伴随着强风,会对葡萄架造成破坏。
防治和修复方法:(1)在建立园区后,应让一些闲置的坡地和坡面自然生长一些草,以此实现蓄水和保护坡地的功能,减少雨水对坡地的冲刷。对于排水困难的土壤,在建设园区时需要建立良好的排水系统。若土壤中存在密实的土层,这会阻碍雨水的渗透,可以在挖掘葡萄种植沟时将其破坏掉。对于土质较黏的土壤,在回填葡萄沟时应增加有机肥的施用量。若条件允许,可以进行土壤改良,添加砂土,提升土壤的透气性。(2)葡萄园遇到暴雨后要及时疏通葡萄园内沟渠,排除积水,对受损的葡萄树支架重新支撑、固定,清除淤积在枝叶上的泥浆和悬挂在树上的杂物,清理果园内落叶、病枝、病果,并将杂物带出园地,集中处理。水淹后果园土壤板结,加上土壤空隙充满了水分,氧气含量少,会造成根系缺氧,在土壤稍干后应及时松土,增加土壤通气性,促进水分蒸发,以利于葡萄根系呼吸,促发须根,避免根系腐烂、叶片黄化。还要及时增施钾、钙及微量元素,结合喷施植物生长调节剂,改善叶片功能,增强树势,提高抗病能力。同时,根据生长情况对新发枝蔓进行重摘心;对伤根严重的树,及时疏枝剪叶,以减少蒸腾量,防止树株死亡[6]。(3)种植人员必须紧盯天气预报,若有发生暴雨天气的提示,山区的葡萄种植区必须进行防洪的预备工作,尤其是要留心分流斜坡的积水,避免水位超标而难以管理。针对容易产生积水的葡萄园和位置风险的葡萄园,在下雨前,一定要确保支撑结构的稳定,强化可能出现问题的部分,尤其是一些支撑结构已经陈旧的地方。一旦支架塌陷,不仅会导致产量的损失,而且塌陷后的填埋工作量远超过预防工作[7-8]。
4 结束语
气象灾害对葡萄种植的影响巨大,因此农户必须依据气象条件,合理安排葡萄的种植工作。主要研究了陕西丹凤县葡萄种植的状况,探讨了影响葡萄种植的气候因素,并针对丹凤的气候灾害深入探讨了葡萄种植的影响,同时也给出了一些预防和补救的策略,为丹凤葡萄种植提供科学依据。
参考文献
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作者简介:寇睿芝(1997—),女,陕西商州人,助理工程师,研究方向为农业气象灾害。