鄧恩征 ，張軍翔 ，張光弟 ，2，3

（1.寧夏大學農(nóng)學院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏設(shè)施園藝技術(shù)創(chuàng)新中心，寧夏 銀川 750021；3.寧夏大學 寧夏 銀川 750021）

1 前言

葡萄屬于葡萄科葡萄屬的多年生藤本落葉植物，在全世界水果栽培中面積和產(chǎn)量均居前列。我國北方葡萄是經(jīng)濟效益較高的栽培樹種。干旱寒冷氣候使得葡萄栽培時受嚴重的寒、凍害危害[1]，在極端低溫低于-18℃時，會發(fā)生不同程度的枝蔓凍害，輕則葡萄品質(zhì)低劣，產(chǎn)量降低，重則整株死亡，給葡萄栽培生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟損失，同時也阻礙了北方地區(qū)葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。所以在寧夏、新疆、河北、內(nèi)蒙古、遼寧等地區(qū)進行葡萄栽培時，必須埋土才能安全越冬，這不但增加了種植成本，且對樹體造成傷害，影響第2年萌芽，凍害依舊時常發(fā)生，如2011年河北張家口懷來地區(qū)早霜凍，造成八至九成葡萄受到危害[2]；寧夏2009年11月中下旬降雪，凍土厚，埋土困難，造成2010年葡萄比往年減產(chǎn)六成[3]。2008年冬季持續(xù)低溫，九成1a生葡萄幼苗受凍，三至四成2a生幼苗受凍。1999年凍害造成333hm2絕收。凍害嚴重地影響葡萄在我國北方地區(qū)的發(fā)展。根據(jù)調(diào)查，我國北方葡萄栽培近1/2～1/3的成本用于冬季防寒與春季出土，找到一種節(jié)能環(huán)保，且成本低廉、保溫、濕效果好的覆蓋材料成為趨勢，這對葡萄生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

2 葡萄覆蓋防寒不同覆蓋材料對比研究

2.1 葡萄保溫被覆蓋防寒和埋土防寒越冬比較

葡萄冬剪下架后，將葡萄枝蔓進行簡易捆扎編縛在葡萄定植溝，將保溫被蓋在葡萄枝蔓上，在覆蓋物的銜接處和兩側(cè)邊沿用土壓實。對照采用傳統(tǒng)埋土的方式，覆土厚度在枝蔓以上30cm，呈梯形。保溫被包括聚苯乙烯泡沫顆粒保溫被、玻璃棉保溫被、保溫氈（毯）保溫被、棉氈保溫被、復合型保溫被等。對比越冬期間的溫度，可以得到采用保溫被比傳統(tǒng)覆土防寒土溫要高，來年葡萄的萌芽率和結(jié)果率都顯著高于埋土。

2.1.1 聚苯乙烯泡沫顆粒保溫被覆蓋越冬方式

聚苯乙烯泡沫顆粒保溫被覆蓋使得葡萄萌芽率、結(jié)果枝率分別達到了81.2%和93.7%，葡萄可以安全越冬[4]。聚苯乙烯泡沫保溫被是采用雙層化纖毯中間填充聚苯乙烯顆?？p制而成。因其良好的保溫性能，重量輕、易于卷放保存和良好的防寒性能、節(jié)約成本的優(yōu)勢受到葡萄種植者的關(guān)注。聚苯乙烯顆粒材料來源于廢棄物再利用，相比覆蓋其它材料因成本低廉，適于在生產(chǎn)中推廣。

2.1.2 玻璃棉保溫被覆蓋越冬方式

與傳統(tǒng)覆土相比溫度提高0.1～3.5℃。使用玻璃棉保溫被的新梢數(shù)量和新梢生長速度大于覆土越冬方式，且成本低于覆土防寒。玻璃棉保溫被被面采用聚丙烯彩條布，被套玻璃棉密度為18kg/m2，被厚被寬由葡萄種植溝而定，該材料的導熱系數(shù)為0.026～0.031W/m·K，為干土導熱系數(shù)的1/25～1/30[5]，保溫性能很好。值得在生產(chǎn)中推廣。

2.1.3 無膠棉被外加覆膜的越冬方式

無膠棉被外加覆膜的越冬方式使地表溫度可以提高1.57℃，地下30cm處溫度可以提高1.08℃，地下60cm處較埋土處理土溫提高了1.54℃，相對覆土保溫效果顯著。無膠棉被外加覆膜的越冬方式可以保障葡萄的越冬安全，提高了葡萄產(chǎn)量[5]。

2.2 葡萄塑料膜加埋土和埋土覆蓋防寒越冬比較

葡萄冬剪下架后，灌足冬水將葡萄枝蔓進行簡易捆扎盤壓在葡萄定植溝，枝條一律放于溝內(nèi)，采用先埋土后覆膜和先覆膜后埋土兩種方式。塑料膜包括乙烯醋酸一乙烯（EVA）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、PVC膜等。對照采用傳統(tǒng)埋土的方式，覆土厚度在枝蔓以上30cm，呈梯形。覆土上蓋EVA膜處理，地上蔓部和地下根部均未受到低溫凍害，第二年植株表現(xiàn)正常。覆土加蓋EVA膜、覆土加蓋PVC膜、PE膜上覆土產(chǎn)量高于覆土30%。先覆膜后覆土的處理方式表現(xiàn)也優(yōu)于純覆土。

2.3 葡萄秸稈、樹葉、草簾、鋸末等加塑料膜和埋土對葡萄越冬的比較

葡萄冬剪下架后，將葡萄枝蔓進行簡易捆扎盤壓在葡萄定植溝，上蓋30cm厚的草簾或玉米秸稈或樹葉，后上方再覆塑料膜，沿塑料膜用土邊沿壓實。與傳統(tǒng)埋土的方式覆土厚度在枝蔓以上30cm，呈梯形相比。越冬期間采用蓋草簾、玉米秸稈、樹葉，然后上方蓋塑料膜比傳統(tǒng)覆土防寒土溫要高[6]。葡萄越冬采用秸稈、樹葉、草簾、鋸末等加塑料膜比埋土越冬具有明顯的保溫保濕效果。采用秸稈、樹葉、草簾、鋸末等加塑料膜的覆蓋方式，葡萄的地上部和根系均無凍害，亦減少了機械損傷，葡萄次年萌芽整齊，生長發(fā)育狀況良好。但是越冬期間采用秸稈、樹葉、草簾、鋸末等材料會引來老鼠，應注意防治鼠害，以免啃斷葡萄枝蔓。

2.4 葡萄覆蓋防寒時積雪的影響

積雪明顯延緩了地溫的降低，隨積雪厚度的增加地溫上升，一定厚度積雪可以保護葡萄根系不受凍害[7]。蒸發(fā)是一個吸熱的過程，積雪覆蓋的土壤可以減少地表土壤水分蒸發(fā)，從而減慢土壤熱量散失。因此，沒有積雪覆蓋的區(qū)域，由于冬季地表近層土壤水分蒸發(fā)帶走土壤中熱量，從而導致淺層地溫的下降，另外積雪隔絕了雪面上與土壤之間空氣熱量的傳導，同樣減慢土壤熱量散失。積雪覆蓋相對無積雪覆蓋葡萄凍害輕，翌年葡萄萌芽率高。但是必須要注意的是當積雪的厚度達不到一定要求時，融雪導致的覆蓋材料的導熱系數(shù)大幅度上升進而導致防寒性的下降。使得葡萄受到不同程度的凍害，所以積雪的不同厚度，對葡萄的防寒作用有著截然不同的效果。

2.5 越冬期間空氣低溫、濕度與地上枝蔓芽眼存活率的關(guān)系研究進展

越冬期間，葡萄器官到達能忍受的臨界低溫點后，細胞內(nèi)開始結(jié)冰，細胞膜破裂，外觀上經(jīng)?？梢钥吹窖拷M織或枝干皮層甚至木質(zhì)部變褐或呈水浸狀，在顯微鏡下觀測，當葡萄枝干從0℃降到-20℃，含水豐富的組織形成的冰晶可使體積膨脹8%～9%[8]，冰晶將拉伸應力傳導給樹干組織，從而導致皮層以及韌皮部的細胞壁和篩管破裂即產(chǎn)生裂紋。實際上冬季樹木在冷縮熱脹的物理原理下都會經(jīng)歷外部皮層和內(nèi)部木質(zhì)部遇冷收縮不同步而產(chǎn)生裂隙的現(xiàn)象，裂隙的彌合能力或冰晶是否形成是決定能否開裂的關(guān)鍵。葡萄木質(zhì)疏松，在大氣干早的條件下，裂紋往往隨著強勁的春風越來越明顯，最終樹體脫水形成生理干早，導致枝蔓開裂干枯死亡。劉軍等人在對北京地區(qū)葡萄露地越冬安全性研究中，使用“里扎馬特”、“京優(yōu)”、“紅地球”3 個品種，在-21.3℃低溫前后測得芽眼成活率分別下降了63%、35%、36%[9]?？梢姌O端低溫低濕對葡萄會造成極大的傷害，這也是北方尤其是西北地域葡萄越冬“凍干”死亡的主要原因之一。

2.6 覆蓋材料的研究進展

目前在葡萄栽培生產(chǎn)中逐步使用材料覆蓋防寒越冬，早在1994年，李丙智、賀普超等進行覆土厚度防寒栽培研究，在覆土30～50cm時依然會有凍害發(fā)生，提出在覆土栽培的同時要栽培抗寒砧木嫁接苗[10]；2000年，王建軍采用樹葉作為防寒材料，可以減少捂芽和凍害的作用[11]；張亞紅等（2007）對賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)釀酒葡萄的不同埋土方式進行比較，越冬效果優(yōu)劣依次是土覆聚氯乙烯（PVC）膜、土覆聚乙烯（PE）膜、PVC 膜覆土及溝埋[12]。吳亮等人（2010）在新疆地區(qū)采用玻璃棉保溫被進行越冬防寒研究，與埋土防寒相比，覆蓋玻璃棉保溫被發(fā)芽早，長勢強的結(jié)論。郭紹杰等人（2012）研究了雪厚度對葡萄越冬的影響，認為增加積雪厚度延緩了地溫的降低，同時保護了葡萄根系不受凍害的結(jié)論。2013年李欣等采用化纖地毯并淺覆土覆蓋對賀蘭山東麓釀酒葡萄進行研究，在安全越冬前提下，減少次年出土及清溝用工量，覆蓋材料還可兼顧預防晚霜凍害[13]。

3 小結(jié)

綜上所述，葡萄覆蓋防寒已經(jīng)使用了多種材料，這些材料或單獨使用或幾種材料復合使用，與埋土防寒相比保溫性能都有很大提升。地處西北的寧夏賀蘭山東麓位于東經(jīng) 105°45′39″～106°27′35″，北緯 27°43′00″～39°05′03″之間，是國內(nèi)外久負盛名的優(yōu)質(zhì)葡萄產(chǎn)區(qū)之一，但其冬季冷燥，為此每年葡萄覆土防寒花費占全年支出的1/3。在葡萄冬季越冬防寒中使用聚苯乙烯泡沫顆粒保溫被，葡萄可安全越冬，保溫性狀穩(wěn)定，次年發(fā)芽率和結(jié)果率高。聚苯乙烯顆粒保溫被質(zhì)量輕，可以隨時覆蓋、卷放，方便快捷，能夠在葡萄早、晚霜凍救急覆蓋時采用，受到葡萄栽培生產(chǎn)人員的關(guān)注。聚苯乙烯顆粒和被套材料皆來源于廢料再利用，節(jié)能環(huán)保，同面積覆蓋比棉被等其他保溫被節(jié)約，比塑料膜環(huán)保，不會引起鼠害。另外，土壤的溫度、濕度是相互作用的，水分蒸發(fā)濕度減小，同時溫度也會下降，研究不同覆蓋材料下溫度變化，還需考慮濕度變化的影響，受到凍害和枝條缺水抽干時（“凍干”）葡萄翌年萌芽率都會降低。凍害時葡萄處于低溫脅迫狀態(tài)，枝條內(nèi)的脯氨酸[14]、丙二醛、細胞膜透性[15］也發(fā)生變化，通過測定這些生理指標可以直接得到葡萄受凍情況；而且，覆蓋材料都有一定的導熱系數(shù)[16］，導熱快慢直接影響到外界溫度對覆蓋材料下微環(huán)境、地溫的作用，對不同材料的組合及其儲熱、傳熱、保濕特點等的進一步研究是領(lǐng)域的工作內(nèi)容之一。

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