楊 凱，陳 惠，林 晶，陳 濤

(1.福建省氣象科學(xué)研究所 350001;2.福建省福清市氣象局)

枇杷屬于亞熱帶作物，是我國特產(chǎn)的常綠果樹，也是福建省的主要果樹品種之一［1］，2013年全省枇杷種植面積3.8萬hm2，年產(chǎn)量達(dá)23.7萬t［2］。枇杷秋冬開花，翌年春季形成果實(shí)。因此，枇杷與香蕉、荔枝、龍眼等果樹不同，其營養(yǎng)器官一般不會(huì)受凍［3］，但因枇杷花果期處于一年中溫度最低的時(shí)期而常常遭受凍害。2004年12月下旬至2005年1月上旬，受北方強(qiáng)冷空氣的侵襲，福建省出現(xiàn)數(shù)年少有的嚴(yán)重霜凍現(xiàn)象，莆田市、永春縣、福清市等枇杷主產(chǎn)區(qū)受霜凍影響較重，據(jù)估算，僅莆田市直接經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)3億元以上［4］。前人研究表明，枇杷營養(yǎng)器官能耐－18℃的低溫，枇杷花凍害臨界溫度為 －6℃，枇杷幼果凍害臨界溫度為－3℃［4－6］，但具體凍害等級(jí)指標(biāo)并未確定。近年來，由于枇杷種植效益高，枇杷生產(chǎn)在南方地區(qū)以及福建省呈迅速增長趨勢(shì)，但因缺乏實(shí)用的凍害指標(biāo)，存在著盲目引種和擴(kuò)種現(xiàn)象。因此，開展枇杷低溫凍害等級(jí)指標(biāo)研究，建立枇杷凍害等級(jí)，對(duì)枇杷凍害監(jiān)測(cè)預(yù)警、合理布局等具有重要意義。由于枇杷花為分批開花，即使前期花遭遇凍害，后批花也可結(jié)果［7］;而枇杷幼果生長期恰逢冬季，此時(shí)低溫凍害將嚴(yán)重影響果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，溫度是枇杷能否作為經(jīng)濟(jì)栽培的主要限制因子［8－9］。在以往的研究中，多數(shù)學(xué)者主要研究通過田間觀測(cè)方法確定枇杷的凍害溫度，對(duì)枇杷在不同凍害程度下的溫度指標(biāo)等級(jí)研究則較少。因此，本文通過山坡地梯度觀測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合枇杷幼果低溫箱試驗(yàn)，并參考其他作物凍害指標(biāo)等級(jí)的劃分，對(duì)枇杷低溫凍害等級(jí)指標(biāo)進(jìn)行研究，旨在為福建省枇杷生產(chǎn)部門制定適宜的引種擴(kuò)種、防災(zāi)減災(zāi)決策和作物合理布局提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 山坡地枇杷凍害觀測(cè)試驗(yàn)

201 0～2011年在福建省枇杷主產(chǎn)區(qū)的福清市一都鎮(zhèn)善山村 (中國枇杷之鄉(xiāng))的枇杷園山坡地設(shè)置5個(gè)梯度小氣候觀測(cè)點(diǎn)，記錄各點(diǎn)逐日極端最低氣溫，對(duì)各測(cè)點(diǎn)的枇杷幼果隨機(jī)采樣，每株枇杷樹采1～2個(gè)果穗，每個(gè)果穗3個(gè)幼果，共采60個(gè)幼果解剖，記錄幼果的褐變率。在枇杷成熟采摘期對(duì)山坡地各測(cè)點(diǎn)的種植農(nóng)戶調(diào)查訪問，評(píng)估各測(cè)點(diǎn)的枇杷減產(chǎn)率。

表1 山坡地各觀測(cè)點(diǎn)地理位置

1.2 枇杷幼果凍害低溫箱試驗(yàn)

分別于2011年和2012年1月典型陰天早晨到福清市一都鎮(zhèn)無凍害點(diǎn)采集枇杷幼果，2011年采集品種為早鐘6號(hào) (特早熟品種)和解放鐘 (晚熟品種);2012年增加長紅3號(hào) (中熟品種);不同品種各采500～600個(gè)果穗。所有果穗均插于預(yù)先備好的花泥中，并放置于人工小氣候低溫箱內(nèi)。2011年試驗(yàn)設(shè)置溫度范圍為－2.5℃ ～－6.0℃，2012年為－1.0℃ ～－5.5℃，每隔0.5℃設(shè)1個(gè)處理，每個(gè)處理樣品50～60個(gè)果穗。

所有處理全部放入低溫箱中仿照自然降溫至設(shè)定的起點(diǎn)溫度，恒溫40 min后取出第1個(gè)處理果穗放在室內(nèi) (做好標(biāo)記，下同)，低溫箱每隔30 min降低0.5℃，每個(gè)處理恒溫40 min后取出1個(gè)果穗放在室內(nèi)，直至降溫至－5.5或－6.0℃。不同品種果穗均根據(jù)以上步驟進(jìn)行試驗(yàn)，3 d后分別統(tǒng)計(jì)枇杷幼果的種子和果肉褐變情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 枇杷凍害臨界溫度的確定

從表2可見，枇杷凍害程度與溫度密切相關(guān)，5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)溫度從高到低順序?yàn)椋?.7℃、－1.0℃、－1.4℃、－1.8℃、－2.6℃，對(duì)應(yīng)的幼果褐變率為0、26%、30%、44%、94%，減產(chǎn)率也隨溫度降低而增高?？梢娺^程極端最低氣溫越低，凍害越嚴(yán)重;第2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)過程極端最低氣溫為－0.7℃，幼果無凍害，而當(dāng)過程極端最低氣溫為－1.0℃(第4個(gè)觀測(cè)點(diǎn))時(shí)，幼果開始受凍。因此，初步確定百葉箱內(nèi)－1.0℃為枇杷凍害的臨界溫度，即當(dāng)最低氣溫≤－1.0℃時(shí)，凍害過程開始，當(dāng)最低氣溫＞－1.0℃時(shí)凍害過程結(jié)束。

表2 山坡地各觀測(cè)點(diǎn)凍害情況

2.2 枇杷幼果低溫箱試驗(yàn)結(jié)果

表3、表4為2011～2012年枇杷幼果低溫箱試驗(yàn)結(jié)果，表明:不同品種不同低溫處理幼果褐變率稍有差別，但基本上從－1.5～－2.5℃幼果的種胚開始褐變，－2.5～－3.5℃幼果的種胚褐變率增加至30% ～60%，而－3.0～－3.5℃幼果的果肉開始褐變，隨著溫度繼續(xù)降低，果肉褐變率增加，當(dāng)溫度降至－4.5～－5.0℃時(shí)，枇杷幼果果肉褐變率達(dá)90%以上。

2.3 枇杷低溫凍害等級(jí)指標(biāo)的確定

根據(jù)枇杷幼果低溫箱試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合山坡地枇杷凍害觀測(cè)試驗(yàn)中確定的幼果受害臨界溫度為－1.0℃，可初步得到枇杷的輕、中、重、極重凍害等級(jí)指標(biāo)分別為:－2.5℃ ＜Tmin≤ －1.0℃、－3.5℃ ＜ Tmin≤ － 2.5℃、 － 4.5℃ ＜ Tmin≤－3.5℃、Tmin≤ －4.5℃。

表3 不同低溫條件下枇杷幼果褐變率(2011年)

表4 不同低溫條件下枇杷幼果褐變率 (2012年)

2.4 枇杷凍害等級(jí)指標(biāo)的驗(yàn)證

莆田市是我國枇杷主產(chǎn)區(qū)，栽培面積2萬多hm2，年產(chǎn)量達(dá)8萬多t。本研究通過對(duì)莆田市歷史災(zāi)情資料評(píng)估，對(duì)初步得到的枇杷凍害等級(jí)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證。莆田市枇杷主要種植在山區(qū)和半山區(qū)，而城區(qū)最低氣溫可比山區(qū)高3.0～5.0℃ (典型的晴天可高8℃)［10］，因此本研究對(duì)莆田市氣象觀測(cè)站與莆田市枇杷主產(chǎn)區(qū)自動(dòng)站年極端最低氣溫進(jìn)行比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)莆田市枇杷主產(chǎn)區(qū)年極端最低氣溫比莆田市氣象觀測(cè)站低3.0～6.0℃，平均值低4.5℃左右。為客觀確定導(dǎo)致枇杷受害的實(shí)際溫度，對(duì)莆田市歷年極端最低溫度進(jìn)行校正。

根據(jù)對(duì)莆田市歷史災(zāi)情資料，結(jié)合枇杷凍害等級(jí)指標(biāo)的溫度劃分標(biāo)準(zhǔn)，可以從表5中得出結(jié)論，歷史災(zāi)情發(fā)生的凍害溫度與枇杷凍害等級(jí)指標(biāo)一致，可見初步確定的枇杷各級(jí)指標(biāo)是可靠的。

表5 莆田市枇杷歷史災(zāi)情與凍害等級(jí)指標(biāo)驗(yàn)證

3 結(jié)論

本研究通過枇杷山坡地觀測(cè)及幼果低溫箱凍害試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)枇杷受凍程度與極端最低溫度密切相關(guān)，隨著溫度的降低，凍害趨于嚴(yán)重。雖然影響枇杷凍害的因素很復(fù)雜，其受害的發(fā)生及程度不僅受氣象因子的影響，而且還受植物學(xué)因子的影響［11］，本研究對(duì)影響枇杷凍害的最主要因子溫度進(jìn)行分析，初步建立了枇杷低溫凍害等級(jí)指標(biāo)，并進(jìn)行驗(yàn)證，可為福建省的枇杷凍害監(jiān)測(cè)預(yù)警及栽培適宜區(qū)區(qū)劃提供依據(jù)。

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