警惕!南丰蜜橘高接换种冻害风险区划分析,你的果园安全吗?
涂 婷等
基金项目:南丰蜜橘高接换种冻害发生区划研究。
南丰县地处赣东南地区,属中亚热带季风气候区,气候温暖、光能丰富、雨量充沛、无霜期长,有利于农业的多种经营,特别是其独具特色的红土壤及丘陵地带,适宜柑橘的种植和生长。南丰县柑橘种植历史悠久,是南丰县经济发展的支柱产业,在国内市场具有一定的影响力。随着科学技术的飞速发展,蜜橘种植方式逐渐多样化,传统的种植方式及管理水平已不能满足当下需求,近年来南丰蜜橘果品品质的下降给蜜橘产业发展造成了不利影响。在此情况下,柑橘高位嫁接换种技术的兴起,无疑给南丰县蜜橘产业持续发展带来了福音。
在我国柑橘主要种植产区,如湖北、江西、广西、广州、浙江等地,绝大数柑橘种植年代悠久,高位嫁接换种,不仅可以有效利用成年树,还可以改良品种,提高柑橘品质。但随着气候的多变,低温冻害成为影响南丰县柑橘生长的重要气象灾害之一。针对诱发柑橘冻害的气候条件变化与新特点,国内研究人员开展了广泛的调查研究。吴炳龙等以浙江丽水市为例,选取实际气温远高于柑橘受冻的温度指标但柑橘却遭受冻害的年份,分析柑橘受冻的天气原因,发现气温变化幅度大、8 月至翌年 1 月降水量持续偏少、空气相对湿度低是诱发柑橘冻害的重要原因,并指出空气相对湿度低导致了夜间在最低气温尚未达到柑橘冻害临界温度指标时,地表温度已降至柑橘冻害临界温度以下。杨爱萍等在柑橘冻害指标研究的基础上,采用气温、降水及其持续时间等要素,构建了一组判识单站冻害与区域冻害的多气象要素柑橘冻害指标,并发现多气象要素的单站冻害指数计算结果与南丰、信丰 2个典型站所在地历年的冻害实况基本一致。周建龙等提出柑橘冻害天气气候特点主要包括雨雪天气持续时间长、降温过程短、秋冬持续干旱等。凡改恩等提出柑橘冻害是影响柑橘发展和获得高产稳产的突出问题。柑橘植株在休眠或停止生长时,冻害能够引起柑橘营养器官或生殖器官受害甚至死亡。王立宏等则提出柑橘高接换种死树原因与气象因素关系密切。
基于此,笔者选用 1958—2022 年南丰县气象资料,从气候条件角度出发,使用 Excel图表、相关性分析等方法分析低温冻害对南丰蜜橘高接换种的影响,由此确定南丰蜜橘高接换种发生冻害的有利气候条件指标。同时运用 ARCGIS 对南丰蜜橘高接换种树体冻害发生气候风险区进行划分,以期为南丰蜜橘高接换种科学规避冻害风险提供参考。
1 资料与方法
选用 1958—2022 年南丰县蜜橘产业局高接换种改良品种种植面积统计数据以及南丰国家基本气象站气温、日照、降水等观测资料,结合南丰蜜橘发育期观测等资料,采用图表分析、线性气候倾向率分析、对比分析等方法,对南丰蜜橘高接换种改良品种及高接换种适宜时间进行分析,从而达到提高蜜橘高接换种冻害预防能力的效果。
2 结果与分析
2.1 南丰蜜橘高接换种改良金秋砂糖橘、 蜜广生长发育适宜性气候条件
2.1.1 金秋砂糖橘。树体生长最适宜温度为 23℃~29℃,生理活动的有效温度为 12.8℃~37℃,低于 12.8℃或者高于37℃都会使生理活动处于抑制状态而停止生长,根系生长要求的土温为 17℃~26℃,冬季低温不低于 -5℃才能安全越冬。水分也是金秋砂糖橘生长发育不可缺少的因素,砂糖橘年平均相对湿度要求在 80% 左右,年降雨量1 200~2 000 m m 且降水分布较为均匀时最适宜其生长。砂糖橘一般耐阴性较强,要求适度光照。
2.1.1 蜜广。最低生长温度为12℃,最适宜温度为23℃~29℃,极端最低气温 -7℃。
2.2 南丰蜜橘高接换种技术需求的气候条件
温度过高或过低都不利于高接换种,10℃以下和高于 34℃的温度条件均不适宜柑橘嫁接后的生长,因此,通常选择在 13℃以上进行嫁接操作。湿度过高会阻碍树体细胞的有氧呼吸,而过多的无氧呼吸会造成嫁接部位霉烂,一般有利于高接换种的湿度条件在 80% 左右,嫁接存活率较高。此外高接换种砧木的选取也至关重要,砧木老龄化(超 20 年年限)抗冻能力弱,树冠恢复率远低于年轻树,遇低温时更易出现成片死树的现象。
2.3 南丰蜜橘高接换种冻害发生气候条件等级划分
柑橘冻害的主要气象因素为极端最低气温,南丰蜜橘高接换种的金秋砂糖橘、蜜广为宽皮橘类。鉴于本文主要分析高接换种 1~3 年生树体冻害发生的气候条件,为便于分析,绘制南丰县 1958—2022 年的历年极端最低气温变化图(图 1),同时,通过查阅资料,得到有气象记录以来南丰柑橘冻害情况,如表 1 所示。
图 1 1958 — 2022 年南丰县年极端最低气温变化
表 1 1958 — 2022 年南丰蜜橘冻害情况
由表 1 可见,1958 年建站至 2021 年,南丰县共发生蜜橘冻害 14 次。结合图 1 可知,年极端最低气温(冬季)低于 -5℃的年份有 1967、1969、1973、1977、1985、1991、1999、2009、2021 年,共 9 年,其中 1985 年极端最低气温 -5.2℃,1977 年极端最低气温 -5.5℃,1999 年极端最低气温 -6.6℃,1973 年极端最低气温 -6.7℃,1967 年极端最低气温 -7℃,1991 年极端最低气温 -10.8℃,2021 年极端最低气温 -8℃。
从表 1 中可知,1977 年轻度冻害,1999 年中轻度冻害,1967 年中度冻害,1991 重度冻害,2021年中重度冻害。其中1991年12月29日-8℃以下持续时间达 7 h(2:00—9:00),-10.8℃极端最低温度持续时间达 2 h(6:00—8:00)。2021年 1 月 9 日 0:00—8:00 持续 8 h 气温低于 -5℃,4:00—8:00持续 4 h 气温低于 -7℃。1967 年 1 月 15—16 日连续 2 d-3℃以下持续时间达 6 h(2:00—8:00)。2022 年 11 月 28日至 12 月 2 日发生寒潮冻害,局部山区降至 0℃以下,由于疫情树上鲜果未及时采收,造成大量鲜果受冻。
2022—2023 年南丰县气象局组织技术人员对南丰蜜橘高接换种蜜广、金秋砂糖橘与南丰县宽皮橘近年来发生冻害程度进行对比分析,结果显示,高接换种冻害发生主要与年极端最低气温有关,综合相关结论,其气候条件适宜性等级指标主要为:①不适宜,年极端最低气温≤-6℃;②次适宜,-6℃< 年极端最低气温≤-4℃;③适宜,年极端最低气温 >-4℃。
根据高接换种树体冻害发生等级指标,构建风险矩阵。结合柑橘冻害发生的概率和近年来高接换种树体损失等级确定高接换种冻害风险矩阵,如表 2 所示。冻害风险等级可分为无风险、低风险、中风险、高风险。
表 2 南丰蜜橘高接换种冻害发生风险矩阵
2.4 南丰蜜橘高接换种冻害发生气候风险区划
利用 ARCGIS 的空间分析模块中的 Kriging 插值法,结合南丰蜜橘高接换种冻害发生气候条件等级指标,对南丰蜜橘高接换种冻害发生风险度进行区划。由图 2 所示,南丰蜜橘高接换种冻害发生气候风险等级分为 4 个区。
图 2 南丰蜜橘高接换种冻害发生气候风险等级分布
(1)无风险区:白舍镇小部分地区、付坊乡、紫霄镇部分地区。该地属于南丰县南部,年极端最低气温基本在-4℃以上,低于 -4℃时间段比较少,加之绝大多数树体比较年轻,高接换种基本无冻害风险。
(2)低风险区:白舍镇、紫霄镇、太和镇中北部地区、太源乡、桑田镇中南部地区。该区的年极端气温基本维持在-6℃~-4℃,且 10 年一遇 -6℃为 1~2 次。此外,该区蜜橘树体老龄化概率较低,抗冻害能力强。
(3)中风险区:主要分布在东坪乡、莱溪乡、洽湾镇、琴城镇、三溪乡、市山镇、桑田镇北部、太源乡北部、白舍镇及紫霄镇靠近三溪乡军峰山山区。该区年极端最低气温在 -8℃~-6℃的频率达 40% 左右,年极端最低气温≤-8℃的频率达 10% ~20% ,高接换种 10 年中可能有 1~2 年不能正常结果,且大部分地区种植历史悠久,树体老龄化较重,高接换种的存活率不高,种植成本较高,经济效益较低。
(4)高风险区:主要为市山镇靠近军峰山地区及军峰山高海拔山区。该区年极端最低气温低,南丰蜜橘种植历史悠久,且冬季降水较多,出现冻雨的概率很高,整体气候条件有利于冰冻天气的发生。同时,该区森林覆盖率高、海平面高,冬季气温整体偏低,年极端最低气温在-8℃~-6℃的频率在 50%以上,年极端最低气温≤-8℃的频率达 30%。因而,该区南丰蜜橘高接换种冻害发生气候风险最高,不适合进行高接换种。
3 讨论与建议
本研究对南丰县全县区南丰蜜橘高接换种冻害发生气候风险进行了区划,主要划分为 4 个风险区:无风险区、低风险区、中风险区、高风险区。但本研究的风险划分只考虑了气候、地理位置及南丰蜜橘种植年限等因素,因此存在一定误差。能否对南丰蜜橘进行高接换种不仅要考虑冻害的风险,还应考虑夏季高温干旱、养护管理、地形地貌、水体等其他因素,如何综合考虑各种因素对南丰县南丰蜜橘高接换种适宜性和灾害风险论证还需进一步研究。下面就南丰县南丰蜜橘高接换种防御冻害提出几点建议:
(1)合理排水灌水。合理排灌是保持根系及整株树体正常发育的重要因素,有利于增强其抗寒性。
(2)科学施肥。有机肥丰富的树体,抵抗低温冻害能力较强。
(3)及时培土。冬季对柑橘树培土有加厚土层、提高土温、改良土壤、增加肥力、保持水分、保护根系和根颈不受冻害的作用,是防冻的一项重要措施。培土应尽量在旬平均气温不高于 12℃的柑橘树相对休眠期内进行。一般自 12 月中旬开始培土,次年 2 月底及时去培较为适宜。切忌过早培土、过迟去培,以免引起不良后果。