采用蒸发冷却法预防桃树冻害
魏象廷
得克萨斯州果树收成常常受到花期霜冻天气的危害。桃树早期开花与早完成休眠及2月份常有温暖天气有关。正常休眠在12月中旬就结束了,而平均终霜日期则一直要到4月5日。休眠结束后,芽温变化可以改变花芽的发育速度,而蒸发冷却是一种能在很大范围内改变芽温的经济方法。然而在得克萨斯州,供水有限,花费很大。我们的目的是要确定:(1)开花期是否能够延迟到冻害过去之后,以挽救大批产量;(2)是否能够用最少量的水达此目的。
一、材料和方法
用做试验的是得克萨斯州塞米诺尔附近324公顷生产果园中一片8—10年生的“南方红”桃。供水是把一个360度的低角度草地喷嘴安装在高1.2—1.5米的聚氯乙烯竖管上,立于每株桃树的中心。喷嘴约比树高低0.6米。除大风情况外能适度地喷湿全树。
用YSI遥测温度计和放置在花芽下边深达形成层的1.6×4.8毫米半导体电阻温度计,以指示每隔3.5—4分钟喷一次水,使耗水量最少而在两次喷水中间仍能保持接近最低温度。当用2.45公斤/平方厘米的压力,每分钟喷水13.2立升时,15分钟即可喷湿芽子。由于盛行西南风,喷嘴最初安置在西南角,但因无风时芽温较高,后来又移到树的中心。气温超过7.2℃时,机器自动启动喷水,低于7.2℃时即停喷。
休眠结束期是以果园内温湿计记录为7.2℃以下的温度来计算的。本试验中这个日期变动于12月14日至28日之间,生长有效温度小时(GDH℃)从每年休眠结束时开始,4月份结束。作者希望把耗水减少到最低限度(高于基点时开始喷水冷却),因此把7.2℃选为生长有效温度小时的基点。由于在该时期内温度很少超过25℃,所以测定温度小时没有上限。用求积仪测量图上超过7.2℃的面积以确定生长有效温度小时数。用YSI遥测温度计检验不同天气状况下处理区和对照区芽温的差异。开花期间每周记载一次花的发育。
试验设计完全是随机区组,单株小区,重复6次(表1)。当灾害侵袭果园时记下芽温和环境条件的数据,并记下通过10次喷水周期的处理树和对照树各6个芽的不同情况。
表1 1974—1976年终霜日期当时所处开花阶段和最后产量
二、结果和讨论
对花芽温度的作用:蒸发冷却对芽温的作用受到几种因素的影响(表2)。对照花芽在阳光直射或遮荫情况下温度表现不同,但处理花芽在两种情况下都得到相似的最终温度。
表2 不同天气状况下蒸发冷却对花芽下面形成层温度的影响
注:1.1974年对照为中等收成,处理树果实累累,但全部毁于5月26日雹灾。
2.以邓肯氏多重复排列求得的平均离值,5%平准。
对延迟花期的作用:休眠期三年来每年都在11月中旬完成。使“南方红”达到始花需要7.2℃以上的温度小时每年都约为5444小时。各年始花期发生在不同的日期(大致在3月1日—15日之间),开花的持续期根据季节而不同,但大致每年4月1日达到100%开花,而该地平均终霜日期为4月5日。
每年都实现了花期的明显延迟。1974年喷灌机仅在始花前二周启用,还是有50%的花开花期延迟了两星期。但因开花时还在继续喷水,对授粉发生了干扰。1975年喷灌在始花前4—5周启用,花芽发育差不多延迟了10—14天。
由休眠期刚过一直到对照树始花期这一段时期,看来是用蒸发冷却最有希望的时期。1976年这种处理的开花期延迟了15天。较迟的处理(3月1日到4月1日)和全期处理(元月1日到4月1日)对延迟花期同样有效,但对坐果有干扰(后边讨论)。
对产量的作用:参见表2。1975年3月27日发生严重冻害(-7℃),当时对照区几乎100%开花,处理区只有65%开花,结果对照区产量损失殆尽(324公顷果园的其余部分也是如此)。处理区则坐果适量。4月2日、3日(-3℃)和4月9日(-2℃)的再次冻害,使处理区的产量减少到每树40个果实,对照区则无果。
1976年最后一次冻害发生于3月20日,当时对照区开花95%,处理区则开花不到10%,结果对照区每树结果24个,处理树为206个,相当于这些树的大致50%的收成。1976年试验中,花期特晚的那些处理很少坐果。元月1日到4月1日处理的,4月1日开花率不到30%,但产量超过对照不多(表3)。几年来已经注意到这种情况发生在开放很晚的花上,估计4月中旬的强风和低湿造成的干燥和喷水蒸发后花芽上盐分的积累都可能是其原因。
表3 1976年早期、晚期和全期蒸发冷却对最后产量结果和处理耗水量
注:1.以邓肯氏多重复排列法求得的平均离值,5%平准。
2.开花前全园进行了喷灌。
对喷灌系统的要求:生产上使用这种方法的主要限制因素是要有量多质高的水可资利用,因此尽量减少耗水量是很重要的。使用每分钟喷水11.3立升的单个草地喷头和前已述及的间歇喷水,1976年唯一有效的是早期喷水的处理(表3)。
蒸发冷却延迟开花,从而避免冻害的原理,在半干旱地区的桃树上已经得到证实。采用适当设计的供水系统,较少的水量是有效的。
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