受大风降温天气影响,2014年4月16-18日、22-24日,吐鲁番地区连续发生了2场早春霜冻,危害程度严重。据吐鲁番林业局统计,仅4月16-18日的灾害就导致吐鲁番地区受灾面积高达5 096.69hm2,其中,重度受灾面积为3 653.52hm2,占总受灾面积的71.68%,直接造成经济损失共计27 678万元。位于鄯善县东部的七克台镇,灾情最为突出。全镇1 516.66hm2葡萄园均重度受损,折合经济损失9 555万元。
1灾害特点与调查方法
1.1灾害特点
吐鲁番地区位于干旱内陆荒漠气候区,四周环山,整个地区不但蒸发量大,而且葡萄园多数建立在戈壁滩上,土层较少[1].受强冷空气影响,4月16-18日吐鲁番地区出现大风降温天气,山南山北风口风线一带出现6~7级阵风。18日,吐鲁番山北胜金乡最低气温降至-0.2℃,鄯善县城最低气温达0.8℃,山北七克台乡最低气温降至-0.1℃,致使山北各乡镇葡萄园受到不同程度的冻害。
22日夜间到23日夜间,再次受西伯利亚东移南下的较强冷空气影响,吐鲁番地区大部分出现大风沙尘天气。其中,吐鲁番市瞬间最大风力8级(18.7m/s),为近30年第二位,仅次于2010年4月24日风灾(瞬间最大风速21.0m/s).托克逊县瞬间最大风力12级(33.0m/s),为近10年第二位(第一位:2006年4月10日34.1m/s).
鄯善最低气温-0.2℃,为近30年历史同期(4月下旬)第二位,仅次于1986年4月26日最低气温-0.5℃。
霜冻对果树生产影响非常大,特别是在西北地区,由于温度变化剧烈,霜冻频繁,加剧对果树生产的威胁[2-4].葡萄春季萌芽相对较早,所以经常能够遇到晚霜危害,轻者造成减产,重者造成绝收。由于此次大风持续时间长,范围广、风力强,并且大风过后出现霜冻天气,使全地区遭受了不可抗拒的灾害,经济损失重大[5-6].
1.2调查方法
吐鲁番地区主要采用棚架栽培模式。此次灾害中,受冻较轻的植株,棚架上部叶片脱水干枯,架下层叶片仍保持绿色。而危害较重的植株,架上部叶片和嫩枝全部枯黄,架下部则仅有部分绿叶可见。4月23日,即冻害发生第2天气温回升后,对吐鲁番市胜金乡阿克塔木村、艾西夏村,以及鄯善县七克台镇、连木沁镇等受灾严重区域,进行葡萄冻害情况的调查。
2调查结果与分析
2.1不同高度的温度变化情况
于吐鲁番市胜金乡阿克塔木村4队葡萄园内,设立2个试验点。试验点1海拔184m;试验点2海拔186m.在距离地面1.5m处,分别悬挂温湿度记录仪,从4月24日22:00至4月25日10:00,每30min记录1次温度。由图2可以看出,在测试时间内,2个试验点的温度先缓慢下降,试点1于25日7:30下降至最低温-2.218℃,试点2于25日7:00达最低温-1.958℃。
相较最低温度,试点1比试点2低-0.26℃。
7:30后,二者气温均大幅上升。从24日22:00至25日10:00,试点1的温度均低于试点2.可见对于同一片葡萄园,海拔低处更易于冷空气的沉积,果树受冻情况比海拔高处更加严峻。
2.2不同地势的温度变化情况
在吐鲁番市胜金乡艾西夏村4队葡萄园同一位置,设立2个试验点。于试验点1距离地面1.5m处、试验点2距离地面0.6m处,悬挂温湿度记录仪。从4月24日22:00至4月25日10:00,每30min记录1次温度。由图3可知,从24日22:00起,二者温度呈缓慢下降趋势。试验点1和试验点2于25日7:00下降至最低温,分别为-0.339℃和-0.591℃,二者相差-0.252℃。
7:00后,气温均大幅上升。在测试时间内,试验点2的温度始终低于试验点1,可见同一位置距地面较近、地势低洼处冷空气沉积更多。
2.3距离山体远近温度变化情况
胜金乡阿克塔木村4队的葡萄种植园位于火焰山脚下,而艾西夏村4队葡萄园则远离山体。对比温湿度记仪距离地面1.5m处的数值,由表2可以看出,阿克塔木村4队与艾西夏村4队相较,最低温低1.879℃,最高温低1.327℃,平均温度低1.71℃。在冷空气流通过程中,遇到山体发生回灌。所以,与远山处相较,山脚下的葡萄园更易受冻,冷空气对植株造成了二次伤害,受灾情况更加严重。
2.4距离防护林远近冻害情况
由图4可以看出,靠近防护林带的植株受冻较轻,绿色新梢仍清晰可见,而远离防护林带的地块,新梢已全部干枯。所以,防护林能够有效改善果园小气候,减轻冻害。
3防治措施
3.1气温观测
针对已发生的冻害及时进行分析调查,绘制冻害地形图,为以后冻害预防提供参考资料。由于区域小气候的存在,现有气象站资料和大田资料存在偏差,应在农田建立自动观测站,收集更加准确详实的数据。一般情况下,最低气温降至5℃以下,或地面最低气温降至0℃以下,都可能发生霜害。需随时关注天气预报,政府、技术人员、农民三者联合行动,快速采取必要的预防措施,做到灾前宣传到位,灾后及时控制普查[7-9].
3.2熏烟
熏烟法是一种物理防冻方法[10].预先在将要发生霜冻的晴夜里熏烟,燃烧放热即可增温,可有效提高气温1~2℃.烟幕笼罩在农田上空,不仅可以防止地面热量的扩散,而且由于烟幕的存在,地面有效辐射减弱,气温下降幅度也减少。此外,在烟幕形成时,会产生许多吸湿性微粒,空气中的水汽在微粒上凝结放出潜热,也会有助于温度的提高。由硝铵、锯末、柴油混合制成的烟雾剂也可代替烟堆熏烟,使用方便、烟量大、防霜效果好,近年来使用较为广泛。
3.3灌水防冻
在霜冻来临前1~2d全园灌水,通过将较温暖的水灌入农田,使土壤热容量增加,并且提高底层空气的温度,缓和温度下降,从而可达到防霜的效果。
3.4喷淋防冻
应用喷淋法,当霜冻来临时,通过对葡萄枝叶持续喷水,能够提高环境温度,有效防御葡萄霜冻的发生[11].根据于永明等[12]研究,与加热法、生烟法等传统方法相比较,喷淋法的升温效果更加明显,地面升温4.81℃,叶际升温4.30℃,空气升温3.79℃。农户可利用滴灌管带进行简易操作,降低成本,亦可达到同样效果。
3.5延迟萌芽
适当延期撤除防寒土,并在葡萄萌芽前进行全园灌水,可以降低地温以达到延迟发芽的目的。葡萄发芽后至开花前,灌水或喷水1~2次,可降低果园地温,推迟花期2~3d.此外,在早春对树干、骨干枝进行涂白,树冠喷8%~10%的石灰水,也可以反射光照,减少树体对热能的吸收而推迟发芽。
3.6选择合适的栽培品种
结合当地的自然环境条件及品种特性,选择抗低温能力较强的品种,建立适宜的葡萄品种区域化栽培体系,争取做到优良品种的适地适栽[13].
3.7加强防护林建设
可在葡萄园周围种植林带,在与主害风方向垂直的方向配置主林带,在与主害风平行的方向配置副林带,以达到绿色屏障的作用。防护林可以有效调整园区小气候,降低风速,调节温度,从而减轻或避免霜冻的危害,保护果树的正常生长发育[14-16].
参考文献:
[1]吴斌。吐鲁番地区葡萄发生冻害的原因及预防措施[J].农产品加工(学刊),2013(20):42-45.
[2]赵新红,丁春元。2011年春季天水市葡萄冻害调查报告[J].农业科技通讯,2012(3):184-186.
[3]张振文,陈武。终霜冻对新疆北疆地区酿酒葡萄冻害和产量的影响[J].西北农业学报,2011(9):123-128.