柳州引種麻瘋樹(shù)低溫冷凍災(zāi)害調(diào)查研究

韋劍鋒+韋巧云+梁振華+吳炫柯+韋冬萍+胡江如+劉歡雨

摘 要：調(diào)查研究了2011年、2013年及2014年年初的低溫陰雨天氣或霜凍天氣對(duì)柳州引種麻瘋樹(shù)造成的災(zāi)害。結(jié)果表明，不同年份、不同種植點(diǎn)及不同品種麻瘋樹(shù)均受到不同程度的為害。其中2011年沙塘鎮(zhèn)麻瘋樹(shù)的死亡率為100 %；2013年柳州市區(qū)麻瘋樹(shù)的死亡率為59.98 %；2014年江口鄉(xiāng)、柳州市區(qū)及太平鎮(zhèn)3個(gè)種植點(diǎn)麻瘋樹(shù)的死亡率為8.45 %～32.25 %，且江口鄉(xiāng)野外坡地麻瘋樹(shù)死亡率達(dá)100 %。因此，柳州種植麻瘋樹(shù)易受低溫陰雨天氣和霜凍天氣為害，該地區(qū)及氣候相似地區(qū)發(fā)展麻瘋樹(shù)種植應(yīng)慎重。

關(guān)鍵詞：麻瘋樹(shù) 柳州 冷害 凍害 調(diào)查

麻瘋樹(shù)（Jatropha curcas L.）原產(chǎn)于熱帶及亞熱帶地區(qū)，是世界公認(rèn)的可再生生物能源植物。麻瘋樹(shù)也是低溫敏感植物，0 ℃以下的低溫對(duì)麻瘋樹(shù)有致命傷害，而對(duì)0 ℃以上低溫具有一定的耐受性[1 ]。隨著國(guó)內(nèi)麻瘋樹(shù)栽培的北移a和向高海拔山區(qū)的拓展，低溫冷害成為限制麻瘋樹(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要環(huán)境因素[2]。為此，前人基于Worldclim氣候數(shù)據(jù)，利用Diva-gis軟件中整合的Bioclim模型和Domain模型預(yù)測(cè)了麻瘋樹(shù)在我國(guó)境內(nèi)的適生區(qū)為北緯18°～30°，東經(jīng)97°～120°的地區(qū)，最適生區(qū)為川滇交界地區(qū)、云南中部及滇黔桂邊界的條帶狀地區(qū)（北緯21°～27°，東經(jīng)98°～107°）[3]。柳州位于廣西中部，地處北緯23°54′～26°03′，東經(jīng)108°32′～110°28′之間，部分縣區(qū)具備麻瘋樹(shù)生長(zhǎng)的基本氣候條件[1]。近年來(lái)，在相關(guān)科技部門(mén)的科研立項(xiàng)支持下，柳州進(jìn)行了麻瘋樹(shù)引種試驗(yàn)[4-5]。本研究為“生物能源樹(shù)種麻瘋樹(shù)引種試驗(yàn)研究”課題的一部分，報(bào)道柳州引種麻瘋樹(shù)遇到的低溫冷凍災(zāi)害情況，以為麻瘋樹(shù)引種、馴化和推廣種植提供參考。

1 調(diào)查地點(diǎn)與方法

1.1 調(diào)查時(shí)間與地點(diǎn)

2011年1～4月，對(duì)種植于柳州市沙塘鎮(zhèn)（北緯24°44′，東經(jīng)109°37′）的麻瘋樹(shù)進(jìn)行冷害調(diào)查；2013年1～4月，對(duì)種植于柳州市區(qū)（北緯24°33′，東經(jīng)109°43′）的麻瘋樹(shù)進(jìn)行冷害調(diào)查；2014年1～4月，對(duì)種植于柳州市鹿寨縣江口鄉(xiāng)（北緯24°25′，109°61′）、柳州市區(qū)（北緯24°33′，109°43′）及柳州市柳城縣太平鎮(zhèn)（北緯24°65′，109°24′）的麻瘋樹(shù)進(jìn)行冷凍害調(diào)查。同時(shí)，對(duì)麻瘋樹(shù)發(fā)生冷凍害的氣象條件進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)點(diǎn)位于柳州市農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站（北緯24°44′，東經(jīng)109°37′），觀測(cè)點(diǎn)與麻瘋樹(shù)各種植點(diǎn)間距在40 km內(nèi)，期間氣溫和降雨條件分別見(jiàn)圖1、圖2。

1.2 調(diào)查項(xiàng)目與統(tǒng)計(jì)

冷害或凍害發(fā)生后，于當(dāng)年1月對(duì)各種植點(diǎn)麻瘋樹(shù)的葉片受害率、花序受害率及幼果受害率進(jìn)行調(diào)查；于當(dāng)年4月初（存活麻瘋樹(shù)已長(zhǎng)出新葉）對(duì)各種植點(diǎn)麻瘋樹(shù)的植株受害率、莖枝頂端受害率、莖枝受害率、植株死亡率進(jìn)行調(diào)查。計(jì)算公式分別為：葉片受害率（%）=受害葉片數(shù)×100/調(diào)查葉片數(shù)，花序受害率（%）=受害花序數(shù)×100/調(diào)查花序數(shù)，幼果受害率（%）=受害幼果數(shù)×100/調(diào)查幼果數(shù)，植株受害率（%）=受害植株數(shù)×100/調(diào)查植株數(shù)，莖枝頂端受害率（%）=受害莖枝數(shù)×100/調(diào)查莖枝數(shù)，莖枝受害率（%）=受害莖枝長(zhǎng)度×100/調(diào)查莖枝總長(zhǎng)度，植株死亡率（%）=死亡植株數(shù)×100/調(diào)查植株數(shù)。應(yīng)用Excel2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 2011年、2013年柳州麻瘋樹(shù)冷害情況

2011年1月2～8日柳州氣象觀測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)日平均氣溫為3.1 ℃～5.8 ℃、日最低氣溫為1.8 ℃～4.4 ℃、日降雨量為0.1～2.3 mm的低溫小雨天氣后，種植于沙塘鎮(zhèn)的4年生麻瘋樹(shù)葉片出現(xiàn)燙傷、萎蔫及干枯癥狀，莖枝頂端也變得柔軟、萎蔫；隨后出現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)26 d的日平均氣溫為2.0 ℃～8.9 ℃、日最低氣溫為-0.4 ℃～6.8 ℃的低溫陰雨寡照天氣，麻瘋樹(shù)植株進(jìn)一步受害；至2011年4月，麻瘋樹(shù)植株因冷害而全部死亡（見(jiàn)表1）。

2013年1月3～7日氣象觀測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)日平均氣溫為1.5 ℃～6.2 ℃、日最低氣溫為0.9 ℃～3.7 ℃、日降雨量為0～2.1 mm的低溫陰雨天氣后，種植于柳州市區(qū)的4月生麻瘋樹(shù)葉片和莖頂端出現(xiàn)燙傷和萎蔫癥狀；隨后氣溫呈間歇式上升，植株萎蔫向莖中下部蔓延，受害部位逐漸出現(xiàn)干枯、腐爛癥狀，受害嚴(yán)重的植株因此而死亡；至2013年4月，超過(guò)90 %的植株受害，近60 %的植株死亡。可見(jiàn)，低溫陰雨天氣會(huì)造成麻瘋樹(shù)嚴(yán)重冷害和植株大量死亡。

2.2 2014年柳州麻瘋樹(shù)冷凍害情況

2014年1月柳州氣象觀測(cè)點(diǎn)未出現(xiàn)類(lèi)似2011年1月和2013年1月的低溫陰雨寡照天氣，但14日、15日及22日、23日夜間出現(xiàn)了霜凍（其中江口鄉(xiāng)種植點(diǎn)出現(xiàn)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民俗稱(chēng)的“白頭霜”嚴(yán)重霜凍），各種植點(diǎn)麻瘋樹(shù)葉片全部受凍害，莖枝頂端也不同程度受害，太平鎮(zhèn)種植點(diǎn)16月生麻瘋樹(shù)的花序和幼果也全部受害；至1月29日，各種植點(diǎn)的麻瘋樹(shù)葉片、花序或幼果果柄全部干枯，莖頂端也不同程度變軟、干枯或腐爛，莖枝髓部出現(xiàn)中空或隔斷（見(jiàn)表2）?？梢?jiàn)，持續(xù)霜凍會(huì)造成麻瘋樹(shù)葉片、莖頂端、花序及幼果等幼嫩部位嚴(yán)重凍害。

2014年2月6日后，柳州氣象觀測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)了持續(xù)14 d的日平均氣溫為3.6～7.8 ℃、日最低氣溫為-1～7.2 ℃的低溫陰雨寡照天氣，麻瘋樹(shù)植株進(jìn)一步受害；至2014年4月，各種植點(diǎn)麻瘋樹(shù)植株呈現(xiàn)不同程度的干枯或死亡，但不同品種、不同種植點(diǎn)或不同樹(shù)齡間麻瘋樹(shù)植株的受害程度有一定差異（見(jiàn)表2）。其中，不同品種間，昆明種源4月生麻瘋樹(shù)在柳州市區(qū)和太平鎮(zhèn)種植點(diǎn)的植株受害率、莖枝頂端受害率較南寧種源的低，但昆明種源4月生麻瘋樹(shù)在3個(gè)種植點(diǎn)的莖枝受害率和植株死亡率較南寧種源的高。不同種植點(diǎn)間，麻瘋樹(shù)植株死亡率為8.45 %～32.25 %，且種植于江口鄉(xiāng)的麻瘋樹(shù)植株受害率、莖枝頂端受害率、莖枝受害率及植株死亡率最高，其次是種植于太平鎮(zhèn)的，而種植于柳州市區(qū)的麻瘋樹(shù)受害相對(duì)較輕。不同樹(shù)齡間，南寧種源麻瘋樹(shù)受害的規(guī)律不盡相同，其中種植于江口鄉(xiāng)的麻瘋樹(shù)受害程度隨樹(shù)齡的增加而增加，且種植于野外坡地的16月生麻瘋樹(shù)全部死亡；種植于柳州市區(qū)的麻瘋樹(shù)則是8月生的受害最為嚴(yán)重，其次是4月生的，而16月生的受害相對(duì)較輕；種植于太平鎮(zhèn)的4月生麻瘋樹(shù)的莖枝頂端受害率、莖枝受害率及植株死亡率較16月生麻瘋樹(shù)的高，但4月生麻瘋樹(shù)的植株受害率較16月生麻瘋樹(shù)的低?？梢?jiàn)，麻瘋樹(shù)的低溫冷凍災(zāi)害不僅與霜凍和低溫陰雨天氣直接相關(guān)，還與麻瘋樹(shù)的品種特性、植株性狀及立地環(huán)境密切相關(guān)。endprint

3 小結(jié)與討論

麻瘋樹(shù)對(duì)低溫敏感，要求年極端最低氣溫不低于-2 ℃，在干熱河谷特殊地形條件下年極端最低氣溫不得低于- 4 ℃才能保證其越冬安全[1]。低溫或霜凍直接影響到麻瘋樹(shù)的存活。據(jù)報(bào)道，在溫度低于8 ℃條件下，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)和溫度的降低，麻瘋樹(shù)幼苗受冷傷害愈加嚴(yán)重[6]；2008年特大雨雪冰凍低溫氣候給貴州麻瘋樹(shù)1～3年生幼林和苗木造成了很大災(zāi)害，海拔600 m以上的幼林和苗木受害率達(dá)100 %[7]；2011 年初，貴州低熱河谷地區(qū)出現(xiàn)突發(fā)冰凍雨雪天氣，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，平均氣溫僅有5.5 ℃～13.2 ℃，當(dāng)?shù)?縣5個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的8個(gè)村組麻瘋樹(shù)受到不同程度凍害，部分種植點(diǎn)的麻瘋樹(shù)死亡率達(dá)80 %以上[8]。本研究發(fā)現(xiàn)，持續(xù)低溫陰雨寡照天氣、霜凍或霜凍與低溫陰雨寡照天氣疊加作用會(huì)造成柳州引種麻瘋樹(shù)不同程度的冷害或凍害，其中2011年和2013年個(gè)別種植點(diǎn)麻瘋樹(shù)的死亡率達(dá)100 %。可見(jiàn)，在目前的種植品種和栽培技術(shù)條件下，麻瘋樹(shù)難以抵御持續(xù)雨雪冰凍天氣、低溫陰雨天氣或嚴(yán)重霜凍天氣的為害。因此，在冬季頻繁出現(xiàn)持續(xù)低溫天氣的柳州及氣候條件相似地區(qū)，引種或發(fā)展麻瘋樹(shù)種植應(yīng)慎重。

麻瘋樹(shù)出現(xiàn)低溫冷凍災(zāi)害不僅與地區(qū)大氣候條件有關(guān)，還與品種、樹(shù)齡、苗木形狀及種植地的小氣候條件相關(guān)。其中，云南永勝種源的抗冷性較云南紅河縣及四川攀枝花市的強(qiáng)[6]；攀枝花會(huì)理、云南綠春、廣西西林種源的耐寒能力較其他地區(qū)的強(qiáng)[9]；貴州樹(shù)齡較長(zhǎng)的麻瘋樹(shù)當(dāng)?shù)仄贩N比引進(jìn)品種有較強(qiáng)的抗凍能力[8]。本研究發(fā)現(xiàn)，昆明種源麻瘋樹(shù)的植株受害率、莖枝頂端受害率較南寧種源的低，但莖枝受害率和植株死亡率較南寧種源的高?？梢?jiàn)，不同種源的耐低溫能力有一定差異。因此，在麻瘋樹(shù)引種時(shí)，可根據(jù)氣候條件選擇適宜的耐寒品種。陳波濤等[7]研究貴州麻瘋樹(shù)雨雪冰凍低溫災(zāi)害發(fā)現(xiàn)，高海拔麻瘋樹(shù)幼林和苗木受害率較低海拔的高，陽(yáng)坡和半陽(yáng)坡的麻瘋樹(shù)為害程度比陰坡和半陰坡低，同一坡向的中下部受害程度明顯低于中上部，迎風(fēng)面受害程度最為嚴(yán)重；韋冬萍等[5]研究發(fā)現(xiàn)，種植于露地的麻瘋樹(shù)冬季冷害程度較種植于林間地或遮雨棚的嚴(yán)重。本研究發(fā)現(xiàn)，2014年江口鄉(xiāng)種植點(diǎn)麻瘋樹(shù)的受害程度較太平鎮(zhèn)和柳州市區(qū)種植點(diǎn)的嚴(yán)重；江口鄉(xiāng)種植點(diǎn)野外坡地麻瘋樹(shù)的受害程度較村莊菜地的嚴(yán)重。究其原因，可能是各種植點(diǎn)的霜凍差異和種植點(diǎn)氣溫、土溫、空氣濕度、土壤濕度、土壤溫度、風(fēng)速等差異的緣故，但具體機(jī)理需要進(jìn)一步研究。研究還發(fā)現(xiàn)，不同樹(shù)齡間麻瘋樹(shù)的受害規(guī)律不一致，與王曉敏等[8]研究結(jié)果也不盡相同，其原因可能是不同種植點(diǎn)同一樹(shù)齡的樹(shù)體形態(tài)、苗木質(zhì)量、植株生理活性、落葉時(shí)間以及立地微氣候條件差異的緣故?？梢?jiàn)，麻瘋樹(shù)的低溫冷凍災(zāi)害受遺傳因素、環(huán)境條件及植株形態(tài)特征共同影響，其中立地小氣候條件對(duì)麻瘋樹(shù)低溫冷凍災(zāi)害的影響尤為明顯。因此，在引種、馴化或推廣種植麻瘋樹(shù)時(shí)，可根據(jù)麻瘋樹(shù)在當(dāng)?shù)卦蕉瑲夂驐l件的優(yōu)劣，因勢(shì)利導(dǎo)，選擇耐寒品種和適宜地段栽培，并通過(guò)提高植株質(zhì)量[10]、入冬前覆蓋[5，8]及災(zāi)后適時(shí)剪除受害莖枝[8-9]等措施減輕低溫冷凍天氣對(duì)麻瘋樹(shù)的為害。

參考文獻(xiàn)

[1] 韋冬萍，吳炫柯，黃敏堂，等. 柳州種植麻瘋樹(shù)的氣候條件分析[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（1）：50-52.

[2] 陳楊玲，王海波，陳凱，等. 能源植物小桐子抗逆性研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29（10）：1-6.

[3] 蔡菁，陳放，王勝華. 生物燃料植物麻瘋樹(shù)適生區(qū)預(yù)測(cè)[J]. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，49（1）：239-245.

[4] 蘭生葵，陸文科，盧靜頡，等. 麻瘋樹(shù)及其栽培技術(shù)[J]. 廣西農(nóng)學(xué)報(bào)，2007，22（1）：43-45.

[5] 韋冬萍，韋劍鋒，吳炫柯，等. 不同立地對(duì)麻瘋樹(shù)苗木周年生長(zhǎng)的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014， 41（5）：79-83.

[6] 羅通，馬丹煒，鄧騖遠(yuǎn)，等. 低溫對(duì)麻瘋樹(shù)生理指標(biāo)的影響[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2005，27（4）：50-54.

[7] 陳波濤，歐國(guó)騰，李昆. 貴州小桐子特大雨雪冰凍低溫災(zāi)害調(diào)查研究[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，2008， 21（4）：506-509.

[8] 王曉敏，劉凡值，張可元，等. 2011年初貴州麻瘋樹(shù)凍害調(diào)查與分析[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011， 38（22）：26-28.

[9] 萬(wàn)泉，黃勇，肖祥希，等. 麻瘋樹(shù)不同地理種源種子性狀及苗期生長(zhǎng)初報(bào)[J]. 福建林業(yè)科技，2006，33（4）：13-16，30.

[10] 韋劍鋒，韋冬萍，吳炫柯，等. 不同苗床處理對(duì)麻瘋樹(shù)幼苗生長(zhǎng)及抗寒性的影響[J]. 種子，2013，32（8）：81-85.endprint