不同保溫材料對庫爾勒香梨樹體保溫效果的影響

趙曉梅，葉 凱*，岳 麗，吳玉鵬

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學院生物質(zhì)能源研究所，新疆烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，新疆昌吉 831100)

?

不同保溫材料對庫爾勒香梨樹體保溫效果的影響

趙曉梅1，葉 凱1*，岳 麗1，吳玉鵬2

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學院生物質(zhì)能源研究所，新疆烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，新疆昌吉 831100)

[目的]研究不同材料對庫爾勒香梨樹體保溫效果的影響。[方法]在果樹越冬前，利用不同材料采用不同方式對樹體進行包裹，將溫濕度記錄儀放置其中記錄樹體溫度及濕度，分析不同處理下溫度及濕度曲線的變化，篩選出庫爾勒香梨樹體保溫最佳工藝。[結(jié)果]不同材料之間，以鋁箔+15 mm海綿對樹體的保溫效果最好，其次為發(fā)泡材料；鋁箔和不同厚度海綿材料組合之間，以鋁箔+20 mm海綿材料的保溫效果最好，但考慮到經(jīng)濟實用性，選擇鋁箔+15 mm海綿材料為宜。[結(jié)論]該研究可為果樹越冬技術(shù)提供理論依據(jù)。

庫爾勒香梨；保溫材料；保溫效果

庫爾勒香梨是地域性極強的名特優(yōu)品種，也是新疆巴州地區(qū)農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)報道，2015年巴州庫爾勒香梨的種植面積為45 200 hm2，產(chǎn)量已達49.7萬t[1]。2010～2011年冬季，庫爾勒地區(qū)香梨樹體受凍區(qū)域較大，樹體凍死、凍傷嚴重，普遍存在樹體抗逆性減弱的現(xiàn)象，嚴重制約了庫爾勒香梨的產(chǎn)量和品質(zhì)，影響了庫爾勒香梨產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展[2-3]，因此研究并推廣樹體越冬技術(shù)對減輕凍害傷害、減少產(chǎn)量損失以及促進區(qū)域資源優(yōu)勢的轉(zhuǎn)化均有重要意義。采用合理肥水、土壤管理和病蟲害防治等農(nóng)藝抗寒措施[4-5]，結(jié)合包扎、覆蓋、涂白等物理抗寒措施以及化學抗寒措施[6-9]能夠有效地控制或減輕低溫凍害對庫爾勒香梨樹體的影響。目前，有關(guān)不同保溫材料對樹體冬季保溫效果的研究尚未見報道。鑒于此，筆者采用包裝布、黑海綿、發(fā)泡材料、白色海綿、塑料等保溫材料，設(shè)置不同厚度和纏繞圈數(shù)，對樹干不同部位進行包裹，利用溫濕度記錄儀記錄冬季樹體溫度的變化，以期篩選出經(jīng)濟、適宜的樹體保溫工藝參數(shù)，為果樹越冬技術(shù)提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗材料田間試驗于 2015 年 11 月 22 日～ 2016 年 3 月 20 日在新疆沙依東園藝場曾福林家?guī)鞝柪障憷婀麍@進行。供試保溫材料為包裝布、黑海綿、發(fā)泡材料、白色海綿、塑料等，均為市場購置。溫度及濕度測量儀器選擇MIK-TH802系列 U盤式溫濕度記錄儀(杭州美控自動化技術(shù)有限公司)。

1.2試驗方法將包裝布、黑海綿、發(fā)泡材料、白色海綿、塑料等材料分別包裹于庫爾勒香梨果樹嫁接口以上至主枝分叉以上部位，特別要將主枝分叉處包好；包裹應(yīng)嚴實，成螺旋式層壓層由下向上，3 月化凍時拆除；以不包裹任何材料的樹體為對照(CK)；溫濕度記錄儀置樹干陰面0.6 m處，每隔0.5 h記錄1次溫度及濕度。將厚度分別為10、15、20 mm的鋁箔+海綿材料裁剪成20 cm寬的條帶，按照上述方法包裹好香梨樹，3 月化凍時撤除；以不包裹任何材料的樹體為對照(CK)；溫濕度記錄儀置樹干陰面0.5 m或1.0 m處，每隔1 h記錄1次溫度及濕度。

1.3數(shù)據(jù)處理采用 GraphPad Prism V5.01 軟件對數(shù)據(jù)進行處理。

2　結(jié)果與分析

2.1不同保溫材料對樹體溫度的影響由圖1可以看出，0：00～10：00日出前，由于太陽輻射的消失和白天積累的熱量逐步釋放的緣故，所有監(jiān)測溫度均呈逐步下降趨勢，其中對照組的溫度計錄儀處于開放的空間，空氣比熱容最小，能量損失最快，溫度下降最快。其中黑海綿包裹樹干溫度由于白天吸收熱量，夜晚溫度下降速度較快，所以其溫度較其他保溫措施都低，只比氣溫略高。鋁箔+15 mm海綿包裹的樹干溫度最高。10：00～16：00，太陽輻射逐漸增強，所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)均呈上升趨勢，上升幅度表現(xiàn)為對照> 塑料+包裝布處理> 黑海綿處理> 包裝布處理> 發(fā)泡材料處理> 鋁箔+15 mm海綿處理。10：00以后氣溫明顯升高，至16：00左右，對照樹干溫度升高最快，17：00左右達1.31 ℃，鋁箔+15 mm 海綿樹干溫度升高最慢，18：00左右達到最高值(-9.13 ℃)。白天不同處理樹干溫度最高值表現(xiàn)為對照> 塑料+包裝布處理> 黑海綿處理>發(fā)泡材料處理> 鋁箔+15 mm海綿處理。16：00～23：00，太陽輻射逐漸減弱，氣溫下降，所有處理和對照樹干溫度隨之下降且出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。但下降的幅度各不相同，5種措施中，塑料+包裝布包裹的樹干溫度變化最快，鋁箔+15 mm海綿包裹的樹干溫度變化最慢，這充分說明了鋁箔+15 mm海綿不僅能夠在太陽輻射最強時保持樹干溫度的相對平穩(wěn)，而且還能在太陽輻射減弱時有效阻止溫度的下降，使樹干溫度始終處于一個相對穩(wěn)定值，有效降低了凍害給樹木帶來的傷害。

2.2不同保溫材料效果的比較分析樹干溫度變化幅度是判斷樹干受凍害和日灼傷害程度的指標。由表1可知，對照樹干由于缺少遮擋措施的保護，在冬季低溫和太陽輻射的共同作用下，溫度變化最為劇烈，監(jiān)測時段平均日較差達到18.6 ℃，這充分說明了對樹干采取保護措施對防止層溫度的劇烈起伏有著明顯的效果。相比而言，鋁箔+15 mm海綿在白天有效地防止了日灼對樹體的傷害，在夜晚又起到了很好的保溫作用，故而其樹體溫度變化不明顯，日較差較小。所以從樹干越冬防止凍害效果角度分析，即從夜間樹干最低溫度判斷，不同保溫措施效果表現(xiàn)為鋁箔+15 mm海綿處理>發(fā)泡材料處理>包裝布處理>黑海綿處理>塑料+包裝布處理>對照。

圖1　不同保溫材料包裹樹干24 h溫度變化曲線Fig.1　Temperature change curve of 24 h wrapped with different heat preservation materials

表1　不同保溫材料包裹下樹干溫度日較差和日最低值

2.3鋁箔+不同厚度海綿材料對1.0 m處樹體溫度及濕度的影響由圖2可看出，0：00～9：00是一天中溫度最低的時段，也是造成凍害的主要時段，這一時段厚度分別為10、15、20 mm材料包裹的樹體溫度均顯著高于對照，其中厚度為20 mm的材料保溫效果最好，但是厚度為15 cm的材料與厚度為20 mm的材料之間保溫效果差異不顯著，考慮到成本和操作的可行性，選擇厚度為15 mm的包裹材料。11：00～19：00對照組的樹體溫度均高于包裹材料樹體的溫度，可能是由于白天有光照，所以其溫度較高。

注：a、b、c、d分別為2016年1月22、25、28、31日的溫度變化曲線；e、f、g、h分別為2016年1月22、25、28、31日的濕度變化曲線。Note：a，b，c，d are temperature change curve of Jan.22，25，28，31 in 2016 respectively；e，f，g，h are humidity change curve of Jan.22，25，28，31 in 2016 respectively.圖2　鋁箔+不同厚度海綿材料包裹下1.0 m處樹干溫度及濕度24 h變化曲線Fig.2　24 h change curve of tree trunk temperature and humidity at 1.0 m wrapped with aluminum foil and different thickness of sponge material

2.4鋁箔+不同厚度海綿材料對0.5 m處樹體溫度及濕度的影響由圖3可看出，0.5 m處樹體溫度及濕度變化規(guī)律與1.0 m處樹體溫度及濕度變化規(guī)律一致，其中厚度為20 mm的材料保溫效果最好，但是厚度為15 cm的材料與厚度為20 mm的材料之間保溫效果差異不顯著，考慮到成本和操作的可行性，選擇厚度為15 mm的包裹材料。

2.5鋁箔+海綿材料不同包裹高度對樹體溫度及濕度的影響由圖4可知，厚度分別為10、15、20 mm的材料包裹的樹

注：a、b、c、d分別為2016年1月22、25、28、31日的溫度變化曲線；e、f、g、h分別為2016年1月22、25、28、31日的濕度變化曲線。Note：a，b，c，d are temperature change curve of Jan.22，25，28，31 in 2016 respectively；e，f，g，h are humidity change curve of Jan.22，25，28，31 in 2016 respectively.圖3　鋁箔+不同厚度海綿材料包裹下0.5 m處樹干溫度及濕度24 h變化曲線Fig.3　24 h change curve of tree trunk temperature and humidity at 0.5 m wrapped with aluminum foil and different thickness of sponge material

注：a、b、c分別為鋁箔+10 mm海綿、鋁箔+15 mm海綿、鋁箔+20 mm海綿材料包裹樹體溫度變化曲線；d、e、f分別為鋁箔+10 mm海綿、鋁箔+15 mm海綿、鋁箔+20 mm海綿材料包裹樹體濕度變化曲線。Note：a，b，c stands for temperature change curve of tree trunk wrapped with aluminum foil+10 mm sponge，aluminum foil+15 mm sponge，aluminum foil+20 mm sponge；d，e，f stands for humidity change curve of tree trunk wrapped with aluminum foil+10 mm sponge，aluminum foil+15 mm sponge，aluminum foil+20 mm sponge.圖4　鋁箔+海綿材料不同包裹高度下樹干溫度及濕度24 h變化曲線Fig.4　24 h change curve of tree trunk temperature and humidity wrapped with aluminum foil and different thickness of sponge material at different height

體在0.5 m處和1.0 m處溫度及濕度變化規(guī)律與對照一致，且0.5、1.0 m處樹體溫度及濕度均與對照差異顯著，但0.5 m處樹體溫度及濕度與1.0 m處樹體溫度及濕度值無顯著性差異，可見包裹高度對樹體溫度及濕度的影響較小。

3　結(jié)論

(1)不同材料保溫效果表現(xiàn)為鋁箔+15 mm海綿處理>發(fā)泡材料處理>包裝布處理>黑海綿處理>塑料+包裝布處理>對照。

(2)鋁箔+不同厚度海綿材料對樹體溫濕度影響的結(jié)果表明，鋁箔+20 mm海綿材料的保溫效果最好，但是鋁箔+15 mm海綿材料的保溫效果與鋁箔+20 mm海綿材料的保溫效果之間差異不顯著，考慮到成本和操作的可行性，選擇鋁箔+15 mm海綿材料為宜。

[1] 巴州招商局2015年招商引資概況訪談實錄[EB/OL].(2015-07-13)[2016-06-28].http：//www.xjzsw.gov.cn/html/news/zsft/2015-07-13/20165.html.

[2] 任波，熊仁次，陳小飛，等.庫爾勒香梨樹凍害發(fā)生原因及防治途徑探討[J].農(nóng)林畜牧，2013(14)：189-190，194.

[3] 劉志友，吳忠華.巴州庫爾勒香梨凍害的發(fā)生原因及預(yù)防措施[J].新疆農(nóng)墾科技，2011(1)：30-31.

[4] 阿衣木古麗·烏布力，何子順.提高新疆庫爾勒香梨抗凍害能力的幾項措施[J].防災(zāi)減災(zāi)，2012(2)：33-34.

[5] 萬新.香梨凍害發(fā)生原因及恢復(fù)管理技術(shù)[J].農(nóng)民致富之友，2015(9)：188-189.

[6] 王剛，劉艷，楊玉瓊.庫爾勒香梨凍害原因調(diào)查及預(yù)防對策[J].新疆農(nóng)墾科技，2012(2)：22-23.

[7] 楊旭，王波，楊榮偉，等.新型保溫材料對小拱棚溫度的影響[J].中國蔬菜，2008(12)：15-18.

[8] 李鵬程，郭紹杰，李銘，等.不同保溫材料覆蓋對戈壁地葡萄越冬溫度的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2014，53(12)：2838-2840.

[9] 李鵬程，郭紹杰，李銘，等.不同材料覆蓋越冬對葡萄枝蔓及根系抗寒生理指標的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2014，27(1)：253-258.

Effect of Different Materials on the Korla Fragrant Pear Insulation

ZHAO Xiao-mei, YE Kai*, YUE Li et al

(Biomass Energy Research Institute, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Urumqi, Xinjiang 830091)

[Objective] The aim was to study effects of different materials on the Korla fragrant pear insulation. [Method] Using different materials and several ways to package tree, in which placing temperature and humidity recorder before the winter, the change of temperature and humidity curve in different treatments were analyzed, the optimal technique for Korla fragrant pear insulation was obtained. [Result] Among different materials, aluminum foil + 15 mm sponge had the best heat preservation effect for tree body and foam material took the second place; Aluminum foil + 20 mm sponge material had the best heat preservation effect between the aluminum foil and different thickness of the sponge material combination, considering the economic practicality, choosing aluminum foil package material + 15 mm thickness was optimal. [Conclusion] The study can provide theoretical basis for overwintering technique of fruit tree.

Korla fragrant pear; Thermal insulation material; Insulation effect

中央財政林業(yè)科技推廣項目(ZYLYKJTG2015017)。

趙曉梅(1980- )，女，甘肅金昌人，副研究員，博士，從事果樹學研究。*通訊作者，研究員，博士，從事園藝方面的研究。

2016-08-08

S 661.2

A

0517-6611(2016)27-0018-04