阜康葡萄雙層覆膜防寒越冬效果分析

馬燕，馬洪亮，李奇，辛和平，馬玉英

（1.阜康市氣象局，新疆 阜康 831500；2.昌吉州氣象局，新疆 昌吉 831100）

阜康葡萄雙層覆膜防寒越冬效果分析

馬燕1，馬洪亮1，李奇2，辛和平1，馬玉英2

（1.阜康市氣象局，新疆 阜康 831500；2.昌吉州氣象局，新疆 昌吉 831100）

阜康葡萄雙層覆膜防寒越冬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：豐雪年雪被保溫效果明顯，雙膜內(nèi)平均氣溫升高11.3℃，雙膜內(nèi)最低溫度在1.7～-4.5℃間；枯雪年雙膜內(nèi)平均氣溫上升8.3℃，雙膜內(nèi)最低溫度在0.3～-9.2℃之間，葡萄可安全越冬。雙膜內(nèi)20 cm處最低溫度在豐雪年升溫15.0℃，在枯雪年升溫14.2℃。影響雙膜內(nèi)溫度的主要因子為外界的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫及日照時(shí)數(shù)等。經(jīng)分析，選用透光性好的覆蓋物促使膜內(nèi)地溫快速回升，揭膜日期提前可避免春季的高溫?zé)岷?。根?jù)天氣變化靈活掌握揭膜和覆膜時(shí)間可有效避免葡萄遭受倒春寒危害。

葡萄；雙層覆膜；越冬；氣象條件；阜康

阜康市依托國家5A級旅游景區(qū)，具有發(fā)展高效、特色、生態(tài)旅游觀光林果業(yè)的優(yōu)勢。近年來果樹品種日漸繁多，截止2015年，全市鮮食葡萄種植面積48.1 hm2，釀酒葡萄種植面積80.7 hm2，境內(nèi)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)222團(tuán)釀酒葡萄種植面積1 733.3 hm2。

異常低溫和長期低溫是葡萄凍害的主要原因，凍害對特色林果的影響可概括為“十年樹木毀于一旦”[1]。大多數(shù)葡萄的芽眼在冬季可忍受-20～-18℃的低溫[2]，長期以來阜康葡萄采取土埋越冬的方式來避免低溫凍害，但埋土防寒和撤除防寒物費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且用工量集中，隨著勞動(dòng)力價(jià)格的不斷攀升，迫切需求安全越冬新技術(shù)。石河子墾區(qū)蟠桃采用塑料薄膜覆蓋越冬法取得成功，此方法簡單實(shí)用，但遇異常寒冷的冬季，仍會(huì)造成果樹凍害[3]。

雙膜覆蓋果樹越冬技術(shù)起源于新疆吐魯番市，2003—2005年吐魯番市紅柳河園藝場小面積用兩層毛氈和一層塑料薄膜覆蓋越冬獲得成功，2006年用毛氈覆蓋越冬面積達(dá)67 hm2，技術(shù)逐漸成熟。汪心泉等[4]研究表明，葡萄覆蓋塑料薄膜防寒相比土埋法可提高工效4倍；李銀芳等對葡萄采用雙膜覆蓋越冬法的成本進(jìn)行核算，發(fā)現(xiàn)人工費(fèi)加上塑料覆蓋物的總體成本是土埋法的59.6%[5]。我們在2012—2015年葡萄越冬期間開展葡萄雙膜覆蓋越冬技術(shù)實(shí)驗(yàn)，葡萄已連續(xù)4 a分別在2個(gè)豐雪年和2個(gè)枯雪年安全越冬。本實(shí)驗(yàn)旨在形成適合當(dāng)?shù)仄咸迅采w越冬的地方標(biāo)準(zhǔn)，使其成為葡萄越冬生產(chǎn)環(huán)節(jié)的技術(shù)依據(jù)，應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。

1 試驗(yàn)區(qū)自然概況

實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)置在阜康市城關(guān)鎮(zhèn)上大路村，屬洪積平原區(qū)。試驗(yàn)區(qū)年平均氣溫7.4℃。極端最低氣溫-37.0℃；極端最高氣溫43.7℃；多年平均≥10℃積溫3 670.4℃；無霜凍期182 d；年日照時(shí)數(shù)2 785.6 h；年降水量237.6 mm，屬溫帶大陸性干旱半干旱氣候區(qū)，降水量少，蒸發(fā)量大，光照充足，晝夜溫差大，有利于葡萄糖分積累。

2 試驗(yàn)方法和資料

2.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地葡萄園是1998年栽植的紅提葡萄成果園。試驗(yàn)時(shí)間是2012/2013、2013/2014、2014/2015、2015/2016年4個(gè)越冬期。

試驗(yàn)方法：利用雙層保溫原理，在11月上旬最低溫度穩(wěn)定在0℃以下時(shí)，在壓倒匍匐的葡萄枝蔓上覆蓋一層草簾，在草簾上覆蓋第一層白色塑料薄膜（厚度0.08～0.12 mm，寬度2.0～2.5 m的農(nóng)用塑料薄膜）后埋邊，在塑料薄膜上每間隔30～40 cm用直徑10～20 cm的干草團(tuán)架空，再覆蓋第二層白色塑料薄膜，用碎土間隔40～50 cm壓土埋邊。在春季平均氣溫穩(wěn)定通過8℃時(shí)開始揭膜，揭膜后不撤除草簾，在4月中旬選擇晴好天氣撤除草簾。

2.2 資料與方法

果園小氣候觀測儀設(shè)在上大路村兩戶果園的中間位置。觀測儀為江蘇省無錫市無線電科學(xué)研究所生產(chǎn)的ZQZ-A農(nóng)田小氣候觀測站，觀測高度為1.5 m，空氣溫度和淺層地溫的觀測精度為±0.2℃，進(jìn)行大氣溫度和雙膜內(nèi)氣溫及地下20 cm、40 cm根系處溫度的采集，每10 min采集一次數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)傳送到昌吉州氣象局服務(wù)器。歷年極端最低氣溫、積雪深度和日照時(shí)數(shù)資料來源于距觀測點(diǎn)7 km的阜康市氣象局。

李銀芳[6]等在進(jìn)行天山北坡蟠桃覆膜越冬效果分析中，以外界最高氣溫穩(wěn)定在0℃以上，作為漸冷期和寒冷期、以及寒冷期和轉(zhuǎn)暖期的劃分界點(diǎn)，本文采用他們的方法進(jìn)行劃分。

采用相關(guān)分析法，計(jì)算不同時(shí)段雙膜內(nèi)最低溫度和最高溫度與外界各要素的相關(guān)性。選取通過0.05顯著性水平檢驗(yàn)的氣象條件為入選因子，應(yīng)用逐步回歸分析方法，進(jìn)行共線性檢驗(yàn)，建立回歸模型，并進(jìn)行檢驗(yàn)。使用t統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行膜內(nèi)外溫度差異檢驗(yàn)[7]，通過5%顯著性水平檢驗(yàn)認(rèn)為存在顯著差異。

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 試驗(yàn)期間的豐雪年與枯雪年

北疆蟠桃在單層覆蓋越冬中，因雪被不足造成減產(chǎn)的事偶有發(fā)生[6]；而在2011/2012年天山北坡葡萄單層覆蓋越冬實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)積雪深度不足9 cm，最低氣溫低于-22℃時(shí)，出現(xiàn)了單層覆膜下溫度降至-16℃致使減產(chǎn)的情況[8]。以此為界限，分析阜康近45 a間12月—翌年2月最大積雪深度和極端最低溫度資料，發(fā)現(xiàn)45 a間最大積雪深度≤9 cm的月份總共出現(xiàn)了21個(gè)月，其間極端最低溫度≤-22℃的月份共出現(xiàn)了14個(gè)月，計(jì)12 a，占45 a的27%。因此葡萄單層覆蓋越冬在阜康是極不安全的。

阜康市極端最低氣溫-37.0℃，出現(xiàn)在1976年12月25日。資料表明，近45 a中12月—翌年2月的平極端最低氣溫分別為-24.3、-28.2、-24.9℃。因此，危害阜康葡萄越冬的寒冷期為12月—翌年2月。

阜康市冬季平均積雪深度在15.1 cm[8]，圖1是4 a試驗(yàn)期中12月至翌年2月逐日積雪深度曲線，由圖可知，2012/2013年和2015/2016年兩個(gè)冬季，阜康市積雪較厚，分別有80 d和79 d積雪深度在15 cm以上，可判定為豐雪年；其他兩年積雪深度15 cm以上的天數(shù)只有3 d和18 d，可判定為枯雪年。

圖1 不同試驗(yàn)?zāi)攴莸姆e雪深度曲線

3.2 雙膜內(nèi)溫度變化特征

3.2.1 寒冷期雙膜內(nèi)溫度的日變化

在豐雪年的寒冷期，雙膜內(nèi)平均氣溫在-1～-2℃，較膜外大氣溫度升高了11.3℃，且日內(nèi)變化幅度很小，這是由于積雪深度大，起到了很好的保溫效果。t統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)結(jié)果表明,外界氣溫變化對雙膜內(nèi)平均溫度變化沒有產(chǎn)生顯著影響；枯雪年雙膜內(nèi)平均溫度有明顯的日變化，且與外界氣溫變化趨勢一致，白天上升，夜間下降，但較外界氣溫變化略滯后。外界氣溫與雙膜內(nèi)平均溫度間存在顯著差異（通過5%顯著性檢驗(yàn)，下同），由圖2可知，雙膜內(nèi)平均溫度在夜間（21—10時(shí)）較外界氣溫提高了8.6～9.1℃，而白天（11—20時(shí)）平均溫度的增幅在6.9～8.4℃。

圖2 寒冷期雙膜內(nèi)溫度日變化

3.2.2 寒冷期雙膜內(nèi)平均溫度變化

在豐雪年的寒冷期，外界平均氣溫在-2.3～-28.5℃間，雙膜內(nèi)平均溫度在1.9～-4.0℃間，雙膜增溫效應(yīng)明顯，雙膜內(nèi)外平均溫度存在顯著差異，雙膜內(nèi)平均溫度增幅在2.6～26.2℃間，平均增溫11.3℃。

在枯雪年的寒冷期，外界平均氣溫在-0.1～-23.0℃間，雙膜內(nèi)平均溫度則在1.8～-7.4℃間，雙膜內(nèi)外平均溫度依然差異顯著，雙膜內(nèi)平均溫度增溫8.3℃，增幅在0.8～16.3℃，增幅明顯，但較豐雪年偏小。

在豐雪年和枯雪年的寒冷期，雙膜內(nèi)增溫效應(yīng)變化一致，即外界平均溫度越低，雙膜增溫效應(yīng)越明顯。在豐雪年，當(dāng)外界平均溫度在-12℃以上時(shí)，雙膜平均增溫在6.2℃；當(dāng)外界平均氣溫降至-12℃以下時(shí)，雙膜內(nèi)增溫均在10℃以上且隨著外界溫度的繼續(xù)下降增幅逐漸增大；外界平均氣溫降至-20℃時(shí)，雙膜內(nèi)增溫達(dá)到18℃以上；在2012年12月22日外界平均溫度降至-28.5℃時(shí)，雙膜內(nèi)增溫最多為26.2℃。在枯雪年，當(dāng)外界平均氣溫在-15℃以上時(shí)，雙膜內(nèi)平均增溫基本上都在10℃以內(nèi)，平均增溫6.5℃；當(dāng)外界平均氣溫降至-15℃以下時(shí)，雙膜內(nèi)增溫均在10℃以上；外界平均氣溫降至-20℃以下時(shí)，雙膜內(nèi)增溫達(dá)到13℃以上；2014年1月9日外界平均氣溫-23.0℃，雙膜內(nèi)平均溫度-6.7℃，增溫為16.3℃。

3.2.3 寒冷期雙膜內(nèi)最低溫度變化

在豐雪年，由于豐厚雪被的保護(hù)，t統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)結(jié)果表明，雙膜內(nèi)外最低溫度存在顯著差異。雙膜內(nèi)最低溫度變幅較小，為1.7～-4.5℃，外界最低氣溫則在-32.2～-2.5℃，雙膜增溫幅度在2.1～29.2℃，平均增溫14.0℃。豐雪年的寒冷期即使是在2012年12月22日外界最低氣溫降至-32.2℃時(shí)，雙膜內(nèi)最低溫度也在-3.0℃；在2016年1月22—28日的持續(xù)低溫天氣中，外界最低氣溫均在-24.0℃以下，雙膜內(nèi)最低溫度也只降到-4.5℃。

在枯雪年，雙膜內(nèi)的最低溫度變化趨勢與外界最低氣溫變化趨勢一致，但變幅遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于外界（圖3），雙膜內(nèi)外最低溫度差異依然顯著，雙膜保溫效果明顯。寒冷期外界最低氣溫在-26.2～-1.3℃，雙膜內(nèi)最低氣溫保持在0.3～-9.2℃，雙膜增溫幅度在1.6～19.6℃，平均增溫10.2℃。

觀測資料顯示，2013/2014年和2014/2015年2個(gè)枯雪年的寒冷期，雙膜內(nèi)最低溫度在0.3～-9.2℃。2014年1月5—6日阜康出現(xiàn)降雪降溫過程，1月7—15日，外界最低氣溫為-21.5～-26.2℃，1月9日最低為-26.2℃，雙膜內(nèi)最低溫度則在1月12—17日間維持較低為-8～-9℃。2015年1月26日阜康出現(xiàn)降雪降溫天氣，1月30日最低氣溫降至-24.4℃，同時(shí)白色雙膜內(nèi)最低溫度從1月28日起開始下降，至2月7日降到最低為-9.2℃。由這兩次典型的降溫過程中溫度的變化情況可知，在外界最低氣溫降到-25℃以下時(shí)，膜內(nèi)最低溫度依然保持在-10℃以上。

圖3 寒冷期雙膜內(nèi)外最低溫度日變化

3.2.4 漸冷期、轉(zhuǎn)暖期雙膜內(nèi)溫度變化

漸冷期（圖4a）雙膜內(nèi)平均溫度在豐雪年和枯雪年變化趨勢基本一致，隨著外界氣溫的變化，在夜間下降，白天上升，但兩者間差異明顯。由圖可知，在豐雪年的漸冷期，雙膜內(nèi)平均溫度較膜外大氣溫度升高了4.1℃，在夜間（21—11時(shí)）較外界氣溫升高3.3～3.9℃，白天（12—20時(shí)）的增溫幅度則在3.7～6.4℃；在枯雪年雙膜內(nèi)平均溫度較膜外大氣溫度升高4.2℃，但雙膜內(nèi)平均溫度日變化幅度較豐雪年大，是因?yàn)樵诳菅┠暌归g雙膜內(nèi)平均溫度較外界氣溫升高幅度較小在2.7～3.5℃，而白天升高的幅度卻較豐雪年大為3.0～9.0℃。

轉(zhuǎn)暖期（圖4b）雙膜內(nèi)平均溫度在枯雪年日變化幅度遠(yuǎn)較豐雪年大，雙膜內(nèi)平均溫度在豐雪年和枯雪年分別比外界平均氣溫升高了2.9℃和3.7℃。在豐雪年夜間（21—09時(shí)）增溫在1.2℃，枯雪年則只比外界平均氣溫升高了0.2℃；豐雪年的白天升溫幅度為0.5～8.3℃，枯雪年則為1.4～13.0℃。說明枯雪年的轉(zhuǎn)暖期間雙膜內(nèi)白天增溫效應(yīng)較豐雪年大，更易產(chǎn)生春季高溫?zé)岷Α?/p>

圖4 漸冷期（a）、轉(zhuǎn)暖期（b）雙膜內(nèi)溫度日變化

3.2.5 漸冷期雙膜內(nèi)最低溫度變化

在豐雪年的漸冷期（圖5a），雙膜內(nèi)最低溫度與外界最低氣溫間存在顯著差異。外界最低氣溫為-12.1～0.2℃，雙膜內(nèi)為-1.4～2.8℃，平均增溫4.5℃。2012年11月8日阜康出現(xiàn)降溫降雪天氣，11日最低氣溫降至-12.1℃，雙膜內(nèi)最低溫度在-0.6℃，增溫效應(yīng)明顯。

在枯雪年的漸冷期（圖5b）則由于冷空氣活動(dòng)較少，外界最低氣溫較豐雪年高，為-8.9～2.1℃，但雙膜增溫效應(yīng)卻較豐雪年弱，雙膜內(nèi)最低溫度為-3.8～4.3℃，平均增溫3.8℃。

3.2.6 轉(zhuǎn)暖期雙膜內(nèi)最高溫度變化

轉(zhuǎn)暖期雙膜內(nèi)最高溫度在豐雪年和枯雪年均呈現(xiàn)與外界最高氣溫一致的變化趨勢（圖6），兩者間差異顯著。春季由于外界氣溫的快速回升，雙膜內(nèi)最高溫度也隨之迅速上升，但在枯雪年雙膜增溫幅度遠(yuǎn)較豐雪年大，雙膜內(nèi)最高溫度在豐雪年平均增加7.8℃，在枯雪年則增加了13.3℃。

從3月下旬開始，豐雪年的2 a內(nèi)有11 d最高溫度在30℃以上，但沒有超過35℃；枯雪年的2 a中則有21 d最高溫度在30℃以上，其中35℃以上的有3 d，分別出現(xiàn)在2014年4月5日為36.0℃、2015年3月23日為35.2℃和2015年4月7日為36.2℃。

圖5 漸冷期雙膜內(nèi)外最低溫度變化

圖6 轉(zhuǎn)暖期雙膜內(nèi)外最高溫度變化

3.3 雙膜內(nèi)地下根系附近地溫的變化

3.3.1 雙膜內(nèi)地下根系附近寒冷期地溫的變化

北疆葡萄根系的主要分布層在地下20～40 cm處[10]，但因葡萄越冬期土壤溫度一般都是隨深度增加而升高的，而葡萄根系即使受凍也是表層根系受凍，因此僅對葡萄雙膜內(nèi)20 cm根系處溫度變化進(jìn)行分析。圖7是葡萄越冬寒冷期雙膜內(nèi)20 cm根系附近最低溫度、外界最低氣溫及積雪深度在豐雪年和枯雪年的變化情況，t統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)結(jié)果表明，雙膜內(nèi)20 cm根系附近最低溫度與外界最低氣溫間存在明顯差異，雙膜增溫效果明顯。從圖7可以看出，在豐雪年的寒冷期，雙膜內(nèi)20 cm根系處最低溫度為-1.3～2.7℃，較外界最低氣溫升高1.9～27.5℃，平均增溫15.0℃；枯雪年則為-4.0～2.1℃，較外界最低氣溫升高5.1～24.5℃，平均增溫14.2℃。

相關(guān)分析表明，寒冷期雙膜內(nèi)20 cm根系處最低溫度在豐雪年和枯雪年與積雪深度均呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.752 7和-0.688 7，說明在整個(gè)寒冷期雙膜內(nèi)20 cm根系處最低溫度隨著積雪深度的增加呈下降趨勢，這是因?yàn)槎痉e雪深度的增加都是由于降雪降溫天氣引起，隨著外界氣溫的降低，雙膜內(nèi)20 cm根系處最低溫度也會(huì)緩慢下降。

圖7 雙膜內(nèi)地下20 cm根系附近寒冷期最低地溫的變化

分析發(fā)現(xiàn)，在豐雪年的2015年12月11—12日阜康降暴雪，雪深達(dá)到24 cm，因?yàn)楹裱┍坏谋刈饔?，即?2月18日外界最低氣溫降至-24.0℃，雙膜內(nèi)20 cm根系處最低溫度也未明顯下降，仍保持在0℃以上；2016年1月18—19日阜康再次出現(xiàn)降雪降溫天氣，至1月26日最低氣溫降至-28.2℃，積雪深度20 cm，雙膜內(nèi)20 cm根系處最低溫度仍在-0.7℃。而在枯雪年的2014年12月17日，雪深只有12 cm，當(dāng)外界最低氣溫降至-26.0℃時(shí)，雙膜內(nèi)20 cm根系處最低溫度已達(dá)到-1.5℃；而在2015年1月25日的降雪降溫天氣后，1月30日外界最低氣溫降至-24.4℃，積雪深度15 cm，雙膜內(nèi)20 cm根系處最低溫度在2月3日降至-4.0℃。說明在葡萄覆膜越冬的寒冷期初期若能有一場大的降雪天氣過程，積雪深度達(dá)到15 cm以上可大幅提高整個(gè)寒冷期雙膜保溫效應(yīng)；反之若遇降溫強(qiáng)而降雪少的年份，則雙膜保溫效果較豐雪年略差。

3.3.2 雙膜內(nèi)地下根系附近漸冷期、轉(zhuǎn)暖期地溫的變化

在漸冷期，豐雪年和枯雪年雙膜內(nèi)20 cm根系處地溫均隨外界最低氣溫下降緩慢下降。在轉(zhuǎn)暖期，豐雪年和枯雪年雙膜內(nèi)20 cm根系處溫度升至0℃以上的日期分別在3月21日和3月20日；葡萄根系生長的最適溫度是7～10℃[1]，雙膜內(nèi)20 cm地溫在豐雪年和枯雪年升至7℃以上的日期則分別在3月25日和3月30日，豐雪年20 cm根系處地溫在轉(zhuǎn)暖期上升至葡萄根系最適生長溫度的日期較枯雪年早5 d。

雙膜內(nèi)40 cm根系處溫度升至0℃以上的日期在豐雪年和枯雪年分別是3月22日和3月23日；升至7℃以上的日期則分別在3月26日和4月10日，豐雪年比枯雪年提前14 d。

4 雙膜內(nèi)溫度預(yù)報(bào)模型

4.1 相關(guān)性分析

葡萄越冬采用雙膜覆蓋法以太陽能為熱量來源與外界進(jìn)行著熱量交換，但又是一個(gè)相對封閉的系統(tǒng)。通過對葡萄越冬期不同時(shí)段雙膜內(nèi)最高溫度和最低溫度與外界當(dāng)天和前一天的日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、積雪深度及日照時(shí)數(shù)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，得出其相關(guān)程度。

相關(guān)性分析結(jié)果表明，雙膜內(nèi)最低溫度在寒冷期與外界當(dāng)天及前一天的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫均呈顯著正相關(guān)（通過0.05的顯著性水平檢驗(yàn)，下同）；在漸冷期與外界當(dāng)天及前一天的平均氣溫和最低氣溫呈顯著正相關(guān)，與當(dāng)天及前一天的日照時(shí)數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)；在轉(zhuǎn)暖期則與外界當(dāng)天及前一天的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫及前一天的日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)。雙膜內(nèi)最高溫度在轉(zhuǎn)暖期與外界當(dāng)天及前一天的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫及日照時(shí)數(shù)均呈顯著正相關(guān)。

4.2 相關(guān)模型的建立

利用2012年11月—2015年12月葡萄越冬期間雙膜內(nèi)外逐日氣象資料，采用逐步回歸方法，以通過0.05顯著性水平檢驗(yàn)的因子為自變量，分別建立雙膜內(nèi)寒冷期、漸冷期和轉(zhuǎn)暖期最低溫度及轉(zhuǎn)暖期最高溫度與外界氣象要素的相關(guān)模型。預(yù)報(bào)模型均通過了0.01的顯著性水平檢驗(yàn)。

利用表1中的相關(guān)模型分別對2012年11月—2015年12月葡萄越冬不同時(shí)段雙膜內(nèi)最低溫度和轉(zhuǎn)暖期雙膜內(nèi)最高溫度進(jìn)行回代檢驗(yàn)。雙膜內(nèi)最低溫度在寒冷期的擬合平均誤差為1.9℃，在漸冷期為0.8℃，在轉(zhuǎn)暖期則為1.6℃；雙膜內(nèi)最高溫度在轉(zhuǎn)暖期的擬合平均誤差為3.0℃。

利用表1中的相關(guān)模型，分別對2015年11月—2016年4月10日不同時(shí)段雙膜內(nèi)最低溫度和最高溫度進(jìn)行預(yù)報(bào)檢驗(yàn)。雙膜內(nèi)最低溫度在寒冷期、漸冷期和轉(zhuǎn)暖期的預(yù)報(bào)平均誤差分別為1.3、0.8和2.1℃。轉(zhuǎn)暖期雙膜內(nèi)最高溫度的預(yù)報(bào)平均誤差則在4.0℃。

表1 雙膜內(nèi)不同時(shí)段溫度預(yù)報(bào)模型

5 討論

5.1 葡萄雙層覆膜防寒越冬中的高溫?zé)岷?/p>

對采取覆蓋越冬的葡萄雙膜內(nèi)溫度和地溫實(shí)驗(yàn)資料分析表明，阜康葡萄采取雙膜覆蓋法在豐雪年和枯雪年均可安全越冬，基本不存在凍害的問題。但是在轉(zhuǎn)暖期卻存在雙膜內(nèi)最高溫度隨外界氣溫快速回升高達(dá)35℃以上的情況，從而造成少量葡萄枝條發(fā)霉的高溫危害。試驗(yàn)果園葡萄雙膜內(nèi)最高溫度在豐雪年的2012/2013年和2015/2016年的轉(zhuǎn)暖期雖然分別有4 d和7 d達(dá)到30℃以上，但沒有出現(xiàn)高溫?zé)岷Αｋp膜內(nèi)最高溫度在枯雪年的2013/2014年有13 d達(dá)到了30℃以上，其中4月5日甚至超過了35℃，但并未出現(xiàn)枝條發(fā)霉的現(xiàn)象；2014/2015年雙膜內(nèi)最高溫度超過30℃的日子雖然只有8 d，但其中有2 d超過了35℃，從而造成當(dāng)年葡萄有少量枝條出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象。

李銀芳認(rèn)為，春季當(dāng)最高氣溫穩(wěn)定在5℃時(shí)應(yīng)該放邊降溫[1]，但據(jù)阜康試驗(yàn)區(qū)葡萄園果農(nóng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，在當(dāng)?shù)夭扇‰p膜覆蓋越冬的葡萄在4月上旬揭膜最合適，在轉(zhuǎn)暖期雙膜內(nèi)最高溫度在35℃以下時(shí)，對葡萄的生長沒有大的影響，此時(shí)若過早放邊降溫，葡萄會(huì)出現(xiàn)枝條抽干現(xiàn)象。

分析觀測資料發(fā)現(xiàn)，阜康葡萄在2013—2016年春季最高氣溫穩(wěn)定通過5℃的時(shí)間分別是3月13日、3月16日、3月6日和3月16日，此時(shí)外界最高氣溫雖已穩(wěn)定通過5℃，膜內(nèi)最高溫度已達(dá)到12℃以上，但膜內(nèi)地溫卻回升緩慢。以2015年春季為例，3月6日，最高氣溫在5.6℃，此時(shí)膜內(nèi)最高溫度已達(dá)19.5℃，但膜內(nèi)和膜外的20～40 cm葡萄根系處溫度仍在0℃以下，膜外20 cm和40 cm處溫度升至0℃以上的日期分別是3月11日和3月10日，膜內(nèi)則到3月20日和3月23日才升至0℃以上。此時(shí)若放邊降溫，葡萄根系在冰凍狀態(tài)下不能吸水補(bǔ)充，就會(huì)造成嚴(yán)重枝條抽干。這與董海虎[11]等在吐魯番開展的葡萄免土埋越冬試驗(yàn)中春季到揭被時(shí)段覆蓋物下白天升溫快，根系環(huán)境溫度上升緩慢的結(jié)果一致。

在進(jìn)行葡萄雙層覆膜防寒越冬時(shí)，為避免葡萄芽眼直接挨著塑料薄膜遭受凍害或者春季灼傷，要先在下架的葡萄枝蔓上鋪一層草簾覆蓋物，正是這層草簾在春季的遮蔭效果，葡萄根系20～40 cm處地溫回升緩慢，從而不能提前揭膜降溫，造成在枯雪年少量葡萄枝條出現(xiàn)高溫?zé)岷ΑＲ鉀Q這個(gè)問題，可通過使用冬剪下來細(xì)軟的葡萄枝蔓、玉米秸桿等作為覆蓋物，減少春季遮蔭效果，使陽光能透過薄膜和覆蓋物直射，從而使地溫快速回升，揭膜時(shí)間提前，有效避免春季的高溫?zé)岷Α?/p>

5.2 葡萄雙層覆膜防寒越冬法如何應(yīng)對倒春寒

阜康葡萄傳統(tǒng)土埋法一般在4月中旬開墩，在正常年份開墩過晚枝蔓會(huì)在土內(nèi)萌芽，出土?xí)r幼芽易受損傷，同時(shí)枝蔓易被病菌侵害，不利于萌芽?！皻夂蜃兣眱H為一種趨勢[12]，在此背景下，極端天氣氣候事件給特色林果造成的災(zāi)害頻繁發(fā)生[13]，寧夏釀酒葡萄也經(jīng)常遭遇4月下旬倒春寒危害[14]。而阜康春季冷空氣活動(dòng)頻繁，近35 a在4—5月就出現(xiàn)過24次不同強(qiáng)度的倒春寒天氣，其中倒春寒出現(xiàn)在4月的占83%。葡萄開墩后如遇春季倒春寒天氣，易受霜凍危害。

雙膜覆蓋越冬法的揭膜時(shí)間可根據(jù)天氣變化情況靈活掌握，待天氣預(yù)報(bào)春季不會(huì)再出現(xiàn)強(qiáng)降溫天氣后再撤除覆蓋物可有效地避免葡萄遭受倒春寒危害。比如2014年“4·23”寒潮天氣中，阜康市城關(guān)鎮(zhèn)果農(nóng)就根據(jù)氣象局的預(yù)報(bào)推遲當(dāng)年揭膜時(shí)間，從而有效地避免了強(qiáng)降溫天氣給葡萄造成凍害。但若倒春寒天氣發(fā)生的時(shí)候較晚，延遲揭膜則會(huì)出現(xiàn)高溫?zé)岷ΑＭ瑫r(shí)也不排除遇早開春年份，雙膜內(nèi)溫度過高而不得不提前揭膜的情況，在氣候異常年份就會(huì)出現(xiàn)因揭膜時(shí)間不當(dāng)，剛好遭遇倒春寒危害的情況。

6 結(jié)論

（1）寒冷期的豐雪年，雙膜內(nèi)平均溫度為-1～-2℃，最低溫度為1.7～-4.5℃，雪被保溫效果明顯；枯雪年雙膜內(nèi)平均溫度白天上升，夜間下降，在夜間（21—10時(shí)）較外界氣溫提高了8.6～9.1℃，而白天（11—20時(shí)）溫度的增幅也為6.9～8.4℃。最低溫度在0.3～-9.2℃之間，葡萄可安全越冬。

（2）雙膜內(nèi)20 cm葡萄根系處最低溫度增溫明顯，豐雪年為-1.3～2.7℃，較外界最低氣溫增溫幅度為1.9～27.5℃；枯雪年為-4.0～2.1℃，增溫幅度為5.1～24.5℃。在轉(zhuǎn)暖期，豐雪年雙膜內(nèi)20 cm根系處地溫升至葡萄根系最適生長溫度的日期較枯雪年早5 d；40 cm根系處則提前了14 d。

（3）雙膜覆蓋越冬中存在春季轉(zhuǎn)暖期20～40 cm根系溫度回升緩慢，而膜內(nèi)白天升溫過快致少量葡萄枝條發(fā)霉的現(xiàn)象，可通過使用透光性好的覆蓋物，減少遮蔭效果，從而使地溫快速回升，揭膜時(shí)間提前，避免春季的高溫?zé)岷?。但選用透光性好的覆蓋物也有可能導(dǎo)致雙膜內(nèi)白天升溫幅度進(jìn)一步加大引發(fā)高溫?zé)岷Γ@尚需進(jìn)一步的實(shí)踐研究，依據(jù)研究成果指導(dǎo)果農(nóng)根據(jù)天氣情況適時(shí)掌握揭膜時(shí)間，及時(shí)揭膜，趨利避害。

（4）雙膜覆蓋越冬法可根據(jù)天氣變化情況靈活掌握揭膜和覆膜時(shí)間，有效避免葡萄遭受倒春寒危害。

[1] 李銀芳，潘伯榮，阿迪力·吾彼爾，等.吐魯番葡萄覆膜越冬新法分析[J] .農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2014，35（4）：481-487.

[2] 郭銳.西北戈壁條件下葡萄越冬保護(hù)技術(shù)研究初報(bào)[J] .甘肅農(nóng)業(yè)科技，2008，（12）：11-12.

[3] 楊舉芳，樊新燕，季楓，等.石河子墾區(qū)蟠桃越冬不同覆蓋方式的安全性對比試驗(yàn)[J] .沙漠與綠洲氣象，2012，6（2）：63-65.

[4] 汪心泉，葛慶福，孟廣鳳.覆蓋塑膜防護(hù)紅地球葡萄越冬的方法和效果[J] .落葉果樹，2005（1）：61．

[5] 李銀芳，潘伯榮，孫永強(qiáng)，等.果樹越冬不同覆蓋方法的成本計(jì)算[J] .北方園藝，2012，（14）：197-200.

[6] 李銀芳，潘伯榮，阿迪力·吾彼爾，等.天山北坡蟠桃越冬覆膜新法的效果評價(jià)[J] .北方園藝，2015，（09）：23-27.

[7] 黃嘉佑.氣象統(tǒng)計(jì)分析與預(yù)報(bào)方法[M] .北京：氣象出版社，2004：18-20.

[8] 李銀芳，潘伯榮，阿迪力·吾彼爾，等.天山北坡降雪對葡萄越冬不同覆膜效果的影響[J] .干旱區(qū)資源與環(huán)境，2015，29（5）：132-137.

[9] 李銀芳，潘伯榮，阿迪力·吾彼爾,等.葡萄越冬雙層覆膜技術(shù)增產(chǎn)原因初探[J] .干旱區(qū)資源與環(huán)境，2016，30（2）：110-116.

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

[11] 董海虎，譚秀蘭，黨軍，等.吐魯番葡萄免土埋越冬技術(shù)試驗(yàn)分析[J] .沙漠與綠洲氣象，2008，2（5）：56-58.

[12] 張山清，普宗朝，尹仔鋒，等.1979—2012年庫爾勒市氣溫變化對香梨產(chǎn)量的影響[J] .沙漠與綠洲氣象，2014，8（4）：69-74.

[13] 唐秀，王建林，李健麗,等.2014年4月強(qiáng)寒潮天氣對阿勒泰地區(qū)沙棘花期凍害的影響分析[J] .沙漠與綠洲氣象，2015，9（4）：50-54.

[14] 蘇占勝.寧夏釀酒葡萄產(chǎn)量與氣象條件的關(guān)系[J] .干旱氣象，2012，30（1）：59-65.

Effect Analysis of Covered Double Film Experiment to Overwintering Grapes in Fukang

MA Yan1，MA Hongliang1，LI Qi2，XIN Heping1，MA Yuying2
（1.Fukang Meteorological Bureau，F(xiàn)ukang 831500，China；2.Changji Meteorological Bureau，Changji 831100，China）

Experiment of covered double film to overwintering grapes in Fukang showed that the heat preserved effect of bilayer plastic film was significant in abundant snow years,and the average temperature under double covered film increasing by 11.3℃,and the lowest temperature under double covered film ranged from 1.7 to-4.5℃.The average temperature under double covered film was increasing by 8.3℃in dry snow years,and the lowest temperature under double covered film ranged from 0.3 to-6.2℃,the grapes can safely overwintering.The lowest ground temperature under 20 cm in the double covered film was increasing by 15.0℃in abundant snow years,and increasing by 14.2℃in dry snow years,respectively.The main factors affecting the temperature under double covered film were average temperature,maximum temperature,minimum temperature and sunshine hours.Analysis showed that high transparence light covering material should be selected to make the ground temperature under double covered film rise rapidly,advancing uncovering film time could decrease high temperature damage to grapevines.Mastering uncovering and covering film times under different meteorological conditions could effectively help grapevines to avoid the last spring cold.

grape；double covered film；overwintering；meteorological conditions；Fukang

S42

B

1002-0799（2017）01-0087-08

10.12057/j.issn.1002-0799.2017.01.012

2016-05-25；

2016-07－25

昌吉州氣象局項(xiàng)目“雙膜覆蓋果樹安全越冬實(shí)用技術(shù)推廣應(yīng)用”資助。

馬燕（1976-），女（回族），高級工程師，主要從事氣象服務(wù)和應(yīng)用氣象工作。E-mail：yanzi1226@126.com

馬燕，馬洪亮，李奇,等.阜康葡萄雙層覆膜防寒越冬效果分析[J] .沙漠與綠洲氣象，2017，11（1）：87-94.