大荔冬棗的自然休眠和需冷量初探

韓蓓蓓，李 東，雪 婷，張 顥

(1.渭南市氣象局，陜西渭南 714000；2.秦嶺和黃土高原生態(tài)環(huán)境氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710016；3.大荔縣氣象局，陜西大荔 715100)

果樹需冷量是指落葉果樹的自然休眠狀態(tài)被打破，開始萌芽時(shí)所需有效低溫時(shí)數(shù)。休眠也是落葉果樹進(jìn)行下一個(gè)生長發(fā)育環(huán)節(jié)所必須經(jīng)歷的重要時(shí)段，對果樹后期能否正常開花結(jié)果尤為重要[1-3]。已有研究表明：同一品種落葉果樹因栽培在不同地區(qū)，其越冬花芽分化所需的需冷量均存在較大差異[4-6]。李淑珍[7]研究表明，吉林、黑龍江和內(nèi)蒙等地區(qū)不同溫室大棚種植甜櫻桃的扣棚時(shí)間均為10月1—20日。陳茂銓[8]等研究表明，浙西南地區(qū)12種桃樹品種測定需冷量均應(yīng)采用猶他模型，而需熱量均應(yīng)采用生長度天模型為宜，并得出桃樹花芽休眠需冷與開花需熱量存在顯著負(fù)相關(guān)。姜衛(wèi)兵等[9]研究表明：同一品種的落葉果樹栽培在不同地區(qū)，不僅休眠解除的時(shí)間不同，需冷量也存在較大的差異，因而不同地區(qū)、不同栽培設(shè)施的落葉果樹需冷量均應(yīng)重新測定。近年來大荔縣冬棗種植總面積和設(shè)施種植面積均不斷增加，其產(chǎn)量和產(chǎn)值分別突破40萬噸，50億元，且大荔縣在2014年就取得國家地理標(biāo)志“大荔·冬棗”認(rèn)證，目前冬棗產(chǎn)業(yè)已成為大荔農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快的先導(dǎo)性、支柱性產(chǎn)業(yè)，但每年大棚冬棗因管理措施不同其經(jīng)濟(jì)效益也存在顯著差異。本文開展大荔冬棗需冷量本地化研究，對大荔冬棗花芽休眠低溫需冷量進(jìn)行試驗(yàn)測定，以期得出大荔冬棗需冷量本地化指標(biāo)，為大荔冬棗高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)設(shè)施栽培和果樹管理提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

所用數(shù)據(jù)為大荔縣一般國家氣象站1980—2017年逐日平均氣溫，來源于陜西省氣象局。實(shí)驗(yàn)于2016—2017年在渭南市大荔縣朝邑鎮(zhèn)平羅村尊天現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)進(jìn)行，園內(nèi)地勢平坦，土壤質(zhì)地良好，排灌通暢。選擇生長發(fā)育良好、整齊一致的大荔冬棗樹體為試材，樹齡為5～10 a的成齡樹。

1.2 方法

1.2.1 供試冬棗品種自然休眠結(jié)束期的確定 自然休眠結(jié)束期測定參照王力榮方法[10]。試驗(yàn)從2016年11月25日開始，選取生長發(fā)育良好的一年生枝條每隔2 d采樣。在試驗(yàn)測定過程中，利用大荔縣國家一般氣象站日平均氣溫記錄統(tǒng)計(jì)露地條件下氣溫變化情況；并對枝條花芽萌芽率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，枝條花芽萌芽最低標(biāo)準(zhǔn)為花芽頂端鱗片開裂、露綠，葉伸出。當(dāng)萌芽率超過75%時(shí)，采樣日期被作為大荔冬棗自然休眠結(jié)束期。

1.2.2 需冷量模型 采用三種需冷量模型(≤7.2 ℃模型、0～7.2 ℃模型、猶他模型)統(tǒng)計(jì)分析大荔冬棗需冷量。①≤7.2 ℃模型:統(tǒng)計(jì)果樹自然休眠結(jié)束時(shí)經(jīng)歷7.2 ℃以下的低溫小時(shí)數(shù)。②0～7.2 ℃模型:統(tǒng)計(jì)果樹自然休眠結(jié)束時(shí)經(jīng)歷0～7.2 ℃低溫的小時(shí)數(shù)(不包括0 ℃)。③猶他模型:統(tǒng)計(jì)果樹自然休眠結(jié)束時(shí)累積的冷溫單位,溫度與冷溫單位轉(zhuǎn)化[11]參照表1。其中≤7.2 ℃模型與0～7.2 ℃模型均以當(dāng)年秋季日平均氣溫穩(wěn)定通過7.2 ℃的日期為起點(diǎn)；而猶他模型以秋季負(fù)累積低溫達(dá)到最大值時(shí)的日期為起點(diǎn)。

表1 猶他模型中溫度(t)與冷溫單位轉(zhuǎn)換

2 結(jié)果與分析

2.1 冬棗采樣時(shí)間確定

根據(jù)大荔縣1980—2015年日平均氣溫資料，采用5 d滑動平均法得出大荔縣近36 a秋季日平均氣溫穩(wěn)定≤7.2 ℃的初始日期。從每年秋季第一次日平均氣溫≤7.2 ℃的日期向前推4 d，計(jì)算日平均氣溫的平均值(5 d為1組)。沿時(shí)間序列依次計(jì)算每組日平均氣溫，從日平均氣溫≤7.2 ℃的第一組數(shù)據(jù)中，選取該組第一日的日期為穩(wěn)定通過≤7.2 ℃的初始日期。由表2可知，大荔縣近36年來日平均氣溫穩(wěn)定通過7.2 ℃的平均初始日期為11月14日，最早出現(xiàn)在11月3日(1987年)，最晚出現(xiàn)在11月25日(2015年)?？梢姶罄罂h日平均氣溫通過7.2 ℃的初始日期變化幅度大，其中穩(wěn)定通過7.2 ℃初始日期出現(xiàn)在11月上旬有11 a，中旬有21 a，下旬有5 a。根據(jù)統(tǒng)計(jì)得出大荔縣2016年日平均氣溫穩(wěn)定通過7.2 ℃初始日期為11月18日，故本實(shí)驗(yàn)從穩(wěn)定通過7.2 ℃的日期后開始采樣，開始采樣的時(shí)間為11月25日。

2.2 冬棗萌芽率

參照王力榮實(shí)驗(yàn)方法，對大荔冬棗枝條萌芽率進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，2016年大荔冬棗枝條的萌芽率隨著低溫累積呈現(xiàn)逐步增加的趨勢，其中12月7日之前的大荔冬棗枝條均未萌芽，9—13日采回的冬棗枝的萌芽率小于50%，15日之后采回的冬棗枝萌芽率開始大于50%，19日采回冬棗枝的萌芽率均大于75%。結(jié)果表明12月19日之前大荔冬棗枝條低溫累積量已經(jīng)滿足，能夠順利通過自然休眠。

表2 1980—2015年大荔縣日平均氣溫穩(wěn)定通過≤7.2 ℃的初始日期

2.3 冬棗需冷量的確立

利用2016年大荔國家一般氣象站小時(shí)平均氣溫?cái)?shù)據(jù)，分別采用三種需冷量模型統(tǒng)計(jì)大荔冬棗需冷量。其中≤7.2 ℃模型計(jì)算得出的需冷量最大，達(dá)到446 h；0～7.2 ℃模型得出的需冷量為317 h；猶他模型參照表1中的標(biāo)準(zhǔn)將溫度轉(zhuǎn)化為冷溫，最終統(tǒng)計(jì)得出需冷量為321 h。三種模型統(tǒng)計(jì)得出的大荔冬棗需冷量各不相同，≤7.2 ℃模型與其他兩種模型統(tǒng)計(jì)的需冷量差異較大。0～7.2 ℃模型和猶他模型計(jì)算得出的需冷量不僅較為一致，而且與大荔冷棚冬棗經(jīng)驗(yàn)扣棚時(shí)間一致性較好，因此，大荔冬棗需冷量為319 h左右。根據(jù)需冷量得出大荔冬棗日光溫室大棚栽培的最早扣棚時(shí)間為12月19日前后為宜。在大荔冬棗設(shè)施栽培和南方地區(qū)引種大荔冬棗栽培過程中，測定大荔冬棗需冷量時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用0～7.2 ℃模型和猶他模型。

3 討論

通過試驗(yàn)方法，分析得出適宜大荔冬棗需冷量統(tǒng)計(jì)的模型是0～7.2 ℃模型和猶他模型。大荔冬棗需冷量也就是大荔冬棗解除自然休眠時(shí)有效低溫累積的最少量，能夠指導(dǎo)當(dāng)?shù)卮罄蠖瑮棶a(chǎn)業(yè)種植和溫室大棚管理，使冬棗大棚盡量早扣棚、早上市，增加農(nóng)民收益。大荔縣日平均氣溫通過7.2 ℃的初始日期變化幅度大，因此每年冬棗扣棚時(shí)間需要根據(jù)冬棗需冷量推算得出。由于實(shí)驗(yàn)室模擬的環(huán)境條件與自然環(huán)境條件仍然存在一定差異，后期將結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)一步細(xì)化不同種植模式，給出大荔縣大棚冬棗設(shè)施栽培中扣棚(或覆膜加溫)時(shí)間。