基于歷史資料的懷化柑桔產(chǎn)區(qū)凍害分析與防御途徑探討

孫太權(quán)，孫太安

（1.懷化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 懷化418000；2.懷化市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖南 懷化418000）

凍害是主要的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，柑桔等作物常因低溫凍害而遭受巨大的損失。懷化市位于湖南省西南部，地處云貴高原向江南丘陵的過渡地帶，屬于典型的亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)山區(qū)氣候，適宜柑桔等果樹生長(zhǎng)，是中國(guó)柑桔優(yōu)勢(shì)區(qū)域布局規(guī)劃中的“鄂西—湘西柑桔帶”的重要組成部分［1］、全國(guó)最大的冰糖橙生產(chǎn)基地，年產(chǎn)各類柑桔近200萬t，迄今已有3 000多年種植歷史［2］。柑桔種植令不少山區(qū)果農(nóng)致富，但由于懷化屬于柑桔避凍栽培區(qū)劃中的第二類與第三類區(qū)［3］，存在著發(fā)生周期性凍害的隱患，近100年來周期性凍害時(shí)有發(fā)生，給懷化柑桔產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。周期性低溫凍害是當(dāng)?shù)馗探郛a(chǎn)業(yè)化發(fā)展中必須要面對(duì)和解決的問題［4］。為此，筆者通過對(duì)100余年來相關(guān)歷史資料進(jìn)行梳理分析，找出懷化柑桔凍害成因，并提出應(yīng)對(duì)策略，旨在為今后柑桔防凍避災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)和參考。

1 材料和方法

1.1 資料來源

資料來源于懷化市1913-2019年有關(guān)柑桔凍害災(zāi)情的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括該期間的《湖南省黔陽(yáng)地區(qū)柑桔凍害調(diào)查報(bào)告》《黔陽(yáng)地區(qū)柑桔》《黔陽(yáng)地區(qū)果樹資源》《懷化市經(jīng)濟(jì)作物區(qū)劃》書籍資料，以及相關(guān)災(zāi)情報(bào)告等。

1.2 柑桔凍害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

共分5級(jí)。0級(jí)：葉片基本正常，落葉少，枝梢無損，產(chǎn)量基本無影響；1級(jí)凍害：25%以下葉片枯黃脫落，一年生枝基本無傷，對(duì)當(dāng)年樹勢(shì)與產(chǎn)量稍有影響；2級(jí)凍害：50%以上葉片枯黃脫落，一年生枝少數(shù)凍傷，對(duì)當(dāng)年產(chǎn)量有一定影響；3級(jí)凍害：75%以上葉片枯黃脫落，一年生枝多數(shù)凍傷，主干無傷或微傷，樹勢(shì)傷害嚴(yán)重，當(dāng)年無產(chǎn)量；4級(jí)凍害：葉片全部枯死脫落，主干受凍嚴(yán)重，整株死亡或整株有死亡的可能。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

通過搜集和梳理懷化歷史上的柑桔凍害資料，運(yùn)用文獻(xiàn)研究法和Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、比較和分析，得出能揭示柑桔凍害規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

2 結(jié)果與分析

2.1 懷化柑桔凍害發(fā)生頻率與周期分析

在1913-2019年的107年間，懷化柑桔產(chǎn)區(qū)共計(jì)發(fā)生有記錄的凍害11次（表1），平均9.7年1次，其中大凍害為17.8年1次，特大凍害為53.5年1次?；糁螄?guó)等學(xué)者［5］研究認(rèn)為長(zhǎng)江中下游地區(qū)柑桔凍害存在準(zhǔn)10年周期，張力田［6］認(rèn)為大凍害有11年左右的周期。雖然懷化柑桔產(chǎn)區(qū)凍害“平均9.7年1次”，但并不意味著每隔10年左右時(shí)間就必定會(huì)出現(xiàn)一次。從表1和圖1可以看出，懷化柑桔產(chǎn)區(qū)凍害的發(fā)生并不遵循特定周期，其相鄰兩次凍害的間隔周期2～28年不等。如1953-1972年20年間 就 出 現(xiàn)5次凍害，每10年 中就發(fā)生2.5次凍 害；1913-1952年40年間 共 出現(xiàn)3次 凍 害，每10年中發(fā)生0.75次凍害；而在1993-2019年27年間僅發(fā)生1次凍害。由此可見，柑桔凍害的發(fā)生往往是隨機(jī)性的、突發(fā)性的與難以預(yù)見性的，千萬不能心存僥幸，麻痹大意。

表1 1913-2019年懷化柑桔發(fā)生凍害情況

歷史上的1977年特大冰凍發(fā)生在1976年12月下旬至翌年2月中旬（冬至到雨水前），2008年特大冰凍發(fā)生在2008年1月中旬至2月中旬（小寒至雨水前），兩次特大冰凍均發(fā)生在隆冬期至早春發(fā)生期，短時(shí)期內(nèi)氣溫驟降，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)生范圍廣，產(chǎn)區(qū)干群普遍思想準(zhǔn)備不足。如1976年底，因大批勞力冬修水利，致使桔園防凍措施沒有跟上，導(dǎo)致1977年柑桔受凍嚴(yán)重，有的園區(qū)遭致毀滅性損失，柑桔受凍株數(shù)、凍死株數(shù)的比重分別達(dá)到90%、32%以上［7］，使柑桔種植面積由1976年的5 454.7 hm2降至1977年的3 760 hm2，產(chǎn)量由1976年的3.08萬t降至1977年的0.08萬t，減產(chǎn)97.4%，其中柑桔主產(chǎn)縣洪江市（原黔陽(yáng)縣）產(chǎn)量由1976年的8 845.6 t降至1977年的60.9 t，減產(chǎn)99.2%；2008年特大冰凍，柑桔受災(zāi)面積5.85萬hm2，受災(zāi)率達(dá)84%，產(chǎn)量減少21.7萬t，減產(chǎn)32.4%。

因此，端正對(duì)所謂柑桔周期性凍害的認(rèn)識(shí)，有助于在思想上牢固樹立常備不懈的防凍意識(shí)，主動(dòng)采取防御措施，確保柑桔安全越冬。

2.2 柑桔凍害成因分析

2.2.1 氣象條件

低溫強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間是影響柑桔凍害的決定因子。懷化低溫冰凍一般在12月底至1月中旬以前開始出現(xiàn)，最早在11月下旬出現(xiàn)。如芷江縣1956年11月25日出現(xiàn)了持續(xù)5 h霧淞。各地一次冰凍的持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，一般在幾小時(shí)之間，但碰到大冰凍年份，持續(xù)時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。1954-1955年冰凍，沅陵縣持續(xù)275 h 58 min，溆浦持續(xù)242 h 45 min，芷江持續(xù)231 h 27 min。1977年-5℃的低溫洪江市（原黔陽(yáng)縣）出現(xiàn)54 h，溆浦出現(xiàn)68 h；-10℃的低溫洪江市出現(xiàn)9 h，溆浦出現(xiàn)11 h；-12.1℃極端低溫洪江市只出現(xiàn)10 min，溆浦縣極端低溫-12.6℃持續(xù)3.5 h。據(jù)張養(yǎng)才等［8-9］研究，柑桔發(fā)生凍害指標(biāo)是以極端最低氣溫-5℃、-7℃、-9℃與-11℃來反映“柑桔開始受凍、輕凍害、凍害及嚴(yán)重凍害”的四個(gè)不同等級(jí)的。所以，溆浦縣柑桔凍害比洪江市重得多。

低溫凍害出現(xiàn)的形態(tài)不同，對(duì)柑桔的凍害影響也是不同。輻射降溫比平流降溫柑桔受凍嚴(yán)重。1977年特大冰凍，屬于以輻射降溫（霜凍）為主的混合降溫共同疊加的，溆浦縣1月平均低溫2.1℃，極端低溫-12.6℃，降退強(qiáng)度大而快，解凍后又連遭幾個(gè)霜凍，“凍后霜，柑桔光”，柑桔產(chǎn)量損失嚴(yán)重，比上年減產(chǎn)98.6%；2008年特大冰凍，屬平流降溫（寒潮降溫），從1月12日起至2月15日止，柑桔產(chǎn)地大部分氣溫在-2～-3℃，極端低溫-7.9℃，前后持續(xù)35 d。2月15日開始解凍，凍后氣溫回升平緩，未出現(xiàn)災(zāi)后霜凍天氣，對(duì)柑桔樹體恢復(fù)有利。溆浦縣柑桔產(chǎn)量?jī)H比上年減產(chǎn)19.5%。

2.2.2 地形地貌

地形地貌對(duì)懷化柑桔凍害的影響尤為明顯。懷化地貌輪廓自西南向北傾斜，呈一狹長(zhǎng)地帶，境內(nèi)東南部的雪峰山脈成弧形盤踞，西北部為武陵山脈所綿延，東西兩側(cè)地勢(shì)高峻，南部突起，向中、北部?jī)A斜，狀似一個(gè)向北東敝口的撮箕［10］。冬季，受蒙古高壓控制，強(qiáng)冷空氣侵入，造成柑桔凍害。以寒潮冷空氣南下必經(jīng)之道的沅陵縣、溆浦縣和冷空氣易于滯積的芷江縣、中方縣山間盆地的柑桔發(fā)生凍害較重。而北邊有山體屏障、南邊敞口的畚箕形地形，冷空氣“難進(jìn)易出”的麻陽(yáng)縣、洪江市、新晃縣凍害相對(duì)較輕。1977年特大冰凍，在沅陵北部的山區(qū)地帶和海拔較高的山區(qū)，如八面山、雪峰山，其冰凍程度嚴(yán)重，全部絕收。溆浦縣祖市殿鎮(zhèn)柳溪村屬寒潮易進(jìn)易出地貌，大凍后還保存有柑桔（大）樹342株，其中有15株枝葉無損，并于當(dāng)年開花結(jié)果。

地形地貌對(duì)凍害的影響還表現(xiàn)在：山腰比山嶺、山腳受凍輕，北向坡比南向坡受凍重。溆浦縣巖屋子灣桔園海撥380 m處的柑桔樹凍死81.7%，中部295 m處的柑桔樹凍死14.2%，下部260 m處的柑桔樹凍死45.5%。依山傍水坡地比河谷平地受凍較輕。處于大水體沿岸區(qū)域的柑桔種植園，受水體熱效應(yīng)的影響，凍害程度有一定的減緩［11-12］。溆浦縣大江口等地的桔園位于沅江河大水體沿岸，其北面有海拔800 m以上高山，山環(huán)水匯，冷空氣不易聚集，1977年最低溫度為-8℃，比溆浦縣城高4.2℃，該地受凍害程度較輕（表2）。

表2 不同地形地貌柑桔凍害情況（1977年）

2.2.3 柑桔樹體抗寒能力

柑桔樹本身就有其固有的抗寒力，品種不同，樹齡不同，其抗寒力也不同。據(jù)多年多點(diǎn)觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)，在懷化栽培的椪柑和雜柑能忍耐最低溫度為-3～-4℃，柚類臨界低溫-4℃，甜橙為-7℃，南豐蜜桔、福桔為-8℃，朱紅桔為-9℃，金柑-12℃，溫州蜜柑、甜橙中臍橙、冰糖甜橙比較耐寒，雪橙、新會(huì)橙、夏橙不太耐寒。懷化當(dāng)?shù)刂髟缘母探鄯N類品種按受害嚴(yán)重的順序依次為：椪柑、雜柑＞柚類＞大紅甜橙＞冰糖甜橙、紐荷爾臍橙＞蜜柑（寬皮桔類）（表3）。

封行的成年樹凍害比未封行的凍害輕得多，成年盛果期桔園的凍害比衰老桔園的凍害輕，尤其以幼樹為重。以枳作砧木的嫁接樹抗寒性強(qiáng)于其它砧木的嫁接樹，也顯著強(qiáng)于壓條等營(yíng)養(yǎng)繁殖方式長(zhǎng)成的植株。1969年大冰凍，溆浦縣出現(xiàn)-9.6℃低溫，該縣觀音閣鎮(zhèn)櫟林村11株枳砧甜橙，僅有1株輕度凍傷；314株甜橙壓條樹全部?jī)鰝?，其中凍?1株，嚴(yán)重凍傷160株；枳砧高度（接口高度）對(duì)柑桔凍害也有較大影響。肖育訓(xùn)［13］研究認(rèn)為，枳殼是柑桔類中耐寒性最強(qiáng)（能耐-20℃低溫）的落葉性樹種，高枳砧對(duì)桔樹的蒙導(dǎo)作用遠(yuǎn)比低枳砧大，能促使樹體盡早進(jìn)入較深度休眠狀態(tài)，從而提高樹體抗凍能力。1977年1月特大冰凍證實(shí)，枳砧高度（接口高度）越高，植株耐寒性越強(qiáng)。洪江市（原黔陽(yáng)縣）仁建村大畬坪大紅甜橙園的桔樹，接口平地面（10 cm以下）的基本上全部?jī)鏊溃唤涌?0 cm以上的保留了樹冠骨架，只死了一二年生小枝；接口高72 cm的枝葉未受凍，當(dāng)年正常開花結(jié)果（表4）。

2.2.4 栽培管理

農(nóng)業(yè)技術(shù)措施也有防寒作用。樹盤經(jīng)培土處理的抗寒防凍效果突出，凍前栽培管理水平高，樹勢(shì)健壯的桔樹，凍害發(fā)生較輕，反之則重；葉片較大，葉綠素含量高、葉片肥厚的凍害要輕于葉片小、葉綠素含量低、葉片薄的樹。1977年大冰凍中，芷江縣土橋鄉(xiāng)曉壟220株凍前栽培管理水平高、樹勢(shì)健壯并經(jīng)樹盤培土處理的甜橙樹受凍程度顯著輕于無樹盤培土處理、凍前栽培管理水平不高的桔樹，其中5株經(jīng)薄膜覆蓋的桔樹幾乎沒有受凍。另外，采取了樹干涂白、樹盤覆蓋等防護(hù)措施的凍害也較輕。

土壤的營(yíng)養(yǎng)狀況對(duì)柑桔的抗寒性也有影響。氮磷鉀配合施用的桔樹抗寒能力強(qiáng)［14］，缺N、P、K或過量都會(huì)影響柑桔的抗寒能力。2008年，辰溪縣伍家灣鄉(xiāng)銅盆洞67株實(shí)施氮磷鉀配合施肥的桔樹受凍較輕，僅有18株中（輕）度凍傷，而沒有實(shí)施配合施肥的52株桔樹凍死12株，嚴(yán)重凍傷35株。此外，病蟲防治、整形修剪、果實(shí)采摘等對(duì)柑桔的抗寒性也緊密相關(guān)。

表4 高枳砧與低枳砧甜橙抗凍性能和凍后產(chǎn)量對(duì)比（1977年）

3 防御途徑探討

凍害是自然現(xiàn)象，在懷化柑桔產(chǎn)區(qū)發(fā)生凍害是不可避免的，同時(shí)又是難以預(yù)計(jì)的，因此不能存有任何的僥幸心理，每年都應(yīng)積極做好柑桔防凍避災(zāi)的準(zhǔn)備。在全面總結(jié)歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，對(duì)柑桔產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在問題要進(jìn)行深刻反思，進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化栽培管理措施，確保柑桔安全越冬。要使柑桔安全越冬，一方面須盡量改變外界環(huán)境條件使之滿足柑桔的越冬要求，另一方面要提高柑桔本身的抗寒性，使之適應(yīng)外界環(huán)境條件。

3.1 因地制宜，合理布局

懷化向北東敝口的“撮箕形”地形結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了懷化冷空氣易進(jìn)難出、低溫冰凍災(zāi)害性天氣頻繁光顧的氣候特點(diǎn)。以前由于缺乏建園規(guī)劃，致使部分柑桔園建在非適宜區(qū)及次適宜區(qū)，常年遭受低溫凍害的困擾。因此，在今后發(fā)展柑桔生產(chǎn)時(shí)，一定要尊重科學(xué)和自然規(guī)律，堅(jiān)持因地制宜、適地栽培的原則，搞好柑桔避凍區(qū)劃，合理利用良好的小氣候環(huán)境，盡量在優(yōu)生區(qū)發(fā)展，選擇在海拔350 m以下、坡度在25°以內(nèi)，最好是15°以內(nèi)，不超過30°，背風(fēng)向陽(yáng)的坡地建園，對(duì)那些低洼地和冬季霜凍嚴(yán)重區(qū)域，一定要嚴(yán)格控制發(fā)展，規(guī)避自然風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)要搞好品種的合理布局，洪江市雞公界以南區(qū)域的各縣，海拔在300～450 m地域以發(fā)展甜橙類品種為主，其它縣市和地段以發(fā)展寬皮桔類為主。溆浦縣大江口、辰溪縣柿溪鄉(xiāng)分莊腦、芷江縣新店坪鎮(zhèn)皇后灘等歷來不受凍害或受凍害較輕的地域，可發(fā)展甜橙類品種。通道縣坪陽(yáng)氣侯接近廣西，可發(fā)展夏橙類品種。

3.2 加強(qiáng)品改，調(diào)整結(jié)構(gòu)

從懷化歷史上的凍害來看，椪柑和雜柑品種凍害最重，減產(chǎn)最多。而寬皮桔類和本地選育出來的地方品種冰糖橙和大紅甜橙，凍害要較輕得多。因此，懷化柑桔生產(chǎn)今后宜突出以冰糖橙、早熟蜜柑等品種為主，加大椪柑等品種品改力度。

3.3 抓好培管，增強(qiáng)樹勢(shì)

在培管上應(yīng)充分滿足柑桔對(duì)溫、光、水、肥的要求，做到科學(xué)建園，科學(xué)進(jìn)行肥水管理，合理進(jìn)行修剪，使?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)平衡。同時(shí)要經(jīng)常注意防治病蟲害，尤其是要加強(qiáng)炭疽病、樹脂病防治［15］，增強(qiáng)樹勢(shì)，提高樹體的抗寒能力；適時(shí)采摘果實(shí)，并施足采果肥及過冬肥，在采果前重施以P、K為主的有機(jī)肥料，使之盡快恢復(fù)樹勢(shì)，進(jìn)行抗寒鍛煉，安全越冬。

3.4 改善桔園小氣候，提高桔園冬季溫度

懷化柑桔凍害多半是在大幅度平流降溫后，伴隨強(qiáng)烈輻射降溫而產(chǎn)生的凍害，提高桔園冬季溫度是防凍的根本性措施。針對(duì)懷化山區(qū)地形特點(diǎn)，應(yīng)努力建好以“山頂‘戴帽’綠化林、山腰經(jīng)濟(jì)林（桔園）、山腳防護(hù)林”為一體的生態(tài)保護(hù)體系，盡可能改善桔園小氣候，降低風(fēng)速，增加大氣濕度，提高桔園溫度。冬季桔樹培土，冬季晴天夜晚薰煙，凍前凍期桔園灌水等行之有效的防凍措施也必須長(zhǎng)期堅(jiān)持。

3.5 選育抗寒良種，推廣高砧靠接

充分挖掘和利用枳、枳橙、金柑、宜昌橙、澳洲沙柑、澳洲指來檬等抗寒性強(qiáng)的寶貴材料，培育優(yōu)質(zhì)、抗寒性強(qiáng)的柑桔新品種［16］。特別是要抓住冰凍災(zāi)害后的時(shí)機(jī)，在存活的桔園中選擇抗自然災(zāi)害能力特別強(qiáng)的變異類型［17］。同時(shí)著手開展抗寒枳砧的研究，在枳砧中選育一批更耐寒者作為今后發(fā)展柑桔的砧木，實(shí)行高砧（砧高40～50 cm）嫁接，將現(xiàn)有低砧樹全部改為高砧靠接。

3.6 深化現(xiàn)代信息技術(shù)在凍害領(lǐng)域應(yīng)用，構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)

近年來，物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信等現(xiàn)代信息技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨成熟與廣泛。通過物聯(lián)網(wǎng)在多個(gè)柑桔監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間無線聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建“分布式在線監(jiān)測(cè)，集中式診斷管理”的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)果園各種氣象與環(huán)境數(shù)據(jù)（空氣溫濕度、土壤水分、土壤溫度、光照強(qiáng)度等）實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。同時(shí)，結(jié)合柑桔低溫凍害發(fā)生規(guī)律與歷史經(jīng)驗(yàn)、氣象變化趨勢(shì)、專家經(jīng)驗(yàn)，建立知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)分析系統(tǒng)，對(duì)柑桔低溫凍害災(zāi)害進(jìn)行遠(yuǎn)程分析診斷與監(jiān)控管理。管理人員通過信息系統(tǒng)智能監(jiān)控管理平臺(tái)設(shè)定果樹生產(chǎn)環(huán)境因素（參數(shù)）預(yù)警值，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)獲取到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，判斷是否需要啟動(dòng)預(yù)警［18］。果農(nóng)可根據(jù)系統(tǒng)提供的診斷預(yù)警信息及氣象變化趨勢(shì)，及時(shí)采取有效的災(zāi)前防范與災(zāi)后補(bǔ)救措施，最大限度地減少低溫冷凍災(zāi)害造成的損失。