河西走廊桃抗寒性調(diào)查分析*

劉志虎，王 鴻，馮建森，馬壽鵬，李寬瑩

（1 甘肅省酒泉市林業(yè)科學(xué)研究所，735000）（2 甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所）

河西走廊屬中溫帶氣候帶，蒙甘氣候區(qū)[1]，是油桃原產(chǎn)地之一，桃樹(shù)栽培已有2 000 多年的歷史。近年來(lái)，隨著市場(chǎng)不斷發(fā)展和需求增大，外引桃栽植數(shù)量不斷擴(kuò)大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，甘肅省酒泉市、張掖市2008—2018 年從外調(diào)引的各種桃品種近100個(gè)，數(shù)量300 萬(wàn)株以上。經(jīng)過(guò)10 年的發(fā)展，截至2019 年，保留面積不足6.7 hm2，豐產(chǎn)桃園損失殆盡，直接損失在5 000 萬(wàn)元以上。凍害已成為限制河西走廊地區(qū)桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的因素之一。通過(guò)對(duì)敦煌、玉門、酒泉、金塔、臨澤等5 個(gè)氣象站1998—2019 年氣象資料進(jìn)行分析、整理，對(duì)氣候因素與桃凍害的相關(guān)性進(jìn)行了研究，分析掌握桃凍害的規(guī)律，為河西走廊地區(qū)桃抗凍栽培提供依據(jù)。

河西走廊酒泉、張掖地區(qū)桃樹(shù)栽培區(qū)海拔1 100～1 700 m，地處敦煌盆地黨河灌區(qū)、金塔盆地討勒河灌區(qū)、肅州盆地討勒河灌區(qū)及張掖盆地黑河灌區(qū)，靠祁連山雪水灌溉。年平均氣溫7.5～10 ℃，平均最低氣溫-17.5～-13.6 ℃，平均最高氣溫22.3～32.8 ℃，無(wú)霜期140～159 d，晚霜期5月15 日左右，平均年降水量30～118 mm，平均年蒸發(fā)量3 000～3 500 mm，平均年日照時(shí)數(shù)3 000～3 300 h。土壤屬灌漠土、潮土、風(fēng)沙土，土壤瘠薄，有機(jī)質(zhì)含量0.5%～1.5%，土壤結(jié)構(gòu)密度較大，可耕性中等[2]。

1 調(diào)查基本情況

1.1 調(diào)查桃園情況

調(diào)查桃園主要在酒泉市、敦煌市、金塔縣、玉門市、臨澤縣，調(diào)查桃園類型分為：

農(nóng)耕中心區(qū)A：酒泉市林業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)場(chǎng)（A1），酒泉市果園鎮(zhèn)西溝村（A2），酒泉市上壩鎮(zhèn)茅福村（A3），敦煌市七里鎮(zhèn)杜家墩村9 組（A4），金塔縣金塔鎮(zhèn)塔園村（A5）。

河畔區(qū)B：酒泉市銀達(dá)鎮(zhèn)蒲上溝9 組（B1，討勒河河畔），酒泉市總寨鎮(zhèn)牌路村（B2，茅庵河河畔），敦煌市楊家橋鄉(xiāng)合水村（B3，黨河河畔），臨澤縣平川鎮(zhèn)五里墩村8 組（B4，黑河河畔）。

戈壁邊緣區(qū)C：酒泉市西洞鎮(zhèn)羅馬村（C1），酒泉市西洞鎮(zhèn)西洞村（C2），金塔縣金塔鎮(zhèn)邊溝村（C3），玉門市柳河鎮(zhèn)二道溝村（C4），酒泉市丁家壩園藝場(chǎng)1 站（C5）。

調(diào)查桃品種為‘大青皮’‘沂蒙霜紅’‘春雪’‘中油4 號(hào)’‘中油5 號(hào)’‘隴油桃1 號(hào)’‘酒香1號(hào)’‘酒育紅光1 號(hào)’，樹(shù)齡5～7 年。

1.2 調(diào)查方法

（1）以農(nóng)耕中心區(qū)為重點(diǎn)，詳細(xì)查閱1998—2019 年期間每年11 月至次年4 月距地面10 cm 氣溫，12 月和1 月最低氣溫，外引桃園受凍率，次年2、3 月蒸發(fā)量，8、9 月降雨量等資料，研究氣候條件與桃園受凍間的相關(guān)性。

（2）桃園受凍率的調(diào)查方法。每年4—5 月，對(duì)甘肅省桃產(chǎn)區(qū)酒泉市、金塔縣、敦煌市、玉門市、臨澤縣等引進(jìn)品種建成的桃園受凍情況進(jìn)行隨機(jī)抽查，抽查園數(shù)20～30 個(gè)。凡是每667 m2出現(xiàn)5～10 株1～2 年生枝條不再發(fā)芽的桃園都記作受凍桃園。

（3）對(duì)2001—2019 年11 月至次年3 月低于-15 ℃低溫持續(xù)最長(zhǎng)時(shí)間與桃園受凍情況進(jìn)行調(diào)查，按受凍（+-）、重（+）、嚴(yán)重（++）3 級(jí)記錄。

（4）調(diào)查14 個(gè)桃園‘大青皮’桃的受凍情況，調(diào)查內(nèi)容為海拔、12月至次年1月極端低溫、-20 ℃低溫持續(xù)最長(zhǎng)時(shí)間、春季第1 次寒潮氣溫、春季第2 次寒潮氣溫、秋季澆水次數(shù)、施肥種類、修剪管理、花蕾受凍率、黃化率、667 m2產(chǎn)量。

（5）以酒泉市林業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)場(chǎng)桃園為主，進(jìn)行不同桃品種越冬和倒春寒凍害情況的調(diào)查。

1.3 計(jì)算方法

（1）抽條指數(shù)計(jì)算方法。調(diào)查對(duì)象選擇酒泉市林業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)場(chǎng)和當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶桃園。園中桃樹(shù)調(diào)查采用完全隨機(jī)抽樣方法，每園抽查30 株樹(shù)，每10 株為1 組。抽條指數(shù)的計(jì)算方法[3]為：每個(gè)調(diào)查園按品種產(chǎn)地隨機(jī)抽取10 株為1 次重復(fù)，共設(shè)3次重復(fù)，調(diào)查抽條級(jí)數(shù)，再計(jì)算抽條指數(shù)。

抽條指數(shù)（%）＝［∑（抽條的株數(shù)×抽條級(jí)值）/（調(diào)查總株數(shù)×最重一級(jí)的代表值）］×100

桃抽條級(jí)別：0 級(jí)，無(wú)抽條或輕微抽條，不影響產(chǎn)量；1 級(jí)，1 株樹(shù)1 年生枝1/3 抽條，不影響產(chǎn)量；2 級(jí)，1 株樹(shù)1 年生枝1/2 抽條，影響產(chǎn)量；3級(jí)，1 株樹(shù)1 年生枝全部抽條，影響產(chǎn)量；4 級(jí)，1株樹(shù)2～3 年生枝部分抽條，影響產(chǎn)量；5 級(jí)，1 株樹(shù)僅有部分主枝留下，其余枝條全部抽條。

（2）桃園受凍率計(jì)算方法。

桃園受凍率（%）=（受凍桃園數(shù)/調(diào)查總桃園數(shù)）×100

2 結(jié)果與分析

2.1 桃樹(shù)凍害主要?dú)夂驐l件

通過(guò)對(duì)1998—2019 年酒泉市氣象站建站以來(lái)21 年氣象資料的整理，列出本地區(qū)桃樹(shù)生產(chǎn)相關(guān)的關(guān)鍵氣象指標(biāo)。X1 為11 月距地面10 cm 氣溫、X2為12 月距地面10 cm 氣溫、X3 為1 月距地面10 cm氣溫、X4 為2 月距地面10 cm 氣溫、X5 為3 月距地面10 cm 氣溫、X6 為4 月距地面10 cm 氣溫，X7為12 月最低氣溫、X8 為1 月最低氣溫、X9 為2 月蒸發(fā)量、X10 為3 月蒸發(fā)量、X11 為8 月降雨量、X12 為9 月降雨量、X13 為引進(jìn)桃品種桃園受凍率（表1）。

為便于分析，將表1 中X1～X5 的數(shù)值均以10倍數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，再在DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)下，進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析[4-5]，果園受凍情況與各因素之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)為：G（13，1）=0.439 62，G（13，2）=0.309 90，G（13，3）=0.443 31，G（13，4）=0.375 54，G（13，5）=0.420 56，G（13，6）=0.419 49，G（13，7）=0.405 96，G（13，8）=0.464 51，G（13，9）=0.415 25，G（13，10）=0.384 54，G（13，11）=0.418 43，G（13，12）=0.294 91。

其關(guān)聯(lián)序?yàn)椋篨8＞X3＞X1＞X5＞X6＞X11＞X9＞X7＞X10＞X4＞X2＞X12。

從關(guān)聯(lián)系數(shù)可以看出，除第2、4、10、12 個(gè)因素關(guān)聯(lián)系數(shù)小于0.4 外，其余因素關(guān)聯(lián)系數(shù)均大于0.4，最大差距為0.154，說(shuō)明桃樹(shù)受凍不是某一個(gè)因素所決定，而是由綜合因素決定的，其受凍情況較復(fù)雜。相比較而言，1 月最低氣溫及距地面10 cm 低溫對(duì)桃樹(shù)受凍作用較大。11 月低溫對(duì)桃樹(shù)受凍影響大，也就是說(shuō)冬季降溫早對(duì)桃樹(shù)凍害影響較大。3、4 月距地面10 cm 低溫同樣對(duì)桃樹(shù)受凍作用大，也就是說(shuō)3、4 月升溫過(guò)慢對(duì)桃樹(shù)受凍影響較大。1 月低溫、2 月蒸發(fā)量、3 月蒸發(fā)量和8 月降雨量對(duì)桃園受凍也有較大影響。9 月降雨與桃園受凍關(guān)系不太密切。

通過(guò)DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)X1～X5 數(shù)值以10倍轉(zhuǎn)化后進(jìn)行季節(jié)周期組合模型演算，通過(guò)查看各氣象指標(biāo)周期預(yù)報(bào)圖[6]，從時(shí)間序列數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分布直方圖、相關(guān)函數(shù)圖等的峰值分析認(rèn)為，桃樹(shù)每間隔10～13 年就有1 次特大凍害，5～6 年就有1次大的凍害，2～3 年就有1 次小凍害。說(shuō)明桃樹(shù)凍害是普遍現(xiàn)象。從表2 可知，桃樹(shù)受凍在河西走廊地區(qū)比較普遍，每年都有凍害發(fā)生，每3 年發(fā)生2 次小凍害，10 年發(fā)生1 次嚴(yán)重凍害，這與以上預(yù)測(cè)研究基本一致。

表1 酒泉市1998—2019 年11 月至次年4 月氣象資料與桃園受凍率

2.2 低溫持續(xù)時(shí)間與桃園凍害的相關(guān)性

綜上可知，低溫是桃樹(shù)凍害發(fā)生的主要因素之一。2001—2019 年我們進(jìn)行桃凍害調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短與桃園凍害關(guān)系密切。對(duì)敦煌、酒泉、臨澤、金塔等地區(qū)18 年中每年11 月1 日至次年3 月31 日的日平均最低氣溫低于-15 ℃持續(xù)時(shí)間進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算和記錄分析（表2）。記錄時(shí)如果低于-15 ℃氣溫隔日出現(xiàn)或連續(xù)出現(xiàn)都以連續(xù)出現(xiàn)計(jì)算。本研究中規(guī)定在正常管理的3 年生以上桃園中，將發(fā)生凍害嚴(yán)重程度分為3 級(jí)，有個(gè)別樹(shù)體受凍記錄為受凍（+-），有部分桃樹(shù)體發(fā)生凍害死亡記錄為重（+），大部分樹(shù)體死亡或發(fā)芽大面積推遲的記錄為嚴(yán)重（++）。

對(duì)表1、表2 進(jìn)行分析比對(duì)，認(rèn)為桃樹(shù)的凍害同12 月至次年1 月的持續(xù)低溫相關(guān)，12 月、1 月2個(gè)月都發(fā)生持續(xù)低溫-22 ℃ 3 d 以上，桃樹(shù)受凍率會(huì)增加。持續(xù)低溫-15 ℃ 20 d 以上，桃樹(shù)受凍率也會(huì)增加。如表2 中2008—2009 年與2018—2019年低于-15 ℃的低溫都持續(xù)22 d，這2 年的桃園大部分桃樹(shù)主干、主枝和花芽90%以上受凍[7]。如果僅12 月或1 月持續(xù)低溫-22 ℃ 3～5 d，桃樹(shù)受凍率不一定增加。同樣與12 月至次年2 月距地面10 cm 氣溫持續(xù)低溫的時(shí)間有關(guān)。一般12 月至次年1月距地面10 cm 氣溫持續(xù)-7.8 ℃以下3 d 以上，桃樹(shù)受凍率增加。2 月距地面10 cm 氣溫持續(xù)低溫-6.0 ℃以下3 d 以上，桃樹(shù)受凍率增加。12、1 月氣溫越低，2 月距地面10 cm 氣溫過(guò)低、蒸發(fā)量大，且8 月降雨量大，桃樹(shù)受凍率急劇增加。河西地區(qū)如果8 月降雨量超過(guò)40 mm，2、3 月蒸發(fā)量≥200 mm，桃樹(shù)受凍率也會(huì)增加。11、2、3 月若是高溫和低溫交替頻繁出現(xiàn)，桃樹(shù)受凍率增加。

表2 不同低溫持續(xù)時(shí)間下桃園凍害發(fā)生程度

2.3 酒泉市李光桃‘大青皮’抗寒能力

對(duì)2018—2019 年不同桃園‘大青皮’的凍害情況進(jìn)行調(diào)查。由表3 可知，當(dāng)12 月至次年1 月極端低溫低于-25 ℃，小于-20 ℃低溫持續(xù)時(shí)間7 d 以上，‘大青皮’當(dāng)年生枝條和花芽就有受凍風(fēng)險(xiǎn)。C1、C2、C4、C5 桃園春季花芽、葉芽推遲萌動(dòng)、并展葉，但經(jīng)過(guò)2 次寒潮后大多受到春季低溫傷害，導(dǎo)致花芽后期開(kāi)花數(shù)量少，產(chǎn)量低。A4、A5、B4、B1、C3 桃園多年來(lái)沒(méi)有進(jìn)行大量短截，果園郁閉度較大，僅以疏枝為主，主干、主枝受凍較輕，花芽受凍不嚴(yán)重。尤其在2 次寒潮中先開(kāi)的花全部受凍，后期開(kāi)的花卻保留，桃園有一定產(chǎn)量。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)‘大青皮’對(duì)管理要求比較高，A2、A3 桃園2018 年秋季澆水過(guò)多，并沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格控水，同時(shí)追施復(fù)合肥，導(dǎo)致桃樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)旺，主枝和部分主干受凍。

因此，‘大青皮’桃抗寒能力與冬季低溫次數(shù)、持續(xù)時(shí)間、秋季控水程度、氮肥施用量、修剪等因素有關(guān)。當(dāng)桃園極端低溫低于-25 ℃，低于-20 ℃氣溫持續(xù)7 d 以上，‘大青皮’主枝、花芽都有受凍風(fēng)險(xiǎn)。秋天不控水，春、夏季施氮肥過(guò)多，重剪等都能降低‘大青皮’的抗寒能力[7]。

表3 不同環(huán)境下‘大青皮’桃樹(shù)受凍情況

2.4 不同桃品種抗寒能力比較

2014—2019 年調(diào)查酒泉市林業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)場(chǎng)7 個(gè)桃品種的受凍情況，以酒泉市種植最廣的‘大青皮’為對(duì)照，調(diào)查各品種越冬抽條指數(shù)，視每個(gè)年度為1 次重復(fù)，重復(fù)5 次。按照方差分析方法研究不同桃品種的抗寒性，將各品種作為處理，年度作為重復(fù)，利用DPS 軟件進(jìn)行試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，經(jīng)LSD 最小顯著性差異測(cè)驗(yàn)[8]，結(jié)果表明‘中油4 號(hào)’‘中油5 號(hào)’‘春雪’‘沂蒙霜紅’等引進(jìn)品種抗寒力弱；而本地李光桃‘大青皮’‘酒香1 號(hào)’‘酒育紅光1 號(hào)’抗寒力較強(qiáng)，供試桃品種的抗寒性從強(qiáng)到弱依次為‘酒香1 號(hào)’‘酒育紅光1 號(hào)’‘大青皮’‘沂蒙霜紅’‘隴油桃1 號(hào)’‘中油5 號(hào)’‘春雪’‘中油4 號(hào)’（表4）。

表4 不同桃品種2014—2019 年抽條指數(shù)情況

3 討論與結(jié)論

桃樹(shù)抗寒力與11 月至次年4 月氣溫、距地面10 cm 氣溫、蒸發(fā)量、秋季降雨量、桃園管理等各種因素均有關(guān)。最關(guān)鍵的是12、1 月極端低溫及低溫持續(xù)時(shí)間，如果極端最低氣溫低于-25 ℃ 3 d 以上，且低于-15 ℃氣溫持續(xù)20 d 以上，桃園受凍嚴(yán)重。

4 月距地面10 cm 氣溫過(guò)低且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，桃園就有倒春寒受凍危險(xiǎn)；2、3 月蒸發(fā)量分別在200 mm 以上就有抽條風(fēng)險(xiǎn)；8 月降雨量在40 mm 以上就有抽條風(fēng)險(xiǎn)。

桃樹(shù)秋季澆水、大量施用氮肥以及在氣候不良年份重短截，都會(huì)降低桃樹(shù)抗寒力。

從品種上看，本地李光桃系列抗寒性較強(qiáng)，較引進(jìn)桃品種抗寒力強(qiáng)。不同品種間抗寒力從強(qiáng)到弱依次為‘酒香1 號(hào)’‘酒育紅光1 號(hào)’‘大青皮’‘沂蒙霜紅’‘隴油桃1 號(hào)’‘中油5 號(hào)’‘春雪’‘中油4 號(hào)’。甘肅省河西走廊區(qū)域，尤其是走廊西段的酒泉市，歷史上就是桃樹(shù)的栽培區(qū)，但栽培品種主要是多年來(lái)自然選擇的本地李光桃、冬桃等。因此，在河西走廊發(fā)展桃產(chǎn)業(yè)，主要應(yīng)以本地李光桃或抗寒力強(qiáng)的品種作為主栽品種，新引進(jìn)品種需進(jìn)行試種，避免因凍害造成重大損失。