摘 要:通過分析1973—2023年丹鳳國家基本氣象站的50年氣象觀測數(shù)據,并結合田間試驗和農戶調研,分析了丹鳳縣葡萄種植受到的氣象災害影響,并根據冰雹、低溫和暴雨的特性,提出了一些相應的防御措施,為丹鳳葡萄種植提供科學支持。
關鍵詞:氣象災害;葡萄種植;防御措施
中圖分類號:S42 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)05–00-03
丹鳳葡萄擁有超過2000年的種植歷史,2012年榮獲國家農產品地理標志認證,2016年成為全國知名果品區(qū)域的公共品牌,并且已經通過省級的“無公害產品認證”。由丹鳳葡萄釀造的丹鳳傳統(tǒng)紅葡萄酒具有獨特的產地風味,曾多次榮獲全國保健食品金鶴獎、中國食品博覽會金獎等國內外大獎,是當前全國葡萄酒中唯一的2個“百年”品牌。主要的鮮食品種包括巨峰、龍眼和紅堤等,而釀酒品種主要有赤霞珠和北醇等。通過分析氣象災害對丹鳳縣葡萄種植的影響,提出了相應的防御措施,為陜西丹鳳的葡萄種植提供有效參考。
1 丹鳳縣氣候及葡萄種植現(xiàn)狀簡介
丹鳳縣位于陜西省東南部、秦嶺東段南麓的商洛地區(qū)(33°21′32″~33°57′4″N,110°7′49″~110°49′33″E),屬北亞熱帶向暖溫帶過渡的季風性半濕潤山地氣候區(qū)。地勢西北較高,東南偏低,河谷相間,呈“掌”狀地貌,是一個“九山半水半分田”的土石山區(qū)縣。年平均氣溫14.1 ℃,最熱月(7月)平均氣溫25.6 ℃,最冷月(1月)平均氣溫1.4 ℃,年溫差為24.2 ℃,極端最低氣溫零下14.6 ℃(出現(xiàn)在1991年12月28日),極端最高氣溫為41.7 ℃(出現(xiàn)在2006年6月17日)。年均降水量694.7 mm,年平均日照時間1 835.1 h,≥10 ℃積溫4 350.4 ℃·d,無霜期223 d。丹鳳縣冬無嚴寒,夏無酷暑,雨水充沛,光照充足,適宜各類作物生長。
丹鳳葡萄種植分布于丹江河谷兩岸312國道沿線,地理位置優(yōu)越,現(xiàn)有種植面積約667 hm2,年產量4 000 t,主要的鮮食品種包括巨峰、龍眼和紅堤等,而釀酒品種主要有赤霞珠和北醇等,全縣共注冊葡萄酒、果酒企業(yè)9家。在丹鳳葡萄種植區(qū),有4條河流,分別是丹江、武關河、老君河和銀花河,并建立了7座中小型水庫,總徑流量達到13.5億 m3,這能為葡萄種植持續(xù)提供足夠的灌溉用水。地下水與地面水的品質好,其礦物含量低于1 g/L,pH值介于7.4~8.9,且總硬度不超過12,這些都是高品質葡萄生產的最佳灌溉水源。丹鳳葡萄的種植地主要由褐土、黃棕壤和紫色沙頁巖構成的紫色土組成。這些土壤的pH值介于6.5~7.0之間,有機質含量達到1.5%,且富含鈣元素,對葡萄的生長和發(fā)展極具益處,種植出來的葡萄糖分含量高,并且散發(fā)著濃厚的香味。全縣森林覆蓋率超過70%,空氣質量優(yōu),葡萄種植坡塬地帶土層深厚,水和土壤未受工礦業(yè)重金屬污染,土質、氣候、陽光均適宜葡萄種植生長,品種優(yōu)質健康,隨著秦嶺生態(tài)環(huán)境保護措施的加強,這一優(yōu)勢會不斷提高。
2 葡萄生長發(fā)育的主要氣象影響因子
2.1 溫度
葡萄生長和品質受到溫度的顯著影響[1]。在葡萄萌芽和新梢生長期,日平均氣溫需穩(wěn)定在10 ℃以上,此時葡萄的芽眼開始擴大,進入萌芽階段;新梢的生長和花芽分化最適宜的溫度在15~30 ℃之間,當氣溫上升至20 ℃以上,新梢的生長速度會顯著加快,但若遇到12 ℃以下的低溫,新梢的生長會停止。在葡萄開花期,最適溫度為20 ℃左右,若遇到低于15 ℃的寒冷環(huán)境,會對其正常開花產生影響,同時也會阻礙受精過程,導致受精效果不佳。當溫度超過35 ℃,則可能會導致授粉過程受阻。在葡萄漿果成熟期,當晝夜溫差>10 ℃時,對于果實的快速變色和糖分的積聚十分有益。但溫度超過35 ℃時,則可能引發(fā)葡萄的日灼病,這會干擾葡萄體內酶的活性,使得呼吸強度增強,從而對漿果中的營養(yǎng)物質的生成和儲存產生影響。
2.2 降水
葡萄植株的生長、產量和品質都與降水緊密相連[2]。葡萄抗旱性強,但也需要良好的水分供應,這樣葡萄植株才能萌芽整齊,生長健壯,漿果發(fā)育充分。葡萄各個生育期對水分需求也不相同,其萌芽期、新梢生長期要求有充足的水分條件,降雨或灌溉有利于花序原始體繼續(xù)分化和促進新梢生長;開花坐果期,多雨天氣不利于花粉受精,易引起落花落果;果實膨大期需要的水分較多,降水充沛有利于果實迅速膨大;果實成熟期的需水量減少,降水過多可能導致爛果、落果現(xiàn)象,引起葡萄發(fā)生病害而影響其品質。年降雨量一般在600~800 mm之間的地區(qū)最適宜種植葡萄。
2.3 光照
葡萄在生長發(fā)育期間需要一定強度的光照[3]。適當?shù)墓庹諘怪参锷L得更加強壯,花芽分化好,有利于后期的開花結果。葉子會變大且厚實,顏色會更加深綠,光合作用效率也會提高。漿果的顏色會變得更深、更鮮艷,同時含糖量增加,果實的產量和品質也會較高。當光照過強時,葡萄表面會出現(xiàn)有苦味的暗斑,影響葡萄品質。當光照不足時,葡萄植株的光合作用效率會降低,新梢的生長纖細,節(jié)間變長,葉子會變得較小且薄,導致花朵和果實的大量掉落,干物質的積累和糖分含量也會下降,使得產量和品質降低。光合作用效率的降低會導致制造養(yǎng)分變少,枝條難以成熟,冬季易遭受凍害,冬芽第二年萌發(fā)率低,易出現(xiàn)“瞎眼”或全株死亡。
3 陜西丹鳳葡萄種植常見氣象災害及其防御措施
通過1973—2023年間丹鳳國家基本氣象站的50年氣象觀測數(shù)據,以及葡萄業(yè)界的權威和丹鳳種植者的實踐經驗,研究了冰雹、低溫凍害和暴雨這3種主要氣象災難對丹鳳葡萄的各個生長階段(包括萌芽、展葉、新梢生長、開花、坐果、幼果膨大、成熟和落葉)的影響,并給出了相應的防御措施。
3.1 冰雹
冰雹是一種常見的自然災害,主要發(fā)生在晚春和夏季,對農作物的危害極其嚴重。冰雹發(fā)生時常伴有雷雨大風,冰雹、雨、風等相互作用會對葡萄園造成嚴重傷害,不僅會使葡萄折枝、落葉和果實大量脫落、損傷,甚至可使其減產甚至絕收,災后葡萄植株留下傷口,易被病菌侵染,造成二次危害。根據1973—2023年丹鳳國家基本氣象站的冰雹觀測數(shù)據,可看出丹鳳地區(qū)冰雹天氣的發(fā)生主要集中在5—8月,夏季(6—8月)冰雹發(fā)生天數(shù)占總冰雹天數(shù)的80%,其中,6月和8月冰雹天數(shù)最多。丹鳳葡萄關鍵生育期為4月上旬—10月上旬,4月上旬果樹萌芽,6月初開花,6月底至7月初結果,8月底至9月進入成熟期。冰雹頻繁發(fā)生時段正值丹鳳葡萄關鍵生育期,尤其是8月底至9月,葡萄還未完全成熟,若此時遇到冰雹天氣,則會導致葉片、果實受損,對幼嫩的組織產生破壞,并為白腐病的感染提供了環(huán)境并在葡萄樹的枝條上留下大量的傷痕,使得受損的部位的表皮和內皮細胞死亡。此外,由于冰雹帶來的損害,可能對葡萄的抗寒性及第二年返青產生影響。有時這種影響當年察覺不到,但第二年會明顯顯露,具有延遲性。在葡萄的種植過程中,主要的防冰雹策略和補救方法
如下:
(1)在選擇葡萄種植地點時,盡量避開冰雹災害易發(fā)區(qū)域。(2)架設防雹網,提前預防冰雹。架設防雹網是最直接有效的措施,當冰雹撞擊到防雹網網線后再次下落撞擊到葡萄時,大多都不足以對葡萄形成傷害,而且冰雹網還可以防治鳥害。(3)大規(guī)模種植則要考慮使用專用防雹炮。(4)一旦出現(xiàn)冰雹,應立即對損失狀態(tài)進行評估,并實施如下的應急處置:立即清掃葡萄園中的冰雹,消除園區(qū)內的積水。在架子上沒有露水后,24 h內需要使用防止白腐病的藥物,并剪除受損的果實。若葉子遭到嚴重的破壞,則需要適度移除一些價值較低的果實,減輕樹木的負擔。對果實噴灑防治白腐病和灰霉病的藥物。加強后期管理,如在雨后適當?shù)厥┯昧租浄?,確保樹木的健康發(fā)育和冬季的營養(yǎng)儲備。冰雹的損傷可能會對葉子產生影響,這些損傷會阻礙營養(yǎng)物質的流通,最終會干擾營養(yǎng)的產生和積聚。為了保障樹木在冬季的平穩(wěn)過渡和翌年的順利萌發(fā),冬季的修剪工作應適當減少芽的數(shù)量,同時提高土壤的抗寒能力。
3.2 低溫凍害
凍害是農業(yè)生產中常見的問題之一,葡萄凍害分為葡萄休眠期凍害和葡萄生長期凍害[4]。休眠期凍害通常在冬季需要埋土防寒的地區(qū)更為常見,冬季12月到翌年2月,葡萄苗木進入休眠期,凍害主要發(fā)生在根部和地面附近的樹干部位,其明顯癥狀是葡萄枝蔓發(fā)芽晚或不發(fā)芽,發(fā)芽后新芽不久枯死。生長期凍害主要發(fā)生在葡萄的新梢生長期,尤其是在強烈的低溫條件下,如倒春寒,會導致新梢變黑褐色并死亡。倒春寒是丹鳳縣春季常出現(xiàn)的災害性天氣,而4月正是葡萄萌芽、展葉和新梢生長的關鍵期,當氣溫穩(wěn)定在10 ℃以上時,葡萄的芽眼開始膨大進而萌發(fā),長出嫩梢。根據1973—2023年丹鳳國家基本氣象站的50年逐日最低氣溫數(shù)據,丹鳳縣春季出現(xiàn)降溫幅度>10 ℃的寒潮天氣共發(fā)生37次,其中4月發(fā)生17次。劇烈的降溫天氣會對葡萄生長發(fā)育產生不利影響,導致樹體迎風面上早期發(fā)芽的枝條、芽和葉子受到嚴重的凍害,葡萄的芽眼受凍后,芽變?yōu)楹稚?,易脫落。若只是輕微受凍,主芽受傷不能萌發(fā),而副芽和芽墊層還可萌發(fā)出新梢。受凍嚴重導致芽墊層受凍,則整個芽眼將會死亡,不能萌發(fā)長出新枝。
為了應對葡萄低溫凍害提出了以下的防護策略:(1)延后種植,密切關注天氣預報,若遭遇大范圍的倒春寒,應延后開墩時間,直到寒冷的天氣過去后再進行。(2)寒潮來臨前,可將葡萄灌水和進行葉面噴水增濕防寒,減輕凍害;在寒潮到來時可以對葡萄采取加熱增濕,在葡萄采摘完畢下架后要及時埋土防寒,并適當增加埋土厚度和寬度,增強防寒效果。(3)強化種植管理,通過施肥、修剪、定期澆水、噴灑葉面肥等技術手段提高田間的照料和保養(yǎng)力度,增強受凍植株的自我修復能力。(4)對于已經發(fā)生凍害的葡萄園,要區(qū)分受凍葡萄園的實際情況,分別采取適當管理措施。對發(fā)生凍害較輕的果園,剪除樹體凍死部分,著重培養(yǎng)生長健壯萌發(fā)的新芽,爭取當年培養(yǎng)成形。對于樹體受凍較重的植株,結合品種改造,采取高干嫁接或綠枝嫁接,或剪掉凍害褐變的枝條,加強土肥水管理,促進隱芽和樹體下部芽的萌發(fā),從中選取適宜保留的新枝進行培養(yǎng)[5]。
3.3 暴雨
暴雨是最嚴重的自然災害之一,對于葡萄的種植也有巨大的影響。丹鳳縣年均降水量694.7 mm,葡萄關鍵生育期(4月上旬—10月上旬)降水量581.6 mm,占全年降水量的84%。暴雨天氣會造成果園排水不暢,葡萄根部積水會造成葉片發(fā)黃、爛根、死棵的現(xiàn)象,這些積水還會導致植株出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象,這種情況下,土壤中的有機物質會釋放出有害葡萄根的物質,如硫化氫和甲烷等。雨水還會匯集成地表水流,這些水流可能會沖走葡萄樹的根部土壤,破壞田間設施。此外,降雨量過多還會加速果實的膨大,容易造成葡萄裂果現(xiàn)象,漿果開裂后,容易誘發(fā)病蟲害,傷口還可能會感染灰霉病、白腐病等真菌或細菌性病害。除此之外,酵母菌、醋酸菌還會使葡萄處于嚴重的酸腐狀態(tài),降低葡萄質量和產量。降雨頻繁,降雨量大,易引起葡萄新梢徒長,使養(yǎng)分積累不足,影響葡萄正常越冬,降低葡萄抗寒性。暴雨還伴隨著強風,會對葡萄架造成破壞。
防治和修復方法:(1)在建立園區(qū)后,應讓一些閑置的坡地和坡面自然生長一些草,以此實現(xiàn)蓄水和保護坡地的功能,減少雨水對坡地的沖刷。對于排水困難的土壤,在建設園區(qū)時需要建立良好的排水系統(tǒng)。若土壤中存在密實的土層,這會阻礙雨水的滲透,可以在挖掘葡萄種植溝時將其破壞掉。對于土質較黏的土壤,在回填葡萄溝時應增加有機肥的施用量。若條件允許,可以進行土壤改良,添加砂土,提升土壤的透氣性。(2)葡萄園遇到暴雨后要及時疏通葡萄園內溝渠,排除積水,對受損的葡萄樹支架重新支撐、固定,清除淤積在枝葉上的泥漿和懸掛在樹上的雜物,清理果園內落葉、病枝、病果,并將雜物帶出園地,集中處理。水淹后果園土壤板結,加上土壤空隙充滿了水分,氧氣含量少,會造成根系缺氧,在土壤稍干后應及時松土,增加土壤通氣性,促進水分蒸發(fā),以利于葡萄根系呼吸,促發(fā)須根,避免根系腐爛、葉片黃化。還要及時增施鉀、鈣及微量元素,結合噴施植物生長調節(jié)劑,改善葉片功能,增強樹勢,提高抗病能力。同時,根據生長情況對新發(fā)枝蔓進行重摘心;對傷根嚴重的樹,及時疏枝剪葉,以減少蒸騰量,防止樹株死亡[6]。(3)種植人員必須緊盯天氣預報,若有發(fā)生暴雨天氣的提示,山區(qū)的葡萄種植區(qū)必須進行防洪的預備工作,尤其是要留心分流斜坡的積水,避免水位超標而難以管理。針對容易產生積水的葡萄園和位置風險的葡萄園,在下雨前,一定要確保支撐結構的穩(wěn)定,強化可能出現(xiàn)問題的部分,尤其是一些支撐結構已經陳舊的地方。一旦支架塌陷,不僅會導致產量的損失,而且塌陷后的填埋工作量遠超過預防工作[7-8]。
4 結束語
氣象災害對葡萄種植的影響巨大,因此農戶必須依據氣象條件,合理安排葡萄的種植工作。主要研究了陜西丹鳳縣葡萄種植的狀況,探討了影響葡萄種植的氣候因素,并針對丹鳳的氣候災害深入探討了葡萄種植的影響,同時也給出了一些預防和補救的策略,為丹鳳葡萄種植提供科學依據。
參考文獻
[1] 趙月,曲道宏,崔修來,等.氣象防災中人工影響天氣作業(yè)的應用分析[J].現(xiàn)代農業(yè)科技,2020(15):210,212.
[2] 王瓊.河南省主要農業(yè)氣象災害及防災減災措施[J].湖北農機化,2020(4):56.
[3] 岳書云,范浩靈,范偉玲.主要農業(yè)氣象災害及防御措施分析[J].南方農機,202051(4):75.
[4] 姚清仿.貴州省農業(yè)氣象災害的變化特征及其對主要農作物的影響[J].農業(yè)災害研究,2020,10(1):52-54,89.
[5] 李季梅,姚曉暉.城市氣象災害預警協(xié)同響應模式研究[J].科技智囊,2020(2):60-65.
[6] 楊引明.發(fā)揮氣象工作在自然災害防治中的基礎性作用[J].中國應急管理科學,2020(2):48-55.
[7] 孟麗霞,王溢梅,馬秀蘭,等.清徐縣露地葡萄生育期氣象災害及防御措施[J].果樹資源學報,2021,2(5):57-60.
[8] 蔡欣明,趙桂瓊.1989至2018年新津縣葡萄產業(yè)氣象災害分析[J].南方農業(yè),2019,13(15):159-161.
作者簡介:寇睿芝(1997—),女,陜西商州人,助理工程師,研究方向為農業(yè)氣象災害。