石家莊春季低溫對露地甜櫻桃花期和幼果期的影響分析

摘 要：以石家莊市平山縣典型果園紅燈甜櫻桃品種為試材，利用植物原位高低溫試驗箱開展櫻桃花期和幼果期非離體低溫凍害試驗，分別研究在低溫-4～0 ℃和-2～0 ℃范圍內(nèi)，不同低溫梯度、不同持續(xù)時間下櫻桃花期和幼果的凍害程度。結(jié)果表明：（1）在0 ℃溫度不同持續(xù)時間處理下，花瓣與雌蕊沒有出現(xiàn)褐變情況；在-2 ℃溫度短時處理下即出現(xiàn)褐變，且隨溫度的降低和低溫處理時間的延長，褐變率呈明顯加重趨勢；在-4 ℃，花的褐變率高于90%。（2）幼果在0 ℃下持續(xù)3 h即出現(xiàn)凍害，凍害率為14.29%。隨溫度的降低和低溫時間的延長，凍害程度呈明顯加重趨勢。-2 ℃溫度持續(xù)3 h幼果受凍率近54%，-1 ℃溫度持續(xù)6 h受凍率達(dá)100%。因此，甜櫻桃花期一旦外界氣溫接近-2 ℃、幼果期接近0 ℃時就需要及時進行防凍處理。

關(guān)鍵詞：甜櫻桃；花期；幼果期；低溫凍害

中圖分類號：S162 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）10–00-03

平山縣位于石家莊西北部，太行山中段東麓、滹沱河上游，屬于“河北省太行山文化旅游帶”與“石家莊市滹沱河經(jīng)濟帶”發(fā)展接合部，是冀西部山區(qū)農(nóng)業(yè)大縣，是我國紅色革命圣地西柏坡的所在地，具有獨特的生態(tài)區(qū)位優(yōu)勢和歷史地位。

境內(nèi)地貌繁雜，屬山地類型，有平原、亞高山、中山、低山、丘陵5個亞類，并兼有階地、崗坡、谷地、凹地等地貌類型。平山地勢自東向西北逐漸增高，屬于典型的暖溫帶半濕潤季風(fēng)大陸性氣候。由于地勢高低懸殊，平山立體氣候明顯，四季分明，光照充足，降水量時空分布不均，夏暑冬寒，溫差較大，年均氣溫為

13.5 ℃，年均降水量為548.6 mm，年日照時數(shù)為2 338 h。

甜櫻桃屬薔薇科李屬櫻桃亞屬，是我國北方落葉果樹中果實成熟最早的樹種，素有“春果第一枝”的美譽[1]。近年來，櫻桃作為可供觀賞和休閑采摘的高商業(yè)價值的經(jīng)濟果樹品種，已經(jīng)成為平山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點推廣樹種，而“紅燈”是當(dāng)?shù)刂攸c推廣種植品種之一。為提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益，平山縣政府頒布了一系列支持櫻桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施。由于櫻桃易受低溫凍害影響，春季低溫凍害是導(dǎo)致甜櫻桃產(chǎn)量減少和品質(zhì)降低的一大農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害[2-7]。例如，2020年4月22—23日出現(xiàn)的強冷空氣和連續(xù)低溫造成贊皇縣、平山縣處于幼果期的櫻桃受凍嚴(yán)重，櫻桃減產(chǎn)近40%。

河北省內(nèi)的果樹幾乎每年都會受到春季寒流不同程度的影響，加之全球變暖背景下極端氣候事件的增多，給櫻桃的生長發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)等均帶來了不利影響。明確甜櫻桃花期和幼果期凍害的臨界氣溫，對評估與預(yù)防甜櫻桃低溫凍害具有重要的現(xiàn)實意義。

1 材料和方法

1.1 試驗時間、地點和材料

試驗時間為2022年春季，地點在河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)平山縣泓潤莊園，試驗的甜櫻桃品種為“紅燈”，露地種植，樹齡6～8年，樹木長勢健康，各項管理措施均一致?；ㄆ谝话阍?月底至4月上旬，整個花期持續(xù)約10 d，坐果后至5月上旬為幼果期。

1.2 試驗設(shè)計與方法

本試驗利用植物原位高低溫模擬試驗箱（圖1）對中等健壯的紅燈枝條進行花期和幼果期非離體凍害試驗，有效避免了植物離體對試驗結(jié)果的影響，同時可保持試驗箱內(nèi)外小氣候環(huán)境的相對一致性，儀器精度±0.5 ℃。

圖1" 高低溫試驗箱模擬示意圖

試驗時，摘除不健康的花朵和幼果后，將枝條伸進試驗箱并密封安裝好。試驗箱需要調(diào)節(jié)至相應(yīng)的低溫控制溫度，記錄控溫持續(xù)時間，時間到試驗設(shè)定要求后再取走溫控箱，6 h后觀察、記錄花器和幼果的褐變數(shù)量。

甜櫻桃花期凍害試驗設(shè)置溫度范圍為-4～ 0 ℃，溫度梯度為2 ℃，合計3組試驗，每組試驗低溫處理

0、0.5、1.0、2.0、3.0 h，并重復(fù)3次。為提高試驗效率，若連續(xù)某組試驗出現(xiàn)了凍害率高于80%的情況，后續(xù)試驗將不再進行。甜櫻桃幼果期凍害試驗設(shè)置溫度范圍為-2～0 ℃，溫度梯度為1 ℃，合計3組試驗，每組試驗低溫處理0、0.5、1.0、2.0、3.0 h，并重復(fù)3次。凍害率計算參考式（1）。

凍害率/%=×100（1）

2 結(jié)果與分析

2.1 不同低溫處理對“紅燈”開花的影響

由圖2和表1可以看出，不同溫度下“紅燈”的受害情況：0 ℃時，花瓣與雌蕊沒有出現(xiàn)凍害。-2 ℃時，花瓣與雌蕊凍害率分別為3.93%、3.57%。-4 ℃時，花的褐變率高于90%，且受凍0.5 h，花的受凍率高達(dá)91.67%。

圖2" 紅燈花期受凍褐變

表1" 不同溫度處理下“紅燈”開花期褐變情況

處理時間/h 0 ℃ -2 ℃ -4 ℃

花朵總數(shù) 花瓣褐變 雌蕊褐變 花朵總數(shù) 花瓣褐變 雌蕊褐變 花朵總數(shù) 花瓣褐變 雌蕊褐變

0.5 120 0 0 42 2 2 60 55 55

1.0 70 0 0 110 2 1 112 112 112

2.0 70 0 0 70 6 6 / / /

3.0 55 0 0 58 1 1 / / /

合計 315 0 0 280 11 10 172 167 167

凍害率/% 0 0 3.93 3.57 97.1 97.1

注：/表示未經(jīng)試驗。

付全娟[8]等指出，春季溫度降低至-2 ℃時，”紅燈”花芽凍害率為6.15%；楊曼菲[9]等對新安縣大粒櫻桃的觀測發(fā)現(xiàn)，在-2 ℃下0.5 h，花的受凍率為10%，溫度降至-4 ℃，凍害率達(dá)90%，且在-4 ℃下0.5 h，幾乎100%的花受凍。花蕾期的耐低溫能力強于開花

期[10-11]。在本研究中，“紅燈”在-2 ℃時，花的受凍率介于前人結(jié)論之間，溫度降低至-4 ℃時，櫻桃花的受凍率與楊曼菲等的結(jié)論趨于一致。

2.2 不同低溫處理對紅燈幼果的影響

從圖3和表2可知不同溫度下幼果受凍情況：幼果在0 ℃下受凍3 h即可出現(xiàn)凍害，凍害率為14.29%；隨溫度下降，幼果受凍率整體表現(xiàn)為上升，-1 ℃為16.51%，-2 ℃為29.37%；相同溫度下，幼果受凍率隨受凍時間上升，-2 ℃受凍3 h幼果受凍率高達(dá)近54%（圖4）。此外，本研究進行了2組加強試驗，分別設(shè)置幼果在0 ℃與-1 ℃溫度環(huán)境下受凍6 h左右，發(fā)現(xiàn)0 ℃下隨受凍時間的增加，幼果受凍率大于90%，-1 ℃環(huán)境下受凍率100%。印證了幼果受凍與受凍時間緊密相關(guān)[12-13]。

圖3" “紅燈”幼果期受凍褐變

表2" 不同溫度處理下“紅燈”幼果期褐變情況

處理

時間/h 0 ℃ -1 ℃ -2 ℃

幼果總數(shù) 褐變 幼果總數(shù) 褐變 幼果總數(shù) 褐變

0.5 84 0 42 1 68 2

1.0 102 0 55 7 56 8

2.0 73 0 51 10 69 14

3.0 105 15 70 17 76 41

合計 364 15 218 35 286 83

凍害率/% 4.12 16.06 29.72

圖4" 不同溫度下幼果受凍率

總體來看，幼果期的受凍臨界溫度要低于開花期，與前人研究趨于一致。本研究中“紅燈”幼果的受凍臨界溫度在0 ℃左右，低于陳妍等[14]的研究結(jié)果（-1 ℃），一定程度說明甜櫻桃幼果受凍與溫度下降速率、品種、地域等有關(guān)。

3 結(jié)論與討論

通過試驗發(fā)現(xiàn)，平山“紅燈”櫻桃花期和幼果期受凍臨界溫度分別為-2和0 ℃，研究結(jié)論與前人研究結(jié)論在一定程度上存在偏差，總體趨于一致，應(yīng)當(dāng)與試驗所處環(huán)境、使用儀器及試驗方法有關(guān)。

本試驗雖未開展-1 ℃溫度下的觀測，但根據(jù)-2 ℃

環(huán)境下的花器官便出現(xiàn)凍害這一現(xiàn)象推論，對開花期的櫻桃品種“紅燈”而言，當(dāng)外界氣溫降低至-1 ℃左右時就應(yīng)及時開展防凍作業(yè)處理。此外，本試驗中未發(fā)現(xiàn)相同受冷溫度下，花的受凍率與受冷時間存在明顯關(guān)系，可能與試驗條件、試驗誤差以及試驗的數(shù)量有關(guān)。

下一步，試驗組將針對甜櫻桃低溫凍害，結(jié)合園區(qū)多年甜櫻桃產(chǎn)量資料、凍害資料和氣象數(shù)據(jù)；采用多元回歸等方法，分析花期、幼果期氣象條件，構(gòu)建甜櫻桃花期和幼果期凍害等級預(yù)報模型，開展甜櫻桃凍害精細(xì)化預(yù)報服務(wù)，為今后充分利用地方氣候條件，大力發(fā)展櫻桃產(chǎn)業(yè)提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 田永強，聶國偉，李凱，等.山西省9個甜櫻桃主栽品種需冷量研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2019，35（13）：70-73.

[2] 顧文毅，劉小利，魏海斌.8種大果櫻桃品種特性與綜合評價[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，64（3）：60-63.

[3] 袁靜，王令軍，徐劍平，等.大櫻桃大棚小氣候特征分析及預(yù)報[C]//中國氣象學(xué)會.第33屆中國氣象學(xué)會年會 S14 提升氣象科技創(chuàng)新能力，保障農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)增效.山東省濰坊市氣象局，2016：9.

[4] 趙鑫，韓艷君，邸萬通，等.櫻桃低溫冷害氣象災(zāi)害預(yù)警體系研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，67（9）：55-58.

[5] 張永紅，葛徽衍，雪婷，等.櫻桃花期凍害分析及氣象防御適用技術(shù)探討[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，64（4）：67-70.

[6] 邱鳳山.魯西大櫻桃凍害發(fā)生的原因和應(yīng)對措施[J].河北林業(yè)科技，2013（1）：82-83.

[7] 張明慶，楊國棟，許曉波，等.北京地區(qū)早櫻凍害情況的調(diào)查與分析[J].首都師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，29（6）： 59-61，66.

[8] 付全娟，付成慶，侯森，等.春季低溫對甜櫻桃萌芽期凍害的影響[J].落葉果樹，2021，53（3）：27-29.

[9] 楊曼菲，張好艷.新安縣低溫凍害對大粒櫻桃的影響分析[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2021，11（6）：41-42.

[10] 王進超.低溫對果樹的危害及預(yù)防[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（2）：129-131.

[11] 付全娟，魏國芹，楊興華，等.甜櫻桃花芽與枝條凍害調(diào)查分析[J].北方園藝，2017（1）：36-39.

[12] 付全娟，魏國芹，孫楊，等.春季低溫對甜櫻桃柱頭可授性和子房凍害的影響[J].中國果樹，2016（3）：7-10.

[13] 錢素娟，劉佃珍，徐澄.大櫻桃開花結(jié)實特性及提高坐果率的技術(shù)措施[J].山西果樹，2013（2）：17-18.

[14] 陳妍，張春秀.樂都大櫻桃災(zāi)害指標(biāo)研究[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2020（12）：151，154.

收稿日期：2024-08-27

基金項目：河北省氣象局面上項目（22ky10）。

作者簡介：張艷品（1985—），女，河北晉州人，工程師，研究方向為農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)。#通信作者：高祺（1977—），女，河北巨鹿人，高級工程師，研究方向為農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)，E-mail：gq7618@sina.com。