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果樹霜凍是怎麼形成的,如何防禦?帶你瞭解最全面的霜凍知識

一、霜凍的形成

春、秋季節, 夜間作物表現溫度短時間下降到0℃以下, 引起作物受害或死亡的低溫危害, 稱之為霜凍, 霜凍可以出現白霜,

也可以不出現白霜。 出現白霜時, 某些耐寒作物也可不發生霜凍。 根據霜凍發生時的條件和特點不同, 霜凍分為3種類型。

(一)平流霜凍:它是由於溫度低於0℃的冷氣團從其它地方(主要從北部地方)侵入本地後, 夜間輻射散熱使空氣繼續冷卻而發生的霜凍。 平流霜凍主要出現於高緯度大陸的早春與晚秋, 因冷空氣侵襲範圍廣、持續時間長(3~4天之久), 危害強度大, 一般防霜凍措施效果不明顯。

(二)輻射霜凍:它是由於夜間地面及近地面空氣輻射失熱, 使地面物質冷卻至0℃以下, 達到霜點時所生成。 輻射霜凍多發生于高氣壓區內, 溫度日變化劇烈, 日間溫度高, 夜間溫度低。 輻射霜凍通常在夜間開始, 日出時終止, 其持續時間一般為4~6小時,

短的為0.5~1.0小時, 長的達5~10小時, 也可以在幾個夜裡連續出現。 不同的地形、地勢對輻射霜凍的程度和持續時間有很大影響, 此種霜凍較易預防。

(三)混合霜凍:該霜凍即平流與輻射霜凍相結合的霜凍。 它的成因, 首先是冷氣團的侵入, 其次是由於夜裡輻射使氣團繼續冷卻所生成。 在這種情況下, 平流過程和輻射過程互相作用, 從而加強了降溫。 一般冷空氣侵入溫度略高於0℃, 它不能單獨引起霜凍。 但由於夜間輻射的結果, 溫度下降到0℃以下, 所以夜裡冷卻是霜凍形成的直接原因。 因為夜間冷卻增加了平流降溫, 而平流降溫是溫度下降到臨界值以下的先決條件, 夜間冷卻的主要原因, 是下墊面熱輻射失熱的結果。 在上述3中霜凍類型中,

混合霜凍的危害最重。

二、影響霜凍的因素

(一)不同地形條件對霜凍形成的影響。 一般說, 凹入的地形(山谷的底部、盆地、低窪地等), 由於易使夜間冷空氣流入並堆積起來, 所以這些地段夜間比較冷, 霜凍程度嚴重。

(二)霜凍的程度還取決於溫度變幅的大小、低溫強度、低溫持續時間及溫度回升快慢等氣象因素。 溫變越大, 溫度越低, 持續時間越長, 則植物受害越重。 溫度回升慢, 植物受害輕;反之, 則受害重。

(三)在早春, 凡是晴朗無雲(或是雲量很少), 無風(或微風), 空氣濕度不高的夜間或早晨, 最易發生霜凍。

因為無雲的夜間, 地面的長波輻射容易向太空散失, 輻射降溫嚴重, 所以容易發生霜凍。 反之, 如果是多雲或陰天(特別是低雲很多)時,

雲層猶如被子覆蓋著地面, 阻止地面長波輻射的散失, 溫度不易下降, 霜凍就難發生。

為什麼無風的夜間容易發生霜凍?是因為風能加強空氣的擾動, 使上下層空氣得到混合, 而近地面的空氣層中, 夜間溫度的垂直分佈是低層溫度低, 高層溫度高。 空氣上下層通過混合, 導致地面上的冷空氣流向高層, 而高層的暖空氣流向地面, 因此, 有風時不易出現霜凍。

當空氣濕度很大時, 夜間溫度稍有下降, 空氣中的水汽就會達到過飽和而形成霧, 在成霧過程中要釋放出一定量的潛熱, 這部分熱量對空氣起了增溫的作用, 緩和了空氣的降溫。 有時, 霧生成後溫度還略有上升。 同時, 空氣中的水汽和霧滴和雲層一樣能阻止地面長波輻射散失,

使地面溫度不易下降, 所以霜凍難以形成。

三、霜凍對植物危害的生理機制

霜凍危害植物的實質是低溫凍害, 但植物受凍害不是由於低溫的直接作用, 而是因為植物組織中結冰導致植物受到損傷或死亡。 試驗證明, 許多植物在-15℃~-5℃的低溫條件下, 如果其組織中每沒有冰的形成, 植物不會受到傷害。

植物組織結冰有兩種情況, 一是細胞外的間隙結冰, 一是細胞內結冰。 細胞間隙結冰時植物組織一定死亡, 而細胞內結冰時, 植物組織必定死亡, 因細胞原生質的膠體結構發生了不可逆的轉變。 這種死亡的原因, 一方面是原生質結冰對膠體結構起了機械的破壞作用;另一方面

是細胞本身發生脫水。 細胞脫水後,因水分虧缺而受害。在細胞脫水時,如果細胞間隙的自由水或原生質的滲透束縛水沒有喪失,受凍組織仍可以慢慢恢復;如果細胞膠體束縛水喪失,植物組織會因水分虧缺而死亡。所以,細胞受凍害死亡與否決定于膠體束縛水的喪失程度和冰晶的機械壓力程度。

植物遭受霜凍危害後,如遇到迅速增溫解凍是有害的,因為急劇的增溫會使細胞間隙中的水分迅速蒸發,植株便枯萎死亡。如果溫度緩慢回升,則細胞間隙中的水分經滲透作用仍能回到細胞內。

四、果樹不同物候期受凍的溫度指標和症狀

由表1可見,在梨、桃、李、杏、葡萄、蘋果、核桃7種果樹中,葡萄是宜受凍,其次為核桃。同種果樹中,幼果期最宜受凍,其次是開花期,花蕾期抗凍力較強。另外,從整株果樹來看,花的受凍程度與花的著生位置有關,一般邊花受凍較重,中心花受凍較輕;樹枝上部花受凍較重,下部花受凍較輕;朝上開放的花受凍較重,朝下開放的花受凍較輕。

表1不同果樹、不同物候期的受凍臨界溫度(℃)

花器受凍的症狀是:花瓣由紅色(或白色)變為褐色,花絲膨大發黑,繼之乾枯脫落。凍害較輕時,花瓣雖然沒有變色,但也發生落花現象。這是因為經過霜凍後降低了花粉的萌芽率,影響了花粉管的伸長,而不能良好授粉、受精的緣故。

幼果期受凍多是在幼果長到算盤珠大小時產生,其症狀是果皮微微皺縮。切開果實看,子房內種胚已開始變黃,這是確定幼果是否受凍的主要依據。幼果受凍輕時,還可繼續發育,但非常緩慢,常成畸形果,有的脫落,有的在近萼端出現霜環。萌芽時遭受霜凍,一般是嫩芽或嫩梢萎蔫變褐,鱗片鬆散而乾枯於枝上。

五、果樹防禦霜凍的措施

(一)提高果樹自身抗寒能力。液體的結冰溫度與液體的化學成分及其濃度有關,如液體中糖分較多,水分較少,它的冰點就較低,在零下好幾度才能結冰。春季氣溫回升後,植物開始積極生長,要消耗體內一部分糖分,細胞原生質內的糖分減少,自由水增多,明顯降低了其抗寒能力。據悉,M-JFN原粉內含10多種營養元素,噴施後能使果樹細胞液濃度提高,冰點降低,可以使果樹的花和幼果在-4℃~6℃的低溫下,免遭受凍害或受凍較輕。另外,合理施肥,促使果樹生長健壯,也可提高自身的抗寒能力。

(2)煙霧法。此法分為兩類,一是柴草煙熏,另一類是用化學方法製造煙幕。柴草熏煙法是我國最古老的防霜凍法,目前在國內外仍然廣泛使用。本法可以就地取材,具有取材容易,成本低廉,製作簡便,效果明顯等優點。它的作用原理在於煙幕籠罩地面,減少了夜間有效輻射;柴堆燃燒時直接放熱;煙幕中的微粒有利於水氣凝結而釋放出潛熱。

熏煙最適宜在微風天氣進行。柴堆在整個地段要分佈均勻,並設置在上風方向,在溫度降到比受害溫度指標高1~2℃時開始點燃,切忌明火,要使煙幕能籠罩整個防護地段,必須強調指出:如果植物遭受了霜凍,但災情不重,植物細胞間隙中的冰晶不多,大部分植株或植株的主要器官沒有死亡,一般來說以後還可恢復。但有一個條件,就是受凍的植物不能立即受強烈陽光照射,否則植物體將迅速失水而死亡。因此,煙幕要維持到日出後2小時為宜。

製造煙幕的化學方法很多,但要求發煙量大,煙粒具有吸濕性,同時對作物和人畜沒有毒害作用。有的地方用20%瀝青,5%廢柴油,42%鋸末,33%硝酸銨配製成所謂“簡易防霜彈”。

(三)通風擾動法。使用功率較大的通風機,在田野10米高處用強大的風力把整個近地氣層擾動起來,增加上下氣層之間的熱量交換,提高下層的氣溫。近年一些果園採用此法預防霜凍,取得了很好的效果。

(四)噴霧法。用人工降水的方法把水滴均勻噴灑在果樹的葉面上,由於水溫高於氣溫,能釋放很多熱量取得防霜凍的效果。因水滴中的熱量很快散盡,所以要不斷地噴水。如霜凍較輕,可每隔15~30分鐘噴1次。如霜凍較重,一般隔7~8分鐘噴1次,噴水量每次每畝130~250斤。

(五)加熱法。2008年山西省絳縣的果農為預防櫻桃樹霜凍,在樹下蜂窩煤爐,達到了預期的目的。

中國獼猴桃產業網(www.51qiyiguo.com),採用“互聯網+產業”方式,以武功獼猴桃為中心,輻射全國獼猴桃上下游企業,整合行業資源,形成全國單品產業上下游聚焦中心。 提供獼猴桃種植,加工,銷售產業生態供應鏈的資訊服務,帶動產業線上升級。

細胞脫水後,因水分虧缺而受害。在細胞脫水時,如果細胞間隙的自由水或原生質的滲透束縛水沒有喪失,受凍組織仍可以慢慢恢復;如果細胞膠體束縛水喪失,植物組織會因水分虧缺而死亡。所以,細胞受凍害死亡與否決定于膠體束縛水的喪失程度和冰晶的機械壓力程度。

植物遭受霜凍危害後,如遇到迅速增溫解凍是有害的,因為急劇的增溫會使細胞間隙中的水分迅速蒸發,植株便枯萎死亡。如果溫度緩慢回升,則細胞間隙中的水分經滲透作用仍能回到細胞內。

四、果樹不同物候期受凍的溫度指標和症狀

由表1可見,在梨、桃、李、杏、葡萄、蘋果、核桃7種果樹中,葡萄是宜受凍,其次為核桃。同種果樹中,幼果期最宜受凍,其次是開花期,花蕾期抗凍力較強。另外,從整株果樹來看,花的受凍程度與花的著生位置有關,一般邊花受凍較重,中心花受凍較輕;樹枝上部花受凍較重,下部花受凍較輕;朝上開放的花受凍較重,朝下開放的花受凍較輕。

表1不同果樹、不同物候期的受凍臨界溫度(℃)

花器受凍的症狀是:花瓣由紅色(或白色)變為褐色,花絲膨大發黑,繼之乾枯脫落。凍害較輕時,花瓣雖然沒有變色,但也發生落花現象。這是因為經過霜凍後降低了花粉的萌芽率,影響了花粉管的伸長,而不能良好授粉、受精的緣故。

幼果期受凍多是在幼果長到算盤珠大小時產生,其症狀是果皮微微皺縮。切開果實看,子房內種胚已開始變黃,這是確定幼果是否受凍的主要依據。幼果受凍輕時,還可繼續發育,但非常緩慢,常成畸形果,有的脫落,有的在近萼端出現霜環。萌芽時遭受霜凍,一般是嫩芽或嫩梢萎蔫變褐,鱗片鬆散而乾枯於枝上。

五、果樹防禦霜凍的措施

(一)提高果樹自身抗寒能力。液體的結冰溫度與液體的化學成分及其濃度有關,如液體中糖分較多,水分較少,它的冰點就較低,在零下好幾度才能結冰。春季氣溫回升後,植物開始積極生長,要消耗體內一部分糖分,細胞原生質內的糖分減少,自由水增多,明顯降低了其抗寒能力。據悉,M-JFN原粉內含10多種營養元素,噴施後能使果樹細胞液濃度提高,冰點降低,可以使果樹的花和幼果在-4℃~6℃的低溫下,免遭受凍害或受凍較輕。另外,合理施肥,促使果樹生長健壯,也可提高自身的抗寒能力。

(2)煙霧法。此法分為兩類,一是柴草煙熏,另一類是用化學方法製造煙幕。柴草熏煙法是我國最古老的防霜凍法,目前在國內外仍然廣泛使用。本法可以就地取材,具有取材容易,成本低廉,製作簡便,效果明顯等優點。它的作用原理在於煙幕籠罩地面,減少了夜間有效輻射;柴堆燃燒時直接放熱;煙幕中的微粒有利於水氣凝結而釋放出潛熱。

熏煙最適宜在微風天氣進行。柴堆在整個地段要分佈均勻,並設置在上風方向,在溫度降到比受害溫度指標高1~2℃時開始點燃,切忌明火,要使煙幕能籠罩整個防護地段,必須強調指出:如果植物遭受了霜凍,但災情不重,植物細胞間隙中的冰晶不多,大部分植株或植株的主要器官沒有死亡,一般來說以後還可恢復。但有一個條件,就是受凍的植物不能立即受強烈陽光照射,否則植物體將迅速失水而死亡。因此,煙幕要維持到日出後2小時為宜。

製造煙幕的化學方法很多,但要求發煙量大,煙粒具有吸濕性,同時對作物和人畜沒有毒害作用。有的地方用20%瀝青,5%廢柴油,42%鋸末,33%硝酸銨配製成所謂“簡易防霜彈”。

(三)通風擾動法。使用功率較大的通風機,在田野10米高處用強大的風力把整個近地氣層擾動起來,增加上下氣層之間的熱量交換,提高下層的氣溫。近年一些果園採用此法預防霜凍,取得了很好的效果。

(四)噴霧法。用人工降水的方法把水滴均勻噴灑在果樹的葉面上,由於水溫高於氣溫,能釋放很多熱量取得防霜凍的效果。因水滴中的熱量很快散盡,所以要不斷地噴水。如霜凍較輕,可每隔15~30分鐘噴1次。如霜凍較重,一般隔7~8分鐘噴1次,噴水量每次每畝130~250斤。

(五)加熱法。2008年山西省絳縣的果農為預防櫻桃樹霜凍,在樹下蜂窩煤爐,達到了預期的目的。

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