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小气候及其对作物生长状况的影响

发布时间:2019-10-23

果树作物在冬眠期间处于各种不同的小气候条件之中。在我们国 家,最先根据实际需要, 系统论述小气候和地方气候理论原理的是萨鲍日尼柯娃和戈里茨別尔格。在文献中也包含有小气候和地方气候方 面的宝贵资料。但是,关于寒冷时期的小气候和地方气候问题,至今尚未做充计研究。

根据我们的观测,最低温度出现在积雪表面至该面以上20— 30厘米这一层内。

在骤然变冷的情况下(-20℃或以下),这些差值还会增大,在积雪表面上可达7—8℃,1.0 —1.2米高度上达4一 5℃。

近地层中不同的气温决定了树水组织随高度的增温情况也不一样。

根据我们的资料,百叶箱和积雪表面的绝对最低气温之差值视观测点的地理位置、积雪高度和严寒强度而变化于1 -- 8℃ 之间。

在山前区和山区,积雪表面和近雪面气层比平原地区冷却得更强烈。这些差异随着冬季严寒程度的加强而增大。高度的差异和积雪分布的不均匀性,是导致近地层空气冷却随地区而不同的原因之一。最低气温的绝对值随积雪高度的增加而增大,这种情况可由积雪的物理性质来解释。近地层中温度分布随高度不同也影响其日振幅。在0.5米高的这一层大气内,其温度日振幅(18--14℃)要比百叶箱中的(11℃)大。

近地层气温的强烈冷却和骤然变化,最终会导致处于其中的植物变冷。这种冷却和变化是由综合因子造成的,其中主要是雪的热待性、太阳辐射的作用、大气状态和植物本身的生长状况。

雪面和近雪气层的冷却、温度随时间的急剧变化及其出现后的持续时间,会产生各种不同的危害:树皮开裂、灼伤、 冻坏树皮(到雪线或20—30厘米以上)、形成层和木质部。

雪面之下的植物器官和组织处于另外的环境条件之中。 有关雪对土壤温度和农作物越冬的影响,人们已经做了详尽的研究。

我们已经确定,在哈萨克斯坦东南部,在没有积雪或积雪不深(少了 5厘米)和分布不均匀的情况下,-25—-30℃的气温可以使上层土壤冷却到-22℃新降的深度为10厘米的积雪在气温为-25—-32℃的情况下,可使上层土壤温度 提高10 — 20℃,完全能防止低温对根系的危害。在所研究的所有冬季中,当积雪深度超过10 —15厘米时,任何一个冬季根系分布层(40 —120厘米)的土壤温度均未降到0℃以下。 如果果园中的积雪为20厘米或更深,那么,其中的温度除最 上层外均无大的变化。由于有积雪,处于雪下的树木组织才能保持一样的温度。

因此,近地层小气候及其变化在很大程度上影响着处于越冬作物的生长状况,在不利气象情况下决定着危害的类型和性质。从索拉维耶娃把危害树皮、树枝和树干的形成层与木质部归并为分布最广的冬季危害类型。

在按地区做果树作物的合理布局决策时,应该考虑果树组织和器官的不同抗寒性。不同树种和组织死亡的临界温度是不一样的。根据我们的观测,绝大多数区域化苹果品种的地上部分,在熟休眠期遇到-35—-45℃温度时,都要冻僵 (冻到雪面)。核果类作物和抗寒性弱的苹果品种在-20—-30℃下被冻僵,李子、樱桃受冻害的温度是-20—-25℃, 桃树为-18---25 ℃。

田间调查资料表明,一年生苹果和櫻桃树枝条(直径不大于1.0 —1.5厘米,枝内0.3 — 0.4厘米深处组织)的温度接近于气温。芽苞内部的温度比气温低4一5℃。上面确定的这种规律性是说明冬季危害果树作物芽苞和一年生树枝的基础。

对在果树中分布最广、抗寒性中等的苹果品种一年生枝条和花芽产生危害的冬季,其出现概率与观测点的地理位置有关,随地区的变化很大,在12月至2月份,奇姆肯特州为 5 — 35%,江布尔州为3 — 54%,阿拉木图州为5 — 68%, 塔尔迪库尔干州为25— 79%。

冻伤抗寒性强的苹果品种花芽和一年生枝条的冬季出现概率要小得多。然而,在哈萨克斯坦东南部的平原地区,这些品种在10年中也有可能遭受2— 4次危害。与仁果类作物相比,核果类果树在冬眠期间受到低温危害更为严重。

2-3年生枝条组织的温度比一年生的高。因此其受害程度较轻。根据我们的调查资料,一年生和二年生苹果枝条组织的温度相差达2 --3℃。根据卡尔纳茨基的资料,危害一年生和二年生枝条的临界温度相差为5℃。

对比最低温度出现部位〈雪面,其上20—30厘米)与果树及其主干高度表明,在山区和山前地区上部主干和下部主干的枝条处于最不利(寒冷)的条件之中,而在平原地区, 处于不利条件之中的是树木的主干部分。1950—1951年冬季, 哈萨克苏维埃社会主义共和国阿拉木图州位于海拔700— 900 米高度果园中的果树主干受到严重危害,有50%的苹果树和梨树(主干组织)受害,受害程度达4级。 在所研究范围内的平原地区,在温度猛烈下降情况下,低温对苹果主干的危害可能是10年中有2 — 3遇(往往出现在1月份)。

冬季太阳辐射造成温度急剧变化所产生的灼伤,往往给果树作物带来危害,这种情况在山区表现得相当严重。积雪反射太阳辐射并加强南面和西南面的增温,因而促使在植物表面形成巨大的温差。在冬季的晴朗天气情况下,主干阴面获得的能量只有太阳照射面的1/4一 1/6。由于树木四周太阳辐射分布不同,其组织增温也有差异,并造成很大的日较差,最终导致灼伤--树皮的热害。

在所研究的范围内,与地上部分相比,果树根系受严寒危害的情况要少得多。一般来说,只有在没有积雪情况下出现严寒的时候,才会发生危害和冻死树根的情况。

果树根系的抗寒性比较差,处于不同深度的根其抗寒性是不一样的,而且在冬季期间不断有所变化。不过,目前土曼诺夫和赫瓦林的研究已经证明了把根的抗寒力提高到枝条抗寒力水平的可能性。

果树根在冬眠期间的受害程度也与土壤类型及其机械组成成分有关。轻质砂壤土中的果树根所受的冻伤比在较粘重和有有机物质的土壤中重。这与砂壤土的导热率比壤土大、土壤冻结较快较深有关。根据我们的资料,在哈萨克斯坦东南部地区,在其他条件相同的情况下,砂壤土的温度比壤土低 1 一 2℃。

果树根的抗寒力在许多情况下还与果园的栽植工艺有关。 例如,极矮性砧木的根系比乔性砧木的根系浅,因而受害的机会不但较多而且较为严重。鲁宾证明,行间充满杂草的果园土壤,比行间保持秋耕休闲的果园土壤冻结得更为严重。

在哈萨克斯坦南部和东南部地区,近50年来果树作物根系受冻害和死亡的冬季有1929 — 1930、1930 — 1931、1944 — 1945、1950 —1951 和 1974 — 1975 年。

分析冬季危害果树作物根系的气象条件表明,一般来说, 这都是在无雪或少雪的冬季,且11月末至12月上半月或2 — 3月有严寒(温度低于-20—一-25℃),冬前秋季通常非常干旱、而且持续时间很长的情况下发生的。

根据我们获得的资料和已出版的资料。有充分理由认为,越冬期间3—5厘米深处的土壤温度低至-12 —-16℃、20厘米深处降至-8 ---12℃、40厘米深处达―5 — 一 6℃或更低,对苹果、李子、樱桃树根来说是危险的。

资料分析表明,所研究地区的土壤冷却程度是不同的。 平原地区冬季积雪深度不大,并且有持续性的严寒,使这里的土壤常常冻结而且比较严重。在哈萨克斯坦的大多数商品性果园地区,危害果树作物根系的概率是不高的。