一、干旱
1.灾害特征
干旱对果树叶片生长的影响 新梢旺长期间土壤干旱后,叶水势下降,叶面积减小,新梢生长受抑,且干旱时间越长影响越大。在水分胁迫条件下,幼叶变厚,栅栏组织厚度明显增加,而成龄叶在水分胁迫时变薄,栅栏组织的细胞厚度也不同程度地减小。苹果的叶片生长,尤其是叶长对水分胁迫反应较迟钝,而在水分胁迫解除之后又最早恢复正常生长。因此,一般的水分胁迫不影响苹果叶片的大小。在叶片达到生理成熟之后,苹果叶片的面积不再增大,但水分胁迫不利于叶片厚度的增加,因而会使叶片质地薄,缺乏韧性。同时水分胁迫会显著地减少新叶的发生数量而使总叶面积和叶面积系数减小。另外,轻度水分胁迫促进苹果树上各类叶片成熟,严重的水分胁迫则导致叶片急剧衰老甚至脱落,尤其是短枝叶和长、中枝的基部叶,从而直接影响果品产量和质量。
干旱胁迫对果树枝干生长的影响 苹果枝干的加粗生长对水分胁迫的反应十分敏感,缺水枝干的加粗受抑制,同时水分胁迫对苹果枝干加粗生长的抑制作用还具有“后效应”,即树体内的水分胁迫完全解除后,其抑制作用仍然要持续相当长的时间。因而,枝干加粗与生长季节所经受的水分胁迫的时间有密切关系。苹果枝干的延长生长对水分胁迫的反应远不及加粗生长敏感。冬季土壤缺水,常使枝干受冻,如果枝干失水到含水量的50%时,则出现干枯。如果春季风大干燥,苹果树体内水分不足,则发生“抽条”现象,造成生理干旱。
干旱对果树根系生长的影响 土壤干旱使果树地上部与地下部的生长同时减弱,干旱可增大根冠比,果树根密度远比粮食作物低,但却因根深而耐旱。水分较少时,根系到处延伸,追逐水源,根冠间竞争碳水化合物,同化物分配到根系较多,树冠则受到水分限制,生长不旺,使得根冠比增大。一般而言,如果土壤水分在冬季得到补充,而且达到一定土壤深度,在生长季却无雨或少雨,果树根系偏于垂直向伸展,如果土壤水分仅来自于生长季降雨,而且雨量较少,则根系偏于水平伸展。充分灌溉的果园,果树根系主要生长在土层上部,树体抗风能力差,灌溉会降低根深、根重及根密度。土壤水分较少时,根、冠绝对生长量较正常条件下降低,干旱处理较充足灌水的处理光合产物分配到根系的比例增加。果树在生长期内,遇高温干旱,会降低光合作用,抑制根系生长,当土壤温度达到28℃,根系停止生长,达到50℃时细根死亡。当土壤含水量低至萎蔫系数以前根系就停止生长活动,若土壤含水量10%~15%时,地上部停止生长,低于7%根系开始干枯。
干旱对果树开花和坐果的影响 苹果花芽分化期,平均温度高于28℃,并且严重干旱,则果树根系活动受抑制,光合作用下降,同化产物不足,细胞液浓度过高,生长点细胞停止分裂,抑制花芽分化。干旱则可能推迟苹果的开花期,显著降低花的发育质量或使之提早开花。在苹果花期遇到异常的高温干旱气候,柱头会很快干枯,缩短花期,影响花粉发芽,大部分花粉管变形或中途破裂,难以授粉受精,极严重地影响坐果。晚春至初夏,树体内的水分胁迫能显著增加苹果的落花落果,降低坐果率。
干旱对果树产量和果实品质的影响 果实产量受坐果数量和单果重两个因子制约。降低坐果率,减小采收后期果实体积的土壤水分胁迫,都会导致苹果果实产量的下降。尤其是在幼果形成期和果实迅速生长的后期,前者承受水分胁迫可引起严重落果而减产,后者承受水分胁迫可显著减小果实的单果重而减产。
在花后40d至苹果采收期,高温干旱严重影响果实膨大,并且使果实纵径比横径生长慢,因而果形变小,果桩变矮,花后15d至果实迅速膨大期遇到异常的高温干旱对果形指数影响最大。能提高果实的可溶性固形物含量。在一定限度内,灌溉量越小,果实的可溶性固形物含量越高,但这种影响又同苹果树承受水分胁迫的时期密切相关。苹果果实细胞膨大期和后期承受水分胁迫都增加采收时果实的可溶性固形物含量。但是,果实在苹果果实成熟前遇到高温,光合作用减弱,花青素难以合成,尤其夜温高,消耗糖分多影响着色。在8~9月份,日最高温度超过35℃或日平均温度超过30℃的天数持续5d以上,可使已充分着色的果实严重退色。若果实成熟期,遇到高温干旱,果树同化作用变弱,不利于有机物的生产,从而使果形变小,果实成熟期不一致,果肉发绵,香味减少,可溶性固形物相应减少,Vc含量也低,不耐贮藏。
2.防御措施
(1)农业科技部门、气象部门等应摸清当地干旱灾害发生的规律。同时为减轻干旱灾害的影响和损失,建立干旱灾害实时监测、预警系统。开展干旱监测、预警和评估业务,应在干旱发生之前进行预测、预警;在干旱发生过程中,不断实时监测干旱的程度、发展态势以及对人民生活的影响,及时向有关部门提供干旱可能发生的区域、时间和危害程度,以及防旱减灾的对策,为防灾减灾服务。
(2)加大水利基础设施投入,因地制宜地修建各类水利设施,治理河道,及时拦蓄雨水,完备灌水系统,是防止干旱的根本措施。各地应加大水利建设投资,兴修水利设施,改善农田生态环境,努力做到遇旱能灌,遇涝能排。有条件的地方应积极推行滴灌、喷灌等节水灌溉方法。
①滴灌 滴灌系统包括控制设备(水泵、水表、压力表、过滤器、混肥罐等)、干管、支管、毛管和滴头。具有一定压力的水,从水源经严格过滤后流入干管和支管,把水输送到果树行间,围绕树株的毛管与支管连接,毛管上按有4~6个滴头(滴头流量一般为2~4L/h)。水通过滴头源源不断地滴入土壤,使果树根系分布层的土壤一直保持最适宜的湿度状态。滴灌是一种用水经济、省工、省力的灌溉方法,特别适用于缺少水源的干旱山区及沙地。应用滴灌比喷灌节水36%~50%,比漫灌节水80%~92%。由于供水均匀、持久,根系周围环境稳定,十分有利于果树的生长和发育,一般增产25%以上。滴灌时间应掌握湿润根系集中分布层为度。滴灌间隔期应以果树生育进程而定。通常,在不出现萎蔫现象时,无需过频灌水。
②喷灌 整个喷灌系统包括水源、进水管、水泵站、输水管道、竖管和喷头几部分。应用时可根据土壤质地、湿润程度、风力大小等调节压力、选用喷头及确定喷灌强度,以便达到无渗漏和径流损失,又不破坏土壤结构,同时能均匀湿润土壤。喷灌节约用水(用水量为地面灌溉的1/4),保护土壤结构;调节果园小气候,清洁叶面,遇到霜冻时还可减轻冻害;苹果果实成熟期幕喷,可促进着色和增糖;炎夏喷灌可降低叶温、气温和土温,防止高温和日灼伤害。喷灌可以结合喷洒农药和液肥,是一种较理想的灌溉方法。
③微喷 微喷具喷灌与滴灌之长处,克服了二者之弊病,比喷灌更省水,比滴灌抗堵塞,供水较快。应用微喷灌的技术重点是铺设总管1条、干管2条、支管若干条,支管下接毛管,沿等高线布置,间距同果树行距一致,每株树下固定一个双向折射微喷头,用塑料管与毛管连接,喷头喷水量约为62L/h,喷洒直径为2.9m,同漫灌比,全年可节水70%。
(3)因时、因地制宜,采取综合栽培技术
①果园生草和覆草 生草及覆草已是发达国家普遍采用的一项现代化、标准化的果园管理技术。果园生草或覆草可保墒抗旱,调节地表温度;增加有机质含量,提高土壤肥力;改善生态环境,提高果品质量;明显减少果园的投入。果园种草一般选择抗逆性强,根系浅、产草量较高的草类,如豆科中的三叶草、澳大利亚一年生苜蓿,禾本科中的黑麦草,冬牧70、黑麦等。覆草方面,杂草、树叶、作物秸秆和碎柴草均可。春季覆干草,夏季压青草。覆草前结合深翻或深锄浇水,株施氮肥200~500g,以满足微生物分解有机物对氮素的需要。土层薄的果园可采用挖沟埋草与盖草相结合的方法。长草要铡短,以便于覆盖和腐烂。果园生草覆草后,地表径流减少,山坡地和沙滩地果园尤为明显,土壤理化性状改善,团粒结构增加,降水或灌溉水下渗损失少,供给果树根系水分的有效期长。
②果树起垄栽培 起垄配套栽培是克服平原低洼地幼树徒长、难成花、产量低、旱涝严重等现象的优良方式。采取起垄栽培可增加土层厚度,增加土壤通透性,扩大根系活动范围,有利于果树新根数量增加。同时,起垄栽培还具有保墒作用,故有利于抗旱。
③合理使用抗旱剂 保水剂具有很强的保水性,可反复吸放水分,其缓释水分绝大部分能被植物根部利用。所吸水可随水势平衡出来,必要时根从保水剂凝胶中抽水。但使用土壤抗旱保水剂的果园必须要有一定的水浇条件,保证生长季能灌3~4次水,否则会有副作用。
④穴贮肥水地膜覆盖 穴贮肥水地膜覆盖技术简单易行,投资少见效大,具有节肥、节水的特点,一般可节肥30%,节水70%~90%;在土层较薄及无水浇条件的山丘地应用效果尤为显著,是干旱果园重要的抗旱、保水技术。
⑤叶面喷肥 干旱季节,叶面可连续喷施400~500倍的尿素和磷酸二氢钾,800~1000倍的氨基酸复合微肥,有利于降温,补充水分和养分,提高叶片功能。另外,对于山坡、丘陵及无灌溉条件的旱地果园,6~8月气温高时连续喷施1~3次5%~6%草木灰浸出液(草木灰5~6kg,加清水100kg,充分搅拌后浸泡14~16h,过滤除渣),能使树体含钾量增加,增强果树抗旱、抗高温能力。
⑥增施有机肥,改土保墒,养根壮树 施用的有机肥主要包括圈肥、堆肥、鸡粪、人粪尿,各种饼肥、草肥和绿肥等。这些肥料中含有大量的有机质,施入土壤以后经微生物分解和物理化学变化形成腐殖质。而腐殖质是一种黏性胶体,可把细微的土粒黏结在一起,形成水稳性团粒结构,使黏性土变得疏松易耕,而使沙性土变成有结构的土壤。土壤结构改善以后,土壤的透水性和保水性就增强,也容易蓄积和保存自然降水。腐殖质还有吸附土壤溶液中多种营养成分的能力,可以把营养元素吸附在表面,避免流失,从而提高保肥、保水的能力,为根系生长创造良好的生态环境条件。在秋季,每667m2施120~150kg的昊威腐殖酸有机肥或木美土里、大三元微生物菌肥,加入50~70kg荣昌硅钙镁钾肥或蓝得土壤调理剂,抗旱作用明显。
3.抗灾减灾措施
(1)中耕松土、果园覆盖(膜、草)
中耕松土是将地表锄松,可将土壤毛细管切断,减少水分蒸发,起到蓄水保墒作用;另外,中耕可消除土壤板结,改善土壤的理化性状,增加土壤的透气性,促进根系旺盛的生长。
果园覆盖包括地膜覆盖和覆草,地膜覆盖时可顺行覆盖或只在树盘下覆盖。树下覆膜能减少水分蒸发,提高根际土壤含水量;果园地面覆盖用杂草、树叶、作物秸秆和碎柴草均可。春季覆干草,夏季压青草。土层薄的果园可采用挖沟埋草与盖草相结合的方法。果园覆草可有效减少地表水分蒸发量,增加地表湿度。
(2)起垄栽培(www.daowen.com)
果园起垄栽培可增加土层厚度,增加土壤通透性,扩大根系活动范围,有利于提高果树地下新根的数量和比例。果树起垄栽培是克服平原低洼地区果树栽培中存在的幼树徒长、难成花、产量低、旱涝严重等不良现象的优良方式。在山旱薄地果园,树下起垄具有提高土壤保墒功能、稳定果树根际土壤微域环境、保护根系生长、提高抗旱能力的作用。
(3)土壤抗旱剂的应用
把沥青乳剂、环氧乙烷和高碳醇制剂、合成脂肪酸残渣制剂等土壤表面保墒增湿剂制成乳状液,喷洒到土壤表面,形成一层覆盖膜,能阻碍土壤水分的蒸发,而又不影响降水渗到土壤中去,有利于果树迅速有效地利用降水。同时,还可将保水吸水剂和淀粉、聚丙烯酸盐氨基聚合体、羧甲基酸纤维素交联体、变性聚乙烯醇和交联聚丙烯酸盐等高分子化合物颗粒剂,直接撒施到土壤中。这种高分子化合物颗粒剂由于分子结构交联,分子网格所吸的水不能被简单物理方法挤出,故具有很强的保水性,好似微型水库,可反复吸放水分,其缓释水分绝大部分能被植物根部利用。
保水剂的土壤施入法 采用沟施方法施入,在每株树的树冠投影半径的1.3~2.3m处两侧行间挖坑,坑长45cm,宽30cm,深为60cm,先将保水剂充分拌土,然后分层填入20~60cm土层中,上层用表土覆盖,施入保水剂后对果园进行一次充分灌溉。土壤中施用保水剂后,土壤的有效水量提高。但使用土壤抗旱保水剂的果园必须要有一定的水浇条件,保证生长季能灌3~4次水,否则会有副作用。
(4)穴贮肥水
穴贮肥水是山岭薄地果园高效节水抗旱栽培技术,一般可节肥30%,节水70%~90%。在发生干旱灾害的果园条件下,推广应用穴贮肥水技术,是抗御和减轻干旱灾害、夺取丰产丰收的一项简易、高效技术。具体技术如下:将作物秸秆或杂草捆成直径15~25cm、长30~35cm的草把,放在水中或5%~10%的尿液中浸透。在树冠投影边缘向内50~70cm处挖深40cm、直径比草把稍大的贮养穴(坑穴呈圆形围绕着树根),依树冠大小确定贮养穴数量,冠径3.5~4m,挖4个穴;冠径6m,挖6~8个穴。将草把立于穴中央,周围用混加有机肥的土填埋踩实(每穴5kg土杂肥,混加150g过磷酸钙、50~100g尿素或复合肥),并适量浇水,然后整理树盘,使营养穴低于地面1~2cm,形成盘子状,每穴浇水3~5kg即可覆膜;将旧农膜裁开拉平,盖在树盘上,并一定要把营养穴盖在膜下,四周及中间用土压实,每穴覆盖地膜1.5~2m2,地膜边缘用土压严,中央正对草把上端穿一小孔,用石块或土堵住,以便将来追肥浇水。一般在花后(5月上中旬)、新梢停止生长期(6月中旬)和采果后3个时期,每穴追肥50~100g尿素或复合肥,将肥料放于草把顶端,随即浇水3.5kg左右;进入雨季,即可将地膜撤除,使穴内贮存雨水;一般贮养穴可维持2~3年,草把应每年换一次,发现地膜损坏后应及时更换,再次设置贮养穴时改换位置,逐渐实现全园改良。
(5)增施有机肥
果园施用的有机肥,如圈肥、堆肥、鸡粪、人粪尿,各种饼肥、草肥和绿肥等,含有大量的有机质,施入土壤以后经微生物分解和物理化学变化形成腐殖质,可把细微的土粒黏结在一起,形成水稳性团粒结构,使黏性土变得疏松易耕,而使沙性土变成有结构的土壤。土壤结构改善以后,土壤的透水性和保水、保肥性增强,从而提高保肥、保水的能力,为根系生长创造良好的生态环境条件,提高树体的抗旱能力。在秋季,每667m2施120~150kg的昊威腐殖酸有机肥、壹加益或木美土里、大三元微生物菌肥,加入50~70kg荣昌硅钙镁钾肥或蓝得土壤调理剂。
(6)树体管理
合理整形修剪 干旱胁迫条件下的苹果树修剪,主要是通过疏枝、疏果,减少枝叶量和结果量,从而减少果树蒸腾失水分的有效面积,降低蒸腾失水数量,达到节水、抗旱的效果。修剪措施如下。
短截修剪:对主枝外围延长枝进行中短截,暂时抑制营养生长。
疏枝修剪:疏除树冠外围竞争枝、背上徒长枝、内膛密生枝和弱营养枝。
压缩修剪:压缩辅养枝、层间过渡枝、大型结果枝组和冗长枝组。
喷施蒸腾抑制剂 植物蒸腾抑制剂是指作用于植物叶表面,能够降低植物蒸腾作用,减少水分散失的一类化学物质的总称。目前生产上已经应用的蒸腾抑制剂有黄腐酸(抗旱剂1号)、甲草胺(拉索)乳胶、丁二烯丙烯酸、高岭土和TCP植物蒸腾抑制剂等。此外,果树叶片喷施0.05%~0.1%阿司匹林水溶液,连续喷施2~3次,或在土壤浇灌时加入0.01%阿司匹林水溶液,对于减少因干旱而引起的落花落果有良好作用。
植物营养液应用 植物营养液是一种多元复合肥料,是在特定介质条件下,经多次物理化学反应及络合过程,激发和保持了各元素的化学活性,最终达到饱和状态,使其进入树体后,能迅速被植物吸收并高效利用,从而克服了有些元素易被土壤固定或因相互拮抗而难以被根系吸收的特点,达到了调节树体生理机能、促进新陈代谢的作用,有利于提高植株对各种逆境的抵抗能力。干旱来临季节,对果树进行叶面喷施或树干注射植物营养液,有助于促进有机和无机营养积聚和贮藏,满足萌芽、开花、坐果和果实发育的需要,也改善了树体的营养结构水平,提高了果树的生理调节机能,吸收增强,运输加快,有利于有机物质形成和积累,增强抵御干旱的能力。
高温干旱季节,叶面可连续喷施400~500倍的尿素、磷酸二氢钾,800~1000倍的氨基酸复合微肥双效肥料等高效叶面肥,有利于降温,补充水分和养分,提高叶片功能。另外,对于山坡、丘陵及无灌溉条件的旱地果园,6~8月气温高时连续喷施1~3次5%~6%草木灰浸出液(草木灰5~6kg,加清水100kg,充分搅拌后浸泡14~16h,过滤除渣),能使树体含钾量增加,增加果树抗旱、抗高温能力。对于山坡、丘陵及无灌溉条件的旱地果园,6~8月气温高时连续喷施1~3次5%~6%草木灰浸出液(草木灰5~6kg,加清水100kg,充分搅拌后浸泡14~16h,过滤除渣),能使树体含钾量增加,增加果树抗旱、抗高温能力。
(7)花果管理
提高坐果,促进果实发育 果园放蜂+人工辅助授粉;花期喷布微肥。在花期喷布微肥,增加花期营养,可以明显提高坐果率。苹果的生理落果主要是因树体的贮藏营养不足造成的,因此,在加强土壤施肥的基础上,应在早春树上补充适量的速效氮肥,如花期和幼果期各喷一次0.3%的尿素,或花期喷两次0.3%的硼砂混加0.3%的尿素;花后喷50×10-6~100×10-6的细胞分裂素(6-BA),均可以有效提高坐果率,促进果实发育。
严格疏果,合理负荷 干旱胁迫条件下,采用合理的疏花疏果措施,使苹果树体负载合理,可以节省大量水分和养分,提高果品质量,维持树势,保证丰产稳产,防止大小年结果现象的发生。疏果在谢花后10d开始,20d内完成。这样不仅能节省大量营养,促进幼果发育和枝叶生长,提高果品产量和质量,而且有利于花芽分化和形成,达到优质丰产稳产。疏果时,要严格控制留果量,防止过量结果。根据品种、树势和栽培条件,合理确定留果间距和留果量。大型果如元帅系、红富士系等每隔20~25cm留1个果台,每台只留1个中心果,壮树壮枝每20cm留1个果,弱树弱枝每25cm留1个果,小型果品种每台可留2个果,其余全部疏掉。疏果时要首先去掉小果、病虫果和畸形果,保留大果、好果。
果实套袋 高温干旱条件下果实套袋的特殊措施是,推迟套袋时间,避开初夏高温套袋;避开中午高温时段套袋;套袋前后浇足水,漏水果园应每10d浇一遍水,以降低地温,改善果实供水状况;有条件果园,中午12~14时进行喷雾降温;避免套劣质袋和塑膜袋。
(8)病虫害防控
主要病虫害 在苹果生长发育期异常高温干旱,容易引起红蜘蛛、山楂叶螨和二斑叶螨等虫害和苹果根腐病、干腐病、日烧病等根系、枝干、果实病害的发生。高温干旱还会影响果树根系的吸收能力,并且使土壤中可溶性硼、铁等含量降低,从而导致果树缺硼、缺铁等多种生理病害加重发生。
主要病虫害综合防控措施 加强土、肥、水综合管理,养根壮树,提高树体抗病虫能力,减少果实生理病害的发生。秋末春初剪除枯死枝、病僵果,清除落地果,将病叶清除深埋,减少病、虫原基数。加强树体管理和整形修剪,优化、改良树体结构和果园群体结构,改善果园通风透光条件和生态环境。加强病、虫害预测、预报,及时进行药剂防控。
果实日烧病及其防控 果实“日烧病”是由温度过高而引起的生理病害,与干旱和高温关系密切。夏季温度过高时,由于水分供应不足,影响蒸腾作用,使树体体温难以调节,造成果实表面局部温度过高而遭到灼伤,从而形成“日烧病”。防治苹果日烧病的方法:①加强肥水管理,合理施肥、灌水可促进树体健壮生长。②叶面喷布磷酸二氢钾及其他光合微肥等,可提高叶片质量,促进有机物的合成、运输和转化,增加套袋果实的抗病性。
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