廣西冬種馬鈴薯霜凍為害特點及防霜凍技術

何虎翼，何新民，譚冠寧，唐洲萍，楊 鑫，李麗淑

（廣西農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所，廣西 南寧 530007）

馬鈴薯是世界第四大糧食作物，其營養(yǎng)豐富全面、生長周期短、上市時間靈活、種植成本低、經(jīng)濟效益高，適宜在中國南方利用冬閑田開發(fā)種植。與傳統(tǒng)主糧相比，馬鈴薯省水省人工、種植范圍廣、耐貯存。為保障國家糧食安全和適應人民群眾對主食營養(yǎng)結構改善的需要，2015年農(nóng)業(yè)部啟動馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，推進馬鈴薯加工成饅頭、面條、米粉等主食，2020年50%以上馬鈴薯將作為主糧消費，馬鈴薯成為繼水稻、小麥和玉米之后的第四大主糧作物。廣西是中國典型的馬鈴薯冬種區(qū)，近年來種植面積穩(wěn)中有升，種植區(qū)域進一步擴大，主栽品種初步實現(xiàn)了多樣化，2015年全區(qū)馬鈴薯種植面積達12.8萬hm2，單產(chǎn)22.5 t/hm2，總產(chǎn)量288萬t，冬種馬鈴薯已成為廣西重要的農(nóng)業(yè)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)[1]。中國－東盟自由貿(mào)易區(qū)已經(jīng)建成，馬來西亞、新加坡等東盟國家馬鈴薯年需求量在30萬t左右，市場前景廣闊[2]。

隨著國家推進馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，廣西冬種馬鈴薯必將迎來新一輪發(fā)展機遇。氣候變暖使廣西冬種馬鈴薯種植最適宜區(qū)、適宜區(qū)向北擴張，但北部的桂林等地有時會出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象，受暖濕氣流影響，春節(jié)前后常遇到陰雨天氣，廖雪萍等[3]通過研究近50年來廣西氣候變暖對冬種馬鈴薯種植布局的影響，發(fā)現(xiàn)極端最低氣溫、霜凍日數(shù)是廣西冬種馬鈴薯發(fā)展的制約因素。為了解廣西冬種馬鈴薯霜凍發(fā)生情況和廣西霜凍氣候主要特點，調(diào)查了霜凍對不同地形種植的馬鈴薯植株以及不同馬鈴薯品種植株凍害的影響，并針對不同的霜凍類型，提出了人工改善田間小氣候和凍后補救措施等綜合防霜凍技術措施，為廣西冬種馬鈴薯霜凍研究和有效預防提供參考。

1 廣西冬種馬鈴薯霜凍發(fā)生情況

1.1 廣西冬季氣候

廣西地處亞熱帶，每年10月至次年3月，太陽輻射總量45～55 kcal/m2，平均日照時數(shù)800～900 h，日均氣溫16～23℃，日均溫度≥10℃積溫在2 500～4 000℃，降雨量在400～600 mm，冬季氣候條件基本適宜馬鈴薯生長發(fā)育[4]。

1.2 廣西歷年霜凍情況

2008年春，廣西出現(xiàn)歷史罕見的長時間低溫陰雨天氣，極大地影響了馬鈴薯生產(chǎn)，僅玉林市馬鈴薯受災面積就達到4 000 hm2，絕收600 hm2[5]。以往每4年左右發(fā)生一次較嚴重的霜凍災害，但自從2009年嚴重低溫霜凍以后，每年都有1～3次較嚴重低溫霜凍發(fā)生。2012年廣西大部分地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)低溫連續(xù)陰雨寡照天氣，多地氣溫、降水量和雨日時數(shù)較常年偏多，2月8日以來廣西平均氣溫低于12℃已達13 d，桂林市、靈川等8縣平均氣溫出現(xiàn)歷史同期最低值，桂北部分縣出現(xiàn)雨夾雪，凍雨和冰凍，桂南大多數(shù)縣出現(xiàn)霜凍天氣，據(jù)廣西農(nóng)業(yè)廳農(nóng)情統(tǒng)計，災害累計造成16.52萬人受災，需緊急生活救助人口9 485人，農(nóng)作物受災面積1.218萬hm2，其中成災4 560 hm2，絕收660 hm2。馬鈴薯受災面積5 670 hm2，成災面積3 400 hm2，絕收280 hm2。這幾次霜凍給廣西經(jīng)濟社會的發(fā)展尤其是冬季農(nóng)業(yè)造成了較大的影響和損失。

1.3 廣西霜凍氣候主要特點

廣西霜凍氣候主要特點是氣溫低、降水多、雨日多、日照少。以2012年為例，1月1日至3月12日全區(qū)平均氣溫10.1℃，較常年同期偏低2.5℃，偏低程度居1951年以來同期的第3位；1月1日至3月12日全區(qū)平均降水量189 mm，較常年同期偏多40%～60%，為1951年以來同期第7位；1月1日至3月12日全區(qū)有61個縣（市）的雨日超過40 d，與常年相比，全區(qū)平均雨日42 d，較常年同期偏多12 d，為1951年以來同期第3位；1月1日至3月10日全區(qū)日照時數(shù)33 h，較常年同期偏少117 h，為1952年以來同期最少，南寧市日照時數(shù)僅15.7 h，較常年同期偏少124.7 h，為1952年以來同期最少，打破了南寧市建站以來同期最低記錄。

2 霜凍對馬鈴薯為害程度調(diào)查

2.1 霜凍對馬鈴薯的為害

低溫霜凍對馬鈴薯生長影響很大，氣溫降至-0.8℃時，幼苗或生長點幼葉受凍害，降至-2℃時，幼苗受凍害，部分莖葉枯死。但氣溫回升后，立即噴防菌劑，仍可從基部節(jié)發(fā)出新的莖葉。氣溫在-2.5℃時，成熟植株莖部仍受凍害，-3℃時，莖葉全部凍死。

2.2 霜凍對不同地形種植馬鈴薯植株凍害的影響

霜凍對馬鈴薯植株為害分級標準在Vega和Bamberg[6]基礎上稍作修改，具體如下：

0=全株葉片無傷；

1=植株幼嫩頂葉和頂葉下第2片葉凍傷變黑；

2=植株頂葉下第3～5片葉凍傷變黑；

3=植株頂葉下第6～9片葉和莖頂部下1～3節(jié)受凍萎蔫；

4=植株頂葉下第7～10片葉凍傷，葉片卷縮，葉緣變黑，植株中部以上節(jié)萎蔫；

5=全株莖葉凍傷倒伏，莖細胞液外流，葉變黑腐爛。

凍害指數(shù)=Σ（各級凍傷株數(shù)×該凍傷級值）/（調(diào)查總株數(shù)×最高級值）×100

根據(jù)該霜凍為害分級標準，對旱坡地和梯田種植的馬鈴薯傷害程度進行了調(diào)查（表1）。結果表明，同一類型地塊，坡頂和坡底受凍害的程度不同，坡頂受害程度在3級以上幾乎為0，受害程度都在1～2級。在坡底，馬鈴薯受害就嚴重得多。在盆地稻田，受害程度幾乎都在3級以上，在海拔高一些山坡稻田馬鈴薯受害程度重些，在靠近河邊、溪邊、公路邊（30 m以內(nèi)）馬鈴薯受凍害程度輕些。

表1 霜凍對不同地形種植的馬鈴薯植株凍害情況Table 1 Freezing injury of frost on potato grown in different terrains

2.3 霜凍對不同馬鈴薯品種植株凍害的影響

在廣西農(nóng)業(yè)科學院武鳴里建科研基地同時播種、施肥噴藥均一致的同一塊示范田里，在霜凍發(fā)生后第2 d通過實地抽樣60株馬鈴薯，調(diào)查霜凍對不同馬鈴薯品種植株凍害情況。從表2可以看出，凍害指數(shù)從小到大排列為‘中薯18號’＜‘興佳2號’＜‘中薯20號’＜‘費烏瑞它’＜‘冀張薯12號’＜‘中薯5號’，在所調(diào)查的6個馬鈴薯品種中，‘中薯18號’和‘興佳2號’抗寒能力相對強些。

此外，對旱坡地不同馬鈴薯品種霜凍情況進行調(diào)查（表3）。經(jīng)專家現(xiàn)場查定，‘桂農(nóng)薯1號’和‘品系25’的受害株率和嚴重受害比例（指處于霜凍為害分級標準里3級以上的馬鈴薯株數(shù)占受害株數(shù)的百分比）極顯著低于對照品種‘費烏瑞它’，折合產(chǎn)量分別較對照品種‘費烏瑞它’增加77.78%和62.64%。

表2 霜凍對不同馬鈴薯品種植株凍害情況Table 2 Freezing injury of frost on different potato varieties

表3 旱坡地不同馬鈴薯品種霜凍情況Table 3 Freezing injury of different potato varieties in dry sloping land

3 防霜凍技術措施

霜凍可分為輻射霜凍、平流霜凍和混合霜凍3種類型。輻射霜凍延緩時間短，一般只有早晨幾個小時，為害溫度一般為-2～-1℃，比較容易預防。平流霜凍是寒流直接為害的結果，涉及范圍大，延緩時間長，溫度變化劇烈，溫度可達-5～-3℃，為害比較嚴重，不容易預防。混合霜凍是平流霜凍和輻射霜凍同時發(fā)生，這種霜凍為害更嚴重，更不容易預防。

3.1 人工改善田間小氣候

3.1.1 熏煙法

發(fā)煙物可用作物秸稈、雜草、落葉等，也可以用廢舊輪胎以及防霜煙霧劑，其配方為：硝銨20%～30%，鋸末50%～60%，廢柴油10%，細煤粉10%，混勻后裝入袋中備用。預測有霜害發(fā)生時，放入田間凌晨2：00～4：00點火，每667 m2分散5～6個火堆。這種方法有一定作用，但是比較麻煩，容易污染環(huán)境，不注意會引起火災。

3.1.2 田間灌半溝水法

有灌溉能力的田塊，在霜來前灌好半溝水，第2 d早上將田間水排出，傍晚再灌上半溝水，以防再次霜凍。灌半溝水方法很有效，可以改善田間環(huán)境，提高田間溫度0.5～1.5℃，大多數(shù)情況下可以有效的抵御霜凍對馬鈴薯的為害。

3.1.3 噴水法

高桿噴灌或者微噴都是一種節(jié)水灌溉設施，預防凍害效果也不錯。

3.1.4 薄膜覆蓋法

在種馬鈴薯25～45 d，在畦溝里將薄膜的一條邊壓實，將膜卷也放在溝里備用。當天氣預報有霜凍發(fā)生時，將卷好的膜打開蓋在馬鈴薯植株上，將膜邊用大泥團壓牢即可。但值得注意的是，要在膜上每隔40 cm打一個5～8 cm的排氣孔，以防中午膜內(nèi)高溫將莖葉灼傷。霜害暫告一段落后，將膜一邊打開卷起，放在另一邊。下次再來時，馬上蓋上，可以重復使用一季，確保馬鈴薯不受霜凍為害。這個方法是切實可行的，所增加的成本也不多（每667 m2用0.14 mm膜12 kg，膜寬3 m，市價9.6～10元/kg，12× 10＝ 120元/667m2），每667 m2投入110～120元，可以確保馬鈴薯不受霜凍為害。

3.2 凍后補救措施

霜凍時如果沒有來得及采取防霜措施，災后一定要樹立信心，災年馬鈴薯必有好價錢，可以彌補一些損失，要分門別類做田間調(diào)查，分類指導。

霜凍受害程度在1～3級，霜后一定要及時噴殺菌劑，防止病菌從傷口入侵，防病的藥劑很多，可噴多菌靈、甲基托布津、百菌清、0.5%高錳酸鉀等。幾天后，小芽、小葉出來時再噴，及時噴施0.3%水溶性復合肥（N∶P∶K＝15∶15∶7）和天達2116，每5 d一次，連噴2次，同時田間施肥和田間管理。凍害為4～5級，一定要及時從基部剪除上部受凍的莖葉，及時噴防菌劑，新葉發(fā)出后加強田間管理，災后仍可獲得一定好收成。

[1] 何新民,何虎翼,譚冠寧,等.廣西冬種馬鈴薯回顧與展望[J].中國蔬菜,2009(19):5-7.

[2] 何忠,唐洲萍,李麗淑,等.廣西馬鈴薯生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J].南方農(nóng)業(yè)學報,2011,42(6):683-685.

[3] 廖雪萍,梁駿,黃梅麗,等.廣西冬種馬鈴薯種植布局對氣候變暖的響應[J].西南農(nóng)業(yè)學報,2014,27(6):2311-2315.

[4] 廖雪萍,梁駿,黃梅麗,等.廣西冬耕季農(nóng)業(yè)氣候資源對冬種馬鈴薯布局的影響[J].氣象研究與應用,2012,33(4):47-50.

[5] 夏小曼,陳國保,蔣運志.罕見低溫寒害對玉林馬鈴薯影響及應對策略[J].廣西園藝,2008,19(6):24-25.

[6] Vega S E,Bamberg J B.Screening the US potato collection for frost hardiness[J].AmericanJournalofPotatoResearch,1995,72(1):13-21.