莫索灣墾區(qū)葡萄雙膜覆蓋越冬可行性分析

●黃 玲 徐紅雁

（1.新疆呼圖壁縣氣象局 新疆 昌吉 831200；2.新疆昌吉州氣象局 新疆 昌吉 831100）

新疆是中國著名的葡萄之鄉(xiāng)。得天獨(dú)厚的自然條件，晝夜溫差大，日照時間長，有效積溫高，使其成為葡萄的黃金產(chǎn)區(qū)。

近年來許多學(xué)者對葡萄的栽培技術(shù)、種植區(qū)域及種植區(qū)域的氣象條件等方面進(jìn)行了大量研究。李銀芳等[1]對果樹越冬不同覆蓋方法進(jìn)行了成本對比，指出一般年份用單層覆蓋就能安全越冬，寒冬或者晚降雪的年份，應(yīng)該進(jìn)行雙層覆蓋。李銀芳等[2]、楊舉芳等[3]認(rèn)為，天山北坡、石河子墾區(qū)蟠桃選用覆蓋物可以確保安全越冬。李銀芳等[4-6]通過比較分析發(fā)現(xiàn)塑膜雙層比單層覆蓋優(yōu)越。劉志良等[7]、高圣華等[8]、董海虎等[9]、郭悅[10]、汪心泉等[11]采用了不同的塑膜覆蓋防寒方法，均取得了很好的效果。李鵬程等[12]、宋偉等[13]對防寒葡萄寒冷監(jiān)測階段不同土層溫度進(jìn)行分析得出結(jié)論，防寒措施可有效提高植株地表溫度，縮短低溫持續(xù)時間。

近年來，葡萄種植受凍害比較嚴(yán)重。據(jù)瑪納斯縣氣象局災(zāi)情史料記載，葡萄凍害主要發(fā)生在北五岔、六戶地及莫索灣墾區(qū)。瑪納斯縣2011~2012年冬春季葡萄受凍，園藝場8%左右的葡萄凍死，涼州戶鎮(zhèn)30%左右的葡萄凍死，冬季低溫、秋冬連旱和積雪薄是造成葡萄凍害的主要原因[14]。本文對莫索灣墾區(qū)葡萄雙膜覆蓋越冬可行性進(jìn)行分析，讓葡萄適應(yīng)本地區(qū)的雙膜覆蓋越冬氣象服務(wù)，為種植戶增收創(chuàng)益，減少凍害損失，更好地為政府、企業(yè)和廣大種植戶提供參考依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)地概況

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為六戶地鎮(zhèn)，地處新疆古爾班通古特沙漠南緣，東經(jīng)86°8'17"，北緯44°39'11"，屬典型溫帶大陸干旱半干旱氣候，晝夜溫差大，適宜種植棉花、葡萄、小麥、玉米等多種作物。實(shí)驗(yàn)田在莫索灣及墾區(qū)（147團(tuán)、148團(tuán)、149團(tuán)、150團(tuán)）附近，即圖1-A藍(lán)色區(qū)域所示，試驗(yàn)田位于莫索灣墾區(qū)腹地，與周圍團(tuán)場呈半包圍結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)田周邊屬于大面積葡萄產(chǎn)區(qū)，具有代表意義。

實(shí)驗(yàn)田位于六戶地楊家道村，如圖1-B紅色區(qū)域所示，試驗(yàn)田在瑪納斯地界處，與圖1-A為鑲嵌式結(jié)構(gòu)。周圍地勢平整，周邊視野開闊，屬典型砂壤地。種植葡萄16.675hm2，葡萄雙膜（膜厚1mm，膜寬1.5m，床間距3.8m），為2011年栽植的10年生葡萄。種植的葡萄品質(zhì)好，產(chǎn)量高，成熟期早，且病蟲害少，為天然綠色食品。

2 材料與方法

實(shí)驗(yàn)時間為2019年11月至2020年4月。觀測儀采用江蘇無錫市無線電科學(xué)研究所ZQZ-A小氣候觀測設(shè)備，觀測高度1.5m，空氣溫度和淺層地溫觀測精度±0.2℃，每分鐘采集數(shù)據(jù)一次。選取數(shù)據(jù)樣本為膜外平均氣溫、膜內(nèi)、外地溫（0cm、5cm、10cm、15cm、20cm）。

本文以外界最高氣溫穩(wěn)定在0℃以上作為寒冷期和轉(zhuǎn)暖期的劃分界限[15]。寒冷期為11月21日至翌年2月21日，轉(zhuǎn)暖期為2月22日至4月6日。本文選取寒冷期3 504個樣本，轉(zhuǎn)暖期288個樣本進(jìn)行分析。采用線性比較分析方法，計(jì)算不同時段外界溫度和雙膜內(nèi)、外地溫的變化，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。為寒冷期前封邊防凍，保證葡萄安全越冬；轉(zhuǎn)暖期前放邊降溫,避免春季高溫高濕枝條發(fā)霉甚至燒苗抽條提供氣象科學(xué)參考依據(jù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 寒冷期

寒冷期氣溫及雙膜內(nèi)外地溫的變化，見圖2。

圖2顯示，在寒冷期，膜內(nèi)地溫比膜外地溫偏高。外界日平均氣溫在-21.0~-4.1℃之間，變化區(qū)間較大。膜外地溫在-6.1~-2.4℃，膜內(nèi)地溫在-3.1~2.1℃，膜內(nèi)地溫變化幅度為5.2℃，平均增溫2.6℃。

3.2 轉(zhuǎn)暖期

轉(zhuǎn)暖期氣溫及雙膜內(nèi)外地溫的變化，見圖3。

如圖3所示，在轉(zhuǎn)暖期（4月1日至6日），外界氣溫保持在7.7~15.3℃，上升速度較快。膜外地溫在7.1~14.9℃，膜內(nèi)地溫在6.9~10.4℃，膜內(nèi)地溫較膜外低0.2~4.5℃，且轉(zhuǎn)暖后期地溫上升更為緩慢。

3.3 雙膜內(nèi)外根系20cm處日平均地溫的變化

越冬期土壤溫度一般是隨著深度增加而升高。六戶地葡萄寒冷期及轉(zhuǎn)暖期雙膜內(nèi)外根系20cm處日平均地溫與日最低氣溫的變化情況，見圖4。

圖4-A顯示，在寒冷期，外界最低氣溫為-25.2~-6.4℃，最低氣溫變化較大。膜外根系20cm處地溫為-3.3~0.1℃，而膜內(nèi)根系20cm處地溫為-0.8~4.8℃。膜內(nèi)根系20cm處地溫較外界最低氣溫上升11.2~24.4℃，平均增溫16.6℃，而膜內(nèi)根系20cm處地溫較膜外地溫上升2.5~4.7℃，平均增溫3.6℃，雙膜增溫較為明顯。

膜內(nèi)外根系20cm處地溫存在顯著差異，總體來講，膜內(nèi)外根系20cm處地溫隨著外界氣溫的降低而下降，但膜內(nèi)根系20cm處地溫下降得更為緩慢，且基本保持在0℃以上。也就是說，當(dāng)進(jìn)入寒冷期，葡萄膜外根系20cm處受凍，但是膜內(nèi)根系20cm處地溫仍保持0℃以上達(dá)54d。這說明，雙膜增溫效果明顯。

圖4-B顯示，在轉(zhuǎn)暖期，4月1日至6日外界最高氣溫18.9~27.1℃，膜外根系20cm處地溫為4.8~9.5℃，膜內(nèi)根系20cm處地溫為5.4~8.1℃。隨著外界最高氣溫的上升，膜內(nèi)外根系20cm處地溫均隨之上升，但膜內(nèi)根系20cm處地溫較膜外上升緩慢。4月2日以后，膜內(nèi)根系20cm處地溫比膜外低，且維持在7~10℃的最適溫度以內(nèi)。

4 結(jié)論

通過對實(shí)驗(yàn)田進(jìn)行膜內(nèi)外采集數(shù)據(jù)分析，得到如下結(jié)論：

4.1 在寒冷期，膜內(nèi)外地溫隨著外界氣溫均呈波動式下降趨勢，膜內(nèi)地溫變化較膜外地溫變化緩慢，在一定程度上起到了保溫的效果。

4.2 寒冷期膜內(nèi)外各層地溫變化均不同，地表溫度偏低，變化幅度較大。寒冷期膜外地溫幾乎在0℃以下，地溫隨著土層深度的增加呈逐漸上升趨勢。

4.3 在轉(zhuǎn)暖期，膜內(nèi)地溫上升幅度較膜外小。在外部氣溫變化不定的時候，覆蓋雙膜在一定程度上延緩了膜內(nèi)地溫的上升。

4.4 在轉(zhuǎn)暖期，膜內(nèi)根系20cm處地溫較膜外上升略為緩慢。膜內(nèi)根系20cm處地溫比膜外低，且維持在最適溫度范圍內(nèi)，更有利于葡萄根系的生長。