果園春管添利器 吹走惱人倒春寒科技創新助力現代果品產業發展

□文/董志水 路雪燕

4月7日夜間，衡水市武邑縣武羅現代農業園區的科技團隊微信群里，每隔一個小時，河北省農林科學院石家莊果樹研究所果樹專家杜紀壯研究員都會發一下實時氣溫。根據天氣預報，當天夜間會迎來入春以來最嚴重的一場倒春寒。從3月份開始，杜紀壯研究員進駐武羅現代農業園區安裝調試擾流防霜風機，已經快一個月的時間了。在園區兩個試驗園里，專家團隊研制的6臺擾流防霜風機嚴陣以待，一場人為制造風力“吹走”倒春寒的試驗即將開始。

惱人倒春寒多發果園損失大

河北省屬于典型的溫帶季風性氣候，春季在暖陽的照耀下氣溫回升較快，但這一時期卻容易遭受來自西北的較強冷空氣襲擊，也就是人們常說的“倒春寒”天氣。在農業生產上，特別是林果產業，春季是果樹開花、授粉、坐果等與產量形成最關鍵的時期，因此倒春寒的發生危害更嚴重，常常造成較嚴重的減產，甚至絕收。

據杜紀壯研究員介紹，近幾年來，河北省中南部果區頻頻發生倒春寒，對果品產業造成了不同程度的影響。

2018年4月5日、6日，自北向南出現一次寒潮天氣過程，最低氣溫在7日凌晨達到-4.3℃，我省水果遭受到不同程度的凍害，受害嚴重的地區有泊頭、阜城、辛集、晉州、威縣等，受害嚴重的樹種主要為杏、梨、葡萄、蘋果等，危害嚴重的園區減產達50%以上；

2019年水果生產雖沒有出現重大低溫凍害，但石家莊、衡水、滄州局部地區有花期低溫和晚霜，亦造成了一定損失；

2020年我省大部地區遭遇了低溫晚霜天氣，4月4日、9日、特別是4月21日至23日，連續3次低溫，對我省水果產業造成嚴重影響，石家莊、廊坊、保定、滄州、衡水、邢臺是重災區，據調查了解，低平原區22日晚，極端低溫均在-4℃以下，個別低洼地帶達-6℃，-4℃左右低溫持續時間約2～3個小時，梨、桃、蘋果、葡萄、杏等災情嚴重，梨主產區減產60%～70%，個別果園絕收；露地桃、葡萄災情較重，減產40%～50%，深州市蜜桃園減產70%。

“受人工成本和環保壓力等因素影響，傳統管理技術中灌水、噴營養劑、熏煙這些措施難以實施且防霜效果不理想，倒春寒已經成為讓廣大果樹種植者苦惱的自然災害，”杜紀壯研究員說。

科技利器防霜機吹走倒春寒

近年來，科研人員一直在持續研究“倒春寒”特別是果園霜凍的發生及防控措施。調查發現，在石家莊晉州市、衡水深州市307國道兩側約50米以內的桃園損失較輕，科研人員分析認為，307國道上過往車量帶動的空氣流動阻擾了冷空氣下沉，減輕了凍害。

科研人員進一步研究發現，在霜凍發生日，當地表溫度為0℃時，地上垂直方向6～8米處，往往存在高于地表溫度4～6℃的暖溫層。2019年10月，河北省水果產業創新團隊首席專家、河北省農林科學院副院長張建軍研究員帶領有關專家到日本考察果品產業時調查發現，日本果樹防晚霜采取的措施就是利用這種氣溫垂直分布的逆溫現象在果園高空設置風機，將高處的暖空氣吹送到地表驅散冷空氣，提高近地表溫度，阻止或減輕霜凍危害。

考察團專家認為日本的果樹防霜系統是解決河北省果樹免遭晚霜的有效辦法。但這套系統售價需2萬多人民幣，遠遠高于我省果園的承受能力。自2020年，由河北省農林科學院石家莊果樹研究所牽頭申請了“果樹防霜擾流系統研發”項目，開始自主研發果樹防霜系統。

杜紀壯研究員介紹，目前，項目團隊與石家莊鑫農機械有限公司合作，已經研制出“果樹擾流防霜風機”樣機。為進一步完善樣機硬件裝備，并明確不同樹種果園“果樹擾流防霜風機”的扇葉轉速、架設高度與角度、不同低溫條件下系統適宜的運行與間隔時間、有效控制范圍等農藝參數，在易發生晚霜危害的冀中南果區，項目團隊分別在武邑縣武羅種植合作社、深州長甜源蜜桃基地等安裝了試驗“果樹擾流防霜風機”，涉及蘋果、梨、桃等多個樹種。

武邑縣武羅園區安裝的6臺固定式防霜機高8米，風扇直徑1.2米，滿負荷開機可產生7米/秒風速，相當于4級風。

從3月份以來，項目團隊便一直駐守在武羅園區，根據天氣預報開展防霜試驗。從武羅園區及其他試驗點的階段性匯總數據看，“果樹擾流防霜風機”升溫效果與逆溫強度、風機運轉等有關，逆溫強度越大，升溫效果越明顯。初步試驗測定，防霜風機可升溫2～4℃。“盡管今年武羅園區沒有發生較嚴重0℃以下降溫，但從試驗情況看，采用防霜機的果樹防霜擾流系統確實是一種行之有效的干預手段。”杜紀壯研究員介紹，“下一步，項目團隊將在風機高度、送風角度、風機轉速、送風時機等方面繼續深入研究，以進一步提升防霜機升溫效果，確定防霜機最佳運轉參數。”

石家莊鑫農機械有限公司董事長胡建良介紹，現在為了獲得第一手實驗數據，防霜機采取的是手動模式，將來試驗方案成熟后，完全可以采用自動化調控裝置，通過手機即可遠程運轉系統。

多措并舉力促節本提質增效

武邑縣武羅現代農業產業園始建于2015年，是河北省農林科學院與衡水市開展的院市合作項目基地，園區栽培果樹2800多畝。如此大的一個種植規模，生產上面臨的勞動力和勞動成本壓力可想而知。杜紀壯研究員表示，科研團隊為解決好園區生產的節本、提質難題，包括果樹防霜擾流系統在內，制定了一系列科技支撐方案：

依托省農科院創新工程項目，由石家莊果樹研究所與石家莊鑫農機械有限公司合作研制的水肥一體化節水灌溉系統，過濾系統采用砂石+離心+疊片組合式自動反沖洗過濾器，保證水質清潔，灌溉系統采用小管出流模式，采用智能控制系統實現水肥同位，水肥與果樹需求同步，精準施肥灌溉，每畝果園年節水86.4方，節約用工12.6個，節約用肥12.7千克，增產10%以上，畝節支增收800元以上。

采用寬行距、密株距的矮化密植宜機化栽培模式，在有機肥施用、生草刈割、噴藥等生產環節實現了機械化作業，提高了生產效率，降低了用工成本。

果樹行間種植黑麥、二月蘭、油菜等綠肥作物，可以改良土壤，增加有機質，改善田間小氣候。

果樹株間設置簡易蜂巢，花期利用壁蜂授粉，可大大節省人工，提高坐果率和優質果率。

在主栽品種中心干上嫁接授粉品種，以提高授粉效率……

杜紀壯研究員表示，像武羅園區這樣的規模化果品企業，對科技支撐需求日益迫切，也為科研創新提供了廣闊舞臺，“今后我們將進一步整合科技資源，以現代果業發展需求為指針，為我省果品產業振興實現農業高質量發展持續提供科技助力。”