酿酒葡萄春季霜冻致灾过程特征及指标研究

【作者】 吉春容； 吾米提·居马太； 杨明凤； 宋良娈； 张阿慧；

【机构】 新疆维吾尔自治区农业气象台； 伊犁州气象局； 乌兰乌苏农业气象试验站； 吐鲁番农业气象试验站； 喀什地区气象局；

【摘要】 全球气候变化背景下,新疆农业气象灾害呈现多发、频发态势,每年因霜冻灾害造成特色林果生产受灾占比约为17.2%。新疆伊犁河谷因其独特的地理位置和气候优势,是酿酒葡萄的最佳种植区域之一,但受到霜冻灾害影响的风险也较高。本研究以伊犁河谷酿酒葡萄主栽品种梅鹿辄、赤霞珠和威代尔为试验材料,基于历史灾情开展了葡萄霜冻模拟试验(对照、-2℃、-4℃、-6℃、-8℃共5个胁迫处理和5h、12h、24h共3个低温处理持续时间),研究了霜冻发生过程中酿酒葡萄枝叶形态、生理特征的差异变化,包括叶片和枝条变色程度、细胞质膜透性、叶绿素荧光等,并计算了不同品种受损的半致死温度,明确了春季霜冻致灾过程特征及敏感性指标,构建了酿酒葡萄春季霜冻灾害等级指标(低/较低/中/较高/高风险)。霜冻对酿酒葡萄生长形态特性的影响及受损程度。霜冻发生过程中,酿酒葡萄的枝叶出现不同程度的萎蔫,枝条和叶片变成褐色,不同品种受损出现水渍状的面积存在显著差异。低温胁迫造成酿酒葡萄枝叶细胞质膜受损,相对电导率随胁迫程度加强而逐渐上升,呈"S"形曲线。同一个品种在低温持续不同时间内,电导率的变化随着低温胁迫持续时间延长而升高,伤害率也在加重。运用Logistic方程拟合伊犁河谷酿酒葡萄品种的半致死温度,在-0.8℃～-4.9℃之间,其中威代尔品种抗低温能力最强、梅鹿辄品种较弱。霜冻过程中酿酒葡萄枝叶生理特征的差异变化。对低温胁迫模拟试验中生理特征叶绿素相对含量(SPAD)、初始荧光(F0)、光能利用率(Fv/Fm)进行了观测,酿酒葡萄SPAD值随着胁迫温度梯度的降低和胁迫时间的延长而下降;基础荧光F0随低温胁迫增强而上升,光能利用率Fv/Fm随低温胁迫温度的降低而下降。生理特征变化与形态损伤具有一致性,叶片褐变、萎蔫等与相对电导率升高,LT50上升,叶绿素下降等具有高度关联性。酿酒葡萄春季霜冻灾害等级指标构建。统计分析了各形态、生理特征与最低温度、持续时间的差异显著性分析,酿酒葡萄形态特征对低温胁迫的响应顺序叶片>嫩芽>枝条,生理特征的响应顺序为初始荧光>叶绿素含量>最大转化效率。提出了酿酒葡萄春季霜冻形态特性变化差异指标,酿酒葡萄遭受春季霜冻灾害的临界值为日最低气温为-1.5℃。依据霜冻过程中葡萄枝叶的细胞膜透性受损的变化量,基于最低温度构建了酿酒葡萄春季霜冻灾害等级指标,分为低、较低、中、较高、高风险共5个等级。更多还原