園林植物生長的極端溫度災害及防禦

General 更新 2024年05月16日
    摘要:溫度條件對園林植物的生長髮育影響很大,極端的溫度環境對園林植物危害極大,掌握各種極端溫度危害規律,藉助人為措施來調控園林植物生長極端溫度環境,為園林生產服務是十分重要的。
  關鍵詞:園林植物生長;極端溫度災害;防禦

  一、寒潮
  1.寒潮的危害。寒潮是指大規模冷空氣(在氣壓場上為冷高壓)由亞洲大陸西部或西北部侵襲中國時所經過的地區出現劇烈降溫、大風、霜凍、雨雪等災害性天氣的過程。北方冷空氣入侵造成24小時內降溫10℃,並且過程最低氣溫達5℃以下。寒潮天氣急劇降溫會使植物遭受嚴重凍害。尤其是晚春時節,天氣逐漸轉暖,萬物甦醒,植物開始萌芽、生長,一旦有強大的寒潮暴發南下,常使幼嫩的植物遭受霜凍危害。另外,春季寒潮引起的大風,常給北方帶來風沙天氣,中國南方,寒潮天氣除降溫外,還有降水,尤其是在華南的地區,常有大範圍較大陰雨天氣。
  2.寒潮的防禦。寒潮到來之前,可採用加覆蓋物、設風障、搭拱棚等方法保護育苗地,對越冬園林植物選擇優良品種,提高抗凍能力;加強冬前管理,如採取增施磷鉀肥、鎮壓等措施:提高植株抗凍能力;改善小氣候生態條件,如苗圃地越冬期間可採用冬灌、鎮壓、覆糞或覆土等措施,改善小氣候生態環境,達到防禦寒潮的目的。
  二、霜凍
  1.霜凍的危害。霜凍是在平均溫度0℃以上的溫暖季節裡。霜凍對園林植物的危害,主要是使植物組織細胞中的水分結冰,導致生理乾旱,而使其受到損傷或死亡,給園林生產造成巨大損失。遭受霜凍後,植物不一定都會被凍死,當霜凍不嚴重時,溫度回升後,可通過緩慢的解凍而恢復生命力,但如霜凍後太陽輻射強烈,氣溫急劇上升,會使細胞間的冰晶迅速融化成水,而這些水分在還未被細胞逐漸吸收前就大量蒸發,這樣就會造成植物枯萎,甚至引起死亡。因此,霜凍強度越大,降溫後天氣越晴朗、氣溫回升越急劇,對植物危害越大,越容易造成植株死亡。
  2.霜凍的防禦。(1)生產技術措施。1)合理安排播種期和移栽期,對不同品種的苗木合理佈局。如採取霜前播種,霜後出苗等技術措施,儘量避開霜凍的危害。2)選擇合適的地段,適地適樹。如三面環山、開口朝南的地形,在山坡中部和靠近水邊的地方,霜害較輕,可種植抗寒能力較弱的苗木,從南方引種到北方的苗木,儘量栽植在山坡中段,避開霜凍危害,以提高引種的成功率;南坡或北面有擋風的障礙物等地形,可以種植抗寒能力弱的樹種。3)混合施肥。特別是在冬前增施磷鉀肥,可以提高園林植物的抗寒能力。4)培育抗寒效能強的植物品種,這是最根本的提高植物抗霜凍能力的方法。(2)物理抗霜措施。1)薰煙法。是用能夠產生大量煙霧的柴草、牛糞、鋸木、廢機油、赤磷或其他塵煙物質,在霜凍來臨前半小時或1小時點燃。這些煙霧能夠阻擋地面熱量的散失,它的增溫效應在於燃燒煙堆形成煙霧,可以阻擋地面輻射,增加大氣逆輻射,使地面有效輻射減弱,地面溫度不致降得很低;同時形成煙霧時會因燃燒而產牛大量熱量,使近地面的空氣溫度升高;煙霧裡有許多吸溼性煙粒,可以充當凝結核,吸收空氣中的水汽,促進水汽凝結,並放出大量潛熱,也能提高近地面空氣溫度。據試驗,一般薰煙能提高溫度1℃~2℃左右。但這種方法要具備一定的天氣條件:只適用於無風或微風的天氣情況,風太大時薰煙效果很差,且成本較高,汙染大氣,不適應於普遍推廣,只適用於短時霜凍的防止和在名貴林木及其苗圃上使用。2)灌溉法。在霜凍來臨前的l~2 d灌水,通常灌水後可使溫度升高2℃~3℃,持續時間為2~3 d。至於小面積的園林植物還可以採用噴水法,其方法是在霜凍來臨前1小時,利用噴灌裝置對植物不斷噴水。3)覆蓋法。將塑料薄膜、蘆葦、秸稈、草木灰、稻草、土雜肥等覆蓋物覆蓋在植物表面,以減少地面輻射,同時使被保護植物與外界隔離,溫度降低較少,即可達到防禦霜凍的目的。對於經濟價值高的樹木可用稻草包裹樹幹,根部堆草或培土10cm~15 cm也可防禦霜凍。有些矮稈苗木植物,還可用土埋的辦法,使其不致遭到凍害。4)施肥法。在寒潮來臨前早施有機肥,特別是用半腐熟的有機肥做基肥,可改善土壤結構,增強其吸熱保暖的效能。也可利用半腐熟的有機肥在繼續腐熟的過程中散發出熱量,提高土溫。入冬後可用暖性肥料壅培林木植物,有明顯的防凍效果。暖性肥料常用的有廄肥、堆肥和草木灰等。這種方法簡單易行,但要掌握好本地的氣候規律,應在霜凍來臨前3~4天施用。入冬後,可用石灰水將樹木、果樹的樹幹刷白,以減少散熱。5)直接加熱法。用加熱器直接加熱空氣以升高溫度,多用於苗圃防霜凍。通常採用煤油、天然氣等燃料,也可用紅外線加熱器來加熱提高溫度,達到防禦霜凍的目的。6)空氣混合法。霜凍發生時,空氣大多處於靜穩狀態,近地面空氣層溫度低,上層空氣溫度高,此時,使用安裝在高塔上的馬達驅動大型螺旋槳或鼓風機,將近地層空氣不斷上下混合,可防禦霜凍的發生。
  三、凍害
  1.凍害的危害。(1)細胞間隙結冰傷害:當環境溫度緩慢降低,使植物組織內溫度降到冰點以下,細胞間隙的水開始結冰,即胞間結冰。胞間結冰不一定使植物死亡,大多數植物胞間結冰後經緩慢解凍仍能恢復正常生長。(2)細胞內結冰傷害:當環境溫度驟然降低時,不僅細胞間隙結冰,細胞內也會同時結冰。細胞內冰晶體積小,數量多,它們的形成會對生物膜、細胞器和基質結構造成不可逆的機械傷害。原生質結構的破壞必然導致代謝紊亂和細胞死亡。
  2.凍害的防禦。(1)根據當地溫度條件,選用抗寒品種,並確定不同作物的種植北界和海拔上限。(2)栽培措施:越冬作物播種適時、播種深度適宜、北界附近實施溝播和適時澆灌凍水,果樹夏季適時摘心、秋季控制灌水、冬前修剪等。(3)農業技術措施:在一定程度上也能提高植物抗寒性,如培育壯苗、增施磷鉀肥、澆凍水、地面覆蓋等。(4)用植物生長調節劑處理植物,可以提高植物的抗逆性。如植物生長延緩劑AMO-1618、多效唑廣泛用於果樹,這些生長延緩劑能抑制GA的合成,提高樹木的抗寒性。用矮壯素處理小麥、水稻、油菜等可以提高其抗寒性。
  四、冷害
  1.冷害的危害。(1)光合作用減弱:低溫使葉綠素生物合成受阻,冷害葉片發生缺綠或黃化;各種光合酶活性受到抑制,如果伴有陰雨、光照不足則光合速率下降更多。(2)呼吸代謝失調:冷害使植物的呼吸速率大起大落,即先升高後降低。(3)根系吸收能力下降:低溫下根系生長減慢,吸收面積減少,呼吸減弱,供能不足,使植物體內礦質元素的吸收與分配受到限制,水分平衡遭到破壞,失水大於吸水,導致植株萎蔫、乾枯。(4)代謝紊亂:植物受冷害後,水解酶類活性常常高於合成酶類活性,物質分解加速,表現為蛋白質含量減少,可溶性氮化物含量增加,澱粉可溶糖含活性氧清除系統活性下降,活性氧積累,引發膜脂過氧化傷害。
  2.冷害的防禦。(1)培育植物抗冷品種。(2)根據當地氣候條件,確定適合的作物品種和播栽期,以便在低溫敏感期避開有害低溫。(3)低溫鍛鍊。低溫鍛鍊是提高植物抗冷性的一種有效途徑。許多植物如預先給予適當的低溫處理,爾後即可忍受更低溫度而不致受害。如春季採用溫室、溫床育苗,在露天移栽前,必須先降低室溫或床溫至10℃左右,保持1~2天,移入大田後即可抗3℃~5℃的低溫。(4)調節農田小氣候。利用塑料薄膜溫床育苗移栽,既可克服春季低溫危害,又能使作物提早成熟,避開秋季低溫。在低溫來臨之前,灌水或噴灑保墒劑等常可改善近地層溫度狀況。(5)合理施肥。低溫到來之前,合理調整施肥種類,適當增施磷、鉀肥,少施或不施速效氮肥,有助於提高植物抗冷性。(6)化學誘導。脫落酸、細胞分裂素、2,4-D、油菜素內酯等均能提高植物的抗冷性,如在水稻苗期,用10mg·L-1油菜素內酯浸根24小時,可增強秧苗抵抗低溫能力,有利培育壯秧。玉米、棉花種子播前用福美雙(TMTD)處理也可提高幼苗抗冷性。
  五、熱害
  1.熱害的危害。高溫脅迫引起植物的傷害稱熱害。植物受高溫危害後,因體內蛋白質變性、代謝性飢餓、有毒物質積累以及生理活性物質缺乏會造成直接和間接的危害,出現各種熱害病症:葉片出現明顯的水漬狀燙傷斑點,隨後變褐,壞死,葉綠素破壞嚴重,葉色變為褐黃;木本植物樹幹(尤其是向陽部分)乾燥、裂開;出現雄性不育,花序或子房脫落等異常現象。中國西北和南方地區有時太陽猛烈曝晒,西北、華北地區有時吹乾熱風,都會使植物嚴重受害。向陽果實和樹幹常出現的“日灼病”,是由於區域性溫度快速升高引起的一種熱害。
  2.熱害的防禦。(1)培育抗熱品種。(2)高溫鍛鍊:一般是將萌動的種子,在適當高溫下鍛鍊一定時間再播種。高溫時植物體內蛋白質合成發生變化,誘發一些熱穩定蛋白質合成,提高植物的抗熱性。(3)改善栽培技術也可以提高植物的抗熱性,如合理灌溉,增加小氣候溼度,促進蒸騰,有利於降溫;採用高稈與矮稈、耐熱作物與不耐熱作物間作套種,人工遮蔭;少施N 肥等都是有效的措施。(4)化學制劑處理:噴灑 CaCl2、ZnSO4、KH2PO4等可增加生物膜的熱穩定性;施用生長素、激動素等生理活性物質,能防止高溫造成損傷。
  
  參考文獻:
  [1]溫國勝,楊京平,陳秋夏.園林生態學[M].北京:化學工業出版社,2007.
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  [3]唐祥寧.園林植物環境[M].重慶:重慶大學出版社,2006.
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