园林植物生长的极端温度灾害及防御

作者:   日期:2019-07-08

摘要:温度条件对园林植物的生长发育影响很大,极端的温度环境对园林植物危害极大,掌握各种极端温度危害规律,借助人为措施来调控园林植物生长极端温度环境,为园林生产服务是十分重要的。

关键词:园林植物生长;极端温度灾害;防御

  引言


  温度条件对园林植物的生长发育影响很大,极端的温度环境对园林植物危害极大,掌握各种极端温度危害规律,借助人为措施来调控园林植物生长极端温度环境,为园林生产服务是十分重要的。 


  一、寒潮 

  1.寒潮的危害。寒潮是指大规模冷空气(在气压场上为冷高压)由亚洲大陆西部或西北部侵袭中国时所经过的地区出现剧烈降温、大风、霜冻、雨雪等灾害性天气的过程。北方冷空气入侵造成24小时内降温10℃,并且过程最低气温达5℃以下。寒潮天气急剧降温会使植物遭受严重冻害。尤其是晚春时节,天气逐渐转暖,万物苏醒,植物开始萌芽、生长,一旦有强大的寒潮暴发南下,常使幼嫩的植物遭受霜冻危害。另外,春季寒潮引起的大风,常给北方带来风沙天气,中国南方,寒潮天气除降温外,还有降水,尤其是在华南的地区,常有大范围较大阴雨天气。 


  2.寒潮的防御。寒潮到来之前,可采用加覆盖物、设风障、搭拱棚等方法保护育苗地,对越冬园林植物选择优良品种,提高抗冻能力;加强冬前管理,如采取增施磷钾肥、镇压等措施:提高植株抗冻能力;改善小气候生态条件,如苗圃地越冬期间可采用冬灌、镇压、覆粪或覆土等措施,改善小气候生态环境,达到防御寒潮的目的。 


  二、霜冻 


  1.霜冻的危害。霜冻是在平均温度0℃以上的温暖季节里。霜冻对园林植物的危害,主要是使植物组织细胞中的水分结冰,导致生理干旱,而使其受到损伤或死亡,给园林生产造成巨大损失。遭受霜冻后,植物不一定都会被冻死,当霜冻不严重时,温度回升后,可通过缓慢的解冻而恢复生命力,但如霜冻后太阳辐射强烈,气温急剧上升,会使细胞间的冰晶迅速融化成水,而这些水分在还未被细胞逐渐吸收前就大量蒸发,这样就会造成植物枯萎,甚至引起死亡。因此,霜冻强度越大,降温后天气越晴朗、气温回升越急剧,对植物危害越大,越容易造成植株死亡。 


  2.霜冻的防御。(1)生产技术措施。1)合理安排播种期和移栽期,对不同品种的苗木合理布局。如采取霜前播种,霜后出苗等技术措施,尽量避开霜冻的危害。2)选择合适的地段,适地适树。如三面环山、开口朝南的地形,在山坡中部和靠近水边的地方,霜害较轻,可种植抗寒能力较弱的苗木,从南方引种到北方的苗木,尽量栽植在山坡中段,避开霜冻危害,以提高引种的成功率;南坡或北面有挡风的障碍物等地形,可以种植抗寒能力弱的树种。3)混合施肥。特别是在冬前增施磷钾肥,可以提高园林植物的抗寒能力。4)培育抗寒性能强的植物品种,这是最根本的提高植物抗霜冻能力的方法。(2)物理抗霜措施。1)熏烟法。是用能够产生大量烟雾的柴草、牛粪、锯木、废机油、赤磷或其他尘烟物质,在霜冻来临前半小时或1小时点燃。这些烟雾能够阻挡地面热量的散失,它的增温效应在于燃烧烟堆形成烟雾,可以阻挡地面辐射,增加大气逆辐射,使地面有效辐射减弱,地面温度不致降得很低;同时形成烟雾时会因燃烧而产牛大量热量,使近地面的空气温度升高;烟雾里有许多吸湿性烟粒,可以充当凝结核,吸收空气中的水汽,促进水汽凝结,并放出大量潜热,也能提高近地面空气温度。据试验,一般熏烟能提高温度1℃~2℃左右。但这种方法要具备一定的天气条件:只适用于无风或微风的天气情况,风太大时熏烟效果很差,且成本较高,污染大气,不适应于普遍推广,只适用于短时霜冻的防止和在名贵林木及其苗圃上使用。2)灌溉法。在霜冻来临前的l~2 d灌水,通常灌水后可使温度升高2℃~3℃,持续时间为2~3 d。至于小面积的园林植物还可以采用喷水法,其方法是在霜冻来临前1小时,利用喷灌设备对植物不断喷水。3)覆盖法。将塑料薄膜、芦苇、秸秆、草木灰、稻草、土杂肥等覆盖物覆盖在植物表面,以减少地面辐射,同时使被保护植物与外界隔离,温度降低较少,即可达到防御霜冻的目的。对于经济价值高的树木可用稻草包裹树干,根部堆草或培土10cm~15 cm也可防御霜冻。有些矮秆苗木植物,还可用土埋的办法,使其不致遭到冻害。4)施肥法。在寒潮来临前早施有机肥,特别是用半腐熟的有机肥做基肥,可改善土壤结构,增强其吸热保暖的性能。也可利用半腐熟的有机肥在继续腐熟的过程中散发出热量,提高土温。入冬后可用暖性肥料壅培林木植物,有明显的防冻效果。暖性肥料常用的有厩肥、堆肥和草木灰等。这种方法简单易行,但要掌握好本地的气候规律,应在霜冻来临前3~4天施用。入冬后,可用石灰水将树木、果树的树干刷白,以减少散热。5)直接加热法。用加热器直接加热空气以升高温度,多用于苗圃防霜冻。通常采用煤油、天然气等燃料,也可用红外线加热器来加热提高温度,达到防御霜冻的目的。6)空气混合法。霜冻发生时,空气大多处于静稳状态,近地面空气层温度低,上层空气温度高,此时,使用安装在高塔上的马达驱动大型螺旋桨或鼓风机,将近地层空气不断上下混合,可防御霜冻的发生。 


  三、冻害 

  1.冻害的危害。(1)细胞间隙结冰伤害:当环境温度缓慢降低,使植物组织内温度降到冰点以下,细胞间隙的水开始结冰,即胞间结冰。胞间结冰不一定使植物死亡,大多数植物胞间结冰后经缓慢解冻仍能恢复正常生长。(2)细胞内结冰伤害:当环境温度骤然降低时,不仅细胞间隙结冰,细胞内也会同时结冰。细胞内冰晶体积小,数量多,它们的形成会对生物膜、细胞器和基质结构造成不可逆的机械伤害。原生质结构的破坏必然导致代谢紊乱和细胞死亡。 


  2.冻害的防御。(1)根据当地温度条件,选用抗寒品种,并确定不同作物的种植北界和海拔上限。(2)栽培措施:越冬作物播种适时、播种深度适宜、北界附近实施沟播和适时浇灌冻水,果树夏季适时摘心、秋季控制灌水、冬前修剪等。(3)农业技术措施:在一定程度上也能提高植物抗寒性,如培育壮苗、增施磷钾肥、浇冻水、地面覆盖等。(4)用植物生长调节剂处理植物,可以提高植物的抗逆性。如植物生长延缓剂AMO-1618、多效唑广泛用于果树,这些生长延缓剂能抑制GA的合成,提高树木的抗寒性。用矮壮素处理小麦、水稻、油菜等可以提高其抗寒性。 


  四、冷害 


  1.冷害的危害。(1)光合作用减弱:低温使叶绿素生物合成受阻,冷害叶片发生缺绿或黄化;各种光合酶活性受到抑制,如果伴有阴雨、光照不足则光合速率下降更多。(2)呼吸代谢失调:冷害使植物的呼吸速率大起大落,即先升高后降低。(3)根系吸收能力下降:低温下根系生长减慢,吸收面积减少,呼吸减弱,供能不足,使植物体内矿质元素的吸收与分配受到限制,水分平衡遭到破坏,失水大于吸水,导致植株萎蔫、干枯。(4)代谢紊乱:植物受冷害后,水解酶类活性常常高于合成酶类活性,物质分解加速,表现为蛋白质含量减少,可溶性氮化物含量增加,淀粉可溶糖含活性氧清除系统活性下降,活性氧积累,引发膜脂过氧化伤害。

 

  2.冷害的防御。(1)培育植物抗冷品种。(2)根据当地气候条件,确定适合的作物品种和播栽期,以便在低温敏感期避开有害低温。(3)低温锻炼。低温锻炼是提高植物抗冷性的一种有效途径。许多植物如预先给予适当的低温处理,尔后即可忍受更低温度而不致受害。如春季采用温室、温床育苗,在露天移栽前,必须先降低室温或床温至10℃左右,保持1~2天,移入大田后即可抗3℃~5℃的低温。(4)调节农田小气候。利用塑料薄膜温床育苗移栽,既可克服春季低温危害,又能使作物提早成熟,避开秋季低温。在低温来临之前,灌水或喷洒保墒剂等常可改善近地层温度状况。(5)合理施肥。低温到来之前,合理调整施肥种类,适当增施磷、钾肥,少施或不施速效氮肥,有助于提高植物抗冷性。(6)化学诱导。脱落酸、细胞分裂素、2,4-D、油菜素内酯等均能提高植物的抗冷性,如在水稻苗期,用10mg·L-1油菜素内酯浸根24小时,可增强秧苗抵抗低温能力,有利培育壮秧。玉米、棉花种子播前用福美双(TMTD)处理也可提高幼苗抗冷性。 


  五、热害 


  1.热害的危害。高温胁迫引起植物的伤害称热害。植物受高温危害后,因体内蛋白质变性、代谢性饥饿、有毒物质积累以及生理活性物质缺乏会造成直接和间接的危害,出现各种热害病症:叶片出现明显的水渍状烫伤斑点,随后变褐,坏死,叶绿素破坏严重,叶色变为褐黄;木本植物树干(尤其是向阳部分)干燥、裂开;出现雄性不育,花序或子房脱落等异常现象。中国西北和南方地区有时太阳猛烈曝晒,西北、华北地区有时吹干热风,都会使植物严重受害。向阳果实和树干常出现的“日灼病”,是由于局部温度快速升高引起的一种热害。 


  2.热害的防御。(1)培育抗热品种。(2)高温锻炼:一般是将萌动的种子,在适当高温下锻炼一定时间再播种。高温时植物体内蛋白质合成发生变化,诱发一些热稳定蛋白质合成,提高植物的抗热性。(3)改善栽培技术也可以提高植物的抗热性,如合理灌溉,增加小气候湿度,促进蒸腾,有利于降温;采用高秆与矮秆、耐热作物与不耐热作物间作套种,人工遮荫;少施N 肥等都是有效的措施。(4)化学制剂处理:喷洒 CaCl2、ZnSO4、KH2PO4等可增加生物膜的热稳定性;施用生长素、激动素等生理活性物质,能防止高温造成损伤。 

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