【彻底解读】葡萄高温灾害对策——如何有效防护葡萄免受高温侵害

文摘   2024-11-09 06:28   河南  


图为七星女王(少量嫁接苗有售,微信:bigjoe2015)

近年来,由于夏季异常高温引发的“高温灾害”,葡萄的着色不良、日晒、果实损伤等问题频发。这些影响导致了产量和品质的下降,许多种植者因此面临着大幅度的利润减少。本篇文章将详细解读葡萄高温灾害的症状,并结合最新的研究信息和证据,探讨如何缓解这些影响的对策与预防措施。此外,我们还将介绍一些耐热的葡萄品种。无论是已有种植经验的葡萄种植者,还是打算开始种植葡萄的新手,这篇文章都不容错过!


葡萄的高温灾害


高温灾害是指气温超过一定限度时,农作物无法正常生长的状态。目前,许多农作物受到全球变暖的影响,葡萄也未能幸免。首先,我们需要了解葡萄的高温灾害是什么,以及它的症状和原因。


高温灾害的症状


葡萄在遭遇高温时,可能出现果实发育不良或着色差等现象,这就是所谓的高温灾害。高温灾害可能导致葡萄出现以下影响:


●发芽不良:发芽延迟、发芽率降低

●着色不良/着色延迟:果皮着色差、着色延迟

●日晒果:果实表面烧焦、变色、出现斑点或裂果

●果实损伤:果实畸形、萎缩、裂果、果肉软化、糖分降低


这些问题不仅影响葡萄的外观,还会影响其口感。葡萄的生长极限温度因品种和生长阶段的不同而有所差异,但大粒的葡萄品种以及深色(如巨峰和皮奥内)较容易受到着色不良的影响。


葡萄高温灾害的主要影响


葡萄在栽培过程中暴露于高温时,具体会产生哪些障碍呢?下面是具体的分析:


发芽不良

当葡萄在发芽期遭遇高温时,可能导致发芽过早,从而影响后续的生长。不同品种和栽培环境的条件不同。例如,在德拉维尔(Delaware)葡萄的发芽期,高温可能导致发芽率下降,芽不整齐,甚至花穗退化。此外,由于气候变化,冬季的高温减少了葡萄所需的低温时间,导致发芽不整齐或延迟。


着色不良/着色延迟

葡萄的着色问题在红色和黑色品种中尤为明显。高温是导致这一问题的主要因素,特别是在果实开始膨大和糖分增加、花青素合成等关键时期。葡萄在夜间通过光合作用合成花青素,并将其储存在果皮中。若温度超过30°C,葡萄的呼吸作用会消耗更多的能量,导致合成花青素的能量减少,最终影响着色。不同品种对高温的耐受度不同。例如,“安艺皇后”对高温特别敏感,容易出现果房呈现绿色。


日晒果(萎缩果)

强烈的阳光和高温会导致葡萄出现日晒和萎缩果现象。果实表面会出现烧焦、变色,甚至出现斑点,随着症状的加剧,果实内的水分会蒸发,导致颗粒收缩。研究表明,红宝石葡萄的日晒临界温度为42.0~42.8℃,较高的相对湿度会加剧日晒的发生。日晒的症状可以从轻微的果皮变色到果皮裂开、果肉变色等多种形式。


其他生理障碍(糖度下降、果肉软化等)

当葡萄遭遇超过其生长限度的高温时,可能会发生果实畸形、果肉软化、糖度降低等问题。高温环境下,葡萄的光合作用产物转运受到阻碍,呼吸量增加,导致果实内糖分积累减少。这些障碍不仅与温度有关,干旱、日晒等压力因素的叠加也会加剧其发生。


高温灾害的影响

那么,在实际的葡萄栽培中,高温灾害的影响有多大呢?根据农业和渔业部的公开数据,预计到2031-2050年,全球气温将平均上升2°C,很多葡萄栽培地区将面临着高温灾害引起的着色不良问题。尽管如此,缺乏详细的数据统计比较过去和现在的着色不良程度,因此我们无法准确预测高温灾害对未来葡萄栽培的具体影响。

防止葡萄着色不良/着色延迟的对策


葡萄在适宜的气温下,能通过充分的阳光促进花青素的生成。因此,防止高温环境对葡萄着色的影响,不仅要进行温度管理,还要确保葡萄能接受足够的阳光。此外,栽培管理技术的改进和最新技术的应用,也有助于促进葡萄着色。


傍晚灌溉:高温造成的着色不良和延迟,主要与夜间温度过高有关。为了消除原因,通过夜间灌溉和通风来防止夜间气温升高是有用的。根据兵库县农林水产技术中心的一项研究在梅雨季节结束后,预计当天最高气温超过30℃的晴天,约在17至18时使用微喷灌溉等设备进行晚间灌溉,可以促进葡萄的着色等质量提升。然而,过度灌溉可能会导致裂果或病害,因此需要小心。使用微喷灌溉或滴灌可以降低这些风险,同时抑制夜间气温的上升。在夜间应注意监测气温,确保不超过25℃。


改善日照条件:葡萄不仅需要避免夜间温度过高,白天温度过高也会影响着色物质(花青素)的合成,导致葡萄不易着色。因此,白天温度控制方面,使用遮光材料为葡萄创造阴凉环境是一种有效的措施。然而,这种高温障碍防治措施可能会因减少阳光照射量而影响花青素的合成。有效的做法是通过适当修剪枝叶和搭棚管理,特别是通过合理管理果房周围的叶子,来改善日照和通风,防止白粉病等病害的发生。充足的阳光不仅有助于花青素合成,还能促进养分的生成,有助于提升葡萄的糖度。若光照不足,可以铺设光反射薄膜,利用地面反射阳光照射果房,帮助改善着色问题。虽然这一技术尚未在实际生产中普及,但根据农业研究机构的研究,使用LED灯带对果房进行近距离照射可以提高花青素含量,从而改善着色。


着果量调整:高温障碍会导致葡萄个体无法获得足够的营养,增加着色不良和病果的风险。因此,适当调整着果量有助于减少每株葡萄的果量,从而保证每个果实得到充足的营养。根据农业生产气候变化适应指南——葡萄篇,对“皮欧内”和“安艺皇后”等葡萄品种进行着果量调整和环状剥皮处理,能有效应对着色不良。

着果量调整包括“芽掐”、“摘房”和“摘粒”,每项作业的适当时间非常重要,具体如下:


摘新梢:为了让营养更容易传递到主枝,需要去除无用的侧芽和弱小的新梢,通常分三次进行。适当的时机非常关键。


摘房:摘除部分葡萄房的工作,通常在开花前的5月和开花后约15天的果实停留期进行。


摘粒:从葡萄房中去除多余的果粒,调节果粒数,通常分三次进行。小粒种葡萄每房80至100粒,中粒种每房50至60粒,大粒种每房30至40粒。


这些工作是葡萄栽培中的关键步骤,在应对高温障碍时尤为重要,具体操作时需要根据葡萄的生长状态来调整。


环状剥皮处理:环状剥皮处理也是增加葡萄营养分配的重要措施。通过此操作,能避免养分通过叶片流向根部,从而更好地将养分积聚在枝叶中。与着果量调整配合使用,可以有效提高糖度和葡萄的着色度。宫崎县综合农业试验场的研究表明,在开花后30至50天进行环状剥皮处理,有助于提升葡萄的着色。常规的环状剥皮处理方法如下:


准备工作:环状剥皮刀、5mm宽的带子或绳子、螺丝刀、用来覆盖剥皮部分的带子等。


切割:用环状剥皮刀沿设定的引导线切割,深度约2mm。


剥离皮层:使用螺丝刀小心剥离皮层,直到露出内侧的白色部分(形成层),宽度约5mm。


处理后的保护:为了防止干燥并防治害虫,应用带子覆盖剥皮部位。


尽管环状剥皮处理对葡萄的着色有很好的效果,但连续多年使用可能会对树势产生负面影响,剥皮部位容易受到病虫害侵袭,因此不宜每年使用。


肥料和着色促进剂:如果葡萄着色不良,重新评估肥料的使用可能会带来良好的效果。例如,缺乏锰或土壤pH过高(偏碱性)时,葡萄根部无法有效吸收锰,从而增加未着色果粒的风险。此时,可以使用叶面喷肥等追肥方法。同时,使用着色促进剂也是有效的解决手段。


收获后着色改善技术:如果采取了以上措施后仍然出现着色不良的情况,农业研究机构提出的果实发色促进装置提供了另一种解决方法。通过48小时特定波长的光照射,可以加速果皮色素的形成,并通过适宜的温度条件储存葡萄,有助于收获后的黑色葡萄品种着色改善。虽然对糖度变化没有明确说明,但着色的改善可能大幅提高葡萄的市场价值。


防止日灼果和障碍果的措施


高温障碍不仅影响着色,还可能导致日灼果和其他障碍果的发生。特别是当温度超过50℃时,果实的温度超过35℃容易发生日灼。岛根农业试验场的研究指出,葡萄在高温条件下,着色果实的生长极限温度约为40℃。


尽管我们通常认为“超过50度的温度不太可能发生”,但实际上在强烈的阳光下,葡萄(尤其是黑色品种)的表面温度很容易突破这个临界值。因此,对于这些问题,采取防止直射阳光的措施至关重要。接下来我们将详细探讨这些对策。


葡萄伞和葡萄袋:为了防止葡萄日晒伤和果实损伤,使用葡萄伞或葡萄袋是一种有效的方法。通过这些遮挡物来保护果房,防止因高温和强烈日照导致的果实日晒。一般使用的材料包括牛皮纸、白色纯纸涂蜡、聚乙烯等。不同的葡萄品种(如红葡萄、黑葡萄品种——巨峰、皮欧内,或青葡萄品种——阳光玫瑰)所用的遮光率和材质有所不同。除了防止葡萄日晒,葡萄袋还有防治白粉病、灰霉病等病害的效果,但并不意味着完全不需要喷药。在葡萄果实上湿水时使用袋子会增加病害风险,所以在使用时要确保果实处于干燥状态。还有一些葡萄袋专门设计为透气性和防水性优异,这可以有效防止高温伤害。此外,一些带有“窗户”的果实袋也能帮助我们在种植过程中实时观察果实的生长情况。虽然葡萄伞和袋子可以有效防止日晒和果实损伤,但如果长时间使用,可能会影响葡萄的着色。如果选择使用遮光率较高的袋子或伞,建议在葡萄着色前将其取下,以促进着色。因此,虽然这些方法在防止日晒和果实损伤方面有效,但在极端高温年里,仅依靠这些措施可能不足以完全解决问题,还需要结合其他防护措施。


水分管理: 葡萄对水分的需求会随着生长阶段和气候条件的变化而不同,但水分不足会妨碍葡萄的生长,并且增加高温伤害的风险。尤其在高温期间,葡萄很容易遭遇水分胁迫,因此,合理的水分管理非常重要。通过土壤水分计可以实时监测土壤中的水分含量,帮助我们判断葡萄需要多少水分,并据此调整浇水的时间和量。点滴灌溉(将水直接供给到葡萄根部)和使用覆盖物(如塑料膜或稻草)等技术,都是有效的水分管理手段。根据山口县农业部提供的技术措施,高温和干旱情况下,采取以下水分管理措施可以有效预防葡萄出现色泽不良、果实软化或掉果等问题:


●割除园内杂草并铺设覆盖草,以抑制水分蒸发和地温上升。
●在水源紧张的情况下,进行局部灌溉,如使用陶罐灌溉等。
●对于幼树园、西南向的坡地以及耕土浅的地方,缩短灌溉间隔并重点灌溉。
●药剂喷洒应避开白天气温较高时,最好在清晨或傍晚进行。
●如果连续7到10天没有降水,应每10天灌溉一次,灌水量为20到30mm;若用水不足时,应对每棵树进行100升的局部灌溉。
●为防止裂果,收获前的灌溉应减少每次灌水量,并缩短间隔。
●如果树势较弱,应重新评估着果量。
●注意果实软化和脱粒的发生,确保及时采收。
●完成收获的园地,应进行施肥和灌水。



创造“不高温”的环境 


如上所述,葡萄的高温伤害需要针对不同症状采取相应的对策。高温伤害通常发生在葡萄生长环境的温度过高时。如果能够创造一个不至于过热的环境,就能有效应对所有由高温引起的伤害。


温室栽培中的通风改善 在温室栽培中,最需要关注的就是“通风”。白天温室内的温度会因太阳光照射而急剧升高,如果夜间高温持续,容易导致着色不良。通过打开侧窗可以进行通风,但要排出积聚的热气,使用换气扇或循环扇会更加有效。换气扇和循环扇有电动和手动类型,但设备的安装和维护成本较高。


遮光措施 葡萄的生长需要阳光,但强烈的阳光会导致温室气温上升,造成葡萄日晒伤、着色不良,甚至导致叶子烧伤。因此,在高温时节,遮光措施尤为重要。通常,葡萄栽培需要使用遮光率为20%-50%的遮光网或寒冷纱。根据品种、栽培环境和当年的日照情况,适当选择遮光率,以便既能保护果实不受强光照射,又能保证足够的光合作用。通风性也很重要,因此要考虑网眼的大小。可调节的遮光网更为便利,因为在光照不足时可以轻松移除。使用高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)等轻便且坚固的材料,可以方便进行调整。结合使用葡萄伞和葡萄袋等防护措施,可以更有效地保护葡萄免受日晒伤害。虽然成本较高,但选择可调节内帘式遮光网可以根据天气变化进行开关操作。此外,也可以使用遮光剂来涂抹在温室玻璃上,液体涂料能有效抑制阳光进入,降低温室内的温度。据福井县园艺研究中心的研究,涂抹遮光剂后,玻璃温室内部的温度比未涂抹的温室低约5℃。同样的研究表明,使用遮光率25%-30%的寒冷纱覆盖在树冠上,可以有效缓解叶子烧伤,并且不会对果实的质量产生显著影响。


细雾喷灌(利用蒸发冷却技术): 细雾喷灌是温室栽培中常用的技术,通过喷洒细小的水雾,利用水分蒸发的气化热降低周围环境的温度。此外,细雾也能通过降低叶面温度,抑制蒸散,减轻水分胁迫。尽管细雾喷灌设备的安装成本较高,但它在降温方面非常有效。然而,过度喷洒水雾可能会导致湿度上升,降低蒸发冷却效果,甚至增加病害的发生风险。因此,在使用这种方法时,需要确保通风设施充足,避免湿度过高。


通过细雾喷洒减轻葡萄日晒果发生的研究(滋贺县农业技术振兴中心)研究表明,在梅雨季节结束后,每天从9点到15点气温达到31-36℃以上时,每小时进行5分钟的细雾喷洒,可以有效减少日晒果的发生,同时改善果皮的色泽。然而,虽然糖度能够保持在较高水平,但糖度会略微下降。


改变葡萄品种以增强抗高温能力


作为葡萄高温障碍的对策,改变栽培品种也是一种有效的措施。选择具有更强抗高温能力的葡萄品种,或者通过品种改良提高现有品种的耐高温性,可以减少高温对葡萄的伤害,并可能保证稳定的收成和品质。

图片黑王冠(少量嫁接苗有售,微信:bigjoe2015)

目前,特别受到关注的抗高温品种是“グロースクローネ”(黑王冠)。这种葡萄品种经过藤稔和安艺皇后的交配育成,在中部地区以西的温暖地区,比“巨峰”和“ピオーネ”等品种更容易着色。因此,即使在“巨峰”和“ピオーネ”因高温而出现着色不良的地区,种植这种大粒、高糖度的黑色葡萄也有可能获得良好的成果。


此外,紫黑色系品种如“ブラックビート”(黑比特)、“ダークリッジ”(Dark Ridge)、“藤稔”(Fujiminori)、“紫玉”(Shigyoku)等,以及红色系品种如“クイーンニーナ”(妮娜皇后)、“阳峰”(Yofū)等,都被认为在高温环境中不容易发生着色不良。


近年来,“シャインマスカット”(Shine Muscat)也因其抗裂果和日晒能力而越来越受欢迎。根据农业综合研究所的数据,2023年“シャインマスカット”的销售量同比增长了228.2%,预计2024年将增长147.9%。尽管这种品种在多雨季节容易发生裂果,但在高温和强烈阳光下糖度会有所提高,因此近年来越来越多的农民选择种植它。


在选择抗高温葡萄品种时,除了要考虑栽培环境是否适宜,还应考虑葡萄的特性及其市场受欢迎程度。栽培难度也是选择时需要考虑的因素。


促进葡萄着色的推荐方法——漫反射型光扩散膜

将漫反射反光膜铺在葡萄下方,可以通过光的扩散作用,将阳光传递到叶片背面和树木的阴面,促进葡萄的着色。它具有乱反射太阳光的功能,能够减少太阳光角度变化的影响,帮助葡萄均匀着色并预防色斑。此外,由于其热吸收率极低,还能有效降低地温,从而防止温室内温度过高。


该材料能有效反射光线,但不像银色材料那样刺眼,因此作业时不会影响作业效率。


总结

近年来,由于全球平均气温上升,高温对农业作物生长的负面影响越来越严重。葡萄的高温障碍可能导致发芽不良、着色不良(着色延迟)、日晒、障碍果(裂果、畸形果、缩果症等),以及糖度下降、品质下降和产量减少,农民因此面临着经济损失的风险。本文结合最新研究,从防止高温的方法、促进着色的方法以及防止日晒的措施等方面,全面介绍了葡萄高温障碍的应对措施。


通过改善栽培环境,不仅能有效预防葡萄高温障碍,还能提升葡萄的品质。现在已有许多解决葡萄着色不良的最新技术,因此,农民可以根据自己农场的特点,采用适合的措施,进行可持续的葡萄栽培。


由于单一的高温障碍对策可能效果有限,建议采取多种措施相结合的方式进行应对。



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