空气湿度对宁夏富士苹果花期霜冻指标的影响研究

Frost indicators at florescence is instability because of external environmental conditions , cultivars and flower structural features, and which is a major obstacle for frost forecasting ,frost prevention and risk controlling in the orchards. This study chooses various Fuji cultivars which are regarded as main apple strains in Northern China and air humidity affecting greatly frost level as subjects and focuses on influence regularity of air humidity in the duration of frost and comprehensive frost indicators in the florescence of Fuji apple. The details include: ①analyzing the variation of air humidity during the frost , and dividing the air humidity to three types as humid , wet and low-humidity; ②comprehensively applying frost simulation and air humidity control experiments to study the effect rules of air humidity on the frost occurrence indicators, such as supercooling point, air temperature and flower body temperature, ③ associating with frost simulation experiments in orchard to establish the frost theory indicators for its florescence; ④obtaining the practical comprehensive frost indicators based on the air temperature and humidity for Fuji apple florescence by revising theory indicators with survey data gained from orchard frost disaster survey. This project aims at revealing effect laws of air humidity on frost process in Fuji apple florescence and then laying both academic and practical foundation of multi-factor comprehensive frost indicators.

果树花期霜冻指标是霜冻研究的基础，苹果由于受外界环境条件、品种和花结构等因素影响其霜冻指标具有不稳定性，成为果园霜冻预报预警、灾害防御和风险防控的制约。本项目以宁夏主要苹果品系富士以及霜冻发生时对其影响较大的空气湿度为对象，研究霜冻过程中空气湿度影响规律及富士苹果花期基于空气温、湿度综合霜冻指标。具体内容包括：①通过分析霜冻过程中空气湿度变化规律，划分出高、中、低三种空气湿度梯度；②运用室内霜冻模拟和空气湿度控制试验，研究空气湿度对苹果花过冷却点、空气温度和花体温等霜冻发生指标的影响；③配合果园活体霜冻模拟试验，研究不同温、湿度组合与苹果花受冻率之间的关系，建立实验室综合指标；④运用果园霜冻调查数据对实验室霜冻指标进行验证，得到生产上实用的基于空气温度和湿度的富士苹果花期综合霜冻指标。本项目旨在揭示不同空气湿度对苹果花期霜冻过程的影响规律，为建立多因素综合霜冻指标研究奠定理论和技术基础。

一定强度的低温是形成霜冻害的先决条件，苹果花期霜冻指标一般以低温作为关键因子，但霜冻灾害的形成也受空气湿度的影响。项目在分析霜冻过程中空气温、湿度变化规律的基础上，研究了空气湿度对富士苹果花霜冻受害指标的影响，建立了苹果花期霜冻指标模型。空气温度和湿度变化均呈单峰曲线状，在一定温度阈值内空气湿度与温度的整体变化趋势相反。综合考虑宁夏晚霜冻期和果园霜冻日、霜冻过程中空气温、湿度变化规律，划分出低湿（相对湿度40%以下），中湿（相对湿度40~80%）和高湿（相对湿度70~80%及以上）三个湿度等级。富士苹果花受冻致灾外观上一般表现为花蕊变褐变黑，子房内部全部变黑，失去活性；苹果花（子房）过冷却点在-6.4~-1.9℃之间，其分布频率符合正态分布，80%百分位数上过冷却点集中在-4.4~-2.5℃；可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸、丙二醛等生理指标对低温的响应范围均在-3.0～-3.5℃，对低温响应的一致性很好。空气湿度对富士苹果花过冷却点和受冻致灾率研究发现，富士苹果花过冷却点在各个湿度处理的大小顺序为加湿处理（-3.5±0.14℃）>对照（-3.85±0.05℃）>减湿处理（-4.1±0.13℃），加湿处理与减湿处理过冷却点差异显著，但两者与对照差异均不大；湿度对受灾率的影响随低温强度变化而不同，-3.0~-3.5℃时，增加湿度会减小受灾致死率，而当温度下降至-4℃或者更低时，增加湿度花的致死率则变大。由于不同湿度等级对富士苹果花霜冻害的影响，造成苹果花受冻致灾跨霜冻等级的变化有限，项目以低温强度和持续时间为主要因子、相对湿度为修订因子，综合苹果花期预测模型和发育进程预测模型，最终建立了苹果花期综合霜冻指标预测模型。经检验，指标模型对霜冻受灾率预报存在部分偏差大的现象，但霜冻灾害等级预报准确率在81%左右，整体上能够满足苹果花期霜冻预报预警和防御需求。