冷害,农业气象灾害的一种,即作物在生长季节内,因温度降到生育所能忍受的低限以下而受害,造成农作物生理障碍,或结实器官受损,最终导致不能正常生长结实而减产的农业气象现象。某些作物受害后形态上无明显症状,不易发现,俗称“哑巴灾”。冷害发生时的日平均温度都在0℃以上,有时甚至可达20℃左右,因作物及其所处的发育期而异。同一种冷害在不同地区有不同的称谓。如水稻抽穗开花期的冷害发生在中国长江中下游地区的称秋季低温害,俗称“翘穗头”;发生在广东、广西地区时因值寒露节气,故称寒露风。
常见表现
其具体表现症状常随果蔬种类而异。
①变色 又称为褐变,多呈棕色、褐色或黑色的斑块和条纹,以褐色为主,可发生在外部或内部组织,特别是不成熟的种子易发生褐变。有些褐变在低温下表现出来,有些褐变则需在升温后才表现。组织内部的褐变有的在切开时立即可见,有的则需要在空气中暴露一段时间后才明显褐变。
②凹陷是冷害的初期症状,一开始是点状凹陷,过一段时间后为片状凹陷。
③水渍状斑点 随着冷害的进一步发展,凹陷病斑往往出现水浸状,然后迅速腐烂。其实腐烂并不是冷害的直接结果,但是冷害削弱了组织的抗病能力,并使细胞崩溃,为微生物的入侵提供了方便条件。
④不能正常后熟 未成熟的果实采后受到冷害将不能正常后熟,着色不均匀,不能达到食用标准。例如,绿熟番茄不能转红,
柑橘褪绿减慢,
香蕉不能转黄等。
发生范围
在世界上分布很广,纬度和海拔越高,越易发生。日本北部有较高的发生机率,70年代有严重冷害的共达6年,1980年的冷害使288.6万公顷的农田面积受害。此外,在澳大利亚、朝鲜、美国、加拿大、
尼泊尔、印度和秘鲁等国,冷害也常有发生。中国的冷害以东北地区较为严重,
长江流域主要发生在春秋季,云贵高原主要发生在8、9月份。类型
类型
按发生时的天气特点可分3种类型:①湿冷型。低温伴随阴雨,日照少,相对湿度大而气温日较差小。②干冷型。冷空气入侵后,天气晴朗,相对湿度小而气温日较差大。③霜冷型。前期低温与来得特早的秋霜冻相结合所致。
按对作物危害的特点,则可分为:①延迟型冷害。较长时期的低温削弱植株生理活性,引起作物生育期显著延迟,在生长季节内不能正常成熟,导致减产。②障碍型冷害。作物在
生殖生长阶段,主要是孕穗期和抽穗开花期遇短时间低温,生殖器官的生理机能被破坏,影响孕穗和受粉,造成空壳减产。③混合型冷害。由上述两类冷害相结合而成,比单一型为害更严重。
按成因一般可分为辐射冷害、平流冷害和蒸发冷害三种。
1、辐射冷害在我国北方的晚春和初秋比较常见,往往在无风晴朗的夜晚出现。当太阳下山后,白天被土壤和
植被等吸收的热量通过大气的传导,逐渐向上空辐射散失;再加上无风无云,热量散失无所阻挡,就更加速了近地面空气的冷却与下沉。到黎明前数小时,能使作物周围的气温下降到0度以下,甚至使低洼地区降至-4度至-8度。
2、平流冷害由于起因于两极地区冷气团的入侵,所以常在春秋两季发生,并且有时可以连续几昼夜。加之它受地形和云量的影响较小,涉及面也比较广。辐射冷害和平流冷害常同时发生,引起地面气温急剧下降,危害严重。
3、蒸发冷害则多发生在雨后,每当受到干冷空气侵袭时,植物表面水分会很快蒸发,致使因失热而受冻。
单从农业生物学角度出发,可以将冷害分为延迟型、障碍型和混合型3种类型。
1、延迟型冷害。是指作物营养生长期间遇到持续低温,使生育期延迟,灌浆成熟不良造成减产。它的主要特征是种子发芽率低,幼苗生长缓慢,抽穗开花延迟,不能充分灌浆成熟,霹粒多、空壳率增大而减产。
2、障碍型冷害。是指作物穗花成熟期间遇上低温,造成颖花不育、空壳率增大而减产。
3、混合型冷害。是指作物营养生长期间遇持续低温,延迟发育,在小孢子形成期和
花粉母细胞分裂期间又遇到低温害。它的主要特征是既造成部分花颖不育,又延迟成熟、致使空阰率剧增。
危害
冷害对作物生理的影响主要表现在:①削弱光合作用。如各种作物均以24℃时的光合作用强度为100%,则在12℃条件下大豆的光合作用强度为85%,水稻为81%,
高粱为74%,玉米为62%。低温使光合作用强度降低15~38%。②减少养分吸收。低温减少根系对养分的吸收能力,以24℃条件下对养分的吸收为100%,在12℃条件下水稻对
铵态氮的吸收为50%,磷为44%,钾为42%;大豆对铵态氮的吸收为87%,磷为55%,钾为70%,均显著减少。③影响养分的运转。低温能妨碍光合产物和矿物质营养向生长器官输送,使作物正在生长的器官因养分不足而瘦小、退化或死亡。在幼穗伸长期,低温使茎秆向穗部的养分输送受阻,花药组织不能向花粉正常输送
碳水化合物,从而妨碍花粉的充实和花药的正常开裂、散粉。在
灌浆过程中,低温不仅因减弱光合作用而使碳水化合物的合成减少,而且阻碍光合产物向穗部的输导。
蔬菜冷害
冷害的识别
1.1叶斑
叶片上出现大小不一的枯死斑。病斑往往从叶尖或远离叶脉的部分开始,颜色发浅,或仅叶肉部分变白。露地蔬菜出现这类症状,有些是遇到寒流,由低温杀伤了细胞而引起;但是更多的这种症状,并不一定与0℃以下的空气入侵有关,而是由于环境中的温度温度骤然变化引起的;例如当温室温度很高时突然放风,会导致叶片或部分叶肉受害,不少菜农称其为“闪着了”。此外,保护地持续低温引起的冷害有时会出现叶枯,表现为叶片边缘枯死,这种症状的出现往往是受害的晚期,遭受冷害的组织未能恢复所致。
1.2黄化
植株生长缓慢,叶片的颜色普遍变浅、变黄。这种冷害往往是由于植株遭受持续低温、寡照,光合作用变弱,整体缺乏营养所致。因其症状与缺氮有些相似,常被误认为缺肥。
1.3萎蔫
骤然低温及缓慢低温均可以引起萎蔫。骤然低温引起的萎蔫多是发生在棚温较高时突然浇了冷水后,这是由于高温时植株蒸腾量较大,浇入冷水使植株的根系活力下降,根部水分吸收受阻造成的。受害严重的植株会因水分严重失衡而死亡。缓慢低温所引起的萎蔫往往发生在连续阴天的时候,这时气温并不一定降到0℃以下,但是由于长时间的低温、寡照,根系吸收功能受阻。这种冷害往往使植株先变黄,持续时间长了植株自上而下逐渐发生萎蔫。
1.4花打顶
这种症状在黄瓜等瓜类蔬菜上最为常见,即植株的生长点聚集大量雌花或小瓜,植株停止生长。花打顶的出现是由于低温促使了花芽过度分化,雌花数量增加,而植株缺乏足够的养分供其生长,蔓不能伸长,造成雌花聚集在植株的顶端。
1.5畸形花、果这种症状在番茄上最易出现,开始表现为花的萼片数增多,正常的植株萼片数多为6个,而畸形花萼片多为7-10个,结出的果实与正常果不同,除了果实颜色变浅、变小以外,果实开裂或成为多头果,似聚集在一起的小果。
有人会问畸形果出现时,往往看不到与低温的直接联系。这种情况确实是存在的。研究表明,畸形在
花芽分化期就开始形成了。例如番茄的第1穗果花芽分化是从番茄苗处于两片真叶以后开始,如果此时遇到长时间10℃以下的温度,形成的子房就会分裂成多个,以后长出的果实就成了多头的。这种冷害发生在苗期,表现在果实的生长期。往往看不到与低温的直接关系。
有时生长素使用不当,也会形成畸形果,不过形成的畸形果仅在脐部出现一个突起,俗称“奶头状果”。因此将畸形果都列为生长素使用不当是不准确的。
1.6早花或早抽薹这类症状多发生在十字花科蔬菜上,遇到低温时这类蔬菜过早地结束营养生长阶段,而开始转入
生殖生长阶段,因过早地现蕾开花而得不到合格的产品。例如青花菜和花椰菜,如果遇到遇到连续低温,植株在叶片较少时就长出花蕾,由于叶片的营养面积过小,所以花球长不大,失去了商品价值。又如甘蓝,正常的植株会在采收期形成合格的叶球,而遇到冷害的植株,叶球未形成时就开始形成
花茎,抽薹开花,失去
商品价值。
不同的品种对低温的敏感性是不同的。一般冬性强的品种对低温不太敏感,可以在较低的温度下正常生长。人们一般是根据品种的这一特点来安排适宜的播期。但是,由于不同年份的气候差异较大,在遇到
倒春寒时,往往容易发生早花和早抽薹,给菜农带来损失。有的菜农把早花或早抽薹都归结为种子质量问题,是不合适的,应当对其作出科学的分析。
1.7落花、落果
这种情况的出现往往是由于持续低温引起了整个植株
营养缺乏,使已授粉的花或已膨大的果不能再发育,产生离层进而脱落。
对疏菜冷害的预防措施为1.改进设施的保暖状况,提高棚室的温度
这项工作应从建温室时就做好。根据各地区的纬度选择适合的温室高度及棚膜与地面的角度,尽可能优化日光温室的
光热效应。温室的覆盖物要确保有效,不可凑合。必要时向阳面的底角夜间增盖一层草帘或安装热风炉以提高棚室内夜间的温度。此外还要经常清扫温室棚膜表面,增加
透光率。
2.掌握品种对温度的敏感性,对冬性不熟悉的品种最好通过试验后再大面积种植
根据当地的气候条件,选择合适的播期和定植期,在遇到特殊的天气时,尽可能采取防寒措施,保护蔬菜不遭冷害。
3.育苗时采用变温管理,加强抗寒能力的锻炼
在果菜类的苗期应根据幼苗的发育要求实行变温管理,培育壮苗。一般在播种后要提高温度,出苗后要将温度降下来,避免徒长;在分苗后再次升温,促进新根的生长;定植前再降温炼苗,以提高植株的抗寒性。在培育番茄苗时,当植株处于花芽分化时(一般为两片真叶后),适当提高夜间的温度,使夜温尽可能保持在15℃左右,预防畸形果的发生。
4.做好蔬菜生长期的温度、水分及养分管理
要控制好棚室的温度,晴天时要避免棚室温度过高,特别是当棚室温度过高时,放风要缓,避免室温骤然大起大落。在阴天时要适当缩短揭草帘子的时间,减少出入温室的次数,尽可能保持棚温。要避免在棚温很高的时用冷水漫灌处于旺盛生长时期的植株。连续阴天引起植株黄化时,可采用
喷施0.5%~1.0%蔗糖+0.1%~0.3%
磷酸二氢钾混和液补充营养。连续阴天引起植株打蔫时,一般不可浇水,如果天气开始好转,土壤干旱,必须浇水时,用水壶点温水,千万不能用冷水漫灌。久阴骤晴时要避免植株在阳光下暴晒,可采用回苫(或间隔放苫,用保温被的也可回半苫)的办法避开突然的高温。当黄瓜出现了花打顶时,可以适当疏掉一些幼瓜,以利枝蔓伸长。另外,喷施高效
叶面肥,加强蔬菜长势,也有利于增加作物的抗寒能力。
5.低温出现前放烟或浇夜水这项工作适用于
露地栽培的蔬菜。当天气预报将出现低温天气时,及时进行放烟,可利用其在
逆温层下的漂移、覆盖,防止
地面温度的大量辐射,以增高地温。还可以用浇夜水的方法,提高蔬菜田小气候的温度,这项措施一般在后半夜进行,浇时要控制水量,以免影响地温。