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技術常識

茶樹霜凍害的防治

茶樹霜凍害的防治

一、傳統防霜技術

(一)煙霧與加熱防霜

在易受害的地理位置(例如洼地、北坡等)進行熏煙防凍。當氣溫降到2℃時,在易受害地的上風向點火熏煙,以提高茶樹樹叢中的空氣溫度,一般可增溫12℃。在茶園空間形成煙霧,防止熱量的輻射擴散,利用溫室效應預防晚霜凍,效果明顯。因為霜是夜間輻射冷卻時形成于物體或植物表面的水汽凝結現象,煙的遮蔽可使地面夜間輻射少,水汽凝結于吸濕性煙粒上時能釋放潛熱,可提高近地面空氣溫度,不致發生霜凍。

(二)空氣擾動防霜

日本靜岡縣茶業試驗場研制出一種占地面積小、體積不大,可以升降的防霜扇,將風扇上升的高度設定在地上2m左右。不使用時,可以降下,收藏保管。當茶樹蓬面溫度降低至3℃時,風扇會自動開啟,利用風扇將上方較高溫度的空氣吹至下方低溫空氣,使其混合,以提高其溫度,可避免霜凍的形成,保護茶樹正常生長。我國江蘇也自行設計研制了新型的高架風扇防霜系統,試驗結果表明,該系統可提高茶樹冠層溫度約2.86,有效覆蓋范圍大于300m2/kW

(三)覆蓋防霜

應用覆蓋的方法可以直接有效地防御霜凍。在霜凍來臨前,用稻草、塑料膜或遮陽網等覆蓋茶樹樹冠,以消解平流輻射降溫,提升地溫,減少葉片水分散失,并避免凍霜與茶芽直接接觸,減輕受害程度。研究發現,蓬面覆蓋,夜間地面溫度可提高0.32℃,在不同材質覆蓋茶樹所作的對比試驗中發現,四層遮陽網覆蓋效果較好,其防御效果能達到70%左右,而單層遮陽網和塑料膜直接覆蓋效果較差,其防御效果只有20%30%

(四)灌溉與噴霧防霜

有灌溉或噴灌設備條件的,在氣溫降到0℃時開始灑水或噴水,可以減緩氣溫下降速度,削弱霜凍危害程度。有霜的夜間,當茶樹表面達到冰點時進行噴水,由于釋放潛熱(零度時,每克水變成冰能釋放334.94J熱量)。可使氣溫降低緩慢,只要連續不斷的噴水直到黎明氣溫升高為止,就可以防止茶樹葉片溫度下降到冰點以下,同時植株上形成的冰片和冰核在短時間內就會融化。如果遇到晚霜危害,噴水還可以洗去茶樹上的晚霜,噴水強度每1000平方米面積上每小時噴水4立方米。當霜降之夜,噴水茶園的葉溫和篷面溫度大體保持在零度,而不噴水的茶園的溫度降低到-8度左右。

采用噴水結冰法,一旦噴水開始,必須要連續噴水到日出以前,若中途停止,由于茶芽黏水溫度下降到零下,則比不噴水時更容易受危害。

二、新型防霜技術

一些傳統的防霜減災技術在茶樹霜凍害的防治方面有悠久的歷史,但真正應用于大面積和大范圍的有效的防霜技術仍然非常缺乏,隨著科學技術的發展,一些新的防霜技術正引起廣泛的重視。

(一)   化學調控技術

近年來,一些化學調控技術和植物生長調節劑的開發利用也為霜凍害的防治提供了一條新途徑。不同類型的化學抑制劑或生長調節劑能在不同程度上調節和控制作物的生長速度和發育進程,從而使作物避開或減輕霜凍害的發生。如在茶樹上有在秋末用200ul/L2,4-D和在十月下旬用800ul/l左右的乙烯利噴射,促進新梢老熟,提高木質化程度,以增強茶樹抗寒能力。

(二)   抗霜育種

前蘇聯、日本研究者比較重視抗凍性茶樹資源的選育。如前蘇聯培育的格魯吉亞系7812,可以在-20℃的嚴寒地區栽培過冬。日本用茶和茶梅進行種間雜交所獲得的茶梅系,其抗凍性大大提高。日本的研究者針對茶農對茶樹早芽種的需求,從保存的1300份資源中,選擇不受霜凍危害的茶樹早芽種和茶芽萌動后生長快的品種進行研究。開發了一個衡量茶樹發芽遲早和展葉快慢的選種模型:y=(ax+h),其中y表示展開的新葉數,x為秋季輕剪后大于10℃的有效積溫,ab為參數。結果選出了120個發芽較早,79個茶芽萌動后生長較快和l2個發芽早、茶芽萌動后生長又快的茶樹品種。我國也獲得了一些抗凍性強的優良品種,安微、浙江、湖南、四川等地的科技工作者也都選育出了抗凍性強、產量高、品質好的茶樹品種。

(三)   抗凍蛋白和轉基因技術

植物抗凍蛋白(antifreezeproteinsAFPs)是植物在適應低溫過程中產生的抑制冰晶生長的耐寒功能蛋白之一,包括不含糖基的AFPs和含糖基的AFGPs,它們具有熱滯效應、冰晶形態效應、重結晶抑制效應3個基本特征。AFPs在植物中可能具有下列功能:抑制冰重結晶;降低冰晶的生長速度;在某一特定溫度下降低結冰水的百分比;保護細胞膜系統及阻止細胞內冰晶的形成。也有人認為AFPs主要起兩種作用:一種是屏障作用,即避免增長的冰晶侵入葉表皮及細胞內;第二種可能是抑制冰的重晶化。

抗凍蛋白的存在能使植物的抗寒性增強,目前研究者已在40植物中開展抗凍蛋白的研究,并陸續在冬小麥等植物中獲得了AFPs。在茶樹方面還無此方面的研究報道。近年來的研究表明,植物的抗寒力是由多基因調控的,如大麥和擬南芥中至少有25個冷誘導基因(COR),但是這些COR基因可以被相同的轉錄因子CBF1(CRT/DREbindingfactor1)所啟動,CBF是感受上游信號并將外界低溫信號向下游傳遞的重要信號傳遞體。在茶樹冷誘導基因研究方面,陳暄等人已分離得到了CBF基因。

(四)   信息技術在防霜減災中的應用

農業生產是由多因素組成的復雜生態系統,農業災害的防御,利用現代信息技術手段,加強對霜凍災害的檢測預測、影響評估模式、智能決策管理系統的研究,從而形成綜合防霜減災技術體系。

(五)   除冰核細菌防霜

冰核細菌的防除方法主要有化學方法、物理方法和生物防治方法。

1、化學方法

往植物體上噴灑藥劑可使冰核細菌明顯減少,這些藥劑要求具有殺滅INA細菌和破壞冰蛋白成冰的能力。如日本發現一種氨制品(OBDA)可防除茶樹的霜凍。Lindow等人用鏈霉素和銅水合劑防除玉米苗期上的INA細菌取得顯著效果,我國中國農科院植保所的孫福在教授則篩選出了抗霜劑1號和抗霜素1號兩種防霜劑,這兩種防霜劑用于防御玉米、蔬菜和果樹霜凍均有較好的效果。孟慶瑞等人也篩選出了防御杏花霜凍害的藥劑。

2、物理方法

使用一種聚合物噴布于植物體表面,使其表面呈現薄膜狀覆蓋,可起保溫作用又能抑制冰核細菌的增殖。如美國已將一種羧酸化丙烯酸聚合物(商品名:CRYOTECAGRUK公司產品)用于防除果樹、蔬菜凍害。

3、生物防治

從自然界植物體上的多種微生物種,篩選出對INA細菌具有拮抗作用的微生物菌株對其進行人工繁殖,再噴灑在植物體表面,以控制或殺死INA細菌,這種生物防治,在美國和日本已經取得了很大進展,主要包括拮抗菌、基因工程菌和噬菌體防霜等。Lindow等人從玉米上分離得到一種M232A拮抗菌防御玉米霜凍,拮抗菌A510A506防御梨花霜凍。

中國農科院植保所也篩選到了RNA506和生防31菌株具良好的防御霜凍的效果。基因工程菌防霜即采用生物技術手段,將INA細菌的冰核活性基因切除或缺失,從而獲得無冰核活性的變異基因工程菌,而這種INA細菌具有拮抗作用、營養競爭、定殖能力和抗逆性強。噬菌體防霜則是由于噬菌體是寄生細菌體內的一種病毒,主要利用細菌體內的營養物質進行自身繁殖,**導致細菌解體而死亡,因此可從INA細菌上分離到特異性噬菌體用來防除INA細菌。


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