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宁夏枸杞花期霜冻指标试验研究

段晓凤 朱永宁 张磊 王静 徐蕊 王静梅

段晓凤, 朱永宁, 张磊, 等. 宁夏枸杞花期霜冻指标试验研究. 应用气象学报, 2020, 31(4): 417-426. DOI: 10.11898/1001-7313.20200404..
引用本文: 段晓凤, 朱永宁, 张磊, 等. 宁夏枸杞花期霜冻指标试验研究. 应用气象学报, 2020, 31(4): 417-426. DOI: 10.11898/1001-7313.20200404.
Duan Xiaofeng, Zhu Yongning, Zhang Lei, et al. Experimental research on frost indexes for Lycium barbarum flowering phase. J Appl Meteor Sci, 2020, 31(4): 417-426. DOI:  10.11898/1001-7313.20200404.
Citation: Duan Xiaofeng, Zhu Yongning, Zhang Lei, et al. Experimental research on frost indexes for Lycium barbarum flowering phase. J Appl Meteor Sci, 2020, 31(4): 417-426. DOI:  10.11898/1001-7313.20200404.

宁夏枸杞花期霜冻指标试验研究

DOI: 10.11898/1001-7313.20200404
资助项目: 

国家自然科学基金项目 41565007

详细信息
    通信作者:

    张磊, zhle.131@163.com

Experimental Research on Frost Indexes for Lycium Barbarum Flowering Phase

  • 摘要: 2019年3—5月利用人工霜冻模拟箱进行枸杞现蕾期、初花期和盛花期霜冻指标试验,模拟-8~-1℃、持续1~6 h的32组不同低温和持续时间处理组合,根据室内霜冻模拟试验冻后观测结果,将受冻症状划分为3个级别,并统计每个级别的受冻率,制定霜冻等级判断标准,建立基于低温、持续时间、受冻级别和受冻率的霜冻指标;利用2018年3—5月13个点次的大田霜冻试验结果和25个枸杞种植区自然霜冻调查结果验证霜冻指标。结果表明:枸杞霜冻与低温及其持续时间密切相关,温度越低、持续时间越长,霜冻越重;现蕾期抗冻性最强,初花期抗冻性明显较现蕾期弱,盛花期一定程度上较初花期弱。利用霜冻指标判断的结果与实际灾害情况符合率较高,具有较强的实用性,可作为枸杞花期不同阶段的霜冻灾害预报及评估依据。
  • 表  1  枸杞花期各阶段受冻症状级别

    Table  1  Symptoms of each cold level for Lycium barbarum flowering phase

    花期 受冻级别 受冻症状
    现蕾期 一级 花蕾外皮颜色变深, 有皱状;雄蕊梢部变浅褐色或1~2个雄蕊明显褐变且变形萎缩,雄蕊花药背面凹陷处稍褐变;花梗稍微变软,但切面颜色不变
    二级 花蕾全部雄蕊明显褐变,子房切面轻微褐变或子房芯明显褐变,花梗呈黑绿色、变软且切面褐变
    三级 花蕾子房颜色变深或变黑;柱头全部或部分褐变、变形;花梗根部变黑、明显变软、变细,有些触碰即落
    初花期 一级 1~2个雄蕊明显褐变或变形萎缩,切开雄蕊花药背面凹陷处稍褐变;花梗稍微变软,但切面颜色不变
    二级 雄蕊全部明显褐变,子房与花梗连接处轻微褐变或子房芯明显褐变,雏形花瓣下部变深褐色,花梗呈黑绿色、变软且切面褐变
    三级 柱头变干、变深褐色;子房中部或全部变深褐色甚至变黑且子房明显水渍;花梗全部变深褐色或变黑明显变软、变细,有些触碰即落
    盛花期 一级 子房褐变,花梗呈黑绿色,稍微变软且切面褐变
    二级 紫色花瓣下部明显褐变,子房稍褐变;花梗变软,但切面颜色不变
    三级 将近凋谢的黄色花子房变黑,紫色花子房明显水渍;花梗根部变黑、明显变软、变细,有些触碰即落
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    表  2  不同低温和持续时间处理下枸杞现蕾期受冻率

    Table  2  Frost rate of Lycium barbarum at flower bud period for each treatment of low temperature and duration

    低温/℃ 持续时间/h P1/% P2/% P3/%
    -1 4 0 0 0
    -2 1 0 0 0
    -2 2 21 0 0
    -2 3 27 1 1
    -2 4 13 13 6
    -2 5 32 0 0
    -2 6 25 11 0
    -3 1 18 2 0
    -3 2 25 1 0
    -3 3 13 15 4
    -3 4 34 2 0
    -3 5 29 3 6
    -3 6 30 5 7
    -4 1 22 3 4
    -4 2 22 1 7
    -4 3 3 0 27
    -4 4 10 9 12
    -4 5 25 11 12
    -5 1 3 4 23
    -5 2 2 0 27
    -5 3 1 2 30
    -5 4 0 0 33
    -5 5 2 1 47
    -5 6 36 8 22
    -6 1 10 1 35
    -6 2 1 3 43
    -6 3 15 7 23
    -6 4 1 1 74
    -7 1 6 1 32
    -7 2 10 1 42
    -7 3 0 2 54
    -8 1 10 0 90
    -8 2 6 0 94
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    表  3  不同低温和持续时间处理下枸杞现蕾期霜冻指标

    Table  3  Frost level index of Lycium barbarum at flower bud period for each treatment of low temperature and duration

    霜冻等级 温度t/℃ 持续时间D/h 霜冻症状描述
    轻度 t=-2 2≤D≤6 花蕾外皮颜色变深且有皱状,雄蕊梢部变浅褐色或1~2个雄蕊明显褐变且变形萎缩,雄蕊花药背面凹陷处稍褐变,花梗稍微变软,但切面颜色不变;半数以下花蕾全部雄蕊明显褐变,子房切面轻微褐变或子房芯明显褐变,花梗呈黑绿色且变软,切面褐变
    -3℃≤t<-2 1≤D≤6
    -4≤t<-3 1≤D≤2
    中度 -4≤t<-3 2<D≤6 半数以上花蕾全部雄蕊明显褐变,子房切面轻微褐变或子房芯明显褐变,花梗呈黑绿色且变软,切面褐变;半数以下花蕾子房颜色变深或变黑;柱头全部或部分褐变、变形;花梗根部变黑、明显变软、变细,有些触碰即落
    -5≤t<-4 1≤D≤6
    -6≤t<-5 1≤D≤3
    -7≤t<-6 1≤D≤2
    重度 -6≤t<-5 D>3 半数以上花蕾子房颜色变深或变黑;柱头全部或部分褐变、变形;花梗根部变黑、明显变软、变细,有些触碰即落
    -7≤t<-6 D>2
    -8≤t<-7 D≥1
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    表  4  不同低温和持续时间处理下枸杞初花期受冻率

    Table  4  Frost rate of Lycium barbarum at early flowering period for each treatment of low temperature and duration

    低温/℃ 持续时间/h P1/% P2/% P3/%
    -1 4 0 0 0
    -2 1 16 6 5
    -2 2 29 0 0
    -2 3 32 0 0
    -2 4 36 0 0
    -2 5 36 4 6
    -2 6 34 8 5
    -3 1 23 3 5
    -3 2 26 7 0
    -3 3 33 0 0
    -3 4 19 7 9
    -3 5 36 10 3
    -3 6 30 11 21
    -4 1 17 4 13
    -4 2 18 7 11
    -4 3 23 0 23
    -4 4 3 3 48
    -4 5 0 58 5
    -5 1 9 7 23
    -5 2 6 14 21
    -5 3 5 16 27
    -5 4 5 16 37
    -5 5 12 20 38
    -5 6 33 16 38
    -6 1 6 12 31
    -6 2 0 2 52
    -6 3 2 6 59
    -6 4 1 2 67
    -7 1 8 10 46
    -7 2 28 12 52
    -7 3 0 0 94
    -8 1 0 0 100
    -8 2 2 0 98
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    表  5  不同低温和持续时间处理下枸杞初花期霜冻指标

    Table  5  Frost level index of Lycium barbarum at early flowering period for each treatment of low temperature and duration

    霜冻等级 温度t/℃ 持续时间D/h 霜冻症状描述
    轻度 t=-2 1≤D≤6 每个花的1~2个雄蕊明显褐变或变形萎缩;切开雄蕊花药背面凹陷处稍褐变;花梗稍微变软,但切面颜色不变
    -3≤t<-2 1≤D≤5
    中度 -3≤t<-2
    -5≤t<-3
    -7≤t<-5
    5<D≤6
    1≤D≤6
    1≤D<2
    半数以下花的柱头变干、变深褐色;子房中部或全部变深褐色甚至变黑且子房明显水渍;花梗全部变深褐色或变黑,明显变软、变细,有些触碰即落;或者半数以上雄蕊全部明显褐变;子房与花梗连接处轻微褐变或子房芯明显褐变;雏形花瓣下部变深褐色;花梗呈黑绿色且变软,切面褐变
    重度 -7≤t<-5 D≥2 半数以上初花的柱头变干、变深褐色;子房中部或全部变深褐色甚至变黑且子房明显水渍;花梗全部变深褐色或变黑,明显变软、变细,有些触碰即落
    t<-7 D≥1
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    表  6  不同低温和持续时间处理下枸杞盛花期受冻率

    Table  6  Frost rate of Lycium barbarum at full flowering period for each treatment of low temperature and duration

    低温/℃ 持续时间/h P1/% P2/% P3/%
    -1 4 0 0 0
    -2 1 21 5 3
    -2 2 21 4 6
    -2 3 25 7 4
    -2 4 21 9 9
    -2 5 23 15 6
    -2 6 13 17 25
    -3 1 24 5 8
    -3 2 38 4 0
    -3 3 9 41 0
    -3 4 16 7 36
    -3 5 23 3 35
    -3 6 13 23 38
    -4 1 28 5 11
    -4 2 0 0 41
    -4 3 8 12 35
    -4 4 18 8 32
    -4 5 18 9 36
    -5 1 20 11 15
    -5 2 19 9 21
    -5 3 0 22 30
    -5 4 6 18 33
    -5 5 12 14 41
    -5 6 14 12 42
    -6 1 19 7 35
    -6 2 7 0 58
    -6 3 2 16 60
    -6 4 2 13 80
    -7 1 10 12 46
    -7 2 1 4 58
    -7 3 0 0 71
    -8 1 0 0 100
    -8 2 8 0 92
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    表  7  不同低温和持续时间处理下枸杞盛花期霜冻指标

    Table  7  Frost level index of Lycium barbarum at full flowering period for each treatment of low temperature and duration

    霜冻等级 温度t/℃ 持续时间D/h 霜冻症状描述
    轻度 t=-2 1≤D≤5 紫色花瓣下部明显褐变,子房稍褐变;花梗稍微变软,但切面颜色不变;子房褐变;花梗呈黑绿色且变软,切面褐变的不超过一半
    -3≤t<-2 1≤D≤3
    中度 t=-2 5<D≤6 半数以上花的子房褐变;花梗呈黑绿色且变软,切面褐变;半数以下将近凋谢的黄色花子房变黑,紫色花子房明显水渍;花梗根部变黑、明显变软、变细,有触碰即落症状的占10%~50%
    -3≤t<-2 3<D≤6
    -5≤t<-3 1≤D≤6
    -7≤t<-5 1≤D<2
    重度 -7≤t<-5 D≥2 半数以上将近凋谢的黄色花子房变黑,紫色花子房明显水渍;花梗根部变黑、明显变软、变细,有些触碰即落
    t<-7 D≥1
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    表  8  2018年3—4月现蕾期、盛花期大田霜冻试验验证

    Table  8  Verification for frost level of Lycium barbarum at flower bud and full flowering periods in Mar and Apr of 2018

    试验日期 试验地点 低温/℃ 持续时间/h 现蕾期 盛花期
    实况 霜冻指标判断 实况 霜冻指标判断
    2018-03-21 芦花台1 -2.0~-1.0 2 轻度 轻度 轻度 轻度
    2018-03-21 芦花台2 -2.0~-1.0 2 轻度 轻度 轻度 轻度
    2018-03-21 观兰基地 -4.0~-3.0 2~3 中度 中度 中度 中度
    2018-03-22 芦花台1 -2.0~-1.0 3~4 轻度 轻度 轻度 轻度
    2018-03-22 观兰基地 -2.0~-1.0 1~2 轻度 轻度 轻度 轻度
    2018-03-23 河东基地 -4.0~-3.0 2~3 中度 中度 中度 中度
    2018-03-24 河东基地 -4.0~-3.0 2~3 中度 中度 中度 中度
    2018-04-06 芦花台1 -5.0~-4.0 5~6 中度 中度 中度 中度
    2018-04-06 河东基地 -5.0~-4.0 5~6 中度 中度 中度 中度
    2018-04-06 灵武园艺场 -6.0~-5.0 3~4 轻度 中度 中度 重度
    2018-04-07 芦花台1 -6.0~-5.0 4~5 重度 重度 重度 重度
    2018-04-07 河东基地 -6.0~-5.0 2~3 中度 中度 重度 重度
    2018-04-07 灵武园艺场 -7.0~-6.0 1~2 中度 中度 重度 重度
    注:盆栽枸杞初花期样本量较少,因此只验证现蕾期及盛花期霜冻指标。
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    表  9  2018年4月7日现蕾期大田自然霜冻调查验证

    Table  9  Verification for natural frost of Lycium barbarum at flower bud period on 7 Apr 2018

    调查地点 低温/℃ 持续时间/h 实况 霜冻指标判断
    中卫宣和镇 -4.0~-3.0 2~3 轻度 轻度
    中卫路桥村 -7.0~-6.0 1~2 中度 中度
    中宁百瑞源枸杞基地 -6.0~-5.0 2~3 中度 中度
    中宁舟塔乡田滩村 -7.0~-6.0 3~4 重度 重度
    中宁大地枸杞基地 -6.0~-5.0 2~3 中度 中度
    中宁上渠枸杞基地 -6.0~-5.0 2~3 中度 中度
    中宁中杞枸杞基地 -6.0~-5.0 2~3 重度 中度
    中宁渠口太阳梁乡 -5.0~-4.0 4~5 中度 中度
    青铜峡曲靖乡 -4.0~-3.0 2~3 轻度 轻度
    罗山中药材示范基地 -3.0~-2.0 3~4 轻度 轻度
    罗山大道 -5.0~-4.0 3~4 中度 中度
    同心下马关五里墩村 -2.0~-1.0 2~3 轻度 轻度
    同心下马关驿站枸杞基地 3.0~4.0 1~2
    海原七营乡 -2.0~-1.0 2~3 轻度 轻度
    原州区蒋河村 -2.0~-1.0 1~2 轻度 轻度
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    表  10  2018年5月2日初花期、盛花期大田自然霜冻调查验证

    Table  10  Verification for natural frost of Lycium barbarum at early flowering and full flowering periods on 2 May 2018

    调查地点 低温/℃ 持续时间/h 初花期 盛花期
    实况 霜冻指标判断 实况 霜冻指标判断
    中卫宣和镇 -2.0~-1.0 0~1 轻度 轻度
    中卫路桥村 3.0~4.0 5~6
    中宁百瑞源枸杞基地 -2.0~-1.0 0~1 轻度 轻度 轻度 轻度
    中宁舟塔乡田滩村 -2.0~-1.0 0~1 中度 轻度 轻度 轻度
    中宁大地枸杞基地 1.0~2.0 4~5 轻度
    中宁上渠枸杞基地 1.0~2.0 4~5
    中宁中杞枸杞基地 -2.0~-1.0 0~1 轻度 轻度 轻度 轻度
    中宁渠口太阳梁乡 2.0~3.0 3~4 轻度
    青铜峡曲靖乡 2.0~3.0 3~4
    罗山中药材示范基地 -2.0~-1.0 0~1 轻度 轻度 轻度 轻度
    罗山大道 -2.0~-1.0 0~1 轻度 轻度 轻度 轻度
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-01-02
  • 修回日期:  2020-05-11
  • 刊出日期:  2020-07-31

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