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果园春霜(冻)成因与防护

2012-12-08王凤娟王志明

烟台果树 2012年2期
关键词:露点加热器冷空气

王凤娟 王志明

烟台职业学院·264000

1 春霜(冻)形成的气象因素

1.1 辐射霜 常发生在宁静无风的夜晚。地面的热辐射到空中,使地面附近的空气冷却,冷空气流向果园的低洼处成霜。冷凉而晴朗的夜晚,地面散失的热量可以高达150000 BTU/667 m2/h。接近太阳落山时,吸收的热量相当于散失的热量。湿度和云量也影响夜间地面的散热量,日出之前散热量达到最高点。

1.2 平流霜冻 北极冷气团频繁侵入造成。出现平流霜冻时,空气干燥,同时又有风。辐射和平流因子可以连续几个夜晚同时起作用。寒冷的北极空气可能持续多天,使白昼温度很少超过10℃,这就给果园加热带来更多困难。大多数果园加热器不能预防平流霜冻。

1.3 逆温和云幂 当一层暖空气漂浮在靠近地面的冷空气的上空时就产生逆温现象。白昼土壤吸收了太阳热能,接近地面的空气变得温暖,愈向上则愈冷。在冷凉、晴朗无风的夜晚,地面以上1.5~2.4 m的空气比地面要暖,于是就造成了逆温。各个夜晚逆温程度各不相同。当然,在树顶用吹风机和果园加热器的效应也随着逆温强度的差异而不同。当果园生火加热产生的热空气上升到它上空的暖气层时,也就是达到了云幂。在经过几天温暖之后,夜间的云幂就低,需用加热器的热量就少。相反,在经过几天寒冷之后,云幂就较高,就需要较多的热才能达到效果。当北极冷空气侵入时,无论有风或无风,云幂都形成得极高,也就使果园防霜更为复杂化。

1.4 风 在出现逆温的情况下,夜间风力大于6 km/h时,冷空气与热空气相混合,使果园气温下降较慢。当风力较强时,果园温度实际上还会上升。平流霜冻发生时,由于冷空气不断注入,因此就不能产生上述温度的效果。

1.5 露点 露点是指大气中水分开始凝聚时的温度。空气中水汽越多,露点的温度就越高。当水蒸气凝聚成液态时,会将贮藏的潜热释放出来。露点如高于作物临界温度 (组织结冰的温度)时,水蒸气凝聚成露水或霜所释放的潜热会使果园温度下降较慢,从而使甜樱桃生产者得益。但是,如果露点温度比作物临界温度低好几度时,果园温度下降较快。在干旱地区,果园露点高于-1.1℃被认为是高露点,在-6.7℃以下被认为是低露点。低于-17.8℃的露点是罕见的。露点低表明空气干燥,难于加热。露点低,温度下降快,也难于迅速点燃足够数量的加热装置,在15min内温度有可能迅速下降-12.2℃之多。

2 天气监视装置和霜冻警报

温度感应装置应设在甜樱桃定植区地势较低的部位,并在生产者家中安装音响装置,最好是一个带有常年预测温度的用电流开关的水银感应器。当水银柱下降到指定温度以下时,电流切断,音响器即鸣叫。这种安全装置一般安装在果园树行的地头边,只要有一条电流线被切断,报警器就鸣叫。建议采用一种能自动连接的备用电池,以便在停电时发生作用。果园的测温仪表必须放在标准荫棚内,要防止灰尘、农药、昆虫等进入箱内干扰双金属头。在霜期即将来临之前,需校准测温仪表的准确性和电流是否畅通。用两个双校正温度计把感应头放在冰水里,经搅拌后准确地校正0℃。

推荐采用“校准果园温度计”,它是用腐蚀法标明刻度的直管水银温度计。至少要用两支温度计,一支放在果园最冷的方位,另一支放在加热区外缘,用以确定停止点燃加热器的时刻。所需温度计的数量,应根据果园面积大小以及地形、地势而定。温度计应放在标准温度计荫棚内。待霜期过后,把温度计直立起来,球向下,保存在荫凉场所。必须经常注意温度计中酒精的分离情况。摇震温度计,将球向下,可以消除酒精分离现象:或者将球放在水盆中,逐渐加温直到分离的酒精连接起来,然后再逐渐降低水温。

干湿球湿度计:由于夜间露点不稳定,也可用一个干湿球温度计,这种湿度计是采用两支温度计,其中一支温度计的球包有用水浸湿的纱布(水要清洁,要经常更换)。手持摇把,将温度计旋转,读出干球与湿球温度计的读数之差,从仪器附表上换算出露点。

加热燃料和设备:任何一种加热方法必须能使温度至少上升3.9℃才能符合要求:根据各果园地点位置不同,每667 m2大约需3~6个加热器,由生产者在一片园地中做试验后具体确定。

加热程序:首先点燃果园迎风面边缘或是上坡的加热器,然后再点燃一行或其余所有的加热器。如果用液态丙烷,可由附设的引火器引燃全部加热器。要巡视果园,小心防止开始时加热过度而造成冷空气从边缘流入园内。

下面介绍美国华盛顿全国气象服务部Alan Jones就西北甜樱桃生产者在果园防霜中所存在的五个问题的解答。

一是到达临界温度时,需点燃加热器,这时可能感觉到扑来一阵微风,而且观察到温度骤然上升。这可能会阻碍排气。如果这一现象不稳定,特别是在日出前几小时出现静风的情况,升温就不会持久。遇到这种情况,可以减少加热,但必须经常检查温度。在日出前几小时起的风可能还会停止,那么温度计所指示的温度就成为确定加热与不加热的唯一指标。

二是到达临界温度时,开始点燃加热器,温度立即上升。这时看到有云飘过,不要停止加热,除非一层厚云来到上空才能停止。

三是经过漫长而辛勤的夜间点火之后,太阳已经升起,在撤离加热器之前要检视外围的温度计。恢复到自然的气温需要一定时间,特别是烟雾弥漫的低洼处需要的时间更长。如果有正常冷空气流入果园,可在日出之后看到温度突然下降。

四是防霜警报响了,但在准备点火时所有温度计还在临界温度以上3°~5°。这时天空晴朗,风已平静,预报人员宣布云幂高,露点为-9.4℃。这就意味着温度要急剧下降,因为冷气团就在上空,并已看到温度在15 min内下降9°。在露点异常低的情况下,就很难把果园温度提升到临界温度以上。出现这种情况时最好早些点火。

五是出现平流霜冻时,所有措施都已用过,而温度仍然下降,说明加热装置不能应付即将发生的严酷情况。这时即使继续加温也难免要遇到危险,但加温总不至于比不加温的危险更大。

3 防霜措施

3.1 树顶喷水 这种防霜技术方法简便、清洁、操作费用和能源费用比其它方法低廉,在世界各国都已试用。但是这种方法也有一些风险。由于能源危机,不少生产者正转向把树顶喷水应用于防霜以外的其它目的,如灌溉、消暑、杀虫、杀螨,以及喷洒化学药剂进行防霜和延迟开花等等。

在连续喷水的情况下,即使表面有一层冰层,植株组织的温度也能维持在-0.28℃或这个温度以上。如果停止喷水,由于水的蒸发作用,结冰植株的温度就会低于空气温度。冰的隔热性差。水分蒸发时吸收的热量为同量水分结冰时释放热量的7.5倍。

喷水应持续到冰融化为止(天亮时)。存在一个严重的问题就是冰的重量很大,可能会把枝子压断。在喷水区内需安装露天温度计。

喷水设备:对树上喷水的要求是要喷洒均匀,设备要大到足以喷布所有的甜樱桃。需用的主干管道、水泵、马达都应比分区轮灌所用的大些(应请教工程专家)。喷水头至少每min旋转一次,能转二次则更好。设计的喷水头要能防止拨动器弹簧周围结冰。水泵应能适应在冰点下相当低的温度下操作,因为只要几分钟断水就会给产量带来损失。当果园最冷地段的温度计(有防护的温度计)指示的温度到达0.6℃时开始喷水。这是避免喷水装置内水分结冰的安全界限。黎明后当温度升到0.6℃时停止喷水。

3.2 其他防霜设备 鼓风机最好在无风条件下进行工作,可将甜樱桃上空的暖空气与甜樱桃间的冷空气混和(即所谓逆温)。

燃烧法有两种形式:一是明火燃烧(如石油砖、杂草木屑、橡胶轮胎等)。二是加热器法,加热金属材料如烟筒等产生热辐射,如燃料充足,燃烧法就能保持气温在植物临界(安全)温度以上。在面积大的果园的成树间加热是保持果园温度的更有效方法。当温度在-2.2℃时即达到甜樱桃组织冻结的危险点。因此在0℃时就应开始点火加热或开动鼓风机。

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