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在全球气候变化的大背景下,我国主要苹果产区冬季及早春增暖趋势越来越明显,暖冬、暖春年份增多,且年际间气温波动幅度增大,果树物候期提前,导致果树抗寒能力下降。在春季气温回升加快的同时,易出现大幅降温过程,致使果树遭受晚霜冻害的风险加大。因此研究晚霜冻对北方落叶果树的危害、监测预警和综合防御技术,对果树的安全生产具有重要的现实意义。本研究以5a生红富士/M26/八棱海棠为试材,选择了具有代表性的四种防霜措施:早春漫灌法、夜间喷水法、烟雾机喷施水雾法和喷施防冻剂法,通过对灌水、喷水及喷雾后果园空气和土壤温湿度的监测、以及对喷施防冻剂后苹果叶片抗寒生理指标的测定,研究了几种措施的模拟防霜效果,评价了其优缺点,并筛选出了效果较为理想的防冻剂,以期为苹果晚霜冻的综合防御提供理论依据。结果表明:(1)早春灌水对树冠空气温湿度的影响随距地面高度的不同而变化,灌水显著降低了距地面0.5m处的平均气温、日平均最高气温、白天回温速率、平均气温日较差,分别较对照降低2.62℃、4.93℃、29.59%和5.14℃,均达到差异显著性水平。此外,灌水对近地层0.5m处的空气温度的影响表现为降温效应,其夜间平均温度和最低气温分别较对照降低了2.31℃和0.48℃。灌水后1.5m处气温日较差和日平均气温分别较对照降低了0.43℃和0.28℃,夜间平均气温和最低气温分别较对照提高了0.84℃和1.96℃,达到差异显著性水平;灌水后3.0m处空气日较差和日平均气温分别较对照提高了0.15℃和0.73℃,但夜间平均气温和最低气温分别较对照提高了1.20℃和1.21℃,达到显著性差异水平。灌水后果园空气相对湿度较对照平均提高4.96%,灌水对不同高度树冠空气温湿度的调节效应能维持2-3d。(2)早春灌水对土壤温度的降低效应随土层深度的加深而减弱,其中对20cm浅层土壤的降温效应最明显,平均温度较对照降低了1.03℃,差异达到显著性水平;早春灌水降低了0-60cm土层土壤温度日较差和最高温度,减小了土壤温度的波动性,使其温度变化较为缓和;灌水后20cm、40cm及60cm三个深度土壤的日最高温度分别较对照降低1.56℃、0.27℃及0.38℃;平均土壤温度日较差分别较对照降低0.99℃、0.68℃及0.09℃;夜间土壤温度分别较对照升高了0.83℃,0.09℃,0.27℃,以上数据均较对照达到显著性差异水平;灌水显著提高了果园0-60cm土层土壤湿度,20cm、40cm和60cm三个土层湿度分别较对照提高了38.65%、21.61%和8.52%,较对照差异显著。灌水对土壤温湿度的调节效应能维持1周左右。(3)夜间喷水对果园气温的影响随着喷水时间段的不同而不同,其中以00:00-06:00连续喷水效果最好,该时段喷水提高了果园夜间的最低气温和平均气温,缓和了夜间和白天气温的变化幅度。喷水后距地面0.5m、1.5m及3.0m三个高度夜间平均气温分别较对照提高1.79℃、2.12℃及2.53℃;夜间最低气温分别较对照升高了1.77℃、2.58℃及2.55℃,降温幅度降低了0.14%、4.93%及4.41%。喷水对果园白天气温也有显著影响,喷水后果园日平均气温分别较对照降低了0.99℃、1.26℃及0.53℃;平均气温日较差分别较对照降低3.18℃、4.11℃及3.09℃;平均气温日增幅分别较对照降低12.58%、16.77%及13.23%;平均日最高气温分别较对照降低2.0℃、2.3℃及1.3℃,均较对照达到显著性差异水平,00:00-06:00喷水对果园小气候的调节效应能维持3d。(4)烟雾机05:00-06:00喷施水雾显著地提高了日出前树冠不同高度的平均气温和最低气温,减缓了日出后果园气温的上升幅度。喷水雾期间距地面0.5m、1.5m及3.0m处的平均气温分别较对照提高了1.05℃、1.02℃及1.75℃,日出前最低气温分别较对照提高了1.93℃、1.44℃及2.8℃,喷水雾时段内的气温日较差较对照降低了2.23℃、0.9℃及3.33℃;停止喷水雾后,距地面0.5m、1.5m及3.0m三个高度升温幅度分别较对照降低6.27%、2.87%及11.53%;喷施水雾后果园空气相对湿度较对照平均提高了8.31%,停止喷施水雾后,水雾对果园空气温湿度的调节效应能持续1h左右。(5)通过隶属函数法,确定的五种防冻剂的综合排名为:BR1500倍液、0.5%CaCl2、250mg/LSA、BR3000倍液、BR750倍液;其中BR1500倍液、0.5%CaCl2、250mg/LSA防冻效果较好,均可以在果园晚霜冻防御中推广应用。