温室作物低温或冻害的症状和后果

哪些温室作物可以忍受冰点或接近冰点的温度,种植者对暴露在极端温度下的作物有什么期望?

甘薯藤本作物枯萎的叶子
图1。这种甘薯藤本作物的叶片最初的枯萎或卷曲是冻伤的症状(左)。干枯坏死的叶子已经死亡(右)。图片来源:罗伯托·洛佩兹,密歇根州立大学。

随着最近的极地涡旋,一些种植者在温室作物上看到了冷冻伤的症状。其他种植者期待着春天的到来,正在考虑在室外种植部分作物,以腾出温室空间。在这两种情况下,哪些作物可以忍受冰点或接近冰点的温度,种植者对受到这种温度伤害的作物能有什么期望?

无论你是在温室、高隧道、冷框架还是室外种植一年生植物,都有可能受到冻害。由于锅炉和加热器故障或冷空气渗入温室,极端温度,如在最近的极地涡旋期间,在全国许多地区所经历的极端温度影响了温室作物。哪些作物可以在低温下生存,这对作物有什么影响?有关如何减少温室热量损失的更多信息,请参阅我的e-GRO文章。为下一个寒流或极地涡旋准备你的温室.”

什么是冻伤?

冷冻损伤
图2。年轻的骨精植物表现出冻伤症状,组织由棕色变成黑色。图片来源:罗伯托·洛佩兹,密歇根州立大学。

冻伤是指温度低于32华氏度(0摄氏度)时对植物组织的损害。纯水在华氏32度结冰,然而,植物组织中的水有溶解的盐(如植物汁液),在低于华氏32度的温度结冰。如果水在植物细胞中结冰,尖锐的冰晶会切割细胞膜,导致液体从细胞中泄漏,导致细胞和植物死亡。

冻伤症状包括叶片和茎部组织褐变、变黑、萎蔫或卷曲。图中显示的甘薯藤和骨精表现出冻伤的症状(图1和图2)。重要的是要记住,年轻的植物组织比成熟的组织更容易受到冻伤。此外,植物对冰冻温度的耐受性随着植物对低温的适应而增强。换句话说,在温暖的温室中生长的植物比在冷框架、高隧道、无加热结构或室外生长的植物更容易受到冻伤。

什么是冷伤?

暴露在低温下的天竺葵
图3。这种帝王天竺葵作物在冰点以下的温度下暴露了五个晚上。这种植物确实恢复了,而且有销路。图片来源:Madeline Olberg。

冷伤是某些物种暴露在非冰冻温度时发生的一种冷损伤(症状与冻伤相似)。冷害可发生在32至55华氏度(0至10摄氏度)的温度下。热带植物通常对寒冷敏感,而大多数温带物种则不然。例如,罗勒在零售环境中的生产、运输、分销、储存和销售过程中暴露在低于54华氏度(12摄氏度)的温度下会出现冷害症状(图3)。因此,54华氏度通常是大多数罗勒品种储存和运输的推荐温度。

有关罗勒冷害的更多信息,请参阅我的e-GRO文章。温室和垂直农场罗勒防寒害研究这里展示的是罗勒和一品红分别暴露在50和40华氏度(5.5到10摄氏度)的温度下几个小时的冷伤例子(图4和图5)。注意,在这种情况下植物没有死亡,但坏死和卷曲的叶子可能会使它们无法销售。

作物生理

罗勒作物具有冷害
图4。这种罗勒作物生长在一个温度低于45华氏度的高隧道里。请注意冷伤的多种症状,包括叶片漂白和褐变。图片来源:Madeline Olberg。

温度会影响植物的发育速度,由于日平均气温较低,当植物在较低的温度下生长时,开花时间往往会推迟。多年来,密歇根州立大学的研究根据bob体育登录它们的基础温度或生长停止BOB体育的温度对作物进行了分类。这些分类是否有助于确定作物是否能在低温事件中存活?

热带和亚热带作物,如菊苣、菊苣、angelonia、罗勒、青苔、菊苣、金合欢、金合欢、一品红、马齿苋、甘薯藤、长春花和百日草被归类为冷敏感型,因为它们的生长在46华氏度或更高的基础温度时就会停止。因此,如果暴露在冰点或接近冰点的温度下,这些作物不太可能存活。

另一类温室作物被归类为冷-中间(或冷温带)作物,因为它们的生长在40至45华氏度的中等低温下停止。这些作物包括金盏花、大丽花、天竺葵、凤仙花、半边莲、一些矮牵牛品种、马鞭草和海棠。

最后,基础温度相对较低(39华氏度或更低)的作物被归类为耐寒作物,包括石竹、diascia、天竺葵、美国和法国金盏花、宿敌、骨乳菊、一些矮牵牛品种、金鱼花、stock和viola。无论作物的基本温度分类是什么,所有作物的开花时间都随着温度的升高而减少。

适应新环境的植物

一品红冷伤
图5。这种一品红作物在40华氏度的温度下暴露了几个晚上。卷曲的叶子是冷害的结果。图片来源:MSU Kristin Getter。

如果你打算在室外或没有加热的环境中种植一些作物,可以选择耐寒的,也可以选择上面的中间冷的。将插茎或生根插枝移植到温室中,按照正常的生产规程种植,直到作物有了完善的根系,然后才开始适应较低的温度。在适应过程中,将温室温度降低到45至55华氏度(7至13摄氏度)约一周或更长时间,然后将作物移到室外或不加热的结构中。只有当你所在地区的严寒(低于或等于28华氏度,或-2摄氏度)的危险最小时,才将植物移到室外。如果你有滚动工作台,当可能出现硬霜时,作物可以搬回温室。如果你不能将作物移动到加热的结构中,拉一个排盖,如reemay布在植物上。

户外种植的好处和风险

与温室生产相比,室外生产可以预期更低的空气温度,更高的光照水平和更多的空气流动。因此,我们进行了一项研究:

  1. 比较10种一年生垫料作物在不加热的高隧道或无保护的室外生长区域的生长发育。
  2. 在户外生产之前,评估在高隧道中一周的初始驯化期的效果。
  3. 量化这些生产方法对生产高质量床上植物作物的有效性。
冻害凤仙花种子作物
图6。这种凤仙花种子作物是在平均日温度50华氏度的条件下生长的。冷害症状从叶片发黄(变绿)发展到发黑。图片来源:Joshua Gerovac。

耐寒和中度的一年生床上作物品种包括“阿罗哈科纳热粉”,“皇家薰衣草”帝王天竺葵,“贝拉大洋”半边莲,“安提瓜橙”非洲金盏花,“夏日粉红魅力”骨精,“Potunia Plus Red”矮牵牛花,“Phloxy Lady Purple”夹竹桃,“丁香火焰”樱草花,“Hot Cakes White”高汤和“皇后紫色”马鞭草。这些信息让我们了解了哪些作物可以在户外种植,以及对作物时机和生长的影响;并展示了在户外生产之前的适应期的任何好处。我们还能够量化暴露在冰冻温度下的作物会发生什么。

2015年4月,在我们的研究中,有五个晚上的室外气温都低于冰点。整个金盏花作物(对寒冷敏感的品种;图4)户外生长表现出冻伤症状,暴露在24华氏度(-4.2摄氏度)的温度后死亡。帝王天竺葵作物表现出冻伤迹象(图5);虽然它们能够恢复,但与在高隧道中生长的植物相比,这导致开花时间延迟了26天(图6)。

不出所料,所有品种在高隧道中都比在室外更快地开花和上市。这可能是由于高隧道的ADT较高,因此发展较快。与在高隧道中相比,报春花、苦苣苔和马鞭草在室外只延迟了4到7天,而半边莲、夹竹桃和矮牵牛花则延迟了9到11天。尽管在室外生产之前,在高隧道中给予一周的驯化期,但除帝王天竺葵外,所有物种都延迟了一周或更短(2至7天)。

罗贝拉和帝王天竺葵
图7。半边莲(上)和帝王天竺葵(下)分别生长在高隧道(左)、在高隧道(中)和室外(右)进行一周的驯化期。半边莲移植后5周,帝王天竺葵移植后6周。植物被暴露在零下24华氏度的低温下5个晚上。图片来源:Madeline Olberg。

室外光照水平的增加,以及风和降水带来的机械应力的增加,导致半边莲、骨精、砧木和马鞭草茎长和生长减少。室外的分枝数与高隧道内的分枝数相近或较多。总的来说,室外种植的作物比高隧道种植的作物生长得更紧凑,尽管所有物种的开花时间都有所推迟。在某些情况下,冻伤对一些物种(如骨精)造成了“硬挤压”(图7)。

作物损失、冷害或冻害、花期延迟和杂草压力等问题在室外生产中很明显,这可能是种植者非常关注的问题。同时,室外种植的好处包括生产成本低,生长紧凑(少或没有PGRs),分枝和花数增加,昆虫压力降低。

在高隧道中种植的作物
图8。在高隧道中(左)、在高隧道中进行一周驯化期的室外(中)或室外(右)。移植后六周拍摄。植物被暴露在零下24华氏度的低温下5个晚上。图片来源:Madeline Olberg。
生长在高隧道中的骨精
图9。骨精在高隧道中生长(左),在高隧道中进行一周驯化期的室外(中),或室外(右)。照片摄于移植后七周。植物被暴露在零下24华氏度的低温下5个晚上。图片来源:Madeline Olberg。

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