给花絮幼果穿上“防冻衣” ！这项技术颠覆了果园防霜方式

  陕西省宜君县富迪农业综合开发有限公司建成了我国首例风雾防霜冻及高效水肥药一体化中试基地，创造了“风雾增温+冰衣保温+药剂抗寒”三位一体的防霜冻工程技术，颠覆了传统以增温为目的防霜冻方法，大幅度的提高了果园的防霜冻能力，同时具备抗旱、授粉、施水溶肥、施药、通风降温（防高温高湿灾害）、改良土壤等功能，明显提高了果园作业效率，降低了投劳量。

  风雾防霜及高效水肥药一体化工程技术中试基地实景图，正在作业的1号塔（120型）

  这项工程技术经在宜君县福梨农场多次综合试验，做到了“要风有风、要雨有雨、随要随有，要多少给多少”，80-100秒即可对67亩果园进行一次喷雾覆盖，可精准控制作业时机和作业量，经济实用，效果非常明显，一揽子解决了果园生产管理中的大部分问题，对于提升果园全程机械化水平意义重大，铜川市农机推广站将这项技术列入推介名录。

  2021年4月1日，风雾防霜冻及高效水肥药一体化装备工程（简称：该装备）首次在宜君县宜君福梨农场竣工，现场建成3种型号10台套风雾防霜成套装备，覆盖果园面积650余亩。

  当年4月14日凌晨3时，宜君福梨农场发生了典型的辐射型霜冻，当气温降至0.5℃时，该装备启动了装备喷施防霜冻功能液体，4:00整个果园形成大雾弥漫景象，作业区车载温度计显示为0℃，作业区外车载温度计显示为-1.5℃；5:00作业区车载温度计显示-1.5℃，非作业区显示-2.5℃，果树的花絮和嫩叶出现明显结冰；6:20日出时，喷雾作业区车载温度计显示-2.5℃，非作业区显示-3.5℃，6:30分喷雾作业停止，随即巡查果园发现，果树的花絮和嫩叶完全被冰层包裹。

  4月15日，延安、榆林两地降雪，果园出现典型的平流型霜冻和辐射型霜冻同时发生的情况。

  16日凌晨2:30分果园气温降至1℃，试验现场即启动装备喷雾作业，3:30作业区已显示-1.5℃，4:00果树的花絮和嫩叶已出现结冰现象，除了降温速度快于14日凌晨，其他情况基本类似，喷雾作业持续至6:30，同样是10:30分冰层融化。

  17日12:30西北农林科技大学园艺学院徐凌飞副院长和2名研究生在果园查看，对花絮和幼果进行了解剖，发现柱头、花蕊和幼果的组织完好无损。

  2022年4月9日，利用该装备进行了授粉功能液体喷施实验，仅用时10分钟，完成了600余亩果园的授粉，作业后3小时，果园出现大量蜜蜂、土蜂，授粉效果极佳，座果情况非常好。

  2022年5月1日，该基地发生了辐射型霜冻，1℃启动装备作业3.5小时，凌晨6:00地面和树上均出现结冰，10:30分巡查发现，除个别水雾覆盖不到的边角地的幼果果面轻微受损，其他区域均正常。

  2022年度4至8月，利用该装备多次进行了叶面肥喷施和杀菌剂喷施，实验效果良好。

  当年6月下旬、7月上旬的花芽分化期还利用该装备通风降温，大幅度降低花芽畸形率。在8月份的果实膨大期，果园出现了干旱，2次利用该装备进行了抗旱作业，效果十分明显。

  6月2日，陕西省果业中心在西安召开了“全省果业防霜冻工程技术研讨会”，对该项技术进行了介绍。

  2022年，在陕北果园普遍减产的情况下，该基地取得建园来的首次丰收，8年树龄玉露香梨树的平均亩产达到了4000斤。

  该项工程技术在霜冻灾害机理、防霜冻理论、方法原理以及装备效能等方面取得突破，技术达到了同种类型的产品的领先水平。

  西北农林科技大学园艺学院、机电学院，以及陕西省农业机械化发展中心、陕西省果业中心，还有陕西省外有关专家现场调研后，对该装备的技术特点和应用成果予以了充分肯定。

  发明人张彤阳曾荣获陕西省2021年度科学技术创新创业人才，已申报发明专利和实用新型专利3项。他经过长期潜心研究之后发现，霜冻灾害为何会严重破损毁坏花絮和幼果，其机理是：花絮和幼果含水分量很高，当气温持续在-1℃以下时，细胞内的水分就会结冰，结冰会导致细胞液体积膨胀，从而撑破细胞壁，冰消融后十分就会流失，杂菌就会快速侵入，细胞壁功能就会丧失，花絮幼果就会枯死。

  基于对霜冻造成花絮幼果损坏机理的认识，张彤阳创新了一套全新的防霜冻理论，发明了风雾防霜冻及高效水肥一体化成套装备，其结构分为：高效风力喷雾机、塔架、水泵、机电控制管理系统以及配套水电源系统等。

  该装备可实现100秒覆盖67亩果园1次，因此能精准把控作业时机阿和作业量，目前采用300米遥控控制，可持续作业7小时之后，可实现在40-60分钟内形成浓密水雾环境，为增强防霜冻效果，还配置了基于该作业平台的防霜冻抗旱功能液体，实际做到了“风雾增温+冰衣保温+药剂抗寒”三位一体、有机融合、无缝对接，大幅度的提高了果园防霜冻能力。

  该装备使用时实现了一机多能、一机多用。该装备只需调换喷头总成即可用于节水喷灌，喷水量能够最终靠电控系统调节，其灌溉模式等同于下小雨，因此可适用于任意地形；该装备还可以喷施水溶性肥料，在果树生长期喷施叶面肥，落叶期喷施水溶性化肥或土壤PH值调节剂，改变一年1-2次集中用肥的弊端；可以喷施杀菌剂、部分杀虫剂；可以喷施授粉功能液体；可以吹风除湿、可以喷雾降温；可以通风以增加二氧化碳供应量，提高光合作用效率。

  实验结果为：该装备持续运行3.5小时防霜冻作业的亩均电费不足1.7元，亩均用水仅0.73kg,目前1人可控制4-5台装备，控制面积300余亩；可节约授粉投劳量1.5人/亩/年，节约施肥、施药投劳量3人/亩/年；可提高产量15%、提高商品率10%；该装备亩均投资2650元，有效期20年以上，保守估算投资回报期限为2-3年。

  经张彤阳申请，2023年2月2日，国家知识产权局发出《授予实用新型专利权通知书》，指出该项技术符合专利法相关规定。

  陕西省农业农村厅组织了苹果等5个产业体系首席科学家论证该项工程技术，果业部门、农机部门也组织有关专家多次论证，认为张彤阳发明的风雾防霜冻及高效水肥药一体化工程技术及成套装备，技术先进、安全实用、经济效益与社会效益显著，对提高果园全程机械化集成化技术水平意义重大。

  张彤阳说：“希望能加快推广该项工程技术和装备在果业上的应用，积极开展在高标农田粮食生产方面的试点应用，为国家粮食安全作出贡献。”

  他介绍，目前已联合西农大机电学院、国家旱区作务高效用水实验室等单位合作组建“陕西省农林业防减灾工程技术研究中心”。