喷水防霜冻：原理、方法与效果

每当出现霜冻的时候，植物体表面温度都在0℃以下，植物体内细胞之间的水分就被冻结成微小冰晶体。这些冰晶在植物内部又要凝华细胞的水分，冰晶又逐渐长大。由于冰晶体的相互作用，细胞内部的水分向外渗透，使植物的原生质胶体物质凝固。这样的霜冻过程在几个小时内形成，最终造成农作物因细胞脱水而枯萎死亡。选择适宜种植地区，营造防护林，选用抗霜冻作物品种等，都能防御霜冻。

人工防霜冻是人们主动采取改变易于形成霜冻的温度条件，以保护农作物不受其害的措施。最常用的方法是熏烟法、覆盖法、喷水法和加热法。

每当预报夜间晴空、静风，可能出现霜冻时，即在作物的上风方点燃柴草，进行熏烟作业，使烟雾覆盖作业区。这种烟雾阻止了地面向天空长波辐射降温的作用，农作物周围环境温度高于对比地区，一般高出2～3℃。这样，作业区不会出现霜冻，农作物能够正常生长。1993～1995年，吉林省人工降雨防雹办公室分别在农安县、磐石县进行人工防霜冻作业，试验硝蒽烟雾剂防霜冻。每次试验面积为100公顷，划分为作业区和对比区。在作业区内设置硝蒽防霜剂发烟点。保护玉米、水稻、高粱、大豆、白菜不遭霜冻之害。与此同时，布置10个气象观测点，进行温度、湿度、风、地表温度等测量。由于防霜冻效果的作用，作物生长期延长5～7天，致使玉米增产14%～20%，高粱增产17%～24%，水稻增产9%～12%，取得了很好的经济效益。

防霜冻用覆盖法效果很好。例如棉花刚出土时，可用犁翻起土盖在幼苗上，能够使苗周围温度升高不受霜冻危害；霜冻过后再扒开覆土。这种覆盖可以维持2～3天或更长时间，等到天气回暖后再清除覆土，幼苗能很快恢复生长。为了西瓜苗不遭霜冻，可以用牛皮纸做防霜帽，盖在瓜苗上，周围用土压好。纸帽下的温度1～6℃，外边的最低温度为-2℃。

喷水防霜冻原理是从水压机的喷头喷出温度高于0℃的水，落在植物体上很快会结冰。当水结冰时释放出大量热量，就会使植物体温不会下降。不断喷水，不断结冰，才使植物体温保持0℃。用喷水防霜冻的时候，必须在湿球温度0℃时开始喷水，才能有效果。日出后温度升高，冰融化，植物恢复原来状态。这种方法适合果树和不怕被冰压断树枝的植物体，千万不要用于玉米、黄瓜等怕压断枝叶的植物。(www.xing528.com)

加热法与熏烟法有相似的地方。应用煤、木炭、柴草、重油等燃烧使空气和植物体的温度升高以防霜冻，是一种广泛使用的方法。江苏有些果园为了防御霜冻，挖“地灶”，在霜冻出现之前，将干草、树枝等放在地灶内燃烧，释放出热量，使周围温度升高，植物体不会出现霜冻，效果很好。但这种方法会造成污染。另外，有些地方还试验一种增热物质，在霜冻出现之前，将石灰等增热剂撒播在植物垄沟内，夜间可增温2.5℃。

人工防霜冻除以上4种方法外，还有扰动法和杀灭冰核细菌法。

扰动法是比较先进但成本较高的方法。夜间局部地区出现辐射冷却，地面温度低，而距地面10～20米高度气温高，这种现象叫逆温，这时常常出现霜冻。人们常用大的风扇使上暖下冷的空气混合，提高地面温度，防止霜冻。澳大利亚科技人员曾将直径6.4米的大风扇安装在10米高的铁架上，霜冻之夜，开动风扇使空气混合，在15米半径内升温3～4℃，防霜冻效果很好。美国用直升机在低空飞行，使空气扰动升温2～5℃，升温持续20～30分钟，连续飞行能在较大范围内防御霜冻。

我国农业科学工作者研究农作物生态时发现，人们用肉眼看不见的细菌附生在不同植物的表面，而这些细菌具有成冰晶核活性的特点。大量实验证明，在植物体表面附生众多冰核细菌的时候，植物细胞内水分出现结冰时的温度为-1～-2℃，均高于植物体没有附生冰核细菌的农作物，这就是冰核细菌的活化作用。既然冰核细菌能够使植物细胞在-1～-2℃结冰，人工可以用药剂消除植物体表面的众多冰核细菌，使植物体能在较低的温度时结冰，就变成耐霜冻植物。我国农业科技人员经过多年研究，已经从各类药物中筛选出抗霜剂1号、抗霜素1号和抗霜保3种防霜药剂。应用抗霜剂1号喷洒在苗期玉米叶上，防止霜冻的效果明显，成功率为80%。