果树设施栽培学

设施果树栽培研究初探

白建瑞

摘要：简要介绍国内外果树设施栽培的历史与现状,以及果树设施栽培的模式和设施类型、适宜的树种和品种、生理机理、设施果树栽培技术等, 并对目前果树设施栽培存在的问题及发展方向进行了总结。

关键词：果树;设施栽培

果树设施栽培,是指利用温室、塑料大棚或其他设施,改变或控制果树生长发育的环境条件(包括光照、温度、湿度、CO2、O2、土壤等),对果树生产进行调控以达到某种生产目标的果树栽培方式[1]。远在300年前西欧就开始进行葡萄保护地栽培,到了19世纪末20世纪初,比利时、荷兰等国利用玻璃温室栽培葡萄已很盛行[2]。目前,荷兰的鲜食葡萄几乎都是用温室生产的,并能做到周年供应鲜食葡萄[3]。早在1886年,日本冈山县就进行了白玫瑰香葡萄的温室栽培。第二次世界大战后,日本设施果树迅猛发展[4]。果树设施栽培以日本最为发达,意大利、荷兰、加拿大、比利时、罗马尼亚、美国等国亦有大面积发展[1]。我国果树设施栽培起步较晚。大约在1980年前后开始进行科研性质的试验,20世纪80年代末90年代初得到迅速发展[2,5]。果树设施栽培具有高投入、高技术、高产出的特点,并以其高产量、高品质和高售价等优点取得了明显的社会和经济效益,成为我国现代高效果业的一种重要发展模式。

1.果树设施栽培的历史与现状

果树设施栽培已有100余年历史, 20世纪80年代起在日本、澳大利亚、新西兰等国家受到重视,其中以日本发展最快,自动化控制与栽培技术最先进。,其果树设施栽培的面积除草莓外已有9000hm2,目前仍以每年10%的速度增长。用于设施果树栽培的种类,已由初期的草莓为主发展到葡萄、桃、樱桃、李、杏、枇杷、香蕉、柑橘、无花果等35个树种,其中常绿果树23种,落叶果树12种[1]。近年来,国外设施果树的发展呈现出设施大型化、控制自动化、栽培标准化、模式多样化等趋势。我国果树设施栽培开始于20世纪50年代,发展于80年代。据不完全统计,全国设施果树栽培面积达10万hm2,占全国果树总面积的0. 19%,主要分布在山东、辽宁、河北、北京、河南、吉林、黑龙江、江苏等地。其中山东省果树设施栽培涉及的树种、品种较多,技术起点较高,已成为全国果树设施栽培的中心。我国目前果树设施栽培取得成功的植物种类有草莓、葡萄、桃、杏、樱桃、李、柑橘等,其中以草莓面积最大,占设施栽培总面积85%左右,葡萄、桃次之,其他树种如梨、无花果、猕猴桃、石榴等也有少量栽培。

2果树设施栽培模式及设施类型

2.1栽培模式

目前，中国果树设施栽培的模式主要包括促成早熟栽培、延迟晚熟栽培、避雨保护栽培和简易保护栽培4种栽培模式。其中，促成早熟栽培又分为冬促成早熟栽培和春促成早熟栽培，延迟晚熟栽培也分为秋延迟晚熟栽培和冬延迟晚熟栽培。在上述4种果树设施栽培模式中，以促成早熟栽培模式为主，避雨保护栽培模式次之，延迟晚熟栽培为辅，简易保护栽培略有发展。

果树的促成栽培,是以提早成熟、提前上市为目的的栽培模式,是我国果树设施栽培的主流[6],保证了早春、初夏果品淡季鲜果的供应。通过促成栽培,葡萄、桃、杏、樱桃、李等均可提早1—2个月[7-13]上市。果树的促成栽培模式,一般是在果树满足了需冷量之后再采用大棚、温室等设施进行升温,促其早开花、早结果。为了提早使果树满足低温需冷量的要求,可采用反保温措施,如葡萄推迟到11月中旬,桃、油桃推迟到10月底至12月初扣棚。也有部分盆栽果树(桃树)可在落叶前提早把它们移植到冷库中,待满足果树对低温的要求后升温,可使果实成熟期更加提前[14-16]。

避雨栽培,是使用聚乙烯薄膜等材料覆盖在大棚顶部,起到避雨、防病、防水土流失等作用,可以减少裂果、降低病害发生程度,消除雨水对果树外力的冲击,尤其是花期避免雨水冲刷,减少落花,提高坐果率,最重要的是,棚内环境条件容易控制,又可适当提早果实成熟。避雨大棚栽培在南方多雨地区是主要的栽培方式,在葡萄栽培上应用更为广泛[17-19]。

果树延迟栽培,是以延长成熟期、延迟采收、提高果实品质为目的的栽培模式,既能生产出高品质果品,又可省去或降低鲜果贮藏费用,实际上起到延长鲜果货架期和降低贮藏成本的作用,并获得较高市场差价。

2.2设施类型[1]

主要有2种形式:防雨棚及浮面覆盖。①防雨棚栽培:仅在大棚的顶端覆盖天棚,可避雨、降温、防病,改善品质,增加产量,防止土壤水分流失。覆盖物包括聚乙烯薄膜、各种遮阳网以及能挡住紫外线、改善光质、防治某些病虫害的特殊膜。

②浮面覆盖:以通气、透光、轻巧的材料直接覆盖在植株上,达到防寒、防霜、防风、防鸟的目的。覆盖材料如聚乙烯醇、聚乙烯纤维、聚丙烯、聚酯为材料的不织布、维尼纶寒冷纱、聚酯寒冷纱、孔网等。地膜覆盖亦属于浮面覆盖的范畴。

日光温室、塑料大棚是设施栽培的主要方式,其环境调节与管理技术已远远超过常规栽培。设施功能与环境调节作为设施栽培研究的两个主要方面,其中的设施节能技术是现在以至将来人们关注的焦点。节能技术的研究和应用目前主要有以下几个方面:①设置保温幕帘;棚内设置1~2层保温幕帘,达到保温节能。②采用变温管理,提高自动化控制水平。③利用天然气候资源及地形,合理栽植密度,因地制宜配置树种与品种。④利用太阳能集存太阳辐射热量。⑤地热水及地下水

的开发。⑥复合环境控制技术。⑦热泵的开发研究:高效的潜热和贮热新技术。热泵通过其冷媒的气化与液化而实现对环境的制冷、加热和除湿,其节能成绩远远超过迄今所知的所有节能设备。

3.果树设施栽培涉及的树种和品种

3.1果树设施栽培涉及的树种

中国果树设施栽培所涉及的树种以不耐贮运、供应期短的果品为主，尤其以浆果类和核果类为主。主要有葡萄、草莓、桃、杏、李、樱桃（西洋樱桃和中国樱桃）、早熟梨、无花果、枣、毛叶枣、杏梅、佛手、柑橘和番木瓜等树种。其中，以草莓面积最大，葡萄和桃次之[5]，樱桃和杏、李等居后，其他如早熟梨、无花果、枣、杏梅、佛手、柑橘和番木瓜等略有发展。

此外，近年来，南果北种在北方地区有所发展。如芒果、番石榴、莲雾、百香果、甜杨桃、香蕉和火龙果等南方果树在北方借助设施栽培获得了极大成功。

3.2果树设施栽培涉及的品种

◇草莓：丰香、全明星、弗吉尼亚、新明星、宝交早生、鬼怒甘、塞娃（无休眠品种）和美德莱特（无休眠品种）等。

◇葡萄：无核白鸡心、乍娜、夏黑无核、藤稔、巨玫瑰、红旗特早玫瑰、京秀、京亚、矢富罗莎、巨峰、维多利亚、奥古斯特、香妃、金手指、87-1、8611、早黑宝、红地球和红香妃等（促成早熟栽培）；红地球、黄意大利、红宝石无核、美人指、泽香、牛奶和巨峰等[2,3, 5,20,21]（延迟晚熟栽培）。

◇桃：春雪、春捷、源东白桃、春艳、金久红、曙光、艳光、丹墨、中油4号、早红宝石、玫瑰红、千年红、双喜红、金辉、金硕、五月阳光、早露蟠、126、极早518、大早红等[14]。

◇樱桃：红灯、岱红、先锋、拉宾斯、斯坦勒、美早、早大果、早红宝石、抉择、极佳、意大利早红等。

◇杏：凯特、金太阳等[20]。

◇李：大石早生、圣诞、美思蕾、早美丽、红美丽等。

4．果树设施栽培生理机理

4.1果树自然休眠的解除与需冷量

果树发芽分化成功与否取决于环境温度、水分和内源激素与营养水平等方面,其中温度尤为重要。落叶果树需进行自然休眠,只有安全通过休眠期或顶芽停止营养生产,完成花芽分化,形成高质量的花芽,才能萌芽开花,而且花期整齐、集中、座果率高。落叶果树进入自然休眠后,需要一定限度的低温量才能解除自然休眠,进行正常的萌芽开花,因此,落叶果树设施栽培和扣棚加温之前,应先解除其自然休眠。如果果树低温累积量不足,需冷量不够,没有通过自然休眠,即使扣棚升温,给予生长发育适宜的环境条件,果树也不能萌芽开花,有时即使萌芽,也不整齐,生