設(shè)施栽培在石榴生產(chǎn)上的應(yīng)用

劉程宏，柴麗娜，鄭華魁，王 珂

(鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所，河南 鄭州 450000)

果樹設(shè)施栽培是一種利用特定設(shè)施為果樹提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，使其在原本不適或不利的生長(zhǎng)條件下仍能較好生長(zhǎng)并獲得預(yù)期收益的栽培措施，利用設(shè)施栽培，可促使果品質(zhì)量可控，果樹生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)提前(促成)或延后(延遲)成熟甚至一年結(jié)果多次以更好適應(yīng)市場(chǎng)需求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)收益。

石榴因其營(yíng)養(yǎng)美味且寓意極好廣受民眾喜愛，在我國(guó)雖分布較廣，適應(yīng)性也很強(qiáng)。但石榴在我國(guó)多為露地栽培，因而其生長(zhǎng)很大程度上受自然因素的影響制約，秋冬季節(jié)的溫度驟變或異常低溫及春季偶發(fā)的倒春寒，都易造成石榴凍害，因此，在我國(guó)北方發(fā)展石榴產(chǎn)業(yè)，首要面對(duì)的障礙就是應(yīng)對(duì)低溫考驗(yàn)、解決凍害難題；而在我國(guó)南方，石榴會(huì)面臨花期多雨、夏季強(qiáng)光、高溫、高濕等問題，對(duì)石榴開花、坐果、果實(shí)生長(zhǎng)極為不利。因此，發(fā)展利用設(shè)施栽培對(duì)于促進(jìn)石榴生產(chǎn)意義重大。

1 設(shè)施栽培及其應(yīng)用

設(shè)施栽培是一種人為設(shè)置的用于保護(hù)植物生長(zhǎng)的特殊栽培模式，其應(yīng)用于果樹生產(chǎn)的歷史已逾百年[1]，20世紀(jì)80、90年代，果樹設(shè)施栽培在我國(guó)發(fā)展起來[2]，用于設(shè)施栽培的果樹種類也越來越多，在草莓上設(shè)施栽培應(yīng)用最多，然后是葡萄、桃，在梨、無花果、獼猴桃、石榴等其他果樹中也有少量應(yīng)用[3]。我國(guó)的果樹設(shè)施栽培存在相對(duì)集中、規(guī)模發(fā)展的特點(diǎn)，相應(yīng)的栽培技術(shù)也日趨成熟，且應(yīng)用的植物種類和栽培模式也日趨多樣化[4]，但設(shè)施栽培在石榴生產(chǎn)上的應(yīng)用和推廣還較少，有待進(jìn)一步深入研究。

2 設(shè)施栽培對(duì)石榴生產(chǎn)的意義

較之露地栽培，設(shè)施栽培可通過人工調(diào)節(jié)的方式為果樹提供更適宜生長(zhǎng)的環(huán)境條件，避免石榴在氣溫驟降或極度寒冷時(shí)發(fā)生的凍害，還可通過對(duì)石榴生長(zhǎng)環(huán)境的控制調(diào)節(jié)，防止病蟲、裂果和日灼危害的發(fā)生，提高石榴產(chǎn)量及品質(zhì)，利于無公害及綠色果品的生產(chǎn)管理；還可以調(diào)控果實(shí)成熟期，如利用促成栽培滿足石榴果品的市場(chǎng)需求，增加石榴生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益；另外可以充分利用土地及勞動(dòng)力資源，同時(shí)打破石榴栽培的區(qū)域限制，擴(kuò)大其種植面積，對(duì)于石榴生產(chǎn)具有較大的積極作用。

3 石榴設(shè)施栽培的類型和區(qū)劃

目前石榴的設(shè)施栽培有多種類型，按照功能可以分為日光溫室栽培、冷棚栽培、避雨栽培等，據(jù)此可對(duì)我國(guó)石榴設(shè)施栽培進(jìn)行如下區(qū)劃：

①日光溫室栽培區(qū)，包括新疆南疆栽培區(qū)及山東黃河以北、河北、天津、山西北部等地的零星栽培區(qū)，這些地區(qū)冬季的絕對(duì)低溫通常很低(≤-18℃)，露地栽培很難成功；②冷棚栽培區(qū)，包括甘肅隴南、陜西咸陽(yáng)等地的零星栽培區(qū)，這里的露地栽培較少發(fā)生凍害，且降雨較少；③冷棚避雨栽培區(qū)，包括陜西及其以東，山西南部，河南全部，湖北東北部，山東黃河以南，安徽、江蘇、秦嶺-淮河以北廣大的傳統(tǒng)石榴產(chǎn)區(qū)，該區(qū)露地栽培情況下凍害時(shí)有發(fā)生，降雨也較多，因此不僅需要抗寒栽培，也需要避雨栽培；④避雨栽培區(qū)，包括長(zhǎng)江中下游、華南多地，以及貴州畢節(jié)、六盤水等新興、零星栽培區(qū)，這些地方因石榴花期多雨、夏秋強(qiáng)光、高溫、高濕等因素，不利于開花、坐果及果實(shí)生長(zhǎng)，極有必要采用避雨栽培。

4 石榴設(shè)施栽培的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

4.1 設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)

4.1.1 專業(yè)設(shè)計(jì)施工 無論建造哪種栽培設(shè)施，應(yīng)聘請(qǐng)專業(yè)人員依據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、自然、地理、社?huì)經(jīng)濟(jì)等條件，對(duì)設(shè)施長(zhǎng)度、寬度、坡度、弧度等進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)和建造?？紤]主材使用壽命，至少要滿足當(dāng)?shù)厝暌挥龅娘L(fēng)災(zāi)、雪災(zāi)等氣候條件。同時(shí)確保使用優(yōu)質(zhì)材料，無論主材鋼管，還是薄膜、卡槽等輔材，均應(yīng)選用國(guó)標(biāo)或優(yōu)質(zhì)材料。這是設(shè)施栽培順利開展的基本前提，否則會(huì)造成巨大損失。

4.1.2 保證通風(fēng)透光 建造日光溫室時(shí)，在滿足冬春保溫的前提下，在后墻、東西山墻方向應(yīng)盡量留足通風(fēng)窗口，以利于石榴生長(zhǎng)季節(jié)通風(fēng)；另外材料的選擇上應(yīng)盡量使用透光率較好的薄膜材料，減少光照折損對(duì)石榴生長(zhǎng)造成的不利影響。但也應(yīng)注意適當(dāng)遮擋強(qiáng)光，如三伏天正午陽(yáng)光最強(qiáng)時(shí)需適時(shí)關(guān)閉大棚薄膜以減輕日灼，此法可替代果實(shí)套袋。

4.1.3 安裝卷膜設(shè)備 由于設(shè)施栽培涉及石榴生長(zhǎng)環(huán)境條件(溫度、濕度、光照等)的控制，因此應(yīng)安裝卷膜設(shè)備方便管控，常用卷膜設(shè)備包括電動(dòng)卷膜機(jī)和手動(dòng)卷膜機(jī)兩種。

4.1.4 自動(dòng)化控制設(shè)備 以計(jì)算機(jī)為代表的自動(dòng)化設(shè)備在我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的應(yīng)用起步較晚，但隨著近年來科技的不斷發(fā)展，自動(dòng)化的信息采集和控制研究越來越深入，其應(yīng)用推廣范圍也越來越廣。在石榴的設(shè)施栽培中，自動(dòng)化控制設(shè)備能夠起到更精細(xì)、更科學(xué)的管控，促使石榴產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展。

4.2 栽培關(guān)鍵環(huán)節(jié)

4.2.1 品種選擇 由于果樹存在自然休眠的解除及設(shè)施生長(zhǎng)環(huán)境條件限制等問題，因此應(yīng)優(yōu)先選用低需冷量、早熟、品質(zhì)優(yōu)、自花結(jié)實(shí)率高、耐濕熱、弱光性強(qiáng)、豐產(chǎn)、綜合經(jīng)濟(jì)性狀好、促早效果好、樹形緊湊或矮化的品種。而抗寒性較差的軟籽石榴近年來正日益受到消費(fèi)者的青睞，也較適宜使用設(shè)施栽培。

4.2.2 環(huán)境調(diào)控 設(shè)施栽培可為石榴提供更適宜的生長(zhǎng)條件，除了為其提供更適宜的溫度和濕度外，還應(yīng)盡力補(bǔ)光以彌補(bǔ)設(shè)施內(nèi)光照的折損[5，6]。另外，園藝作物通過光合作用形成了90%的物質(zhì)產(chǎn)量[7]，植物光合作用產(chǎn)物量在一定范圍內(nèi)與CO2的濃度成正相關(guān)[8]，因此, 在設(shè)施中補(bǔ)充適量的CO2可達(dá)到提高光能利用率的效果, 增加產(chǎn)量，但補(bǔ)充濃度不宜太高[9]。

4.2.3 樹體管理 設(shè)施栽培模式下需對(duì)石榴進(jìn)行整形修剪來控制樹體形狀, 保證通風(fēng)透光，合理分配營(yíng)養(yǎng)；適當(dāng)使用激素和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)花芽分化[10]；增加授粉樹的配置(如突尼斯軟籽石榴授粉樹配置應(yīng)大于6:1[10])，結(jié)合花期放蜂、人工授粉和施用適當(dāng)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等提高座果率，另外還需做好產(chǎn)量控制，嚴(yán)格疏花疏果[12]；使用有機(jī)肥為主的肥料以改良土壤, 平衡樹體營(yíng)養(yǎng)；注意防冶設(shè)施環(huán)境中高濕條件導(dǎo)致的霉菌病害[13]。

4.3 設(shè)施補(bǔ)充技術(shù)

4.3.1 溫室補(bǔ)光技術(shù) 光照直接影響設(shè)施栽培作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)收益的好壞起著決定作用。溫室中光照發(fā)生折損，光照強(qiáng)度通常只有露地條件的30%～70%[14]。因此，需要補(bǔ)充光源以達(dá)到在一定程度上彌補(bǔ)溫室光照不足的問題，滿足石榴在溫室內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育的需求，提高石榴的品質(zhì)和產(chǎn)量[15]。人工補(bǔ)光是一項(xiàng)較新的生產(chǎn)輔助技術(shù)，已在較多發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用推廣[16]，目前石榴設(shè)施栽培中常采用人工直接補(bǔ)光、鋪設(shè)反光膜或覆蓋特定材料等方法進(jìn)行補(bǔ)光[17]。

4.3.2 溫度調(diào)節(jié)技術(shù) 溫度調(diào)節(jié)技術(shù)包括夏季降溫和冬季節(jié)能保溫技術(shù)。南方地區(qū)應(yīng)用濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)進(jìn)行縱向通風(fēng)，夏季溫室最高溫度被有效控制在30 ℃以下；北方地區(qū)則應(yīng)用墻體蓄熱和地中熱交換技術(shù)，白天利用北墻蓄熱，夜間將熱量釋放到保溫草簾覆蓋的溫室中，可實(shí)現(xiàn)嚴(yán)寒季節(jié)的不加溫生產(chǎn)。另外，我國(guó)已開始了太陽(yáng)能、地?zé)?、生物能等新能源的開發(fā)利用，綜合應(yīng)用雙層充氣覆蓋、地中熱交換、蓄熱墻體等多項(xiàng)技術(shù)，力圖將能耗在原有基礎(chǔ)上降低40%[18]。

5 問題與展望

近年來，設(shè)施果樹作為一個(gè)較新產(chǎn)業(yè)在我國(guó)取得了顯著進(jìn)展，但目前設(shè)施栽培多以草莓、葡萄為主，在石榴等果樹上的推廣應(yīng)用尚不足，生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)也相應(yīng)缺乏，現(xiàn)有理論和技術(shù)儲(chǔ)備嚴(yán)重不足，致使該產(chǎn)業(yè)發(fā)展受阻[19]。設(shè)施栽培在石榴生產(chǎn)的應(yīng)用中存在以下問題：

5.1 重生產(chǎn)輕研究，設(shè)施栽培理論和技術(shù)尚待完善

目前我國(guó)的石榴設(shè)施栽培推廣應(yīng)用較少，生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)也多是沿用露地栽培技術(shù)，尚未形成一整套技術(shù)體系，且缺乏系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集和模式理論總結(jié)，設(shè)施栽培模式下的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)過程仍需進(jìn)一步深入研究；近年來，盡管越來越多的科研人員對(duì)設(shè)施栽培在石榴生產(chǎn)上的應(yīng)用加大了關(guān)注，但專業(yè)科研力量仍不足，一是專業(yè)的科研隊(duì)伍較少，二是缺乏相應(yīng)的科研支撐[20]。因此，應(yīng)注重科研與生產(chǎn)并重，成立專業(yè)團(tuán)隊(duì)，加大科研投入，推進(jìn)石榴設(shè)施栽培理論和技術(shù)的不斷完善。

5.2 石榴設(shè)施栽培的區(qū)劃問題

設(shè)施栽培可以為石榴生長(zhǎng)提供較適宜的環(huán)境和生長(zhǎng)條件，但其推廣應(yīng)用仍需采用適地原則，因此應(yīng)以秋冬春最低溫度、年降水量等為參數(shù)，通過建模、統(tǒng)計(jì)分析更加科學(xué)地確定我國(guó)石榴設(shè)施栽培區(qū)劃，在適當(dāng)范圍內(nèi)進(jìn)行推廣并為各地石榴的設(shè)施栽培提供指導(dǎo)，充分依據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、自然、地理、社?huì)、經(jīng)濟(jì)等因素，對(duì)設(shè)施、適栽品種、配套栽培技術(shù)，特別是溫度、降水、灌溉、光照控制等進(jìn)行詳細(xì)研究，集成、創(chuàng)新一套適宜當(dāng)?shù)厥裨O(shè)施栽培的綜合配套技術(shù)，以獲取最佳的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

5.3 石榴設(shè)施栽培技術(shù)研發(fā)缺乏聯(lián)合攻關(guān)

由于石榴的設(shè)施栽培直接涉及著石榴生產(chǎn)、設(shè)施建造和氣象環(huán)境等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域，需要多學(xué)科理論和技術(shù)的支撐，因此石榴設(shè)施栽培周年管理技術(shù)的突破，不僅要依靠果樹學(xué)家專業(yè)的生產(chǎn)栽培管理，還要聯(lián)合多學(xué)科專業(yè)人才的協(xié)同攻關(guān)，建立石榴設(shè)施栽培的標(biāo)準(zhǔn)模式和生產(chǎn)規(guī)程，獲取設(shè)施栽培下的石榴周年管理經(jīng)驗(yàn)，以更好地指導(dǎo)設(shè)施栽培在石榴生產(chǎn)上的應(yīng)用和推廣。