河西走廊日光溫室火龍果栽培環(huán)境控制技術(shù)研究

劉志虎，薛寶貴，李曉娟，王開虎，楊懷峰，李寬瑩

（1.酒泉市林果服務(wù)中心，甘肅 酒泉 735000；2.嘉峪關(guān)市文殊鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，甘肅 嘉峪關(guān) 735104；3.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070）

火龍果（Hylocereus undulatus Britt）是仙人掌科量天尺屬或蛇鞭柱屬多年生蔓生植物，原產(chǎn)于墨西哥、南美洲的熱帶雨林中[1]，是典型的熱帶水果。其在原產(chǎn)地生育期無明顯四季之分，僅有旱季和雨季?；瘕埞补饽完?、耐熱耐旱、喜肥耐瘠，在溫暖濕潤、光線充足的環(huán)境下生長良好?；瘕埞麪I養(yǎng)豐富，花青素含量高，味美[2]，深受消費者喜愛。隨著“南果北栽”的小中農(nóng)業(yè)發(fā)展，北方設(shè)施栽培火龍果面積逐年擴(kuò)大，但由于對其最適生長環(huán)境掌握了解不夠，常常出現(xiàn)溫度、光照、水分及肥料盲目調(diào)控的現(xiàn)象，導(dǎo)致火龍果12月至翌年2月恢復(fù)緩慢，3～4月結(jié)果少，5～11月結(jié)果不均勻，果實大小不一、落花落果嚴(yán)重等問題。因此，研究日光溫室火龍果栽培環(huán)境控制技術(shù)，對北方火龍果設(shè)施栽培及環(huán)境調(diào)控具有指導(dǎo)意義。

1 火龍果生理特性

1.1 火龍果植物學(xué)特性

火龍果為多年生攀援性肉質(zhì)植物，無主根，側(cè)根大量分布在淺表土層，同時氣生根居多，可攀援生長。根莖深綠色，粗壯，粗10～12 cm，可長達(dá)7 m。具三棱，棱扁，邊緣波浪狀。莖節(jié)處生長攀援根，可攀附其他植物上生長，肋多為3條。每段莖節(jié)凹陷處具小刺，刺大多為3～5根。刺座里面含有較多復(fù)芽和混合芽原基，可以抽生為葉芽、花芽?；ㄑ堪l(fā)育前期，在適宜的溫度條件下，花芽可以向葉芽轉(zhuǎn)化。同時，旺盛生長的枝條頂端組織也可在適宜條件下抽生花芽，并在莖節(jié)下著生花苞?；ㄑ糠只灵_花一般需要45～50 d，授粉后35～40 d果實可采收[2]。

1.2 火龍果生物學(xué)特性

火龍果是典型的熱帶、亞熱帶果樹。耐0℃低溫和40℃高溫，生長的最適溫度為25～35℃；當(dāng)溫度低于8℃或高于38℃時，火龍果休眠；當(dāng)溫度低于5℃時，火龍果則會受凍?；瘕埞麑ν寥酪蟛桓?，可適應(yīng)多種土壤，但以含腐殖質(zhì)多、保水保肥的中性土壤和弱酸性土壤為宜。因火龍果長期生長于熱帶沙漠地區(qū)，其葉片已退化，光合作用功能由莖干承擔(dān)。莖的內(nèi)部是大量飽含黏稠液體的薄壁細(xì)胞，有利于在雨季吸收盡可能多的水分。同時，火龍果光合作用屬于景天酸代謝途徑（CAM），其氣孔在光照高溫條件下關(guān)閉，防止水分散失，夜間打開氣孔吸收CO2[3]。在水分適宜情況下夜間CO2交換速率增大，干旱脅迫和水澇情況下則交換速率晚上降低，清晨又升高?；瘕埞麅艄夂献饔米钸m宜的晝夜溫度是25～30℃，并且火龍果耐陰，在光子通量為2～20 moL/（m2d）范圍內(nèi)，其光合速率隨光子通量的增加而增加，反之將減少?；瘕埞ㄑ糠只?、開花均需光照時長超12h以上[5]。同時，生長溫度較低時還需要補(bǔ)光，補(bǔ)光以紅外光和遠(yuǎn)紅外光為主[4]。

2 酒泉市栽培火龍果的縣市露天氣象條件

水、肥、氣、熱是果樹生長的必要環(huán)境條件，其中熱是決定火龍果能否正常生長的主要因素。因此，研究10月至翌年5月農(nóng)業(yè)氣象條件，有利于準(zhǔn)確把握日光溫室內(nèi)部環(huán)境調(diào)控技術(shù)。通過對河西走廊地區(qū)敦煌、玉門和酒泉3個氣象站2000—2019年氣象資料搜集、分析和調(diào)查，對其年平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫、年日照時數(shù)、年平均0 cm地溫、最高地溫、最低地溫、日降水量、年日照時數(shù)、年蒸發(fā)量、極端氣溫及其持續(xù)時間等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析（表1），并對10月15日至次年5月15日、7月1日至8月31日的溫度變化進(jìn)行統(tǒng)計（表2），分析氣象溫度變化規(guī)律，為火龍果日光溫室栽培提供準(zhǔn)確的技術(shù)參數(shù)。

表1 酒泉市2000-2019年氣象條件統(tǒng)計Table 1 Statistics of meteorological conditions in Jiuquan from 2000 to 2019

表2 冬季及早春溫度變化表Table 2 Temperature changes in winter and early spring

3 河西走廊火龍果日光溫室栽培技術(shù)

3.1 園地選擇

選擇地勢低、背風(fēng)向陽、無遮陰的地方建造溫室，土壤類型以中性至微酸性、疏松砂壤土或壤質(zhì)沙土為宜。

3.2 品種和苗木選擇

設(shè)施栽培火龍果應(yīng)選擇自花結(jié)實率高、抗病能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)和休眠期恢復(fù)相對較快的品種，并且各品種之間能相互授粉，同一溫室內(nèi)火龍果栽培不少于3個品種。河西走廊地區(qū)日光溫室主栽品種可選用軟枝大紅、臺灣大紅、明珠、名都和以色列黃龍等品種。

3.3 日光溫室參數(shù)

日光溫室東西走向，坐北朝南，正南偏西5～10°，脊高3.9～4.9 m，跨度8～10 m，長度50～80 m，后屋面仰角40～45°，后屋面投影1.3 m，墻體以塊石或空心磚砌成，也可采用組裝墻體或法蘭墻體，后墻底部寬1.5m，頂部寬0.6 m，后墻堆砌層底部寬2.5 m，頂部寬1.2 m。棚膜采用無滴長壽膜，保溫材料選用保溫被，溫室內(nèi)要求有增溫設(shè)備。

3.4 日光溫室氣候環(huán)境參數(shù)

果實采摘后，11月15日至次年1月15日，日光溫室溫度為8℃≤T≤15℃。1月15日至5月25日，日光溫室內(nèi)溫度8℃≤T≤27℃，5月25日至9月25日，揭掉日光溫室棚膜，6月20日至9月20日搭遮陽網(wǎng)，使遮陽網(wǎng)下光通量達(dá)到20 000～30 000 lx，濕度達(dá)到45%，每株用水量200～300 g/d。9月底早霜來臨前開始覆蓋棚膜，控制溫度使火龍果完成其生長周期，直到最后一茬果收完。9月26日至11月15日，日光溫室內(nèi)溫度10℃≤T≤35℃，白天溫度控制在25℃左右，夜間溫度不低于10℃。

4 日光溫室內(nèi)光照、水分對火龍果開花結(jié)果的影響試驗

4.1 花期溫度、光照控制對開花結(jié)果的影響

試驗在酒泉市林科所日光溫室內(nèi)實施，溫室面積580 m2?；瘕埞耘嘤?018年11月27日，共21行。試驗在2019年2月至2020年5月進(jìn)行。按照外界日照時間進(jìn)行補(bǔ)光。補(bǔ)光時間為每天16:30分至11:40分。光源為每40 m21盞600 w白熾燈，共架設(shè)6盞燈，架設(shè)在火龍果栽培行中間，共照射9行，東西兩邊各6行不做照射處理，觀察枝條和開花結(jié)果數(shù)。補(bǔ)光控溫火龍果開花結(jié)果數(shù)和枝條抽生數(shù)，見表3。

表3 補(bǔ)光控溫火龍果開花結(jié)果數(shù)和枝條抽生數(shù)Table 3 The number of flowering and fruiting and the number of shoots of dragon fruit with supplementary light and temperature control

本試驗在灌溉、施肥一致條件下進(jìn)行，枝條數(shù)為每天減掉的萌芽條數(shù)，長約2 cm。開花數(shù)是開了花的數(shù)量，結(jié)果數(shù)是最后所留果的數(shù)量。對表3數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。以補(bǔ)光位置不同作為處理水平，根據(jù)與側(cè)墻距離遠(yuǎn)近設(shè)置3個處理水平，第1水平為距墻最近前2行，第2水平為東（西）6行減去東（西）2行，其余為第3水平。光照處理對火龍果開花結(jié)果的影響，見表4。

表4 光照處理對火龍果開花結(jié)果的影響Table 4 Effects of light treatment on flowering and fruiting of dragon fruit

利用DPS，通過LSD法最小顯著性差異分析表明（表4），補(bǔ)光行與不補(bǔ)光行之間對火龍果開花結(jié)果存在極顯著性差異。表明火龍果在春季2～5月補(bǔ)光是有必要的。對未補(bǔ)光行分析表明，由于側(cè)墻遮擋導(dǎo)致西2行和東2行的火龍果開花結(jié)果均少，東2行為0，西2行為11，可能是因為早上陽光能夠照射到西2行，而東2行只有下午能照射到。而下午東2行由于沒有架設(shè)滴灌，濕度小，導(dǎo)致東2行即便有光照，火龍果因土壤干燥為防止水分散失，氣孔長時間關(guān)閉，光合作用所需CO2不足，導(dǎo)致花芽分化和開花結(jié)果能量物質(zhì)不足。為此，開展了水分調(diào)節(jié)對火龍果花芽分化以及開花影響的試驗。

4.2 不同灌水方式對火龍果花芽分化、開花的影響

試驗于2020年6月3日，10日進(jìn)行。將東1行、東2行分別進(jìn)行噴水處理，第1次噴水20 min，第2次采用滴灌方式灌溉30 min；東3行只進(jìn)行滴灌方式灌溉，不進(jìn)行噴水處理。以每排10株30個結(jié)果枝為一組，每隔一周觀察記錄1次，共計5次，通過DPS對其進(jìn)行LSD法最小顯著性差異分析，結(jié)果見表5。

表5 不同灌水方式對火龍果開花結(jié)果的影響統(tǒng)計表Table 5 Statistical table of the effect of different irrigation methods on the flowering and fruiting of dragon fruit

對開花結(jié)果數(shù)分析表明，火龍果開花結(jié)果需要一定水分，并且溫室內(nèi)環(huán)境不能太干燥。東2行因干燥缺光，沒有結(jié)果。噴水后，3行間雖然無顯著性差異，但恰恰說明水是火龍果結(jié)果的必要條件，不可缺少。因此，火龍果生長過程中，保持適宜的水分是高產(chǎn)的前提條件。

5 河西走廊日光溫室火龍果栽培技術(shù)總結(jié)與建議

按照火龍果的特性，河西走廊地區(qū)低溫季節(jié)的環(huán)境條件，結(jié)合試驗和生產(chǎn)實踐觀察，現(xiàn)就梳理的火龍果日光溫室環(huán)境控制技術(shù)歸納總結(jié)如下。

5.1 溫度、濕度

“南果北栽”設(shè)施果樹生產(chǎn)中，日光溫室內(nèi)溫度應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)溫度變化規(guī)律，按照技術(shù)參數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。11月15日至次年1月15日，要保證保溫被遮嚴(yán)，如遇極端低溫，白天陰天和夜間有必要增溫時需增溫，保證日光溫室內(nèi)溫度達(dá)到8℃≤T≤15℃。同時，火龍果畦壟要干燥，保持干季特征，促使火龍果恢復(fù)。1月15日至5月25日，日光溫室開始升溫，日出后1 h內(nèi)揭開棚簾升溫，日落前1 h內(nèi)放下棚簾保溫，保持棚溫每天升溫1～2℃，白天溫度緩慢升到18～20℃，夜間增加到8℃以上，然后進(jìn)入萌芽開花期。1～3月，棚內(nèi)溫度需達(dá)到8℃≤T≤27℃。適當(dāng)增加棚內(nèi)干燥度，保證花芽分化完整。5月25日至9月25日，逐漸揭掉日光溫室棚膜，同時噴水增加空氣濕度，通過滴灌方式適當(dāng)增加土壤濕度，讓地表保持潮濕。6月20日至9月5日搭遮陽網(wǎng)，使遮陽網(wǎng)內(nèi)光通量達(dá)到20 000～30 000 lx，濕度達(dá)到45%，每株用水量200～300 g/d。9月20日開始覆蓋棚膜，以通風(fēng)透光、棉簾覆蓋面積來控制溫度，使火龍果完成其生長周期，溫度控制在10℃≤T≤30℃[6]。9月26日至11月15日，仍然以通風(fēng)孔、棉簾子遮蓋面積來調(diào)節(jié)日光溫室內(nèi)溫度到規(guī)定參數(shù)。從升溫至采收，空氣濕度和土壤濕度前期要求較高，后期要求較低。尤其是花期對空氣濕度要求嚴(yán)格，過高過低均不利于受粉受精。在果實發(fā)育期，盡量避免濕度變化過大，否則易造成裂果。當(dāng)濕度過大時，可通過通風(fēng)換氣、控制澆水和地面覆蓋地膜來調(diào)節(jié)；濕度過小時，可進(jìn)行地面和樹體噴水或澆水來調(diào)節(jié)[7]。各時期棚內(nèi)濕度調(diào)控見表6。

表6 河西走廊日光溫室火龍果濕度調(diào)控表Table 6 Humidity control table of dragon fruit in solar greenhouse in Hexi Corridor

5.2 光照調(diào)控

6～9月。由于實驗儀器的不足和條件限制，本項目用棚外、棚內(nèi)和三級龍骨（結(jié)果枝）內(nèi)的光照度S、S1、S2，用S1、S2同S的比TS1、TS2來表示火龍果生長環(huán)境中光照的程度，由于光照大小是動態(tài)的，不同時間光照度有所差異。因此，主要關(guān)注了1 d的光照強(qiáng)度，當(dāng)TS1＜0.50時確定為棚膜遮光嚴(yán)重，需要起簾子。當(dāng)TS2＜0.30時確定為必須補(bǔ)光。根據(jù)調(diào)查測定得到光照度對比表（表7）。

表7 棚外、棚內(nèi)、火龍果骨內(nèi)不同部位光照度比Table 7 Illuminance ratio of different parts outside the shed,inside the shed and inside the pitaya bone

上表雖然是用光通量表測定的，并且時間也是隨機(jī)的，但從表7仍然可以看出，6～9月一般無需進(jìn)行補(bǔ)光，按照生產(chǎn)進(jìn)行光照調(diào)節(jié)即可。一般要求采用無滴膜，保持棚膜干凈，揭簾后，還要適當(dāng)進(jìn)行遮陰。1～5月和10～11月，棚簾宜早揭晚放，盡量延長光照時間，并且要用補(bǔ)光燈，補(bǔ)光時間7～8 h，補(bǔ)光燈強(qiáng)度，按30 m2/500 w，以波長為380～780 nm的光為主。