樹冠直接覆膜對(duì)清見橘橙樹冠內(nèi)環(huán)境因子的影響

摘要：以清見橘橙為材料，研究了果實(shí)越冬期間直接覆蓋薄膜的樹冠內(nèi)環(huán)境因子的變化。結(jié)果表明，覆膜可顯著提高樹冠內(nèi)溫度，2007－2008年試驗(yàn)期間的日平均溫度在覆膜樹冠上部為11.5℃，中部為10.5℃，下部為9.0℃，對(duì)照為8.3℃；2008－2009年試驗(yàn)期間的日平均溫度在覆膜樹冠上部為11.0℃。中部為10.2℃，下部為9.6℃，對(duì)照為9.3℃；晴天時(shí)覆膜樹冠內(nèi)升溫幅度大。陰雨天升溫作用較小。3月以前，覆膜樹冠內(nèi)日平均相對(duì)濕度在多數(shù)日期顯著低于對(duì)照，進(jìn)入3月后反而略高于對(duì)照。覆膜使樹冠上部光合有效輻射強(qiáng)度下降23.7％-58.0％，中部下降384％-74.1％，以早上的下降幅度最大；覆膜使果實(shí)越冬脫落率降低2/5-3/4。

關(guān)鍵詞：清見橘橙；樹冠覆膜；環(huán)境因子；落果

中圖分類號(hào)：S666 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-9980(2011)02-199-05

我國(guó)柑橘種植面積和產(chǎn)量均位居世界第一，但總產(chǎn)量的80％為11－12月成熟的中熟品種，果實(shí)集中上市問題突出。為改變此局面，近年來開始探索采用設(shè)施栽培來提前或延遲采收。溫室和大棚栽培可有效延長(zhǎng)柑橘鮮果采收期，但由于建設(shè)和運(yùn)行成本高，我國(guó)應(yīng)用少，目前主要在日本和韓國(guó)采用較多。我國(guó)近年來在柑橘設(shè)施栽培方面開展了部分研究，主要以簡(jiǎn)易塑料大棚為主，而樹冠直接覆蓋薄膜是一種更簡(jiǎn)易的柑橘設(shè)施栽培方式。可有效保護(hù)果實(shí)安全越冬，在重慶和四川等地已被大面積推廣應(yīng)用，面積超過3.33khm²，每hm²增收3萬元以上。國(guó)內(nèi)外對(duì)溫室和大棚內(nèi)溫度、濕度和光照等環(huán)境因子變化的研究眾多，然而對(duì)柑橘直接覆膜后樹冠內(nèi)環(huán)境因子變化研究甚少，目前尚未見相關(guān)報(bào)道。我們旨在開展此方面研究，以探索其變化特點(diǎn)。

1、材料和方法

1.1材料

試驗(yàn)于2007年12月14日至2008年3月30日和2008年12月20日至2009年3月15日在重慶市北碚區(qū)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院柑桔研究所試驗(yàn)果園進(jìn)行。試驗(yàn)材料為5a生高換清見橘橙，基砧為枳，中間砧為錦橙，行距5m，株距3m，水稻田土。樹冠覆膜材料為聚氯乙烯無色農(nóng)用薄膜，透光率約75％。

1.2方法

1.2.1藥劑處理與覆膜田間選取生長(zhǎng)相對(duì)一致的試驗(yàn)樹，分成2組。一組進(jìn)行樹冠直接覆蓋薄膜處理，另一組作對(duì)照，每小區(qū)10株，3次重復(fù)。在覆膜前1周，選晴天對(duì)所有試驗(yàn)樹進(jìn)行殺蟲和殺菌處理，所用藥劑為阿維菌素1000倍＋大生M-45600倍＋2，4-D30mg·kg^-1混合，對(duì)樹冠進(jìn)行均勻噴布。12月中旬對(duì)處理組植株直接覆膜，薄膜下邊距地面約0.5m，薄膜固定在木樁上。

1.2.2溫度與濕度測(cè)定將ZDR-20型自動(dòng)溫濕度記錄儀(杭州澤大儀器有限公司)同定在覆膜處理植株樹冠上部(距樹冠頂0.2m)、中部(樹冠中央)、下部(樹干0.7m高處)。對(duì)照樹同定在距樹冠頂部0.2m處。儀器設(shè)定為每2h自動(dòng)記錄溫度和濕度各1次。

1.2.3光合有效輻射(PAR)測(cè)定每月選1-2個(gè)晴天，用LI-6400P光合作用測(cè)定儀(美國(guó)LICOR公司)測(cè)定覆膜樹冠上部(距離膜頂0.2m)、中部(樹冠中央)和對(duì)照樹冠頂部的光合有效輻射(PAR)變化，測(cè)定時(shí)間為9：30－17：00，每隔1.5h測(cè)定1次，每次3株重復(fù)。

1.2.4果實(shí)脫落調(diào)查試驗(yàn)前，調(diào)查統(tǒng)計(jì)各對(duì)照和處理株果實(shí)數(shù)量；試驗(yàn)開始后，每10d統(tǒng)計(jì)1次落果數(shù)量，并將脫落的果實(shí)清理出園，直至試驗(yàn)結(jié)束。

1.2.5試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理應(yīng)用Excel、SPSS等統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2、結(jié)果與分析

2.1覆膜對(duì)樹冠內(nèi)溫度的影響

2.1.1日平均溫度變化

圖1-A和圖1-B結(jié)果表明，樹冠直接覆膜顯著提高清見橘橙樹冠內(nèi)溫度，其日平均溫度(2：00、8：00、14：00、20：00的溫度平均值)高低依此為：覆膜樹冠上部>覆膜樹冠中部>覆膜樹冠下部>對(duì)照。2007-2008年試驗(yàn)期間的日平均溫度在覆膜樹冠上部為11.5℃、中部為10.5℃、下部為9.0℃，而對(duì)照為8.3℃；2008－2009年度試驗(yàn)期間的日平均溫度在覆膜樹冠上部、中部、下部分別為11.0℃、10.2℃、9.6℃，對(duì)照為9.3℃。進(jìn)入3月，氣溫回升，陰雨天減少，樹冠覆膜的升溫作用增大。2008年3月的日平均溫度在覆膜樹冠上部為18.9℃、中部為17.2℃、下部為15.6℃，對(duì)照為13.8℃。

2008年1月21日至2月15日，重慶遭遇了50a一遇的持續(xù)低溫天氣，對(duì)照在此低溫期間的日平均溫度僅為3.6℃，而覆膜樹冠上部為6.2℃、中部為5.4℃、下部為3.9℃，增溫作用明顯。

2.1.2日經(jīng)時(shí)溫度變化覆膜樹冠內(nèi)上、中、下部和對(duì)照樹冠內(nèi)的日經(jīng)時(shí)溫度變化趨勢(shì)基本相同，都是早晨6：00降至一天中的最低點(diǎn)，14：00達(dá)到一天中的最大值。但是，覆膜樹冠內(nèi)的日經(jīng)時(shí)溫度變化幅度比對(duì)照大，而且覆膜樹冠內(nèi)不同部位的日經(jīng)時(shí)溫度變化幅度不同，以上部最大，中部次之，下部最小但仍大于對(duì)照(圖2)。天氣狀況不同，覆膜樹冠內(nèi)的日經(jīng)時(shí)溫度變化幅度也不同，以晴天變化幅度最大，陰天次之，雨天最小。

不同月份的覆膜樹冠內(nèi)日經(jīng)時(shí)溫度變化幅度相差較大。12月至翌年1月的氣溫較低，覆膜樹冠內(nèi)的日經(jīng)時(shí)溫度變化幅度較小；2－3月大氣溫度升高，覆膜樹冠內(nèi)的日經(jīng)時(shí)溫度變化幅度較大。3月中旬后的晴朗天氣，覆膜樹冠上部溫度最高可超過55℃而灼傷枝葉。

2.2覆膜對(duì)樹冠內(nèi)相對(duì)濕度(RH)的影響

2.2.1日平均相對(duì)濕度變化重慶地區(qū)12月至翌年2月多為陰雨天氣，因開始覆膜時(shí)樹上有水，在覆膜后1周內(nèi)，覆膜樹冠內(nèi)日平均RH(樹冠中部在2：00、8：00、14：00、20：00測(cè)定的RH平均值)為97.2％，顯著高于對(duì)照的86.2％。覆膜10d后至2月底，總體變化趨勢(shì)是覆膜樹冠內(nèi)日平均RH在多數(shù)日期顯著低于對(duì)照，只有在晴天時(shí)覆膜樹冠內(nèi)日平均RH與對(duì)照接近。進(jìn)入3月后，大氣溫度回升且晴日占多數(shù)，由于大氣RH明顯下降，覆膜樹冠內(nèi)在3月的平均RH為85.0％，略高于對(duì)照的83.5％(圖3)。

2.2.2日經(jīng)時(shí)相對(duì)濕度(RH)變化

空氣RH和溫度呈負(fù)相關(guān)，從日經(jīng)時(shí)RH變化可以看出。無論是覆膜處理還是對(duì)照，RH都是從早晨開始逐漸降低，一般在14：00－16：00降至最低，然后隨氣溫下降，RH又逐漸上升，在2：00－8：00出現(xiàn)最大值。但是，覆膜樹冠內(nèi)的日經(jīng)時(shí)RH變化幅度與對(duì)照明顯不同，在12月至翌年2月的白天，覆膜處理樹冠內(nèi)RH顯著低于對(duì)照，日經(jīng)時(shí)RH變化幅度則顯著大于對(duì)照；進(jìn)入3月后則相反，白天覆膜處理樹冠內(nèi)RH顯著高于對(duì)照，日經(jīng)時(shí)RH變化幅度顯著小于對(duì)照(圖4)。而在夜間，特別是在2：00－8：00，覆膜處理和對(duì)照樹冠內(nèi)RH幾乎都達(dá)到100％飽和狀態(tài)。

覆膜樹冠內(nèi)不同部位的日經(jīng)時(shí)RH變化有所不同。白天，覆膜樹冠上部的日經(jīng)時(shí)RH變化幅度最大，中部次之，下部最小但仍大于對(duì)照。不同的天氣狀況，對(duì)覆膜樹冠內(nèi)日經(jīng)時(shí)RH變化有很大影響，晴天時(shí)由于覆膜樹冠內(nèi)中午溫度上升幅度大，導(dǎo)致RH急劇下降；而陰雨天時(shí)大氣RH高，覆膜樹冠內(nèi)溫度上升幅度小，RH變化幅度小，僅在午后略有下降。

2.3覆膜對(duì)樹冠光合有效輻射(PAR)的影響

在自然狀態(tài)下，重慶晴天的PAR峰值，1月份為300-400μmol·m^-2·S^-1，2月500-600μmol·m^-2·S^-1，3月1100-1200μmol·m^-2·S^-1。無論是對(duì)照還是覆膜處理，PAR的日變化總體趨勢(shì)相同，都是在14：00達(dá)到最大值，然后下降；但由于薄膜和凝結(jié)在薄膜上的水霧對(duì)光線的阻隔，覆膜樹冠內(nèi)PAR顯著低于對(duì)照，并且覆膜樹冠內(nèi)不同部位的PAR下降幅度不同，樹冠中部PAR下降幅度顯著大于樹冠上部。在9：30，由于膜內(nèi)濕度大，薄膜的上半部易凝結(jié)成水霧，影響光線的進(jìn)人，覆膜樹冠上部的PAR僅為對(duì)照的42.0％-47.6％，中部為對(duì)照的25.9％-28.4％：此后由于薄膜上水霧被蒸發(fā)或聚集成透明流水狀，薄膜透光率改善，在14：00時(shí)覆膜樹冠內(nèi)PAR達(dá)到最大值，覆膜樹冠上部和中部的PAR比例也分別達(dá)到對(duì)照75.1％-76.3％和42.5％-61.6％，9：30－17：00，對(duì)照的PAR均極顯著高于覆膜樹冠上部，覆膜樹冠上部又極顯著高于覆膜樹冠中部。

2.4覆膜對(duì)清見橘橙果實(shí)脫落的影響

2a試驗(yàn)結(jié)果表明，在2月份以前對(duì)照果實(shí)脫落率略高于樹冠覆膜處理，進(jìn)入2月后對(duì)照的果實(shí)脫落率極顯著高于樹冠覆膜處理。2007－2008年度試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，對(duì)照的越冬果實(shí)累計(jì)脫落率為16.8％，而覆膜僅4.2％(圖6)；2008－2009年度試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，對(duì)照的累計(jì)落果率為8.8％，覆膜樹為3.6％。

3、討論

研究結(jié)果表明，清見橘橙樹冠直接覆膜可以明顯改變樹冠內(nèi)小氣候，使覆膜樹冠內(nèi)溫度升高，其溫度的升高特點(diǎn)與溫室和塑料大棚相似，即：晴天溫度升高幅度大、陰雨天升高幅度小，越接近頂部溫度上升幅度越大。但是，在重慶冬季氣候條件下，樹冠直接覆膜導(dǎo)致樹冠內(nèi)溫度變化幅度比一般的大棚或溫室要小，覆膜樹冠頂部的溫度日較差在晴天通常只有10-20℃，極端最高也只有28℃，在陰雨天僅3-6℃；而北方大棚內(nèi)的溫度日較差在冬季的晴天為25-32℃、陰雨天為9-12℃。其主要原因，一方面是樹冠覆膜是半封閉的簡(jiǎn)易設(shè)施，樹冠內(nèi)外的空氣交換相對(duì)容易；另一方面與重慶冬季霧靄重和日照弱有關(guān)，重慶冬季平均太陽(yáng)輻射僅4712.4kJ·m²·d^-1，使覆膜的溫室效應(yīng)下降，其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)因?yàn)樯郎靥叨鴤Ω涕僦θ~和果實(shí)。本試驗(yàn)記錄到的樹冠頂部在冬季最高溫度僅34.7℃；不過，進(jìn)入3月后，隨著氣溫和日照強(qiáng)度的快速上升，覆膜樹冠內(nèi)溫度劇升，3月中旬最高溫度升至55℃，使貼近薄膜的枝葉和果實(shí)出現(xiàn)日灼。因此，柑橘樹冠直接覆膜保護(hù)果實(shí)越冬在重慶宜在3月中旬前揭膜。

前人對(duì)濕度的研究結(jié)果顯示，絕大多數(shù)情況下溫室和大棚內(nèi)的相對(duì)濕度都比室外高。但本研究的結(jié)果則有所不同，在12月至次年2月，覆膜樹冠內(nèi)的相對(duì)濕度一般低于膜外，進(jìn)入3月后才高于膜外。出現(xiàn)這種結(jié)果主要與重慶12月至次年2月頻繁的陰雨潮濕天氣有關(guān)，覆膜樹冠內(nèi)因無雨水，相對(duì)濕度反而低；3月為重慶的相對(duì)干旱期，晴天多、降雨少，大氣濕度迅速下降，覆膜樹冠內(nèi)的相對(duì)濕度才高于膜外。