中國設施果樹栽培研究進展

趙濤　任陪娣　宋長年

摘要 本文結合設施果樹發展現狀，從設施果樹品種選擇原則、環境因素、存在的問題以及栽培管理要點等方面闡述了中國設施果樹栽培研究進展，以期為提高資源利用率、增加果樹種植經濟效益奠定理論基礎。

關鍵詞 果樹；設施栽培；研究進展

中圖分類號 S628 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）16-0056-04

設施栽培是人為創造可調控環境條件，使果樹度過自然休眠期，促使其提早發芽、開花、結果，從而實現反季節生產。設施果樹栽培不僅能夠豐富果樹種植品種，調節果品供應時間，還能減少自然災害影響，提高資源利用率，增加果樹種植的經濟效益。因此，發展設施果樹前景十分廣闊。

1 設施果樹發展現狀

1.1 世界各國發展進程

目前，設施果樹栽培在多個國家均有應用，如日本、意大利、荷蘭、韓國、比利時、美國等。其中，日本設施果樹栽培面積最大、技術最先進，大多采用計算機自動化控制[1]。設施栽培果樹種類包括葡萄、柑橘、梨、草莓、櫻桃、桃、柿、無花果等，其中葡萄面積最大，約占總面積的73%。意大利設施果樹栽培以油桃、鮮食葡萄和草莓為主，李、杏、櫻桃栽培量較少。韓國設施果樹栽培發展歷史較短，但發展勢頭強勁，栽培果樹種類有香蕉、菠蘿、柑橘、芒果、葡萄等。比利時設施果樹主要以草莓為主。荷蘭設施栽培主要用于花卉與蔬菜種植，果樹設施栽培面積較小。世界設施果業的特點與趨向主要是種苗專用化、設施大型化、控制自動化、栽培無土化[2]。目前，中國設施果樹栽培面積已超過8萬hm2，全國范圍內形成了多個知名的設施果樹栽培基地，包括寧夏、遼寧、甘肅、山東、津京冀以及內蒙古等地。其中，山東省發展最為迅速，表現在技術先進、品種繁多以及種植面積大。

1.2 設施栽培品種

目前，世界范圍內設施果樹主栽品種較多，達35種，其中，落葉果樹12種，常綠果樹23種。在落葉果樹中，除板栗、核桃、梅、寒地小漿果等未見報道外，其他果樹如桃（含油桃）、蘋果、柿、櫻桃、棗、無花果、梨、李、杏等種類均有栽培，其中以草莓栽培面積最大，葡萄次之；常綠果樹主要有香蕉、柑橘、枇杷、楊梅等。我國設施果樹栽培品種主要有草莓、葡萄、櫻桃、李、桃、棗、柑橘、無花果、番木瓜、枇杷等樹種[3]。

1.3 設施栽培類型

按照生產目的劃分：避雨栽培、促成栽培、延遲栽培和異地栽培[4]。其中，促成栽培為我國的主導栽培類型。

按照設施類型劃分：簡易設施和高級設施。簡易設施主要有2種形式：防雨棚及浮面覆蓋。防雨棚栽培僅在大棚的頂部覆蓋天棚（聚乙烯薄膜、遮陽網等材料），達到避雨、降溫、防病的目的。浮面覆蓋為采用通氣、透光、輕巧的覆蓋物直接覆蓋果樹植株（聚乙烯醇、聚乙烯纖維、聚丙烯等材料），包括地膜覆蓋[5]，達到防寒、防霜、防風、防鳥的目的。高級設施主要有日光溫室、塑料大棚，在我國設施果樹栽培中應用較為廣泛，其能夠實現智能化環境調節與管理。

由于存在區域氣候差異以及樹種差異，在實際種植生產中可選擇的設施類型也不同，如草莓以大棚、小拱棚為主，葡萄、桃則以日光溫室居多；我國中南部省份以大棚保護設施為主，北方地區則以日光溫室為主。南方葡萄多采用避雨栽培。

2 設施果樹品種選擇原則

設施栽培果樹宜選擇早熟、需冷量小、品質優、耐濕熱、樹型矮化、自花結實率高、弱光性強的品種，還應注意合理配置授粉樹，授粉果樹花粉量要大[6]，授粉果樹需冷量應與主栽果樹品種相同或略低。

3 設施果樹環境因素

3.1 光照

目前，國內果樹設施栽培多沿用蔬菜設施結構，其存在設施結構不合理、建造不科學等問題[7-8]，如建筑材料遮蔽性大，薄膜透光率差，致使設施內透光率僅有50%～60%。光照不足不僅影響樹體的正常生長，同時影響果實著色和果品內在品質。因此，應采取適當措施增加設施果樹棚內透光率。

增加設施光照條件有以下可行性措施。一是構建適宜的設施高度，相關研究表明，栽培設施每高出1 m，下部減少光強約10%。二是構建合理的溫室結構，采用南北方向，傾斜式栽植。三是選擇透光性好的覆蓋材料，并定期清潔棚膜，同時選用反光地膜材料。四是修剪成適宜的樹形，使樹體充分利用光強，同時選擇耐弱光品種。五是通過人工補光延長光照時間。

3.2 溫度

溫度因素對設施果樹栽培尤為重要，體現在以下2個方面。一是溫度對果樹芽的休眠產生影響。需冷量是指果樹解除自然休眠所需要的低溫程度及時間，需冷量是一個累積過程量。不同樹種的需冷量存在差異。需冷量有4種表示模型，分別為低溫模型、猶他模型、動力學模型及0～14 ℃低溫模型[9]。相關研究表明，果樹需冷量是0～7.2 ℃的低溫累積時間。但是隨著全球氣候變化加劇，物候也有所變化，各地區樹種最適需冷量模型信息匱乏，加之同一樹種的不同品種和所生長的地區不同，其需冷量也有變化，因而需冷量模型仍需進一步研究。因此，設施果樹管理應以果樹品種需冷量為參考，結合當地秋、冬季溫度來準確把握相應的管理措施，防止扣棚過早而導致大棚果樹栽培失敗[10]。同時，注意依據樹種需求做好溫度調控管理，主要為保溫、控溫工作，避免溫度升高過快，導致果樹瘋長。二是溫度可以調節果樹營養生長和生殖生長。溫度是控制果樹生長發育的決定因素，其對果樹花期長短、坐果率高低以及果實商品性有著重要作用。萌芽開花期和果實發育膨大期是果樹種植生產上的2個溫度敏感期，其間要控制好棚內溫度。冬季增溫可采用覆蓋地膜、爐火加熱、熏煙等方式；夏季降溫可采用揭簾、通風、遮陽等方式。

3.3 濕度

設施果樹栽培的濕度要求包括土壤濕度和空氣濕度2個方面，不同發育時期對濕度的要求不同。設施果樹開花坐果期對空氣濕度的要求較為嚴格，濕度過高影響花粉活力，不利于果樹授粉。此期間空氣相對濕度要求控制在50%～60%之間，其余時期以80%以下為宜。同時，在設施環境中，高濕高溫或低溫環境易引發果樹病害[11]。因此，應合理控制設施環境濕度。

控制設施環境濕度有以下可行性措施。一是以果樹需水規律為依據，合理灌溉。二是合理安排通風量和通風時間。冬天注意保溫，減少通風；春季回暖后應加大通風量。三是覆蓋地膜，以降低空氣濕度。一方面可減少水分蒸發，控制設施環境濕度，另一方面又可以提高地溫，防止土壤板結。

3.4 CO2濃度

CO2是植物光合作用的碳素生產原料，對果樹生長發育、產量構成影響較大。由于設施環境密閉，棚內CO2濃度1日內變化較大。日出前較高，9：00開始急劇下降，16：00開始回升。設施環境中CO2含量不足將導致樹體光合作用不充分，樹體處于“饑餓”狀態，不利于提高果樹產量和果實品質。因此，在設施栽培條件下，要密切監測棚內CO2濃度，適時適量人工增補CO2，是獲得果樹優質、高產、高效的保證。設施環境適宜的CO2濃度為0.10%～0.15%。人工增補CO2可以通過增施有機肥料和CO2肥、通風換氣以及化學反應等途徑實現。

3.5 施肥

設施環境土壤肥水流失少，無機鹽積累，土壤鹽漬化嚴重。因此，果農應注意土壤養護和結構改良，以保證樹體營養平衡。施肥可視樹體狀況而定，要以有機肥為主，減少無機肥使用；于花前或果實膨大期間少量追肥；宜多采用葉面肥[12]。同時，可以增施生物菌肥，維持良好的根際生物群落。施肥應避免大肥大水，防止果樹旺長。果樹施肥可以通過葉片營養分析結合土壤元素狀況來指導果樹用肥。其施肥原則是根據果樹營養需求特性適時適量適法，保證果樹營養需求的及時供應。

4 設施果樹存在的問題及對策

我國果樹設施栽培技術發展逐漸成熟，設施果品的質量進一步提高，但與此同時，一些問題也越來越突出，亟待實施有效措施予以解決，促進設施果樹提質增效。

4.1 樹種結構不合理，苗木生產不規范

設施栽培樹種結構不合理，優質的設施品種少[13]，導致市場供應不平衡。表現在草莓栽培面積偏大，葡萄、桃發展過快，而櫻桃、杏、李、枇杷等發展緩慢，梨、蘋果、柿、棗、獼猴桃、無花果等少有種植。單一的設施品種不能滿足消費者的需求，同時成熟期一致，銷售壓力大。

國內亟待建立有效運行的水果新品種權保護、新品種權轉讓體系，新時期應積極保護育種者的合法權益，規范引種工作項目，重視科研育種工作，提升我國新品種知識產權占有率。健全水果良種苗木繁育制度與良種苗木病毒檢測，從而保證苗木質量，維護果農利益，規范苗木市場安全運行。

目前，王 晨等[14]論述了我國果樹品種權益保護，提出了農業植物品種權益保護是保護農業植物育種者知識產權的一種方式，引起了人們的廣泛關注。這不僅有利于我國育種工作發展，鼓勵科研工作者積極參加育種工作，也使得我國育種越發規范和完善。陳學森等[15]提出了“功能型蘋果”概念，即果實中富含類黃酮、可鮮食或加工的保健型蘋果育種思路。郭磊[16]綜述了葡萄砧木的研究概況。常 軍等[17]論述了桃采后生理以及貯藏情況。這代表著我國果樹界對果品品質提升和對砧木利用的重視，同時消費者對果品貯藏、保鮮的要求逐漸提高。陳學森等[18]全面概述了歐美等世界蘋果生產先進國家的共同特點“九大十化六高三性”，即大群體、大區試、大品種、大苗木、大行距、大密度、大角度、大授粉、大規模、集約化、區域化、機械化、設施化、標準化、技術簡化、安全化、組織化、一體化、多樣化、高投入、高有機、高光效、高產量、高優率、高效益、矮化性、一致性及早果性。

4.2 后備人才大量缺失，果品品牌建設不足

值得注意的是，我國果樹設施栽培生產比較分散，大多數是一家一戶小規模栽培，組織程度化低。再加上從業人員老齡化嚴重，種植技術全憑借傳統經驗，政府農業技術推廣工作不到位。而果農為確保產量，過量使用化肥和農藥，甚至使用禁用劇毒農藥，果品質量安全得不到保證，品牌更無從談起。為改變這種現狀，需從以下幾個方面著手解決。

一是必須依靠國家進行果樹產業宏觀規劃，本著適地、適樹的原則科學引導，減少各區域的盲目生產和只重視面積、不注重果品單產的現象；給予果農優惠的發展政策，提供農業補貼。二是農林有關部門應該劃清管理界限，不宜多頭管理甚至出現管理缺失的現象。同時，增加果樹生產培訓。三是完善推廣部門考核制度和推廣體系建設，設立項目發展果樹產業，為果農引進新品種、新技術、新材料。四是產學研對接，吸引各種資本進入果樹產業，同時鼓勵科研院校骨干和學生到果樹基地進行科研工作和專業實訓；幫助果農完善基地基本生產設施，如道路建設、灌溉溝渠建設等。五是建立果品生產銷售綜合信息平臺，做好市場預警服務工作，讓果農及時了解產業內相關生產信息，避免因自然因素和市場因素帶來不必要的經濟損失。六是為果農提供快速便捷的金融服務，解決果農融資難問題；積極扶植龍頭企業，以此帶動周邊農民積極發展果樹產業。七是建設標準化生產基地，規范果品質量安全生產；建立果品可追溯系統，保證消費者權益。八是做好人才引進工作，留住專業人才，保證產業后備人才儲備。九是重視采后果品的清洗、分級、包裝、貯藏和保鮮，大力宣傳優勢果品品牌；大力推進果樹生產區域化、規模化、集約化、機械化發展，產業化、組織化、一體化、高效化經營，標準化、安全化、省力化、多樣化生產。

4.3 設施果樹產量低，果實品質不佳

設施栽培的品種多選擇極早熟、早熟品種，設施大棚內光照和積溫不足，加之果農栽培技術不善，導致果品含糖量下降，風味差。對此可借鑒發達國家的管理措施，一是積極引進外來種質資源和開展野生種質資源的評價和利用；二是重視砧木利用；三是根據果樹品種合理整形修剪，適度密植，在不影響樹體的情況下適量留果，保持適宜的葉果比；四是改善設施的土壤理化性質和提高土壤有機質含量，及時補充果樹必要的微量元素；五是合理施用激素保花保果；六是合理施用化肥，設施果樹應以有機肥為主，同時注重生物菌肥的使用，培養果樹根部良好的根際微生物群落；七是采用限根栽培；八是適時采收；九是深入研究植物生理和果實生理，逐步改進栽培管理模式，改善果實品質。

4.4 設施果品上市時間集中，缺乏加工品種

我國設施果樹果品多在同一時期上市，如桃、杏、李和葡萄等一般于4—6月上市，大櫻桃一般于3—4月上市[19]，致使春節前后僅有草莓上市，相對比較單一。對此可以借鑒學習日本農協和美國等發達國家的行業協會模式，采用工業理念發展果樹產業。一是通過發展專業水果協會進行專業的果品宣傳和技術推廣[20]，水果協會通過對水果產銷全過程的參與而進行企業化運作，如制定市場準入、提供技術服務、信息咨詢、規范經營行為、價格協調、調解利益糾紛、行業損害調查等。二是優化鮮食品種，增加加工品種，進行果品產業鏈升級。三是舉辦水果節日，結合當地民俗風情和地區景觀，發展設施果樹觀光旅游，延長產業鏈。四是深入采后果品貯藏的科研研究，積極引進新的貯藏技術、包裝材料和保鮮劑，延長果品保鮮時間和保鮮質量。五是聯合果農建立社會服務性質的果品合作社，進行組織化管理，擴大果品宣傳；針對消費者的不同消費需求進行產品質量分級，開發功能性果品，拓展高端果品市場，打造優勢果品品牌。六是依托政府興建果品保鮮冷庫。

4.5 果農輕視采后果樹管理和果品品牌宣傳

果農不重視采后對果品的清洗、分級、包裝、貯藏等工作，果品宣傳意識不到位，相關果品社會服務組織發展少，果品產業鏈尚不完善，在國際果品市場不占優勢。同時果農對采后果樹缺乏管理，造成果品產量不穩定和品質下降，出現大小年現象。多種果樹在設施栽培的前1～2年內果實產量與品質較露地栽培高，但隨著栽培時間的延長，樹勢衰弱，光合能力降低，進而影響了坐果率和果實品質。

王 晨等[20]認為，有3個原因導致設施栽培產量和品質降低：一是設施環境溫度高，花器官發育過快，但不充實，坐果率低；二是設施環境光照不足和CO2含量低，導致光合能力減弱；三是空氣相對濕度較大，不利于自然授粉，坐果率低下。為此，應采取以下措施進行改進。一是應該積極發展果品采后社會服務組織，加大果品采后清洗、分級、包裝、采后、貯藏、保鮮等工作力度。二是推動“互聯網+農業”發展，增加果品分銷渠道，鼓勵果品與超市或各種單位對接，同時重視果品安全與品質品牌宣傳，完善產業鏈發展。三是引導果農維護采后果樹樹體，保證采后果樹肥水正常供應以及園區清潔；發展無公害果品、綠色果品、有機果品，著力推動果品健康消費、品質消費、生態消費，逐步擴大品牌知名度。

5 設施果樹栽培管理要點

5.1 采取提高設施果樹坐果率的措施

一是注意冬季提高土溫，促使果樹地下與地上的生長發育保持一致。在扣棚前30～40 d覆蓋地膜；扣棚至果樹開花前，在枝梢噴灑1次1%～3%的尿素，促進果樹花芽發育。二是人工授粉或在棚內放蜂。三是結合果樹需肥規律，合理施肥。四是扣棚要及時。五是適時適量應用植物生長調節劑和微量元素保花保果。

5.2 合理使用農藥

依據對癥施藥、適時噴藥、適量施藥的原則，不斷改進施藥方法。一是合理混配、交替使用農藥，有機結合土壤消毒、藥劑噴霧、噴粉、熏煙等方法進行防治。二是采用細霧噴頭并將噴嘴朝上噴霧，噴霧時應細致周到地噴布葉片背面，欲滴為度。三是宜選晴天噴藥，避免在高溫期、葉片有水滴和下午放簾前噴藥，噴藥后注意通風排濕；連陰天或雨雪天濕度大時改用煙劑。

5.3 適時破眠

破眠技術是指通過人為手段來打破果樹的自然休眠規律。因落葉果樹都有自然休眠的習性，樹體需冷量積累不足，不能完成自然休眠，即使給予生長發育適宜的環境條件，果樹也不萌芽開花；有時即使萌芽，也會出現不整齊、時期滯長、坐果率低、生理障礙較嚴重等問題，造成設施栽培失敗。破眠的物理措施有人工集中預冷、冷庫處理以及噴水降溫；化學措施有施用石灰氮、氨基氰、植物生長調節劑和硫脲[22]，以打破果樹自然休眠。

5.4 整形修剪

設施內樹體高度有限制，因而要配合合理整形修剪，使樹體枝干分布合理，通風透光，增加光合效率。整形修剪方法包括摘心、疏除過密枝和細弱枝、短截等措施，同時結合激素來控制樹勢。研究表明，不同樹種、品種的適宜樹勢不同，在大棚高密度種植條件下，自由紡錘形和金字塔形有利于緩和樹勢和采光，果實成熟早、產量高。此外，注意適當控制水肥，防止果樹旺長[23]。

5.5 疏花疏果和適期采收

根據樹體營養適量留果，及時除去裂果、畸形果等，減少樹體負擔，提高果品商品率，保證果品品質。在采收前減少氮肥的使用，防止果品因氮肥過量導致果品質量下降。研究表明，果品適時采收有利于提高果品的品質，同時采收前減少灌溉有利于減少裂果和延長果品采后貯藏期。

6 結語

隨著我國城市化進程加快，土地成本增加，勞動力短缺，果樹設施栽培必然要向省力化栽培、傻瓜化修剪、規模化發展和產業化經營方向發展。我國果樹產業的發展必須依靠政府政策的大力支持和法律法規對產業鏈的規范，同時應更注重果樹專業人才的培養和果樹科研創新能力的提升。目前，果品品質和安全成為人們關注的焦點，果實不僅要色、香、味俱全，營養價值也要高，如何更加經濟、有效地提高果實貯藏保鮮是科研工作的一大課題。果樹生理、果實生理方面的研究，以及培育優質設施鮮食和加工品種是未來果樹設施栽培的主要研究方向。

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