李晶 趙春芳


魯西平原設施火龍果種植的氣候適應性分析
李 晶,趙春芳
陽谷縣氣象局,山東陽谷 252300
摘要 ?結合近年來對設施火龍果生育期的觀測數據,通過對設施大棚內小氣候條件與火龍果生長所需的氣候條件進行對比分析,可知魯西平原地區設施大棚內種植火龍果所需的光照、水分等氣候條件滿足火龍果的生長。溫度是影響火龍果產量的主要氣象因子。通過人工干預,提高秋季設施內溫度,可延長火龍果結果季,使火龍果產量倍增。冬春季的低溫冷害、汛期的暴雨洪澇等是設施火龍果主要氣象災害。
關鍵詞火龍果;溫室大棚;氣候適應性;魯西平原
中圖分類號:S667.9;S162.2文獻標識碼:A文章編號:2095-3305(2019)03-042-03
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.016
火龍果屬仙人掌科量天尺屬植物,又稱紅龍果、龍珠果、仙蜜果、玉龍果。火龍果不但含有豐富的維生素和水溶性膳食纖維,還含有特殊的植物性白蛋白和花青素,因此也被稱為“吉祥果” 或 “長壽果”,有著較好的經濟效益[1]。
火龍果屬于涼性水果,在自然狀態下,果實于夏秋成熟,味甜,多汁[2]。近年來,北方地區積極在設施大棚內引種火龍果,取得了較好的經濟效益。通過火龍果生長適宜的氣候條件與魯西平原地區設施大棚內小氣候條件的對比分析,得出魯西平原地區設施大棚內的氣候條件適宜火龍果一般生育所需,從而為在魯西平原設施大棚推廣火龍果種植提供科學參考。
1材料與方法
1.1試驗材料
1.1.1設施大棚為坐北朝南,北墻高5 m,東、西墻厚2 m,南北寬11 m,東西長120 m的半面坡式結構,覆蓋材料內層為聚乙烯膜無滴膜,外層為草簾。晴好天氣時日出后揭開草簾,日落前覆蓋草簾。溫室頂部設有通風口,根據棚內溫度決定是否通風。
1.1.2試驗儀器無錫氣象儀器科技有限公司生產的8要素型小氣候自動觀測儀。
1.2試驗方法
選取2014—2017年2—10月設施大棚內的火龍果生長季每小時正點溫度資料。對比氣候數據選取距該棚6.5 km,且氣候條件相似的陽谷國家一般氣象站同期觀測資料。魯西平原地區氣候數據則以陽谷縣國家一般氣象站1961—2017年氣候統計資料代替。
溫室內試驗于2014—2017年在聊城市陽谷縣谷豐源農業科技園溫室大棚內進行。試驗儀器安裝在溫室內正中央距地面1.5 m處,能夠滿足溫室內小氣候的觀測。觀測項目為棚內的氣溫、相對濕度、CO2濃度、光合有效輻射以及地表以下10 cm和20 cm的地溫。采用Excel 2010和DPS 7.5統計軟件對3年的觀測數據進行統計、處理和分析。
2火龍果所需氣候條件與設施火龍果棚內氣候條件對比分析
2.1火龍果所需溫度條件及設施大棚溫度
火龍果最適生長的溫度為25~35℃,當環境溫度低于10℃或高于38℃都會以休眠方式來抵御。
通過對1961—2017年的氣候資料統計,魯西平原年平均溫度13.6℃,冬季平均溫度在0℃左右,57年來最低氣溫可達-22.7℃;夏季最高溫度41.8℃,日最高氣溫35℃的高溫天數平均為18.8 d,最多49 d,最少5 d。可見魯西平原冬季低溫不利于火龍果越冬;夏季高溫天數偏多,不利于火龍果生產,影響產量。深秋季節和冬季棚內氣溫偏低,不能滿足火龍果發育的需要。根據觀測數據統計可知,冬季陰雨天棚內與棚外溫差在5~8℃,晴朗好天氣時,棚內外溫差在10~12℃,尤其大棚邊緣位置溫度會更低,不利于火龍果安全越冬(圖1)。
2.2火龍果對光照的需求及大棚光照條件
火龍果喜光,充足的光照條件有利于其生長以及果實品質的提高,適宜的光照強度在8 000 lx以上,若最低光照低于2 500 lx,則對營養積累、果實品質有明顯的影響[7-9]。
根據魯西平原57年資料統計,年平均日照時數為2 388.9 h,最低日照時數1 963.8 h,最高日照時數2 874.1 h,波動范圍在20%~30%。日照時數以夏季最多,平均為663.8 h,占全年日照時數的27.8%,冬季日照時數最少,平均474.2 h,占全年日照時數的19.9%。一般晴天時設施大棚陽光透射率可達65%~75%。設施火龍果生長結果主要在夏、秋2個季節,魯西平原地區設施大棚日照條件總體符合火龍果生長需求。
2.3火龍果對水分需求及大棚中空氣相對濕度
火龍果作為熱帶植物,對水分要求不高,較耐旱。但必要的水分仍是其快速、健康生長及高產所需的條件,適量的供水在生產實踐上也是需要的。實踐證明,火龍果在夏季干旱時期每7 d應有1 kg水分攝入,夏季高溫和過于干旱會誘發其休眠從而停止生長。火龍果耐旱但不耐空氣潮濕,環境相對濕度較高時不僅會誘發紅蜘蛛,還會引發一些生理病害[10-11]。
統計分析聊城市1961—2017年的資料可知,聊城市年平均相對濕度為67.3%,最高相對濕度為80.0%,最低相對濕度57.2%。而設施大棚由于封閉的原因,導致內外空氣流通不暢,棚內平均相對濕度可達95%左右,全天幾乎處于飽和狀態(圖2)。通常情況下設施大棚內平均相對濕度較外界高20%左右,而冬季平均相對濕度偏高更為明顯,通常較外界高30%以上。由于棚內相對濕度較高,極易誘發紅蜘蛛和火龍果爛根病害。
2.4大棚內CO2濃度變化
CO2是火龍果進行光合作用的原料之一,當CO2濃度過低時,光合作用就會受到抑制,影響物質的積累。然而大棚內CO2,在作物生長季內,晴天時CO2濃度日變化呈U型,日出前高達500~600 mg/kg,中午最低為150 mg/kg左右,而大氣中的CO2濃度僅為350 mg/kg。這主要是由于夜間呼吸作用放出CO2,使CO2逐漸積累, 日出后光合作用增強,CO2逐漸被消耗了,因大棚的隔離不能與外界進行自由交換,因此中午前后要及時通風或人工補充CO2。有關試驗證明,增加CO2濃度,不僅能促使作物的生長發育,還能提高其產量和品質[12]。
3主要氣象災害
火龍果為熱帶、亞熱帶水果,喜光耐陰、耐熱耐旱、喜肥耐瘠。在溫暖濕潤、光線充足的環境下生長迅速,春夏季露地栽培時應多澆水,使其根系保持旺盛生長狀態,在陰雨連綿天氣應及時排水,以免感染病菌造成莖肉腐爛。
火龍果耐0℃低溫和40℃高溫,生長的最適溫度為25~35℃。為保證其常年生長和多次結果,盡量達到適宜溫度20~30℃,北方種植必須建溫室大棚。夏季可不揭掉塑料膜,但必須通風。火龍果園不必翻耕,及時剪除雜草即可。
3.1冬春季低溫凍害
火龍果怕凍不耐低溫,當環境溫度低于8℃時會有凍傷。在魯西平原地區冬季平均氣溫0℃,春季平均氣溫14.2℃,冬季極端最低溫度最低可達-20℃,即使在設施大棚內,溫度也可能在5℃以下。低溫會導致火龍果凍傷,接近棚邊緣的果樹可能被凍死。
3.2漬澇
火龍果較耐旱,不喜歡潮濕的環境。長時間積水,會造成火龍果爛根,從而導致減產或死亡,在連陰雨天氣應及時排水,以免感染病害造成果樹死亡。魯西平原主要汛期在6月中旬至9月上旬,正逢火龍果生長旺季,降水量相對集中,容易發生澇害,對生產有較大威脅
3.3大風冰雹
從歷史資料統計來看,陽谷縣3—10月都有可能受大風影響,其中最多的是8月,其次是9月。往往大風天氣夾雜著暴雨和冰雹,易形成澇災和雹災,大雨往往會造成雨水倒灌,導致設施大棚被淹,對設施火龍果造成災害。
4結論與討論
通過對魯西平原地區的氣候特點,設施大棚內小氣候及火龍果生產所需氣候的對比分析,發現在魯西平原地區設施大棚引種火龍果,實踐證明氣候條件是可行的。在光溫水等氣象因子中,溫度是主要影響因子。深秋時節,在做好保溫前提下適度供暖,可使火龍果延長結果季,從而提高產量;冬季供暖可抵御嚴寒,確保火龍果安全越冬;夏季遇到連續的高溫酷熱天氣,及時放風并加遮陽網,長時間強日照高溫,可能會導致枝條灼傷。設施大棚內的種植區地勢一般較外部環境低0.5~1.0 m,汛期降水較多時大棚內經常由于倒灌導致火龍果受澇災,應提前做好設施內排水。魯西平原地區平均每年出現3.6 d大風,應搭建好牢固的棚架,做好設施大棚的防風和排水,防范因大風帶來的暴雨冰雹對設施火龍果造成的氣象危害。
綜上,只要加強火龍果越冬期低溫凍害的防范措施,防風排澇設施建設,以及田間管理,魯西平原地區大棚引種種植火龍果可以取得較大的經濟效益,有推廣價值。
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責任編輯:鄭丹丹