天津市北辰區溫室無花果氣象條件分析及生產建議

馬庚雪 劉春艷 齊浩 楊宏毅 楊挺

摘? ?要? ?運用SPSS軟件統計學方法對天津市北辰區無花果溫室大棚內外氣象要素數據進行統計分析，探索溫室內空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度和光照條件在無花果生長的不同生育期特征。研究發現，北辰的氣候特征基本符合無花果的生長所需，只有氣溫呈現冬季偏低夏季偏高的趨勢，在北辰地區充分利用溫室大棚的溫度調控功能是保障無花果趨利避害安全生產的一項有效措施;北辰溫室無花果存在坐果期和部分成熟期的溫度偏高，二氧化碳濃度僅為適宜濃度的1/4～1/3等不利氣象條件，建議采取相應的一些農事操作來應對和克服。

關鍵詞? ? 無花果;溫室栽培;氣象條件;生產建議;天津市北辰區

中圖分類號：S663.3;S162? ?文獻標志碼：A? ? DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.28.024

無花果，由于其花朵不外露，故稱無花果[1]，除供鮮食[2-4]、藥用[5]外，還是食品化工等行業的優良原料[6]，種植產業具有良好的市場發展前景。無花果原產于亞熱帶地區，喜溫暖干熱環境，自身抵抗低溫能力較差，在我國最先開始在南方種植。隨著溫室技術的發展，近年來，無花果在我國北方也開始大面積種植，其中，新疆阿圖什地區生產的無花果因品質優良而久負盛名。天津市北辰區是無花果的主要種植基地，主要采用溫室種植。北辰無花果每年2月剪枝，3月初萌芽，3月下旬展葉，4月中旬坐果，7月初果實成熟，11月落葉，12月開始休眠。

無花果雖然屬于高經濟效益作物，但對環境氣象條件較敏感，一旦遭遇不利氣象條件，極易對產量和果實品質造成影響。目前果農種植無花果多數依靠老的生產經驗，承擔的生產風險較高，不利于無花果設施種植產業的推廣與發展。

梁正科等研究了無花果樹對光的需求，發現光飽和點較低，40 lx左右的光合作用就能達到最大值，光補償點約1 lx[7]。艾克代·沙拉木結合新疆克州地區無花果生長發育實況，分析了當地無花果種植的適宜性氣候條件，并對常見氣象災害及其防御措施進行了總結[8]。買買提江·阿不來提根據阿圖什無花果的生長特點，分析無花果生產地適宜氣候條件的影響，提出充分利用當地氣候資源趨利避害，提高無花果品質和產量的對策[9]。古麗尼沙·卡斯木等分析了4個無花果品種的光呼吸速率（Rp）和CO2補償點（CCP），得出布蘭瑞Rp和CCP最低，在CO2飽和點條件下的最大凈光合速率最高[10]。李金平等以2012年北京市從國外引進的6個普通型無花果新品種為試材，采用科研性試種、調查評估的方法，研究比較了日光溫室條件下6個無花果品種的物候期、生物學特性、果實發育特性和果實品質[11]。

筆者在北辰后丁莊選擇一個種植面積為1公頃的無花果基地，有針對性地分析大棚內的環境氣象數據，并結合無花果生長數據，找出北辰無花果本地化生長的氣象條件特征。

1 數據與方法

1.1 數據

溫室內溫度和濕度數據來源于HOBO便攜式溫濕度儀，數據采集頻率為30 min一次;溫室內CO2濃度、光照強度數據來源于棚內小氣候站，數據采集頻率為10 min一次;棚外溫度和濕度數據為離后丁莊無花果基地最近的區域氣象站數據;日照為北辰國家一般氣象站數據。

無花果生長的生育期節點、觀測時段內的棚內所有人工操作及無花果產量由種植人員提供。

數據采集時間均為2018年12月到2019年12月。

1.2 方法

運用SPSS軟件統計學方法對無花果溫室大棚內氣象要素數據進行統計分析。

1.3 北辰氣候概述

表1為北辰地區和阿圖什地區的氣候特點對比，可見北辰地區降水偏多，蒸發量偏少，氣溫日較差小而且光照時間偏短，但其他氣候條件相近。

與無花果生長所需最適宜氣候條件[7， 12-13]相比，北辰年降水量、年蒸發量、年日照時數、日照百分率、全年無霜期、大于5 ℃有效積溫等氣象要素，均符合無花果生長所需的氣象條件。因為北辰氣溫呈現冬季偏低、夏季偏高的趨勢，所以在北辰地區充分利用溫室大棚的溫度調控功能是保障無花果趨利避害安全生產的一項有效措施。

2 結果與分析

2.1 北辰溫室無花果生育期

北辰后丁莊無花果基地種植的無花果品種為波姬紅，人工觀測記錄的無花果生育期節點為：萌芽期3月28日—4月20日;展葉期4月21日—5月15日;坐果期5月16日—7月18日;成熟期7月19日—11月21日，其中盛果期8—10月;落葉期11月22日—12月15日;休眠期12月16日—翌年3月。

2019年無花果基地剪枝較晚，生育期比往年推遲了10～20 d，但成熟期基本持平，果熟持續期125 d，棚年產量1 936 kg。

2.2 氣象要素變化特征及生產建議

2.2.1 溫度、濕度

溫度和濕度是無花果的重要生長因子，不僅對果樹生長發育及生理活動有明顯的影響，還影響果實的品質、含糖量、果形和產量。

2.2.1.1溫度

北辰無花果基地溫室大棚內日平均氣溫變化區間為-1.6～33.1 ℃，年平均氣溫為16.4 ℃，與最適溫度相近。極端最低氣溫變化區間為-6.8～26.6 ℃，不易出現凍害。極端最高氣溫變化區間為0.4～46.1 ℃，氣溫偏高，值得關注。通過加裝溫室大棚，顯著提高了最低氣溫，冬季氣溫基本符合無花果所需的生長條件，但是同時最高氣溫達38 ℃以上的酷熱高溫在4—8月期間頻頻出現，這是個必須關注的問題，雖然造成無花果溫度災害的主要方向是寒而不是熱，但夏半年的高溫酷熱對無花果的生長和果品質量影響也較大。

由表2可見，無花果萌芽期和展葉期的平均最高氣溫比理想溫度略偏高，坐果期的平均最高氣溫嚴重偏高;展葉期和成熟期的夜間最低溫度比理想溫度略偏低。建議果農在相應時段采取一些降溫或保溫措施，以使無花果樹達到最佳生長狀態。

1）坐果期。坐果期溫度過高會降低葉片的光合作用，影響營養物質的積累，對坐果不利，此時如果水分補充不及時，還有可能造成落果。經研究發現，在坐果期，日最高氣溫主要出現在13：30左右，持續時間4 h以上。因此，建議果農在坐果期的中午揭開棚膜適當通風，以降低棚內溫度。

2）成熟期。北辰草莓開始成熟時間在7月19日，與一般溫室無花果的成熟期基本吻合。在果實成熟期，平均氣溫21.0 ℃。超過38 ℃的天數主要集中在7—8月，并以7月下旬和8月上旬最密集，最長連續8 d出現38 ℃以上的高溫天氣。雖然在水分供應充足的情況下，無花果能耐較高溫度而不受熱害，但連續數日高于38～40 ℃，也存在導致果實早熟和干縮的風險。經研究發現，成熟期的最高氣溫平均出現在13：00左右，平均持續4 h左右。建議果農根據溫室內氣溫實際情況，在11：30—15：30采取一些適當的降溫措施，例如棚頂噴淋、遮陽、在頂部和側墻加裝窗戶通風，以及在通風口安裝負壓風機等方式為溫室通氣降溫。成熟期平均氣溫日較差為18.8 ℃，氣溫日較差大，白天葉片可以通過光合作用制造大量的有機物質和糖分，夜間溫度低，可以降低葉片呼吸作用，少消耗，有利于糖分的積累，對提高無花果產量品質是一個有利的氣象條件。

3）休眠期。從12月16日開始到來年3月，在休眠期地溫一直高于0 ℃，地溫從2月下旬開始逐步高于10 ℃。棚內地溫條件有利于無花果在3月根系開始活動和開墩發芽。2019年休眠期棚內氣溫平均4.3 ℃，溫室大棚在很大程度上達到了保溫的效果，使無花果在適宜環境下安全過冬，沒有發生凍害。在越冬前要對土壤澆足水，補充植株因秋季而消耗散發的水分，充足的水分可提高地表溫度，增加植株的抗寒能力。白天9—10時要把棚室被子掀起，使植株獲得充足光照，并使室內升溫，16時左右要將棚室被子蓋上，對溫室實施保溫，盡量使溫室內溫度平均在5 ℃左右。涂白和扎草繩也是最為常用的防寒手段，施磷鉀肥同樣可以增強植物自身的抗寒能力，從而防止受凍。

2.2.1.2濕度

適宜無花果生長的空氣相對濕度為60%～80%，北辰全年相對濕度平均73%，萌芽期和坐果期為60%左右，展葉期最低（55%左右），成熟期最高（80%左右）。北辰的棚內空氣濕度基本符合無花果的生長需求，但在成熟期也連續數天出現最高濕度100%的高濕天氣。應警惕成熟期連續高濕對成熟果實造成裂果和誘發一些霉腐病害。在相對濕度較大的時段，可以通過加強通風來實現降濕，例如采取加裝通風口和在通風口安裝負壓風機等措施。

2.2.2 CO2濃度

2.2.2.1各生育期CO2濃度對比

統計分析30 750個有效數據，計算出無花果全生育期CO2濃度均值為456.87 μmol·mol-1;極小值379 μmol·mol-1，極大值856 μmol·mol-1，均出現在成熟期。CO2濃度極大值、均值、標準差從大到小排序均為成熟期>坐果期>展葉期>萌芽期，極小值從大到小排序為萌芽期>坐果期>展葉期>成熟期。盛果期與成熟期相比，極小值相同，極大值更小，均值、標準差更大。各生育期內，CO2濃度均值都小于500 μmol·mol-1，極小值都小于400 μmol·mol-1，極大值除成熟期外都小于600 μmol·mol-1。隨著生育期的推進，CO2濃度均值、極大值均逐漸增大，且增幅逐漸拉大，而極小值幾乎無變化（見表3）。

古麗尼沙·卡斯木等測得布蘭瑞克、日本紫果、B110、新疆早黃4個無花果品種的CO2補償點在52～67 μmol·mol-1，CO2飽和點在1 200～1 380 μmol·mol-1[10]。北辰無花果進行光合作用時，大棚內的CO2濃度僅相當于最適CO2濃度的1/3～1/4。CO2作為綠色植物光合作用的原料，在一定范圍內，其濃度越高，光合作用越旺盛。CO2不足限制了無花果的光合作用，浪費光熱資源，成為大棚栽培無花果產量提高的關鍵制約因素。

2.2.2.2CO2濃度日變化

由表4可見，隨著生育期的推進，日均最高、最低CO2濃度均越來越高，盛果期與成熟期相比，其日均最高CO2濃度更高，日均最低CO2濃度更低。

從CO2濃度日變化曲線（見圖1）可以看出，大棚結構的密閉性阻斷了內外氣體交換，引起大棚內部CO2濃度大幅波動。夜間由于土壤和無花果的呼吸作用，CO2不斷積累，日出前達到最高值;日出后隨光溫條件改善，無花果光合作用不斷增強，CO2濃度很快降低，午后達到最低值（展葉期為午前）。

2.2.2.3CO2補償

溫室中CO2不足會使設施栽培作物的光合作用受到嚴重影響，從而導致作物生物產量降低[14-15]。研究表明，對溫室內蔬菜進行CO2施肥，平均增產率為16.2%[16-18]，品質也有一定的改善[19-21]。因此，科學實施CO2施肥技術成為提升無花果產量和品質的有效途徑。

由于CO2濃度會在日出后迅速下降，因此CO2的施用時間應在日出后不久進行，中午溫室內氣溫升高，需通風換氣，應在通風前1 h停止施用;如遇寒流、陰雨天、多云天氣，因氣溫低、光照弱、光合作用不強，一般不施用[22]?？紤]投入產出比，施放CO2的濃度上限指標應為1 000 μmol·mol-1[23]。CO2施肥的主要方法有液態CO2施放法、化學反應法、固態氣肥施放法、施干冰法、施有機肥法、有機物燃燒法[24]。

2.2.3 光照

從植物本身的屬性來看，無花果屬于耐陰性比較強的植物，光飽和點相對較低，據相關文獻[7]，40 lx左右的光照水平下，光合作用就能達到最高值，而光補償點約為1 lx。當光照水平在上述范圍內時無花果植株光照充足，光合作用不會受到影響。但無花果也喜光，在光照良好的條件下，會更有利于無花果果實著色和增加甜度，同時花芽飽滿，著果率高，因此研究無花果不同生長期的過飽和光照率仍具有實際意義。

2.2.3.1過飽和光照率

將一天中光照強度大于40 lx的觀測記錄占所有觀測記錄的百分比定義為過飽和光照率。由表5可見，無花果成熟期的飽和光照率低于其他生育期，坐果期飽和光照率高于其他生育期。光照強度在成熟期最低，在展葉期最高，萌芽期和坐果期相當，為7 000 lx左右。分析原因，成熟期光照強度和飽和光照率偏低可能和陰雨天氣頻繁及枝葉茂密對光照的遮擋有關。

2.2.3.2成熟期光照

光照強度對無花果成熟期果實的著色有著明顯的影響，直接影響無花果果實的品質和經濟效益。北辰無花果成熟期光照的過飽和光照率較低，本文特針對成熟期大棚內的光照情況進行研究，選擇7月19日至8月19日多陣雨的天氣數據，對光照數據做9點滑動平均處理，選取每日最大值，并選取北辰一般國家氣象站的日照數據作為對比數據。從圖2可以看出，棚內光照與棚外日照有著良好的對應關系，當出現陰天降雨情況，棚內光照條件也迅速下降，而且成熟期枝葉茂盛，本身對光照就有一定遮擋作用，光照強度平均在5 000 lx左右。但是這種光照的減弱是否對無花果品質造成了影響，還有待進一步定量研究。

2.3 生育期其他易發氣象災害防御

2.3.1 暴雨澇漬

無花果長期處于積水重的環境，易造成落花、落果、落葉，甚至死亡，因此在夏季坐果期和成熟期，根據天氣預警在暴雨或者短時強降水前要加蓋棚簾，之后亦要注意做好排澇排水。

2.3.2 大風

大風會對大棚本身造成損害，給棚主造成經濟損失，如果大風在破壞了大棚結構后繼續，也可能使無花果植株發生倒伏，造成植株死亡。為避免風災，減少損失，可以根據大風預警信息對棚室進行加固。

2.3.3 冰雹

冰雹在春夏季比較常見，有可能損壞大棚的棚膜，從而使無花果枝葉、果實遭到冰雹的襲擊。可以在收到冰雹預警后，采取加蓋被子等方式防止棚膜損壞。

3 小結

1）北辰的氣候特征基本符合無花果的生長所需，只有氣溫呈現冬季偏低夏季偏高的趨勢，在北辰地區充分利用溫室大棚的溫度調控功能是保障無花果趨利避害安全生產的一項有效措施。

2）分析北辰溫室內溫度、相對濕度、二氧化碳濃度和光照在無花果生長各生育期的特征，發現存在坐果期和部分成熟期的溫度偏高，二氧化碳濃度僅為適宜濃度的1/4～1/3等不利氣象條件，建議采取相應的一些農事操作來應對和克服。

3）對無花果生育期內其他易發的氣象災害，如暴雨澇漬、大風、冰雹等提出了防御建議。

4）因棚室條件有限不能做極端試驗，故本文使用的無花果的一些生育期氣象指標均來自文獻。若要得到更準確的致災指標，今后還需增設對比試驗。

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（責任編輯：丁志祥）