大棚冬季栽培對柑橘防凍效果及其果實品質的影響

石姣姣，陳元珺，史宏斌，袁明清，程 剛

（重慶市萬州區氣象局，重慶 404028）

柑橘是世界第一大水果，有138 個國家栽培種植。柑橘是亞熱帶常綠果樹，氣候對柑橘品種性狀影響較大。三峽庫區具有冬季冷涼但無明霜的氣候特點，特別適宜2—4 月成熟的晚熟柑橘生產。重慶市萬州區屬三峽庫區，位于長江上游，亞熱帶季風濕潤氣候，非常適宜柑橘種植，柑橘也是萬州區大力發展的重要、特色水果，目前全區柑橘種植面積已達2.40 萬 hm2，其中玫瑰香橙 0.80 萬 hm2、檸檬 0.67 萬hm2、紅橘 0.80 萬 hm2、雜柑 0.13 萬 hm2。萬州區的晚熟柑橘種植主要集中在甘寧鎮，種植品種為源自意大利西西里島的塔羅科血橙。晚熟柑橘成熟時間為12 月底到次年2 月，上市時間一般在2 月中旬，此段時間正是冬季低溫凍害最頻發時期。近年來，全球氣候變化加劇，秋冬異常天氣頻發，給柑橘生產帶來了重大影響［1-4］。在 2016 年 1 月的寒潮中，萬州區晚熟柑橘種植片區最低氣溫達-4～-5 ℃，導致柑橘凍害嚴重，落果多，果實水分遺失，品質受影響，經濟損失巨大。

目前，晚熟柑橘防凍措施較多，有煙熏、噴灑防凍劑、塑料膜覆蓋、溫室、大棚等，操作難度、經濟成本和防凍效果差異較大［5，6］。大棚種植是現代農業發展的一種主推方式，但大棚在柑橘種植方面的應用研究較少。因此，為應對氣候變化，探索新環境下晚熟柑橘種植新模式，本研究在玫瑰香橙園開展塑料膜聯棟大棚柑橘試驗，研究其冬季低溫防凍效果及其對果實品質的影響，以期為柑橘種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

2018 年 12 月至 2019 年 2 月在重慶市萬州區甘寧鎮重慶西部農業開發有限責任公司塔羅科血橙園進行試驗。該果園坡度緩地勢較平坦，于2004 年種植塔羅科血橙樹苗，株行距為2.5 m×5.0 m，起壟栽培，壟寬3.0 m，溝寬1.5 m，壟高0.5 m。所選試驗樹為中庸樹，其長勢及立地條件基本一致。

大棚東西向為每跨8 m，共7 跨，總長56 m；南北向為每開間4.0 m，共10 開間，總長40 m；總占地面積為2 240 m2，肩高4.0 m，頂高5.8 m。頂部和四周采用PEP 利得牌優質無滴膜，厚度為0.15 mm。大棚側面和頂部均設置了開窗系統。棚內外各安裝一臺移動氣象觀測設備，主要用于實時監測大棚內外氣溫變化情況。

在大棚內隨機選取相鄰的2 行（每行9 株）為1個處理；在離大棚20 m 左右位置隨機選擇相鄰的2行（每行9 株）為對照（CK），管理措施大棚內外均相同。

1.2 測定項目

于塔羅科血橙果實采收期（2019 年2 月28 日）采集果樣。采樣時，每處理以3 株為1 個重復，共6次重復。每株樹在中部東、南、西、北4 個方位各采2個果，每個重復共采集24 個果為1 個果樣，每處理6個重復樣品，及時將果樣進行測試分析。委托農業農村部農產品質量安全監督檢驗測試中心（重慶）檢測塔羅科血橙果樣中的可食率、出汁率、可溶性固形物、糖分含量、總酸、固酸比等柑橘內在品質指標，并出具檢測報告。

2 結果與分析

2.1 大棚對溫度的影響

2.1.1 大棚內外日最低和最高氣溫變化 從圖1 中可看出，氣溫從12 月中旬到2 月均處于較低水平，強降溫過程均發生在這一時段，棚外日最低氣溫在-0.5～13.3 ℃，棚內日最低氣溫在1.4～14.6 ℃。大棚有效提高了日最低氣溫，在其中3 次強降溫天氣過程中，大棚外溫度降為0 ℃以下，而大棚內最低氣溫仍保持在1～2 ℃，保護柑橘不受凍害的影響。由圖2所示，大棚外日最高氣溫在3.8～17.2 ℃，大棚內日最高氣溫在8.4～26.5 ℃，差異較大。

圖1 大棚內外日最低氣溫變化

2.1.2 大棚內外氣溫日較差變化 由圖3 可見，大棚內的氣溫日較差高于大棚外，大棚外的氣溫日較差波動范圍在1.1～15.6 ℃，大棚內的氣溫日較差波動范圍在0.2～20.2 ℃，氣溫日變化較大棚外劇烈。

由圖4 可知，整個冬季，大棚內外的氣溫差值基本上呈日最低氣溫差值＜日平均氣溫差值＜日最高氣溫差值。且大棚內外日最高氣溫差值與氣溫日較差變化呈較明顯正相關：氣溫日較差越大，棚內外日最高氣溫的差值就越大，說明大棚升溫效果顯著。日最高溫差值的峰值集中在8.5 ℃（12 月11 日）、7.1～5.2 ℃（12 月 16—18 日）、7.1 ℃（12 月 20 日）、6.4～5.1 ℃（1 月 21—23 日）、7.4 ℃（2 月 22 日），為幾次寒潮天氣過程；7.2 ℃（1 月 5 日）、8.1 ℃（1 月 17日）、7.4 ℃（2 月 1 日）、10.8 ℃（2 月 24 日）、8.7 ℃（2 月25 日）、7.5 ℃（2 月28 日）為幾次晴好天氣過程。

2.2 大棚對柑橘品質的影響

圖3 大棚內外氣溫日較差變化

圖4 大棚內外日最低氣溫差值、日平均氣溫差值、日最高氣溫差值

2.2.1 果實著色 柑橘果實的著色情況很大程度上決定著果實的外觀品質，是決定果實商品價值的重要指標之一。由圖5 可知，上面一排是大棚內柑橘，下面一排是大棚外柑橘。從果實外觀來看，大棚內柑橘的著色效果較大棚外差，不能體現塔羅科血橙的優勢；從果實內部來看，兩者果肉差距較明顯，大棚內柑橘果實的整體著色率和著色程度均較大棚外差。

2.2.2 果實品質 由表1 可知，大棚栽培有效提高了塔羅科血橙的可食率、出汁率、可溶性固形物和糖分含量，降低了總酸的含量，增加了固酸比。在可食率方面，棚內較棚外塔羅科血橙提高了1.82 個百分點；在出汁率方面，棚內較棚外提高了5.55 個百分點；在可溶性固形物方面，棚內較棚外提高了0.7 個百分點；在糖分含量方面，棚內較棚外提高了1.6 個百分點；在總酸方面，棚內較棚外降低了8.45%，固酸比增加了2.75。總體來看，大棚內栽培的塔羅科血橙主要是在出汁率和降低總酸2 個方面表現較好且比較明顯。

圖5 大棚（上）和對照（下）塔羅科血橙果肉的著色

表1 大棚內外塔羅科血橙果實品質比較

3 討論

3.1 對溫度的改變

由于塑料薄膜能讓太陽短波輻射透射進入，而地面長波輻射不能穿透塑料薄膜散失，從而使熱量保留在大棚里，大棚的增溫效果明顯［7，8］。從 2018年的12 月到次年的2 月，整個冬季，大棚提高了棚內的日最低氣溫，增溫幅度在0.2～3.6 ℃，幾次寒潮強降溫天氣，棚外最低氣溫在-0.5 ℃左右，棚內最低氣溫也維持在1～2 ℃，保護柑橘免受凍害的影響；大棚也明顯提高了日最高氣溫，增溫幅度在0.5～10.8 ℃，日最高氣溫的變化較日最低氣溫劇烈，受天氣現象的影響較大，越是寒潮和晴好天氣，增溫效果越明顯，大棚內日最高氣溫越高。相應的，大棚內的氣溫日較差較大棚外大，且寒潮天氣和晴好天氣溫差更明顯。

3.2 對品質的影響

塔羅科血橙的果皮和果肉之所以呈玫瑰色，主要是其富含花青素，花青素在陽光和紫外線的作用下，呈血一樣的顏色［9］。影響花青素含量的氣象因素主要是氣溫，其次是光照［10］。氣溫和光照對血橙果實中花青素的形成還具有互補作用，當環境光照不足不利于血橙果實中花青素的形成時，降低的溫度能彌補光照的不足，在一定程度上抵消因光照不足對血橙果實著色的不利影響［11］。塑料大棚提高了最低氣溫，讓柑橘免受凍害影響，但光照條件較棚外弱，且低溫環境時間短，影響了花青素的形成，造成柑橘著色效果較大棚外差。

有研究表明，在一定范圍內，糖分含量隨著溫度升高而升高，酸含量隨著溫度的下降而增加［12］，這與本研究結論基本一致。水果的酸度主要取決于果實中有機酸的含量，水果的酸甜是由糖酸比決定的。如果含糖量高而有機酸含量低，那口感就甜甜的；相反，如果有機酸含量高而含糖量低，那口感就比較酸。大棚內日最高氣溫的增溫幅度遠大于日最低氣溫的增溫幅度，加大了大棚內的晝夜溫差，更有利于果實糖分的積累［13］，且降低了總酸含量，因此大棚內的柑橘糖酸比較大棚外高，口感較好。

4 小結

隨著全球極端天氣現象頻發，未來農業生產會受到更多的挑戰。市場經濟作用下，晚熟柑橘是目前大力發展的產業，由于生長周期長，會面臨較多的氣象不確定因素。大棚用于晚熟柑橘冬季防凍，有利有弊。有利的方面是防凍效果好，柑橘可食率、出汁率有所提高，且提高了糖分含量降低了總酸含量，口感更佳；不利的方面是搭設大棚需要一定的成本，價格為 100～200 元∕m2，大多數果園占地上百畝，經濟成本較高，一般只能小范圍適用。覆蓋的膜需要每年更換，需要一定的維護成本，且鋼架平均使用壽命為10～20 年，都是經濟成本，需要考慮。大棚內塔羅科血橙果實的著色效果較弱，不能很好地體現此柑橘在市場上主推的玫瑰香橙品牌。此外，由于大棚內環境較封閉，在棚內開展病蟲害防治時，果樹果實表面及土壤的試劑殘留較大棚外高，冬季需注意澆灌防止大棚內土壤缺水。因此，廣大種植戶需結合自己的自身條件選擇合適的農業生產方式。