設施栽培條件下果樹的環境調控技術優化與產量品質提升研究

作為農業大國，我國學者一直在致力于研究更加高效的農業生產方式，推動我國農業現代化發展進程持續加快。設施栽培能夠為果樹的生長提供穩定、適宜的環境保障，幫助果樹抵御不良自然環境帶來的影響，進而實現對果樹的反季節栽培，調控果樹的成熟時間，以滿足果樹生產質量要求，同時滿足市場對產品的多樣化需求，給果農帶來更高的經濟效益。基于此，相關部門以設施栽培條件下果樹的環境調控技術優化與產量品質提升策略為研究課題，分析影響果樹生長的設施栽培環境因素，探究環境調控優化技術與產品質量提升策略，希望能為果樹種植產業提供參考，充分發揮設施栽培技術的優勢。

一、影響果樹生長的設施栽培環境因素

（一）溫度

在果樹生長過程中，溫度直接影響果樹的栽培質量。不僅如此，果樹類型及不同的生長階段對溫度的需求也不同，且果樹對溫度的耐受范圍也存在明顯差異。例如，在果樹休眠期，大多數果樹均需要保持一定時間的低溫狀態，為后續的生長奠定基礎，若無法滿足果樹的低溫需求量，會導致果樹休眠不充分，從而影響果樹的正常發芽、開花與坐果；在果樹生長期，要保持適合果樹品種的溫度范圍，使果樹能進行有效的光合作用與呼吸作用，為果實的發育積累能量物質基礎，溫度過高或過低均會影響果樹的生長過程與果實的產量；在果實成熟期，溫度會影響果實質量，過高的溫度會導致果實品質下降，影響果實的市場價格。

（二）光照

果樹的生長過程離不開能量的支持。光合作用是果樹獲取能量的重要來源，而光照是產生光合作用的核心環境因素，直接影響果樹的生長發育和果實的產量與品質。在設施栽培條件下，光照強度與光照時間均是影響果樹生長的關鍵環境因素。不同果樹品種對光照強度的需求存在差異，主要可以將果樹分為喜光性、耐陰性兩大類。其中，喜光性果樹在充足的光照條件下能夠獲取更多的光合產物，為果樹生長積累能量；若光照強度不足，會降低果實的產量與品質。此外，長日照有利于果樹生長，短日照則為果樹的花芽分化提供了便利條件。在設施栽培條件下，利用對光照時間的人工調節，能夠為果樹的不同生長階段提供高度適配的光照環境，促進果樹生長與果實質量的提升。

（三）濕度

在設施栽培條件下，果樹的生長發育會受空氣濕度與土壤濕度等環境因素的影響。在果樹生長過程中，空氣濕度在一定程度上決定著果樹的光合作用與蒸騰作用，影響病蟲害的發生概率。適宜的空氣濕度有利于保證果樹吸收充足的水分與養分，同時保障果樹授粉的質量，降低果樹病蟲害的發生概率。水分是果樹生長的要素，而土壤濕度就是果樹最主要的水分來源，會影響果樹根系的生長以及根系對水分與土壤內營養物質的吸收。在果樹生長萌芽期，對土壤濕度的要求較高，果實成熟期應適當控制土壤濕度，以促進果實糖分的積累，提高果實品質。土壤濕度過低，會抑制果樹生長；土壤濕度過高，會影響土壤的通氣性，不利于果樹根系生長。

（四）氣體環境

設施栽培條件下，氣體環境對果樹生長至關重要，其主要調控要素包括二氧化碳濃度、有害氣體含量等。果樹進行光合作用最重要的原料是二氧化碳，二氧化碳在空氣中的濃度直接決定著果樹進行光合作用的速率。在自然條件下，二氧化碳濃度一般在 400mg?kg^-1 左右。在設施栽培條件下，果樹進行光合作用會快速消耗其中的二氧化碳，若不能得到及時補充，將會限制光合作用的發生，不利于保證果實品質。此外，如果設施內的通風情況不佳，可能會導致有害氣體在設施內不斷積累，為害果樹的健康生長。設施內常見的有害氣體有氨氣、二氧化硫等，均會對果樹生長與果實品質造成負面影響。

二、設施栽培條件下果樹環境調控的重要性

（一）有利于突破自然環境限制

傳統的果樹栽培種植技術與大多數農業生產技術一樣，均屬于“靠天吃飯”。自然環境對果樹生長的影響巨大，決定著果實的品質與果樹的生長發育情況。設施栽培通過對果樹生長環境進行調控，有利于突破傳統栽培技術中自然環境的限制，拓展果樹種植區域，即便在非適生環境與極端氣候條件下，果樹也能正常生長。此外，設施栽培能實現對果樹生長環境的人工控制，打破果樹生長與栽培的季節限制，可通過環境調控誘導果樹提前或延后結果，從而實現反季節

生產目標。

（二）有利于優化果樹生長過程

在設施栽培條件下，果樹環境調控的核心目標之一是提高果實的產量與品質，通過對關鍵環境影響因素的精準調控，把握果樹的各個生長發育周期，提高溫度、光照、濕度等環境因素對果樹生長的促進作用。例如，采用補光增強設施內光照強度，可調控設施內果樹的光合作用，保障果實品質；控制設施內的空氣濕度與土壤濕度，可有效規避果樹病害的誘因等。此外，合理控制環境因素，全方位優化果樹的生長過程，既能有效預防果實生長“大小年”現象的發生，又能防止因環境因素導致的落花落果現象，從而提高果樹生長質量。

（三）有利于保障果樹穩產增收

果樹在自然環境下的種植與栽培，必然會受自然環境的影響，一旦發生自然災害，將會給果樹栽培造成毀滅性打擊。在設施栽培條件下，能通過物理方式有效隔絕自然災害對果樹生長的影響，如暴雨、臺風、冰雹等，從而避免損傷果樹、降低果實產量。此外，設施栽培為果樹生長搭建了強有力的設施屏障，能有效阻止病蟲害的侵入，結合科學的環境調控優化技術，盡可能減少農藥施用量，實現綠色生產目標，符合市場對果實產品綠色質量的要求，同時保障果樹穩產、增收。

三、設施栽培條件下果樹的環境調控優化技術

（一）溫度調控技術

設施栽培條件下果樹生長環境的優化調控技術，應圍繞影響果樹生長的環境因素開展。其中，溫度調控技術至關重要。

1.做好設施結構與保溫材料的選擇。充分結合地區氣候條件及果樹種類等因素，選擇合適的設施類型。例如，在北方地區可采用日光室溫技術，提高設施的保溫性能，必要時對設施進行增溫調控，運用多層覆蓋技術，選擇具有更強保溫性能的棚膜，有效降低設施內熱量的散失速度。

2.適當運用通風與遮陽降溫措施。根據果樹栽培的實際需求，選擇自然通風或機械通風的方式，自然通風方式旨在利用通風口的熱壓與風壓原理，實現設施內外的空氣交換，有效降低設施內的溫度；機械通風依托設施內安裝的設備強制進行空氣交換，其降溫速度明顯優于自然通風方式。此外，在寒冷季節，還要應用加熱設備對設施內進行增溫調控，綜合考慮成本、能源供應等影響因素，在確保加熱效果的基礎上，滿足經濟效益與生態效益的要求。

（二）光照調控技術

在進行果樹栽培設施的設計布局時，應充分考慮其對光照環境因素的影響，采取光照調控技術。在進行設施結構與布局的設計時，應盡量減少設施結構部件對果樹光照的遮擋，盡可能提高設施內光照的均勻度，采取合理的設施跨度與高度參數。同時，要科學把控果樹的栽培密度，并將果樹的行向與光照方向保持一致，以此提高對光照的整體利用率。當設施內光照不足時，可采取人工補光技術為果樹補充光照，常見補光光源包括高壓鈉燈、LED燈等。其中，高壓鈉燈發光效率高，LED燈的壽命長、能耗低，各具優勢，都能為果樹的光合作用提供充足的光照支持。除補光技術外，遮光技術也不容忽視，它是控制果樹休眠期與花期的重要舉措。此外，可在果樹栽培設施內鋪設一定量的反光材料，起到增加光照反射與提高光照強度的作用，有利于改善果樹栽培整體生長過程的光照條件。

（三）濕度調控技術

濕度調控是設施栽培條件下果樹環境調控技術的重要構成。其中，通風是降低室內空氣濕度最常用的方式，將果樹栽培設施內的高濕度空氣排出，引入外部干燥空氣。在采取通風降濕技術時，要精準控制通風時間與通風量，避免設施內濕度急速降低，造成果樹“水土不服”。同時，采用滴灌等能精準控制灌水量的灌溉技術；做好果樹栽培設施內的排水系統建設，以便灌溉后及時排出多余積水。如果通風除濕效果不理想，還可應用除濕器、吸濕劑等，有效去除設施內空氣中的水分，達到除濕目的。

（四）氣體環境調控技術

在設施栽培條件下，果樹的氣體環境調控技術優化應用的要點在于調控二氧化碳與有害氣體濃度。可采取二氧化碳施肥的方式提高果樹栽培設施內二氧化碳的濃度，具體方法包括但不限于化學反應法、鋼瓶供氣法、生物發酵法等，應根據果樹栽培的實際情況選擇。同時需合理確定施肥時間與濃度。各個方法各有優缺點：化學反應法成本較低但操作煩瑣，鋼瓶供氣法穩定可靠但成本過高，生物發酵法環保且成本較低，但無法保證供氣穩定性。此外，為降低設施內有害氣體濃度，要加強通風換氣措施，保證設施內空氣質量達標。選擇優質的設施材料，盡量從源頭避免有害氣體釋放。若已產生有害氣體，則需及時采取針對性防治措施，降低其對果樹生長的影響。

四、設施栽培條件下果樹產量品質提升的有效策略

（一）提高設施環境調控水平

為提高設施栽培條件下果樹的產量與品質，提高設施環境調控水平是重中之重，也是充分發揮設施栽培技術優勢的關鍵舉措。首先，應結合果樹的生長周期精準調控設施溫度。在果樹生長的萌芽期，合理控制設施內的晝夜溫差，確保萌芽生長狀態的高度一致；在果樹花期，將溫度控制在 12～28^°C ，具體的溫度設置應與果樹的品種保持一致，防止出現落花落果現象；在果實生長期，白天提高設施內溫度促進果樹光合作用，夜間降低溫度助力果實糖分積累；在果實成熟期，控制溫度，延長發育周期，提高果實品質。其次，要高效利用光照資源，應用具有較高透光率的棚膜，盡量減少設施遮陰。在冬季或陰雨季，補光延長光照時間，可保障光合作用產物與能量積累。再次，要精準控制設施內的濕度，果樹花期濕度控制在 55% 左右，有利于減少果樹病害現象的發生；果實生長期土壤濕度控制在 65% 左右，避免出現裂果問題；果實成熟期將濕度控制在 50% 左右，促進果實糖分的濃縮吸收，提升果實硬度。最后，在設施內二氧化碳濃度不充足的時期，需開展進行二氧化碳施肥作業，從而提升設施內二氧化碳濃度、增強光合作用、促進果樹產量與品質的雙重提升。

（二）科學選種與合理定植

在設施栽培條件下，果樹的產量、品質與選種密切相關。在進行選種時，應優先選擇耐弱光、耐高溫且休眠期較短的果樹品種，以確保其具有較強的設施適應性。同時，要結合果樹栽培的根本目標進行科學選種。若追求果樹的產量，可選擇容易成花且坐果率較高的品種；若追求果實的品質，可選擇風味濃郁、糖酸比較高的品種。此外，應根據果樹的品種選擇合適的密植與定植方式。密植設計要緊密結合果樹品種的實際生長態勢，契合設施空間大小調整種植密度，選擇適合果樹品種以及果樹樹冠大小的密度。果樹定植的時間受果樹栽培區域地理環境的影響。一般情況下，北方地區多在春季定植，南方地區以秋季為主。在果樹定植前，應確保果樹根系充分舒展，并在定植后的第一時間澆灌足量定根水，以此提高果樹成活率，進而從源頭提升果樹產量。

（三）精細管理栽培技術

在設施栽培條件下，除高質量的環境調控技術，果樹生長全生命周期栽培技術的精細化管理也是提升果樹產量與品質的重要舉措。

1.土肥水管理。作為果樹生長的核心要素，土壤肥力與水分的管理至關重要。種植戶應根據果樹的品種及土壤實際情況進行土壤改良。在果樹定植前向土壤施加足量的腐熟有機肥；在果樹生長期間進行秸稈的鋪設，并定期深翻土壤，以此改善土壤內的團粒結構狀態，提升土壤的保肥保水能力。秋季施加有機肥，并根據果樹的生長周期進行追肥，萌芽期追施高氮復合肥，花期追施硼肥或鋅肥，果實生長期追施高鉀復合肥，果實發育期追施葉面肥。

2.樹體結構管理。種植戶對果樹的樹體結構進行整形與修剪，并做好花果管理工作。在果樹生長期，對生長過分旺盛的枝條進行摘心、拉枝等處理；在果樹休眠期進行病害枝條、重疊枝的梳理，以實現果樹生長態勢的平衡。

3.病蟲害綜合防治。病蟲害問題是影響果樹產量與品質的關鍵要素，因此要做好果樹的病蟲害綜合防治管理。在進行病蟲害綜合防治時，應采取預防為主、治療為輔的基本原則，在果樹栽培設施區域的入口位置設置防蟲網，阻止害蟲進入，并定期清理落葉落果，規避病蟲源與病害源。同時，要盡可能地采用綠色防控技術，如物理防治、生物防治與化學防治技術，既可以通過在設施內懸掛黃板或誘蟲劑等方式誘殺害蟲，也可以在設施內釋放具有針對性的害蟲天敵捕殺害蟲。如果必須進行化學防治，應嚴格遵守農藥施用安全管理規定，避免對果實造成污染，影響果實品質。

（四）應用智能創新技術

隨著農業現代化進程的加快，智能創新技術在果樹栽培過程中得到運用，能夠實現對果樹產量與品質的雙重保證。在設施栽培條件下，運用智慧設施管理系統，在設施內安裝溫濕度、光照、二氧化碳濃度、有害氣體濃度、病蟲害監測等傳感器，并將傳感器與設施內的通風、灌溉設備進行聯動，實現對設施環境參數的自動化調控；借助物聯網技術對果樹的生長狀態進行實時的遠程監控。同時，鼓勵果農積極運用新型果樹栽培模式，如無土栽培模式、矮化密植模式等，以減少病蟲害的傳播，提升果實品質，加快果樹結果速度。此外，合理運用果樹果實采摘后的處理技術，精準確定果實采收周期，避免過早或過晚采收影響果實品質。為提高果樹栽培的經濟效益，還可以對果實進行分級包裝，從而減少運輸帶來的損耗問題，提升果實的商業價值。

五、結語

綜上所述，在設施栽培條件下，果樹環境調控有利于突破自然環境限制，優化果樹生長過程，保障果樹穩產增收。基于此，為充分發揮設施栽培條件下果樹環境調控技術的優勢，種植戶應結合影響果樹生長的設施栽培環境因素進行優化研究，主要涵蓋溫度、光照、濕度、氣體環境四方面。通過優化設施環境調控、科學選種合理定植、精細管理栽培技術、應用智能創新技術等路徑，實現對設施栽培條件下果樹產量品質的有效提升，進而提高農業生產水平，為果樹栽培產業鏈的蓬勃發展保駕護航。

作者簡介：張志勇（1977—），男，山東濱州人，本科，農藝師，主要從事果樹栽培研究工作。