1、果树设施栽培设施果树栽培,作为一种新型农业种植模式,在我国起步较晚,推广时间有限,实践经验不足,相对缺乏成熟的配套栽培技术,多数果农对其还比较陌生,即使为利益牵动试图发展,但由于受栽培技术的制约而不敢涉足。 第一章 设施果树栽培概述一、我国果树设施栽培的历史:50 年代,辽宁、北京、天津、黑龙江等地开始果树设施栽培研究,1978 年黑龙江省齐齐哈尔市园艺所在塑料大棚和加温温室内栽培葡萄获得成功。但由于当时经济条件和市场购买力的限制,一直没有大面积推广。进入 90 年代后,新形成的高收入阶层对季节果品的需求,拉动了果树设施栽培的发展。1991 年辽宁省中县桃树设施栽培成功,1994 年山东莱阳地
2、区樱桃设施栽培成功,1997 年山东泰安李、杏树设施栽培成功,1998 年安徽楷杷栽培成功。二、我国果树设施栽培的现状:1.我国果树设施栽培概况。90 年代中后期,我国果树设施栽培发展迅速,种植地域迅速扩大。据不完全统计,至 1999 的春季,全国果树设施面积达 4.67 万公顷(70.05 万亩),主要分布在山东、辽宁、北京、河北等省市自治区。设施栽培树种以草莓、葡萄、桃、油桃为主,杏、李、樱桃为辅。设施类型以日光温室为主,塑料大棚为辅。生产模式以促早栽培为主,延迟栽培为辅。我国果树设施栽培在早期丰产方面成绩卓著,葡萄、桃、油桃、杏、李都以得了定植后 13 个月亩产 1500kg 以上的好成
3、绩,形成了一套行之有效的早期丰产技术。新疆设施农业生产历史较为悠久,自 20 世纪 90 年代初开始有了规模化的发展。2005 新疆设施农业总面积达 45 万亩,生产反季节蔬菜 144 万吨,实现产值 24 亿元,农民人均设施农业收入达到58 元,设施农业已成为新疆种植业中最高的一项产业。2.存在问题与对策。(1)科研投入不足,总体技术含量不高。建议政府部门加大对设施果树的科研投入,推动果树设施生产、经营理论与技术研究向深度和广度进军,进一步增加果树设施生产的科技含量,用先进的科学理论与技术开掘市场,为果树设施生产经营产业的持续健康发展保驾护航。(2)生产模式单一,市场竞争激烈,生产效益迅速下
4、降。政府和设施果树生产经营企业应加大科研投入,引入新的树种品种,研究开发新的栽培模式与生产技术,拓宽经营渠道。各地应找出自身的生态优势,研究开发和推广相应的栽培模式、生产技术和经营渠道,开发并占领属于自己的市场领域与份额。(3)生产经营产品单一,市场资源开发利用严重不足。果树设施栽培不仅可以生产反季节果品,而且可以生产反季节观赏果树一盆栽盆景果树,特别是大中城市周边地区,进行盆栽盆景果树生产,市场广阔,将获利丰厚。此外,将反季节果品、异地果品生产、盆栽盆景果树生产与科研推广、大中专院校园艺专业的教学、休闲度假等农业教育、综合院校、师范院校及中学生物学教学、小学生的科普教育、旅游观光、休闲度假等
5、结合起来,不仅可以满足多领域、多层次的消费需求,而且可以充分利用市场资源,拓宽经营与获利渠道,化解市场风险,创造高额的社会经济效益。(4)丰富的树种品种资源尚未得到开发利用。今后,应进一步完善并推广杏、李设施快速高效生产技术,研究开发并逐步推广樱桃、猕猴桃、柿、枣、梨、苹果等果树的设施栽培技术;在品种选择上,除了要求外观、内在品质好,生产性能好以外,还要根据不同生产模式的特殊要求,选择专用配套品种,除早熟、极早熟、极晚熟品种外,还可选择中晚熟高档品种。同时,注重研究开发热带、亚热带果树设施栽培技术,在北方进行常绿果树生产,拓展生产经营的树种品种数量,满足消费者多品种、多层次的消费需求,创造高额
6、生产效益。(5)温室结构不够合理,性能较差。(6)升温时间过早。我国北方进行浇叶果树设施栽培,开始揭苫升温的时间一般应在冬至前后,各地可根据当地的气候条件、所用树种品种的需冷量及所采用的加速或打破自然休眠的技术措施,调整并确定具体的揭苫升温时间。(7)升温速度过快、白天温度过高。正确的做法是逐步提高温室内空气温度,使地温与气温同步上升,7-10d 后,升至正常温度。(8)忽视棚室内光照条件的改善。改善棚室内光照条件的主要措施有六条:第一是温室结构合理,采光性能好;第二是选择透光率高、透光率衰减速度慢的透明覆盖材料;第三是及时清除透时材料上的杂物和尘土;第四是尽量延长白天光照时间;第五是造就并保
7、持良好的果树群体结构和适宜的树叶密度;第六是安装人工光源,进行直接补光。(9)二氧化碳施肥未引起重视。(10)忽视采后管理。果实采收后,正值高温高湿的夏季,树体营养生长旺盛,极易造成造成群体郁闭,树体大小难以控制,花芽分化不良,必须采用夏剪、控制肥水、使用生长延缓剂等措施控树体大小和新稍密度,促进花芽分化。对于那些花芽分化对芽形成期光周期敏感的树种和品种,如葡萄,果实采收后要及时对棚室内形成的新稍进行更新修剪,并对更新后的树体采取复壮和促进花芽分化的措施,保证新稍生长健壮,花芽分化良好,为下年生产奠定良好的基础。三、当前亟待解决的科学问题与今后的发展方向:1.亟待解决的科学技术问题。(1)进一
8、步完善并规范现有的早期丰产技术。进一步研究、完善并规范桃、葡萄、李、杏树的日光温室、大型连栋与塑料大棚早期丰产技术,并尽快在生产中推广应用。(2)研究开发多树种的早期丰产、树体控制与连年优质丰产技术。研究开发樱桃、枣、梨及热带亚热带果树的早期丰产技术、树体控制及连年优质丰产技术,进一步研究并完善李、杏树体控制与连年丰产技术。(3)研究开发多种生产模式、配套技术及专用优良品种。除了日光温室促早栽培技术以外,加速开发日光温室延迟栽培技术、一年两树栽培技术、盆栽及盆景果树快速生产技术、连栋温室及塑料大棚促早栽培技术。同时,筛选并培育与这些生产模式相配套的专用优良品种。2.今后的发展方向。果树设施栽培
9、的兴起,特别是促早栽培的油桃、葡萄等无公害果品倍受消费者青睐。随着我国经济的迅速发展与人民生活水平的不断提高,对周年时鲜无公害果品的需求大大增加。我国农业产业化结构的调整,为果树设施栽培提供了良好的发展机遇,为了使果树设施栽培健康发展,在发展时应着重注意以下几个方面的问题。l、因地制宜选择不同的栽培模式我国的设施果树栽培,目前仍以促早栽培为主,适宜发展的地区应具备以下条件:一是冬季要有必要的低温(7.2oC 以下低温累计 500 小时以上),能及早满足一般果树的需冷量。二是冬、春雪雨少,光照充足,光热资源丰富,所以秦岭淮河以北的中北部地区是发展设施果树栽培的主要区域。在栽培模式上应以塑料大棚为
10、主,如黄河阶地 400 米左右的陕县原种场,元月上中旬盖棚保温勿需加温,油桃可提早 20-35 天成熟,生产成本较低,经济效益很好。高寒地区冬季低温来临较早,可提前盖棚。以日光温室(暖棚)生产为主的,可在 12 月底至元月初盖棚,提早 35 天以上成熟,经济效益显著。另外,延迟栽培也应引起重视,并适当发展。2、选择适宜品种在侧重选择特早熟品种的同时。还要注意选择果个大、品质优的品种。特早熟品种一般果个小,风味淡。而果实发育期在 65 天以上的品种大多数为大果,品质好,产量高,经促早栽培虽不能最早上市,但在市场上仍有较好的竞争能力。3、规模化、产业化发展设施果树栽培是一项技术密集型和劳动密集型的
11、高效益农业生产,适宜集中连片发展,走集约化、规模化和产业化发展之路。应选择不同生态气候条件的适宜区,集中连片发展,实现不同树种、不同品种、不同成熟期合理搭配,开展产前、产中和产后系列化服务,建立一批具有一定规模的果树设施栽培基地,对于全面提高生产水平、果品档次和整体效益具有重要意义。但在强调规模化、产业化发展的同时,又要从客观条件和市场空间的实际出发去发展,避免盲目上马,一哄而起,给生产者造成不应有的损失。4、着重堤高果品质量由于种种原因,目前设施栽培的果实与露地相比,品质普遍下降,突出表现在糖、酸及维生素 C 含量降低,风味变淡,果个较小等,成为制约我国果树设施栽培进一步发展的关键因索,须引
12、起高度重视。今后必须从品种选择、设施环境因子调控、土肥水管理、合理负载等方面采取有效措施,着力提高设施果树栽培的果实品质。第二章 设施果树棚室设计与规划一、日光温室的设计与规划(一)日光温室的设计类型1、斜平面竹木结构日光温室 温室脊高 2.8-3.2 米,跨度 7-8 米,前柱高 1.2 米左右,后墙高 1.8-2.O 米,后坡长 1.5-1.7米,仰角 30o 以上,后坡在地面上的水平投影 1.2-1.5 米。脊高与跨度根据各地合理屋面角要求可稍作调整。前屋面下设前柱、腰柱和中柱三排顶柱,中柱向北倾斜 10o-15 o,腰柱向南倾斜 10o-15 o。中柱顶在后坡柁上,隔 2 米左右设一个
13、中柱,在柁顶端中脊部位东西向搭脊檩;再在前柱、腰柱及脊檩上搭南北向斜粱,间距 3 米左右一排。前柱前部到底脚用竹片弯成拱状插入前底脚处即可。顶柱可用水泥或石条,规格 12 厘米10-12 厘米,中柱受力大,要稍粗大些。屋面东西向隔 35-40 厘米拉一道 8 井铁丝,经山墙拉紧固定。顺屋面在 8 井丝上南北向隔 60-70 厘米绑一根竹竿或竹片,每隔 2 米左右设一排卡槽,然后覆上薄膜,再将卡条镶嵌于卡槽中固定薄膜。若不设卡槽,也可压细竹竿穿细铁丝把薄膜固定在骨架上。后墙以土墙为主,宽 1 米左右,外培半米左右防寒土。后屋面用秸秆等作房箔,上面覆旧薄膜,再盖一层防寒土(或秸杆等物),厚 40-
14、70 厘米左右,呈缓坡状。2、斜平面与拱圆形钢竹混合结构日光温室 斜平面钢竹混合结构日光温室,规格、形状与竹木结构温室相近,只是骨架由钢筋或钢管作形焊接而成。屋面中上部为斜平面,前部到底脚弯成拱状。钢架用?14-16 钢筋作上下弦。用?810 钢筋作腹杆(拉花),焊接成断面为三角形的三弦桁架;或用 3.3 厘米左右粗度钢管作上弦。用?16 钢筋作下弦焊成二弦桁架,并按屋面要求作形。屋脊处设中柱,东西搭横梁(可用粗钢管、角铁等),桁架后部固定在横梁上,前部固定在水泥墩预埋件上。东西向每隔 3 米左右设一个钢桁架,桁架间东西向用西?14 钢筋作拉杆,设 2-3 道,焊在桁架下弦上面,把各个桁架连成
15、一体。桁架上顺屋面隔 30-40 厘米东西向拉一道8铁丝,铁丝上顺坡面南北向每隔 0.7 米左右绑一根竹片或竹竿,每隔 2 米左右设一道压槽固定棚膜即可。这种温室顶柱少,光照好,较竹木结构温室牢固耐用。斜平面温室中部和前都空间小,对于桃和樱桃等直立生长的果树来说,树体生长受到限制而不宜采用;而对于葡萄来说,树体呈藤蔓状,可随屋面做形搭架,较适宜采用。但斜平面温室在使用中存在着采光性能不如拱圆形,前屋面采光角度进一步增加有困难,前屋面下段低矮不便作业等问题。若把斜平面改成拱圆形,即可解决这些问题。斜平面钢竹混合结构温室改成拱圆形,只要把三弦桁架焊成拱圆形即可,其它结构不变。3、拱圆形钢架结构日光
16、温室 温室跨度 7-8 米,后墙高 1.8-2.0 米,后坡长 1.5-1.7 米,投影宽度 1.0-1.5 米,前后屋面骨架为钢结构一体化半圆拱形桁架,上弦为 6 分钢管,下弦为?12-14钢筋,腹杆为?810 钢筋,上下弦间距 13 厘米左右。前屋面为拱圆形。后屋面的桁架采用直线型或微拱型均可,后屋面与最高点要有 30 厘米左右距离,便于卷放草苫。距离前底脚 0.6 米左右处屋面高度要保证 1.2 米以上。前屋面为双弧面构成的半圆拱形,下、中、上三段各点切线与地平面的夹角分别为600300、300200、200100。拱形桁架后端搭在后墙上,与事先在后墙端合适位置作好的钢筋预埋件焊接在一起
17、,前端与前底脚钢筋预埋件焊在一起,或焊在下面垫砖或水泥柱等的东西向水平放置的钢筋上。拱形桁架东西向间距 0.8-1.0 米,后屋面上端东西向用钢管或角铁焊在桁架上弦上面作拉杆,前屋面用?14 钢筋作拉杆焊在桁架下弦面,焊 2-3 道拉杆把各个拱架连成一体。后屋面用竹帘作房箔,上面盖 2 层草帘或草垫子,再覆一层旧薄膜。然后覆土呈缓坡状。后墙外培防寒土,若砌成空心夹层墙厚度达 1.0 米左右,可不培防寒土。前屋面覆盖薄膜后,在薄膜上两拱架之间用 10铁丝或专用压膜线顺屋面压住薄膜。这种温室内无顶柱,骨架简单牢固,室内采光良好,作业方便,只是造价较高。4、拱圆形竹木结构日光温室 温室跨度 7.5
18、米左右,中脊高2.83.0 米,后墙高 1.8 米左右,以土墙为主,墙厚 1.0 米;也可采用石墙,厚 0.5 米,外培防寒土。前屋面下设前柱、2 根腰柱及中柱四排顶柱。前柱高 1.O 米左右,中柱向北倾斜 l00-500 顶在后屋面柁上。前柱、腰柱上东西向搭横梁,横梁上按需安拱杆的位置上钉高 5 厘米左右的小吊柱,拱杆固定在小吊柱上,拱杆后端固定在后屋顶脊檩上,拱杆间距 0.5-0.7 米。由于后屋面受力大,要求中柱粗大,间距 2 米左右一根。腰柱与前柱东西向根据横梁强度 3米左右一排。前柱到前底脚用竹片做拱形插人地中即可。前柱到前底脚 0.5-0.6 米,前柱高 1.O 米,加上横梁与小吊
19、柱,屋面距地面垂直高度达 1.2 米左右。后屋面柁上端搭在中柱上,下端搭在后墙上;柁上东西向搭脊檩、腰檩共 4 排;檩上面用玉米秸、高梁秸等作房箔,上面覆土呈缓坡状。这种温室材料来源广泛,造价低,应用较多。存在的缺点是,前屋面下顶柱横梁较多,遮光面大,作业不便,耐久性差。5、半地下式日光温室 室内栽培畦在地平面下 0.9-1.O 米。温室中脊高 2.1 米,后屋面长 1.2-1.3 米,水平投影宽为 1 米,后墙高 1.9 米,墙厚 l 米,土筑。这种温室采光与保温性能好,最冷季节室内外温差可达 32以上。这种温室适于冬季严寒、全年降雨量少、地下水位低的西北地区的蔬菜生产。若果树上应用,可在地
20、下水位低,地势较高且四周排水畅通地块,地面向下凹 30 厘米左右,建成上述四种类型温室均可。以上五种类型的日光温室是目前果树保护地栽培中使用较多的几种,存在的不足之处,还有待于今后进一步研究改进。(二)日光温室场地选择与规划(1)建造日光温室场地的条件地块东西向具有足够长度。日光温室的建造,要求座北朝南东西延长。若地块东西长度不够,温室短小,影响生产规模和效果。地形开阔,阳光充足。东、南、西三面无高大树木、建筑物等,避免遮荫。要避开风口、风道、河谷、山川等。最好的地形是北边有山或土坎作天然防风障,东西开阔。土质疏松肥沃,无盐渍化和其它污染,地下水位低。有水源、电源,有良好的排灌设施。最好靠近居
21、民区和公路,以便管理和运输。避开烟尘及有害气体污染。(2)日光温室场地规划单栋温室规划温室方位要求座北朝南,东西延长,一般地区以南或南偏东50 为宜,高寒地区则以南偏西 50-100 为宜。温室内径规格 长度 50-100 米,宽度 7-8 米。后墙与山墙占地宽度(含防寒土厚) 后墙宽为 1.5-2.0 米,山墙宽为 1-1.5 米。温室开门位置及作业间位置与占地面积 一般温室门开在某一头,作业间与温室门对应,稍靠后部。作业间大小根据条件和需要而定。树体至山墙、后墙距离 根据树种与作业条件而定,一般要求 1-1.5 米以上。 温室群规划前后两排温室间距 一般以冬至前后前排温室不对后排温室构成明
22、显遮光为准,保证后排温室在日照最短的季节里每天有 4 小时以上的光照时间。就是从上午 10 时至下午 14 时,前排温室不对后排温室造成遮光。前后排温室距离的计算方法为:前后距离(米)=高度(米)2+13。田间道路规划 依据地块形状大小,确定温室长度和排列方式。一般东西两列温室间应留 3-4 米的作业道并可附设排灌沟渠。若在温室一侧修建工作间,再根据作业间宽度适当加大东西相邻两列温室的间距。东西向每隔 3-4 列温室设一条南北向交通干道,南北向每隔 lO 排左右设一条东西向交通干道。干道宽 5-8 米,以便大型运输车辆通行。温室群附属建筑物的位置 如水塔、锅炉房、仓库等应建在温室群的北面,以免
23、遮光。二、塑料棚的设计(一)塑料大棚l、大棚的类型(1)竹木结构大棚 以竹竿为拱杆,木杆为立柱和拉杆,跨度12-14 米,中高 24-27 米,长 50-60 米。拱杆间距多为 1 米。(2)悬梁吊柱竹木大棚 该大棚与竹木结构大棚相同,适当增加立柱与拉杆的粗度,取消 23 立柱,用小吊柱支撑拱杆,小吊柱下端固定在拉杆上,上端支柱在拱杆下部。(3)钢架无柱大棚 跨度 10-12 米,中高 2.5-2.7 米,长 55-66 米。拱杆由 6 分镀锌管弯成拱圆形,两端焊在地锚上,每 3 根拱杆设一道带下弦的加固桁架,下弦用 12 钢筋,拉花用 lO 钢筋,在下弦处焊 3 道拉筋,拉筋用 6 分镀锌管
24、,每根拱杆用 10 钢筋作斜撑焊在拉筋上。2、大棚的设计 大棚的设计内容包括棚型、高跨比、长跨比。(1)大棚的棚型 流线型的大棚,不但可减弱风速,压膜线也能压得牢固,应提倡使用;而带肩的棚型,在遇风速大时,薄膜易被风吹起,使薄膜破损,不宜采用。(2)大棚的高跨比 大棚的高跨比以 025-03 比较适宜,高跨比越大棚面弦度越大。带肩的大棚,计算高跨比时,要从大棚中高减掉肩高,即高跨比=(棚高肩高)跨度。所以高跨比值小,棚面平坦,抗风能力低。(3)大棚的长跨比 长跨比与大棚的稳定也有关系,长跨比值越大,地面固定部分越多,稳定性越强。例如大棚面积为 6667 平方米,14 米跨度,长度应为 476
25、米,周边长为 123 米,而 10 米跨度,长度为 666 米,周边长度为 153 米。大棚的长跨比等于或大于 5,稳定性比较好。所以,大棚的跨度以 10-12 米比较适宜。3、大棚的场地选择与规划场地选择的条件与日光温室基本相同,要求场地更开阔,由于大棚的抗风能力低于目光温室,必须避开风口。建设大棚群时,棚间前后距离应达到 2-2.5 米,棚头之间距离达到 5-6 米,有利于通风和运输。(二)塑料中棚塑料中棚是比大棚小、比小拱棚大的一种塑料棚,跨度在 4-6米之间,中高 1.8-2 米,面积 0.006-0.02 公顷不等。l、中棚的类型(1)竹木结构单排中棚 以竹片或细竹竿弯成圆拱形,两端
26、插人土中,间距 l 米,中央设一排立柱,顶端支撑一道横梁。细竹竿可3 根捆在一起提高强度,长度不够可 2-3 根连接起来。(2)竹木结构双排柱中棚 与单排柱中棚规格结构完全相同,由于拱杆截面较小,增加一道梁和立柱。(3)钢管无柱中棚 用 4 分钢筋作拱杆,弯成弧形,间距 l 米,在拱杆基部用 2 根 4 分钢管焊成整体,中部用 1 根 4 分钢管作梁,焊在每根拱杆上。lO 根拱杆为 1 组,焊成 0.0067 公顷(667 平方米)面积的中棚。应用时可单独进行,也可以 2-3 组连接成 0.013-0.02 公顷的中棚。(三)塑料小拱棚小拱棚是应用比较广泛的保护地设施。棚宽 1-2 米,长 8
27、-10米,高 0.6-0.8 米,最高不超过 1 米。小拱棚内空间小,受外温影响大,晴天太阳出来后升温特别快,夜间和阴天降温也快,因为覆盖面积小,棚内温度极不均匀,中央部分气温和地温高于四周,栽培的作物四周矮小,中间易徒长。为了克服这个缺点,最好采取放顶风的方法。覆盖薄膜时,用两幅薄膜烙合,每米留出 30 厘米不烙合,放顶风时用 1 根 30 厘米长的高梁秸支成菱形口,闭风时撤下。小拱棚放风开始从两端揭开薄膜放风,外温进一步升高,需要从两侧放风。开始在背风的一侧支起几处薄膜顺风放风。并从逆风的一侧支起几处放风口顶风放风,再进一步由两侧同时支起放风口放对流风。经过放对流风后,作物已经受到锻炼,可
28、选晴天上午把薄膜揭开进行大放风,结合进行田间管理,整枝、追肥、浇水等。夜间再盖上薄膜,留出部分放风口放夜风。当外界温度已经完全符合作物生长发育需要时,利用早晨、傍晚或阴雨天,撤下小拱棚,转为露地生产。第三章 设施内小气候及其调控设施栽培只所以能够实现果树反季节生产,从而获得理想的经济效益,主要是人为的设施为果树提供了特殊的小气候条件,在自然环境不能满足果树生长发育的情况下,设施可以为其提供适宜的生长发育条件。但是,这些条件不是自然就可以得到,它受外界复杂气候因子的影响,有时还会出现恶劣的损伤果树生长发育的状况,需要人工合理地调控。以下重点介绍光照、温度、湿度及空气的调控。一、光照(一) 光照条
29、件设施内的光照条件主要指光照强度、光照时数、光照分布和光质四个方面。1.光照强度 也就是透人设施内的可见光强度,因为它与植物的光合作用有直接关系,所以对设施来说,透过可见光的多少十分重要。由于设施栽培生产主要在冬春弱光季节进行,室外自然光照弱,加上透明屋面材料对光照的减弱,室内光照强度较弱是普遍问题。影响光照强度的因素主要有温室方位、屋面角度、薄膜透光率及天气状况等。如何从棚室设计和管理方面增加光照强度是生产中的重要技术环节。2.光照时数 指一天内光照时间的长短,它直接影响果树光合作用时间,从而影响光化合产物的积累。设施果树生产主要在冬春季进行“反季节“栽培。此时昼短夜长,白天光照时间较露地正
30、常生产缩短了很多。这对果树生长发育是很不利的。所以,在北方冬季设施生产过程中,应尽量做到早揭帘、晚放帘,有条件的。可利用灯光补充光照,延长光照时间。3.光照分布 光照分布均匀,作物生长发育一致,才能获得高产。但设施内的光照往往由于建筑方位不当,骨架遮荫等原因,使光照分布不均匀。一般规律是由南向北光照强度逐渐减弱。另外,设施栽培的果树栽植密度都比较大,如果修剪不当,往往造成郁闭现象长期存在,同时由于室内无风,树冠内膛及下部叶片处于微弱的光照条件下,光合效率低而成为无效叶片。所以内膛及下部枝条生长细弱,花芽分化不良,落花落果严重,果品质量差。4.光的质量 设施内进入的光在质量上要全面,不仅要有足够
31、的可见光,还应有必要的紫外光,这样才能保证作物生长健壮。玻璃虽然透过可见光能力强,但透过紫外光的能力却很差,所以玻璃温室内的作物一般生长较柔弱;聚乙烯薄膜虽然透过可见光的能力弱,但透紫外光的能力较强,所以聚乙烯薄膜温室的作物生长较茁壮。透过光的质量,决定于透明覆盖材料性质。(二)光照条件的调控1减少遮荫面积 除减少骨架遮荫外,温室可采用梯田式栽培,后高前低,减少遮荫,增加光照面积;南部光照好,可以密植,北侧光差宜稀植;采用南北行栽植,加大行距,缩小株距或采用主副行栽培等可减少植株间遮荫。树体生长期适时搞好夏剪,通过疏密、拉枝及剪截等方法改善树冠光照条件,另外,树体过于高大郁闭不易控制时要适时间
32、伐换苗,可以隔行换苗逐步更新,不影响产量。2清洁透明屋面 经常擦扫透明屋面,减少污染,可以增强透光率;采用保温幕和防寒裙的设施,白天要及时揭开增加透光率;草苫、纸被等防寒物要早揭晚盖,尽量增加光照时间。为减少棚膜老化污染对透光率的影响,最好每年更新棚膜。3增加反射光 在冬春弱光季节,利用张挂反光幕改善室内光照分布增加光照强度。阳光照到反光幕上以后。可以被反射到树体或地面上,靠反光幕南侧越近,增光越多,距反光幕越远,增光效果越差。反光幕反光的有效范围一般为距反光幕 3 米以内,地面增光 9-40,距地面 06 米高处增光率 8-43。不同季节太阳高度不同,反光幕增光效果不同。冬季太阳高度角低,反
33、光幕上直射光照射时间长,增光效果好。但由于张挂反光幕,会减少墙体蓄热量,对缓解温室夜间降温不利,这是张挂反光幕的不利一面。因此,在果树温室升温后至大量展叶之前以保温为主时期一般不张挂反光幕;在大量展叶后,树体生长发育旺盛,叶片光合作用对光要求较高,并且外界夜间气温较高时可张挂反光幕,改善光照条件。4棚室补光 棚室光照不足是普遍存在的问题,进行补光能够增产是显而易见的。棚室内通常采用白炽灯(长波辐射)与白色日光灯(短波辐射)相结合进行补光。因为白炽灯光中可见光少,大部分能量都在红外线中,作为补光照明效率太低,所以设施补光应以日光灯为主。5遮荫 遮荫的目的是降低室温或减弱光照强度。用遮荫网或草帘遮
34、荫,也可采用有色薄膜进行遮荫。果树设施栽培普遍存在着光照不足问题,遮荫是在室内高温难以控制时,以降温为目的进行短时间遮荫。扣膜后覆盖草苫遮荫。降低室温,创造适于果树休眠的低温环境,直到休眠结束开始升温为止。二、温度(一)气温设施内的温度受外界影响,有明显的日变化和季节性变化。温度的日变化取决于太阳出没时间、天气状况及卷放帘时间早晚等因素。日出后揭开覆盖物,阳光射入室内,温度迅速上升,下午 2点左右达到最高温,以后随光线减弱外界气温下降而降低,4 点以后迅速降温。由于温室是密闭空间,温室内的温度变化又与外面自然条件下的温度变化有着根本的不同。晴朗的白天,棚室内经常出现高温,如不采取通风换气等降温
35、措施,从上午 9 点到下午 3 点左右,气温往往高于 30,最高温可达 40以上,寒冷季节室内外温差可达 40-500C 以上。夜间气温也较外界高 200C 左右,昼夜温差较大。生产中,在白天高温期必须采取通风换气等降温措施把温度控制在 30以下。据辽宁省果树研究所对单层薄膜覆盖,后墙不堆土的日光温室观测结果可知,室内气温的季节性变化与外界气温变化趋势基本相同,但室内气温的季节性变化幅度较外界气温变化幅度小。1-4 月室内外温差大,温室效应明显;5 月以后,室内外温差逐渐减小,所以从 4 月下旬开始可逐步撤除防寒覆盖物。(二)土壤温度土壤温度也是影响栽培效果的一个重要因素。土壤散热途径多,升温
36、缓慢,在开始升温后,往往气温已达到生育要求,但地温不够,使果树迟迟不萌动。棚室内具有特殊的热传递情况,特别是薄膜阻止了土壤向室外的直接热辐射,气温高,这是棚室土壤温度高于外界土壤温度的原因。棚室内土壤的热传递与外界土壤的热传递方式是相似的。棚室内各个深度的土壤温度都明显高于外界土壤温度。在外界土壤中,5-50 厘米深度的温差及最上部土层每日温差的变化,比棚室土壤中温度变化明显。冬季外界温度低,从温室中间到边缘有相当大的水平温度梯度。在大型温室里,从中间到边缘的降温梯度可达 0.50C米;小型温室,上层土壤的降温梯度可达 3.0C米。据观测,1 月份温室地温南北方向差异较大,以中部偏北最高,比南
37、、北两端 0.5 米处分别高 7和 5左右。而且由于土壤的辐射和热传导作用,覆盖面积越大,土壤保温效果越好。土温的日变化也较明显,最高温在 14 点以后,最低温在早晨日出前后,昼夜温差较气温为小。由于设施内大幅度地提高冬春季节的室内气温,从而使植物有效生育期得到了大大延长。据辽宁省果树研究所 1984 年观测,日光温室的日平均气温大于或等于 10的天数比露地延长了 87 天;日最低气温大于或等于 0的天数,20 厘米地温大于或等于 15的天数,分别达到 288 天和 268 天,比露地的分别延长了 100 天和 79天。(三)温度调控果树不同树种、不同物候期对温度要求是不同的。如扣膜后至升温前
38、的休眠期要求较低的温度以利于果树休眠,升温后至开花前要求较高温度,而花期温度要求稍低等。棚室内温度控制要尽可能把温度调节到对果树生长发育最为有利的条件下。1.降温 晴朗的白天,密闭棚室高温现象经常出现,超过果树生育适宜温度要求,需要进行降温。降温方法主要有以下几种:(1)遮荫降温 主要在果树休眠期应用,扣膜后,马上覆盖草苫,室内得不到太阳辐射,创造较低温度环境,满足果树需冷量要求,及早解除休眠。在生长期出现高温,而其它方法降温有困难时,可短时间采用遮荫方法。由于遮荫削弱太阳光照强度,影响光合作用,不能长时间使用。(2)通风换气降温 通过换气窗口排出室内热气换入冷空气降低室温。换气分自然换气和强
39、制换气两种。目前绝大多数都采用自然换气。(3)结合灌水降温 水的热容量比土壤大两倍,比空气大 3000倍。以水的保热能力来说,是土壤中空气的 25 倍,因此,灌水不仅调节温度,也可改变土壤的热容量和保热性能。灌水的小气候效应非常明显,灌水后土壤色泽变暗,温度降低,能增加净辐射收入,且不易暴冷暴热;再者由于灌水后大部分的太阳能用在水分蒸发上,因而用于气流交换的能量就大大减少,从而,灌水后白天地温都较低而晚上温度偏高。(4)喷雾降温 有人在 500 平方米的温室内作了一次喷雾试验,结果在白天太阳辐射强烈条件下,棚室内平均气温下降 8,相对湿度提高 50以上,可见喷雾降温效应很明显。当然喷雾一般在短
40、时间内进行,否则会造成不利于植物生育的小气候环境。2保温 根据果树各生育期对温度要求,室温偏低时应加强增温保湿。如寒冷季节,夜间保温除覆草苫外,增加纸被覆盖,双层草苫覆盖,搭脚草苫和撩草等,提高保温效果。此外采用地膜覆盖可以减少土壤水分蒸发,增加土壤蓄热量,有利保温。三、湿度(一)空气湿度空气相对湿度与果树蒸腾作用和吸水有着密切的关系。在空气相对湿度较小时,果树蒸腾较旺,吸水较多,因而需水量较大,所以,在一定程度上。空气相对湿度较小对果树生长有利。空气相对湿度太大,由于抑制了蒸腾作用,因此对果树生长有一定影响,同时还影响果实成熟,降低产量和品质,并易造成虫害的蔓延。反之,相对湿度太小,会引起大
41、气干旱,特别是气温高,土壤水分缺乏的条件下。影响更加明显。空气湿度可以影响蒸发大小,从而影响喷水后降温的快慢。设施栽培相对湿度的日变化与室温日变化曲线恰好相反。在晴天早晨气温低相对湿度大,随日出后气温升高相对湿度开始下降,到 8-9 时急剧下降,14 时左右,相对湿度降至 20-40,达最小值;以后随室温降低,相对湿度增大,15-16 时急剧增至 90左右,一直保持到次日日出以前,夜间湿度变化很小。阴天及雨雪天,室内气温低变化小,而且换气量小呈密闭状态,室内相对湿度较大,日变化很小,整天处于高湿状态(相对湿度 90左右),对作物极为不利。另外,空气相对湿度还与棚室大小有关,高大棚室空气相对湿度
42、小,而局部湿度大,如温室两头湿度大,中间湿度小。就一般情况而言,在作物生长季节内,以日平均相对湿度在 80左右为宜,高于 90或低于 60都是不利的需要加以调节。(二)土壤湿度土壤湿度直接影响作物根的生长及肥料的吸收,间接影响地上部生长发育。土壤干旱,作物蒸腾失水,水分平衡状态受到破坏,抑制果树生长;土壤积水,土壤中气体减少,根系缺氧。一般来讲,土壤容水量在 80以上时,土壤空气就会缺少;土壤容水量在60-70,作物生育最好。棚室由于薄膜覆盖与外界隔离,没有天然降水,土壤湿度只能靠人工灌水来调控,同时考虑到土壤湿度与空气湿度和土壤蓄热量的密切相关性,因此,棚室灌水技术要求更严格。(三) 湿度调
43、控设施内的湿度调节,必须根据果树各生育期对湿度的要求合理进行。湿度过低时,可用增加灌水、地面和树上喷水等方法将湿度提高。然而,室内湿度过低现象很少,而高湿现象是普遍存在的。降低温室内湿度最有效的办法是换气和覆地膜。1换气 棚室湿度过大时,要及时通风换气,将湿气排除室外。换入外界干燥空气。但是必须正确处理保温和降湿之间的矛盾。因为,通风换气后,排到室外的空气,既是湿空气,也是热空气;而从室外进来的空气,既是干空气,也是冷空气。换气的结果必然是湿度降低,温度也随之下降。室内相对湿度的变化,不少情况下,正好与温度的变化相反。一般都是温度提高,湿度变小;温度降低时,湿度加大。棚室的湿度是早晨最高,14
44、 时时最小,如果在早晨高湿时换气,室温本来就很低,再通风换气造成降温,果树就要受害。所以换气要在 9 点前后室温开始升高并且外界气温稍高时进行,换气量和换气时间都应严格掌握。2地膜覆盖 棚室内覆地膜,可使覆盖地面蒸发大大减少,从而达到保持土壤水分,降低空气湿度的目的。还可以减少灌水次数,保持土壤温度效果很好。地膜覆盖一般在温室升温前后灌一次透水后进行,株、行间全部用地膜覆盖严密,接缝用土压好。3灌水与喷雾 灌水既能增加土壤湿度,又能增加空气湿度,同时还能改变土壤的热容量和保热性能。灌水应根据果树各时期的需水特点和土壤含水量情况综合考虑,为防止因灌水造成空气湿度过大,应选在晴朗白天的上午进行,并
45、加大换气量排湿。灌水后及时中耕,既疏松了土壤,减少了土壤水分蒸发,降低空气湿度,又有利于增温保墒。目前棚室灌水方法还比较落后,多数还采用大水漫灌方法,不仅浪费水,而且造成土壤和空气湿度过大,地温降低,对果树生长不利,科学的灌水方法是采用滴灌和喷灌技术。滴灌的特点是连续地或间断地小定额供水,给作物根部创造一个良好的水分、养分和空气条件,室内湿度很小,病害很少。喷灌是用动力将水喷洒到空中,充分雾化后成为小水滴,然后像下雨一样缓慢地落在树体及地面上,这对改善棚室内的小气候作用很大,喷灌后土壤湿润,但室内湿度并不很大,而且喷灌可以结合施用化肥、农药等农业措施一齐进行。棚室内无风影响,喷雾均匀,喷灌后土
46、壤不易板结,肥料很少流失,盐分不会上升,综合效果很好。当然,滴灌和喷灌机械需要材料投资和一定的技术要求。当室内空气湿度过低,土壤湿度又不宜过大时,可中午前后高温期进行喷雾,既能增加空气湿度,又能达到降温目的。还可在地面少量撒水或在通风处设置一定大小的自由水面等,都可以有效地增加空气湿度。四、空气成分(一)二氧化碳气体1二氧化碳浓度 大气中二氧化碳的含量通常是 O.03,这个数字虽然也能保证果树正常发育,但若人工增施二氧化碳,则会获得更高产量。据测定,当二氧化碳浓度为 300 厘米 3米 3 时,光合率为 10-20 毫克 CO2分米 2小时;当二氧化碳浓度为 1000厘米 3米 3 时,光合率
47、为 50-90 毫克 CO2分米 2小时。二氧化碳浓度高,光合作用效率就高。设施栽培,特别是在寒冷季节,气窗密闭,通风很少,室内二氧化碳含量较高,这是因为土壤中有机物的分解,以及果树本身的呼吸作用都能产生二氧化碳的结果,尤其在铺有酿热物的情况下,其二氧化碳浓度更高。白天太阳出来以后,随着光合作用的进行,其二氧化碳含量逐渐减少,而且往往低于外界大气;但随着温度上升,气窗开启,通过空气交换后又接近大气含量。据测定,玻璃温室在密闭状况时,10 时以后到 14 时二氧化碳浓度为 100 厘米 3米 3,特别是 12 时左右,仅为 75 厘米 3米3。棚室通风从下午 16 时密闭以后,其二氧化碳浓度不断
48、增加,18时是 600 厘米 3米 3、20 时是 800 厘米 3米 3,22 时以后则达1000 厘米 3米 3,这个浓度一直保持到次日清晨揭草苫之前,揭草苫以后,随着光合作用的进行,二氧化碳浓度急剧下降,但是一旦开窗换气后,很快与大气平衡,到了中午浓度又全降下来低于大气浓度,即使换气也是这样。但若遇低温阴雨,开窗很少,这种低浓度状态时间就会更长。2二氧化碳的施用效果 从上述二氧化碳浓度日变化情况看出,二氧化碳浓度与光合作用要求正好相反。早晨二氧化碳浓度较高,但光线弱,温度低,光合速率低;中午前后二氧化碳浓度低,而光合速率较高,二氧化碳浓度对光合作用的进行有明显的限制作用。可见棚室中增施二
49、氧化碳,能提高群体的光合速率,提高产量。一般来讲,二氧化碳的效果与温度、光照条件有关,光的强度越大,二氧化碳浓度越高,作物的同化量就越多。但浓度过高会引起气孔开度减小而使气孔阻力增大,阻止扩散到叶内,净光合速率不再增加,二氧化碳浓度达到饱含点。各种果树二氧化碳浓度饱合点及浓度多高时有害,目前不完全清楚。在果树整个生育期施用二氧化碳,当然很好,不过成本太高,目前还不可能。一般可在果树主要生育期和在寒冷季节通风量很少时期施用。在铺有酿热物的棚室或含有大量有机质的棚室内,土壤中会产生不少二氧化碳,再补助二氧化碳,效果不十分明显。与此相反,如果在含有机质少或实行无机质的水培或砂培等无土栽培时,施用二氧化碳,效果则十分明显。再者棚室是否严密,如果到处是孔洞即使补助足够的二氧化碳,同样会很快跑到室外,作物利用率很小。阳光越强,施用二氧化碳效果越好,晴天施用二氧化碳会起到良好作用。在低温季节,每天早晨密闭时间较长的棚室,在室温较高情况下都可以补助二氧化碳。3二氧化碳的施用方法 施用二氧化碳,一般有直接