摘要:果树的设施栽培是果树栽培的重要分支,解决了果品淡季的市场供应问题。设施栽培与露地栽培环境不同,导致设施栽培果树的生长发育规律不同于露地栽培果树,具体表现在树势、营养吸收、营养分配、内源激素、果实发育和果实品质等方面。桃是设施栽培的重要树种,针对桃设施栽培的条件,从品种选择、环境调控、营养调控等方面综述桃设施栽培的研究进展。
关键词:桃;设施栽培;研究进展;品种;环境因子;营养调控
中图分类号: S662.104 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0162-05
收稿日期:2013-10-28
基金项目:国家科技支撑计划(编号:2011BAD12B02-3);公益性行业(农业)科研专项(编号:200903044-6)。
作者简介:李勇(1988—),男,山东临沂人,硕士研究生,主要从事果树生理学研究。E-mail:jay20075267@163.com。
通信作者:方伟超,副研究员,主要从事果树种质资源研究。E-mail:weicaof@sina.com。果树设施栽培是指利用温室、塑料大棚或其他设施,通过改变或控制果树生长发育的环境因子,包括光照、温度、水分、CO2、土壤条件等,达到果树生产目标的人工调节。设施栽培目的在于调节果实的成熟期,进而改变果品的上市时间,实现果品生产淡季的供应,获取经济利润。设施栽培技术已有100多年的历史,20世纪80年代由于小冠整形和矮化、密植栽培的推广,加之果品淡季的高额经济利润,促进了设施栽培果树迅猛发展。经过近30多年的发展,如今果树的设施栽培已成为果树栽培学的一个重要分支,并且栽培技术正逐步提高。果树的设施栽培技术以日本最为先进,意大利、荷兰、加拿大、比利时、罗马尼亚、美国等国也有较大的种植面积,而我国果树设施栽培起步较晚[1]。
我国的果树设施栽培始于20世纪50年代,在此后的20年间几乎停滞不前,到70年代葡萄塑料薄膜日光温室栽培成功,随后塑料大棚试验种植成功,此后果树塑膜大棚及温室栽培在辽宁、山东、河北、河南、安徽等省逐步开始试验、推广和应用。近年来,由于淡季果品的高利益驱动,同时随着果树“矮密早”栽培技术的发展、设施材料的改进和市场经济体制的确立,我国果树设施栽培发展迅速。据统计,目前我国设施栽培的果树面积已超过50 000 hm2,其中,山东果树设施栽培面积最大,面积将近20 000 hm2,辽宁、河北、河南、北京等也有大面积栽培。其中栽培最多的是草莓(约占60%)和葡萄(约占20%),其次为桃、油桃、李、杏、樱桃、柑橘、枣、无花果和枇杷等[2]。
根据生产目的不同,可以将设施栽培分为促早栽培、延迟栽培、避雨栽培、抗灾栽培等,其中促早栽培是目前国内果树设施栽培的主要形式。桃树的促早栽培可以起到提前10~50 d成熟的效果,而延迟栽培可以延迟10~30 d成熟,从而大大延长了果品的供应期。避雨栽培的主要目的在于防止雨水造成的裂果危害。根据设施栽培的形式又可以分为简易的表面覆盖设施和高度自控化的温室、塑料大棚等[3]。另外,设施栽培还可以避开早春倒春寒的危害,有效控制病虫的危害,有利于生产优质果品。目前可以用于设施栽培的树种有35种,其中落叶果树有12种,常绿果树有23种[2]。由于桃的果实不能长期贮藏、生产期短、树体较小及市场的需求大等因素,使得桃被认为是设施栽培最有价值的树种之一。对桃设施栽培的品种选择、环境因子调控和营养调控的研究进展进行综述,为桃设施栽培的相关研究提供参考。
1桃设施栽培的品种选择
由于设施栽培的温度、光照、CO2浓度、湿度等环境条件与露地不同,设施栽培的品种选择与露地栽培有一定的差异,设施栽培品种选择的基本原则是具备需冷量较低、花粉量大、自花结实率高、早熟、优质、丰产、耐弱光、耐湿、抗病等特性,另外季节差价大也是考虑的重要因素之一。目前应用于设施栽培的桃品种很多,如中油桃4号、中油桃5号、中农金辉、早红2号、曙光、丽春、早红珠、华光、中农金硕、五月火等油桃品种,春雪、春蜜、春美、春艳、沙红等桃品种和早露蟠桃、早黄蟠桃、瑞蟠13号、瑞蟠14号、蟠桃皇后等蟠桃品种[4-7]。我国设施栽培品种多数是由露地栽培的早熟品种中选择而来,还没有设施专用品种[8]。低需冷量品种的育种工作已经取得一定的进展,适宜设施栽培的低需冷量品种日益增多。
2设施栽培的环境因子
2.1休眠与需冷量
冬季休眠是果树的芽或其他器官生长暂时停顿,仅维持微弱的生命活动周期,是对不良环境的生物学适应。自然状态下,只有经历过一定时期的低温积累才能打破休眠恢复生长,这一低温时期称为需冷量(chilling requirement,CR)。需冷量是落叶果树设施栽培技术的关键生物学因子,需冷量有不同的估算模型,有低于7.2 ℃模型、0~7.2 ℃模型(不包括0 ℃)、犹他模型和动态模型等,但是目前没有一个适应所有树种的需冷量估算模型。王力荣等通过450余份桃品种需冷量进行不同评价模型比较,发现桃品种需冷量评价选用0~7.2 ℃估算模型较为适宜[9]。桃需冷量集中分布在700~950 h,不同生态型品种的桃需冷量不同[10],同一品种的花芽和叶芽的需冷量也不一致,一般桃树花芽的需冷量大于叶芽[11]。需冷量与萌芽开花密切相关,需冷量低的品种开花时间较早,反之则晚[12]。需冷量的控制机制目前还不明确,高东升等研究表明,根系在低温需求进程中起调控作用,与地上低温同步的根系高温减少了花芽的需冷量,而根系低温则没有效果[11]。也有研究表明,短时高温可以打破果树的休眠,把苹果的休眠短枝浸泡于45 ℃水中进行水浴,可解除休眠,这可能与热激蛋白的作用有关[13]。除了需冷量之外,需热量也是设施栽培的重要生物学因子,是决定开花时间的重要因素。需热量是一个可变因子,适当增加低温积累量可以减少相对应的需热量,果树提早开花;如果需冷量没有得到满足,则表现为需热量的相对增加,开花时间延迟。