張云川,楊帆
(1.遼寧省生態(tài)實驗林場,遼寧 朝陽 122000;2.國有建平縣青松嶺林場,遼寧 朝陽 122427)
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設施林業(yè)豐產栽培技術研究進展
張云川1,楊帆2
(1.遼寧省生態(tài)實驗林場,遼寧 朝陽 122000;2.國有建平縣青松嶺林場,遼寧 朝陽 122427)
摘要文章主要回顧了設施栽培的發(fā)展歷史及現狀,重點介紹了溫室補光技術、絞縊技術等能顯著促進設施林業(yè)豐產的技術措施,對設施林業(yè)未來的發(fā)展趨勢進行了展望。
關鍵詞設施林業(yè);豐產栽培技術;補光技術;絞縊技術;研究進展
1設施栽培研究進展
設施栽培是指通過人為調控植物生長發(fā)育環(huán)境,依托塑料大棚、日光溫室等栽培設施,以期達到提早或延遲植物生長周期的一種栽培方式。與露地環(huán)境相比,設施栽培可以給植物提供一個相對穩(wěn)定的生長環(huán)境,使其免受干旱、降雪等自然災害,最終達到豐產穩(wěn)產的目的。
國外的設施栽培最早起源于羅馬。最初,羅馬人用云母片作為覆蓋物,成功使黃瓜提早成熟,這也是最早的設施栽培雛形。及至20世紀70年代,美國、日本等發(fā)達國家加大投入,設施農業(yè)迅猛發(fā)展。至今,全世界的設施栽培面積已經達到400多萬hm2。荷蘭的玻璃溫室為現代化溫室的典型代表,可以自動控制溫室內的光照強度、溫度、空氣濕度、CO2濃度等生態(tài)因子,其生產效率和自動化程度都非常高。此外,美國的全封閉式溫室體系具有當今世界最先進的技術水平,它可以通過計算機遠程遙控機械對溫室內的植物進行作業(yè)。
我國的設施栽培始于20世紀60年代,當時主要以草簾作為覆蓋材料,還處于技術水平較低的起步階段,70年代末才出現了塑料溫室。直至90年代后期,我國的設施栽培技術發(fā)展迅速,逐漸朝著集約化、規(guī)?;姆较虬l(fā)展。隨著我國經濟社會的不斷發(fā)展,迄今我國僅經濟林設施栽培面積已達3.7萬hm2,僅山東省設施栽培面積就達0.96萬hm2,遼寧省達0.48萬hm2,其余面積較大的省份還有河北、河南、吉林、黑龍江等省份,栽植品種主要有冬桃、大櫻桃、蘋果等樹種。
2豐產栽培技術研究進展
光照是影響設施作物產量和質量最重要的因素,直接決定著設施林業(yè)收益的好壞。如溫室條件下,紅景天甙含量隨光強的減弱急劇下降。又如在遮光條件下,白鳳桃果實固形物含量明顯減少、花青素合成量亦降低、果實不易著色。影響設施溫室內的光照條件的因素主要有地理位置、溫室結構和覆蓋材料。一般情況下,溫室內的光照強度只有露地條件的30%~70%。因此,補充光源能夠彌補一定條件下溫室內光照的不足,以便滿足溫室內植物的正常生長發(fā)育需求,提高產量和果實品質。設施林業(yè)補光措施主要有3種:一是人工直接補光;二是鋪設反光幕;三是科學選擇覆蓋材料。
人工補光是提高溫室生產水平的一項新技術,在發(fā)達國家應用較多。人工補光不僅使茄果類的作物縮短育種周期,還能增產30%左右。Karnatz和Aldwinckle對蘋果在溫室內的實生苗進行長日照條件下的栽培試驗表明:延長日照時間可使其在1~2 a內開花[9,10]。
我國人工補光技術的開發(fā)應用較晚,這主要與我國農業(yè)整體發(fā)展水平有關。在遼寧、山東等設施農業(yè)比較發(fā)達的地區(qū),若遭遇冬季日照時間短和連續(xù)陰雨的天氣,會導致植株幼苗徒長、植株生長緩慢、蟲害病害加重、果實品質和產量下降的問題。朱濤等認為,人工補光是改善溫室冬季光照不足的最有效辦法,采用人工補光可以延長其光照時間,促進植株生長,縮短育種周期。另外,陰雨天補充光照可以抑制幼苗病害的發(fā)生[11]。張守攻等認為補充及延長光照能夠明顯促進青海云杉的苗高、葉片數、側芽數等,通過補光處理,可以防止云杉1年生苗早期封頂,很大程度上提高了苗木的生長量,為其強化育苗提供了參考。如果光照強度足夠高,能夠使實生苗接近最大凈光合速率[12]。
目前,國內外的果樹研究者基本認同這一觀點:對植株主干進行絞縊處理可以達到促進其提早開花結實的目的。理論依據主要有2點:
其一是可以降低植株對根系碳水化合物的供給,控制根系的生長。但由于皮層未全面割斷,碳水化合物仍能夠少量向下運輸,使根系保持一定的活力,而根系吸收的水分及養(yǎng)分還可以通過木質部向上輸送,保證了植株開花掛果的需求。如杜蘭英等以“華仲6號”果用杜仲良種為試驗材料,研究不同環(huán)剝與環(huán)割強度對杜仲生長結果的影響。研究結果表明:杜仲采用不同的環(huán)割或環(huán)剝處理,對其在翌年的生殖生長及營養(yǎng)生長都有顯著影響,在單株的產膠量和產果量上也有顯著提高[13]。夏小曼等為研究靈山縣妃子笑荔枝在不良天氣下增產的方法,對即將進入花芽分化期的試驗材料進行了螺旋狀環(huán)剝。結果表明:在氣溫均偏高于歷年同期的冬季、春季或長時間陰雨及低溫等不良天氣條件下,螺旋狀環(huán)剝處理的妃子笑荔枝都可以獲得比較高的果實產量,說明螺旋狀環(huán)剝是在不良天氣下使妃子笑荔枝增產的有效方法[14];
其二是中斷了光合有機物質向下運輸,增加上部枝葉的營養(yǎng)含量,為花芽分化及開花結果提供了更豐富的有機營養(yǎng),有助于促進其提早結束童期,早花早實[14]。如徐文榮認為,對早香柚的主干和主枝進行絞縊處理,均對其成花有明顯的促進作用,其對樹體生長發(fā)育的影響小且促花效果好[15]。周詠梅等以“臺農一號”杧果為試驗材料,研究環(huán)剝對其早花早實的影響。分別對其主干進行螺旋環(huán)剝、環(huán)剝、環(huán)割等3種處理。試驗得出:營養(yǎng)生長比較旺盛的幼樹,在定植2 a后可以通過對其主干進行環(huán)割的處理方式提前坐果,3 a后可以用在主干上環(huán)剝的方法促花[16]。吳定堯等在對不同環(huán)剝形式對荔枝成花的影響試驗中發(fā)現,環(huán)剝、螺旋環(huán)剝及環(huán)割處理均對幼齡糯米糍荔枝有明顯的促花效果,處理的枝條成花率分別為63.4%、78.7%、82.3%,而對照僅為11.5%[17]。
除增產外,絞縊處理還能顯著提升果實品質。Fernadez通過對早熟桃和油桃進行絞縊處理,發(fā)現其對促進桃果實的成熟,增大果實有顯著的效果[18]。Luciano對日本李在樹干進行絞縊處理后,其果實的成熟期提前,可滴定酸含量下降、可溶性固形物含量增加、果實硬度下降。
3小結
綜上所述,迄今國內外學者對設施林業(yè)豐產栽培技術已經進行了很多的研究,補光與絞縊等措施能顯著促進植株早花早實、增加果實產量及提升果品品質已得到學術界公認。隨著科學技術的不斷進步,節(jié)能光源也日益普及,這可以大大降低人工補光的前期投資,這些措施將會逐步為農業(yè)工作者所接受,溫室人工補光技術措施的應用前景也將越來越廣闊。此外,科學合理的施肥,因“樹”制宜的采取修剪措施,選育“新奇特”經濟林品種等也是促進設施林業(yè)提檔升級、增加林農收入的有效途徑。
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作者簡介:張云川(1985-),男,遼寧朝陽人,大學,助理工程師,主要從事森林培育工作.
收稿日期:2015-10-23
中圖分類號:S625.52
文獻標識碼:A
doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.01.028
文章編號:1005-5215(2016)01-0071-02