江苏沿海果桑智能化设施栽培技术研究

2013-03-31孙孝龙

蚕桑茶叶通讯 2013年4期

孙孝龙

(盐城生物工程高等职业技术学校 224051)

果桑为桑科桑属植物，落叶乔木或灌木，喜光喜温，冬季能耐－15℃左右低温，对土壤要求不高，从广东到黑龙江，从山东到新疆均可种植，露天、大棚、盆栽均可。在江苏沿海，每年桑果自然成熟期为5月上中旬，且桑果上市时相对集中，后期又因樱桃、枇杷、西瓜等水果上市，大大影响了桑果鲜销的价格。另外，鲜桑果容易变质，不易贮存，一直是困扰果桑高效栽培与经营的难题。2010年以来，在江苏省如皋市、东台市、射阳县等地蚕区，笔者通过与盐城市蚕桑丝绸研究所、各试验点蚕桑技术指导站、盐城思源网络科技公司等单位合作，以露地立体栽植、塑料大棚、智能温室等多种模式进行果桑设施栽培试验和调查。通过智能温室果桑栽培技术，桑果可提前上市28～50天，价格分别在10～30元/kg，直接桑果收益在1．5万～4．5万元/亩，若综合利用桑果、桑叶、桑枝以及桑园空间等资源，亩效益可达6万元。可见，果桑智能化设施栽培技术的研发和推广，能显著提高桑园单位面积的经济效益，增强市场应变能力和抗风险能力。

1 果桑设施栽培模式创新

根据江苏沿海的地理和生态特点，综合运用光学、物理学、材料学、计算机科学等多学科的知识，通过产、学、研、推等多单位的合作研究，开发和推广智能化温室果桑栽培模式，从温室大棚构造、采光通风、温湿度控制、肥气管理、栽培技术改进、物联网技术应用等多方面深入试验研究，探讨果桑高效设施栽培技术，开发并抢占果桑生产与经营的市场领域与份额，提高果桑设施栽培效益。同时，通过研究和开发果桑一年多次结果的习性，推广果桑延缓栽培、一年两熟栽培、间作套种立体栽培等新模式和技术，探讨果桑智能化设施栽培以及复合经营的模式和方法。

2 果桑设施栽培技术

为适应温室高效栽培，避免直接挖穴定植，应做好挖壕沟整地定植的果桑栽植处理，以提高果桑单株结实量和产叶量。应注重树型矮化养成，果桑树体多采用矮小树形，如细长纺锤形、主干形、空心“C”形等，使果桑叶面积指数控制在6～9之间，促进桑叶、桑果协调生长，提高桑果的品质和产量。及时疏花定果，保证桑果品质。因果桑智能化设施栽培投资大，也可以通过间作套种提高温室前期效益。同时，加强桑果采摘后的夏秋季管理，采叶护树，增强树势，促进养蚕利用以及第二年桑果生长。

3 智能化温室环境控制系统

一是确定果桑温室栽培各阶段的温、湿度等环境因子的标准参数。首先，要满足果桑休眠生理的低温需求，使其解除自然休眠。如应用反保温处理技术，充分利用晚秋、初冬夜间的低温，使温室内的温度下降，尽早解除果树的休眠，盐城地区一般从1月底2月初开始密闭升温为宜。其次，从升温至花期前后气温管理，控制在白天气温20～25℃，夜间气温在5～10℃，提早开花，提高果桑坐果率，为设施果桑高产优质奠定基础。再者，果实发育后期，最适温度25℃左右，最高不超过30℃。1～2月是全年温室温度最低的时期，也是温室果桑开花期，晚上要加盖草帘或通过自动化加温措施使夜温保持10℃以上。室内的湿度，在覆膜升温后为80% ～85%，开花期为55% ～60%，谢花后至果实膨大期为80% ～85%，果实着色期保持70% ～80%。还要特别注意，果桑坐果期，若湿度太大，加上高温，会引起枝叶徒长，引起大量落果，要及时通风排湿加温，注意通风换气。

二是采用智能化的温度、湿度、气流等温室环境因子的物联网控制技术。根据江苏沿海地域、气候、光照、生态等条件，选取适合江苏沿海的设施农业智能化温室管理系统，如在果桑栽培的温室使用“思源农业智能信息管理系统”，可以由计算机作为控制中心，将温室的各项果桑栽培环境参数通过传感器输入计算机管理系统，进行自动监测与远程控制。智能化控制系统中的调控装置采用不同功能的传感器，准确采集设施内室温、叶温、地温、室内湿度、土壤含水量、溶液浓度、CO2浓度等参数，通过数字电路转换后传回信息中心，并对数据进行统计分析和智能化处理后显示出来，根据果桑生长所需最佳条件，由信息管理系统发出指令，使有关系统、装置及设备有规律运作，将室内温、光、水、肥、气等诸因素综合协调到最佳状态，确保果桑生长发育科学、有序、规范、持续地进行。思源农业信息管理系统以远程微电脑温室综合控制器做为智能温室的核心，用于温室环境自动检测和控制装置，除了可监控温室的温湿度、自动通风、降温排湿，还可检测地温。信息管理系统还可对果桑栽培的环境数据实时监控，控制器与计算机连接，实现多点远距离测控和调节。

三是预防自然灾害和突发事件。果桑温室栽培时期，常常受到暴风、降雪、冰雹、晚霜、暴雨等自然灾害和停电、设备损坏等突发事故，要及时维护网站系统，确保智能化果桑栽培的信息管理系统运行畅通，为果桑栽培高产、稳产、优质、高效服务。

4 土壤改良与施肥管理

针对沿海滩涂温室土壤板结、盐害严重的土壤特点，可进行高温闷棚，利用水的导热性高于土的特点，保证土壤耕作层达到更高的温度，不仅净化土壤，灭虫灭菌，更能充分腐熟土壤内有机肥，提高吸收利用率。通过增加土壤有机质含量，促使次生盐渍化土壤脱盐，能够改善土壤团粒结构，培养有益微生物群落，从而改善土壤环境。与普通桑树相比，叶果兼用的果桑更应注重施肥质量，强调氮、磷、钾配方施肥。果桑设施栽培推广使用秸秆生物反应堆施肥技术，利用农作物秸秆作原料，通过微生物菌种作用，将作物秸秆分解、转化成果桑所需的 CO2、热量、抗病原微生物孢子、酶、有机和无机养料等，进而改善果桑生长环境，提高桑叶光合效率，促进果桑生长发育。试验表明，该项技术可减少落果20%，增加桑果产量13%以上，促进果桑成熟期提前5～8天。同时，应用秸秆生物反应堆技术还可以减少化肥、农药的使用量，提高水分利用率，有效提高温室地温，增加CO2浓度，增强作物抗性，而且，秸秆腐烂后残存粗纤维，使土壤变得疏松透气，明显改善土壤结构，促进果桑根系的生长。

5 气体调节与有害气体控制

果桑设施栽培常因密封和覆盖导致光照较弱、CO2浓度降低，造成果桑光合同化生产力的降低，进而降低了产量，但这方面的缺陷可通过提高设施内CO2浓度，从而提高光合效率作为补偿。CO2施用的方法有燃烧法、机械送入法、CO2气肥发生法等。CO2施用的关键时间是果实膨大期与花芽分化盛期。同时为了提高设施桑果的品质，可在合理修剪保证通风透光的基础上，行间铺反光膜，挂反光幕，增加温室内光照强度。实验证明，在温室内，晴天CO2浓度宜控制在1 000～1 500 ul/L，阴天以500～1 000 ul/L为宜。若不及时补充CO2，光合作用将受到阻碍，合成物质下降，影响果桑正常生长发育。因此，利用温室大棚提供的相对封闭的空间，利用有机肥分解释放CO2、温室顶部放风的同时补充CO2、作物呼吸作用释放的CO2、或人工施用CO2，进行CO2补充施肥，将温室内的CO2浓度提高到大气中含量的3～7倍，可大幅度提高设施内桑果的产量和品质。在智能温室大棚的通风换气时，主要通过顶部开口通风，避免两边开缝通风，既有利于温度均衡调节，也防止CO2浓度快速降低。气体调节的同时，要注意防止温室棚内 NH3、NO2、CO、SO2、C2H4、Cl2等有害气体对果桑生产的危害。