设施林业丰产栽培技术研究进展
2016-12-17张云川杨帆
张云川,杨帆
(1.辽宁省生态实验林场,辽宁 朝阳 122000;2.国有建平县青松岭林场,辽宁 朝阳 122427)
设施林业丰产栽培技术研究进展
张云川1,杨帆2
(1.辽宁省生态实验林场,辽宁 朝阳 122000;2.国有建平县青松岭林场,辽宁 朝阳 122427)
摘要文章主要回顾了设施栽培的发展历史及现状,重点介绍了温室补光技术、绞缢技术等能显著促进设施林业丰产的技术措施,对设施林业未来的发展趋势进行了展望。
关键词设施林业;丰产栽培技术;补光技术;绞缢技术;研究进展
1设施栽培研究进展
设施栽培是指通过人为调控植物生长发育环境,依托塑料大棚、日光温室等栽培设施,以期达到提早或延迟植物生长周期的一种栽培方式。与露地环境相比,设施栽培可以给植物提供一个相对稳定的生长环境,使其免受干旱、降雪等自然灾害,最终达到丰产稳产的目的。
国外的设施栽培最早起源于罗马。最初,罗马人用云母片作为覆盖物,成功使黄瓜提早成熟,这也是最早的设施栽培雏形。及至20世纪70年代,美国、日本等发达国家加大投入,设施农业迅猛发展。至今,全世界的设施栽培面积已经达到400多万hm2。荷兰的玻璃温室为现代化温室的典型代表,可以自动控制温室内的光照强度、温度、空气湿度、CO2浓度等生态因子,其生产效率和自动化程度都非常高。此外,美国的全封闭式温室体系具有当今世界最先进的技术水平,它可以通过计算机远程遥控机械对温室内的植物进行作业。
我国的设施栽培始于20世纪60年代,当时主要以草帘作为覆盖材料,还处于技术水平较低的起步阶段,70年代末才出现了塑料温室。直至90年代后期,我国的设施栽培技术发展迅速,逐渐朝着集约化、规模化的方向发展。随着我国经济社会的不断发展,迄今我国仅经济林设施栽培面积已达3.7万hm2,仅山东省设施栽培面积就达0.96万hm2,辽宁省达0.48万hm2,其余面积较大的省份还有河北、河南、吉林、黑龙江等省份,栽植品种主要有冬桃、大樱桃、苹果等树种。
2丰产栽培技术研究进展
2.1 温室补光技术
光照是影响设施作物产量和质量最重要的因素,直接决定着设施林业收益的好坏。如温室条件下,红景天甙含量随光强的减弱急剧下降。又如在遮光条件下,白凤桃果实固形物含量明显减少、花青素合成量亦降低、果实不易着色。影响设施温室内的光照条件的因素主要有地理位置、温室结构和覆盖材料。一般情况下,温室内的光照强度只有露地条件的30%~70%。因此,补充光源能够弥补一定条件下温室内光照的不足,以便满足温室内植物的正常生长发育需求,提高产量和果实品质。设施林业补光措施主要有3种:一是人工直接补光;二是铺设反光幕;三是科学选择覆盖材料。
人工补光是提高温室生产水平的一项新技术,在发达国家应用较多。人工补光不仅使茄果类的作物缩短育种周期,还能增产30%左右。Karnatz和Aldwinckle对苹果在温室内的实生苗进行长日照条件下的栽培试验表明:延长日照时间可使其在1~2 a内开花[9,10]。
我国人工补光技术的开发应用较晚,这主要与我国农业整体发展水平有关。在辽宁、山东等设施农业比较发达的地区,若遭遇冬季日照时间短和连续阴雨的天气,会导致植株幼苗徒长、植株生长缓慢、虫害病害加重、果实品质和产量下降的问题。朱涛等认为,人工补光是改善温室冬季光照不足的最有效办法,采用人工补光可以延长其光照时间,促进植株生长,缩短育种周期。另外,阴雨天补充光照可以抑制幼苗病害的发生[11]。张守攻等认为补充及延长光照能够明显促进青海云杉的苗高、叶片数、侧芽数等,通过补光处理,可以防止云杉1年生苗早期封顶,很大程度上提高了苗木的生长量,为其强化育苗提供了参考。如果光照强度足够高,能够使实生苗接近最大净光合速率[12]。
2.2 绞缢技术
目前,国内外的果树研究者基本认同这一观点:对植株主干进行绞缢处理可以达到促进其提早开花结实的目的。理论依据主要有2点:
其一是可以降低植株对根系碳水化合物的供给,控制根系的生长。但由于皮层未全面割断,碳水化合物仍能够少量向下运输,使根系保持一定的活力,而根系吸收的水分及养分还可以通过木质部向上输送,保证了植株开花挂果的需求。如杜兰英等以“华仲6号”果用杜仲良种为试验材料,研究不同环剥与环割强度对杜仲生长结果的影响。研究结果表明:杜仲采用不同的环割或环剥处理,对其在翌年的生殖生长及营养生长都有显著影响,在单株的产胶量和产果量上也有显著提高[13]。夏小曼等为研究灵山县妃子笑荔枝在不良天气下增产的方法,对即将进入花芽分化期的试验材料进行了螺旋状环剥。结果表明:在气温均偏高于历年同期的冬季、春季或长时间阴雨及低温等不良天气条件下,螺旋状环剥处理的妃子笑荔枝都可以获得比较高的果实产量,说明螺旋状环剥是在不良天气下使妃子笑荔枝增产的有效方法[14];
其二是中断了光合有机物质向下运输,增加上部枝叶的营养含量,为花芽分化及开花结果提供了更丰富的有机营养,有助于促进其提早结束童期,早花早实[14]。如徐文荣认为,对早香柚的主干和主枝进行绞缢处理,均对其成花有明显的促进作用,其对树体生长发育的影响小且促花效果好[15]。周咏梅等以“台农一号”杧果为试验材料,研究环剥对其早花早实的影响。分别对其主干进行螺旋环剥、环剥、环割等3种处理。试验得出:营养生长比较旺盛的幼树,在定植2 a后可以通过对其主干进行环割的处理方式提前坐果,3 a后可以用在主干上环剥的方法促花[16]。吴定尧等在对不同环剥形式对荔枝成花的影响试验中发现,环剥、螺旋环剥及环割处理均对幼龄糯米糍荔枝有明显的促花效果,处理的枝条成花率分别为63.4%、78.7%、82.3%,而对照仅为11.5%[17]。
除增产外,绞缢处理还能显著提升果实品质。Fernadez通过对早熟桃和油桃进行绞缢处理,发现其对促进桃果实的成熟,增大果实有显著的效果[18]。Luciano对日本李在树干进行绞缢处理后,其果实的成熟期提前,可滴定酸含量下降、可溶性固形物含量增加、果实硬度下降。
3小结
综上所述,迄今国内外学者对设施林业丰产栽培技术已经进行了很多的研究,补光与绞缢等措施能显著促进植株早花早实、增加果实产量及提升果品品质已得到学术界公认。随着科学技术的不断进步,节能光源也日益普及,这可以大大降低人工补光的前期投资,这些措施将会逐步为农业工作者所接受,温室人工补光技术措施的应用前景也将越来越广阔。此外,科学合理的施肥,因“树”制宜的采取修剪措施,选育“新奇特”经济林品种等也是促进设施林业提档升级、增加林农收入的有效途径。
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作者简介:张云川(1985-),男,辽宁朝阳人,大学,助理工程师,主要从事森林培育工作.
收稿日期:2015-10-23
中图分类号:S625.52
文献标识码:A
doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.01.028
文章编号:1005-5215(2016)01-0071-02