鲁西平原设施火龙果种植的气候适应性分析
2019-10-21李晶赵春芳
李晶 赵春芳
鲁西平原设施火龙果种植的气候适应性分析
李 晶,赵春芳
阳谷县气象局,山东阳谷 252300
摘要 结合近年来对设施火龙果生育期的观测数据,通过对设施大棚内小气候条件与火龙果生长所需的气候条件进行对比分析,可知鲁西平原地区设施大棚内种植火龙果所需的光照、水分等气候条件满足火龙果的生长。温度是影响火龙果产量的主要气象因子。通过人工干预,提高秋季设施内温度,可延长火龙果结果季,使火龙果产量倍增。冬春季的低温冷害、汛期的暴雨洪涝等是设施火龙果主要气象灾害。
关键词火龙果;温室大棚;气候适应性;鲁西平原
中图分类号:S667.9;S162.2文献标识码:A文章编号:2095-3305(2019)03-042-03
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.016
火龙果属仙人掌科量天尺属植物,又称红龙果、龙珠果、仙蜜果、玉龙果。火龙果不但含有丰富的维生素和水溶性膳食纤维,还含有特殊的植物性白蛋白和花青素,因此也被称为“吉祥果” 或 “长寿果”,有着较好的经济效益[1]。
火龙果属于涼性水果,在自然状态下,果实于夏秋成熟,味甜,多汁[2]。近年来,北方地区积极在设施大棚内引种火龙果,取得了较好的经济效益。通过火龙果生长适宜的气候条件与鲁西平原地区设施大棚内小气候条件的对比分析,得出鲁西平原地区设施大棚内的气候条件适宜火龙果一般生育所需,从而为在鲁西平原设施大棚推广火龙果种植提供科学参考。
1材料与方法
1.1试验材料
1.1.1设施大棚为坐北朝南,北墙高5 m,东、西墙厚2 m,南北宽11 m,东西长120 m的半面坡式结构,覆盖材料内层为聚乙烯膜无滴膜,外层为草帘。晴好天气时日出后揭开草帘,日落前覆盖草帘。温室顶部设有通风口,根据棚内温度决定是否通风。
1.1.2试验仪器无锡气象仪器科技有限公司生产的8要素型小气候自动观测仪。
1.2试验方法
选取2014—2017年2—10月设施大棚内的火龙果生长季每小时正点温度资料。对比气候数据选取距该棚6.5 km,且气候条件相似的阳谷国家一般气象站同期观测资料。鲁西平原地区气候数据则以阳谷县国家一般气象站1961—2017年气候统计资料代替。
温室内试验于2014—2017年在聊城市阳谷县谷丰源农业科技园温室大棚内进行。试验仪器安装在温室内正中央距地面1.5 m处,能够满足温室内小气候的观测。观测项目为棚内的气温、相对湿度、CO2浓度、光合有效辐射以及地表以下10 cm和20 cm的地温。采用Excel 2010和DPS 7.5统计软件对3年的观测数据进行统计、处理和分析。
2火龙果所需气候条件与设施火龙果棚内气候条件对比分析
2.1火龙果所需温度条件及设施大棚温度
火龙果最适生长的温度为25~35℃,当环境温度低于10℃或高于38℃都会以休眠方式来抵御。
通过对1961—2017年的气候资料统计,鲁西平原年平均温度13.6℃,冬季平均温度在0℃左右,57年来最低气温可达-22.7℃;夏季最高温度41.8℃,日最高气温35℃的高温天数平均为18.8 d,最多49 d,最少5 d。可见鲁西平原冬季低温不利于火龙果越冬;夏季高温天数偏多,不利于火龙果生产,影响产量。深秋季节和冬季棚内气温偏低,不能满足火龙果发育的需要。根据观测数据统计可知,冬季阴雨天棚内与棚外温差在5~8℃,晴朗好天气时,棚内外温差在10~12℃,尤其大棚边缘位置温度会更低,不利于火龙果安全越冬(图1)。
2.2火龙果对光照的需求及大棚光照条件
火龙果喜光,充足的光照条件有利于其生长以及果实品质的提高,适宜的光照强度在8 000 lx以上,若最低光照低于2 500 lx,则对营养积累、果实品质有明显的影响[7-9]。
根据鲁西平原57年资料统计,年平均日照时数为2 388.9 h,最低日照时数1 963.8 h,最高日照时数2 874.1 h,波动范围在20%~30%。日照时数以夏季最多,平均为663.8 h,占全年日照时数的27.8%,冬季日照时数最少,平均474.2 h,占全年日照时数的19.9%。一般晴天时设施大棚阳光透射率可达65%~75%。设施火龙果生长结果主要在夏、秋2个季节,鲁西平原地区设施大棚日照条件总体符合火龙果生长需求。
2.3火龙果对水分需求及大棚中空气相对湿度
火龙果作为热带植物,对水分要求不高,较耐旱。但必要的水分仍是其快速、健康生长及高产所需的条件,适量的供水在生产实践上也是需要的。实践证明,火龙果在夏季干旱时期每7 d应有1 kg水分摄入,夏季高温和过于干旱会诱发其休眠从而停止生长。火龙果耐旱但不耐空气潮湿,环境相对湿度较高时不仅会诱发红蜘蛛,还会引发一些生理病害[10-11]。
统计分析聊城市1961—2017年的资料可知,聊城市年平均相对湿度为67.3%,最高相对湿度为80.0%,最低相对湿度57.2%。而设施大棚由于封闭的原因,导致内外空气流通不畅,棚内平均相对湿度可达95%左右,全天几乎处于饱和状态(图2)。通常情况下设施大棚内平均相对湿度较外界高20%左右,而冬季平均相对湿度偏高更为明显,通常较外界高30%以上。由于棚内相对湿度较高,极易诱发红蜘蛛和火龙果烂根病害。
2.4大棚内CO2浓度变化
CO2是火龙果进行光合作用的原料之一,当CO2浓度过低时,光合作用就会受到抑制,影响物质的积累。然而大棚内CO2,在作物生长季内,晴天时CO2浓度日变化呈U型,日出前高达500~600 mg/kg,中午最低为150 mg/kg左右,而大气中的CO2浓度仅为350 mg/kg。这主要是由于夜间呼吸作用放出CO2,使CO2逐渐积累, 日出后光合作用增强,CO2逐渐被消耗了,因大棚的隔离不能与外界进行自由交换,因此中午前后要及时通风或人工补充CO2。有关试验证明,增加CO2浓度,不仅能促使作物的生长发育,还能提高其产量和品质[12]。
3主要气象灾害
火龙果为热带、亚热带水果,喜光耐阴、耐热耐旱、喜肥耐瘠。在温暖湿润、光线充足的环境下生长迅速,春夏季露地栽培时应多浇水,使其根系保持旺盛生长状态,在阴雨连绵天气应及时排水,以免感染病菌造成茎肉腐烂。
火龙果耐0℃低温和40℃高温,生长的最适温度为25~35℃。为保证其常年生长和多次结果,尽量达到适宜温度20~30℃,北方种植必须建温室大棚。夏季可不揭掉塑料膜,但必须通风。火龙果园不必翻耕,及时剪除杂草即可。
3.1冬春季低温冻害
火龙果怕冻不耐低温,当环境温度低于8℃时会有冻伤。在鲁西平原地区冬季平均气温0℃,春季平均气温14.2℃,冬季极端最低温度最低可达-20℃,即使在设施大棚内,温度也可能在5℃以下。低温会导致火龙果冻伤,接近棚边缘的果樹可能被冻死。
3.2渍涝
火龙果较耐旱,不喜欢潮湿的环境。长时间积水,会造成火龙果烂根,从而导致减产或死亡,在连阴雨天气应及时排水,以免感染病害造成果树死亡。鲁西平原主要汛期在6月中旬至9月上旬,正逢火龙果生长旺季,降水量相对集中,容易发生涝害,对生产有较大威胁
3.3大风冰雹
从历史资料统计来看,阳谷县3—10月都有可能受大风影响,其中最多的是8月,其次是9月。往往大风天气夹杂着暴雨和冰雹,易形成涝灾和雹灾,大雨往往会造成雨水倒灌,导致设施大棚被淹,对设施火龙果造成灾害。
4结论与讨论
通过对鲁西平原地区的气候特点,设施大棚内小气候及火龙果生产所需气候的对比分析,发现在鲁西平原地区设施大棚引种火龙果,实践证明气候条件是可行的。在光温水等气象因子中,温度是主要影响因子。深秋时节,在做好保温前提下适度供暖,可使火龙果延长结果季,从而提高产量;冬季供暖可抵御严寒,确保火龙果安全越冬;夏季遇到连续的高温酷热天气,及时放风并加遮阳网,长时间强日照高温,可能会导致枝条灼伤。设施大棚内的种植区地势一般较外部环境低0.5~1.0 m,汛期降水较多时大棚内经常由于倒灌导致火龙果受涝灾,应提前做好设施内排水。鲁西平原地区平均每年出现3.6 d大风,应搭建好牢固的棚架,做好设施大棚的防风和排水,防范因大风带来的暴雨冰雹对设施火龙果造成的气象危害。
综上,只要加强火龙果越冬期低温冻害的防范措施,防风排涝设施建设,以及田间管理,鲁西平原地区大棚引种种植火龙果可以取得较大的经济效益,有推广价值。
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责任编辑:郑丹丹