天津市北辰区温室无花果气象条件分析及生产建议

马庚雪 刘春艳 齐浩 杨宏毅 杨挺

摘   要   运用SPSS软件统计学方法对天津市北辰区无花果温室大棚内外气象要素数据进行统计分析，探索温室内空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度和光照条件在无花果生长的不同生育期特征。研究发现，北辰的气候特征基本符合无花果的生长所需，只有气温呈现冬季偏低夏季偏高的趋势，在北辰地区充分利用温室大棚的温度调控功能是保障无花果趋利避害安全生产的一项有效措施;北辰温室无花果存在坐果期和部分成熟期的温度偏高，二氧化碳浓度仅为适宜浓度的1/4～1/3等不利气象条件，建议采取相应的一些农事操作来应对和克服。

关键词    无花果;温室栽培;气象条件;生产建议;天津市北辰区

中图分类号：S663.3;S162   文献标志码：A    DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.28.024

无花果，由于其花朵不外露，故称无花果[1]，除供鲜食[2-4]、药用[5]外，还是食品化工等行业的优良原料[6]，种植产业具有良好的市场发展前景。无花果原产于亚热带地区，喜温暖干热环境，自身抵抗低温能力较差，在我国最先开始在南方种植。随着温室技术的发展，近年来，无花果在我国北方也开始大面积种植，其中，新疆阿圖什地区生产的无花果因品质优良而久负盛名。天津市北辰区是无花果的主要种植基地，主要采用温室种植。北辰无花果每年2月剪枝，3月初萌芽，3月下旬展叶，4月中旬坐果，7月初果实成熟，11月落叶，12月开始休眠。

无花果虽然属于高经济效益作物，但对环境气象条件较敏感，一旦遭遇不利气象条件，极易对产量和果实品质造成影响。目前果农种植无花果多数依靠老的生产经验，承担的生产风险较高，不利于无花果设施种植产业的推广与发展。

梁正科等研究了无花果树对光的需求，发现光饱和点较低，40 lx左右的光合作用就能达到最大值，光补偿点约1 lx[7]。艾克代·沙拉木结合新疆克州地区无花果生长发育实况，分析了当地无花果种植的适宜性气候条件，并对常见气象灾害及其防御措施进行了总结[8]。买买提江·阿不来提根据阿图什无花果的生长特点，分析无花果生产地适宜气候条件的影响，提出充分利用当地气候资源趋利避害，提高无花果品质和产量的对策[9]。古丽尼沙·卡斯木等分析了4个无花果品种的光呼吸速率（Rp）和CO2补偿点（CCP），得出布兰瑞Rp和CCP最低，在CO2饱和点条件下的最大净光合速率最高[10]。李金平等以2012年北京市从国外引进的6个普通型无花果新品种为试材，采用科研性试种、调查评估的方法，研究比较了日光温室条件下6个无花果品种的物候期、生物学特性、果实发育特性和果实品质[11]。

笔者在北辰后丁庄选择一个种植面积为1公顷的无花果基地，有针对性地分析大棚内的环境气象数据，并结合无花果生长数据，找出北辰无花果本地化生长的气象条件特征。

1 数据与方法

1.1 数据

温室内温度和湿度数据来源于HOBO便携式温湿度仪，数据采集频率为30 min一次;温室内CO2浓度、光照强度数据来源于棚内小气候站，数据采集频率为10 min一次;棚外温度和湿度数据为离后丁庄无花果基地最近的区域气象站数据;日照为北辰国家一般气象站数据。

无花果生长的生育期节点、观测时段内的棚内所有人工操作及无花果产量由种植人员提供。

数据采集时间均为2018年12月到2019年12月。

1.2 方法

运用SPSS软件统计学方法对无花果温室大棚内气象要素数据进行统计分析。

1.3 北辰气候概述

表1为北辰地区和阿图什地区的气候特点对比，可见北辰地区降水偏多，蒸发量偏少，气温日较差小而且光照时间偏短，但其他气候条件相近。

与无花果生长所需最适宜气候条件[7， 12-13]相比，北辰年降水量、年蒸发量、年日照时数、日照百分率、全年无霜期、大于5 ℃有效积温等气象要素，均符合无花果生长所需的气象条件。因为北辰气温呈现冬季偏低、夏季偏高的趋势，所以在北辰地区充分利用温室大棚的温度调控功能是保障无花果趋利避害安全生产的一项有效措施。

2 结果与分析

2.1 北辰温室无花果生育期

北辰后丁庄无花果基地种植的无花果品种为波姬红，人工观测记录的无花果生育期节点为：萌芽期3月28日—4月20日;展叶期4月21日—5月15日;坐果期5月16日—7月18日;成熟期7月19日—11月21日，其中盛果期8—10月;落叶期11月22日—12月15日;休眠期12月16日—翌年3月。

2019年无花果基地剪枝较晚，生育期比往年推迟了10～20 d，但成熟期基本持平，果熟持续期125 d，棚年产量1 936 kg。

2.2 气象要素变化特征及生产建议

2.2.1 温度、湿度

温度和湿度是无花果的重要生长因子，不仅对果树生长发育及生理活动有明显的影响，还影响果实的品质、含糖量、果形和产量。

2.2.1.1温度

北辰无花果基地温室大棚内日平均气温变化区间为-1.6～33.1 ℃，年平均气温为16.4 ℃，与最适温度相近。极端最低气温变化区间为-6.8～26.6 ℃，不易出现冻害。极端最高气温变化区间为0.4～46.1 ℃，气温偏高，值得关注。通过加装温室大棚，显著提高了最低气温，冬季气温基本符合无花果所需的生长条件，但是同时最高气温达38 ℃以上的酷热高温在4—8月期间频频出现，这是个必须关注的问题，虽然造成无花果温度灾害的主要方向是寒而不是热，但夏半年的高温酷热对无花果的生长和果品质量影响也较大。

由表2可见，无花果萌芽期和展叶期的平均最高气温比理想温度略偏高，坐果期的平均最高气温严重偏高;展叶期和成熟期的夜间最低温度比理想温度略偏低。建议果农在相应时段采取一些降温或保温措施，以使无花果树达到最佳生长状态。

1）坐果期。坐果期温度过高会降低叶片的光合作用，影响营养物质的积累，对坐果不利，此时如果水分补充不及时，还有可能造成落果。经研究发现，在坐果期，日最高气温主要出现在13：30左右，持续时间4 h以上。因此，建议果农在坐果期的中午揭开棚膜适当通风，以降低棚内温度。

2）成熟期。北辰草莓开始成熟时间在7月19日，与一般温室无花果的成熟期基本吻合。在果实成熟期，平均气温21.0 ℃。超过38 ℃的天数主要集中在7—8月，并以7月下旬和8月上旬最密集，最长连续8 d出现38 ℃以上的高温天气。虽然在水分供应充足的情况下，无花果能耐较高温度而不受热害，但连续数日高于38～40 ℃，也存在导致果实早熟和干缩的风险。经研究发现，成熟期的最高气温平均出现在13：00左右，平均持续4 h左右。建议果农根据温室内气温实际情况，在11：30—15：30采取一些适当的降温措施，例如棚顶喷淋、遮阳、在顶部和侧墙加装窗户通风，以及在通风口安装负压风机等方式为温室通气降温。成熟期平均气温日较差为18.8 ℃，气温日较差大，白天叶片可以通过光合作用制造大量的有机物质和糖分，夜间温度低，可以降低叶片呼吸作用，少消耗，有利于糖分的积累，对提高无花果产量品质是一个有利的气象条件。

3）休眠期。从12月16日开始到来年3月，在休眠期地溫一直高于0 ℃，地温从2月下旬开始逐步高于10 ℃。棚内地温条件有利于无花果在3月根系开始活动和开墩发芽。2019年休眠期棚内气温平均4.3 ℃，温室大棚在很大程度上达到了保温的效果，使无花果在适宜环境下安全过冬，没有发生冻害。在越冬前要对土壤浇足水，补充植株因秋季而消耗散发的水分，充足的水分可提高地表温度，增加植株的抗寒能力。白天9—10时要把棚室被子掀起，使植株获得充足光照，并使室内升温，16时左右要将棚室被子盖上，对温室实施保温，尽量使温室内温度平均在5 ℃左右。涂白和扎草绳也是最为常用的防寒手段，施磷钾肥同样可以增强植物自身的抗寒能力，从而防止受冻。

2.2.1.2湿度

适宜无花果生长的空气相对湿度为60%～80%，北辰全年相对湿度平均73%，萌芽期和坐果期为60%左右，展叶期最低（55%左右），成熟期最高（80%左右）。北辰的棚内空气湿度基本符合无花果的生长需求，但在成熟期也连续数天出现最高湿度100%的高湿天气。应警惕成熟期连续高湿对成熟果实造成裂果和诱发一些霉腐病害。在相对湿度较大的时段，可以通过加强通风来实现降湿，例如采取加装通风口和在通风口安装负压风机等措施。

2.2.2 CO2浓度

2.2.2.1各生育期CO2浓度对比

统计分析30 750个有效数据，计算出无花果全生育期CO2浓度均值为456.87 μmol·mol-1;极小值379 μmol·mol-1，极大值856 μmol·mol-1，均出现在成熟期。CO2浓度极大值、均值、标准差从大到小排序均为成熟期>坐果期>展叶期>萌芽期，极小值从大到小排序为萌芽期>坐果期>展叶期>成熟期。盛果期与成熟期相比，极小值相同，极大值更小，均值、标准差更大。各生育期内，CO2浓度均值都小于500 μmol·mol-1，极小值都小于400 μmol·mol-1，极大值除成熟期外都小于600 μmol·mol-1。随着生育期的推进，CO2浓度均值、极大值均逐渐增大，且增幅逐渐拉大，而极小值几乎无变化（见表3）。

古丽尼沙·卡斯木等测得布兰瑞克、日本紫果、B110、新疆早黄4个无花果品种的CO2补偿点在52～67 μmol·mol-1，CO2饱和点在1 200～1 380 μmol·mol-1[10]。北辰无花果进行光合作用时，大棚内的CO2浓度仅相当于最适CO2浓度的1/3～1/4。CO2作为绿色植物光合作用的原料，在一定范围内，其浓度越高，光合作用越旺盛。CO2不足限制了无花果的光合作用，浪费光热资源，成为大棚栽培无花果产量提高的关键制约因素。

2.2.2.2CO2浓度日变化

由表4可见，随着生育期的推进，日均最高、最低CO2浓度均越来越高，盛果期与成熟期相比，其日均最高CO2浓度更高，日均最低CO2浓度更低。

从CO2浓度日变化曲线（见图1）可以看出，大棚结构的密闭性阻断了内外气体交换，引起大棚内部CO2浓度大幅波动。夜间由于土壤和无花果的呼吸作用，CO2不断积累，日出前达到最高值;日出后随光温条件改善，无花果光合作用不断增强，CO2浓度很快降低，午后达到最低值（展叶期为午前）。

2.2.2.3CO2补偿

温室中CO2不足会使设施栽培作物的光合作用受到严重影响，从而导致作物生物产量降低[14-15]。研究表明，对温室内蔬菜进行CO2施肥，平均增产率为16.2%[16-18]，品质也有一定的改善[19-21]。因此，科学实施CO2施肥技术成为提升无花果产量和品质的有效途径。

由于CO2浓度会在日出后迅速下降，因此CO2的施用时间应在日出后不久进行，中午温室内气温升高，需通风换气，应在通风前1 h停止施用;如遇寒流、阴雨天、多云天气，因气温低、光照弱、光合作用不强，一般不施用[22]。考虑投入产出比，施放CO2的浓度上限指标应为1 000 μmol·mol-1[23]。CO2施肥的主要方法有液态CO2施放法、化学反应法、固态气肥施放法、施干冰法、施有机肥法、有机物燃烧法[24]。

2.2.3 光照

从植物本身的属性来看，无花果属于耐阴性比较强的植物，光饱和点相对较低，据相关文献[7]，40 lx左右的光照水平下，光合作用就能达到最高值，而光补偿点约为1 lx。当光照水平在上述范围内时无花果植株光照充足，光合作用不会受到影响。但无花果也喜光，在光照良好的条件下，会更有利于无花果果实着色和增加甜度，同时花芽饱满，着果率高，因此研究无花果不同生长期的过饱和光照率仍具有实际意义。

2.2.3.1过饱和光照率

将一天中光照强度大于40 lx的观测记录占所有观测记录的百分比定义为过饱和光照率。由表5可见，无花果成熟期的饱和光照率低于其他生育期，坐果期饱和光照率高于其他生育期。光照强度在成熟期最低，在展叶期最高，萌芽期和坐果期相当，为7 000 lx左右。分析原因，成熟期光照强度和饱和光照率偏低可能和阴雨天气频繁及枝叶茂密对光照的遮挡有关。

2.2.3.2成熟期光照

光照强度对无花果成熟期果实的着色有着明显的影响，直接影响无花果果实的品质和经济效益。北辰无花果成熟期光照的过饱和光照率较低，本文特针对成熟期大棚内的光照情况进行研究，选择7月19日至8月19日多阵雨的天气数据，对光照数据做9点滑动平均处理，选取每日最大值，并选取北辰一般国家气象站的日照数据作为对比数据。从图2可以看出，棚内光照与棚外日照有着良好的对应关系，当出现阴天降雨情况，棚内光照条件也迅速下降，而且成熟期枝叶茂盛，本身对光照就有一定遮挡作用，光照强度平均在5 000 lx左右。但是这种光照的减弱是否对无花果品质造成了影响，还有待进一步定量研究。

2.3 生育期其他易发气象灾害防御

2.3.1 暴雨涝渍

无花果长期处于积水重的环境，易造成落花、落果、落叶，甚至死亡，因此在夏季坐果期和成熟期，根据天气预警在暴雨或者短时强降水前要加盖棚帘，之后亦要注意做好排涝排水。

2.3.2 大风

大风会对大棚本身造成损害，给棚主造成经济损失，如果大风在破坏了大棚结构后继续，也可能使无花果植株发生倒伏，造成植株死亡。为避免风灾，减少损失，可以根据大风预警信息对棚室进行加固。

2.3.3 冰雹

冰雹在春夏季比较常见，有可能损坏大棚的棚膜，从而使无花果枝叶、果实遭到冰雹的袭击。可以在收到冰雹预警后，采取加盖被子等方式防止棚膜损坏。

3 小结

1）北辰的气候特征基本符合无花果的生长所需，只有气温呈现冬季偏低夏季偏高的趋势，在北辰地区充分利用温室大棚的温度调控功能是保障无花果趋利避害安全生产的一项有效措施。

2）分析北辰温室内温度、相对湿度、二氧化碳浓度和光照在无花果生长各生育期的特征，发现存在坐果期和部分成熟期的温度偏高，二氧化碳浓度仅为适宜浓度的1/4～1/3等不利气象条件，建议采取相应的一些农事操作来应对和克服。

3）对无花果生育期内其他易发的气象灾害，如暴雨涝渍、大风、冰雹等提出了防御建议。

4）因棚室条件有限不能做极端试验，故本文使用的无花果的一些生育期气象指标均来自文献。若要得到更准确的致灾指标，今后还需增设对比试验。

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（责任编辑：丁志祥）