设施栽培在石榴生产上的应用

刘程宏，柴丽娜，郑华魁，王 珂

(郑州市农林科学研究所，河南 郑州 450000)

果树设施栽培是一种利用特定设施为果树提供适宜的生长环境，使其在原本不适或不利的生长条件下仍能较好生长并获得预期收益的栽培措施，利用设施栽培，可促使果品质量可控，果树生产实现提前(促成)或延后(延迟)成熟甚至一年结果多次以更好适应市场需求，同时实现较高的经济收益。

石榴因其营养美味且寓意极好广受民众喜爱，在我国虽分布较广，适应性也很强。但石榴在我国多为露地栽培，因而其生长很大程度上受自然因素的影响制约，秋冬季节的温度骤变或异常低温及春季偶发的倒春寒，都易造成石榴冻害，因此，在我国北方发展石榴产业，首要面对的障碍就是应对低温考验、解决冻害难题；而在我国南方，石榴会面临花期多雨、夏季强光、高温、高湿等问题，对石榴开花、坐果、果实生长极为不利。因此，发展利用设施栽培对于促进石榴生产意义重大。

1 设施栽培及其应用

设施栽培是一种人为设置的用于保护植物生长的特殊栽培模式，其应用于果树生产的历史已逾百年[1]，20世纪80、90年代，果树设施栽培在我国发展起来[2]，用于设施栽培的果树种类也越来越多，在草莓上设施栽培应用最多，然后是葡萄、桃，在梨、无花果、猕猴桃、石榴等其他果树中也有少量应用[3]。我国的果树设施栽培存在相对集中、规模发展的特点，相应的栽培技术也日趋成熟，且应用的植物种类和栽培模式也日趋多样化[4]，但设施栽培在石榴生产上的应用和推广还较少，有待进一步深入研究。

2 设施栽培对石榴生产的意义

较之露地栽培，设施栽培可通过人工调节的方式为果树提供更适宜生长的环境条件，避免石榴在气温骤降或极度寒冷时发生的冻害，还可通过对石榴生长环境的控制调节，防止病虫、裂果和日灼危害的发生，提高石榴产量及品质，利于无公害及绿色果品的生产管理；还可以调控果实成熟期，如利用促成栽培满足石榴果品的市场需求，增加石榴生产的经济效益；另外可以充分利用土地及劳动力资源，同时打破石榴栽培的区域限制，扩大其种植面积，对于石榴生产具有较大的积极作用。

3 石榴设施栽培的类型和区划

目前石榴的设施栽培有多种类型，按照功能可以分为日光温室栽培、冷棚栽培、避雨栽培等，据此可对我国石榴设施栽培进行如下区划：

①日光温室栽培区，包括新疆南疆栽培区及山东黄河以北、河北、天津、山西北部等地的零星栽培区，这些地区冬季的绝对低温通常很低(≤-18℃)，露地栽培很难成功；②冷棚栽培区，包括甘肃陇南、陕西咸阳等地的零星栽培区，这里的露地栽培较少发生冻害，且降雨较少；③冷棚避雨栽培区，包括陕西及其以东，山西南部，河南全部，湖北东北部，山东黄河以南，安徽、江苏、秦岭-淮河以北广大的传统石榴产区，该区露地栽培情况下冻害时有发生，降雨也较多，因此不仅需要抗寒栽培，也需要避雨栽培；④避雨栽培区，包括长江中下游、华南多地，以及贵州毕节、六盘水等新兴、零星栽培区，这些地方因石榴花期多雨、夏秋强光、高温、高湿等因素，不利于开花、坐果及果实生长，极有必要采用避雨栽培。

4 石榴设施栽培的关键环节

4.1 设施关键技术

4.1.1 专业设计施工 无论建造哪种栽培设施，应聘请专业人员依据当地气候、自然、地理、社会经济等条件，对设施长度、宽度、坡度、弧度等进行科学设计和建造。考虑主材使用寿命，至少要满足当地三十年一遇的风灾、雪灾等气候条件。同时确保使用优质材料，无论主材钢管，还是薄膜、卡槽等辅材，均应选用国标或优质材料。这是设施栽培顺利开展的基本前提，否则会造成巨大损失。

4.1.2 保证通风透光 建造日光温室时，在满足冬春保温的前提下，在后墙、东西山墙方向应尽量留足通风窗口，以利于石榴生长季节通风；另外材料的选择上应尽量使用透光率较好的薄膜材料，减少光照折损对石榴生长造成的不利影响。但也应注意适当遮挡强光，如三伏天正午阳光最强时需适时关闭大棚薄膜以减轻日灼，此法可替代果实套袋。

4.1.3 安装卷膜设备 由于设施栽培涉及石榴生长环境条件(温度、湿度、光照等)的控制，因此应安装卷膜设备方便管控，常用卷膜设备包括电动卷膜机和手动卷膜机两种。

4.1.4 自动化控制设备 以计算机为代表的自动化设备在我国设施农业的应用起步较晚，但随着近年来科技的不断发展，自动化的信息采集和控制研究越来越深入，其应用推广范围也越来越广。在石榴的设施栽培中，自动化控制设备能够起到更精细、更科学的管控，促使石榴产业良好发展。

4.2 栽培关键环节

4.2.1 品种选择 由于果树存在自然休眠的解除及设施生长环境条件限制等问题，因此应优先选用低需冷量、早熟、品质优、自花结实率高、耐湿热、弱光性强、丰产、综合经济性状好、促早效果好、树形紧凑或矮化的品种。而抗寒性较差的软籽石榴近年来正日益受到消费者的青睐，也较适宜使用设施栽培。

4.2.2 环境调控 设施栽培可为石榴提供更适宜的生长条件，除了为其提供更适宜的温度和湿度外，还应尽力补光以弥补设施内光照的折损[5，6]。另外，园艺作物通过光合作用形成了90%的物质产量[7]，植物光合作用产物量在一定范围内与CO2的浓度成正相关[8]，因此, 在设施中补充适量的CO2可达到提高光能利用率的效果, 增加产量，但补充浓度不宜太高[9]。

4.2.3 树体管理 设施栽培模式下需对石榴进行整形修剪来控制树体形状, 保证通风透光，合理分配营养；适当使用激素和生长调节剂促进花芽分化[10]；增加授粉树的配置(如突尼斯软籽石榴授粉树配置应大于6:1[10])，结合花期放蜂、人工授粉和施用适当植物生长调节剂等提高座果率，另外还需做好产量控制，严格疏花疏果[12]；使用有机肥为主的肥料以改良土壤, 平衡树体营养；注意防冶设施环境中高湿条件导致的霉菌病害[13]。

4.3 设施补充技术

4.3.1 温室补光技术 光照直接影响设施栽培作物的产量和质量，对设施农业收益的好坏起着决定作用。温室中光照发生折损，光照强度通常只有露地条件的30%～70%[14]。因此，需要补充光源以达到在一定程度上弥补温室光照不足的问题，满足石榴在温室内正常生长发育的需求，提高石榴的品质和产量[15]。人工补光是一项较新的生产辅助技术，已在较多发达国家应用推广[16]，目前石榴设施栽培中常采用人工直接补光、铺设反光膜或覆盖特定材料等方法进行补光[17]。

4.3.2 温度调节技术 温度调节技术包括夏季降温和冬季节能保温技术。南方地区应用湿帘风机降温系统进行纵向通风，夏季温室最高温度被有效控制在30 ℃以下；北方地区则应用墙体蓄热和地中热交换技术，白天利用北墙蓄热，夜间将热量释放到保温草帘覆盖的温室中，可实现严寒季节的不加温生产。另外，我国已开始了太阳能、地热、生物能等新能源的开发利用，综合应用双层充气覆盖、地中热交换、蓄热墙体等多项技术，力图将能耗在原有基础上降低40%[18]。

5 问题与展望

近年来，设施果树作为一个较新产业在我国取得了显著进展，但目前设施栽培多以草莓、葡萄为主，在石榴等果树上的推广应用尚不足，生产管理经验也相应缺乏，现有理论和技术储备严重不足，致使该产业发展受阻[19]。设施栽培在石榴生产的应用中存在以下问题：

5.1 重生产轻研究，设施栽培理论和技术尚待完善

目前我国的石榴设施栽培推广应用较少，生产管理经验也多是沿用露地栽培技术，尚未形成一整套技术体系，且缺乏系统的基础数据收集和模式理论总结，设施栽培模式下的标准化生产过程仍需进一步深入研究；近年来，尽管越来越多的科研人员对设施栽培在石榴生产上的应用加大了关注，但专业科研力量仍不足，一是专业的科研队伍较少，二是缺乏相应的科研支撑[20]。因此，应注重科研与生产并重，成立专业团队，加大科研投入，推进石榴设施栽培理论和技术的不断完善。

5.2 石榴设施栽培的区划问题

设施栽培可以为石榴生长提供较适宜的环境和生长条件，但其推广应用仍需采用适地原则，因此应以秋冬春最低温度、年降水量等为参数，通过建模、统计分析更加科学地确定我国石榴设施栽培区划，在适当范围内进行推广并为各地石榴的设施栽培提供指导，充分依据当地气候、自然、地理、社会、经济等因素，对设施、适栽品种、配套栽培技术，特别是温度、降水、灌溉、光照控制等进行详细研究，集成、创新一套适宜当地石榴设施栽培的综合配套技术，以获取最佳的经济和社会效益。

5.3 石榴设施栽培技术研发缺乏联合攻关

由于石榴的设施栽培直接涉及着石榴生产、设施建造和气象环境等多个学科和领域，需要多学科理论和技术的支撑，因此石榴设施栽培周年管理技术的突破，不仅要依靠果树学家专业的生产栽培管理，还要联合多学科专业人才的协同攻关，建立石榴设施栽培的标准模式和生产规程，获取设施栽培下的石榴周年管理经验，以更好地指导设施栽培在石榴生产上的应用和推广。