梨周年无裙膜避雨栽培主要物候期潜在不利气象因子分析

曾少敏，陈小明，姜翠翠，黄新忠

（福建省农业科学院果树研究所/福建省落叶果树工程技术研究中心，福州 350013）

0 引言

避雨栽培是一种兼具阻断雨水和增温保温作用的设施栽培方式，在农业生产上得到广泛推广，其中国内在果树上尤以常年温度高、雨季长、雨量大南方地区应用更为普遍。有关避雨栽培微域气象因子整体变化趋势及其对果树生长发育的影响研究报道，在利好方面认为果树实行设施栽培对提高产量、增进品质、调节产期、减轻病害等效果明显[1-2]，如梨避雨栽培可以提高环境内的温湿度，虽然光照强度明显低于露地栽培，但果实发育期内有效光合时间较露地栽培延长，因而果实可溶性糖等内含物则显著高于露地栽培[1]；避雨栽培气温、相对湿度较露地高，且昼夜温差大，由此可使梨花期提早，果实成熟提前[2]；在不利方面则认为避雨栽培受光照减弱等影响，多种果树表现枝条细弱，叶片大而薄，光合能力降低，树体营养减少[3]，如桃树经连续3年设施栽培，产量与品质呈明显下降趋势[4]。福建地处国内梨产区分布南缘，发展梨生产的早熟性、区位性比较优势突出，但开花期幼果期易遭受低温阴雨或晚霜晚冻侵害[5]，常年病害型早期落叶现象发生严重，给产量与品质造成严重影响[6]，推广应用避雨栽培可有效改变这一状况[7]。但避雨栽培对南方梨主要物候期潜在不利气象因子如休眠期需冷量、春夏寡照、夏秋高温等的影响则鲜有报道。为此，本试验以露地栽培为对照，以福建梨主产区关键物候期为节点，采取定点观测记载的方法，研究周年避雨栽培方式对福建梨生长发育产生不利影响的主要气象因子的变化趋势，旨在为福建及其周边类似气候梨产区应用避雨栽培过程应对不利气象因子开展有效调控提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验点概况

观察地点设于建宁县溪口镇枧头村国家梨产业技术体系福州综合试验站核心示范园内。该地为福建梨主产县核心区，红壤平地，海拔345 m，年均温17.0℃，全年无霜期270天，年降雨量1850.0 mm，日照时数1720.7 h。避雨栽培区为塑膜周年覆顶无裙膜大棚+棚架栽培模式（以下简称避雨栽培），南北走向，顶高3.5 m，肩高2.7 m，单栋宽4 m，对照为紧挨避雨栽培区常规露地棚架栽培（以下简称露地栽培）。栽培品种为6年生‘翠玉’梨，株行距4 m×4 m。

1.2 试验设计

在避雨栽培和露地栽培区各呈三角状离地1.5 m安置路格L99-LXWS记录仪3个，以分别自动适时记录空气温度、相对湿度和光照强度，每小时记录1次，记录时间2018年4月1日00:00—2019年3月31日23:00。

1.3 观测记载内容

观测记载分析内容主要包括避雨栽培与露地栽培年均气温、相对湿度、光照强度变化趋势差异及主要物候期不利梨生长发育主导气象因子变化趋势差异。根据福建梨主产区常年气候特点，主要物候期及影响梨生长发育主导气象因子包括冬季休眠期（2018年11月16日—2019年2月15日）平均气温、≤7.2℃累积时长，开花期（2018年3月10日—4月10日）平均气温、≤5.0℃和≥25℃时长、＜60%和＞70%相对湿度时长，果实发育中前期（2018年4月11日—6月20日）平均温度、≥30.0℃高温和≥35.0℃超高温时长、＜50%和＞60%相对湿度时长，果实发育中后期（2018年6月21日—8月31日）平均温度、≥30.0℃高温和≥35.0℃超高温时长、＜50%和＞60%相对湿度时长。

1.4 数据分析

数据分析采用Origin 9.6软件，双样本t检验法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 梨避雨与露地栽培主要物候期潜在不利温度因子差异分析

福建及其周边梨产区主要物候期潜在不利温度因子主要包括休眠期≤7.2℃低温需冷量不足、开花期≤5℃低温霜冻和≥25℃高温时数长、果实发育期≥30℃高温和≥35℃超高温时数长以及果实发育期昼夜温差偏小等。观测分析结果（表1～2）显示，与露地栽培相比，梨避雨栽培在覆膜作用下温度偏高、昼夜温差趋大明显，全年及各主要物候期日均温及昼夜温差差异达显著或极显著水平。由此，休眠期≤7.2℃时数累积减少5.57%，差异显著；开花期最低温、≥25℃高温时数分别提高0.5℃和增加17.72%，差异均极显著。果实发育中前期≥30℃高温和≥35℃超高温时数较露地分别增加13.57%、25.76%，差异达显著和极显著水平；夜间≥20℃和≥25℃时数分别增加5.93%、25.93%，差异为显著和极显著。果实发育中后期≥30℃高温与≥35℃超高温时数分别增加7.93%和38.73%，差异水平分别为显著与极显著；夜间≥20℃和≥25℃时数分别增加0.00%、37.72%，差异分别不显著和极显著。

表1 梨避雨与露地栽培休眠期、开花期温度因子差异分析

2.2 梨避雨与露地栽培主要物候期潜在不利湿度因子差异分析

相对湿度是影响果树生长发育的重要因素，一般认为相对湿度在开花期以保持60%～70%为宜，过高或过低都不利于开花、授粉和受精；落花后直至果实成熟保持在50%～60%，有利于防止枝叶徒长、提高果实品质和控制病害发生蔓延[3,8]。观测分析结果如表3所示，梨避雨栽培与露地栽培相比，相对湿度总体变化趋势偏低且较稳定，全年、开花期、果实发育中前期及中后期日均值分别降低0.98、0.80、1.47和1.70个百分点，差异均显著；开花期、果实发育中前期和中后期处于较低相对湿度(＜60%、＜50%)的时数分别减少3.36%、8.53%、10.53%，其中后两者差异均为显著；处于适宜相对湿度(60%～70%、50%～60%)时数，开花期、果实发育中前期差异不显著，果实发育中后期增加9.32%，差异显著；处于较高相对湿度(＞70%、＞60%)时数差异均不显著；处于100%相对湿度时数分别减少42.78%、56.14%、77.11%，差异均极显著。

表2 梨避雨与露地栽培果实发育期温度因子差异分析

表3 梨避雨与露地栽培开花期与果实发育期不利湿度因子差异分析

2.3 梨避雨与露地栽培主要物候期潜在不利光强因子差异分析

福建梨产区位于中亚热带季风气候区，纬度低，特别是6月下旬前阴雨时长、湿度大，与中国北方地区相比，日照时间短、光照强度弱，为造成梨尤其是早熟梨品种果实偏小、风味偏淡主要原因。一般认为梨树的光补偿点、光饱和点为2000、55000 lx[9-10]，即光合速率在2000～55000 lx光照强度区间随着光照的增强而提高。观测分析结果（表4）表明，梨避雨栽培受覆盖物透光率的影响，光照弱化现象严重，全年日均光强、＞55000 lx光饱和点时数，分别相当露地栽培的64.34%、53.41%，＜2000 lx光补偿点时数、2000～55000 lx介于光补偿点与光饱和点之间时数较露地栽培增加12.89%和9.66%，差异均极显著；与露地栽培相比，避雨栽培梨果实发育期＜2000 lx光补偿点光强时长增加8.64%，而≥2000 lx光补偿点光强时长减少3.61%，其中果实发育中前期日均光强、＞55000 lx光强时数分别相当于露地栽培65.33%、63.87%，＜2000 lx光强时数较露地栽培减少5.00%、2000～55000 lx光强时数较露地栽培增加9.98%，差异均极显著，≥2000 lx光补偿点时数846 h，较露地减少2.65%；果实发育中后期日均光强、＞55000 lx光强时数分别相当于露地栽培67.06%、62.35%，＜2000 lx光强时数、2000～55000 lx光强时数较露地栽培增加27.18%和20.55%，差异均极显著，≥2000 lx光补偿点时数729 h，较露地栽培减少4.71%，差异显著。

表4 梨避雨与露地栽培果实发育期不利光照因子差异分析

3 结论与讨论

本次观测周期内数据分析结果表明，无裙膜避雨栽培与露地栽培相比，温度偏高但差幅较小、相对湿度较低且较稳定，与前人对有裙膜促成避雨栽培促成期温度、相对湿度大幅高于露地栽培的研究报道[2]存在一定差异，说明无裙膜避雨栽培方式增温保湿作用低于有裙膜避雨栽培方式。

梨与大多数落叶果树一样，冬季需冷量得到满足顺利完成自然休眠，是进入下一个生长发育周期所必须经历的重要阶段[11]，否则，不能正常完成自然休眠全过程，必然引起生长发育障碍[12]。福建地处国内梨产分布南缘，受冬季低温需冷量所限，梨园多建于闽西北、闽北内陆县（市、区）及闽中海拔相对较高山地。近年来，随着暧冬现象的加剧，冬季低温需冷量不足的发生范围、程度呈逐渐扩大与加重趋势。关于需冷量的计算模型有多种，其中经历7.2℃以下低温的小时数即7.2℃模型为3种最常用模型之一[13]。从本观测分析结果看，受覆盖物对温度推升作用的影响，周年避雨栽培冬季≤7.2℃的低温累计时数显著减少，从而加大了梨因冬季需冷量不足可能出现的生长发育障碍，特别是提高了不能正常开花结果的风险。

果树开花期不利温度因子主要有≤5℃的低温和≥25℃高温，适宜相对湿度为60%～70%[3,8]。福建梨产区坐果率常因遭遇持续阴雨低温、晚霜晚冻或晴热高温影响而偏低[14]。本次观测周期内数据分析结果表明，无裙膜避雨栽培梨开花期在阻断雨水侵袭的同时，空气相对湿度较低且较稳定，且最低温较露地栽培显著提高，可降低低温对花器伤害的概率；虽然≥25℃高温时数极显著多于避雨栽培，甚至会出现≥35℃超高温现象，但笔者亦发现避雨栽培下不同类型梨品种花序坐果率、花朵坐果率表现均极显著高于露地栽培[7]，说明在福建等南方梨产区避雨栽培对开花期局域气候条件总体具有明显的改善作用。

福建梨产区常年温度高、雨量多、湿度大，病虫害发生严重，特别是春夏雨热同季，即4月中旬—6月下旬梨新梢旺长与果实发育中前期，随着温度的升高雨水增多，为露地栽培病害高发期。本次观测周期内数据分析结果显示，避雨栽培下虽然此期温度较高，但其不仅阻断了雨水对树体的直接侵袭，而且相对湿度较低，特别是100%相对湿度时数极显著少于露地栽培。因此，黄新忠等[15]认为，即使在药剂防治次数明显减少情况下，避雨栽培下梨叶部主要病害发生程度极显著低于露地栽培。

现有避雨栽培对梨果实生长发育影响的研究报道中，主要以有裙膜避雨栽培条件下早熟梨品种为对象，认为有裙膜避雨栽培不仅增温保温作用强，而且可延长有效光合时间、减轻光合午休现象，有利于加快果实发育进程和光合产物的合成、积累与转化，对果实成熟提早与品质提高效果显著[1]。但笔者发现无裙膜避雨栽培条件下，不同类型梨品种果实发育期明显延长，易发生早期落叶的早熟梨品种的产量提高与品质改善，主要得益于早期落叶的有效控制、树体营养状况的明显改善，而不易发生早期落叶的中熟梨品种果实产量与品质则呈下降趋势[7]。从本次观测周期内数据分析结果看，造成这一差异的原因可能来自2个方面。（1）本试验点地处福建武夷山山脉高雨区，果实发育期避雨栽培光照弱化程度强于其他区域，低于光补偿点光照强度时长较露地有所增加，高于光补偿点光照强度时长较露地栽培有所减少，从而使光合速率小于露地栽培；（2）果实发育期所处避雨栽培试验点更易发生高温和超高温现象，不仅白昼出现容易导致光合午休现象的大于30℃高温与大于35℃超高温时长显著或极显著高于露地，而且夜间≥25℃温度时数极显著高于露地，加大了光合产物的呼吸消耗，不利果实养分的积累。

综上所述，为克服避雨栽培可能加剧的冬季需冷量不足、果实发育期光照弱化和高温超高温等不利气象因子影响，福建梨产区及类似气候区域在推行避雨栽培的过程中，注重选用短低温、耐阴湿、早熟性、效益高的梨品种，并根据物候期、不同季节或时间的气候变化，采取扣棚与揭棚操作管理调节式避雨栽培模式，应尽量选择透光率高覆盖材料、缩短覆盖材料更换周期、及时清除覆盖物粘附的灰尘与污物；充分应用高光效整形修剪方法、地面铺设反光膜、枝干及四周架材涂白等，必要时可安装补光装置进行人工增加光源与延长光时。