栽培生理与调控岗位

王振平

 

　　葡萄产业是自治区鼓励和支持发展的农业支柱产业。宁夏贺兰山东麓地区的气候、地理等自然条件独特，成为我国生产优质鲜食葡萄的最佳区域之一。但“三冻”问题（发生在晚秋的早霜冻造成果实冻害、发生在冬季的根系冻害、发生在春末夏初的晚霜新梢、花序冻害）是我区葡萄产业露地栽培的“瓶颈”问题。另外由于鲜食葡萄露地栽培市场供应期主要集中在7月下旬至9月底，10月后主要依靠贮藏，成本较高，品质欠佳。近年来由于设施栽培的快速发展，为葡萄的产期调节的发展提供了良好的平台。目前区内鲜食葡萄设施栽培模式中主要解决提早成熟问题，将常规在7-8月正常成熟的早熟葡萄品种的成熟期提早到5-6月成熟，这一技术采用日光温室（暖棚）栽培模式，技术相对成熟。

　　但是，目前人们对优质晚熟鲜食葡萄需求较大，由于早霜冻问题，在我区晚熟葡萄的采收必须在十一前全部采收。这样，一方面使得有些晚熟品种如红地球在此时不能充分成熟，其潜在品质未能发挥；另一方通过对这些欠成熟的葡萄进行贮藏保鲜，会进一步降低其品质，影响晚熟品种在我区的正常种植。设施栽培是解决这一问题重要途径之一。

　　设施葡萄栽培受环境因子影响较大。就全年来看，棚内外气温变化趋于一致，气温随着外界温度的升高而升高，降低而降低。在塑料大棚内，春冬季节棚内的增温效果明显，晴天的增幅较大，阴雨天的增温幅度较小，由于大棚的结构和所在位置不同，增温的效果也不同，平均增幅在4℃～6℃不等；张胜亮观测到棚内无论是哪一界限温度的持续期都长于棚外，春季棚内提前进入生长期，秋季比棚外延迟，能使棚内苗木安全度过晚霜。在设施延后栽培中，程显新在北京用防寒日光温室进行红地球葡萄的延迟栽培，取得了良好的经济效益，并对温室进行延迟栽培技术有较为系统的报道；李仁芳，徐增凯在山东平度大泽山地区降霜前1～2天到小雪前后，利用塑膜对藤稔葡萄进行覆盖保护，可延迟采收25天左右，并能明显改善葡萄品质，丰富果品市场，提高经济效益，亩收入在万元以上；常永义利用甘肃永登地区高海拔、早春气温回升慢、年平均温度低等特定有利气候条件，在日光温室进行红地球秋延后栽培，已获得成功，经济效益十分显著。

　　宁夏有发展葡萄延后栽培的独特气候条件，研究评价新的设施，是加快设施葡萄发展速度，提升设施葡萄栽培效益的重要途径。本研究旨在研究半冷室温棚不同部位的小气候变化规律，揭示在宁夏银川地区利用半冷式温棚从事设施葡延后栽培的可能性，为半冷室温棚葡萄延后栽培气候调控提供理论依据，为建立鲜食葡萄延后栽培生产模式提供参考。

　　1　材料和方法

　　1.1 试验半冷式温棚

　　本试验所用半冷室温棚位于宁夏永宁县（北纬40°10′）,大棚主体为钢结构，南北延长，宽16m，长120m，脊高4.2m。

　　1.2 测试时间

　　棚内于2005年4月定植红地球，11月扣棚，数据采集自2005年12月7日至2007年5月。

　　1.3 测试仪器

　　采用美国Campbellsci公司产CR10X-2M数据采集器和各种测试探头。数据每10分钟采集一次。

　　1.4 测试方法

　　（1）半冷式温棚内环境因子观测：温度测试点设置在棚内的东、西、南、北不同方位的1m高处。在棚内的中部设0.2m、0.5m、1.0m、1.5m、2m、2.5m不同深度；地下设0cm、5cm、10cm、15cm、20cm、40cm、60cm不同深度。空气湿度和总辐射探头设在温室中部150cm高度处，土壤湿度设置地下15cm、30cm、45cm三个深度。

　　（2）半冷式温棚外环境因子观测在半冷式温棚外设置探头测试空气湿度（150cm），土壤湿度（0、10、20、50cm）及总辐射（150cm）数据。

　　（3）数据收集与处理：CR10X-2M数据采集器借助各种测试探头，可以实现每2分钟收集不同测试位点相应数据（温度、湿度、辐射），然后利用计算机进行收集整理。

　　2　结果与分析

　　2.1 半冷式温棚棚内气温变化规律

　　2.1.1 日气温最低棚内外温度日变化规律

　　极限低温是确定葡萄冬季免埋土安全越冬的重要因素。通常将葡萄免埋土安全越冬的极限气温确定为-15℃，当气温低于-15℃，就可能出现葡萄枝条和根系受冻，需要采取埋土防寒。图2.1揭示了2005-2006冬季气温最低日（1月24日）半冷式温棚内外温度日变化规律。从图2.1看出，棚内外温度日变化趋势明显，棚内全天温度均显著高于室外。棚外最低气温出现在7:40，为－20.2℃，温棚内最低气温出现在8：40，为－2.6℃，冬季最冷天棚内外全天温差为4.0～17.6℃。说明温棚内种植葡萄具有显著的保温效果，葡萄植株能够有安全免埋土越冬，不会出低温冻害问题。

　　2.1.2 半冷式温棚内外平均温度变化规律

　　通常葡萄在昼夜平均温度到达10℃左右时即开始萌芽，10℃以上的温度称为有效温度。图2.2表示了2005～2006全年每十天半冷式温棚内、外平均温度变化规律。

 

　　从图2.2可以看出，从2005年12月7日扣棚到2006年4月初，温棚内每十天的平均温度均显著高于室外，其中，在1月份持续极端低温条件下，半冷式温棚内的温度仍维持在0℃左右，高于15℃，表明半冷式温棚内的葡萄冬季可以避免埋土安全越冬，不会造成植株冻害；4月初-5月初半冷式温棚通风、揭膜，棚内温度略低于棚外温度，有利于棚内葡萄延迟萌芽；9月底扣棚后，可明显提高了半冷式温棚内的温度，使日平均温度高于10℃一直延迟到12月上旬，与大田相比（大田10月下旬）有效温度延长了40天左右，葡萄生长期延长了60天（注：大田葡萄10月初必须采收），这就是半冷式温棚延长葡萄生长，提高葡萄品质的气象依据，这一阶段属于“葡萄延后生长”时期；12月中旬以后，半冷式温棚日平均气温低于10℃（有效温度），葡萄不能正常生长，叶片开始变黄脱落，在此以后，葡萄不能正常生长，进入“活体保鲜”时期，应及时采收。

　　2.1.3 半冷式温棚放苫、通风前后气温日变化

　　葡萄采收后需冬灌进入休眠期，防止葡萄冬季干旱，确保安全越冬。本研究在12月22日葡萄采摘完毕后，进行冬灌，然后放苫，使棚内不见光、不通风。到2月6日晚上拉开下部棚膜通风，白天覆膜放苫，以利棚内降温。图2.3表示半冷式温棚放苫前后、通风前后的气温日变化规律。

　　从表2.3可以看出：12月19日半冷式温棚处于采摘葡萄盖苫前时期。气温日变化呈单峰曲线，棚外最低温度出现在7:00-8:00之间，半冷式温棚棚内最低温度出现在8:00-9:00 之间，比室外晚一个小时左右；棚外最高温度出现在15:00-16:00之间，棚内出现在14:00-15:00之间,比室外早一个小时左右。

　　2月3日半冷式温棚处于盖苫不见光、不通风时期。气温表现出明显的双峰曲线。其中，第一次高峰出现在14:50-15:30之间，然后气温回落，到了19:00-20:00又出现了一个小高峰，最低温度出现在6:00-7:00之间。两个高峰出现的时间较远，盖苫未通风使得棚内的温度在经过一天的积累没有释放，到了晚上气温又出现了一个小的回升。2月15日是半冷式温棚通风时期。2月15日气温也呈双峰曲线，但是与2月3日的双峰曲线不同的是：第一个小高峰值出现在13:00-14:00之间，第二个高峰出现在15:00-16:00之间，两个高峰值出现的时间相隔较近。此温度变化受到外界的影响较大。由于3月份和4月份的气温不稳定，表现出日变化曲线也成不平稳的过渡趋势。3月25日也是半冷式温棚通风时期。其变化规律与2月1 5日相似，只是温度均有所回升。

　　2.2 半冷式温棚内外地温变化规律

　　土壤温度是评价葡萄根系越冬的关键因素，但根系温度低于-4.8℃时就会出现葡萄根系冻害问题，研究评价半冷式温棚冬季低温变化就显得尤为重要。图2.4揭示了2005-2006年冬季最冷日（1月24日，晴）半冷式温棚内外不同土壤深度地温日变化规律。

　　由图2.4可以看出：在2005-2006年冬季最冷日（1月24日，晴），半冷式温棚内地表（0cm）温变化趋势较明显，5:00-6:00温度最低，在-4℃左右，15:00左右温度最高，为-1.6℃，与棚外的变化趋势一致，棚内外地表温度温差在1.7℃～3℃左右，即半冷式温棚地表温度高于棚外地表温度1.7℃～3℃左右；

　　从图2.4可以看出：半冷式温棚内10cm深处的地温基本不变，保持在-1℃左右，棚外10cm深处的地温变化较明显，11:00-13:00温度最低，在-3.6℃左右，0:00-1:00温度最高，在-3℃左右。棚内外10cm处地温温差在1.7℃～3℃左右；由图2.4可以看出：半冷式温棚内20cm深处的地温基本不变，地温保持在-0.4℃左右，与棚外的变化趋势一致，棚外20cm深处地温基本保持在-1.7℃左右，棚内外20cm处地温温差在1.1℃～1.3℃左右。

　　从图2.4可以看出：半冷式温棚内40cm深处的地温基本不变，地温保持在0.7℃左右，但与棚外40cm深处地温变化趋势一致，棚内外40cm深处地温温差在1℃左右。由此可以看出，在2005-2006年冬季最冷日（1月24日，晴），在不埋土条件下，半冷式温棚内不同土壤深度的低温均高于葡萄根系受冻的-4.8℃，表明半冷式温棚葡萄不埋土条件下，葡萄根系也能安全越冬。

　　2.3 半冷式温棚内土壤湿度和空气湿度变化规律

　　2.3.1 半冷式温棚内湿度旬变化规律

　　图2.5 a表示半冷式温棚土壤湿度规律，土壤相对湿度变化不明显，土层越深,土壤相对湿度越高。15cm土层土壤相对湿度平均0.39%，30cm和40cm土层的平均相对湿度为0.48%。

　　图2.5b表示了半冷式温棚冬春扣棚期间棚内外空气湿度变化规律。由图2.5b可以看出，半冷式温棚内空气湿度始终高于棚外空气湿度。在12中旬-2月上旬棚内相对湿度一直维持在83％以上，最高能达到92.7%，最小值为90.7%。当半冷式温棚开始通风（2月6日）后，棚内相对湿度才有所下降，最高相对湿度为95.4%，最低相对湿度为4.2%。在这一阶段，棚外相对湿度维持在16.2%-45.2%之间。

　　2.3.2 半冷式温棚内土壤与空气湿度日变化规律

　　图2.6a表示半冷式温棚冬季最冷天，不同深度土壤相对湿度日变化规律。由图2.6a可以看出半冷式温棚冬季不同深度土壤相对湿度在同一天内基本保持不变。但随着土壤深度的增加，土壤湿度增大，其中以土层深度40cm处的土壤平均湿度最大，说明这一时期，半冷式温棚内环境湿度能够保证不同深度的土壤湿度维持恒定不变，有利于葡萄根系安全越冬。

　　图2.6b表示半冷式温棚冬季最冷日棚内外空气湿度日变化规律，由此可以看出，冬季最冷天温棚内全天平均湿度在90％以上，均显著高于室外，棚内最高湿度出现在16：00，为92.5％。半冷式温棚外相对湿度最低出现在下午的15：00，空气相对湿度为58.2％。

　　由此可以看出，半冷式温棚可以有效地提高棚内相对湿度，对葡萄冬季枝条抽干具有预防作用。

　　3　结论

　　（1）半冷式温棚内无论是空气温度还是土壤温度，都能保证葡萄安全越冬，采用半冷式温棚从事葡萄秋延生产可以实现葡萄免埋土栽培。

　　（2）半冷式温棚9月底扣棚后，可明显提高了棚内的温度，使日平均温度高于10℃，一直延迟到12月上旬，使葡萄生长期延长了60天，这一阶段属于“葡萄延后生长”时期，为半冷式温棚从事秋延后栽培提供了理论依据。12月中旬以后，半冷式温棚日平均气温开始下降（低于有效温度），葡萄不能正常生长，叶片开始变黄脱落，葡萄进入“活体保鲜”时期，应及时采收。

　　（3）半冷式温棚在春季通风后，棚内温度有所下降，有利于葡萄的萌芽延后。但是，宁夏春季的气温上升较快，应加强管理，尽量降低棚内温度，推迟葡萄萌芽期。

　　（4）半冷式温棚在冬季扣棚期间（2月6日以前），棚内相对湿度较高，对葡萄延后生长不利，应该及时进行通风除湿。