設(shè)施栽培是指通過(guò)覆蓋塑料薄膜形成一個(gè)獨(dú)特的小氣候,使其適合作物生長(zhǎng)的一種設(shè)施栽培形式。南方高溫高濕環(huán)境下的授粉、結(jié)實(shí)率低,掛果期病害嚴(yán)重等問(wèn)題通過(guò)設(shè)施栽培得到了有效地緩解。同時(shí),隨著設(shè)施栽培時(shí)間的延長(zhǎng),逐漸暴露出高溫脅迫的問(wèn)題,如南方自4月下旬開(kāi)始直到10月底,大棚內(nèi)每天有長(zhǎng)達(dá)6-8h的時(shí)間超過(guò)35℃,棚內(nèi)溫度最大值達(dá)65℃,高溫容易使植株葉片黃化嚴(yán)重,造成葉片及果實(shí)日灼,部分果穗容易出現(xiàn)干枯,并且會(huì)造成生理落果嚴(yán)重、果皮粗糙、糖酸比下降、品質(zhì)低劣等問(wèn)題。
近年來(lái),閩東北地區(qū)葡萄產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,已成為福建葡萄主產(chǎn)區(qū)之一,80%采用連棟的設(shè)施栽培模式,部分葡萄種植者缺乏對(duì)設(shè)施環(huán)境的了解,栽培方式的盲目改變,造成只生產(chǎn)不豐產(chǎn)。因此,本試驗(yàn)比較了設(shè)施環(huán)境微氣候的差異,觀察果實(shí)生育后期設(shè)施通風(fēng)換氣的影響,為福建設(shè)施葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論支撐。
一
材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于福建省福安市賽岐鎮(zhèn)象環(huán)村葡萄示范基地(東經(jīng)119°40′,北緯26°56′),該地屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,海拔150m,無(wú)霜期平均為287d,年平均氣溫18.1℃~19.8℃,7月平均氣溫在28℃以上,夏季最高氣溫38.5℃,近5年極端最高氣溫達(dá)到39.3℃,年積溫5700℃~6500℃,壤土。
1.2 試驗(yàn)材料
供試材料為11a生設(shè)施大棚‘巨峰’葡萄,南北行向,株行距3.00m×2.25m。連棟拱頂避雨棚,單個(gè)大棚長(zhǎng)50.0m,寬5.0m,高3.5m。田間管理水平一致。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
以試驗(yàn)地4個(gè)大棚為試材,其中3個(gè)作為處理組開(kāi)窗,3個(gè)作為對(duì)照組不開(kāi)窗。試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列,處理組和對(duì)照組各選取90株,共180株。自2019年4月2日至2019年7月31日進(jìn)行定點(diǎn)觀測(cè)。大棚兩側(cè)每5m安裝一個(gè)簡(jiǎn)易拉桿裝置, 左右兩側(cè)均裝10個(gè)拉桿。將塑料薄膜底部平行沿橫向PVC導(dǎo)管纏繞一圈,將兩個(gè)塑料扣環(huán)卡緊兩端,垂直薄膜方向的PVC導(dǎo)管作為伸縮拉桿。開(kāi)窗時(shí),沿棚頂方向斜向上推動(dòng)拉桿,至天窗完全打開(kāi),拉桿底部固定在大棚兩側(cè)肩管上,天窗最大寬度為1.2m。當(dāng)天氣晴朗,棚內(nèi)溫度超過(guò)35℃時(shí),晝夜循環(huán)無(wú)間斷用此方法開(kāi)窗通風(fēng)降溫,為植株生長(zhǎng)提供有利的生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境,當(dāng)降雨天時(shí),則用拉桿將薄膜拉下閉合,保障無(wú)雨栽培環(huán)境,棚內(nèi)濕度適宜。生物學(xué)特性依據(jù)《田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)分析》進(jìn)行觀測(cè)登記。
1.3.2 環(huán)境因子觀察
從花期開(kāi)始直至果實(shí)成熟選擇3個(gè)大棚進(jìn)行環(huán)境因子觀測(cè),記錄棚內(nèi)外溫濕度變化??偨Y(jié)棚內(nèi)溫濕度變化規(guī)律,研究夏季高溫天氣最佳開(kāi)窗時(shí)間段。
1.3.3 葉幕微環(huán)境測(cè)定
參照明道緒的方法,溫濕度數(shù)據(jù)測(cè)定采用5點(diǎn)取樣法,選定5株測(cè)定葉幕周圍溫度、相對(duì)濕度和風(fēng)速。
二
結(jié)果與分析
2.1 設(shè)施葡萄園棚內(nèi)外溫濕度比較
由圖2可看出,在葡萄生長(zhǎng)的關(guān)鍵階段,對(duì)棚內(nèi)外溫濕度監(jiān)測(cè)比較得出,從4月初至7月底,由于棚內(nèi)通風(fēng)散熱較差,棚內(nèi)最高溫始終高于棚外溫度,最低溫也基本高于棚外,棚內(nèi)溫度最高比棚外高8.8℃。棚外最高溫7月只有11d高于35℃,而棚內(nèi)最高溫有23d高于35℃,在高溫天氣達(dá)45℃,超過(guò)葡萄生長(zhǎng)上限10℃。7月以后棚內(nèi)外溫度差異最大,晝夜溫差大,此時(shí)正值葡萄成熟階段,有利于糖分積累。棚內(nèi)平均濕度顯著高于棚外,設(shè)施栽培造成高溫高濕的微氣候,營(yíng)造了不利葡萄正常生長(zhǎng)且易滋生病蟲(chóng)害的環(huán)境。
2.2 開(kāi)窗對(duì)葉幕微環(huán)境的影響
由圖3可看出,開(kāi)窗對(duì)溫度有顯著影響,白天正午高溫時(shí)間段開(kāi)窗能顯著降低棚內(nèi)溫度,最高降溫6.1℃,有利于減輕正午高溫脅迫對(duì)植株光合作用的影響。開(kāi)窗對(duì)濕度有時(shí)間段性的影響,開(kāi)窗在白天顯著降低棚內(nèi)濕度,晚上開(kāi)窗棚內(nèi)濕度高于棚外。開(kāi)窗改善了設(shè)施大棚通風(fēng)情況,顯著提高了棚內(nèi)風(fēng)速。
三
討論
在福安市賽岐鎮(zhèn)象環(huán)村種植基地對(duì)4個(gè)設(shè)施大棚進(jìn)行統(tǒng)一的田間管理,由于大棚通風(fēng)模式及對(duì)葉幕微環(huán)境的影響不同,不同處理表現(xiàn)的生長(zhǎng)性狀也有所不同。
3.1 連棟設(shè)施大棚微環(huán)境對(duì)果實(shí)發(fā)育的影響
福建省屬于高溫高濕的亞熱帶季風(fēng)氣候,有利于葡萄的提早成熟。良好舒適的環(huán)境條件是葡萄安全生產(chǎn)的必備條件之一,葉幕溫度也是影響葡萄生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因子。本研究表明,連棟設(shè)施大棚的結(jié)構(gòu)通風(fēng)散熱差,氣溫的季節(jié)變化呈逐漸上升趨勢(shì),棚內(nèi)溫度最高比棚外高8.8℃,6月份起棚內(nèi)外溫度差異顯著,棚內(nèi)溫度在高溫天氣達(dá)45℃,超過(guò)葡萄生長(zhǎng)上限10℃,而極端高溫對(duì)葡萄正常生長(zhǎng)發(fā)育有抑制作用。同時(shí)在葡萄整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi),棚內(nèi)濕度顯著高于棚外,此設(shè)施微環(huán)境下,容易造成果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育不良、病害嚴(yán)重。
3.2 開(kāi)窗對(duì)設(shè)施葡萄葉幕微環(huán)境的影響
植物生長(zhǎng)都需要適宜的溫度,設(shè)施栽培環(huán)境不同于露地栽培,溫濕度記錄結(jié)果表明,夏季高溫天氣棚內(nèi)溫度和濕度顯著高于棚外,棚內(nèi)高溫高濕環(huán)境不利于葡萄生長(zhǎng),易滋生病蟲(chóng)害。由于夏季正午溫度過(guò)高,超過(guò)葡萄正常生長(zhǎng)范圍,葡萄遭受明顯的高溫脅迫,植株的光合活性受到影響。在葡萄成熟后期,由于棚內(nèi)濕度高,園內(nèi)常有霜霉病發(fā)生,影響葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)以致影響出園價(jià)格,因此,需探索不同的栽培模式以解決現(xiàn)狀問(wèn)題。就葉幕微環(huán)境來(lái)看,開(kāi)窗處理的葡萄植株溫度降低,白天開(kāi)窗降低了濕度,抗病性強(qiáng),且改善了棚內(nèi)通風(fēng)。從連續(xù)幾天觀察的溫度變化來(lái)看,開(kāi)窗明顯降低了3℃~6℃,把溫度控制在葡萄生長(zhǎng)的正常范圍,大棚兩側(cè)開(kāi)窗通風(fēng)能有效將熱氣散出,解決連棟設(shè)施大棚栽培難題,開(kāi)窗通風(fēng)對(duì)大棚的夏季降溫效果顯著。
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