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不同栽培方式对蓝莓梢果发育的影响

2014-03-12王培培侯智霞宫中志张根柱

经济林研究 2014年3期
关键词:冷棚露地栽培粗度

王培培 ,侯智霞 ,,王 冲 ,杨 乐 ,宫中志 ,张根柱

(1.北京林业大学a.省部共建森林培育与保护教育部重点实验室;b.蓝莓研究与发展中心, 北京 100083;2.青岛沃林蓝莓果业有限公司,山东 青岛 266400)

蓝莓是杜鹃花科Ericaceae越橘属Vaccinium Lspp植物,原产于北美,为多年生落叶或常绿乔木或灌木,是具有较高经济价值和广阔开发前景的新兴优良果树[1-2]。近年来,蓝莓产业化栽培在全球范围内迅速发展。我国于20世纪80年代开始引种蓝莓[3-4],近10年间,蓝莓栽培面积快速扩大,并在全国各地形成了几个较大的蓝莓集中栽培区域,其中青岛地区是我国中东部主要的蓝莓栽培区之一。随着蓝莓市场需求量的增加以及蓝莓对越冬防寒的需求,青岛当地温室栽培、冷棚栽培(塑料大棚栽培)已成为蓝莓栽培的重要方式,但是不同生产模式下的蓝莓生长发育特性和管理需求尚不清楚,缺乏与之配套的生产栽培技术,急待提高和完善。‘蓝丰’(bluecrop)属于北高丛蓝莓,是美国在1952年由 (Jersey×Pioner)×(Stanley×June)杂交选育出的一个优良中熟品种[5-6],其树势中庸,易成花,结果早,极丰产,酸甜适度,极耐贮存运输,是目前蓝莓产区的主栽品种。为给蓝莓的高效优质栽培提供理论依据,文中以青岛地区的‘蓝丰’品种为试验材料,从物候期、果实生长量和新梢生长量等方面,分析了温室、冷棚(塑料大棚)和露地3种栽培方式对蓝莓生长发育的影响情况,探讨了不同栽培方式下适宜的栽培管理技术。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2013年3月初至8月底进行。试验地位于青岛沃林农业有限公司的丁家寨蓝莓基地。该基地位于山东半岛中东部,地处35°76′N、119°853′E,属温带海洋性季风气候,年均气温12.1 ℃,年降雨量798.3 mm,无霜期202 d,年日照时数2 447.1 h。

1.2 试验材料

试验材料选用生长健壮的6年生‘蓝丰’植株。3种栽培方式为温室栽培、冷棚(塑料大棚)栽培和露地栽培。3种栽培方式的管理条件一致。

1.3 试验方法

1.3.1 3种栽培方式下‘蓝丰’果实生长量的测定及物候期的观察

果实样品的采集采用随机取样的方式,于果实生长季,每隔7~10 d在树冠外围不同方位共采20个生长一致的蓝莓果实,用千分之一天平测其果质量,用游标卡尺测其纵横径。观察并记录3种栽培方式下‘蓝丰’花、果发育物候期。用LBT-WSF空气温湿度自动记录仪观测3种栽培条件下空气的温湿度,将记录仪悬挂于高处,离地高度l.5 m,设定每间隔1 h记录1次数据。果实样品的采集时间与采集时的状态见表1。

表1 果实样品的采集时间与采集时的状态Table 1 Harvesting time and state of fruit samples

1.3.2 3种栽培方式下‘蓝丰’新梢生长量的测定

在‘蓝丰’新梢长到10 cm时(此时果实处于缓慢生长期),分别对3种栽培方式下生长健壮的新梢进行统一标记,每种栽培方式标记1 200个新梢,温室、冷棚和露地3种栽培方式下新梢标记时间分别是4月10日、5月5日、6月5日。每隔7~10 d随机测量并记录50个已标记新梢的长度、叶片数和距新梢基部2 cm处的粗度。

1.4 数据处理

利用SPSS18.0软件和Excel2010对数据进行统计分析。

2 结果与分析

根据前人的研究报告[7-10]和本研究的结果,可将蓝莓的花果生长发育过程分为开花期、果实缓慢生长期、果实迅速膨大期、成熟期。其中以全树5%的花开放时间为初花期,95%的花开放时间为终花期[11]。落花后,果实逐渐进入缓慢生长阶段,其体积变化较小,果实呈绿色;随后进入果实迅速膨大期,此期果实逐渐由绿色变为紫红色;成熟期果实呈蓝紫色。本研究以25%左右的果实呈蓝紫色的时期为蓝莓果实成熟期。蓝莓开花、结果和果实成熟时间不太集中,根据采样过程中观察到的果实发育状况认为,3种方式栽培的‘蓝丰’果实分别在5月15日(温室)、6月14日(冷棚)、7月2日(露地)进入成熟期,因此,此期之前采集的果实样品分别代表不同果实生长发育阶段的果实状态,之后采集的果实样品分别代表不同时段内成熟的果实状态。

2.1 栽培方式对‘蓝丰’开花、结果物候期的影响

3种栽培方式下‘蓝丰’蓝莓花果生长发育的物候期如表2所示。由表2可知,温室栽培方式下‘蓝丰’的始花期、成熟期比冷棚栽培的分别提前了50、37 d,比露地栽培的分别提前了69、58 d。温室、冷棚和露地3种栽培方式下‘蓝丰’的缓慢生长期分别接续16、19、20 d,其成熟期分别持续30、35、30 d。

3种栽培方式下‘蓝丰’的花期、果期与气象因素的对应关系如表2。由表2可知,‘蓝丰’在花期(从始花期至终花期)和果实生长发育期(从坐果至成熟)所需≥10 ℃的有效积温分别为(169±2)、(454±5)℃。温室和冷棚栽培条件下其花期的日平均温度比露地栽培下分别仅低1.92与0.70 ℃,而‘蓝丰’花期持续的天数比露地栽培分别长9、4 d;果实发育时期,温室和冷棚的日均温比露地分别低2.49和1.13 ℃,而其果期持续的天数则分别长8、6 d。由此可知,蓝莓花果发育对温度的敏感度很高,通过调节温度,有可能实现花果发育时期的调控。

表2 3种栽培方式下‘蓝丰’蓝莓花果生长发育的物候期Table 2 Phenological period of growth and development of flowers and the fruits of ‘bluecrop’ in three cultivation methods

表3 3种栽培方式下‘蓝丰’的花期、果期与气象因素的对应关系Table 3 Corresponding relationship between phenological period, fruit period and meteorological factors in the three cultivation methods

2.2 3种栽培方式对‘蓝丰’果实生长的影响

温室、冷棚、露地栽培方式下‘蓝丰’的单果质量在生长发育期的增长趋势(如图1所示)基本一致,分别在4月27日至5月15日、5月25日至6月14、6月24日至7月12日急剧增长,在果实迅速膨大期,3种栽培方式下‘蓝丰’平均单果质量的增长量分别为2.71、2.15、1.85 g,增长量分别占成熟时平均单果质量的89.44%、77.06%、68.27%。进入果实成熟阶段,早期成熟的果实其单果质量较轻,呈先增后降趋势,平均单果质量分别在5月25日、6月24日、7月12日出现最大值,此期处于成熟状态的果实约占50%左右,果实的色泽深紫亮泽,之后,处于成熟状态的果实其单果质量有所减少。因此认为,5月下旬、6月下旬、7月中旬分别是温室、冷棚、露地栽培方式下‘蓝丰’的最佳采收期。温室和冷棚栽培方式下最佳采收期的蓝莓其平均单果质量比露地栽培的可分别高10.5%与2.6%。

图1 不同日期测定的3种栽培方式下‘蓝丰’果实的平均单果质量Fig. 1 Average single fruit mass of ‘bluecrop’ during different determination dates in three cultivation methods

以最佳果实成熟期的蓝莓果实的纵横径来计算果形指数[2,12],结果如图2所示。由图2可知,3种栽培方式下‘蓝丰’果形指数(成熟期果实纵径/横径)的差异显著(P果形指数=0.01<0.05),其果形指数为0.67~0.72,温室栽培的果形指数比冷棚和露地栽培的分别高6.9%与2.8%。

图2 3种栽培方式下‘蓝丰’果形指数的变化情况Fig. 2 Changes of fruit shape indexes of ‘bluecrop’ in three cultivation methods

3种栽培方式下‘蓝丰’果实生长发育期空气温湿度的变化情况如图3a~c所示。由图3a~c可知,在果实生长发育期,3种栽培条件下日平均温度总体呈上升趋势,空气相对湿度变化缓慢,昼夜温差总体呈下降趋势。在果实迅速膨大期,露地栽培条件下的平均日温比温室和冷棚分别高5.5、2.9 ℃,空气相对湿度分别高4.7%、8.4%;冷棚栽培条件下的昼夜温差比温室和露地高4.3、2.5 ℃。在果实迅速膨大期,温室栽培方式下‘蓝丰’单果质量的增长量最大,这可能因为较低的日平均温度、空气相对湿度和昼夜温差减轻了蓝莓树体的蒸腾作用,促进了果实对水分及营养物质的吸收和积累[13]。

2.3 3种栽培方式对‘蓝丰’新梢生长的影响

3种栽培方式下‘蓝丰’新梢生长量的变化情况如图4a~c所示。由图4a可知,温室栽培方式下‘蓝丰’新梢生长量在4月上旬至5月上旬快速提高,此期的生长量可占到春梢生长总量的92.81%,到5月中旬至6月中旬新梢长度基本稳定,之后新梢又快速伸长,至7月中旬,新梢生长放缓。新梢粗度生长的变化趋势(如图4b)与其长度生长的变化趋势一致,4月上旬至5月上旬快速增粗,粗度增长量为0.51 mm,5月上旬至6月上旬增粗放缓,6月14日测定的枝条粗度为4月初测定的1.5倍,6月下旬至7月初又快速增粗,之后粗生长放缓。叶片数量的增长(如图4c)主要发生在4月,5月之后其数量基本稳定在15片,至6月下旬之后叶片数量又有所增加。

冷棚和露地栽培的蓝莓枝条长度和粗度、叶片数量的变化趋势与温室栽培的类似,但是发生变化的时期不同。冷棚栽培方式下,新梢长度、粗度和叶片数在5月上旬至6月上旬均快速增加,此期的长度生长量可以占到春梢生长总量的91.96%,粗度增长量为0.77 mm,叶片数在6月上旬至7月中旬基本稳定在16片;露地栽培方式下,新梢长度、粗度和叶片数在5月中旬至6月中旬均快速增加,此期的长度生长量可以占到春梢生长总量的91.7%,粗度增长量为0.91mm,叶片数在6月中旬至7月下旬基本稳定在15片。

图3 3种栽培方式下‘蓝丰’果实生长发育期空气温湿度的变化情况Fig. 3 Changes of air temperature and humidity at fruits growth and development period of ‘bluecrop’ in three cultivation methods

温室栽培方式下,新梢长度、粗度、叶片数总体呈快—慢—快—慢的增加趋势。果实生长发育期,温室、冷棚、露地3种栽培方式下‘蓝丰’新梢生长量分别在4月上旬至5月上旬、5月上旬至6月上旬、5月中旬至6月中旬快速增长,此期蓝莓处于旺长期;在5月初至6月中旬、6月下旬至7月下旬、6月中旬至7月下旬其变化缓慢,此时蓝莓处于缓慢生长期,树体营养主要供给果实的生长发育。果实采收后,温室栽培的‘蓝丰’新梢生长量在6月中至7月初又快速增长,此时树体营养主要供给新梢的生长,在7月初至7月底其变化又趋平缓,此时树体营养可能部分供给花芽分化。

图4 3种栽培方式下‘蓝丰’新梢长度、粗度、叶片数生长量的变化情况Fig. 4 Changes of new shoot length, shoot diameter and leaf number increments of ‘bluecrop’ in three cultivation methods

在蓝莓旺长期,温室和冷棚栽培的‘蓝丰’新梢长度增长量比露地栽培的分别提高12.8%与9.1%,粗度增长量分别提高13.1%与6.7%,叶片数均达到15片。但在整个新梢生长期,露地栽培的新梢长度比冷棚和温室栽培的分别提高5.5%与7.7%,新梢粗度分别提高4.2%与10.2%,新梢叶片数分别提高5.9%与11.8%。在果实生长发育期,3种栽培方式下新梢生长量的大小顺序为:露地>冷棚>温室。但在新梢旺长期,露地栽培的新梢增长量比温室和冷棚栽培的低;而在新梢缓慢生长期,露地栽培的新梢增长量最高。新梢缓慢生长期正是果实膨大期,此时新梢的营养生长与果实的生殖生长产生竞争而消耗了部分营养,因此露地栽培方式下新梢生长较好而果实生长相对较差,这可能与营养竞争有关。

3 讨 论

温度是影响蓝莓生长过程的重要因子,不仅影响植物生长过程中的光合作用[14]、蒸腾作用[15],还影响植物体内碳水化合物的运输、内源激素的变化[16]。温室和冷棚栽培方式是在满足蓝莓需冷量和积温[17]的前提下,通过适度升温提前打破花芽的休眠[18],从而改变蓝莓的生长发育周期。3种栽培方式下蓝莓在花期、生长发育期所需的有效积温基本相同,温室和冷棚栽培方式虽能使蓝莓提前开花结果,但温室和冷棚蓝栽培条件下蓝莓花期及果实生长发育期的日平均温度低于露地栽培条件下的日平均温度,因此其花期和果实生长发育期持续的时间要长于露地栽培的。

文中的测定结果表明,蓝莓果实在成熟期其平均单果质量呈先增后降的变化趋势,这可能与蓝莓植株的异质性有关,不同部位芽子的健壮程度不同,开花坐果时间和果实发育状态有差异;同时受到温湿度等环境条件的影响。后期成熟的果实较小,这与树体负载量大,生长发育期营养竞争及后期昼夜温差小导致营养积累不足[19]有关。在蓝莓栽培过程中应该适当疏花疏果,减少树体的负载量,提高中期成熟果实的数量,减少后期果实的比例,以期提高不同成熟阶段的果实品质。

3种栽培方式下蓝莓新梢的生长变化趋势相似,其中温室栽培下‘蓝丰’的新梢生长在4月至5月初和6月底至7月初有两个增长期,即新梢在一个生长季有两个生长高峰期。在果实生长期,露地栽培的新梢生长量比温室和冷棚栽培的大,而露地栽培的果实生长量小,这一方面可能因为6月和7月份青岛地区日平均温度高而降雨量大,这促进了新梢长度和粗度的生长[20],但也消耗了大量营养;同时,新梢缓慢生长期正是果实快速增长期,露地栽培方式下新梢生长量最大,这又加剧了果实生长和新梢生长对光合产物的竞争[21]。

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