杨德荣 曾志伟 周龙

摘 要 2016年3—10月，在云南省瑞丽市弄岛镇以柚园为对象，研究香蕉作为防护林对柚园田间小气候调整、病虫害防控和果实品质改善的影响。结果：防护林可明显改善柚园田间小气候、控制病虫害并提高果实产量和改善果实品质。在田间小气候方面，防护林处理可分别提高空气温度、空气湿度、0～15 cm土壤温度和土壤含水量3.2%、3.7%、4.6%和2.5%，同时，降低园内风速51.2%；春季和冬季提高空气温度5.2%和9.4%，夏季降低空气温度5.1%。在病虫害防控方面，防护林处理可降低溃疡病、疮痂病、炭疽病和脂点黄斑病的发病率100%、77.5%、56.1%和29.1%，防效分别为100%、17.9%、54.3%和56.9%；降低潜叶蛾、小食蝇、蚜虫、木虱和小黄卷叶蛾被害率28.7%、67.1%、52.8%、78.2%和67.8%，防效分别为49.4%、39.0%、33.8%、63.9%和59.0%；在果实产量和品质方面，防护林处理提高柚商品果率、含糖量和VC含量30.5%、31.7%和41.0%，减少1次采果次数，并且可提前6 d采收上市。

关键词 香蕉防护林；柚园；田间小气候；病虫害；果实品质

中图分类号：S181 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.19.003

防护林设置作为提高果园果树产量和品质的一种有效措施，在保持水土、调节园区小气候、防风固沙和涵养水分等方面具有重要意义[1]。生产实践中，防护林通常用于：1）降低园区内风速，调节区域内温湿度，减少土壤水分蒸发，起到冬季保温防冻、夏季散热防灼的作用；2）形成小面积控制的统防统治区域，减少病虫害的发生和传播；3）防止风害引起的机械损伤而提高落花落果、降低果实商品率；4）减少叶片晃动，提高叶片有效光合作用，提高果实产量和品质，缩短果实采收时间[2]。在种植防护林过程中，需要对防护林种植树种进行严格筛选，标准为：1）适合当地环境条件，适应能力强；2）生长迅速，根系入土深，抗逆性强、抗风力强；3）与果树无共同病虫害，且不是果树病虫害的寄主植物；4）发挥防风固沙的同时具有较高的经济价值[2-3]。

防护林作为兼具保持水土、防风固沙、调节气候、涵养水源等功能的天然林和人工林，对生态环境的改善具有积极作用[1]。为了加强生态保护和保障农业生产，美国于20世纪30年代开始在西部大平原开展防护林建设，苏联于20世纪50年代开始实施防护林改造自然计划[4]。近年来，世界各国特别是俄罗斯、日本和美国等较早开展防护林研究的国家已从防护林生态效益的定向研究转向定量研究，在防护林营建及流域治理方面创建了许多优化模式，制订出了效益评定标准[1-5]。在我国，具规模的防护林实践与研究活动起步于20世纪50年代以防风固沙（固土）为主的网状、带状农田防护林和水土保持林；60年代开展了以土壤侵蚀科学、林学、生态学为理论的流域综合治理；80年代发展为包括林粮间作在内的农田防护林、防风固沙林、牧场防护林，以及结合道路、渠道布设的防护林等[1]。

尽管我国目前已在规模巨大的防护林工程中取得重要成果，如沿海防护林工程、“三北”防护林、环洞庭湖防护林工程和长江中下游防护林工程等[6-7]，并且随着全球环境问题的愈演愈烈而逐渐被国际社会所认同，但防护林建设的研究主要集中在大规模的防风固土、自然灾害防控方面，而对于小范围内防护林的研究较少，尤其关于防护林对果树田间小气候控制，品质提升方面的更是鲜见报导。本文以柚园为对象，研究香蕉作为防护林对柚园田间小气候调整、病虫害防控和果实品质改善的影响，以期丰富该领域的研究数据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

2016年3—10月，在云南省瑞丽市弄岛镇光明村（N 23°52′、E 97°40′）进行试验，地处云南省西南边陲，属南亚熱带季风气候。海拔733.3 m，年平均气温21.5 ℃，年降水量1 450.2 mm，降水主要集中在6—8月，年日照数2 052.7 h，全年无霜。土壤类型为壤土，含有机质18.6 g·kg-1、碱解氮77.3 mg·kg-1、速效磷34.0 mg·kg-1、速效钾301.0 mg·kg-1，pH值为7.5。

1.2 试验设计

选择已种植6年的柚树[Citrus maxima （Burm） Merr.]作为研究对象，品种为“水晶柚”。大田对照试验设2个处理，分别为：CK. 常规种植，T. 常规施肥+防护林（香蕉），种植面积各为0.33 hm2。采样时每个处理中随机划定3个45 m2（5 m × 9 m）的取样方，即3次重复，用于处理间显著性方差分析；每个处理3次重复，共计15个小区，小区面积为120 m2（1.2 m×100 m），各处理种植柚树220株，种植密度为660株·hm2，株距3 m、行距5 m，起垄栽培，垄高0.40 m，沟宽0.40 m，垄宽0.40 m。防护林处理为在柚园试验地块东、西、北三面种植300 m长度的香蕉林，南面为高8 m的房屋建筑，四面环绕形成与外界隔绝的区域。处理区和对照区严格按照当地农户普遍种植方式管理，整个生育期施肥、中耕、培土、修剪、除草及病虫害防治等田间管理措施均保持一致，共施肥4次，分别是冬肥、春肥、壮果肥和采果肥。

1.3 指标测定

全年每月上旬、中旬和下旬固定时间完成1次试验区空气温度、0～15 cm土壤温度、空气湿度、0～15 cm土壤水分、风速指标观测，其中，空气温度和0～15 cm土壤温度采用摄氏温度计测定，相对湿度采用干湿球温度计测定，0～15 cm土壤水分含量使用二次烘干法测定，风速观测采用田间小气象站内风速计进行。

参照烟草病虫害分组及调查方法（GB/T 23222-2008）中炭疽病、蚜虫等的分组及调查方法，分别于柚树萌芽期、花期、幼果期、果实膨大期和成熟期调查柚树溃疡病、疮痂病、炭疽病、脂点黄斑病等发病率和病情指数，同时调查潜叶蛾、小食蝇、蚜虫、木虱和小黄卷叶蛾等被害率及被害指数。

于果實成熟期按照随机划分小区进行全部测产，参照柑橘等级规格（NYT 1190-2006）统计柚商品率，记录柚采收次数和采收时间，同时，取部分样品参考曹建康等[8]的方法用蒽酮比色法测定可溶性糖含量，NaOH中和滴定法测定有机酸含量，2，6-二氯酚靛酚法测定VC含量。

在上一年柚采收后沿柚树冠0～30 cm耕层采集土壤样品，参照《土壤农业化学分析方法》[9]测定土壤pH值，有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量。

1.4 数据处理与统计分析

发病率（%）=（发病株数/调查总株数）×100

病情指数=∑[（病级数×该级病株数）/（调查总数×最高病级数）]×100

被害率（%）=（被害株数/调查总株数）×100

被害指数=∑[（各级值×该级株数）/（调查总数×最高级数）]×100

防效（%）=[（CK病情指数-处理病情指数）/CK病情指数]×100

采用Excel 2010、SPSS 17.0软件进行数据的初步处理和分析，采用Duncan法和LSD法进行处理间差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 防护林对柚园田间小气候的影响

果园防护林具有明显的改善田间微域小气候的作用（见表1）。从全年整体观测结果来看，种植防护林的柚园相比未种植防护林的柚园具有提高空气温度、空气湿度、0～15 cm土壤温度和土壤水分的作用，分别提高了3.2%、3.7%、4.6%和2.5%，同时，显著降低园内风速（P<0.05）。从季节观测结果来看，防护林处理在春季和冬季可显著提高空气温度（P<0.05），分别提高5.2%和9.4%，而在夏季可显著降低空气温度（P<0.05）；防护林全年均可提高0～15 cm土壤温度、土壤水分和空气湿度，其中，春季0～15 cm土壤温度、土壤水分和空气湿度分别提高5.7%、4.7%和5.8%（P<0.05）；夏季0～15 cm土壤温度和土壤水分分别提高3.4%和5.6%（P<0.05）；冬季0～15 cm土壤温度和土壤水分分别提高4.8%和5.3%（P<0.05）；除冬季外，防护林可显著降低柚园内风速，春、夏、秋季分别降低66.7%、71.4%和66.7%（P<0.05）。

综上所述，防护林对果园内小气候调整具有重要作用，尤其对园内的风速控制作用明显，这可以显著降低风害影响，还可隔绝病原菌、虫害的传播，提高坐果，减少机械损伤，减少病虫果，提高叶片光合利用率，提高果实产量和品质。

2.2 防护林对柚园病虫害防控的影响

具有一定规模的防护林可以隔绝园区外病原菌和虫源的传播，可实现小区域内的统防统治，很大程度上降低虫口密度和病害程度。从表2可以看出，防护林处理较未种植防护林的柚园显著降低溃疡病、疮痂病、炭疽病和脂点黄斑病的发病率，分别降低100%、77.5%、56.1%和29.1%，其中，以溃疡病的防效最佳，在正常管理（预防为主、防治结合）的措施下，园区内未发现溃疡病迹象，这充分说明统防纺治的重要性及防护林对区域病害隔绝的重要意义。防护林处理对溃疡病、疮痂病、炭疽病和脂点黄斑病均有极好的防效，分别为100%、17.9%、54.3%和56.9%。作为一种物理防控措施，从长远来看，可降低种植生产成本（农药、劳务等），提高果实品质。

表3数据显示，防护林处理较未种植防护林处理的柚园可显著降低潜叶蛾、小食蝇、蚜虫、木虱和小黄卷叶蛾5种虫害的被害率，分别降低28.7%、67.1%、52.8%、78.2%和67.8%，在减少柚树被害率的同时，也显著降低柚树的被害指数；防护林对5种虫害的防效分别为49.4%、39.0%、33.8%、63.9%和57.0%。由此可见，防护林对降低害虫虫口密度、减少柚树被害率、提高柚园防效方面具有积极作用，这也为后续商品果率的提升创造有利条件。

2.3 防护林对柚树产量品质的影响

果园防护林种植可减少园区内风速，降低叶片过度晃动，提高着果率，降低风害果比例，并且可增强叶片有效光合作用，同时，可对园区小气候起到保暖、防冻及提高昼夜温差等作用，另外，还可通过防护林的隔绝作用，减少园区内的病虫害发生率。一系列的因素可共同作用提高柚园果实产量和品质（见表4）。相对于未种植防护林的柚园，防护林处理可提高柚果产量、商品果率，果实含糖量和VC含量，降低柚果含酸量，减少采收次数，并可使采收期提前。其中，柚商品果率、含糖量和VC含量分别提高30.5%、31.7%和41.0%（P<0.05），较未种植防护林处理减少1次采果数，并且可提前6天采收上市。

3 讨论与小结

果园种植防护林可降低园内风速，同时对田间小气候具有明显的保温增湿功能[10-12]。黄羌维等研究表明，全年果园内比防护林外风速可减弱82%[13]；郭迎春等研究表明，林带背风面能降低风速19%～56%，8级以上大风通过防护林后，其风速由20 m·s-1减为10 m·s-1[3]。本研究结果显示，防护林营建可降低风速51.2%，与以上结果一致。另外，由于防护林的防风作用，果园内风速减小，风乱流、对流作用减弱，水汽被风带走少，使果园内小气候发生明显变化，防护林种植果园全年平均能分别提高空气温度、空气湿度、0～15 cm土壤温度和土壤水分3.2%、3.7%、4.6%和2.5%，尤其在冬季和夏季两个差异较大的季节调节作用更为明显，表明防护林对果园田间小气候具有重要调节作用。范志平[4]、黄羌维[13]和邓荣鑫[14]等的研究也证实这一点。

果园防护林设置具有隔离病原菌、虫源传播的作用，可以一定程度上减少区域内的虫口密度和病菌的再次浸染，实现小范围内果树的统防统治，降低病害、虫害的发生，减少病虫果。本研究针对柚常规的4种病害和5种虫害情况进行分组和调查，结果表明，防护林种植显著降低溃疡病、疮痂病、炭疽病和脂点黄斑病的发病率100%、77.5%、56.1%和29.1%，显著降低潜叶蛾、小食蝇、蚜虫、木虱和小黄卷叶蛾被害率28.7%、67.1%、52.8%、78.2%和67.8%，与蒋丽娟[1]、白岗栓等[11]的结论一致。

大量研究表明，防護林建设可以改善区域生态环境，优化作物生长环境条件，显著影响作物长势[14]。在农田防护林庇护下，玉米产量提高6%～8%，小麦平均产量提高7.5%，黄豆产量平均提高25%[4]。本研究中，防护林种植相对于未种植防护林提高柚产量6.7%，柚商品率提高30.5%，含糖量提高31.7%，VC含量提高41.0%，并且可提前6天进入采收期。这可能与防护林降低园区内风害影响有关，防护林一方面减少果实的机械损伤，提高作物光合利用率，另一方面隔绝病菌虫害传播，提高着果率，减少病虫果，此外，对园区内小气候调整也有助于果实品质的提升和采收期的提前。赵锡如[10]、白岗栓等[11]的研究结果也证实这一点。

参考文献：

[1] 蒋丽娟.国内外防护林研究综述[J].湖南林业科技，2000，27（3）：21-27.

[2] 田士林，李莉.果园防护林的规划设计[J].现代农业科技，2006（4）：28.

[3] 郭迎春，周彦华.风沙干旱区果园的防护林建设探讨[J].林业科技，2016（7）：176.

[4] 范志平，曾德慧，朱教君，等.农田防护林生态作用特征研究[J].水土保持学报，2002，16（4）：130-134.

[5] 柏方敏，戴成栋，陈朝祖，等.国内外防护林研究综述[J].湖南林业科技，2010，37（5）：8-14.

[6] 张志达等主编.全国十大林业生态建设工程[M].北京：中国林业出版社，1995.

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[8] 曹建康.果蔬采后生理生化实验指导[M].北京：中国轻工业出版社，2007.

[9] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法.北京：中国农业科技出版社，2000.

[10] 赵锡如.防护林对果树物候期的影响[J].河北农业大学学报，1988，6（1）：36-42.

[11] 白岗栓，杜社妮，侯喜录.陕北丘陵沟壑区果园防护林对果树生长环境的影响[J].水土保持学报，1997，17（7）：14-18.

[12] 宋维辉，高广海，刘小明.果园防护林的作用及其营造技术[J].吉林林业科技，2009，38（3）：51-52.

[13] 黄羌维，黄洋.滨海风沙地果园防护林农业气象生态与农业技术研究[J].福建师范大学学报（自然科学版），2008，24（3）：88-92.

[14] 邓荣鑫，王文娟，李颖，等.农田防护林对作物长势的影响分析[J].农业工程学报，2013，29（S1）：65-72.

（责任编辑：丁志祥）