甜樱桃避雨栽培技术的研究进展与展望

known 发布于 2025-07-09 阅读(258)

摘 "要:甜樱桃避雨栽培技术通过覆盖棚膜,营造出一个独立的微气候环境,不仅能够有效调控甜樱桃的生理生化进程,显着降低病虫害侵袭的风险及提高果实品质。概述了避雨栽培对甜樱桃树体生长、叶片光合效率、果实品质、产量的影响,对棚膜颜色和新质生产力在甜樱桃避雨栽培中的应用进行展望。

关键词:甜樱桃;避雨栽培;生理生化;棚膜颜色;新质生产力

中图分类号:S662.5 """""文献标识码:A """""文章编号:1002-2910(2025)01-0031-04

Research progress and prospects of rain-shelter cultivation technology for sweet cherries

ZHANG Liheng, YU Qingze, ZHAO Baixia, CHEN Xue, PAN Fengrong, ZHENG Wei*

(Dalian Academy of Agricultural Sciences, Dalian, Liaoning"116000,"China)

Abstract:Sweet cherry (Prunus avium"L.), as a deciduous fruit tree with high economic value, its growth and fruit quality are significantly affected by climatic conditions. Rain shelter cultivation technology, by covering shed films, creates an independent microclimate environment, which can not only effectively regulate the physiological and biochemical processes of sweet cherries, but also significantly reduce the risk of pest infestation and improve the quality of fruit. This paper summarized"the effects of rain shelter cultivation on the growth of sweet cherry trees, leaf photosynthetic efficiency, fruit quality, and yield, as well as the application of film color selection and new quality productive forces in rain shelter cultivation of sweet cherries, aiming to provide references for the optimization and promotion of rain shelter cultivation models for sweet cherries.

Keywords:"sweet cherries; rain shelter cultivation; physiological and biochemical; film color; new quality productivity"forces

甜樱桃(Prunus avium"L.)享有“春果第一枝”的美誉,其果实色泽诱人、口感鲜美、营养丰富,深受消费者喜爱。近年来,随着国内市场的不断扩大和消费者对高品质水果需求的增加,甜樱桃的栽培面积迅速扩展,成为推动农业产业升级的重要力量。然而,气候变化带来的极端天气,如花期倒春寒导致的减产甚至绝产,花芽分化期高温导致翌年的畸形果,果实成熟期降雨导致的裂果和腐烂。各种极端天气不仅给果农带来重大的经济损失,也成为制约甜樱桃产量与品质提升的重要因素。

为了应对这一问题,避雨栽培技术被广泛应用于甜樱桃生产中,通过在甜樱桃树冠上方覆盖薄膜等透明材料形成独立的小气候,减少外界环境对树体及果实带来的不利影响。甜樱桃避雨栽培能通过增加甜樱桃的叶面积,提高瞬时光能利用效率和叶绿素含量,增强植物的弱光利用能力[1],还能够提高果实品质和贮藏特性,例如降低常温贮藏期间的失重和腐烂发生率,提高果实的可溶性固形物含量等[2]。此外,避雨栽培技术还有助于减少农药的施用,减轻农药污染,对提升甜樱桃产业的稳定性和可持续发展具有重要意义。

1""避雨栽培对甜樱桃树体生长的影响

避雨栽培技术通过在树冠上方搭建塑料薄膜等避雨设施,使得甜樱桃树体所处生长环境的温度、湿度和光照强度等环境因子得到有效调控[3-4]。袁玥等[5]、李延菊等[6]、谷大军等[7]均指出,避雨栽培设施内温度、湿度变化相对露地变化小,更有利于甜樱桃树体的生长发育。虽然甜樱桃树冠上部有塑料薄膜的遮挡必然影响光照强度,但甜樱桃树体自身具有适应能力,能够充分利用弱光环境[8-9],例如,在弱光环境下营养生长旺盛,新梢长度变长,粗度降低,叶片的长和宽均增加,叶面积变大,叶片叶绿素含量增加,有助于捕获更多的光能[6]。此外,避雨栽培还影响了甜樱桃的物候期,使开花物候期提前,开花持续天数增加,花器官质量得到提高[10]。因此,避雨栽培通过稳定设施内温湿度条件,减少土壤水分蒸发和植物蒸腾量,保持土壤湿度稳定,显着改善了樱桃园的微气候环境,有助于甜樱桃树体的生长发育。

2""避雨栽培对甜樱桃叶片光合效率的影响

叶片是光合作用的重要场所。由于避雨栽培改变了日光的透射率,会影响甜樱桃叶片的生长发育。田田[11]研究指出,与露地栽培相比,避雨栽培下的叶片长宽度显着增大,叶面积增加,但叶片厚度减小,栅栏组织和海绵组织厚度相应降低。Zhang等[1]指出,避雨栽培并没有破坏光系统Ⅱ反应中心,而是通过增加叶面积和提升叶绿素(Chl)含量和瞬时光能利用效率,降低光补偿点等方式调节光能利用率。这表明甜樱桃叶片在弱光条件下,可通过增加其表面积捕获光能,提高光合效率。

光合作用是影响甜樱桃生长发育及果实发育的关键因素,避雨栽培由于棚膜的覆盖,其光照透射率降低,使得甜樱桃生长处在弱光环境下,为了更好地适应弱光环境,甜樱桃叶片的光合日变化曲线由典型的“双峰”型转变为“单峰”型,且中午时段的“午休”现象消失[6]。Zhang等[1]研究发现,与露地栽培相比,避雨栽培下叶片的净光合速率(Pn)、光补偿点(LCP)和二氧化碳补偿点(CCP)降低,但瞬时光能利用效率(LUE)、表观量子效率(AQY)和羧化效率(CE)增加;吴亚维等[12]指出,避雨栽培提高了甜樱桃叶片的表观量子效率(AQY),降低了LCP和光饱和点(LSP);Zhang等[13]表示避雨栽培可以提高叶片的光合色素含量,降低光合色素比值。以上研究均从不同角度证明了甜樱桃可通过改善叶片对弱光的利用效率维持较高的光合效率。

3""避雨栽培对甜樱桃果实品质的影响

果实外观品质的优劣是甜樱桃栽培成功与否的重要标志之一。宋莎等[14]指出,避雨栽培能够促进果实的着色,提高果实的商品价值。Vavoura等[15]表示,避雨栽培条件下果实的色泽更加均匀,硬度得到保持,从而延长了果实的货架寿命。田田等[16]报道指出,避雨栽培可提高甜樱桃果实亮度值(L*),对红绿色差值(a*)、红蓝色差值(b*)、色泽比(a*/b*)、色饱和度(C*)和色度角(h)未能形成显着差异,表明避雨栽培可提高果实颜色纯度。朱东姿等[17]表示,避雨栽培的鲁樱3号比露地栽培的果皮颜色更深,果面更光亮。避雨栽培不仅可以对甜樱桃果实外观色泽产生一定作用,对果实内在品质的提升同样具有调控作用。Lim等[18]、Kim等[19]、朱东姿等[17]、韩秀梅等[20]的研究均指出,避雨栽培的弱光环境促进了果实中可溶性固形物等营养物质的积累,降低了可滴定酸(TA)含量,改善了果实的风味。

随着分子生物学技术的发展,转录组测序和代谢组检测技术在甜樱桃避雨栽培中得到了广泛应用。通过这些技术,研究人员能够深入理解甜樱桃避雨栽培对果实品质影响的分子机制。Tian等[21]利用转录组对避雨栽培下果实中调控花青素的关键基因进行了分析,结果表明,与露地栽培相比参与苯丙烷(PAL、C4H和4CL)和黄酮类(CHS、CHI、F3H、DFR和ANS)代谢途径的关键基因表达水平上调,有利于果实中花青素含量的增加,使得甜樱桃果实外观品质得以提升。Zhang等[22]指出,避雨栽培对甜樱桃成熟果实中挥发性有机化合物(VOCs)的组成和含量有显着影响,改变了这些化合物的比例,从而影响果实的内在品质。

4""避雨栽培对甜樱桃产量的影响

裂果是甜樱桃生产中常见的问题之一,它不仅降低了果实的商品价值,还易引发病害。避雨栽培减少了甜樱桃与雨水的直接接触,有效降低了甜樱桃的裂果率和病害发生率,提高了果实的商品性[20]。据张立恒等[23]报道,避雨栽培是防治甜樱桃裂果发生的有效措施,能够有效降低果实表面及根系长时间处于潮湿环境中,从而避免由此引发的裂果问题。田田等[16]报道指出,避雨栽培可有效降低裂果率和病果率,提高商品果率,与露地栽培相比,避雨栽培模式的经济效益是露地栽培的1.4~1.9倍。同时,避雨栽培通过改变甜樱桃生长的微环境,如光照强度、温度和湿度等,延缓了果实的成熟速度。李延菊等[6]报道指出,避雨栽培相较于露地栽培,可使甜樱桃成熟期延迟2~3"d。朱东姿等[17]表示,避雨栽培的鲁樱3号甜樱桃比露地栽培可延迟1周采摘。这种延缓作用不仅有利于果实在树上更长时间地积累糖分和其他营养物质,提高果实品质,还延长了采收期,果农可以在更长的时间内销售果实,从而增加产量和收益。

避雨栽培不仅可以直接提高甜樱桃的产量,还可以起到潜在增产的效果。避雨栽培结合地膜覆盖、渗灌、小沟快流等措施,可以有效调节土壤水分,减少水分蒸发和浪费。良好的土壤水分管理有利于甜樱桃根系的生长和发育,提高根系对水分和养分的吸收能力。根系功能的增强为树体提供了更多的营养支持,为后续的优质丰产奠定良好基础。同时避雨栽培减少了病虫害的发生,降低了农药的施用量[24],从而降低了生产成本,减少了对环境的污染,有利于生产无公害绿色果品和生态农业的发展,提高果实的市场竞争力。

5""未来研究方向与展望

随着甜樱桃避雨栽培技术的不断发展与普及,为了进一步提升其效益与可持续性,笔者提出以下两点建议。

第一,深入探索甜樱桃避雨栽培棚膜颜色的选择与应用。通过树冠上方覆盖不同颜色棚膜可特异性改变光质,可实现促进果树生长发育和提升果实品质的潜在作用。例如,蓝色棚膜可显着提高赤霞珠果实的还原糖含量,黄色棚膜显着提高果实的总酸含量[25];蓝色和红色棚膜覆盖有利于提高杨梅叶片对矿质元素的吸收以及果实品质的提升[26];红色棚膜覆盖有利于促进大棚甜瓜生长,提高产量和含糖量[27]。尽管不同颜色棚膜的应用在其他果树上全面展开,但在甜樱桃避雨栽培研究中尚不完善。因此,深入探究不同颜色棚膜在甜樱桃避雨栽培中的具体效应与机制,对于推动甜樱桃产业的高质量发展具有重要意义。

第二,加快推动甜樱桃避雨栽培新质生产力的融合发展。近年来,随着农业科技的迅猛发展,新质生产力在甜樱桃避雨栽培中的应用日益广泛。例如,通过引入物联网、大数据、人工智能等先进技术设计的可伸缩式顶棚,实现了对避雨栽培设施的远程监控和智能管理,还能够根据天气变化灵活调节光照和通风量;应用自动喷灌和施肥系统,实现水肥一体化管理,提高资源利用效率;利用无人机、卫星遥感等现代技术手段,对甜樱桃生长环境进行实时监测和数据分析,为精准施肥、病虫害防治等提供科学依据,可以显着降低农药和化肥的施用量,提高甜樱桃果品品质和安全性;此外,研发具有高透光性、耐老化、抗风压、可降解等特性的新型薄膜材料,为提升避雨设施的稳定性、耐久性以及减少农业废弃物的产生,实现绿色生产提供了方向。新质生产力的融入为甜樱桃避雨栽培技术的发展注入了强大动力,不仅解决了甜樱桃在多雨地区种植过程中遇到的难题,还推动了甜樱桃产业的转型升级和可持续发展。未来,随着新质生产力的不断涌现和应用,甜樱桃避雨栽培技术将迎来更加广阔的发展前景。

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*通信作者:郑玮(1981-),女,河北秦皇岛人,正高级农艺师,从事果树栽培、育种及推广工作。E-mail:38722108@qq.com

作者简介:张立恒(1983-),男,黑龙江通河人,高级农艺师,从事果树栽培、育种及推广工作。E-mail:zlh318@126.com

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