设施栽培原理及主要技术.ppt

第三章 设施栽培原理及主要技术,一、设施果树的生长发育特点 二、设施果树生产类型 三、建园 四、管理,一、设施果树的生长发育特点,（一）地上地下协调性 （二）物候期 （三）发育期 （四）器官生长发育,（一）地上地下协调性,设施栽培条件下的果树生长发育，于露天栽培相比，有其特点。 （一）地上地下协调性 地上地下协调性差，根系生长发育滞后于枝梢，加剧了花果与梢叶的营养竞争。,（二）物候期,花期提前或延迟，果实上市超前或延后。促成栽培有些果树的花期可比露天提前24个月，成熟期大大提前。 延迟栽培可推迟成熟。,（三）发育期,在设施栽培条件下， 果树的单花花期变短，比露天短2437小时。 开花期通常延长，开花不整齐。据观察日光温室内凯特杏的花期为11天（刘国成，2002），而露地杏的花期通常在57天，延长了46天。 果实发育期通常延长。据山东省泰安市农科所观察，红荷包、二花曹、车头杏大棚栽培和露地栽培，其成熟期相差710天。,（四）器官生长发育,花器发育不全，完全花比例下降。尤其花粉生活力降低,影响产量。 果实普遍增大。设施栽培油桃果实生育期通常延长10天15天，果实各生育阶段的天数与夜间温度呈显著负相关（r0.915）。果实普遍增大，主要原因是果实生长期设施内夜温较低，促进了果肉细胞分裂（王志强，2002）。 品质、产量下降。设施栽培加剧了新梢生长和果实生长对光合产物的竞争，一般情况下果实个头变小，含糖量降低，含酸量增加，可溶性固形物、维生素C含量略低于露地，风味变淡，品质下降。果实畸形率高，生理障碍加重，但普遍表现出着色好的特点。日本等国产量上升，品质增进。,（四）器官生长发育,设施栽培条件下 果树叶片变大、变薄，绿素含量降低。光和效能下降，约为自然条件下的70%80%，除与光照有关外，也与叶片质量有关。 新梢生长变旺，节奏性不明显，节间加长。枝条的萌芽率和成枝力均有提高，新梢生长和果实发育的矛盾加剧，恶化光照状况。揭棚后易新梢徒长，光照恶化，尤其核果类夏天多数“戴帽”旺长。,（四）器官生长发育,结果枝类型变化。 设施栽培条件下，甜樱桃、李和杏的结果枝类型与露地相近，以短果枝和花束状果枝结果为主。 据观察日光温室凯特杏的短果枝的完全花比例为74.8%、坐果率为20.39%。花束状果枝的完全花比例为73.87%、坐果率为19.82%，明显高于中、长果枝，是杏设施栽培的主要结果枝。,（四）器官生长发育,花芽分化变化。 桃 桃的花芽分化属夏秋分化型，设施栽培桃在果实采收前花芽分化量很小。 据试验观察，温室栽培早醒艳桃，在果实发育期内（1月25日4月13日）未见花芽分化。采收修剪后的新梢花芽分化是从7月中旬开始到10月上旬为止，分化盛期出现在8月和9月份（申作莲，2001）。所以桃的设施生产多采用果实采收后重短截结果新梢，重新培养结果枝。 葡萄 日光温室葡萄花芽分化不良。,二、设施果树生产类型,北方设施果树生产主要以在冬春季节提供鲜食水果为主要目的，所以，通称为反季节生产。生产方式有两大类：一是以提早果树的生长发育期为手段，实现果实在早春成熟上市。二是以延迟果树的生长发育期为手段，实现果实在晚秋或冬季成熟上市。具体方式可分为以下几种： 1.促成栽培 2.半促成栽培 3.延迟栽培 4.促成兼延迟,1.促成栽培,在果树未进入休眠或未结束自然休眠的情况下，人为控制进入休眠或打破自然休眠，使果树提早进入或开始下一个生长发育期，实现果实提早成熟上市。这种生产方式在草莓上应用较多，在葡萄、甜樱桃上也有较成功的应用。,2.半促成栽培,在自然或人为创造低温条件下，满足果树自然休眠对低温量的要求。自然休眠结束后，提供适宜的生长条件，使果树提早生长发育，实现果实提早成熟上市。目前，落叶果树的设施生产以这种方式居多。,3.延迟栽培,通过选用晚熟品种和抑制果树生长的手段，使果树推迟生长和果实成熟，实现果实在晚秋或初冬上市。延迟生产在葡萄、桃上有应用，但生产量较小。,4.促成兼延迟,在日光温室内，利用葡萄具有一年多次结果习性，实行即促成又延迟、一年两熟的栽培形式。生产采用这种栽培形式的较少。,三、建园,（一）树种、品种选择 （二）栽植制度 （三）预备苗技术（培育大苗） （四）栽植技术,（一）树种、品种选择,露天栽培主要考虑对当地气候的适应性，在考虑经济性和社会性。保护地栽培所创造的小气候条件，尤其是光照、温度等同露地栽培相比有共同点，也有其特点。因此，在选择保护地栽培品种时，除露地栽培所要求的条件外，还需考虑以下因素。 1. 树种品种特性 2.环境条件 3.保温设施 4.合理搭配,1. 树种品种特性,（1）目标定向。促成和半促成栽培宜选择早熟品种，果实生育期6080天为宜。延迟栽培则以晚熟品种或已多次结果品种为宜，果实生育期越长越好。 （2）向征性强。促成和半促成栽培，选择自然休眠期短、需冷量低，易人工打破休眠的品种。 （3）性状适宜。选择植株比较矮小或比较适宜矮化栽培，易成早果，坐果率高，较易丰产的树种和品种。尽可能选择自花结实率高的品种。与设施相适应。 （4）品质优良。选择果实个大，色泽艳丽，酸甜适口，商品性强，鲜食品质好，且果实不耐长期贮运的树种和品种。 （5）适应性强。选择适应性、抗病性好的品种。尽可能选择比较耐低温、耐弱光的品种。,2.环境条件,不同地区环境条件不一样，尤其是影响花芽分化和休眠的日照长度和温度的差异，在选择品种上也不一样。 低温和短日照来得早的地区花芽分化早、进人休眠早，选择易分化花芽、休眠期短的品种，保护地栽培果实成熟最早，即是休眠期较长的品种，保护地栽培，果实成熟也较早；而低温和短日照来的较晚的地区，保护地栽培必须选花芽分化早、休眠期短的品种，果实才能较早成熟。,3.保温设施,保温设施与措施必须与品种特性与环境条件相配合。 一般以果实成熟期来决定采用的保温设施，因为成熟期要求越早，需要的保温设施投资越大，将来才有相应的经济效益，也相应的选择品种和能通过休眠的条件。,4.合理搭配,（二）栽植制度,目前有如下几种。 1成龄树栽培 直接在已有的成龄树上建棚进行设施生产。 2一年一栽制 一年一栽制也称一年一倒茬。每年定植新苗，经过一个生长季生长发育，冬季或翌年春扣棚，采收后弃株重栽。葡萄、草莓应用较多。 3多年一栽制 栽植一次，连续多年进行设施栽培。 4一年多栽制 一年多栽制是一年多次栽植，多次收获。草莓应用。,（三）预备苗技术（培育大苗）,一年一栽制和多年一栽制要求苗木“壮苗建园，便于更新”。 除桃、葡萄等早果性好的树种，可在设施内直接定植一年生苗外，樱桃、杏、李等进入结果期较晚的树种宜在设施内定植大苗，以便尽早获得产量，降低管理成本。,（三）预备苗技术（培育大苗）,培育和利用大苗的方式 一是利用露地栽培结果树，就地建设保护设施，实施设施栽培。 二是做好设施建设园地规划后先栽树，待树结果后再建设施。 三是移植结果树，将56年生大树移栽到温室内，方法简便，快捷。,（四）栽植技术,1.栽植方式 2.栽植时期 3.栽植密度,1.栽植方式,除草莓要求不很严格外，其他乔木果树以南北行向、采用长方形或带状栽植为好。,2.栽植时期,设施内栽植果树，如采用袋装育苗对定植时期要求不很严格，大体有三种情况： 一是秋栽，适宜大苗移栽。设施冬季可以升温，这时在苗木满足需冷量后即可升温。果苗从1月初就开始生长，比露地多生长23个月，生长量大，花芽多，翌年产量高。行间间作矮茎蔬菜、花卉、草莓等作物，以抵消管理费用。 二是没有建造大棚，先在大棚的位置上定植苗木，定植时期同露地栽植时间相同。 三是在设施内腾空后栽植，袋装育苗可以采用这种形式。,3.栽植密度,设施栽培要根据树种品种的生长势强弱和设施的宽度来设计株行距。 桃树株行距一般是1.01.52。 李树的适宜株行距以23为好，平均产量最高（杨建民，2004）。 杏树和甜樱桃树比较高大，株行距以2334为宜。若采用矮化砧株行距还可适当缩小。,四、管理,（一）果树需冷量及促进和打破眠技术 （二）授粉结实特性和人工辅助授粉技术 （三）限根生产技术 （四）设施环境特点及其调控技术 （五）设施病虫害综合防治 （六）其他技术要求,（一）果树需冷量及促进和打破眠技术,1.果树需冷量 2.“人工低温暗光促眠”技术 3.人工控制休眠技术,1.果树需冷量,落叶果树的自然休眠需要在一定的低温条件下经过一段时间才能通过。果树的芽或其它器官处于表现维持微弱生命活动暂时停止生长的现象为休眠。落叶果树的休眠有自然休眠和被迫休眠两种。自然休眠指即使给予适宜生长的环境条件，仍不能发芽生长，而要经过一定低温条件解除休眠后才能正常萌芽生长的现象。通过自然休眠需要的一定时间和一定程度的低温条件，叫需冷量。,1.果树需冷量,自然休眠要求的需冷量，一般以芽需要的低温量表示，即在7.2以下需要的小时数。 也可用07.2模型、09.8模型、犹他（Utah）模型表示。 犹他模型指自然休眠结束时积累的冷温单位（Chillunit，C.U.），2.59.1为打破休眼最低温度范围，此温度下1h计为1C.U.；1.52.5及9.212.4的低温范围有半有效作用，1h计0.5C.U.；低于1.4或12.515.9为无效温度；1618低温效应部分被解除，该温度范围内1h相当于0.5C.U.；18度以上低温效应全被解除，该温度范围内1h相当于1C.U.。,2.“人工低温暗光促眠”技术,通常采用的方法是在外界稳定出现低于7.2温度时扣棚，同时覆盖保温被或草帘。让棚室内白天不见光，降低棚内温度，并于夜间打开通风口和前底脚覆盖，尽可能创造07.2的低温环境。 这种方法简单有效，成本低，是生产上广泛采用的技术。,3.人工控制休眠技术,在自然休眠未结束前，欲提前升温需采用人工打破自然休眠技术。 目前应用比较成功的是用石灰氮打破葡萄休眠、用赤霉素打破草莓休眠、创造低温进行休眠。,3.人工控制休眠技术,石灰氮处理 葡萄经石灰氮处理后，可比未经处理的提前1520天发芽。使用方法是用5倍石灰氮澄清液涂抹休眠芽，即在1石灰氮中加5升温水，多次搅拌，勿使其凝结，等23小时后，用沙布过滤出上清液，加展着剂或豆浆后涂抹休眠芽。通常在自然休眠趋于结束前1520天左右使用，涂抹后即可升温催芽。对于一年一栽制和一年一更新制的结果母枝，其基部距地面30以内的芽和顶端最上部的两个芽不能涂抹，期间的芽也要隔一个涂抹一个。以免造成无用芽萌发消耗营养和顶部芽萌发后生长过旺。,3.人工控制休眠技术,石灰氮（CaCN2） 化学名称叫氰氨化钙。由于含有很多的石灰，又叫石灰氮。石灰氮是黑色粉末，带有大蒜的气味，质地细而轻，吸湿性很大，易吸潮起水解作用，并且体积增大。 石灰氮含氮20%22%，在农业上可用作碱性肥料，做基肥使用。也可做食用菌栽培基质的化学添加剂，补充氮源和钙素。石灰氮对人畜有毒，接触皮肤时能引起局部溃烂。,3.人工控制休眠技术,应用赤霉素 在草莓上应用赤霉素（GA3）处理具有打破休眠、提早现蕾开花、促进叶柄果柄伸长的效果。 使用方法是用10/赤霉素喷布植株，尽量喷在苗心上，每株5m左右，处理适宜温度为2530，低于20效果不明显，高于30易造成植株徒长，所以宜在阴天或傍晚时进行。 一般在保温后34天处理，如配合人工补光处理，喷1次即可。对没有补光处理或休眠深的品种可在10天后再处理1次。,3.人工控制休眠技术,低温处理 采用低温处理打破草莓的休眠在生产己广泛应用，即在草莓苗花芽分化后将秧苗挖出，捆成捆，放入03的冷库中，保持80%的湿度，处理2030天，即能打破休眠。有条件的情况下，也可在设施内采用人工制冷的方法，强制降低温室内的温度，促使果树尽早通过自然休眠。 目前有甜樱桃的促成栽培上有采用人工制冷促进休眠的例子。采用容器栽培的果树均可以将果树置于冷库中处理，满足需冷量后再移回设施内栽培，进行促成栽培。或人为延长休眠期，进行延迟栽培。,（二）授粉结实特性和人工辅助授粉技术,1. 授粉结实特性 2.提高坐果率（人工授粉）,1. 授粉结实特性,自花结实 自花不实 异花授粉 落花落果 设施栽培多采用自花受粉结实的品种，但杏、李和樱桃树常需要配置授粉树。 即使这样由于设施反季节生产期间没有昆虫传粉，又没有自然风。桃、樱桃等自花授粉座果率较低的果树，配置的授粉树比例要适当，一般桃授粉树的适宜比例为10%15%、樱桃为20%30%。,2.提高坐果率（人工授粉）,提高坐果率主要是减少落花落果，不管在什么情况下，都保证一定的花果，满足生产要求。防止落花落果就要针对落花落果的原因对症下药。 1、加强综合管理，保证营养供应 座果率高低及幼果的发育与营养物质的供应由密切的关系。 首先必须加强上一年的后期管理，形成良好的花芽，提高营养水平，如秋季保叶、施基肥等。 当年通过施肥、浇水、修剪，保证营养供应，通过果台副梢摘心、花期环剥、喷0.1%0.5%的硼砂等措施，调节养分的流向和供应。,2.提高坐果率（人工授粉）,2、保证授粉受精 在合理配置授粉树的情况下，还要施行一些措施，保证授粉受精。 一是生物授粉。昆虫传粉，花期放蜂。 蜜蜂 传统的放蜂是指蜜蜂而言。一般每667日光温室桃放蜜蜂1 2箱。 壁蜂 近十余年来，利用人工驯化的野生壁蜂（主要是角额壁蜂、凹唇壁蜂等）给果树授粉，取得重大进展。其主要优点是管理简便、不需人工饲喂，授粉速度快、效率高，应在生产中大力推广。壁蜂授粉能力比一般蜂提高7080倍，每666.7m2释入100 200头即可满足授粉需要。,2.提高坐果率（人工授粉）,二是人工授粉 人工辅助授粉是提高座果率最可靠的方法，人工授粉的座果率可达70%80%。在缺乏授粉树，花期天气不良时，人工授粉尤为必要。 点授。过程：选树采花取花药取花粉贮藏授粉人工点授 只要用毛笔不同花朵间点授即可人工点授以当天开花当天授粉的效果最好，在上午9 10时到下午3 4时进行，如遇不好天气，应多进行几次。 滚动。用小气球、鸡毛掸子在花朵间滚动。,2.提高坐果率（人工授粉）,三是应用植物生长调节剂和微量元素。 开花期喷0.3%的硼砂加0.2%硫酸锌，既能提高座果率，又可防治缩果病和小叶病，外加尿素能提高叶功能，也能促进座果。花期喷赤酶素GA34万倍，花后喷B910002000倍和萘乙酸钠4万倍均能提高座果率。,2.提高坐果率（人工授粉）,3、防治自然灾害 病虫害直接或间接为害花芽、花果造成落花落果，应当及时防治病虫害，同时防风、防雨、防霜冻、防干旱，防止人为机械破坏，都是保花保果的重要内容。 4、其他措施 高接授粉花枝 挂罐插花枝 摘心、环剥 疏花疏果 喷水（枣）等。,（三）限根生产技术,（四）设施环境特点及其调控技术,1设施环境特点 2环境调控技术,1设施环境特点,与露地相比较，农业设施的生态环境主要有以下特点： 1温度高，变化大 一般室内温度高于室外（尤其冬季，设施有异）。昼夜温差比较大，正常情况下，一般晴天的白天温度比夜间高出20左右。另外，设施内的温度也有明显的季节性变化，冬季除加温温室外，其它大多数设施的温度低于生产的适宜温度，一些简易设施的温度甚至低于0，无法进行生产，而夏季温室内的最高温度可达60以上。 2空气湿度偏高 受设施内通风量不足的限制，设施内的空气湿度多偏高。如温室和塑料大棚内的最低空气湿度一般为70%左右，夜间以及阴雨天的大部分时间里，则高于90%。,1设施环境特点,3自然光照不足 通常，温室与塑料大棚内的自然光照量只有露地的60%90%，日照时数也短于露地。另外，设施内的光照量受气候的季节性变化的影响也比较大，北方冬季大部分时间内的光照不能满足喜光作物的需要，夏季则容易引起设施内的温度过高，发生高温危害。 4土壤含盐量高 设施栽培的施肥量比较大，土壤残留较多，容易发生盐分积累，引发土壤盐渍化和酸化。,1设施环境特点,5空气污浊 由于保温需要以及受设施结构的限制，大多数设施的通风量不足，外部的新鲜空气不能够及时补充进来，空气污浊，有害气体容易在设施内进行积累，造成作物或动物发生有害气体中毒。 6容易产生连作障碍 为提高设施资源的利用率，大多数农业设施的作物重茬栽培、动物重复养殖现象比较严重，从而容易导致土壤的理化性状变劣，并加重病虫危害。 上述生态特点，不同类型设施间存在着较大的差异。一般，阳畦、小拱棚等小型设施内的气象因素变化幅度比较大，而大型温室、塑料大棚等的变化幅度相对较小。,2环境调控技术,1、光照 包括增加、减少。 （1）选择优型设施和薄膜。 （2）适时揭放保温覆盖设备。 （3）清扫薄膜。 （4）减少薄膜水滴。 （5）涂白和挂反光幕。 （6）铺反光膜。 （7）人工补光。,2环境调控技术,2、温度 包括保温、加温、降温。 （1）适时揭放保温覆盖设备。 （2）设置防寒沟。 （3）增施有机肥，埋入酿热物。 （4）地膜覆盖，湿度控制。 （5）把好出入口。 （6）适时放风。 （7）必要时加温。,2环境调控技术,3、湿度 增、降，空气、土壤湿度。 （1）浇水。 （2）喷水。 （3）地面覆盖。 （4）放风。 （5）调控温度。 （6）吸水降湿。 （7）中耕松土。,2环境调控技术,4、空气 包括CO2调控和防止有毒气体产生。 （1）CO2调控。主要是人工补施CO2，施有机肥，固态CO2施肥、液态CO2施肥、化学反应CO2施肥、燃烧CO2施肥。 （2）预防氨气和二氧化氮气体危害。正确使用有机肥（腐熟、适量），正确使用氮素化肥，覆盖地膜，加大通风量，经常检查室内水滴的pH值（低氨，高二氧化氮）。 （3）预防一氧化碳和二氧化硫气体危害。燃烧用含硫低的燃料，燃烧用炉具密封，发现有刺激性气体，立即通风。 （4）预防塑料制品产生的气体。选用无毒膜和不含增塑剂的塑料制品，尽量少用或不用塑料制品，室内经常通风排除异味。,2环境调控技术,5、土壤 主要是培肥地力，改良土壤。 加强土壤管理，增施有机肥，合理使用化肥（少量多次），改良不良土壤。,（五）设施病虫害综合防治,露地病虫害综合防治。防治原则，以防为主，防治结合，综合防治。植物检疫，农业防治，物理防治，生物防治，化学防治。 设施农业是在一相对封闭的环境中进行的农业生产。由于设施内的通风量较小、空气湿度大、温度条件适宜并且相对稳定等原因，比较适合病菌以及一些喜湿性害虫的繁殖。另外，设施农业由于产业化生产的需要，重茬栽培、重复饲养等现象也比较严重，又为病菌和害虫繁殖提供了充足的营养来源。 因此，设施农业的病虫害往往较露地严重，对农业生产的危害性也相对较大。,（五）设施病虫害综合防治,1严格消毒 2严格控制设施环境 3选用抗病品种或用抗病砧木嫁接栽培。 4防止害虫进入设施内 5科学用药 6农时操作要适时,1严格消毒,设施农业应采取综合防治措施，从各个环节来杜绝病虫害的发生。具体措施有： 1严格消毒 一是于生产前对设施内的设备、地面、土壤等进行全面消毒； 二是对种苗进行消毒后再进行生产； 三是生产过程中，定期对设施进行消毒，对植物喷药保护，对动物接种疫苗或喂食药物预防； 四是对发病的植株要进行药物防治，发病严重的植株要拔掉，防止蔓延扩散。发病的饲养动物应采取隔离措施，单独喂养。,2严格