中國設施果樹栽培的現狀與發展趨勢

導讀

果樹設施栽培作為露地自然栽培的特殊形式，主要是利用溫室、塑料大棚或其他農業工程設施，改變或控制果樹生長發育的環境條件，達到果品生產的目標。果樹設施栽培除了保證新鮮果品提前上市，反季節供應外，在防止災變環境變化(如北方地區的花期凍害、南方地區的多雨等)、擴大果樹適栽範圍等方面也有廣泛應用。由於果樹矮化密植栽培技術的推廣，果品淡季供應的超高效益，使得設施果樹產業迅速發展，己成為果樹生產中的高效產業之一。

高東升教授

現任山東農業大學副校長

國家蘋果工程技術研究中心主任

蘋果產業技術創新戰略秘書長

園藝專業主任，教授，博士生導師

文章來源：《落葉果樹》

中國設施果樹栽培的現狀與發展趨勢

高東升

看歷史

設施栽培的歷史

果樹設施栽培的歷史

果樹設施栽培歷史久遠。17世紀，法國己有溫室栽培柑桔，溫室葡萄栽培己有近150年的歷史。20世紀中葉，塑料工業促進了果樹設施栽培的迅速發展。特別是近30多年來，利用塑料薄膜作為覆蓋材料進行果樹設施栽培發展迅速，僅落葉果樹就有葡萄、桃、櫻桃、草苟等10多種樹種。

果樹栽培技術進步和市場需求是設施栽培迅速發展的推動力，其中包括果樹特異新品種育成、矮密植培技術的推廣，人們對時鮮果品的需求，淡季新鮮果品供應的高額利潤，園藝物資材料和環境控制設備的改進等。果樹設施栽培面積發展速度驚人，20世紀80年代前半期，日本的果樹設施栽培面積年增長率高達16%，栽培的樹種不斷增加，並在採收期調節、環境因子調控、體眠期的控制、花芽促成和花果管理、病蟲害防治等方面都有成功經驗。

世界果樹設施栽培主要集中在日本、西班牙、中國、義大利、荷蘭及東歐國家。值得注意的趨勢是，從1976年開始，日本的設施果樹面積超過花卉設施栽培的面積。

中國園藝作物設施栽培始於秦漢，造紙術及紙窗溫室推動了設施生產的發展。20世紀50年代北方几個省份開始進行果樹設施栽培研究。1978年齊齊哈爾園藝研究所試驗日光溫室、塑料大棚葡萄栽培成功。20世紀70年代，山東農業大學藝系和勝利油田合作，利用油田地熱進行葡萄保護地促成栽培，獲得成功。80年代山東省釀酒葡萄研究所採用山東早紅品種進行日光溫室栽培，比露地成熟提前42天，應用塑料大棚栽培比露地提前25天。中國自90年代中期始，設施果樹生產迅速發展，山東、遼寧、河北、河南等早春光照資源豐富的北方果區，對桃、葡萄、草莓、櫻桃、杳、李等多個樹種進行了許多有成效的探索。1995年，山東省萊陽市進行了當地矮櫻桃塑料大棚早熟栽培，4月上旬成熟上市，較露地栽培提前40天。山東農業大學先後在山東省臨胸、萊陽、福山、萊西、棗莊等地進行了甜櫻桃設施促成栽培，甜櫻桃上市時間較露地栽培提前30---50天。山東農業大學、泰安市林業科學研究所及肥城市、鄒平縣進行了杏設施促成栽培，杏果於5月上旬成熟上市。山東農業大學、瀋陽農業大學、河北農業大學、中國農業科學院鄭州果樹研究所、遼寧省果樹研究所、西北農林科技大學、山東省果樹研究所等教學科研單位先後在油桃、毛桃、蟠桃、李、甜櫻桃、中國杳、歐洲杳、早熟梨、晚熟棗子、葡萄等樹種上進行了設施栽培試驗和推廣，均獲得成功，果實成熟期提前40---60天。河北滿城、遼寧丹東、山東龍口、福山等地草莓的設施栽培起步較早，從簡易的地膜覆蓋到小拱棚、中拱棚及大拱棚、日光溫室，栽培方式多樣，從12月到6月，鮮果供應期長達半年多，形成一套較為完整的設施栽培體系。進入21世紀，果樹設施栽培的區域和樹種進一步擴展，中國農業科學院柑桔研究所、華中農業大學、廣東省果樹研究所、廣西大學等單位開始進行熱帶和亞熱帶常綠果樹的設施栽培試驗，樹種大多集中在柑桔類、香蕉、番石榴等，對防止冬季低溫和改善果實品質起到了較好的效果。

中國果樹設施栽培現狀

2. 1設施栽培涉及的樹種多

中國目前果樹設施栽培的樹種較多，以草莓、葡萄和核果類為主，南方熱帶和亞熱帶樹種也有部分規模。栽培獲得成功的樹種有草苟,葡萄、桃(油桃、普通毛桃、蟠桃)、杳、櫻桃(包括中國櫻桃、西洋櫻桃)、李、柑桔、無花果、早熟梨、棗(毛葉棗、晚熟脆棗)、番石榴、佛手、香蕉等。其中草莓栽培面積最大，佔總面積的65%以上;葡萄、桃、杏、櫻桃次之;其他樹種相對較少，還未形成規模化商品生產基地。

2. 2設施生產的地域範圍廣

中國果樹設施生產的地域範圍較廣，北方各省市均有果樹設施栽培，但分散，規模化生產程度遠低於蔬菜和花卉。全國己經形成了山東、遼寧、河北、寧夏等4個較為集中的果樹設施生產基地。截至2015年，全國己有果樹設施栽培面積67000hm²(不含草莓)，年產量2020kt;其中遼寧省果樹保護地面積7800hm²左右，己形成營口地區葡萄設施生產、丹東地區草苟設施生產、大連與蓋州地區桃樹設施生產的三大果樹設施商品生產基地。近年來，山東省果樹設施面積增加很快，增長速度超過任何其他省市，涉及的樹種、品種較多，技術起點較高，己成為全國果樹設施栽培生產的中心。全省己形成了萊西、平度、牟平、萊州、諸城、臨胸、費縣、山亭、城陽、壽光、冠縣、肥城等較為集中的果樹設施生產商品基地。目前，山東省果樹設施面積達24000hm²左右，己逐步形成規模化生產，區域優勢明顯。此外，安徽、北京、陝西、山西、河南等地亦有較大面積的設施果樹生產。

2. 3設施栽培的技術日趨完善

草莓、葡萄、桃、李、杳、中國櫻桃等樹種設施栽培技術己經達到露天栽培的技術水平。草苟的周年生產，葡萄、桃、杏、李、中國櫻桃的「四當」生產(當年定植、當年促花、當年扣棚、當年豐產)，葡萄的一栽多年制，西洋櫻桃的大樹豐產等技術己普遍推廣應用;基質栽培、起壟限根、預備苗培養、人工破眠、逆境增糖、二氧化碳(C0²)施肥等果樹設施生產特有的工程技術體系逐步完善和應用;設施果樹栽培的成功率得到了保證，設施果品的質量進一步提高。

2. 4設施果品的價格穩定

由於設施栽培面積的擴大，使得大多數設施果品的市場價格較之發展初期下降，但近幾年價格穩定，仍然體現出較高的單位效益和產值。每千克市場售價草莓和葡萄穩定在5---10元、桃6----12元、杏10-20元、中國櫻桃20--80元、西洋櫻桃80---200元。

2. 5設施高產和效益典型多

由於淡季供應，加上特有的消費體制，近年來果樹設施栽培的果品價格高，效益好，出現了很多高效益的典型，如山東省臨胸縣設施西洋櫻桃3月底、4月初成熟上市，每千克售價高達200元，諸城市溫室凱特杳4月上旬上市價格高達30 } 60元，是露天栽培的幾倍甚至十幾倍。加大地下投入、多種技術措施組裝配套，使得高產典型層出不窮，如山東農業大學在諸城市郭家屯鎮實施的油桃日光溫室栽培，創造了連續5年每666. 7m²產量達5719kg的世界記錄。

存在的問題

中國設施栽培的品種主要從現有生產品種中篩選，盲目性大，對設施栽培的適應性了解較少，有些甚至不適合設施栽培。因此，選育和引進適合設施栽培的品種資源以及矮化砧木己成為當務之急。

開發利用設施品種資源應注意以下問題:一是選擇需冷量低、早熟品種。品種需冷量大、自然體眠長、難以早熟促成是限制扣棚保溫時期，進而限制成熟上市的重要方面。因此，設施促成栽培應選擇自然體眠期短的早熟或特早熟品種，以便靈活掌握其成熟期。二是選擇自花結實能力強、花粉量大的品種。設施栽培在產量調節上雖然可以藉助於人工輔助授粉、棚內放蜂等措施，但花粉粘滯，生活力較低，因此，選育自花結實能力強，花粉量大的品種，為提高產量奠定基礎。三是選擇矮化緊湊型品種或利用矮化砧木。棚內空間有限，光照低，而果樹往往旺長造成光照惡化和花芽難以形成。所以，應設法利用矮化緊湊型品種或矮化砧木，控旺促花，改善群體光照狀況。四是品種系列配套。選育和引進利用系列配套品種，克服品種單一化，增加花色品種。

目前，大多數果樹設施仍舊沿用蔬菜設施結構，以日光溫室和塑料大棚為主。這些設施雖然結構簡單、成本低、投資少、保溫性能好，但存在著明顯的缺陷，如空間利用率低、光照不良、分布不均、操作費時、費力、抗性差、抵抗自然災害的能力低。因此，必須積極研究適合中國光熱資源特點的設施結構，即小型化、功能強、易操作、成本低、抗性強，適合果樹生產的設施結構。另外，還應選擇適宜的覆蓋材料，棚型構和功能控制技術等。

大多數果樹樹種品種經過設施栽培，其果實內在品質下降，表現在可溶性固形物含量低、風味偏淡、耐貯性下降。果品內在質量的降低己成為限制設施果樹產業發展的瓶頸。今後，應在保證產量的基礎上，採取多種技術措施提高果品質量。在摸清設施條件下果樹各樹種、品種果實品質發育模式的基礎上，提出適合不同品種、區域設施栽培的較為規範的質量技術模型。

落葉果樹都有自然體眠的特性，如果需冷量不足則不能通過自然體眠，即使扣棚保溫，果樹也不能萌芽、開花;有時儘管萌芽、開花，但不整齊，坐果率低。生產中由於對自然體眠的機制的研究不夠、難以尋求針對性的破眠技術和低溫替代物質，加上缺乏超低需冷量的專用品種，使得設施生產果品的成熟期沒有根本的突破，不能實現新鮮果品春節前後上市和周年供應，限制了產業的效益潛力和進一步發展。

山東農業大學研究提出了限根生產、容器栽培、預備苗培養、人工破眠、計劃更新、逆境品質等設施生產的工程技術體系，雖然在生產中發揮了極大作用，但生產中應用不配套，相應的技術環節不標準。棚栽減弱了光照，設施內光照僅為自然光照的60 %70%，其間的樹體徒長又進一步惡化了個體或群體光照。所以限根生產，控制樹體過高過旺是設施栽培的一個重要方面。限根的技術主要有起壟栽培、淺栽、底層隔絕、容器限制等方法。另外，長期連續棚栽會削弱樹體、使其貯備養分少，花芽分化少而不充實。因此，設施果樹要適時更新，提高效益。

果樹進行設施栽培，設施為果樹創造了特殊的小區環境，其中的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度與土壤對果樹產生較大的影響。這些因素的單獨或結合調控得適宜與否，是決定設施栽培是否成功的關鍵。中國設施果樹的環境調控技術較之一些先進國家還有較大的差距，仍沿用溫度高了開棚放風，旱了大水漫灌等老辦法，缺乏機械化、自動化、智能化設備。尤其對不同發育物候期所適宜的環境因子模型，還不太清楚，且沒有統一的適宜標準。

果樹設施生產作為一個重要的果樹業的分支，其產業化體系必將形成。目前，應圍繞以下幾個方面開展工作:①建立產前穩固的產業體系。包括保護果樹資源的選引育體系、種苗快繁體系及技術、信息交流體系;②實行集約化栽培，規模化生產，產業化多點示範。儘快建立穩定、運行有序的設施果品生產基地，加快設施產業化進程;③加強果品采後技術處理體系完善，提高附加值，增加高檔優質品;④完善健全加工、銷售配套體系，實行產供銷一體化。

果樹設施產業展望

4. 1實施優勢產區布局，注重栽培模式定位

中國地勢複雜、地區之間光熱資源差別明顯。今後，應根據光熱資源和市場走向，區分規劃和定位當地設施生產模式以及重點發展區域。北方東南部地區，早春氣溫上升快，光熱資源豐富，可大力推廣簡易設施栽培模式，做到投入低效益高;東北、西北地區可應用低需冷量品種，藉助人工破眠技術實施日光溫室超早期促成栽培;西洋櫻桃產區可利用設施栽培，防止花期晚霜危害和裂果，提高果實品質;長江及淮河流域可大力推廣設施避雨栽培等。

4. 2加大設施專用品種資源選育與創新力度

設施果樹專用品種資源的選育要堅持國外良種資源的引進利用與國內果樹資源的改良創新同時並舉，立足育種創新;堅持常規育種技術與生物技術育種手段相結合，以增加育種的可靠性，克服盲目性，提高育種效率。

在育種目標上重點突出三個方面，一是低需冷量品種的選育。需冷量的高低是自然體眠時間長短的標誌，品種需冷量大，是限制扣棚保溫時期進而限制成熟上市的重要方面，因此，利用低或超低需冷量的品種進行設施栽培，可提前扣棚生產，從根本上解決果品成熟上市的時間。二是耐弱光型品種的選育。設施生產最突出的問題是始終存在的弱光照環境，由於光照減弱，使得光合生產能力降低，果品質量受到較大制約，因此，選育耐弱光型品種成為當務之急。三是緊湊型品種和矮化砧木的選育。棚內空間有限，光照低，但果樹往往旺長，造成光照惡化和花芽難以形成。所以，利用矮化緊湊型品種或矮化砧木，控旺促花，改善群體光照狀況，是提高棚室空間利用率的有效途徑。四是高糖品種的選育。設施生產的果品可溶性固形物含量較之露天自然生產顯著降低，在實施地上地下綜合管理提高品質的技術措施外，應用高糖含量品種是一個重要途徑;山東農業大學設施果樹課題組經過20餘年的攻關，目前己經選育出系列設施專用高糖油桃品種(魯油系列)，在生產中推廣示範，產生了廣泛的影響和良好的產業效果。

4. 3強化設施生產相關基礎理論研究

設施生產是一個全新的生產模式，設施環境改變了設施果樹的生命周期和發育周期，進而使設施果樹的生長發育規律發生了根本變化。了解掌握設施果樹的發育規律和變化動態，是建立優質高效新技術體系的基礎。山東農業大學長期以來就設施果樹的品種選育與組合、需冷估算與體眠機制、環境生態效應與逆境品質生理、光合特性與產量形成、生長節律與限根調控、花芽分化與隔年結果等諸多方面進行了深入細緻的研究，建立起了較為系統的設施果樹的理論體系。當前，重要的基礎研究應該聚焦三個方面，一是研究芽自然體眠的機制(重點是分子機制)，並探討利用人工技術和外源措施進行自然體眠調控的效應和途徑，達到自然體眠的人工控制。二是研究設施果樹果實品質發育生理和營養分配特性，為實現連年豐產和產量、質量調節提供依據;三是探明設施果樹不同發育階段的環境逆境生理和環境單因子及複合因子的變化規律，結合不同設施果樹的生物學特點，提出各種設施果樹在設施條件下不同發育階段的環境因子閥值標準和調控技術。

4. 4完善設施生產技術集成與提高果實品質

創建中國果樹設施栽培的資源選配一前促後控一預備苗培養一打破體眠一限根生產一逆境效應提高品質一連續豐產的技術新體系，實施技術體系的組裝集成與後續配套。加強樹體綜合管理技術，包括授粉組合、整形修剪、肥水管理、土壤制度革新、病蟲害綜合防治以及間作、除膜、採收後的越夏更新等，建立各樹種標準化生產技術規程，從根本上提高設施果樹的果實品質。

4. 5積極拓展設施果樹生產領域及應用範疇

一是與觀賞盆藝結合，創造新亮點。觀賞園藝是今後市場需求熱點，把設施果樹生產與觀賞園藝有機結合，使單一的淡季果品生產向觀花、觀果、盆藝等領域發展，創造設施果樹生產的新生長點和亮點。二是拓寬設施果樹樹種區域，南果北移。在中國北方地區，利用日光溫室創造的小區環境，引種生產南方熱帶及亞熱帶水果己經相當成功，而且取得了顯著的經濟和社會效益。山東省己經在番木瓜、香蕉、柑桔、火龍果等樹種的南果北移生產中初具規模，將來還有較大發展空間和市場空間。三是進一步擴大實施生產應用範疇，抵禦自然逆境栽培成為今後實施果樹生產應用的熱點。隨著全球氣候變化，倒春寒(晚霜)低溫凍害時有發生，對早春早花型果樹生產造成巨大影響，今後利用設施栽培規避晚霜危害將成為設施果樹的又一熱點。其他如規避果實鳥害、降雨爛果等都將有較大進展。