樹冠直接覆膜對清見橘橙樹冠內環境因子的影響

摘要：以清見橘橙為材料，研究了果實越冬期間直接覆蓋薄膜的樹冠內環境因子的變化。結果表明，覆膜可顯著提高樹冠內溫度，2007－2008年試驗期間的日平均溫度在覆膜樹冠上部為11.5℃，中部為10.5℃，下部為9.0℃，對照為8.3℃；2008－2009年試驗期間的日平均溫度在覆膜樹冠上部為11.0℃。中部為10.2℃，下部為9.6℃，對照為9.3℃；晴天時覆膜樹冠內升溫幅度大。陰雨天升溫作用較小。3月以前，覆膜樹冠內日平均相對濕度在多數日期顯著低于對照，進入3月后反而略高于對照。覆膜使樹冠上部光合有效輻射強度下降23.7％-58.0％，中部下降384％-74.1％，以早上的下降幅度最大；覆膜使果實越冬脫落率降低2/5-3/4。

關鍵詞：清見橘橙；樹冠覆膜；環境因子；落果

中圖分類號：S666 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9980(2011)02-199-05

我國柑橘種植面積和產量均位居世界第一，但總產量的80％為11－12月成熟的中熟品種，果實集中上市問題突出。為改變此局面，近年來開始探索采用設施栽培來提前或延遲采收。溫室和大棚栽培可有效延長柑橘鮮果采收期，但由于建設和運行成本高，我國應用少，目前主要在日本和韓國采用較多。我國近年來在柑橘設施栽培方面開展了部分研究，主要以簡易塑料大棚為主，而樹冠直接覆蓋薄膜是一種更簡易的柑橘設施栽培方式。可有效保護果實安全越冬，在重慶和四川等地已被大面積推廣應用，面積超過3.33khm²，每hm²增收3萬元以上。國內外對溫室和大棚內溫度、濕度和光照等環境因子變化的研究眾多，然而對柑橘直接覆膜后樹冠內環境因子變化研究甚少，目前尚未見相關報道。我們旨在開展此方面研究，以探索其變化特點。

1、材料和方法

1.1材料

試驗于2007年12月14日至2008年3月30日和2008年12月20日至2009年3月15日在重慶市北碚區中國農業科學院柑桔研究所試驗果園進行。試驗材料為5a生高換清見橘橙，基砧為枳，中間砧為錦橙，行距5m，株距3m，水稻田土。樹冠覆膜材料為聚氯乙烯無色農用薄膜，透光率約75％。

1.2方法

1.2.1藥劑處理與覆膜田間選取生長相對一致的試驗樹，分成2組。一組進行樹冠直接覆蓋薄膜處理，另一組作對照，每小區10株，3次重復。在覆膜前1周，選晴天對所有試驗樹進行殺蟲和殺菌處理，所用藥劑為阿維菌素1000倍＋大生M-45600倍＋2，4-D30mg·kg^-1混合，對樹冠進行均勻噴布。12月中旬對處理組植株直接覆膜，薄膜下邊距地面約0.5m，薄膜固定在木樁上。

1.2.2溫度與濕度測定將ZDR-20型自動溫濕度記錄儀(杭州澤大儀器有限公司)同定在覆膜處理植株樹冠上部(距樹冠頂0.2m)、中部(樹冠中央)、下部(樹干0.7m高處)。對照樹同定在距樹冠頂部0.2m處。儀器設定為每2h自動記錄溫度和濕度各1次。

1.2.3光合有效輻射(PAR)測定每月選1-2個晴天，用LI-6400P光合作用測定儀(美國LICOR公司)測定覆膜樹冠上部(距離膜頂0.2m)、中部(樹冠中央)和對照樹冠頂部的光合有效輻射(PAR)變化，測定時間為9：30－17：00，每隔1.5h測定1次，每次3株重復。

1.2.4果實脫落調查試驗前，調查統計各對照和處理株果實數量；試驗開始后，每10d統計1次落果數量，并將脫落的果實清理出園，直至試驗結束。

1.2.5試驗數據統計處理應用Excel、SPSS等統計分析軟件對數據進行分析。

2、結果與分析

2.1覆膜對樹冠內溫度的影響

2.1.1日平均溫度變化

圖1-A和圖1-B結果表明，樹冠直接覆膜顯著提高清見橘橙樹冠內溫度，其日平均溫度(2：00、8：00、14：00、20：00的溫度平均值)高低依此為：覆膜樹冠上部>覆膜樹冠中部>覆膜樹冠下部>對照。2007-2008年試驗期間的日平均溫度在覆膜樹冠上部為11.5℃、中部為10.5℃、下部為9.0℃，而對照為8.3℃；2008－2009年度試驗期間的日平均溫度在覆膜樹冠上部、中部、下部分別為11.0℃、10.2℃、9.6℃，對照為9.3℃。進入3月，氣溫回升，陰雨天減少，樹冠覆膜的升溫作用增大。2008年3月的日平均溫度在覆膜樹冠上部為18.9℃、中部為17.2℃、下部為15.6℃，對照為13.8℃。

2008年1月21日至2月15日，重慶遭遇了50a一遇的持續低溫天氣，對照在此低溫期間的日平均溫度僅為3.6℃，而覆膜樹冠上部為6.2℃、中部為5.4℃、下部為3.9℃，增溫作用明顯。

2.1.2日經時溫度變化覆膜樹冠內上、中、下部和對照樹冠內的日經時溫度變化趨勢基本相同，都是早晨6：00降至一天中的最低點，14：00達到一天中的最大值。但是，覆膜樹冠內的日經時溫度變化幅度比對照大，而且覆膜樹冠內不同部位的日經時溫度變化幅度不同，以上部最大，中部次之，下部最小但仍大于對照(圖2)。天氣狀況不同，覆膜樹冠內的日經時溫度變化幅度也不同，以晴天變化幅度最大，陰天次之，雨天最小。

不同月份的覆膜樹冠內日經時溫度變化幅度相差較大。12月至翌年1月的氣溫較低，覆膜樹冠內的日經時溫度變化幅度較小；2－3月大氣溫度升高，覆膜樹冠內的日經時溫度變化幅度較大。3月中旬后的晴朗天氣，覆膜樹冠上部溫度最高可超過55℃而灼傷枝葉。

2.2覆膜對樹冠內相對濕度(RH)的影響

2.2.1日平均相對濕度變化重慶地區12月至翌年2月多為陰雨天氣，因開始覆膜時樹上有水，在覆膜后1周內，覆膜樹冠內日平均RH(樹冠中部在2：00、8：00、14：00、20：00測定的RH平均值)為97.2％，顯著高于對照的86.2％。覆膜10d后至2月底，總體變化趨勢是覆膜樹冠內日平均RH在多數日期顯著低于對照，只有在晴天時覆膜樹冠內日平均RH與對照接近。進入3月后，大氣溫度回升且晴日占多數，由于大氣RH明顯下降，覆膜樹冠內在3月的平均RH為85.0％，略高于對照的83.5％(圖3)。

2.2.2日經時相對濕度(RH)變化

空氣RH和溫度呈負相關，從日經時RH變化可以看出。無論是覆膜處理還是對照，RH都是從早晨開始逐漸降低，一般在14：00－16：00降至最低，然后隨氣溫下降，RH又逐漸上升，在2：00－8：00出現最大值。但是，覆膜樹冠內的日經時RH變化幅度與對照明顯不同，在12月至翌年2月的白天，覆膜處理樹冠內RH顯著低于對照，日經時RH變化幅度則顯著大于對照；進入3月后則相反，白天覆膜處理樹冠內RH顯著高于對照，日經時RH變化幅度顯著小于對照(圖4)。而在夜間，特別是在2：00－8：00，覆膜處理和對照樹冠內RH幾乎都達到100％飽和狀態。

覆膜樹冠內不同部位的日經時RH變化有所不同。白天，覆膜樹冠上部的日經時RH變化幅度最大，中部次之，下部最小但仍大于對照。不同的天氣狀況，對覆膜樹冠內日經時RH變化有很大影響，晴天時由于覆膜樹冠內中午溫度上升幅度大，導致RH急劇下降；而陰雨天時大氣RH高，覆膜樹冠內溫度上升幅度小，RH變化幅度小，僅在午后略有下降。

2.3覆膜對樹冠光合有效輻射(PAR)的影響

在自然狀態下，重慶晴天的PAR峰值，1月份為300-400μmol·m^-2·S^-1，2月500-600μmol·m^-2·S^-1，3月1100-1200μmol·m^-2·S^-1。無論是對照還是覆膜處理，PAR的日變化總體趨勢相同，都是在14：00達到最大值，然后下降；但由于薄膜和凝結在薄膜上的水霧對光線的阻隔，覆膜樹冠內PAR顯著低于對照，并且覆膜樹冠內不同部位的PAR下降幅度不同，樹冠中部PAR下降幅度顯著大于樹冠上部。在9：30，由于膜內濕度大，薄膜的上半部易凝結成水霧，影響光線的進人，覆膜樹冠上部的PAR僅為對照的42.0％-47.6％，中部為對照的25.9％-28.4％：此后由于薄膜上水霧被蒸發或聚集成透明流水狀，薄膜透光率改善，在14：00時覆膜樹冠內PAR達到最大值，覆膜樹冠上部和中部的PAR比例也分別達到對照75.1％-76.3％和42.5％-61.6％，9：30－17：00，對照的PAR均極顯著高于覆膜樹冠上部，覆膜樹冠上部又極顯著高于覆膜樹冠中部。

2.4覆膜對清見橘橙果實脫落的影響

2a試驗結果表明，在2月份以前對照果實脫落率略高于樹冠覆膜處理，進入2月后對照的果實脫落率極顯著高于樹冠覆膜處理。2007－2008年度試驗結束時，對照的越冬果實累計脫落率為16.8％，而覆膜僅4.2％(圖6)；2008－2009年度試驗結束時，對照的累計落果率為8.8％，覆膜樹為3.6％。

3、討論

研究結果表明，清見橘橙樹冠直接覆膜可以明顯改變樹冠內小氣候，使覆膜樹冠內溫度升高，其溫度的升高特點與溫室和塑料大棚相似，即：晴天溫度升高幅度大、陰雨天升高幅度小，越接近頂部溫度上升幅度越大。但是，在重慶冬季氣候條件下，樹冠直接覆膜導致樹冠內溫度變化幅度比一般的大棚或溫室要小，覆膜樹冠頂部的溫度日較差在晴天通常只有10-20℃，極端最高也只有28℃，在陰雨天僅3-6℃；而北方大棚內的溫度日較差在冬季的晴天為25-32℃、陰雨天為9-12℃。其主要原因，一方面是樹冠覆膜是半封閉的簡易設施，樹冠內外的空氣交換相對容易；另一方面與重慶冬季霧靄重和日照弱有關，重慶冬季平均太陽輻射僅4712.4kJ·m²·d^-1，使覆膜的溫室效應下降，其優點是不會因為升溫太高而傷害柑橘枝葉和果實。本試驗記錄到的樹冠頂部在冬季最高溫度僅34.7℃；不過，進入3月后，隨著氣溫和日照強度的快速上升，覆膜樹冠內溫度劇升，3月中旬最高溫度升至55℃，使貼近薄膜的枝葉和果實出現日灼。因此，柑橘樹冠直接覆膜保護果實越冬在重慶宜在3月中旬前揭膜。

前人對濕度的研究結果顯示，絕大多數情況下溫室和大棚內的相對濕度都比室外高。但本研究的結果則有所不同，在12月至次年2月，覆膜樹冠內的相對濕度一般低于膜外，進入3月后才高于膜外。出現這種結果主要與重慶12月至次年2月頻繁的陰雨潮濕天氣有關，覆膜樹冠內因無雨水，相對濕度反而低；3月為重慶的相對干旱期，晴天多、降雨少，大氣濕度迅速下降，覆膜樹冠內的相對濕度才高于膜外。