趙慧
(上海植物園,上海 200231)
葡萄根域限制技術在南方農業觀光園中的應用及前景分析
趙慧
(上海植物園,上海 200231)
根域限制是葡萄栽培技術的重要創新,其核心是將葡萄的根系控制在一定范圍內進行肥水管理,既保證了樹體營養,又減少了土地管理面積,降低了生產成本。限域范圍一般占葡萄樹冠葉幕面積的10.0%~15.0%。在葡萄觀光園中應用限根栽培技術,不僅能提高果實品質和園區經營效益,而且為游客提供了休閑娛樂、科普教育的基地。本文還就根域限制栽培的技術要點及在農業觀光園中的應用前景做了詳細闡述。
根域限制、葡萄、農業觀光
觀光農業是以農業為主題,通過農事生產活動以及傳統的民族習俗等資源載體,同時與休閑娛樂項目、特色餐飲相結合來達到農業科普以及休閑目的的旅游活動。因此,田園耕作、瓜果栽培、花圃種植、水產養殖等經濟價值高、特色顯著的項目一直都是觀光農業開發的重點,其中瓜果栽培占有極其重要的比重。果樹作為多年生作物,具有生命周期長、年年結果或一年多次結果的特點,其果實色彩斑斕、風味濃郁、營養保健價值高,在觀光農業中一直是吸引游客的重要項目。
觀光農業的魅力在于親身體驗,游人來到果園,期待能與果樹近距離接觸,可賞、可觸、可聞、可食則是最好的體驗。但這種近距離的接觸無疑會踩踏土壤,破壞果樹根系生長的土壤環境和結構,進而影響果樹的持續生長。此外,過于高大的樹體、雜亂無章的枝條結構、高低不平且泥濘的土壤環境,也會阻礙游人的親身體驗和感受。目前,南方現有葡萄園的栽培環境往往是排水溝縱橫交錯,地面土壤泥濘不堪,游人無法體驗葡萄園帶來的豐收喜悅,“晴天一身土,雨天一腳泥”的環境常常讓游人乘興而來,敗興而歸。由此可見,這種栽培方式并不適用于現代觀光果園。
近年來,葡萄根域限制栽培技術在南北各地得到大面積的應用。所謂根域限制栽培就是利用物理或生態的方法將葡萄等果樹的根系限制在一定的土壤空間(容積)內,限制其無序生長,通過肥水營養的供給,調控根系的生長,進而改善地上部的生長和果實發育,提高果實的品質和商品果的產量[1-2]。由于根系生長范圍被限制在一個很小的土壤范圍,根域以外的土地面積則可供游客通行或娛樂,不會產生因踩踏破壞土壤結構而影響果樹持續生長發育的問題。因此,根域限制栽培技術在觀光果園中具有極高的應用價值和前景。
據研究,根域限制栽培時,每平方米葉幕(葉面積系數為2.0左右)所需要的根域容積是0.05~0.06 m3,每667 m2葡萄園需要33.0~40.0 m3的土壤容積,根域厚度設置為0.4~0.5 m時,葡萄根域占地面積約為66~100 m2,約占葡萄園土地面積的10.0%~15.0%[2]。也就是說,葡萄園土地面積的85%~90%可供游客踩踏或營建娛樂設施。在采用棚架型葉幕的條件下,由于葉幕的遮蔽,葡萄架下可以成為零距離接觸果實和休閑的良好場所[3]。
觀光農業園作為以農業為主題的生態旅游景區,其經濟收入來源除了常規的旅游收入,如門票和餐飲等二次消費外,果樹所結果實也具有良好的經濟收益。賞心悅目的果實能夠吸引游客入園,并自行采摘,增加觀光農業園的經濟收入。
眾多研究表明,根域限制對樹體營養生長起抑制作用,促進生殖生長,果實品質和產量都大幅提高,經濟價值更高。葡萄根域限制下其平均穗重、粒重、可溶性固形物以及株產都得到顯著提高,品質更加優異。另外,根域限制栽培可以明顯改善果實著色,增加果皮花青苷、類胡蘿卜素等色素含量,還顯著提高了果皮、果肉和種子中白藜蘆醇的質量分數。因此,根域限制能使葡萄果實內在品質和外在品質都顯著提高[4-6]。
在觀光農業園中,單一的栽培植物及景觀容易讓游人感覺單調乏味,但是通過種植不同類型的植物以及設置多種休閑娛樂設施,可形成一個復合生態環境,借助復合美感生動展現某一景觀的獨特魅力,豐富觀光農業觀賞內容,能給游人留下深刻印象。根域限制栽培將葡萄根部限定在有限容積內,占用土地面積小,根域以外的土壤可以種植多種植物。基于根域限制栽培葡萄棚架下節省的土地空間,可以對觀光農業園進行多元化的規劃設計。
通過在根域限制栽培的葡萄棚架下設置基本服務設施,如長廊、花架、休閑坐椅坐凳、多人活動長椅長桌以及基礎娛樂設施等,使游人在欣賞葡萄碩果累累掛枝頭的美好景象的同時,亦可在休閑桌椅上品嘗采摘下來的新鮮果實。同時,寬敞的葡萄架下也可設置裝飾小屋等設施方便兒童玩耍,或是飼養小動物,營造出生機勃勃的田園風光,使不同年齡層的人都可以在其中找到樂趣。
根域限制栽培節省的大量土地空間給樹下間作、套種其他植物提供了極大的便利,并且限制栽培后的葡萄根系只能在容器內部生長,不會對其附近生長的植物造成土地競爭及營養競爭等問題,這些優點使間作、套種的植物種類不受限制,可以種植西瓜、草莓等瓜果類、草本植物花椰菜、絲瓜等蔬菜作物[7-8],在豐富觀光農業觀賞價值的同時,還可創造更多的經濟價值,景觀設計上也令人耳目一新。
在觀光農業園的規劃設計中,運用根域限制栽培技術可節省出的大片土地,在其上可栽種不同類型的觀賞植物如茵茵綠草、色彩絢麗的花卉,以此進行藝術造景來達到更好的觀賞效果。通過在葡萄棚架下植花種草,使游客在漫步于草坪的同時,能夠全方位的欣賞美景,在親自采摘和品嘗新鮮水果之余亦有花香相伴。此外,在根域限制容器內部也可以種植低矮的草花來提升其觀賞價值。
美是人對于景觀的直觀感受。隨著人們生活水平的不斷提高,人們對美的追求以及審美水平也在不斷的提升,游覽觀光農業園區的心態不再滿足于過去單純追求農業的質樸美,而是轉向于期望觀光農業園在營造農業景觀的同時,能夠帶來更深層次的、具有內涵的美學享受。根域限制栽培技術用于觀光農業對于其美學的提升及豐富起到了正面的影響。首先,根域限制下果樹的栽培方式及管理方式更加整潔化、條理化,給人簡潔明了的舒適感,改善了直接田間種植的臟亂感;其次根域限制栽培下果實外在品質得到提升,增加了農作物本身所具有的美感;另外,根域限制栽培可以大大的節約空間,用于多種花草植物的種植以及在樹下進行各種形式的藝術造景,將自然景色與人工景觀進行融合。通過植物的多樣性、景觀的豐富性和彼此之間的協調性共同營造出農業環境的生態美,給游人多種感官的享受。
一個合格的觀光農業園一般需要能帶給游覽者4個功能:休閑觀光功能、自然生態示范功能、農業科技示范功能和綜合服務功能[9]。在觀光農業發展的過程中,生態環保理念、循環經濟理念、高科技農業生產方式被越來越多的植入園區,由此出現了教育農場、高科技農業園等,部分園區發展成為農業生產示范區等。觀光農業園作為農業科技展示、科普教育的基地,往往展示的都是農業發展最新、最前沿的技術及科技。根域限制作為一種新型的、有效的果樹栽培技術,將其應用于觀光農業加強了其農業科技示范功能。
在根域限制栽培模式下,樹體各個生長階段的基礎管理措施可以得到精確供給,果樹管理條件能夠量化,其栽培的整個階段可以作為標準來為游客普及農業種植的基本知識,而不是傳統的模糊管理概念。根域限制栽培涉及到農業栽培過程中的基礎設施,例如灌溉系統、水肥一體化管理等農業裝置設備,可以用于向游客展示農業生產方式、各種農業科學技術,具有較高的科普功能。游客可以在沒有任何壓力的情況下了解新事物,熟悉新技能,既放松了身心,又掌握了新知識,體現了觀光農業融知識性與娛樂性為一體的獨特魅力。
根域限制栽培不僅僅適用于葡萄種植,其在其他經濟類果樹中的研究也早有報道,油桃、柑橘、蘋果、櫻桃、柿等[10-14]果樹進行根域限制栽培結果也表現出與葡萄相似的效果。近幾年來,根域限制在其他果樹上的應用推廣也得到了進一步的發展。
這些研究表明,根域限制技術在果樹栽種中具有通用性。當觀光農業中大面積種植果樹時,根域限制技術可對園區的規劃設計、果園結構及樹體分布方面起到規范化的作用。同時,根域限制下樹體生長彼此之間干擾小,這為觀光園區不同果樹之間進行配植和藝術造景提供了更多的可能性。
根域限制栽培有3種主要形式:(1)溝槽式:在地面按照行距開挖寬80~100 cm、深40~50 cm的栽培溝,兩側壁和底部覆蓋整張塑料膜,填充混合土壤。為了防止積水,需要在栽培溝底部設置排水溝。(2)箱筐式:利用箱框結構或磚石結構設置根域限制栽培容器,填充混合土壤栽培葡萄。箱框下沿與土壤接觸的縫隙可以留出多余的水分以避免積水。(3)壟式:在地面鋪設塑料膜,堆積混合土壤栽培葡萄[3]。目前在全國各地廣泛使用的控根器模式根域限制栽培,屬于箱框式根域限制范疇,在觀光園中應用更加便捷。
根域容積的大小因樹冠面積的大小而異,合理的容積范圍為每平米葉片面積0.25~0.03 m3。葡萄葉面積系數在2.0左右,在棚架整形的條件下,每平方米的葉幕面積需要的根域容積是0.05~0.06 m3[2]。以株行距均為8m的葡萄樹為例,樹冠葉幕投影面積是64 m2,合適的根域容積是3.2~3.84 m3,根域厚度為0.5 m,則根域的占地面積為6.4~7.68 m2,約為樹冠投影面積的10.0%~12.0%。
根域內混合土壤為有機物料﹕土(沙)=1∶3~8(體積比)。有機物料為稻殼、菇渣等含氮較低物質時摻土(沙)3倍,有機物料為羊糞、牛糞等含氮較高物質時摻土(沙)5~8倍。
需要灌水的根域土壤水勢閾值在萌芽至幼果快速膨大期中期為-10 KPa、快速膨大期中期后期至轉色期為-15 KPa、轉色(軟化)至采收前為-20 KPa、采收后至翌春發芽前為-10 KPa[15]。水肥一體化供給營養液時轉色后至采收為止,營養液EC為1.0,其他時間EC一律調節至1.5~2.0,水肥一體化的肥料營養元素配方應該包含13種植物必須元素,并符合葡萄的生長發育需求[16]。
根域限制栽培技術作為一種新型的果樹栽培技術,在生產實踐過程中,可對果樹進行規范化、精準化的栽培管理;在節水節肥的同時也可提高果實的品質和商品果產量;為果樹栽培提供了新的方法與技術。將果樹根域限制應用于觀光農業,果園中85%~90%的土地面積,可用于景觀設計和多樣化植物配置[17-19]。通過與其他植物套種以及配置不同的休閑設施,增加了觀光農業園的休閑和趣味性,使游人在觀光游玩時能欣賞到多種景致,享受多元化的農業設施帶來的美感[20]。多種經濟作物的套種也能提高觀光農業的經濟效益,促進旅游業的發展。
此外,在應用根域限制技術進行果樹栽培的同時,可將最新的科學技術向游人進行科普以及生產實踐教育,這對于觀光農業發展過程中強調的農業科技示范功能有著極其正面的影響,有利于觀光農業的整體內涵得到進一步的升華,有助于促進觀光農業的發展。所以,在未來觀光農業的發展中,根域限制技術的應用將會是一種趨勢與必須。
[1] 王世平. 葡萄根域限制栽培技術的應用及優勢[J]. 中外葡萄與葡萄酒, 2015(4): 74.
[2] WANG S, OKAMOTO G, HIRANO K, et al. Effects of restricted rooting volume on vine growth and berry development of Kyoho grapevines[J]. American Journal of Enology & Viticulture, 2001, 52(3): 248-253.
[3] 王世平. 不同生態條件下葡萄根域限制栽培模式與管理[J]. 中國南方果樹, 2006, 35(2): 52-55.
[4] 盧彩玉, 黃春輝, 鄭小艷, 等. 根域限制對巨玫瑰葡萄果實外觀、色素及內在品質的影響[J]. 果樹學報, 2009, 26(5): 719-724.
[5] 謝兆森, 王博, 虞秀明, 等. 根域限制對巨峰葡萄果實生長發育的影響[J]. 中外葡萄與葡萄酒, 2011(9): 8-11.
[6] 俞超, 馬世迎, 汪財生, 等. 根域限制對鄞紅葡萄長勢及品質的影響[J]. 現代園藝, 2015(14): 13-14.
[7] 陳青英, 陳金輝. 沿海大棚葡萄套種草莓技術示范與效益分析[J]. 中外葡萄與葡萄酒, 2013(1):32-34.
[8] 呂中偉, 劉德暢, 王鵬, 等. 巨峰葡萄與花椰菜冬花240套種模式初探[J]. 中外葡萄與葡萄酒, 2010(3):42-43.
[9] 彭鐘. 觀光農業園景觀審美特色研究[D]. 武漢: 武漢理工大學, 2006.
[10] 方金豹, 顧紅, 陳錦永, 等. 根域限制對幼年桃樹生長發育的影響[J]. 中國農業科學, 2006, 39(4): 779-785.
[11] MATAA M, TOMINAGA S. Effects of root restriction on tree development in Ponkan mandarin (Citrus reticulata Blanco)[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science, 1998, 123(4): 96-100.
[12] ATKINSON C J, WEBSTER A D, VAUGHAN S, et al. Effects of root restriction on the physiology of apple tree growth[J]. Acta Horticulturae, 1997(451): 587-598.
[13] WHITE M D, TUSTIN D S, FOOTE K F, et al. Growth of young sweet cherry trees in response to root restriction using root control bags[J]. Acta Horticulturae, 2001(557): 391-398.
[14] FUMURO M, UEDO K, OKISIMA H. Early cropping and labor saving by high density planting and root zone restriction of Japanese persimmon[J]. Acta Horticulturae, 1997(436): 275-284.
[15] LOU Y, MIAO Y, WANG Z, et al. Establishment of the soil water potential threshold to trigger irrigation of Kyoho grapevines based on berry expansion, photosynthetic rate and photosynthetic product allocation[J]. Australian Journal of Grape & Wine Research, 2016, 22(2): 316-323.
[16] 劉愛玲, 何建軍, 王磊, 等. 設施栽培‘峰后’葡萄營養元素和水分吸收規律研究[J]. 果樹學報, 2012(5): 852-860.
[17] 劉偉, 高曉君, 鐘奇, 等. 成都地區葡萄根域限制栽培技術[J].四川農業科技, 2016(12): 13-14.
[18] 王世平. 葡萄根域限制栽培模式、肥水管理和整形修剪技術規程[C]//全國葡萄學術研討會暨上海馬陸葡萄產業高峰論壇. 2010.
[19] 謝兆森, 王世平. 根域限制栽培果樹節水提質機理[J]. 河北林業科技, 2014(5/6):128-131.
[20] 劉學平, 陶建敏, 高福新. 南京地區葡萄避雨栽培 'H' 形整形及根域限制栽培技術[J]. 中國南方果樹, 2012, 41(6): 86-88.
10.13414/j.cnki.zwpp.2017.04.033
2017-06-06
趙慧(1983-),女,工程師,碩士研究生,主要從事園林植物與觀賞園藝方面研究。E-mail: 307270427@qq.com