現(xiàn)代林果業(yè)種植中設(shè)施果樹栽培技術(shù)研究

現(xiàn)代林果業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對農(nóng)業(yè)技術(shù)提出了更高要求，設(shè)施果樹栽培技術(shù)作為提升果樹產(chǎn)量與質(zhì)量的重要手段，逐漸成為林果業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。然而，傳統(tǒng)的栽培方式在環(huán)境控制、土壤管理和病蟲害防治方面存在諸多技術(shù)瓶頸，導(dǎo)致果樹生長周期和品質(zhì)受到限制。通過引入智能化控制系統(tǒng)、水肥一體化技術(shù)及生物防治策略，能夠有效提升設(shè)施果樹栽培的精細(xì)化管理水平，為現(xiàn)代林果業(yè)提供高效、可持續(xù)的技術(shù)路徑，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)融合。

一、設(shè)施果樹栽培技術(shù)概述

（一）定義

設(shè)施果樹栽培技術(shù)是指在特定人工環(huán)境下，通過使用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施（如溫室、大棚、遮陽網(wǎng)等），結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)和精細(xì)化管理手段，創(chuàng)造適宜果樹生長的溫度、濕度、光照等條件，實(shí)現(xiàn)果樹高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的一種種植模式。該技術(shù)包括環(huán)境調(diào)控、土壤管理、水肥一體化、病蟲害防治等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以確保果樹在相對不受自然環(huán)境影響的情況下獲得最佳的生長效果，推動(dòng)果樹產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展。

（二）特點(diǎn)

設(shè)施果樹栽培技術(shù)具有高度可控性、集約化生產(chǎn)和高效資源利用等特征。其一，環(huán)境可控性強(qiáng)，通過智能化設(shè)備調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照等因素，使果樹在最佳生長條件下發(fā)育；其二，集約化生產(chǎn)顯著，土地利用效率高，能夠在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)；其三，水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用提高了水資源和養(yǎng)分的利用效率，減少浪費(fèi)，提升了果樹生產(chǎn)的可持續(xù)性。同時(shí)，病蟲害防治技術(shù)多樣化，能夠結(jié)合生物防治和物理防治，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)。這些特征使設(shè)施果樹栽培成為現(xiàn)代林果業(yè)的重要技術(shù)方向。

（三）價(jià)值

設(shè)施果樹栽培技術(shù)的推廣與應(yīng)用在現(xiàn)代林果業(yè)中具有重要的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)價(jià)值。經(jīng)濟(jì)價(jià)值體現(xiàn)在其能夠通過智能化控制、集約化管理和資源優(yōu)化利用，提升果樹的產(chǎn)量和品質(zhì)，延長果品供應(yīng)周期，提高果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益。從社會(huì)角度來看，設(shè)施果樹栽培技術(shù)有效緩解了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式下勞動(dòng)力需求量大的問題，通過自動(dòng)化和智能化設(shè)備的應(yīng)用，減小了勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了生產(chǎn)效率。同時(shí)，這一技術(shù)還推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)機(jī)械、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備等行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。從生態(tài)價(jià)值來看，設(shè)施果樹栽培技術(shù)有助于減少農(nóng)藥、化肥的使用，通過精準(zhǔn)化的水肥管理和綠色病蟲害防治手段，減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

二、現(xiàn)代林果業(yè)種植中設(shè)施果樹栽培技術(shù)現(xiàn)狀

（一）環(huán)境控制現(xiàn)狀

在現(xiàn)代林果業(yè)的設(shè)施果樹栽培中，環(huán)境控制是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)果樹生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，環(huán)境控制技術(shù)主要依賴于溫室大棚等設(shè)施，通過調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照等外界條件來滿足果樹的生長需求。盡管溫濕度控制設(shè)備廣泛應(yīng)用，但其調(diào)節(jié)精度仍不足，導(dǎo)致果樹生長環(huán)境波動(dòng)較大。光照管理技術(shù)的應(yīng)用仍不夠完善，雖然現(xiàn)代大棚廣泛使用人工補(bǔ)光系統(tǒng)，但光源的強(qiáng)度、角度和持續(xù)時(shí)間尚未與果樹不同生長期的需求精確匹配。通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與管理仍存在優(yōu)化空間，現(xiàn)有的大棚通風(fēng)主要依賴于機(jī)械通風(fēng)設(shè)備，但如何在保持溫濕度穩(wěn)定的同時(shí)，確保空氣流通以防止病菌傳播，仍是亟待解決的問題。

（二）土壤和養(yǎng)分管理的技術(shù)現(xiàn)狀

當(dāng)前，土壤管理面臨的主要問題在于土壤的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與養(yǎng)分有效性的下降。由于設(shè)施環(huán)境中的土壤經(jīng)常處于封閉狀態(tài)，透氣性和排水性較差，容易導(dǎo)致土壤板結(jié)，影響根系的呼吸和水分吸收。設(shè)施果樹栽培中，土壤有機(jī)質(zhì)的流失和微生物群落的減少，削弱了土壤肥力和其自我恢復(fù)能力，土壤環(huán)境的長期健康維持難度較大。在土壤和氣候條件多變的地區(qū)，水肥系統(tǒng)的調(diào)控難以精確匹配果樹的生長需求。部分設(shè)施栽培依賴于傳統(tǒng)的施肥方式，缺乏精細(xì)化的養(yǎng)分監(jiān)測與調(diào)整手段，導(dǎo)致養(yǎng)分供應(yīng)不均衡，或過量施肥帶來環(huán)境問題。

（三）病蟲害防治技術(shù)現(xiàn)狀

在設(shè)施果樹栽培中，化學(xué)防治仍是常用的手段之一，依賴農(nóng)藥來控制病蟲害的傳播。然而，長期使用化學(xué)農(nóng)藥不僅導(dǎo)致害蟲產(chǎn)生抗藥性，還對果樹和環(huán)境造成負(fù)面影響，增加了土壤和水體的污染風(fēng)險(xiǎn)生物防治技術(shù)雖然逐漸得到推廣，但應(yīng)用范圍仍有限。利用天敵或微生物來抑制害蟲的技術(shù)在實(shí)際操作中受到氣候條件和設(shè)施環(huán)境的限制，效果時(shí)常不穩(wěn)定。物理防治技術(shù)如使用防蟲網(wǎng)、誘捕器等，雖然對環(huán)境友好，但在大規(guī)模果樹栽培中，成本較高且需要定期維護(hù)，操作復(fù)雜。

目前，病蟲害防治技術(shù)正朝著綜合防治方向發(fā)展，即結(jié)合化學(xué)、生物和物理防治方法，形成多層次、多手段的防控體系。然而，技術(shù)集成和管理的復(fù)雜性仍是推廣的主要障礙。

三、現(xiàn)代林果業(yè)種植中設(shè)施果樹栽培技術(shù)要點(diǎn)

（一）智能化環(huán)境監(jiān)控與調(diào)節(jié)技術(shù)

智能化環(huán)境監(jiān)控與調(diào)節(jié)技術(shù)是現(xiàn)代設(shè)施果樹栽培中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過集成環(huán)境傳感器，實(shí)現(xiàn)對栽培環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控。

傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集大氣溫度、濕度、土壤含水率及光照強(qiáng)度等數(shù)據(jù)，并通過無線傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳遞至中央控制系統(tǒng)。此過程中，溫濕度傳感器是核心元件，它可以精準(zhǔn)監(jiān)測環(huán)境中各項(xiàng)參數(shù)的變化，確保栽培環(huán)境的穩(wěn)定性。通過將傳感器與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，種植者能夠遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)控溫室內(nèi)外的環(huán)境參數(shù)。溫度和濕度的動(dòng)態(tài)監(jiān)測與調(diào)控通過PID（比例—積分—微分）控制算法實(shí)現(xiàn)，確保環(huán)境波動(dòng)控制在作物最優(yōu)范圍內(nèi)。

基于大數(shù)據(jù)分析的智能調(diào)控系統(tǒng)可以通過歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的對比，預(yù)測作物的最佳生長環(huán)境。例如，光照傳感器的反饋信息能夠結(jié)合光照強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間和光譜特征來調(diào)節(jié)溫室的補(bǔ)光系統(tǒng)，確保果樹在光合作用效率最高的條件下生長。二氧化碳濃度傳感器則幫助控制二氧化碳水平，確保二氧化碳濃度在果樹最佳光合速率所需的范圍內(nèi)。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)低于設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開啟補(bǔ)光燈或二氧化碳補(bǔ)充裝置，以提高光合作用效率，提升果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。

基于土壤濕度傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋，智能灌溉系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)控制灌溉頻率和水量，避免過度或不足的灌溉現(xiàn)象。滴灌與微噴灌相結(jié)合的灌溉模式通過智能控制系統(tǒng)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用和精確供應(yīng)。此類系統(tǒng)能夠根據(jù)氣候條件和作物生長階段進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，避免人為調(diào)控造成的資源浪費(fèi)。同時(shí)，集成氣象站的數(shù)據(jù)反饋如風(fēng)速、降雨量等氣象參數(shù)，可以優(yōu)化灌溉決策，確保作物在不同氣候條件下均能獲得最優(yōu)的水分供應(yīng)。

智能化的通風(fēng)與溫度控制系統(tǒng)能夠有效調(diào)節(jié)溫室內(nèi)空氣流通，避免因濕度過高而導(dǎo)致的病害風(fēng)險(xiǎn)。通過對風(fēng)扇、通風(fēng)口以及加熱系統(tǒng)的綜合調(diào)控，系統(tǒng)能夠根據(jù)監(jiān)測到的溫度和濕度數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整通風(fēng)頻率和熱量供給。使用自動(dòng)化設(shè)備調(diào)控風(fēng)速和通風(fēng)方向，避免溫室內(nèi)空氣滯留和溫差過大，保障果樹在最適宜的微氣候條件下生長。

（二）高效水肥一體化技術(shù)

高效水肥一體化技術(shù)是設(shè)施果樹栽培中的核心技術(shù)之一，通過將水分和養(yǎng)分精準(zhǔn)地輸送到作物根系區(qū)，實(shí)現(xiàn)高效的資源利用和作物生長優(yōu)化，其關(guān)鍵點(diǎn)在于通過智能控制系統(tǒng)、精確的灌溉和施肥策略。

智能灌溉系統(tǒng)結(jié)合土壤濕度傳感器、氣象站數(shù)據(jù)以及作物生長模型，根據(jù)果樹的實(shí)際需水量，實(shí)時(shí)調(diào)整灌溉頻率和水量，確保水資源利用的高效性。通過滴灌、微噴灌等灌溉模式，將水分直接輸送至根系區(qū)，減少水分蒸發(fā)和滲漏的損失，進(jìn)一步提高水資源的利用率。水肥一體化技術(shù)通過與灌溉系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)水分與肥料的同步輸送，使得作物能夠在最佳生長條件下獲取充足的水分和養(yǎng)分。

肥料的輸送通過智能施肥裝置與灌溉系統(tǒng)相結(jié)合，根據(jù)果樹不同生長階段的需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)肥料的種類和施肥量。肥料溶解于水中，通過灌溉系統(tǒng)均勻地輸送到作物根系區(qū)，避免了傳統(tǒng)施肥方式中由于肥料不均勻分布導(dǎo)致的養(yǎng)分浪費(fèi)和環(huán)境污染。智能施肥系統(tǒng)通過傳感器和作物生長模型的協(xié)同工作，實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤中養(yǎng)分的濃度和分布情況，并通過數(shù)據(jù)分析動(dòng)態(tài)調(diào)整施肥策略，確保作物在生長各個(gè)階段均能夠獲得所需的養(yǎng)分。

通過將水分與肥料精準(zhǔn)輸送至根系區(qū)，可以大幅減少肥料的流失和水資源的浪費(fèi)。這種高效的資源利用方式減少了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中常見的肥料過量施用導(dǎo)致的環(huán)境問題，如土壤鹽堿化和水體富營養(yǎng)化。同時(shí)，水肥一體化技術(shù)的實(shí)施可以有效減少人為干預(yù)，降低了農(nóng)田管理的復(fù)雜性和勞動(dòng)成本。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動(dòng)化控制，管理者可以實(shí)時(shí)掌握作物的生長狀況，優(yōu)化灌溉與施肥策略，最終達(dá)到節(jié)水、增效、環(huán)保的目標(biāo)。

現(xiàn)代的水肥一體化系統(tǒng)通常配備有土壤濕度傳感器、養(yǎng)分傳感器和作物生長監(jiān)測傳感器，實(shí)時(shí)采集作物周圍的土壤濕度、營養(yǎng)成分和作物健康狀況，并通過數(shù)據(jù)傳輸模塊將信息傳遞到中央控制系統(tǒng)。基于傳感器采集的數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)優(yōu)化灌溉和施肥的時(shí)機(jī)和用量，確保水分和養(yǎng)分的供應(yīng)與作物需求相匹配。這種基于數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)調(diào)控模式，大幅提高了資源利用率和作物的產(chǎn)量。

（三）可持續(xù)病蟲害防治策略

可持續(xù)病蟲害防治策略是現(xiàn)代設(shè)施果樹栽培管理中的重要環(huán)節(jié)，通過系統(tǒng)化的綜合防治技術(shù)，將化學(xué)防治、生物防治與物理防治相結(jié)合，達(dá)到有效控制病蟲害的目的，同時(shí)減少對環(huán)境和作物的不良影響。從生物防治技術(shù)角度分析，通過引入和保護(hù)自然天敵，如捕食性昆蟲、寄生蜂和有益微生物等，能夠有效減少害蟲的種群數(shù)量，達(dá)到生態(tài)平衡。從物理防治技術(shù)角度分析，通過設(shè)置誘捕器、昆蟲網(wǎng)和遮光膜等物理裝置，能夠有效防止害蟲進(jìn)入栽培區(qū)域。從化學(xué)防治技術(shù)角度分析，強(qiáng)調(diào)“按需施藥”和“精準(zhǔn)施藥”，通過智能監(jiān)控和預(yù)警系統(tǒng)，確定病蟲害暴發(fā)的具體時(shí)間、位置和嚴(yán)重程度，進(jìn)而使用低毒、高效的農(nóng)藥進(jìn)行針對性防治。

（作者單位：濟(jì)南市萊蕪區(qū)牛泉鎮(zhèn)人民政府）