中国设施果树栽培的现状与发展趋势

高东升

(山东农业大学园艺科学与工程学院/国家苹果工程技术中心，山东泰安 271018)



中国设施果树栽培的现状与发展趋势

高东升

(山东农业大学园艺科学与工程学院/国家苹果工程技术中心，山东泰安 271018)

摘要：结合课题组长期进行的设施果树理论与生产技术研究实际，论述了中国设施果树栽培的历史与产业发展现状，探讨了设施果树产业存在的亟需解决的问题，对产业提质增效的路径和未来发展趋势进行了展望。

关键词：设施果树；现状；展望

果树设施栽培作为露地自然栽培的特殊形式，主要是利用温室、塑料大棚或其他农业工程设施，改变或控制果树生长发育的环境条件，达到果品生产的目标。果树设施栽培除了保证新鲜果品提前上市，反季节供应外，在防止灾变环境变化(如北方地区的花期冻害、南方地区的多雨等)、扩大果树适栽范围等方面也有广泛应用。由于果树矮化密植栽培技术的推广，果品淡季供应的超高效益，使得设施果树产业迅速发展，已成为果树生产中的高效产业之一。

1果树设施栽培的历史

果树设施栽培历史久远。17世纪，法国已有温室栽培柑桔，温室葡萄栽培已有近150年的历史。20世纪中叶，塑料工业促进了果树设施栽培的迅速发展。特别是近30多年来，利用塑料薄膜作为覆盖材料进行果树设施栽培发展迅速，仅落叶果树就有葡萄、桃、樱桃、草莓等10多种树种。

果树栽培技术进步和市场需求是设施栽培迅速发展的推动力，其中包括果树特异新品种育成、矮密植培技术的推广，人们对时鲜果品的需求，淡季新鲜果品供应的高额利润，园艺物资材料和环境控制设备的改进等。果树设施栽培面积发展速度惊人，20世纪80年代前半期，日本的果树设施栽培面积年增长率高达16%，栽培的树种不断增加，并在采收期调节、环境因子调控、休眠期的控制、花芽促成和花果管理、病虫害防治等方面都有成功经验。

世界果树设施栽培主要集中在日本、西班牙、中国、意大利、荷兰及东欧国家。值得注意的趋势是，从1976年开始，日本的设施果树面积超过花卉设施栽培的面积。

中国园艺作物设施栽培始于秦汉，造纸术及纸窗温室推动了设施生产的发展。20世纪50年代北方几个省份开始进行果树设施栽培研究。1978年齐齐哈尔园艺研究所试验日光温室、塑料大棚葡萄栽培成功。20世纪70年代，山东农业大学园艺系和胜利油田合作，利用油田地热进行葡萄保护地促成栽培，获得成功。80年代山东省酿酒葡萄研究所采用山东早红品种进行日光温室栽培，比露地成熟提前42天，应用塑料大棚栽培比露地提前25天。中国自90年代中期始，设施果树生产迅速发展，山东、辽宁、河北、河南等早春光照资源丰富的北方果区，对桃、葡萄、草毒、樱桃、杏、李等多个树种进行了许多有成效的探索。1995年，山东省莱阳市进行了当地矮樱桃塑料大棚早熟栽培，4月上旬成熟上市，较露地栽培提前40天。山东农业大学先后在山东省临朐、莱阳、福山、莱西、枣庄等地进行了甜樱桃设施促成栽培，甜樱桃上市时间较露地栽培提前30～50天。山东农业大学、泰安市林业科学研究所及肥城市、邹平县进行了杏设施促成栽培，杏果于5月上旬成熟上市。山东农业大学、沈阳农业大学、河北农业大学、中国农业科学院郑州果树研究所、辽宁省果树研究所、西北农林科技大学、山东省果树研究所等教学科研单位先后在油桃、毛桃、蟠桃、李、甜樱桃、中国杏、欧洲杏、早熟梨、晚熟枣子、葡萄等树种上进行了设施栽培试验和推广，均获得成功，果实成熟期提前40～60天。河北满城、辽宁丹东、山东龙口、福山等地草莓的设施栽培起步较早，从简易的地膜覆盖到小拱棚、中拱棚及大拱棚、日光温室，栽培方式多样，从12月到6月，鲜果供应期长达半年多，形成一套较为完整的设施栽培体系。进入21世纪，果树设施栽培的区域和树种进一步扩展，中国农业科学院柑桔研究所、华中农业大学、广东省果树研究所、广西大学等单位开始进行热带和亚热带常绿果树的设施栽培试验，树种大多集中在柑桔类、香蕉、番石榴等，对防止冬季低温和改善果实品质起到了较好的效果。

2中国果树设施栽培的现状

2.1设施栽培涉及的树种多

中国目前果树设施栽培的树种较多，以草莓、葡萄和核果类为主，南方热带和亚热带树种也有部分规模。栽培获得成功的树种有草莓、葡萄、桃(油桃、普通毛桃、蟠桃)、杏、樱桃(包括中国樱桃、西洋樱桃)、李、柑桔、无花果、早熟梨、枣(毛叶枣、晚熟脆枣)、番石榴、佛手、香蕉等。其中草莓栽培面积最大，占总面积的65%以上；葡萄、桃、杏、樱桃次之；其他树种相对较少，还未形成规模化商品生产基地。

2.2设施生产的地域范围广

中国果树设施生产的地域范围较广，北方各省市均有果树设施栽培，但分散，规模化生产程度远低于蔬菜和花卉。全国已经形成了山东、辽宁、河北、宁夏等4个较为集中的果树设施生产基地。截至2015年，全国已有果树设施栽培面积67000hm2(不含草莓)，年产量2020kt；其中辽宁省果树保护地面积7800hm2左右，已形成营口地区葡萄设施生产、丹东地区草莓设施生产、大连与盖州地区桃树设施生产的三大果树设施商品生产基地。近年来，山东省果树设施面积增加很快，增长速度超过任何其他省市，涉及的树种、品种较多，技术起点较高，已成为全国果树设施栽培生产的中心。全省已形成了莱西、平度、牟平、莱州、诸城、临朐、费县、山亭、城阳、寿光、冠县、肥城等较为集中的果树设施生产商品基地。目前，山东省果树设施面积达24000hm2左右，已逐步形成规模化生产，区域优势明显。此外，安徽、北京、陕西、山西、河南等地亦有较大面积的设施果树生产。

2.3设施栽培的技术日趋完善

草莓、葡萄、桃、李、杏、中国樱桃等树种设施栽培技术已经达到露天栽培的技术水平。草莓的周年生产，葡萄、桃、杏、李、中国樱桃的“四当”生产(当年定植、当年促花、当年扣棚、当年丰产)，葡萄的一栽多年制，西洋樱桃的大树丰产等技术已普遍推广应用；基质栽培、起垄限根、预备苗培养、人工破眠、逆境增糖、二氧化碳(CO2)施肥等果树设施生产特有的工程技术体系逐步完善和应用；设施果树栽培的成功率得到了保证，设施果品的质量进一步提高。

2.4设施果品的价格稳定

由于设施栽培面积的扩大，使得大多数设施果品的市场价格较之发展初期下降，但近几年价格稳定，仍然体现出较高的单位效益和产值。每千克市场售价草莓和葡萄稳定在5～10元、桃6～12元、杏10～20元、中国樱桃20～80元、西洋樱桃80～200元。

2.5设施高产和效益典型多

由于淡季供应，加上特有的消费体制，近年来果树设施栽培的果品价格高，效益好，出现了很多高效益的典型，如山东省临朐县设施西洋樱桃3月底、4月初成熟上市，每千克售价高达200元，诸城市温室凯特杏4月上旬上市价格高达30～60元，是露天栽培的几倍甚至十几倍。加大地下投入、多种技术措施组装配套，使得高产典型层出不穷，如山东农业大学在诸城市郭家屯镇实施的油桃日光温室栽培，创造了连续5年每666.7m2产量达5719kg的世界记录。

3中国设施果树产业存在的问题

从总的方面看，虽然中国的设施果树生产发展迅速，但在设施果树基础理论和生长发育规律研究、环境智能控制、优质高效生产标准化技术体系等方面还存在许多问题。所以要根据具体情况，作更深入的研究与实践，促进这一高效产业的健康可持续发展。

3.1缺乏设施栽培专用品种资源

中国设施栽培的品种主要从现有生产品种中筛选，盲目性大，对设施栽培的适应性了解较少，有些甚至不适合设施栽培。因此，选育和引进适合设施栽培的品种资源以及矮化砧木已成为当务之急。

开发利用设施品种资源应注意以下问题：一是选择需冷量低、早熟品种。品种需冷量大、自然休眠长、难以早熟促成是限制扣棚保温时期，进而限制成熟上市的重要方面。因此，设施促成栽培应选择自然休眠期短的早熟或特早熟品种，以便灵活掌握其成熟期。二是选择自花结实能力强、花粉量大的品种。设施栽培在产量调节上虽然可以借助于人工辅助授粉、棚内放蜂等措施，但花粉粘滞，生活力较低，因此，选育自花结实能力强，花粉量大的品种，为提高产量奠定基础。三是选择矮化紧凑型品种或利用矮化砧木。棚内空间有限，光照低，而果树往往旺长造成光照恶化和花芽难以形成。所以，应设法利用矮化紧凑型品种或矮化砧木，控旺促花，改善群体光照状况。四是品种系列配套。选育和引进利用系列配套品种，克服品种单一化，增加花色品种。

3.2果树设施结构无针对性

目前，大多数果树设施仍旧沿用蔬菜设施结构，以日光温室和塑料大棚为主。这些设施虽然结构简单、成本低、投资少、保温性能好，但存在着明显的缺陷，如空间利用率低、光照不良、分布不均、操作费时、费力、抗性差、抵抗自然灾害的能力低。因此，必须积极研究适合中国光热资源特点的设施结构，即小型化、功能强、易操作、成本低、抗性强，适合果树生产的设施结构。另外，还应选择适宜的覆盖材料，棚型结构和功能控制技术等。

3.3设施生产的果品质量低

大多数果树树种品种经过设施栽培，其果实内在品质下降，表现在可溶性固形物含量低、风味偏淡、耐贮性下降。果品内在质量的降低已成为限制设施果树产业发展的瓶颈。今后，应在保证产量的基础上，采取多种技术措施提高果品质量。在摸清设施条件下果树各树种、品种果实品质发育模式的基础上，提出适合不同品种、区域设施栽培的较为规范的质量技术模型。

3.4熟期调控无实质性突破

落叶果树都有自然休眠的特性，如果需冷量不足则不能通过自然休眠，即使扣棚保温，果树也不能萌芽、开花；有时尽管萌芽、开花，但不整齐，坐果率低。生产中由于对自然休眠的机制的研究不够、难以寻求针对性的破眠技术和低温替代物质，加上缺乏超低需冷量的专用品种，使得设施生产果品的成熟期没有根本的突破，不能实现新鲜果品春节前后上市和周年供应，限制了产业的效益潜力和进一步发展。

3.5工程化技术体系薄弱

山东农业大学研究提出了限根生产、容器栽培、预备苗培养、人工破眠、计划更新、逆境品质等设施生产的工程技术体系，虽然在生产中发挥了极大作用，但生产中应用不配套，相应的技术环节不标准。棚栽减弱了光照，设施内光照仅为自然光照的60%～70%，其间的树体徒长又进一步恶化了个体或群体光照。所以限根生产，控制树体过高过旺是设施栽培的一个重要方面。限根的技术主要有起垄栽培、浅栽、底层隔绝、容器限制等方法。另外，长期连续棚栽会削弱树体、使其贮备养分少，花芽分化少而不充实。因此，设施果树要适时更新，提高效益。

3.6设施环境调控技术落后

果树进行设施栽培，设施为果树创造了特殊的小区环境，其中的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度与土壤对果树产生较大的影响。这些因素的单独或结合调控得适宜与否，是决定设施栽培是否成功的关键。中国设施果树的环境调控技术较之一些先进国家还有较大的差距，仍沿用温度高了开棚放风，旱了大水漫灌等老办法，缺乏机械化、自动化、智能化设备。尤其对不同发育物候期所适宜的环境因子模型，还不太清楚，且没有统一的适宜标准。

3.7设施生产的产业化程度低

果树设施生产作为一个重要的果树业的分支，其产业化体系必将形成。目前，应围绕以下几个方面开展工作：①建立产前稳固的产业体系。包括保护果树资源的选引育体系、种苗快繁体系及技术、信息交流体系；②实行集约化栽培，规模化生产，产业化多点示范。尽快建立稳定、运行有序的设施果品生产基地，加快设施产业化进程；③加强果品采后技术处理体系完善，提高附加值，增加高档优质品；④完善健全加工、销售配套体系，实行产供销一体化。

4中国设施果树产业发展展望

4.1实施优势产区布局，注重栽培模式定位

中国地势复杂、地区之间光热资源差别明显。今后，应根据光热资源和市场走向，区分规划和定位当地设施生产模式以及重点发展区域。北方东南部地区，早春气温上升快，光热资源丰富，可大力推广简易设施栽培模式，做到投入低效益高；东北、西北地区可应用低需冷量品种，借助人工破眠技术实施日光温室超早期促成栽培；西洋樱桃产区可利用设施栽培，防止花期晚霜危害和裂果，提高果实品质；长江及淮河流域可大力推广设施避雨栽培等。

4.2加大设施专用品种资源选育与创新力度

设施果树专用品种资源的选育要坚持国外良种资源的引进利用与国内果树资源的改良创新同时并举，立足育种创新；坚持常规育种技术与生物技术育种手段相结合，以增加育种的可靠性，克服盲目性，提高育种效率。

在育种目标上重点突出三个方面，一是低需冷量品种的选育。需冷量的高低是自然休眠时间长短的标志，品种需冷量大，是限制扣棚保温时期进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种进行设施栽培，可提前扣棚生产，从根本上解决果品成熟上市的时间。二是耐弱光型品种的选育。设施生产最突出的问题是始终存在的弱光照环境，由于光照减弱，使得光合生产能力降低，果品质量受到较大制约，因此，选育耐弱光型品种成为当务之急。三是紧凑型品种和矮化砧木的选育。棚内空间有限，光照低，但果树往往旺长，造成光照恶化和花芽难以形成。所以，利用矮化紧凑型品种或矮化砧木，控旺促花，改善群体光照状况，是提高棚室空间利用率的有效途径。四是高糖品种的选育。设施生产的果品可溶性固形物含量较之露天自然生产显著降低，在实施地上地下综合管理提高品质的技术措施外，应用高糖含量品种是一个重要途径；山东农业大学设施果树课题组经过20余年的攻关，目前已经选育出系列设施专用高糖油桃品种(鲁油系列)，在生产中推广示范，产生了广泛的影响和良好的产业效果。

4.3强化设施生产相关基础理论研究

设施生产是一个全新的生产模式，设施环境改变了设施果树的生命周期和发育周期，进而使设施果树的生长发育规律发生了根本变化。了解掌握设施果树的发育规律和变化动态，是建立优质高效新技术体系的基础。山东农业大学长期以来就设施果树的品种选育与组合、需冷估算与休眠机制、环境生态效应与逆境品质生理、光合特性与产量形成、生长节律与限根调控、花芽分化与隔年结果等诸多方面进行了深入细致的研究，建立起了较为系统的设施果树的理论体系。当前，重要的基础研究应该聚焦三个方面，一是研究芽自然休眠的机制(重点是分子机制)，并探讨利用人工技术和外源措施进行自然休眠调控的效应和途径，达到自然休眠的人工控制。二是研究设施果树果实品质发育生理和营养分配特性，为实现连年丰产和产量、质量调节提供依据；三是探明设施果树不同发育阶段的环境逆境生理和环境单因子及复合因子的变化规律，结合不同设施果树的生物学特点，提出各种设施果树在设施条件下不同发育阶段的环境因子阀值标准和调控技术。

4.4完善设施生产技术集成创新与提高果实品质

创建中国果树设施栽培的资源选配-前促后控-预备苗培养-打破休眠-限根生产-逆境效应提高品质-连续丰产的技术新体系，实施技术体系的组装集成与后续配套。加强树体综合管理技术，包括授粉组合、整形修剪、肥水管理、土壤制度革新、病虫害综合防治以及间作、除膜、采收后的越夏更新等，建立各树种标准化生产技术规程，从根本上提高设施果树的果实品质。

4.5积极拓展设施果树生产领域及应用范畴

一是与观赏盆艺结合，创造新亮点。观赏园艺是今后市场需求热点，把设施果树生产与观赏园艺有机结合，使单一的淡季果品生产向观花、观果、盆艺等领域发展，创造设施果树生产的新生长点和亮点。二是拓宽设施果树树种区域，南果北移。在中国北方地区，利用日光温室创造的小区环境，引种生产南方热带及亚热带水果已经相当成功，而且取得了显著的经济和社会效益。山东省已经在番木瓜、香蕉、柑桔、火龙果等树种的南果北移生产中初具规模，将来还有较大发展空间和市场空间。三是进一步扩大实施生产应用范畴，抵御自然逆境栽培成为今后实施果树生产应用的热点。随着全球气候变化，倒春寒(晚霜)低温冻害时有发生，对早春早花型果树生产造成巨大影响，今后利用设施栽培规避晚霜危害将成为设施果树的又一热点。其他如规避果实鸟害、降雨烂果等都将有较大进展。

作者简介：高东升 (1967-)，男，山东青州人，教授，博士生导师，主要从事果树学教学与科研工作。E-mail：dsgao@sdau.edu.cn

收稿日期：2015-12-17

中图分类号：S628

文献标识码：A

文章编号：1002-2910(2016)01-0001-04