山西省高寒区枣树设施栽培升温保温技术研究

郜慧萍

(山西省林业科学研究院，山西 太原 030012)

大同市位于山西省北部，属中温带大陆性季风气候，年平均气温约3.6 ℃～7.5 ℃，年平均降水量400 mm左右，年均无霜期约125 d，是山西省的高寒区。2012年4月，山西省林学会、山西省林业科学研究院立项在大同进行“山西省高寒区枣树设施栽培技术研究”，取得了巨大成效。近9年的研究表明，山西省高寒区砖墙结构日光温室枣树设施促成栽培的关键技术是保证棚内前期土壤不结冻、后期温度稳步提高的升温保温技术，也是研究攻关的重点和难点。笔者围绕关键技术展开试验，探索经济实用新技术，以期为高寒区枣树设施栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地位于大同市云州区桦林背林场(2014年至2016年)。温室类型为砖墙结构日光温室，长83 m，宽9 m.枣树品种为骏枣1号和冬枣，树龄2年生，树形单干形不分枝，树高1.7 m左右。

1.2 试验方法

1.2.1 地面复合覆盖+棚膜升温保温试验

选择1个砖墙结构日光温室，试验设3个处理。处理1：地面至下而上覆盖10 cm草层+菌肥(与草混合)+地膜；处理2：地面覆盖地膜；处理3：地面至下而上覆盖10 cm草层+地膜；对照：不覆盖(ck)。菌肥是由山西大学应用化学所提供的“腐菌酵素”，主要成分包括纤维素分解菌、芽孢杆菌、光合细菌、放线菌、酵母菌和乳酸菌。

试验前，10月底灌水，不要深翻，以免伤害植株根系；灌水后，地面铺1层羊粪。

2015年12月10日扣3/4棚膜，12月30日全部扣棚。

1.2.2 棉被+棚膜+地膜覆盖升温保温试验

共设2个处理，分别为棉被+棚膜+地面复合覆盖和棚膜+地面复合覆盖，地面复合覆盖为10 cm厚草+菌肥+地膜。2015年12月10日扣棚膜，12日扣棉被。2015年12月16日至2016年2月10日棚膜始终全扣，白天打开棉被，夜间扣上棉被。3月至4月着重保温调控技术，5月至6月着重高温管理技术。当棚内温度超过35 ℃时，及时打开棚膜，采取降温、换气等温湿度调控措施。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤升温效果的影响

2015年至2016年设施栽培不同处理的月平均地温值见表1，2015年至2016年高寒区枣树设施栽培不同处理的土壤升温效果，见图1.

由表1可知，12月31日覆盖棚膜，11月至12月日均土温、最高土温和最低土温均表现为处理1，处理2和处理3显著高于不覆盖对照(ck)。11月份处理1日均土温8.82 ℃，比对照提高了96.00%；处理3为8.07 ℃，比对照提高了79.33%；处理2为6.00 ℃，比对照提高了33.33%.覆盖处理之间也存在差异，基本趋势是处理2显著高于处理3；处理1显著高于处理2，表明菌肥也起作用。到12月份，处理1日均土温仍保持在5.43 ℃，比对照提高了269.39%；处理3为4.66 ℃，比对照提高了217%；处理2为66.67%.覆盖处理之间也存在差异，处理1比处理2提高了121.63%，处理3比处理2提高了90.20%，表明覆盖草层具有重要意义。地面覆盖处理的保温效应，在棚膜覆盖1个月至2个月后仍能反映出来，其意义在于可促进枣树萌芽和提早结果。2015年12月31日覆盖棚膜，到2016年1月31日时，处理1日均土温7.98 ℃，比不覆盖对照提高了39.75%，处理3日均土温8.47 ℃，比对照提高了48.34%，处理2比对照提高了29.60%.可见，扣棚膜升温后，地面覆盖地膜的效应也能显著增高。

表1 2015年至2016年设施栽培不同处理的月平均地温 ℃

图1 不同处理的土壤升温效果

2.2 不同处理对土壤保温效果的影响

2.2.1 土温日变化

以2015年12月31日和2016年1月31日为例分析，地面覆盖处理扣棚膜前后的地温日变化规律见图2和图3.

图2 地面覆盖处理扣棚膜前的地温日变化

图3 地面覆盖处理扣棚膜后的地温日变化

由图2和图3可知，地面覆盖初期，3种处理和对照30 cm土层处地温日变化均相对较小。但随着气温下降，差异逐渐显现，到2016年1月31日时，处理1和处理3的日变化幅度仍然很小，但对照的变幅很大，说明对照日较差大。处理2虽然在覆盖棚膜后地温显著升高，但同样表现出日较差大的特性，地膜的保温效果显著低于处理1和处理3，低温期间地温迅速下降，见光后又迅速回升。

2.2.2 升温关键时期内土温变化

扣棚升温后，处理2(覆盖地膜)和对照地温曲线变化幅度大，证明地膜覆盖在高寒区枣树设施栽培升温保温阶段不如处理1(10 cm草层+菌肥+地膜)和处理3(10 cm草层+地膜覆盖)稳定。升温保温阶段，要求地温稳定升高，创造根系生长发育的良好环境，以促进地上部分萌芽开花和提早结果。本试验，扣棚升温后处理3升温效果好于处理1，主要原因与设施遮荫和棚膜滴水有关。

2.3 覆盖棚膜处理对棚内气温提升效果的影响

覆盖棚膜处理对棚内气温的提升效果见表2，对棚内1月份日平均气温、白天平均气温和夜间平均气温的影响见图4至图6.

由表2，图4至图6可知，2015年12月30日覆盖棚膜，1月14日更换气温记录仪，1月份后半月气温升温效果显著，至1月底，平均气温已达到6.67 ℃，相当于大同市古店镇圣水沟试验区3月上旬的平均气温值和2015年2月下旬的平均气温值。由于有地面覆盖，也促进了棚内气温的迅速回升。由此可见，通过地面覆盖和适时扣棚升温，可显著提高增温效果，且技术简单易行，实用性强。

表2 覆盖棚膜处理对棚内气温的提升效果 ℃

图4 覆盖棚膜处理对棚内1月份日平均气温的影响

图5 覆盖棚膜处理对棚内1月份白天平均气温的影响

图6 覆盖棚膜处理对棚内1月份夜间平均气温的影响

2.4 棉被+棚膜+地膜覆盖对土壤升温保温的影响

2.4.1 对土壤升温保温的影响

2015年11月3日至4日覆盖地膜，2015年至2016年棉被+棚膜+地膜覆盖处理的土温变化见图7.

图7 棉被+棚膜+地膜覆盖处理的土温变化

由图7可知，30 cm深处的日均土温、最高土温和最低土温相差不大。12月16日前土壤温度是自然温度，虽然没有扣棚膜和棉被，但有砖墙结构日光温室，土壤温度均保持在0 ℃以上。16日覆盖棚膜和棉被，同时白天揭开棉被，夜间扣上棉被。但增温效果是从12月25 日开始以较高的斜率直线上升，1月2日开始变为稳定和缓慢起伏状态。表明进入1月份后，设施栽培达到稳定升温阶段，但因1月份是山西高寒区的最严寒时期，温度起伏较大。

2.4.2 不同处理对地温影响的比较

2015年11月3日至4日完成地膜覆盖，12月12日，棉被+棚膜+地面复合覆盖处理全部扣上棚膜升温，同时白天揭开棉被，晚上扣上棉被。12月30日，棚膜+地面复合覆盖处理全部扣上棚膜。两者的地温比较见图8.

图8 2个处理的地温比较

由图8可知，12月12日前棉被+ 棚膜+地面复合覆盖处理处于露天栽培状态，但由于日光温室设施结构+地膜的保温性，11月30 cm处平均地温为5.51 ℃，而此时棚膜+地面复合覆盖处理还没有覆盖棚膜，处理的增温效益来源于地面复合覆盖，11月平均地温8.82 ℃，提高了60.07%.12月份棚膜+棉被+地面复合覆盖处理的平均地温为2.42 ℃，而棚膜+地面复合覆盖处理平均为5.43 ℃，提高了124.38%.表明地面复合覆盖效果良好。到12日至29日，棉被 +棚膜+地面复合覆盖处理的地温仍低于棚膜+地面复合覆盖处理。

到1月份，棚膜+棉被+地面复合覆盖处理的升温保温效果得到了充分体现，月均温10.10 ℃，比棚膜+地面复合覆盖处理提高了26.69%.试验结果表明，这2种模式均能用在高寒区枣树设施栽培模式中，差异是成熟期不同。棚膜+棉被+地面复合覆盖模式能使萌芽期提前至2月8日，成熟期提前到6月份至7月份；而棚膜+ 地面复合覆盖模式只能用在2月上旬的升温模式中，使成熟期提前20 d～30 d，应根据栽培模式选择配套措施。如果将两者结合，促早栽培的效果会更好。

2.5 棚外大田土壤30 cm处地温变化趋势

棚外大田土壤30 cm处日均地温变化，见图9.

图9 棚外大田土壤30 cm处日均地温

由图9可知，高寒区枣树设施栽培棚外大田土壤30 cm处地温表现出了直线下降的趋势。12月16日时日均温0.16 ℃，仍在0 ℃以上。表明砖墙结构日光温室，棚内地面覆盖的最佳时期是11月1日(开始休眠)至12月中旬以前，且越早越能体现出保温效果。2015年至2016年冬春季节具有代表性，1月份平均温度显著低于1955年至2008年间的平均值；30 cm土温最低达到-13 ℃，表明试验年份高寒区的严寒程度大，项目研究具有代表性和实用性。且与大田温度相比，日光温室设施结构也具有保温性。

3 结论与讨论

筛选出了山西省高寒区砖墙结构日光温室地面复合覆盖土壤升温保温关键技术2种，即10 cm草层+菌肥(与草混合)+地膜处理和10 cm草层+地膜处理。在山西省高寒区，棚膜+棉被+地膜模式能使萌芽期提前至2月8日，成熟期提前到6月至7月；而棚膜+地面复合覆盖模式只能用在2月上旬的升温模式之中，使成熟期提前20 d～30 d，应根据栽培模式选择配套措施。

地面复合覆盖除了可以升温保温外，对于冬枣、金丝小枣等需冷量大的品种更有实际意义，地面复合覆盖处理，既能使土壤保持较高温度，又能在低气温(7.2 ℃以下)下成功破眠，达到提早结果的目的。