柑橘设施栽培研究进展

马创举 孙建城 刘春荣 吴 群 陈 骏 刘丽丽 王登亮

（衢州市农业林业科学研究院 浙江衢州 324000）

柑橘设施栽培是指通过温室、大棚、薄膜覆盖等设施进行柑橘生产栽培，实现对柑橘生长发育所需的光照、温度、水分及二氧化碳浓度等环境因子调控，达到提升品质、提早或延迟上市等目的的栽培模式[1]。柑橘设施栽培的出现是社会经济不断发展、设施技术逐步成熟、投资能力增强等多种因素的产物。与露地栽培相比，设施栽培改变了传统的栽培模式，克服了不良环境对柑橘生长发育的影响，具有扩大种植范围、调控果实成熟期、减少农药使用、控制病虫害传播、延长供应期等优势[2]。近年来，柑橘设施栽培发展较快，取得了良好的经济效益和社会效益，有效缓解了淡旺季供需矛盾，很大程度上弥补了保鲜贮藏技术的不足，满足了人们对柑橘新鲜果品的周年需求。为了使柑橘产业得到进一步发展，本文作者从柑橘设施栽培品种的选择、栽培技术、环境因子的变化等多个方面进行综述，以期为柑橘设施栽培产业的进一步发展提供借鉴。

1 柑橘设施栽培品种的选择

选择良种是柑橘设施栽培实现高经济效益的关键和基础。在进行品种选择时要注意：①所选品种自身性状要优良，果实外形美观，品质好，营养丰富，丰产稳产，抗逆性和适应性强，能够通过设施栽培达到促早、延迟采收或改善品质的目的；②要充分调研，了解所选品种的栽培面积和发展趋势，分析所选品种是否具有市场卖点；③要考虑当地的气候条件，如冬季的最低温度、年有效积温和光照条件等；④受设施栽培结构和生产成本的制约，宜选用树冠矮小、经济价值高的品种。研究发现，适合设施栽培的柑橘品种有红美人[3]、鸡尾葡萄柚[4]、春见[5]、温州蜜柑[6]、明日见[7]、不知火[8]、春香[9]等。

2 柑橘设施栽培技术

柑橘设施栽培有着悠久的历史，早在1619 年，德国人利用临时性玻璃温室，通过火炉加温的方式实现了甜橙的安全越冬，而到了17 世纪末，法国就开始用温室种植柑橘[10]。目前，根据生产模式的不同，将设施栽培分为促成栽培、延迟栽培、避雨栽培和简易保护地栽培4 种[11]，而柑橘设施栽培主要有促成栽培、延迟栽培和避雨栽培。

2.1 促成栽培

促成栽培是指利用塑料大棚、玻璃温室、热风机等设施，在柑橘花芽分化后，通过人工加温打破柑橘休眠，使柑橘提早进入生长，并在柑橘生长发育的过程中通过调节环境因子和水肥，使柑橘整个物候期提早的一种反季节栽培技术[12]。促成栽培具有提早成熟、提前上市等优势，生产出来的柑橘具有皮薄、肉嫩、化渣性好、味道甜、酸度低等特点[13]。陈子敏等[14]的研究表明，对上野温州蜜柑进行加温促成栽培可提前约40 d 开花，果实成熟期比露地提早约4 个月，果实可溶性固形物和糖分含量随果实成熟而上升，可滴定酸与有机酸含量随果实成熟而下降。沈清标等[15]的研究表明，利用地膜对温州蜜柑进行促成栽培，温州蜜柑亩产增加10.4%，果实更大，着色更好，品质更优，价格更高。龚洁强等[16]利用锅炉蒸汽管道散热对宫川、早津、兴津温州蜜柑进行促成栽培，果实能够提早到8 月上市，果形端正，甜酸适口，品质更好。

2.2 延迟栽培

延迟栽培是指通过温室、大棚、覆膜等设施来避免冬季低温冻害和雨水伤害，从而延长柑橘留树挂果的时间，使柑橘鲜果的市场销售期拉长的一种栽培技术[17]。延迟栽培具有延长果品成熟、延迟采收、提高果实品质、节省鲜果贮藏费用、延长鲜果货架期和降低果品成本等优势。石学根等[18]的研究表明，温州蜜柑通过越冬栽培，可溶性固形物含量可达12%，酸度降至0.8%，维生素C 含量先上升后逐渐稳定，果实品质整体提升，无需贮藏保鲜，效益明显增加。张林等[19]对椪柑延后采摘研究发现，果实可溶性固形物含量先增加后降低，口感酸甜适口，化渣性好，果皮鲜亮，同期贮藏果实较酸，不宜食用。

2.3 避雨栽培

避雨栽培一般是将塑料薄膜覆盖在树冠的顶部，减少因雨水过多而带来的一系列栽培问题，是介于露地栽培和温室栽培之间的一种集约化栽培技术[10]。避雨栽培具有提高果实品质、降低病虫害的发生等优势[20]。黄永红等[21]的研究表明，与露地栽培相比，避雨栽培模式下的果实果皮明亮，色泽鲜艳，光洁度高，无污物、病斑，可溶性固形物和全糖含量增加，果实品质的综合评价明显优于露地。肖恩等[22]对金柑进行避雨栽培发现，果实裂果率明显降低，病虫害减轻，农药用量减少，产量明显提高。

3 柑橘设施栽培环境因子的变化

与露地栽培相比，设施栽培能够改变设施内的光照、温度、湿度等环境因子[23]。掌握和善于运用设施栽培条件下的环境因子变化，对设施栽培的成功实施可以起到事半功倍的效果。

3.1 温度

温度是柑橘生长发育的重要环境因子，柑橘生长发育需要有一定的温度基础。与露天栽培相比，设施栽培在一定程度上能够起到保温的作用。周兄洪等[24]对双层膜大棚进行温度测量发现，晴天有阳光的情况下，棚内外温差能达到27.1℃，即使是阴天也能达到14.0℃。张林等[25]对冬季连栋拱顶大棚内外的温度进行对比发现，与露地相比，大棚最高温度可提高3～10℃,最低温度可提高1～5℃，且在整个冬季棚内的温度不会低于0℃。石姣姣等[26]的研究表明，塑料大棚能有效提高日最低温度，在12 月中旬至2 月温度均处于较低水平，棚外日最低气温在-0.5～13.3℃，棚内日最低气温在1.4～14.6℃。刘春荣等[27]的研究也有相似结果，与露天相比，单层膜最低温度可以提高2.3℃，双层膜可以提高3.6℃，平均温度单层膜可以提高5.0℃。双层膜可以提高6.2℃。张小凤等[28]的研究表明，在防虫网覆盖栽培下，防虫网内外的温度存在极显著差异，网室内的温度始终高于网室外，且防虫网和不同月份之间对网室温度的影响不存在交互作用。尽管大量研究表明设施栽培能够提高设施内的温度，但也有学者发现柑橘设施栽培过程存在“逆温”现象。姚锋先等[23]对简易塑料大棚内的环境因子进行探究发现，白天设施内平均增温4.8℃，晚上则恰好相反，内外温差为-1.2℃；设施内白天升温和夜间“逆温”现象并存，且不受天气类型的影响。柑橘设施栽培之所以出现“逆温”现象，黄耀寿[29]推测是因为塑料大棚白天吸收太阳的短波辐射，使棚内的土温和气温不断升高，午后进行长波辐射，散热的比重增加。

3.2 湿度

柑橘设施栽培空气中的湿度主要是由柑橘和土壤中的水分蒸发而来，由于设施栽培是密闭的环境，所以设施内空气的湿度通常要比露地栽培高[30]。邓伯勋等[31]的研究表明，无论在何种天气下，棚内外的相对湿度均呈现V 形变化，棚内高于棚外7%左右，且阴天高于多云，多云高于晴天。黄复瑞等[32]对大棚内外湿度进行对比发现，1-6 月大棚内的湿度始终比露地高，相对湿度至少提高6.0%。盛文磊[33]对兴津温州蜜柑进行大棚晚熟栽培研究发现，大棚内相对湿度平均为77.7%，露地为65.1%，大棚内平均相对湿度较露地高出12.6%。袁高鹏[34]的研究表明，防虫网内的相对湿度要比露地高，且晴天较雨天更高，60 目防虫网提高的相对湿度最大，为2.08%。

3.3 光照

由于设施类型、结构骨架、覆盖物、棚膜老化和天气等影响，设施内的光照及透光率降低。钟瑾[30]的研究表明，2014 年10 月16 日至翌年1 月底大棚内光照度在10 400～43 100 lx，同期露地的光照度在11 000～58 000 lx，2015 年10 月16 日至翌年1 月底大棚内大棚内光照度在4 300～35 300 lx，同期露地的光照度在6 700～60 100 lx，光照度明显降低。唐燕玲等[35]的研究表明，防虫网棚内的光照度始终低于防虫网外，阴天的光照度减少最少，为33.5%，雨天的光照度减少最多，为47.9%，平均光照度较少，为39.0%。在清见橘橙覆膜栽培中，不同时间、不同部位的光照度不同，但均低于露地：在日出之前，由于膜顶凝结成水珠上部光合有效辐射仅为对照的50%，中部为对照的25%，日出之后，光合有效辐射上升，上部光合有效辐射仅为对照的75%，中部为对照的50%[36]。杜红斌等[37]的研究表明，前期透光率PE12 塑料棚膜（78.40%）＞PE 塑料棚膜（76.07%）＞EVA 塑料棚膜（75.10%）＞PVC 塑料棚膜，但随着使用年限的增加，EVA 塑料棚膜的透光率逐渐高于PE 塑料棚膜。

3.4 土壤

设施栽培条件下，由于高温高湿、缺乏雨水淋洗、自然光入射减少及施肥技术、土壤管理水平和种植年限等，导致设施土壤养分失调、土壤盐渍化、微生物数量变化等现象[38]。钱皆兵等[39]对“象山红”塑料大棚内外耕作层土壤进行测量发现，大棚内外的有机质含量差异不明显，土壤pH 略微升高,而棚内的全盐、氮、磷和钾的含量则明显升高，钱皆兵等[40]、刘善文[41]对钢管式结构温室内外的土壤理化性质进行研究也得出了类似的结论。王浩[42]对塑料连栋温室内外的土壤微生物进行研究发现，在正常的栽培管理下，温室内土壤内的微生物数量显著高于露地的微生物数量，其中细菌的数量较露地增加了70.45%，真菌的数量较露地增加了83.33%，放线菌的数量增加了57.14%。

4 柑橘设施栽培对柑橘生理的影响

由于光照、温度、湿度等环境因素的改变，柑橘设施栽培导致树体的光合作用、生长发育、产量和品质较露地栽培有明显的变化。

4.1 光合作用

光合作用是柑橘生长发育和高产优质的关键因素之一，在柑橘设施中表现尤为敏感。柑橘设施栽培改变了柑橘生长发育的小气候环境，进而对柑橘的光合作用产生影响[34,43]。研究发现，设施栽培会降低柑橘的光合作用。唐玉琴[10]的研究表明，与对照露地栽培相比，不同季节避雨栽培均降低了新梢叶片的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度，全年避雨处理的净光合速率最小，其次为1-3 月避雨栽培。范七君等[44]的研究表明，与对照相比，树冠覆膜降低了金柑叶片的净光合速率，在10:00、11:00 和14:00 存在显著差异，且净光合速率日变化呈现“升高→降低→升高→降低”的“双峰型”曲线。王艳[2]的研究表明，纽荷尔脐橙叶片在露地、塑料大棚、玻璃温室条件下光饱和点分别为552.5、505.0 和540.0 μmol/m2·s,相应Pn 值分别为5.5、4.6 和5.3 μmol/m2·s，设施栽培降低了柑橘的光饱和点和光补偿点。邓伯勋等[31]的研究表明，大棚能够显著提高脐橙叶片的净光合速率，无论是多云、雨天还是晴天，棚内的光合效率都比棚外高且时间长，邓伯勋等推测是柑橘叶片能够在暗中固定CO2导致的，但这一结论未被证实，还需进一步研究。

4.2 生长发育

柑橘设施栽培改变了柑橘生长原有的环境因子，进而影响柑橘的整个物候期，以及柑橘的整体生长状态。研究表明，柑橘设施栽培会使柑橘的生长发育提前，生长势变强。邓伯勋等[45]的研究表明，大棚条件下，朋娜脐橙萌芽抽梢比棚外早50 d 左右,树高平均多45.1 cm，平均冠径大48.3 cm，叶片变大，叶绿素含量增加。王艳[2]的研究表明，设施栽培能使纽荷尔脐橙的物候期提前,但不同设施对物候期的影响不同，与露地栽培相比，塑料大棚栽培可使物候期提前1 周左右,玻璃温室栽培可物候期提前1 个月左右,且花期可提早40 d 左右，抽梢次数分别为露地栽培的2 次、塑料大棚栽培的3 次、玻璃温室栽培的4 次。汤狄华[46]的研究表明，网棚栽培下，沃柑萌芽期提前11 d，春、夏、秋梢抽发期提前5～10 d,初花期和盛花期提前4 d，生理落果期提前5 d 左右，果实的纵、横径增大。龚洁强等[16]的研究表明，温室加温栽培下，当年生宫川等柑橘每株抽生的春梢、夏梢数量和长度比露地栽培少，叶片面积变小，厚度降低，柑橘的生长势变弱，但龚洁强并没有给出合理的解释，需要进一步验证。

4.3 产量和品质

柑橘设施栽培通过改变光照、温度和湿度等环境条件，从而导致柑橘的产量和品质发生变化。邓伯勋[47]的研究表明，保温大棚或加温大棚栽培的柑橘单产要比露地栽培高0.6 倍左右。陈婷婷[48]的研究表明，树冠覆膜能够显著提高兴安蜜橘的单株挂果量和产量，比不覆膜可以提高43.48%；唐燕玲等[35]的研究表明，在防虫网棚设施栽培下的18 个柑橘品种中，14 个品种在防虫网棚内表现低产甚至极低产，只有4 个品种能够达到正常的产量。果实中糖、酸及糖酸比是重要的内在品质，设施栽培会提高果实固形物含量、固酸比等，从而提升柑橘的品质。钱皆兵等[40]的研究表明，大棚内种植的象山红可溶性固形物含量增加了10.24%，可滴定酸度降低了5.26%，固酸比提高了16.39%，果实口感更甜。石姣姣等[26]的研究表明，大棚内种植的塔罗科血橙可食率、出汁率、可溶性固形物含量和糖分含量显著增加，总酸的含量降低，固酸比增加，品质变得更好。

5 展望

柑橘设施栽培克服了自然条件对柑橘生产的不利影响，具有拓宽柑橘种植范围，减轻寒潮、鸟等的危害，提高果实品质，促进果实早熟或延迟采收，延长产品的供应期，提高生产效益等优势。但我国柑橘设施栽培起步较晚，对柑橘设施栽培的研究还不够深入，还有很多问题亟须解决，针对上述情况，要做好以下工作：①加强产、学、研三大体系的技术合作，引进和筛选出适合设施栽培的新品种，同时要加大研发力度，培育适合设施栽培的专用品种；②观测不同设施条件下，适栽品种的生长发育规律，探究设施条件下环境因子与适栽品种生长发育、果实产量和品质之间的关系和最佳生长模式，制定设施栽培条件下适栽品种的栽培管理技术规程；③调整现有的柑橘设施结构，筛选研究具有透光率高、保温性好、成本低等优势的覆膜材料，选用和研发先进的环境调控设备，实现设施内光照、温度、湿度等环境因子的自动化调控；④加快柑橘设施栽培生产特色农业机械的研发进程，提高农业机械的实用性和可操作性，逐步推广和应用特色农业机械设备，提高工作效率，降低用工成本；⑤加强与高校、省农科院等科研院校对接，保证基层农技人员掌握柑橘设施栽培的关键技术，提高柑橘生产者的种植技能。