盆栽靈武長棗設(shè)施促早栽培的需冷量研究

張 磊，萬仲武，李 娜，楊 洋，馬國飛，徐 蕊，胡宏遠(yuǎn), 尚 艷

(1.中國氣象局旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與風(fēng)險管理重點(diǎn)實驗室，寧夏 銀川 750002；2.寧夏氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實驗室，寧夏 銀川 750002；3.寧夏氣象科學(xué)研究所，寧夏 銀川 750002；4.寧夏靈武大泉林場，寧夏 靈武，751400)

寧夏的靈武長棗是具有鮮明地方特色的優(yōu)良鮮果品種，其果實個大、果肉酥脆、酸甜可口，富含多種礦物質(zhì)及維生素，被譽(yù)為“棗中之王”[1]。2006年，靈武長棗被國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局批準(zhǔn)為“地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品”，2014年，寧夏靈武長棗種植系統(tǒng)被農(nóng)業(yè)部列入第二批中國重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)名錄[2]。目前，靈武長棗種植面積超過1萬hm2，年產(chǎn)值過億元，已成為壯大區(qū)域經(jīng)濟(jì)、調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入的特色產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。

靈武長棗的露地成熟期在9月中下旬至10月中旬，鮮果不耐儲藏，上市期相對集中，同時這一時期其他果品也在大量上市，鮮果市場競爭激烈，導(dǎo)致近年來價格一路下滑，嚴(yán)重影響了產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)施促早栽培技術(shù)可以實現(xiàn)靈武長棗提前成熟上市，提高栽培效益，近年來在靈武長棗的核心種植區(qū)得以快速發(fā)展。掌握靈武長棗的需冷量指標(biāo)是設(shè)施促早栽培成功的前提條件之一：在設(shè)施促早栽培中若需冷量不足，靈武長棗則無法正常通過休眠，會引起生長發(fā)育障礙，即使后期條件適宜，也不能適期萌發(fā)，或者萌發(fā)不整齊，影響長棗果實品質(zhì)和產(chǎn)量。落葉果樹的需冷量會因品種、區(qū)域、栽培方式、試驗方法的不同而有所差異，某些情況下，這種差異會很大。目前，較為通用的需冷量估算模型主要有7.2℃和0～7.2℃模型等[3-5]，已經(jīng)有學(xué)者采用秋冬季分批剪取棗樹枝條在室內(nèi)進(jìn)行萌發(fā)培養(yǎng)試驗等方法開展了不同棗樹品種需冷量測定工作[6]，尚未見到利用盆栽方法開展靈武長棗需冷量估算的報道。

本研究擬利用保鮮冷庫和日光溫室等設(shè)施，采用經(jīng)典的7.2℃和0～7.2℃需冷量估算模型對盆栽靈武長棗的需冷量進(jìn)行研究，以期為靈武長棗的設(shè)施促早栽培提供科技支撐，提高靈武長棗產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地點(diǎn)位于寧夏靈武市大泉林場千畝設(shè)施園藝基地，該基地位于靈武市新華橋鎮(zhèn)，106°14′43″E，38°4′18″N，海拔高度1 121 m，年平均氣溫9.2℃，降水量188.4 mm，日照時數(shù)3 002.1 h，屬中溫帶干旱區(qū)。基地建有靈武長棗日光溫室198棟、塑料大棚13棚，冷庫1座，可為盆栽長棗需冷量研究提供良好的試驗條件。

1.2 試驗材料

試驗材料為靈武長棗嫁接苗，盆栽種植?；铻樗釛?，選擇生長勢好、根系發(fā)達(dá)的棗樹，采用主干形，在休眠期進(jìn)行定植?；ㄅ璨捎脠A口直徑60 cm、底徑45 cm、高50 cm的陶質(zhì)花盆。營養(yǎng)土以腐殖質(zhì)土加園土混合配制而成。移植時盆底放入少量沙子再加入一部分營養(yǎng)土，剪去過長的粗根，使棗樹根系在花盆中伸展開，一邊加營養(yǎng)土一邊拍盆邊，層層壓實，澆透水。待過段時間盆土下沉后再加一些營養(yǎng)土，盆口留幾厘米深不填土作為澆水的水口。共準(zhǔn)備80株盆栽靈武長棗作為試驗材料。

1.3 試驗方法

1.3.1 冷庫低溫休眠處理 在2019年7月5日—8月19日，每隔5 d分別將8盆靈武長棗移入保鮮冷庫中進(jìn)行低溫處理，冷庫溫度設(shè)置為2℃，總共分期入庫10個批次，共80盆靈武長棗。入庫前摘去棗樹葉片，花盆澆透水，逐個掛牌標(biāo)示。用杭州路格科技有限公司生產(chǎn)的L92-1溫濕度自記儀觀測冷庫內(nèi)溫濕度，自動記錄頻率設(shè)定為每次間隔30 min。

1.3.2 日光溫室升溫催芽 在9月8日，即第10批盆栽靈武長棗在冷庫中存放滿20 d時，將10個批次的80盆靈武長棗全部從冷庫中移至日光溫室中進(jìn)行升溫催芽，這樣即獲得了20、25、30、35、40、45、50、55、60、65 d共10個低溫處理時間段的盆栽靈武長棗(分別表示為D20、D25、D30、D35、D40、D45、D50、D55、D60、D65)。在前期溫室升溫時要求遮陰、通風(fēng)透氣好，溫室內(nèi)溫度不能過高。在溫室內(nèi)設(shè)置溫濕度記錄儀2臺，觀測室內(nèi)空氣溫、濕度和花盆內(nèi)土溫。

1.3.3 萌芽觀測 從9月14日起每隔3 d調(diào)查一次靈武長棗的萌芽情況，以芽片開裂露綠為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)查進(jìn)入開裂露綠及之后發(fā)育階段的所有芽數(shù)，與總芽數(shù)相比得到每盆長棗的萌芽率，每批次8盆進(jìn)行平均，得到每批次的萌芽率。升溫滿30 d時結(jié)束觀測，共獲得10個低溫處理各9次的萌芽率資料。

1.3.4 溫度測定和需冷量計算 冷庫內(nèi)溫度記錄儀采樣間隔為30 min，日光溫室內(nèi)的溫度記錄儀采樣間隔為10 min，計算成逐小時數(shù)據(jù)備用。盆栽靈武長棗的需冷量采用0～7.2℃模型進(jìn)行計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷庫溫度

保鮮冷庫的溫度設(shè)置為2℃，逐小時氣溫監(jiān)測結(jié)果顯示(圖1)，在7月6日至9月7日期間，冷庫內(nèi)的氣溫最低0.8℃，最高3.9℃，并且絕大多數(shù)情況下保持在1.0～2.5℃，符合需冷量估算模型0～7.2℃模型的計算需求。

2.2 日光溫室溫度

在9月9日至10月10日盆栽靈武長棗升溫催芽期間，正常情況下日光溫室在早晨8∶30左右揭苫，10∶30左右拉開風(fēng)口通風(fēng)降溫，下午17∶30左右放苫，根據(jù)天氣及溫室內(nèi)溫度情況適當(dāng)調(diào)整。氣溫監(jiān)測結(jié)果顯示(圖2)，白天日光溫室內(nèi)的氣溫多在20℃～35℃，個別時段超過35℃，夜間氣溫多在10℃～20℃，能夠滿足盆栽靈武長棗萌芽需要。

圖2 日光溫室9月8日—10月9日逐小時氣溫

2.3 盆栽靈武長棗萌芽率

日光溫室升溫第6天也即9月14日開始每隔3 d調(diào)查一次萌芽率，共調(diào)查9次，至10月8日結(jié)束(如圖3)?？傮w上，盆栽靈武長棗萌芽率隨冷藏時間的增加而提高，冷藏40～65 d的6個處理萌芽率明顯高于冷藏25～35 d的4個處理。特別是冷藏45 d以上的5個處理，最終的萌芽率均在70%以上，冷藏65 d的處理最高，為82.6%；冷藏20～35 d的4個處理，萌芽率不足40%，最低僅為10.9%。在萌芽速率上，各處理均表現(xiàn)為前期迅速、后期緩慢的趨勢，在升溫第12天也即9月20日時各處理的萌芽率已接近最高值，此后增加極為緩慢，特別是9月26日之后，萌芽率基本不再增加。

圖3 10個低溫處理盆栽靈武長棗萌芽率動態(tài)變化

2.4 盆栽靈武長棗需冷量

為了獲得盆栽靈武長棗的需冷量指標(biāo)，利用各處理的最終萌芽率資料，建立了萌芽率(y)和冷藏日數(shù)(x)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系模型。如圖4所示，盆栽靈武長棗的最終萌芽率隨著冷藏時間的增加而提高，經(jīng)過比較分析，以R2的大小為判別標(biāo)準(zhǔn)建立的最優(yōu)擬合方程為對數(shù)方程，其公式為：

圖4 盆栽靈武長棗萌芽率和冷藏日數(shù)的關(guān)系

y=69.3ln(x)-201.95

(1)

其中,y為萌芽率，x為冷藏時間，R2=0.878,F=57.415,sig≤0.001。

一般認(rèn)為，對于落葉果樹，如果萌芽率能夠達(dá)到70%～80%，則表明其生理休眠正常解除，也即前期的低溫累積量能夠滿足其打破休眠所需，此時的低溫累積量即為需冷量。根據(jù)公式(1)，當(dāng)萌芽率(y)設(shè)為70%和80%時，則求得的冷藏日數(shù)(x)分別為50.6 d和58.5 d，由于冷藏期逐小時溫度均在0～7.2℃之間，因此采用≤7.2℃模型和0～7.2℃模型計算獲得的盆栽靈武長棗需冷量均為1 214～1 403 h，若取平均值則需冷量為1 309 h。

3 討 論

需冷量是溫帶果樹在長期適應(yīng)環(huán)境過程中形成的休眠期對低溫量的需求，只有滿足了需冷量，才能保證其自然休眠順利解除，進(jìn)而在適宜的條件下正常萌芽展葉。如果需冷量不足，則落葉果樹無法完成正常自然休眠全過程，會引起生長發(fā)育障礙，即使條件適宜，也不能適期萌發(fā)，或萌發(fā)不整齊，影響正常生長，對于需冷量的估算，目前多采用≤7.2℃模型、0～7.2℃模型和猶它模型等[3-5]。落葉果樹的設(shè)施促早栽培中，需冷量是多少、采取什么方法來滿足其需冷量是非常重要的一個技術(shù)環(huán)節(jié)，是促早栽培成敗的關(guān)鍵，這在葡萄、桃、杏、石榴等果樹的設(shè)施栽培中已有較多研究[7-13]。本研究采用冷庫冷藏、溫室升溫催芽的方式，根據(jù)≤7.2℃模型和0～7.2℃模型估算的盆栽靈武長棗需冷量在1 309 h，該結(jié)果與其他機(jī)構(gòu)對靈武長棗的研究結(jié)果有較大差異。李程琛等[6]采用休眠后分批采集枝條在人工氣候箱升溫催芽的方法，獲得的靈武長棗需冷量為446 h(≤7.2℃模型)和410 h(0～7.2℃模型)，這一數(shù)值遠(yuǎn)低于本研究獲得的需冷量值。國內(nèi)學(xué)者對其他棗品種的需冷量也進(jìn)行過研究，高梅秀等[14]在天津采取類似的方法，獲得的6個棗品種的需冷量在764～1 010 h(≤7.2℃模型)和372～602 h(0～7.2℃模型)；賀潤平等[15]在山西獲得的24個棗品種的需冷量在775～1 737 h(≤7.2℃模型)和395～580 h(0～7.2℃模型)，其中有6個品種的需冷量(≤7.2℃模型)高于本研究結(jié)果，其他均低于本研究結(jié)果。棗樹的需冷量會因品種的不同而有所不同；同一品種在不同地區(qū)、不同栽培措施下會有所差異；采用不同的試驗方法也有可能獲得不同的需冷量結(jié)果，例如采用離體枝條試驗和盆栽整株試驗所得的需冷量數(shù)值明顯不同；同時對萌芽率的預(yù)期也會給需冷量估算帶來影響。因此，在開展落葉果樹的設(shè)施促早栽培中，要根據(jù)特定的品種、區(qū)域、栽培方式以及對萌芽率甚至產(chǎn)量的預(yù)期等來確定其需冷量，并采取相對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的管理措施來滿足其對低溫的需求。本研究所采用的利用保鮮冷庫來滿足盆栽靈武長棗的需冷量、然后在日光溫室內(nèi)升溫催芽的方法，從理論上講可實現(xiàn)靈武長棗全年不間斷生產(chǎn)，進(jìn)而達(dá)到填補(bǔ)上市空白期、提高栽培經(jīng)濟(jì)效益的目的。根據(jù)本研究結(jié)果，大泉林場設(shè)施園藝基地于2020—2021年度開展了1個溫棚的試產(chǎn)，并達(dá)到預(yù)期效果：2020年7月上旬將盆栽靈武長棗摘葉后放到保鮮冷庫中，9月上、中旬分批次移至日光溫室內(nèi)升溫催芽，2021年2月上旬盆栽靈武長棗陸續(xù)成熟。

4 結(jié) 論

研究表明，保鮮冷庫可以提供較為穩(wěn)定的低溫環(huán)境，在保鮮冷庫內(nèi)對盆栽靈武長棗進(jìn)行冷藏，可以使其提前進(jìn)入休眠并逐步完成休眠過程。在一定范圍內(nèi)，隨著冷藏時間的延長，盆栽靈武長棗的最終萌芽率也隨之增加。根據(jù)≤7.2℃模型和0～7.2℃模型估算，盆栽靈武長棗在保鮮冷庫較為穩(wěn)定的低溫環(huán)境條件下打破休眠的需冷量為1 309 h。在開展靈武長棗的設(shè)施促早栽培中，要根據(jù)特定的栽培方式、溫度環(huán)境條件以及對萌芽率的預(yù)期等來確定其需冷量，并采取相對規(guī)范的管理措施來滿足其對低溫的需求。