溫室花卉栽培與光溫環(huán)境控制

1999年秋季出版的《美國(guó)花卉史（HistoryofU.S.Floriculture）》在回顧本世紀(jì)花卉栽培學(xué)的成就時(shí)概括指出：“光周期誘導(dǎo)、低溫春化、晝夜溫差控制株高、模型圖指導(dǎo)作業(yè)流程引發(fā)了20世紀(jì)花卉栽培的革命�！被ɑ苌c環(huán)境條件之間相互關(guān)系的研究成果及其應(yīng)用，使花卉栽培從花匠手中的一門(mén)技藝上升為現(xiàn)代科學(xué)，大大地推動(dòng)了花卉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。苗木供應(yīng)
溫室栽培是一種高投入、高產(chǎn)出的集約化生產(chǎn)方式，要求相應(yīng)的高科技支持，其中光溫環(huán)境是不可缺少的重要組成部分。以美國(guó)為例，其花卉產(chǎn)業(yè)主要采用溫室等設(shè)施栽培。據(jù)新近資料顯示，隨著美國(guó)花卉市場(chǎng)的開(kāi)拓，經(jīng)營(yíng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，溫室花卉年產(chǎn)值按批發(fā)價(jià)計(jì)為40億美元，按零售價(jià)計(jì)則為100億美元。在1999年美國(guó)花卉企業(yè)百?gòu)?qiáng)的排行榜上，位于加利福尼亞州的卡羅斯伯特園圃（ColorSpotNurseries，Inc）處于榜首，其花卉溫室面積達(dá)1021.9公頃，年產(chǎn)值2.25億美元，榜尾是位于蒙大拿州的沃那特斯泊倫園圃（WalnutSpringsNurs－ery，Inc），花卉溫室面積39.8公頃，年產(chǎn)值500萬(wàn)－600萬(wàn)美元。我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)引進(jìn)和建成了不少溫室，近幾年各地又建設(shè)了相當(dāng)數(shù)量包括現(xiàn)代化溫室在內(nèi)的科技示范園區(qū)。硬件設(shè)施已朝著與國(guó)際接軌的方向邁進(jìn)，而軟件方面如設(shè)施溫度管理水平還存在很大差距。
花卉植物生長(zhǎng)與開(kāi)花的不同發(fā)育階段要求不同的光溫環(huán)境。1920年W.W.Garner首次提出“光周期”這一專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。1930年AlexLaurie用黑布覆蓋的方法來(lái)縮短日照時(shí)數(shù)，使短日照植物菊花在夏季提前開(kāi)放。然而真正全面推動(dòng)花卉生產(chǎn)的是1952年P(guān)ost所著《花卉生產(chǎn)與市場(chǎng)》教科書(shū)，書(shū)中列舉了70種花卉的光周期反應(yīng)。溫室種植者在光周期理論指導(dǎo)下，配合低溫春化處理，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)人為控制花期來(lái)保證高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的周年供應(yīng)。通過(guò)精確地控制溫度、光照等環(huán)境條件，不僅可以根據(jù)指定的市場(chǎng)供貨日期，推算最佳的育苗期、移栽期及開(kāi)花期，還可以通過(guò)調(diào)控最適宜溫度縮短生產(chǎn)周期。例如原先需要20個(gè)星期的生產(chǎn)周期，通過(guò)環(huán)境控制可以縮短到4個(gè)星期。
RoyalHeins等人1985年開(kāi)始在密執(zhí)安州立大學(xué)針對(duì)溫度（晝夜溫差、日平均溫度）對(duì)花卉器官形成及品質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不僅晝溫、夜溫的累積作用影響植物發(fā)育速度，而且晝溫、夜溫的拮抗作用（晝夜溫差）影響株高。如果植物生長(zhǎng)在晝夜恒溫的條件下，不管溫度設(shè)置得高低，收獲時(shí)具有相同的高度。隨著白天溫度的降低及夜間溫度的提升，最終植株節(jié)間伸長(zhǎng)量趨近于零。Heins的這一發(fā)現(xiàn)很快在加拿大、新西蘭、北歐等地產(chǎn)生影響。
利用晝夜溫差對(duì)株高進(jìn)行促進(jìn)或抑制的管理技術(shù)稱(chēng)為“差溫管理”。根據(jù)傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)遇到天氣溫暖引起植株超高時(shí)，往往采用降低夜間溫度的措施，以期達(dá)到抑制節(jié)間長(zhǎng)度的目的。然而實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)降低夜溫時(shí)，由于平均溫度下降，植物發(fā)育速度（葉齡、株齡）的確會(huì)減慢，但降低夜溫并不減緩植株的節(jié)間伸長(zhǎng)，相反會(huì)增加節(jié)間長(zhǎng)度。以百合為例，現(xiàn)蕾至開(kāi)花階段在14℃－30℃適宜生長(zhǎng)發(fā)育的溫度內(nèi)，采用晝溫30℃夜溫14℃處理后，開(kāi)花期株高72厘米；采用晝溫14℃，夜溫30℃處理后株高為30厘米。
新墨西哥州立大學(xué)RobentBerghage與Heins博士合作，對(duì)一品紅的生長(zhǎng)進(jìn)行了進(jìn)一步驗(yàn)證性研究，并開(kāi)發(fā)出溫度控制植株莖伸長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，這一模型后來(lái)被用做溫室計(jì)算機(jī)管理軟件。根據(jù)計(jì)算機(jī)的模型圖指導(dǎo)生產(chǎn)，能夠按照預(yù)定日期生產(chǎn)出株高、花朵數(shù)量及大小等方面滿(mǎn)足特定要求的產(chǎn)品。這種模型圖雖然目前已在幾種主要花卉上進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，但還有待進(jìn)一步擴(kuò)大和深化。相信在21世紀(jì)，溫室的光溫控制技術(shù)將會(huì)在模型圖指導(dǎo)作業(yè)流程方面取得更大進(jìn)展.

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