一、生態因素
果蔬栽培的生態環境和地理條件如溫度、光照、降雨、土壤、地形地勢,經緯度、海拔高度等對果蔬的生長發育、質量和貯藏性能夠產生很大影響,而且這些因素產生的影響往往具有先天性,是錯綜複雜的,不易被人們所控製。
(一)溫度
溫度是影響果樹蔬菜栽培的主要因素之一,每種果蔬都有其生長發育的適宜溫度範圍和積溫要求,在適宜的溫度範圍內,果蔬的生長發育隨溫度升高而加快。
自然界每年氣溫變化很大,在果蔬生長發育過程中,不適當的高溫或低溫對其生長發育、產量、質量及貯藏性均會產生不良影響。例如,2001年4月10~11日,陝西省普遍出現驟然降溫降雪天氣,許多地區溫度降至0℃以下,花期持續數日出現低溫,使蘋果、梨、桃、杏等春季開花果樹的授粉受精不良,落花落果嚴重,導致產量降低,對未來貯藏也將產生不良影響。在幼果期出現霜凍時,蘋果、梨的果實上留下霜斑,甚至出現畸形,影響商品質量和貯藏性。花期低溫使番茄早期落花落果嚴重,並且使花器發育不良,易出現扁形或臍部開裂的畸形果。
有關高溫對果實質量及貯藏性影響的報道很多。例如,酷熱幹旱的夏季能促使蘋果發生水心病和紅玉斑點病;采前6~8周晝夜溫度冷熱交替,並且溫差較大,蘋果的著色好,含糖量高,組織致密,也耐貯藏。1995年7~9月,陝西省由於長時間持續高溫幹旱,許多果園秦冠蘋果采收時的水心病病果率達到10%以上。
桃樹耐夏季高溫,夏季溫度高,有利於糖、酸的積累,果實品質好,也較耐貯藏。但黃肉桃在溫度超過32℃時,其大小和顏色都會受到影響。番茄紅素形成的適宜溫度為20~25℃,番茄生長期間的溫度長時間持續在30℃以上,則果實著色不良,貯藏的番茄後熟以後顏色也不佳。
柑橘屬於亞熱帶果樹,其生長發育處於比落葉果樹更為溫暖的環境中,溫度對果實的質量和貯藏性影響很大。冬季溫度尤為重要,溫度太高時果實顏色淡黃不鮮豔,但溫度低於0℃時,果實因受冷凍而不耐貯藏。冬季持續適宜的低溫,有利於提高柑橘果實的質量和貯藏性。秋季晝夜溫差大的產區,柑橘果實含糖量高、著色好,持續34℃以上的高溫或者7℃以下的低溫,均會影響果實的正常著色。
(二)光照
太陽光是綠色植物合成碳水化合物不可缺少的能源。果樹和蔬菜的絕大多數種類屬於喜光性植物,特別是它們的食用器官的形成,必須有一定的光照強度和光照時間,光照對果蔬的質量及貯藏性有重要的影響。
光照不足,果蔬的化學成分特別是糖和酸的形成明顯減少,不但降低產量,而且影響質量和貯藏性。連續陰雨季節生長的蘋果,易發生多種生理性病害。樹冠內膛的蘋果因光照不足易發生虎皮病,並且果實衰老快,果肉易粉質化。柑橘樹冠外圍與內膛遮蔭處的果實比較,一般具有發育好、果個大、皮薄、可溶性固形物含量高的特點,酸和果汁含量則較低。生長期陰雨天較多的年份,大白菜葉球和洋蔥鱗莖的體積明顯變小,幹物質含量低,貯藏期也短。蘿卜在生長期間如果有50%的遮光,則生長發育不良,糖的積累少,貯藏中易糠心。
光照與花青素的形成密切相關。紅色品種的蘋果在光照好的條件下,紅色鮮豔,而樹冠內膛的果實由於接受光照少,果實雖然成熟但不顯紅色或者色調不濃。在光質中,紫外光與果實紅色發育的關係尤為密切。紫外光的光波極短,可被空氣中的塵埃和水滴吸收,一般直射光中紫外光的通量值大。蘋果成熟前6周的陽光直射量與其著色呈高度正相關性,特別是雨後空氣中塵埃少,在陽光直射下的果實著色很快。光照充足、晝夜溫差大,是花青素形成的最重要的環境因素。我國西北黃土高原地區的元帥、富士等品係的蘋果紅色濃豔,品質極佳,與當地優越的光照、溫度條件密切相關。目前在一些蘋果產區,為了增加紅色品種的著色度,在樹下行間鋪設反光塑料薄膜,不僅可以改善樹冠內部的光照條件,而且還具有保墒、控製雜草生長的作用。
但是,光照過強對果蔬的生長發育及貯藏性並非有利。蘋果、獼猴桃、番茄、茄子、辣椒等植株上方西南部位的果實,常因光照過強而使果實發生日灼病,這個部位的富士、元帥、秦冠、紅玉等品種的蘋果還易患水心病。柑橘樹冠上部外圍的果實多表現為果皮粗厚、橘瓣汁液少、貯藏中枯水病發生早而且嚴重。強日照使西瓜、甜瓜、南瓜的瓜麵上發生日灼,日灼嚴重時病部呈焦斑狀。特別在幹旱季節或者年份,光照過強對果蔬造成的不良影響更為嚴重。
(三)降雨
水分是果蔬生長發育不可缺少的條件,自然降雨是果蔬獲得水分的主要來源。降雨量多少和降雨時間分布與果蔬的生長發育、質量及貯藏性密切相關。在非灌區的果蔬生產中,隻要降雨量適當,降雨時間分布比較合理,無疑對提高果蔬的產量、質量及貯藏性都會產生有利影響。
在果蔬生產中,幹旱或者多雨常常是製約生產的重要因素。土壤水分缺乏時,果蔬的正常生長發育受阻,表現為個體小,著色不良,品質不佳,成熟期提前。福田博之(1984)指出,幹旱年份生長的蘋果含鈣量低,果實易患苦痘病等缺鈣性生理病害。原因主要是鈣的供給與樹體內的液流有關,幹旱使液流減少,鈣的供應也相應減少。降雨不均衡,久旱後遇驟雨或者連陰雨,蘋果中的富士、小國光、大國光、花嫁等品種成熟時在樹上裂果嚴重,富士的裂口在梗窪。核果類、石榴、大棗和番茄久旱遇雨的裂果現象也很普遍。甜橙貯藏中的枯水現象與生長期的降雨密切相關,久旱後遇驟雨,果實短期內猛長,果皮組織變得疏鬆,貯藏中枯水病發生就嚴重。在幹旱缺水年份或在輕質土壤中栽培的蘿卜,貯藏中容易糠心;而雨水充足的年份或黏質土壤中栽培的蘿卜,糠心發生少,且出現糠心的時間也較晚。
降雨量過多,不但土壤中的水分直接影響果蔬的生長發育,而且對環境的光照、溫度、濕度條件產生影響。這些因素對果蔬的產量、質量及貯藏性有不利的影響。在多雨年份,除水生蔬菜外,大多數種類果蔬的質量和貯藏性降低,貯藏中易發生多種生理性病害和寄生性病害,如蘋果果肉褐變病、虎皮病、低溫燙傷和多種腐爛病害。柑橘生長期雨水過多,果實成熟後的顏色不佳,表皮油胞中的精油含量減少,果汁中的糖、酸含量降低,高濕有利於真菌活動而使果實腐爛病害增加。土壤中水分多時,馬鈴薯塊莖迅速膨大,其上的皮孔擴張破裂,故表皮特別粗糙,不但降低商品質量,而且不耐長期貯藏。洋蔥、大蒜等鱗莖類蔬菜,成熟前後由於降雨而長時間處於潮濕的土壤中,容易使外層膜質化鱗片腐爛而增加病菌侵染。
(四)土壤
土壤是果樹和蔬菜賴以生存的基礎,果蔬中的水分和礦物質基本上都是從土壤中獲得,極少量的是通過地上部吸收。土壤的理化性狀、營養狀況、地下水位高低等必然會影響到果蔬的生長發育。果蔬種類不同,對土壤的要求和適應性有一定的差異。一般而言,大多數果蔬適宜於生長在土質疏鬆、酸堿適中、施肥合理、濕度適當的土壤中,在適生土壤中生產的果蔬具有良好的質量和貯藏性。幾種果樹生長的適宜土壤pH為:蘋果5.5~6.8,梨5.6~6.2,桃5.2~6.8,葡萄6.0~7.5,棗5.2~8.0。
黏性土壤中栽培的果實往往有成熟期推遲、果實著色較差的傾向,但是果實較硬,尚具有一定的耐藏性。在疏鬆的砂質輕壤土中生產的果實,則有早熟的傾向,貯藏中易發生低溫傷害,耐藏性較差。淺層砂地和酸性土壤中一般缺鈣,在此類土壤中生產的果實容易發生缺鈣的生理病害,例如蘋果的水心病、苦痘病和果肉粉棉病等。不僅這些生理病害本身製約了果實的貯藏性,而且缺鈣果實對真菌病害的抵抗力也相應降低。
土壤的理化性狀對蔬菜的生長發育和貯藏性影響也很大,例如甘藍在偏酸性土壤中對Ca、P、N的吸收與積累都較高,故其品質好,抗性強,耐貯藏。土壤容重大的菜田,大白菜的根係往往發育不良,幹燒心病增多而不利於貯藏。在排水和通氣不良的黏性土壤中栽培的蘿卜,貯藏中失水較快。與蘿卜相反,萵苣在沙質土壤中栽培的失水快,而黏質土壤栽培的失水較慢。
(五)地理條件
果樹蔬菜栽培的緯度、地形、地勢、海拔高度等地理條件與其生長發育的溫度、光照強度、降雨量、空氣濕度是密切關聯的,地理條件通過影響果蔬的生長發育條件而對果蔬的質量及貯藏性產生影響。所以,地理條件對果蔬的影響是間接作用。同一品種的果蔬栽培在不同的地理條件下,它們的生長發育狀況、質量及貯藏性會表現出一定的差異。實踐證明,許多瓜果蔬菜的名特產區,首先在於該地區的自然生態條件適合於某種作物的生長發育要求。例如,新疆的葡萄、哈密瓜,陝西渭北的蘋果,四川的紅橘、甜橙,浙江的溫州蜜柑,福建的蘆柑,河北的鴨梨,廣東和台灣的香蕉等,無一例外的與栽培地區優越的地理和氣候條件密切相關。
我國蘋果的緯度分布為北緯30°~40°,在長江以北的廣大地區都有栽培。但是,經過果樹科學工作者多年的考察論證,認為我國西北黃土高原地區是中國蘋果的最佳生長區之一。這一地區的光熱資源充沛,晝夜溫差大,年平均溫度8~12℃,大於10℃的積溫在3000℃以上,年日照時數2500~3000h,6~9月平均晝夜溫差10~13℃;海拔高度一般在800~1200m,氣候冷涼半幹燥,日照時數長,光質好,土層深厚,為30~200m,黃土麵積大,通水性強,透氣性好。以上優勢自然條件加上科學的栽培管理技術,因而這一地區的蘋果產量高、質量好、耐貯藏,暢銷全國各地,並且開始進入國際市場。
我國柑橘的緯度分布為北緯20°~33°,不同緯度栽培的同一品種,一般表現出從北到南含糖量增加,含酸量減少,因而糖酸比值增大,風味變好。例如,廣東生產的橙類比緯度偏北的四川、湖南生產的,糖多酸少,品質較優。陝西、甘肅、河南的南部地區雖然也種植柑橘,但由於緯度偏北,柑橘生產受限製的因素很多,果實的質量不佳,也不耐貯藏。另外,從相同緯度的垂直分布看,柑橘的品種分布有一定的差異。例如,湖北宜昌地區海拔550m以下的河穀地帶生產的甜橙品質良好,海拔550~780m地帶則主栽溫州蜜柑、橘類、酸橙、柚等,海拔800~1000m地帶主要分布宜昌橙,對其他品種的生長則不適宜。