DOI: https://doi.org/10.1080/14620316.2024.2449026
تاريخ النشر: 2025-02-05
المؤلف: C. M. Menzel
الموضوع الرئيسي: أبحاث وراثة التوت وزراعته
نظرة عامة
تستكشف المراجعة أداء نباتات الفراولة المزروعة تحت الأنفاق البلاستيكية مقارنة بتلك المزروعة في الحقول المفتوحة، مع تحليل بيانات من 133 تجربة. تشير النتائج إلى أن النباتات تحت الأنفاق تظهر عوائد تسويقية نسبية أعلى بكثير (Tunnel/Open = 1.34 ± 0.76) وإجمالي العوائد (Tunnel/Open = 1.30 ± 0.83) مقارنة بنظيراتها في الحقول المفتوحة (p < 0.001). ومع ذلك، يظل وزن الثمار قابلاً للمقارنة بين النظامين (Tunnel/Open = 1.04 ± 0.22، p = 0.094). تكشف الدراسة أن فوائد زراعة الأنفاق تتسق عبر مناطق جغرافية وظروف مناخية متنوعة، بما في ذلك شمال وجنوب أوروبا وأمريكا، فضلاً عن المناطق ذات درجات حرارة الشتاء المختلفة ومواسم الإنتاج. على الرغم من المزايا، فإن العوائد المنخفضة تحت الأنفاق مرتبطة بمستويات الضوء المنخفضة، وارتفاع درجات الحرارة، وزيادة حدوث العفن البودري (PM). بينما توفر الأنفاق الحماية من الأمطار ويمكن أن تقلل من الحاجة إلى المبيدات الفطرية ضد تعفن الثمار الناتج عن الأنثراكنوز (AFR) والعفن الرمادي (BGM)، إلا أنها قد تزيد من مشاكل PM. بالإضافة إلى ذلك، تتأثر العوائد ووزن الثمار سلبًا في غياب التلقيح الإضافي. الجدوى الاقتصادية لزراعة الأنفاق متغيرة، تتأثر بالعائد، واستراتيجيات التسويق، وتكاليف الأنفاق. تؤكد الدراسة على أهمية التهوية في التخفيف من آثار تغير المناخ على الإنتاجية وتثير المخاوف بشأن الآثار البيئية للبلاستيك المستخدم في الأنفاق والتعرض للمبيدات للعاملين في المزارع.
مقدمة
تسلط مقدمة الورقة الضوء على أهمية الفراولة (Fragaria ×ananassa Duch.) كالفاكهة السائدة في فئة التوت، حيث تشكل 72% من الإنتاج العالمي للتوت، مع مساهمات كبيرة من الصين والولايات المتحدة والمكسيك وأوروبا. يبلغ إجمالي الإنتاج حوالي 10 ملايين طن بقيمة 22 مليار دولار أمريكي، مع عوائد متوسطة مستقرة تتراوح بين 21.0 إلى 22.4 طن/هكتار على مدى العقد الماضي. ومن الجدير بالذكر أن مقاطعة هويلفا في إسبانيا تُعتبر منطقة حيوية لزراعة الفراولة، حيث تمثل 93% من الإنتاج الإسباني وتكون أكبر مصدر في أوروبا، مع عوائد تحت الأنفاق تتجاوز بكثير تلك الموجودة في المملكة المتحدة.
تناقش الورقة أيضًا قدرة نباتات الفراولة على التكيف مع المناخات المختلفة، بما في ذلك المناخ المعتدل البارد، والمناخ شبه الاستوائي الدافئ، والمناطق المتوسطية، مع الإشارة أيضًا إلى تعرضها لدرجات الحرارة القصوى وظروف الطقس السيئة، التي يمكن أن تؤثر سلبًا على العوائد. تؤكد المقدمة على دور تربية النباتات في تعزيز العائد، ومقاومة الأمراض، وجودة الثمار. وتختتم بتحديد تركيز المقال على أداء الفراولة تحت الزراعة المحمية، مع دراسة مقاييس العائد، والظروف البيئية، وحدوث الأمراض، والجدوى الاقتصادية لمثل هذه الممارسات، إلى جانب قدرتها على التخفيف من آثار الاحتباس الحراري على إنتاج الفراولة.
نقاش
يوفر قسم النقاش في الورقة البحثية نظرة شاملة على الإنتاج البستاني تحت الزراعة المحمية، مع التأكيد على أهميتها العالمية ومعدلات اعتمادها المتفاوتة عبر المناطق المختلفة. تلعب الزراعة المحمية، وخاصة من خلال استخدام البيوت البلاستيكية والأنفاق، دورًا حاسمًا في تعزيز عوائد المحاصيل والإنتاج الاقتصادي، كما يتضح من الزراعة المكثفة في جنوب إسبانيا، التي تسهم بشكل كبير في الناتج المحلي الإجمالي المحلي. يبرز القسم أن الأنفاق البلاستيكية ذات التكنولوجيا المنخفضة تهيمن على الزراعة المحمية العالمية، حيث تمثل الصين أكثر من 80% من المساحة المخصصة لهذه الممارسة. كما يتم مناقشة الآثار البيئية لإنتاج الأنفاق، مع الإشارة إلى أنه بينما يمكن أن تكون العوائد أعلى بكثير تحت الأنفاق—حتى عشرة أضعاف لبعض المحاصيل مثل التوت—هناك مخاوف بيئية مرتبطة، خاصة فيما يتعلق باستخدام الأسمدة وهدر المواد.
يتناول القسم أيضًا إنتاج الفراولة تحت الأنفاق، موضحًا الهياكل المستخدمة وفوائدها التشغيلية، مثل الحماية من الصقيع ومدد النمو الممتدة. يشير إلى أنه بينما تكون العوائد عمومًا أعلى تحت الزراعة المحمية، توجد اختلافات بناءً على الموقع الجغرافي، وظروف المناخ، ونوع النفق المستخدم. تشير التحليلات إلى أن العوائد القابلة للتسويق تكون أعلى باستمرار في البيئات المحمية مقارنة بالحقول المفتوحة، مع بيانات محددة تظهر أن متوسط العوائد القابلة للتسويق تحت الأنفاق يمكن أن يصل إلى 422 غرام/نبات، مقارنة بـ 364 غرام/نبات في الحقول المفتوحة. بالإضافة إلى ذلك، يتم مناقشة تأثير مستويات الضوء وإدارة درجات الحرارة تحت الأنفاق، مما يكشف أنه بينما يمكن أن يقلل التظليل من العوائد، فإن التحكم الكافي في الضوء ودرجات الحرارة أمر حاسم لتحسين إنتاج الفراولة. بشكل عام، تؤكد النتائج على إمكانية الزراعة المحمية في تعزيز الإنتاجية الزراعية مع تسليط الضوء أيضًا على الحاجة إلى ممارسات مستدامة للتخفيف من الآثار البيئية.
DOI: https://doi.org/10.1080/14620316.2024.2449026
Publication Date: 2025-02-05
Author(s): C. M. Menzel
Primary Topic: Berry genetics and cultivation research
Overview
The review investigates the performance of strawberry plants grown under plastic tunnels compared to those cultivated in open fields, analyzing data from 133 experiments. The findings indicate that plants under tunnels exhibit significantly higher relative marketable yields (Tunnel/Open = 1.34 ± 0.76) and total yields (Tunnel/Open = 1.30 ± 0.83) than their open-field counterparts (p < 0.001). However, fruit weight remains comparable between the two systems (Tunnel/Open = 1.04 ± 0.22, p = 0.094). The study reveals that the benefits of tunnel cultivation are consistent across various geographical regions and climatic conditions, including Northern and Southern Europe and America, as well as in areas with differing winter temperatures and production seasons. Despite the advantages, lower yields under tunnels are linked to reduced light levels, elevated temperatures, and increased incidence of powdery mildew (PM). While tunnels provide protection from rain and can reduce the need for fungicides against anthracnose fruit rot (AFR) and botrytis grey mould (BGM), they may exacerbate PM issues. Additionally, yields and fruit weight are adversely affected in the absence of supplementary pollination. The economic viability of tunnel cultivation is variable, influenced by yield, marketing strategies, and tunnel costs. The study emphasizes the importance of ventilation in mitigating the impacts of climate change on productivity and raises concerns regarding environmental effects of tunnel plastics and pesticide exposure for farm workers.
Introduction
The introduction of the paper highlights the significance of strawberries (Fragaria ×ananassa Duch.) as the predominant fruit in the berry category, constituting 72% of global berry production, with major contributions from China, the United States, Mexico, and Europe. The total production amounts to approximately 10 million tonnes valued at US $22 billion, with stable average yields of 21.0 to 22.4 t/ha over the past decade. Notably, Huelva Province in Spain is identified as a critical region for strawberry cultivation, accounting for 93% of Spanish production and being the largest exporter in Europe, with yields under tunnels significantly surpassing those in the UK.
The paper further discusses the adaptability of strawberry plants to various climates, including cool temperate, warm subtropical, and Mediterranean regions, while also noting their vulnerability to extreme temperatures and adverse weather conditions, which can adversely affect yields. The introduction emphasizes the role of plant breeding in enhancing yield, disease resistance, and fruit quality. It concludes by outlining the focus of the article on the performance of strawberries under protected cultivation, examining yield metrics, environmental conditions, disease incidence, and the economic viability of such practices, alongside their potential to mitigate the impacts of global warming on strawberry production.
Discussion
The discussion section of the research paper provides a comprehensive overview of horticultural production under protected cultivation, emphasizing its global significance and the varying adoption rates across different regions. Protected cultivation, particularly through the use of plastic greenhouses and tunnels, plays a crucial role in enhancing crop yields and economic output, as evidenced by the intensive horticulture in Southern Spain, which contributes significantly to the local GDP. The section highlights that low-technology polytunnels dominate global protected cultivation, with China accounting for over 80% of the area dedicated to this practice. The environmental impacts of tunnel production are also discussed, noting that while yields can be significantly higher under tunnels—up to ten times greater for certain crops like raspberries—there are associated environmental concerns, particularly regarding fertilizer use and material waste.
The section further delves into strawberry production under tunnels, detailing the structures used and their operational benefits, such as frost protection and extended growing seasons. It notes that while yields are generally higher under protected cultivation, variations exist based on geographic location, climatic conditions, and the type of tunnel employed. The analysis indicates that marketable yields are consistently higher in protected environments compared to open fields, with specific data showing that average marketable yields under tunnels can reach 422 g/plant, compared to 364 g/plant in open fields. Additionally, the impact of light levels and temperature management under tunnels is discussed, revealing that while shading can reduce yields, adequate light and temperature control are critical for optimizing strawberry production. Overall, the findings underscore the potential of protected cultivation to enhance agricultural productivity while also highlighting the need for sustainable practices to mitigate environmental impacts.