加拿大安大略省高密度果園格架建設經(jīng)驗（上）

麻珊珊（譯）

加拿大安大略省使用格架系統(tǒng)種植蘋果很多年，這些年來有諸多設計和方式。目前他們的很多商業(yè)果園都在使用如圖1所示的格架系統(tǒng)，其原因主要有以下幾個：

圖1 果園格架系統(tǒng)

1）格架系統(tǒng)支撐果樹更好地進行生殖生長而不是營養(yǎng)生長，避免形成粗干大枝。

2）格架給果樹生長提供了一個骨架，果樹按照搭建的結構生長，長勢一致、園貌整齊。

3）格架系統(tǒng)改善光照利用率，使果實品質(zhì)提升，采收期一致。

4）格架支撐系統(tǒng)有利于果樹早產(chǎn)，果樹第2年或第3年開始有產(chǎn)量，在前5年產(chǎn)量提高30%。

5）格架系統(tǒng)減少人工成本，修剪、疏果都很簡易。

6）樹體固定后可減少因在風中擺動導致的嫁接口處折斷和果實碰傷。

7）格架系統(tǒng)可以更好地讓果園實現(xiàn)窄的結果墻、2D結構。

堅固的格架系統(tǒng)很重要

現(xiàn)代高密度栽培模式的高產(chǎn)量需要有堅固的格架系統(tǒng)支撐。果樹盛果期格架系統(tǒng)坍塌會造成巨大經(jīng)濟損失。格架系統(tǒng)價格昂貴，加拿大安大略省2014年每米立柱及所需地錨、鋼絲配件的價格為2.7美元。格架系統(tǒng)需要一次建好，很難維修和改造，常見問題有：

1）立柱安裝淺，通常立柱入土深度應達到全長的1/4。

2）立柱在地面以上折斷，原因是風大或立柱質(zhì)量不好。

3）地錨拉彎或被拔出地面。

4）鋼絲因為變形或損壞而斷開。

5）樹高超過頂端鋼絲部分，缺少支撐。

6）鋼絲固定釘安裝不當。

1 當?shù)氐臈l件影響

加拿大安大略省所有果園都有獨特的土壤、排水系統(tǒng)、地勢、風、雪荷載和預期產(chǎn)量。有些地方的條件更具挑戰(zhàn)性，這對格架系統(tǒng)的強度有影響（表1）。

表1 果園條件對格架力量的影響

2 果園布局及設計

沒有完全相同的兩個果園，因此所有格架設計都要根據(jù)當?shù)毓麍@適應性來調(diào)節(jié)。許多因素決定了適宜的果園布局和設計。

1）行距和樹距。根據(jù)每公頃所定植果樹的總數(shù)來確定。表2是種植時不同株行距下1 hm2果園的栽植株數(shù)。切記，需在統(tǒng)計時排除岬角因素。如，株行距1 m×3.5 m的果園，其密度為10 000÷1 m/株÷3.5 m/行=2 857 株/hm2）

表2 不同株行距1 hm2果園的栽植株數(shù)

2）理想樹高和行距之間的關系。行距決定了最佳樹高，以最大限度增加日光照（圖2）。

圖2 行向為南北行，為獲得最佳光照，理想樹高為行距的90%

3）行長。150 m的長度是減少末端端柱加載和簡化田間工作流程的理想選擇。

4）地勢。地勢不平的地面需要柱子來固定，并且用釘子固定的角度與平地不同（圖3），是因為在金屬絲上需要更多的垂直拉力。

5）按順序釘桿/行：假設不包括岬角，每行內(nèi)嵌的桿數(shù)量=[行長（m）-2×行頭桿到地錨的距離（m）]÷柱距（m）

如：[408英尺行-2×9英尺終支柱長度]÷30英尺柱距=13個內(nèi)嵌柱（在每個集成終支柱后，第一個柱子應該是15英尺，其余的間距是30英尺）

圖3 安裝時，帶有斜切端點的鐵釘會在木材內(nèi)部展開，有助于將鐵釘固定在合適位置

6）風速和負載量。加拿大安大略省蘋果種植區(qū)的風荷載從0.25到0.45 kPa不等(10年設計1次)?？拷宕蠛ǔＲ馕吨L很大。局部風隨出現(xiàn)程度不同變化很大。美國奧馬哈市出版的《819農(nóng)場建筑標準》指出了許多地區(qū)設計的風荷載。大多數(shù)氣候變化預測都表明，未來陣風事件的強度和頻率將會顯著增加，因此迫切需要堅固的格架系統(tǒng)。切記，果園生產(chǎn)至少能夠持續(xù)20年以上，因此也很可能遭遇大風。

7）本地的地下土壤環(huán)境。咨詢當?shù)亟ㄖ獭⒋纱u排水承包商和農(nóng)民來確定（土壤中是否有）潛在的石頭或基巖，這些可能會影響柱和錨的安裝類型。

3 地錨系統(tǒng)（END-OF-ROW錨系統(tǒng)）

地錨系統(tǒng)將行穩(wěn)定在同一方向。安大略省主要有兩大系統(tǒng)：角立柱和H立柱。無論采用何種系統(tǒng)，行頭柱的直徑都應該大于行內(nèi)柱。

1）角立柱地錨系統(tǒng)。國際拔河聯(lián)盟(比勒陀利亞大學，2002年)委托進行的一項研究發(fā)現(xiàn)，最熟練的8人拔河隊員從1號位置（前）到8號位置（末端）的平均身體角度為 46.9°～71.3°。 這8個位置的平均角度為58.1°（圖4）。這說明人們本能地趨向于力最強的方向——呈60°的等邊三角形！

圖4 拔河比賽隊員最佳的傾斜度

如圖4是由桿、線和地面之間構成等邊三角形的理想型地錨系統(tǒng)。這可能是一個挑戰(zhàn)，許多種植戶會偏向更直立的角度。就如同拔河一樣，將柱子的角度增加到70°是可以接受的，但是更直立的角度就不能。

如圖5所示，柱子、線和地面呈60°角，形成等邊三角形以確保力的最大化。擊打使端柱在原生土壤中扎深3～4英尺（0.9～1.2 m）。這種裝置使用較短的回接線路，距離地面7英尺（2.1 m），而不是從柱子的頂部來減少空間。這種格架使用16英尺（4.87 m）的柱子，埋入地面3.75英尺（1.14 m）來適應未來防雹網(wǎng)。這要求更長和更重的地錨。

為確保有足夠的錨固，柱式錨（圖6）應該扎深至少4英尺（1.2 m）。不建議增加高樁。因為原生土會降低錨的固力，并可能導致柱子傾斜。這種立柱式錨是垂直錘擊的，但是如果把它安裝在一個傾斜約10°的拉力下 （在同一方向的斜端柱），它將加強整個組裝系統(tǒng)。

圖5 地錨系統(tǒng)

旋入式螺旋錨（圖7）需要非常堅固和較深的錨定。這意味著螺旋輸送器至少48英寸（1.2 m）長，至少有1個直徑0.75英寸（19 mm）的軸，一端有1個較重的眼圈，用來固定電線，另外一端有直徑至少6英寸（15 cm）的螺旋桿。土壤越瘠薄，樹體長勢越好，需要的錨定就應該越堅固。為獲得最好的錨固效果，應將螺旋式錨定安裝在原生土中，并且與錨固索保持一致。顯然，這是一個挑戰(zhàn)，因此很多種植者安裝垂直錨或幾乎垂直的錨定，結果可能會導致錨定彎曲。

圖 7的旋入式錨，68英寸（172 cm）長，軸徑3/4英寸（19 mm），重眼環(huán)和6英寸（15 cm）直徑的螺旋桿。注意重眼環(huán)是從左邊土壤中伸出的。

GrippleTM開發(fā)了一種易于安裝的錨，其設計避免了錨角和彎曲問題（圖8）。這種錨安裝速度快，可在大多土壤下使用，并且在安裝過程中對地下土壤干擾小，能提供良好的錨固。

圖7 旋入式螺旋錨

圖8 新GrippleTM土壤錨固

在斜角度支柱系統(tǒng)中，機器運作時地錨拉線仍暴露在損壞的地方。一些種植者在端柱和錨之間種植2～3株樹作為可視化標記，并生產(chǎn)更多的水果。注意那些比內(nèi)嵌式立柱還短的端柱。這一設計使部分格架具有縱向拉力。切記這是需要最佳支撐格架的一部分。一致的立柱高度避免了頂線從第一個內(nèi)嵌立柱向下傾斜到端柱。

2）H立柱地錨系統(tǒng)。H立柱錨系統(tǒng)由兩個重立柱組成，需壓實到至少3～4英尺（0.9～1.2 m）的原生土壤中（圖9）。水平立柱安裝在約頂端鋼絲高度的3/4處，往往與第二高鋼絲的高度一致。從第2個立柱/水平立柱的交點到靠近地端立柱處安裝1根地錨拉線。水平立柱應該是10～12英尺（3～3.6 m）長。因為支撐線被安裝在角度很直立的位置，有端柱從地面凸出的危險，應避免較短的立柱。避免在垂直立柱上開槽，這會削弱立柱的堅固性且導致腐爛。相反，可以用斜釘或螺旋釘來固定垂直立柱。當把這些固定線拉緊后，水平立柱將被緊緊固定在合適的位置。

這個系統(tǒng)避免了上述角柱系統(tǒng)存在的頂線向下傾斜問題，但第1個內(nèi)嵌柱應該與H立柱總成保持一個“半空間”。

一些種植者在第2個立柱的底部到第一個端柱的頂部之間安裝了一個立柱，試圖將角柱和H立柱結合起來。盡量不要這樣做，因為那樣會像“千斤頂”一樣把尾桿從地下拔出來。

圖9 石質(zhì)土壤通常選用H型立柱和錨固系統(tǒng)