丁欣欣,李秋煜,杜昂軒,郝燕燕,劉群龍*
(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,山西太谷 030801;2.萬榮縣果業(yè)發(fā)展中心,山西萬榮 044200;3.萬榮縣農(nóng)機(jī)發(fā)展中心,山西萬榮 044200)
世界蘋果栽培區(qū)域廣,栽培品種有100多個(gè)。近年來,面積擴(kuò)大最快的蘋果品種是富士和嘎拉,增幅最大的新品種是粉紅女土、布瑞本等[1]。品種是提高蘋果市場競爭力的核心要素之一,優(yōu)良特色品種是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蘋果的基礎(chǔ),品種的區(qū)域化是實(shí)現(xiàn)蘋果產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵,加快品種更新是增強(qiáng)市場競爭力的重要措施。
目前,中國果樹根據(jù)生態(tài)條件進(jìn)行了大的區(qū)劃,條帶和點(diǎn)相結(jié)合的布局已基本形成,但在發(fā)展過程中仍然存在非適樹適栽的盲目性問題,許多地區(qū)忽視挖掘利用自身優(yōu)勢(shì)樹種,而盲目跟風(fēng)的現(xiàn)象還很普遍。目前富士占市場份額的69.6%、其次是元帥系占9.2%、秦冠占6.8%,嘎拉等其它品種占6.3%。蘋果晚熟品種比例近80%,中熟、中晚熟品種占19%,早熟品種不足1%,無法滿足國內(nèi)外市場對(duì)早熟品種的需求[2]。新時(shí)期的規(guī)劃,調(diào)整品種區(qū)域布局,首先應(yīng)著眼于大區(qū)域的品種區(qū)域布局戰(zhàn)略規(guī)劃。兩大優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)(環(huán)渤海灣、黃土高原)突出優(yōu)勢(shì)、特色發(fā)展戰(zhàn)略;其次是小區(qū)域優(yōu)化品種結(jié)構(gòu),主產(chǎn)縣(區(qū))的主產(chǎn)品種和配套品種,采取多樣化發(fā)展[1],突出‘一主多元’的發(fā)展區(qū)域布局。
中國目前蘋果種植面積232.38萬hm2、產(chǎn)量4 388.23萬t,分別占世界的48%和54%,規(guī)模為世界第一[4];已形成了環(huán)渤海灣、黃土高原兩個(gè)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)和黃河故道重要產(chǎn)區(qū)以及西南冷涼區(qū)、新疆等特色產(chǎn)區(qū),優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)明晰。其中渤海灣和黃土高原兩大優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)栽培面積分別占全國總面積的38.8%和42.2%,產(chǎn)量分別占全國總產(chǎn)量的43.4%和35.4%,未來中國蘋果產(chǎn)業(yè)的聚集區(qū)將進(jìn)一步向兩大產(chǎn)區(qū)的核心地帶集中,產(chǎn)業(yè)集中度將不斷提高[3]。其他產(chǎn)區(qū)布局進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化,如沈陽地區(qū)寒富蘋果發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,但總體栽培面積可能出現(xiàn)下降趨勢(shì);陜西蘋果面積將逐步趨于穩(wěn)定,但近年向延安以北擴(kuò)展的趨勢(shì)明顯;甘肅自然生態(tài)條件優(yōu)勢(shì)明顯,新興區(qū)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,有后來居上的態(tài)勢(shì);山西、河南、新疆、寧夏等地,近年新栽面積有上升趨勢(shì);云貴川高原等特色產(chǎn)區(qū)的局部區(qū)域,蘋果栽培面積會(huì)有較大增長,但對(duì)全國栽培總量不會(huì)有大的影響。總體來看,中國蘋果生產(chǎn)、貯運(yùn)和加工齊頭并進(jìn),在集中產(chǎn)區(qū)逐步形成蘋果產(chǎn)業(yè)集群,蘋果生產(chǎn)區(qū)域重心呈現(xiàn)“西移北擴(kuò)”“低海拔區(qū)向較高海拔區(qū)轉(zhuǎn)移”的明顯趨勢(shì)[3]。
土壤是果樹的載體,土壤肥力高低是果樹增產(chǎn)提質(zhì)的基礎(chǔ)。土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低是評(píng)價(jià)果園基礎(chǔ)地力的核心指標(biāo)[6]。世界果樹生產(chǎn)先進(jìn)國家的果園都實(shí)行生草制,土壤有機(jī)質(zhì)含量為3%~7%,如荷蘭的果園土壤有機(jī)質(zhì)含量平均在20 g/kg以上,日本和新西蘭等國蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到40~80 g/kg[6];而中國大多數(shù)果園實(shí)行清耕制,土壤有機(jī)質(zhì)含量不足1%[7],與優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效生產(chǎn)的要求仍有大的差距。
長期以來,化肥的大量施用以及有機(jī)肥施用不足,導(dǎo)致土壤出現(xiàn)板結(jié)、透氣性差、酸化,且根腐病等土傳病害大量發(fā)生,元素失衡引發(fā)的生理性病害也日趨嚴(yán)重。這些迫使人們開始進(jìn)行反思,并探索了適于中國國情的可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)營新模式——生態(tài)果園。這是構(gòu)建生態(tài)上合理、經(jīng)濟(jì)上高效、環(huán)境上優(yōu)美、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)不斷擴(kuò)大的可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代果業(yè)新體系[5]。
為破解果園管理中日益突出的勞動(dòng)力短缺和用工成本上漲的難題,實(shí)施矮砧密植集約化栽培是現(xiàn)代蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向和趨勢(shì)。最近5~8年,中國的蘋果矮砧密植發(fā)展速度較快,面積已占全國蘋果栽培總面積的18%左右,全國各產(chǎn)區(qū)都有分布,主要集中在陜西、河南、山東等地。
與喬化栽培相比,蘋果矮砧密植栽培模式具有栽培周期短、根系淺、樹冠矮小,易成花、結(jié)果早、產(chǎn)量高、品質(zhì)佳、效益好,果園管理省力、省工,便于肥水一體化、機(jī)械化操作和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等特點(diǎn)。據(jù)了解,在意大利、荷蘭、美國等發(fā)達(dá)國家,果園機(jī)械和配套設(shè)施齊全,每公頃矮砧蘋果園用工約為45~75個(gè)(按8 h工作量計(jì)),而且主要用在修剪和果實(shí)采收上。據(jù)趙政陽對(duì)陜西部分蘋果園的初步調(diào)查,中國盛果期喬化果園每公頃生產(chǎn)用工約在450個(gè)以上,是歐美發(fā)達(dá)國家的6~10倍。喬化栽培果園用工量大,適宜“家庭式”小規(guī)模經(jīng)營,一般每戶不超過0.67 hm2(10畝)。矮化栽培果園,一般農(nóng)戶栽培規(guī)模在0.67~3.33 hm2(10~50畝)[3]。
中國水資源短缺,且時(shí)空分布不均,污染及浪費(fèi)嚴(yán)重,水資源供需矛盾日益加劇[9]。中國又是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)用水比例高達(dá)62.4%,但農(nóng)業(yè)灌溉水的利用系數(shù)僅為 0.54,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的0.70~0.80[10],實(shí)施高效節(jié)水農(nóng)業(yè)對(duì)緩解中國水資源緊張具有重大的意義。肥料在中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對(duì)于維持地力,提高土壤肥力作用重大[11],目前國內(nèi)不合理施肥問題嚴(yán)重破壞了土壤結(jié)構(gòu),造成土壤酸化、板結(jié)、污染,且肥料利用率極低[12]。水肥一體化是按需供肥水的高效水肥利用技術(shù),水肥一體化技術(shù)是中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和植物營養(yǎng)學(xué)科研究的熱點(diǎn)和重要的發(fā)展方向[13]。
劉思汝等研究發(fā)現(xiàn),水肥一體化技術(shù)對(duì)果樹增產(chǎn)的幅度為2.84%~114.3%,節(jié)水節(jié)肥效果平均可達(dá)30%以上。由于其自動(dòng)化控制管理,大大減少勞動(dòng)成本的投入,增加農(nóng)戶收益,平均每666.7 m2增收4 433.68元,勞動(dòng)力可節(jié)省399.7元[14]。田歌等研究表明水肥一體化不同處理嘎拉蘋果,葉綠素含量和氮含量均有顯著差異,且各指標(biāo)均表現(xiàn)為滲灌施氮>滴灌施氮>撒施。其中,撒施處理的葉面積、葉綠素和氮含量較低,分別為45.16 cm2、25.13 cm2和1.8%;滴灌施氮處理的葉面積、葉綠素和氮含量顯著高于撒施處理,分別為 48.34 cm2、28.04 cm2和2.2%;滲灌施氮處理的葉面積、葉綠素和氮含量最高,分別是撒施和滴灌施氮處理的1.24和1.12倍、1.19和1.11倍、1.28和1.07倍[15]。
70年來,中國蘋果栽培制度歷經(jīng)喬砧稀植、喬砧密植、矮化密植3次變革,相應(yīng)的栽培技術(shù)也發(fā)生很大變化[4]。整形修剪作為一項(xiàng)技術(shù)操作性較強(qiáng)的常規(guī)栽培措施,隨著果品價(jià)格降低、勞動(dòng)工資上漲、果農(nóng)老齡化等因素,中國蘋果生產(chǎn)栽培目標(biāo)正由“費(fèi)時(shí)、費(fèi)工管理”向“省力化管理”方向轉(zhuǎn)變,其中整形修剪技術(shù)是變革的重要內(nèi)容之一。喬化果園,樹體結(jié)構(gòu)呈動(dòng)態(tài)變化,隨樹齡增長和群體結(jié)構(gòu)(栽植密度)的變化,適時(shí)調(diào)減骨干枝(主枝)數(shù)量,合理配置大、中型結(jié)果枝組(群),保持一定的樹冠透光率(20%以上)是實(shí)現(xiàn)“高光效”的基本要求,目前提倡的“自由紡錘形到小冠疏層形、小冠疏層形到小冠開心形、小冠開心形到大冠開心形”的樹形改造方案,符合喬化密植果園不同樹齡階段樹形結(jié)構(gòu)逐漸變化的特點(diǎn)。矮化密植果園,樹體結(jié)構(gòu)趨向簡約化,樹形級(jí)次少,保持中心干(主軸)生長優(yōu)勢(shì)。以中、小主枝為基本結(jié)果單元是樹形的顯著特征,如目前廣泛應(yīng)用的紡錘形樹形。無論是采用喬化栽培還是矮化栽培,選擇的樹形結(jié)構(gòu)要與栽培方式相配套相一致,保證果樹在生長和結(jié)果過程中對(duì)光能的高效利用[3]。
蘋果矮砧密植高效栽培成為中國蘋果種植的發(fā)展方向和趨勢(shì),將對(duì)中國蘋果產(chǎn)業(yè)帶來技術(shù)革新[16]。修剪操作簡便,省時(shí)、省工,已成為修剪技術(shù)革新的基本要求,冬季修剪以長放、疏枝為主,適量回縮,少短截。生長季修剪強(qiáng)調(diào)開角、拉枝、疏剪等簡便、易操作措施,摘心、扭梢、拿枝、環(huán)剝等措施已應(yīng)用較少。簡而言之,疏枝、長放、拉枝等已成為現(xiàn)代修剪技術(shù)中最常用的手法[3]。
中國蘋果生產(chǎn)主要以土地承包家庭責(zé)任制為主,農(nóng)戶自主經(jīng)營,果園地塊小,多在丘陵山地,種植模式多樣,果園機(jī)械化程度普遍偏低[1]。隨著農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移,蘋果生產(chǎn)從業(yè)者老齡化問題的突出,實(shí)現(xiàn)果園生產(chǎn)機(jī)械化成為亟需解決的問題。隨著國家現(xiàn)代蘋果生產(chǎn)技術(shù)體系的不斷完善,新的蘋果栽培模式和新的園藝技術(shù)在穩(wěn)步快速推廣,土地經(jīng)營體制也在不斷改革和發(fā)展變化,為果園機(jī)械化、省力化管理創(chuàng)造著條件,實(shí)施果園機(jī)械化是果樹生產(chǎn)的必由之路。
根據(jù)筆者在萬榮縣果園調(diào)查表明,每666.7 m2蘋果園打藥藥泵耗油與工資花費(fèi)50元,集約化管理采用彌霧機(jī)施藥的機(jī)械耗油與工資花費(fèi)10元,每666.7 m2可以節(jié)省40元;人工挖槽施肥,666.7 m2人工費(fèi)250元,用機(jī)械施肥耗油與工資35元,節(jié)省215元,以上2項(xiàng)管理運(yùn)用機(jī)械化,666.7 m2可節(jié)省成本255元。
在蘋果生產(chǎn)管理中,花果管理與產(chǎn)量、質(zhì)量密切相關(guān)。尤其是在疏花疏果、果實(shí)套袋等方面,勞動(dòng)用工最為集中,人力、物力花費(fèi)也最多,與歐美國家區(qū)別最大。隨著勞動(dòng)力短缺現(xiàn)象日趨嚴(yán)重和成本上漲,中國的花果管理技術(shù)亟待向省力化、簡約化方向轉(zhuǎn)變,化學(xué)疏花疏果、免套袋栽培技術(shù)等將成為新趨勢(shì);同時(shí),果園防霜凍技術(shù)及裝備、專用授粉品種等的推廣應(yīng)用,也將成為花果管理技術(shù)關(guān)注的重點(diǎn)。
國內(nèi)疏花主要以人工為主,多以小型修剪工具進(jìn)行疏花作業(yè),效率極低。2009年華南農(nóng)業(yè)大學(xué)王澤槐教授發(fā)明了小型手持自動(dòng)疏花機(jī),蓄電池驅(qū)動(dòng)微型電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀片進(jìn)行疏花,每天可疏花1.3 hm2以上,相對(duì)于傳統(tǒng)人工疏花可提高工作效率10倍以上。用常規(guī)技術(shù)疏果666.7 m2用工3~5個(gè),用新的疏果機(jī)械用工0.5個(gè)左右,666.7 m2節(jié)約疏果工資300~400元;實(shí)行免套袋栽培,讓花果管理越來越簡便化,果實(shí)套袋成本666.7 m2按15 000個(gè)果計(jì)算,工本費(fèi)2 000元,免袋栽培運(yùn)用生物膜保護(hù)劑成本1 000元,節(jié)省成本1 000元。
在果園管理和蘋果優(yōu)質(zhì)栽培中,病害、蟲害以及病毒病的防控是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù),也是制約中國蘋果產(chǎn)量、質(zhì)量提升和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題。就病蟲害防治而言,中國蘋果產(chǎn)區(qū)氣候條件多樣,病蟲種類繁多,危害程度各異,不可能有一勞永逸的措施。應(yīng)遵循生態(tài)學(xué)的原理、以生態(tài)調(diào)控為基礎(chǔ)、采用多項(xiàng)措施進(jìn)行綜合防治。這是在目前蘋果“三大”病害(腐爛病、輪紋病、早期落葉病)和主要害蟲的防控上的總策略。在蘋果病毒病以及類病毒的防控上,加快無病毒苗木的繁育與推廣,控制主要病毒病的擴(kuò)展和蔓延是當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期的重點(diǎn)任務(wù)。
新時(shí)期果園規(guī)?;N植采用綜合病蟲防治技術(shù),用農(nóng)藥防治病蟲草害的同時(shí)對(duì)土壤的微生物及鳥類起到傷害作用,土壤生態(tài)環(huán)境與土壤的肥力都會(huì)受到影響。所以,對(duì)農(nóng)藥增效減量是果園化學(xué)防治的方向。例如,殺菌劑搭配休眠態(tài)芽孢桿菌可減少殺菌劑用量的1/3,并延緩抑菌功效10~15 d。又如,化學(xué)防治搭配氨基酸寡糖素,可使農(nóng)藥增效減量,還可提高果樹對(duì)病蟲害的抗性,可提升果品質(zhì)量。
目前,一家一戶的分散生產(chǎn)模式隨意性大、規(guī)范操作難以控制,造成粗放管理,重栽輕管、重?cái)?shù)量輕質(zhì)量,造成果品質(zhì)量差,經(jīng)濟(jì)收益低[3]。
集約化經(jīng)營和精細(xì)化管理是解決粗放管理,果品質(zhì)量低下問題的重要手段。是集中各種有利于增加果品產(chǎn)量、提升果品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效益的品種、技術(shù)、管理和人才等因素,加大對(duì)各種要素的管理和增加各要素的含量,實(shí)現(xiàn)果品生產(chǎn)的勞力、資金和技術(shù)的復(fù)合和密集,以及經(jīng)營管理的集團(tuán)化和栽培生產(chǎn)的規(guī)?;?,改變粗放管理“高成本,低產(chǎn)出”情況,達(dá)到“低投人,高產(chǎn)出”目標(biāo)。精細(xì)化管理要求做到“精、準(zhǔn)、細(xì)、嚴(yán)”。制定科學(xué)的栽培規(guī)劃和方案,確定任務(wù)和目標(biāo),分解細(xì)化目標(biāo)任務(wù),明確技術(shù)措施,落實(shí)任務(wù)責(zé)任。如選用優(yōu)良品種,引進(jìn)先進(jìn)配套的栽培管理技術(shù)和設(shè)備,培養(yǎng)和有效利用專業(yè)技術(shù)人才等。保證果樹栽培生產(chǎn)各個(gè)階段,各個(gè)環(huán)節(jié)上管理的精細(xì)和到位,形成管理的統(tǒng)一化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。