板栗輕簡(jiǎn)化高效栽培技術(shù)研究進(jìn)展

魏 源，杜菁菁，蘇 強(qiáng)，肖麗靜，郭春磊，4，曹 飛，4，王東升，4*

（1 河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院河北秦皇島066004；2 板栗產(chǎn)業(yè)技術(shù)教育部工程研究中心；3 河北省特色園藝種質(zhì)挖掘與創(chuàng)新利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；4 河北省板栗產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心）

1 前言

除草、防治病蟲及采收是板栗栽培管理中的重要環(huán)節(jié)，耗費(fèi)人力巨大，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，果樹管理用工費(fèi)用逐漸增高，板栗粗放式栽培管理模式已極大制約著板栗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展，所以發(fā)展研究板栗輕簡(jiǎn)化（省力化）栽培尤為重要。

2 果樹輕簡(jiǎn)化栽培的發(fā)展概括

果樹輕簡(jiǎn)化栽培最早源于20 世紀(jì)中葉的日本，當(dāng)時(shí)日本是為了解決昂貴的勞動(dòng)力開支，在全球?qū)＜覍W(xué)者的努力研究探索下，形成早果、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、低成本的高效栽培模式，成為了全球果樹品種優(yōu)良化的發(fā)展新方向。從目前的形勢(shì)來(lái)看，中國(guó)果樹輕簡(jiǎn)化栽培發(fā)展空間極大，起步相比較其他發(fā)達(dá)國(guó)家較晚，但是在我國(guó)高校以及科研院所的努力下，輕簡(jiǎn)化栽培應(yīng)用迅速發(fā)展，以“推行矮砧、短枝型品種，寬行密植栽培，水肥一體化機(jī)制，整形修剪樹形結(jié)構(gòu)，機(jī)械化栽培以及果園生草覆草等”為核心的果樹輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)，已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的栽培技術(shù)，農(nóng)戶們給予了熱切的期盼。從當(dāng)今的世界格局來(lái)看，生產(chǎn)要素不盡相同，但是大家都面臨著一個(gè)共同的問(wèn)題，那就是勞動(dòng)力成本逐步提高，需要全面提高果品行業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化、數(shù)字化的程度，輕簡(jiǎn)化高效栽培技術(shù)已經(jīng)成為了全球各國(guó)共同進(jìn)步、共同發(fā)展的總趨勢(shì)。中國(guó)果樹栽培中人工勞動(dòng)力成本達(dá)到了投資總成本的50%，農(nóng)業(yè)效率呈現(xiàn)逐年降低的趨勢(shì)，農(nóng)村的青壯年多數(shù)外出務(wù)工，從事農(nóng)業(yè)的工作人員以及科技人員逐年減少。只有加快探索輕簡(jiǎn)化栽培的腳步才能有效解決當(dāng)前問(wèn)題。目前來(lái)看輕簡(jiǎn)化栽培主要的特點(diǎn)有：節(jié)約勞動(dòng)力、提高經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)機(jī)械化以及數(shù)字化、生態(tài)環(huán)保。

3 栽培方式

3.1 矮化寬行密植栽培 矮砧寬行密植模式逐漸成為了新時(shí)代種植技術(shù)的新風(fēng)尚，同樣也是達(dá)成果業(yè)現(xiàn)代化的首要任務(wù)，運(yùn)用矮砧寬行密植栽培模式，可以有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度、縮小勞動(dòng)范圍、大幅度降低果園用工進(jìn)而節(jié)約成本。目前，許多果園樹體高大，而且有的果樹縱向高度達(dá)5 m，果園作業(yè)許多都架設(shè)三角梯或攀爬到樹頭，危險(xiǎn)系數(shù)很大，作業(yè)極為不便，尤其是采果、修剪等工作更難以實(shí)施[1]。板栗矮化密植栽培具有結(jié)果早、產(chǎn)量高、效益好等優(yōu)點(diǎn)，是板栗輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)的必由之路。板栗樹種類繁多，有邢臺(tái)板栗、遷西板栗、丹東板栗、燕山板栗等，但是不同的地域下土壤、溫度、氣候等條件各不相同，所以在選取板栗樹的品種是一定要做到因地制宜?？茖W(xué)密植可以大幅度提高板栗果實(shí)的產(chǎn)量，進(jìn)而增加板栗市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)營(yíng)收。板栗的株行距一般為3 m×（3～4）m，合理密植可有效增加單位面積內(nèi)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[2]。根據(jù)管理水平、土地條件和品種特點(diǎn)，在中等管理水平的普通板栗園，密植適宜間距為900～1200 株/hm2，平原區(qū)密植適宜間距不超過(guò)1200 株/hm2。如果高密度種植或超密度種植的栗樹園會(huì)影響栗樹產(chǎn)量，即使間伐也會(huì)導(dǎo)致栗樹的年平均產(chǎn)量下降。所以板栗的密植栽培需要合理控制好間距，進(jìn)而保證板栗的密植合理化，從而保障板栗豐收、高產(chǎn)[3]。

3.2 優(yōu)良品種栽培 板栗根系比較發(fā)達(dá)，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較好，要在粉塵少、水質(zhì)和土壤干凈且排水能力強(qiáng)的環(huán)境下種植[4]。想要突破當(dāng)前板栗的產(chǎn)量和質(zhì)量的瓶頸，在種植品種方面，將質(zhì)量?jī)?yōu)良并且產(chǎn)量高的品種樹枝在初春季節(jié)嫁接到產(chǎn)量低的植株上，從整體上提高板栗的質(zhì)量[5]。從而降低空苞率，增加板栗產(chǎn)量，風(fēng)味、口感、蛋白質(zhì)含量等都會(huì)有明顯提升，進(jìn)而增加經(jīng)濟(jì)效益。要想達(dá)到理想的產(chǎn)量，在進(jìn)行挑選篩查過(guò)程中，要綜合不同品種的性狀特點(diǎn)，一般選擇通過(guò)嫁接苗的方式，提高板栗產(chǎn)量與質(zhì)量[6]。

4 板栗水肥一體化管理

水肥一體化是作物智能化養(yǎng)分與水分供養(yǎng)關(guān)系，是將施肥和灌溉相互融合的一種新型農(nóng)業(yè)科技[7]。以色列、美國(guó)等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)廣泛應(yīng)用了水肥一體化技術(shù)，我國(guó)研究此項(xiàng)技術(shù)較晚，集中于花卉蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物上。

水肥協(xié)調(diào)管理可有效減少水肥用量，最大限度地降低土壤固結(jié)和酸化風(fēng)險(xiǎn)，解決土壤中的水氣矛盾，進(jìn)而影響樹根的分布，這有利于果樹的生長(zhǎng)和高產(chǎn)[8]。水肥一體化技術(shù)是通過(guò)人工規(guī)劃的管道準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)定量直接向根部供水，保證根系對(duì)養(yǎng)分的快速吸收和高效利用。機(jī)械作業(yè)可免去人工開溝灌水、挖穴施肥、回填等用工時(shí)間，極大地降低了勞動(dòng)力的成本投入[9]。

根據(jù)板栗在不同生長(zhǎng)階段的需水要求，適時(shí)適量的進(jìn)行科學(xué)灌溉，可提高板栗的產(chǎn)量，改善果實(shí)食用品質(zhì)和外觀品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)和增加經(jīng)濟(jì)效益。懷柔區(qū)的明清栗園水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)在每棵樹根部都留有出水孔，可根據(jù)土壤水分、結(jié)合栗樹生長(zhǎng)的不同階段所需水量設(shè)置灌溉時(shí)間。栗樹生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備可監(jiān)測(cè)葉面溫濕度、枝干直徑、果實(shí)大小等。通過(guò)監(jiān)測(cè)各種環(huán)境數(shù)據(jù)、控制板栗生長(zhǎng)過(guò)程可使板栗處于一個(gè)最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)。精準(zhǔn)水肥不僅節(jié)約水肥，還可減少空包栗子現(xiàn)象的發(fā)生，提高板栗品質(zhì)。

5 板栗整形修剪

隨著我國(guó)板栗種植范圍的逐步擴(kuò)大，板栗園區(qū)種植慢慢變成了果農(nóng)的生財(cái)之道。然而，板栗產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大的同時(shí)，如果農(nóng)戶管理不當(dāng)，極有可能降低板栗甜香糯的口感和產(chǎn)量，影響經(jīng)濟(jì)收益。采取合理的管理機(jī)制、整形修剪后可以迅速打造成高產(chǎn)樹形，從而實(shí)現(xiàn)板栗種植的提質(zhì)增產(chǎn)和林農(nóng)科學(xué)致富[10]。綜合簡(jiǎn)化樹形具有成形快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、枝類構(gòu)成合理、養(yǎng)分運(yùn)輸效率高、省工省力等優(yōu)點(diǎn)，促進(jìn)果樹早結(jié)果、結(jié)高品質(zhì)果，從而提高板栗產(chǎn)量。此外，通過(guò)整形修剪，合理規(guī)劃林間群體結(jié)構(gòu)，可有效改善林間光熱資源、空間、土地的利用效率，進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)效益[11]。冬季修剪是從落葉后到第2年的春季萌芽之前進(jìn)行，目的是促進(jìn)板栗樹生長(zhǎng)和雌花發(fā)育；夏季修剪是在生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)進(jìn)行，目的是為了增加雌花，提高板栗產(chǎn)量[12]。在板栗還處于幼苗狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)板栗向光耐旱的特點(diǎn)，對(duì)樹進(jìn)行早產(chǎn)式修剪。在修剪過(guò)程中，讓幼苗高度保持在4 m 左右，從而決定植物的枝葉密度[13]。為了減少板栗樹對(duì)養(yǎng)分的消耗、有效改善樹冠的通風(fēng)條件，春季對(duì)主干進(jìn)行1 次抹芽處理，及時(shí)疏枝，從基部對(duì)重疊、長(zhǎng)勢(shì)細(xì)弱、枯萎死亡、互相交叉、發(fā)生病蟲害的枝條進(jìn)行疏除[14]。

6 板栗機(jī)械化栽培技術(shù)

機(jī)械化栽培技術(shù)是指在果樹栽培及果品加工、制作等各項(xiàng)工作中，用機(jī)械自動(dòng)化取代人工操作的過(guò)程。切實(shí)有效的節(jié)省了很大一部分人工勞動(dòng)力與勞動(dòng)成本。新時(shí)代果品行業(yè)的重要標(biāo)志是機(jī)械化與數(shù)字化技術(shù)的結(jié)合。輕簡(jiǎn)化栽培可以促進(jìn)數(shù)字化和機(jī)械化的發(fā)展速度，從而引領(lǐng)和推動(dòng)現(xiàn)代果業(yè)園區(qū)高效發(fā)展。因地制宜地選用機(jī)械進(jìn)行作業(yè)，慢慢形成施肥、噴藥、澆水全自動(dòng)化，最大程度將果園用工降到最低[15]。板栗剝苞是是目前板栗加工產(chǎn)業(yè)鏈中最為重要的一環(huán)，然而這一步驟依舊是以人工為主要加工方式，在銷售過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)因效率低而導(dǎo)致誤工誤產(chǎn)，一時(shí)拿不出大量果品，而痛失商機(jī)。同樣因?yàn)槿斯儼ばУ?，在板栗收獲后需大量勞力進(jìn)行作業(yè)，造成季節(jié)性勞力緊張，嚴(yán)重制約板栗產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的步伐[16]。機(jī)械化管理成功解決了這一問(wèn)題，是如今果樹生產(chǎn)上的大趨勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)板栗生產(chǎn)節(jié)本增效、省力輕簡(jiǎn)的重要途徑，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)板栗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的重要保障。在板栗產(chǎn)業(yè)不斷向前發(fā)展的過(guò)程中，同時(shí)也暴露出板栗生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展滯后的問(wèn)題。其中主要原因就是板栗的種植環(huán)境嚴(yán)重限制了機(jī)械工具的操作使用，制衡了板栗的自動(dòng)化發(fā)展，影響到了農(nóng)民種植的積極性。

在經(jīng)濟(jì)林樹種上，茶、花椒、枸杞、核桃、油茶等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化采收；茶、果桑、油橄欖等也已經(jīng)開始試驗(yàn)綠色綜合病蟲害防控技術(shù)；油茶、茶等也已經(jīng)嘗試進(jìn)行無(wú)人機(jī)噴藥。而板栗除草、打藥及采收環(huán)節(jié)仍然以人力為主，輕簡(jiǎn)化水平落后。力求通過(guò)集成示范板栗輕簡(jiǎn)高效采收模式，探索我國(guó)板栗產(chǎn)業(yè)節(jié)本增效的新途徑，促進(jìn)我國(guó)板栗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

7 果園生草省力栽培

改革果園土壤的管理機(jī)制就是改清耕制為生草或覆草制，在中國(guó)果園土壤管理機(jī)制中，人工除草每年都占用了巨額勞動(dòng)力，在下半年的雨雪季節(jié)更是一項(xiàng)艱難的任務(wù)，目前而言，果園生草未能得到大范圍的推廣普及，中國(guó)實(shí)施清耕的園區(qū)面積依舊占總面積的九成以上[17]。清耕制導(dǎo)致果園土壤有機(jī)質(zhì)含量持續(xù)在低標(biāo)準(zhǔn)、養(yǎng)分供應(yīng)失衡、土壤結(jié)構(gòu)板結(jié)等，嚴(yán)重影響了果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，嚴(yán)重阻礙了果品產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，更不利于形成輕簡(jiǎn)化栽培模式。果園生草可以有效解決以往清耕制出現(xiàn)的土壤肥力下降的情況，對(duì)改善果品品質(zhì)和產(chǎn)量具有重要作用[18]。持續(xù)的生草和覆草，有利于提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量，肥沃土壤，健壯樹勢(shì)，抵御各種病蟲及自然災(zāi)害，降低果園用工[19]。矮砧集約栽培蘋果園提倡行間生草，有利于改善果園生態(tài)條件、提高土壤肥力。降雨量大或有灌溉條件的園片宜實(shí)行果園生草。果園生草就是在果園株行間選留原生雜草或種植非原生草類、綠肥作物等，并加以管理，使草類與果樹協(xié)調(diào)共生[20]。

針對(duì)不同的環(huán)境以及立地條件的板栗園總結(jié)出4點(diǎn)：1）平地栗園。行間種植白三葉草，可明顯增加土壤養(yǎng)分含量，提高板栗產(chǎn)量及栗果含糖量[21]。2）山地栗園。夏季壓青可明顯提高栗園土壤肥力，可以提高板栗產(chǎn)量24.38%，單粒質(zhì)量可增加21.93%。3）緩坡地板栗園。宜采用覆麥秸這一土壤管理模式，壓青和覆麥秸都是在麥?zhǔn)蘸筮M(jìn)行。4）栗藥間作、栗菌間作也是有機(jī)板栗栽培可行的土壤管理模式[22]。樹下種植黃芪，不僅對(duì)土壤起到保濕恒溫作用，還能提高栗園前期經(jīng)濟(jì)效益1 倍以上[23]。

8 防治病蟲害

實(shí)行病蟲害綜合防治，綠色持續(xù)發(fā)展，既優(yōu)化了生態(tài)環(huán)境，又充分保障了勞動(dòng)者和消費(fèi)者的健康安全，符合當(dāng)今果品產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)保的準(zhǔn)則，同樣也充分符合輕簡(jiǎn)化栽培的總趨勢(shì)。

病蟲害的防治要注重多種防治方式結(jié)合，一要適時(shí)的對(duì)板栗樹進(jìn)行觀測(cè)，及時(shí)進(jìn)行科學(xué)修剪，把發(fā)現(xiàn)的病蟲枝葉迅速處理掉，以免發(fā)生更嚴(yán)重的病蟲害侵?jǐn)_。二要加強(qiáng)板栗樹的栽培管理技術(shù)，因地制宜，提高板栗的抗病蟲害能力。三要加強(qiáng)樹體監(jiān)測(cè)，清理落地的板栗蟲果，防止滋生更多的病蟲。四要充分利用病害蟲對(duì)光熱的趨性消滅病蟲害。五要充分利用“貓鼠天敵”的原理，引進(jìn)一些病蟲害的天敵進(jìn)入到果樹園區(qū)。嚴(yán)格控制時(shí)間段的進(jìn)行噴灑農(nóng)藥防治病蟲害，保證板栗產(chǎn)量?jī)?yōu)質(zhì)、高產(chǎn)[12]。

9 輕簡(jiǎn)化栽培展望

通過(guò)輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)，以達(dá)到果樹增量增產(chǎn)的效果，進(jìn)而為農(nóng)戶增加收入促進(jìn)農(nóng)業(yè)更快發(fā)展。我國(guó)與農(nóng)業(yè)技術(shù)水平先進(jìn)的國(guó)家有所不同，實(shí)行單家單戶范圍的種植機(jī)制，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，40 歲以下的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)人口嚴(yán)重匱乏，果園青壯年勞動(dòng)力每況愈下。果園很多勞動(dòng)強(qiáng)度大、危險(xiǎn)系數(shù)高的作業(yè)老一輩農(nóng)業(yè)工作者早已無(wú)法勝任，必定要求果園向著更先進(jìn)的方向發(fā)展。如今伴隨著我國(guó)人民的整體生活水平的提高，對(duì)于生活品質(zhì)的要求也越來(lái)越高，這兩年果品價(jià)格逐年攀升，工作勞動(dòng)力的費(fèi)用提高，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)施價(jià)格提高，導(dǎo)致果品的整體生產(chǎn)成本攀升。在保證果品口感的同時(shí)，高效降低果品的加工成本已成為果品的開發(fā)者尤其是大規(guī)模果園所面臨的具體問(wèn)題。而輕簡(jiǎn)化高效栽培技術(shù)將充分利用先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，努力節(jié)省生產(chǎn)成本，是降低果品生產(chǎn)成本的重要方法，大力推廣果園的輕簡(jiǎn)化栽培已經(jīng)相當(dāng)必要了。合理運(yùn)用輕簡(jiǎn)化栽培的技術(shù)方法可以促進(jìn)板栗的產(chǎn)量、質(zhì)量的快速提升，同時(shí)也可以為農(nóng)戶提供高效省錢之道，促進(jìn)中國(guó)園藝產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展。以“推行矮砧、短枝型品種，寬行密植栽培，水肥一體化機(jī)制，整形修剪樹形結(jié)構(gòu)，機(jī)械化栽培以及果園生草覆草等”為核心的果樹輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)將為我國(guó)果業(yè)發(fā)展開拓新的視野與機(jī)遇。