用现代农业理念发展现代苹果产业

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陕西省果树研究所 李丙智  韩明玉  张林森
      一、现代农业
     早在上世纪60-70年代，世界上一些发达国家伴随着工业化的完成相继进入了现代农业阶段，近半个世纪以来农业现代化的水平在不断提高，形成了标志明显的现代农业体系。其主要标志是：一整套农业科学技术的形成与推广，使农业生产由经验转向科学；通过发展机械和电力工业，用农业机械和电能替代手工操作的工具和人力、畜力；通过发展化学工业，在农业生产中广泛施用化肥、农药及农用塑料制品；通过发展资源节约和可持续农业，改善作物生长条件和保护土壤肥力体系；通过兴修农田水利工程和设施，扩大农田灌溉面积，发展节水高效灌溉技术；通过农业产前、产中、产后的紧密结合与协调发展，为其提供全过程、社会化的服务，使农业的运作机制和组织管理体系趋于合理、科学。这些发达国家现代农业的实现，从根本上改变了传统农业的生产方式，大幅度提高了农业劳动生产率、土地产出率与农业经济效益，扩大了食物供给能力。概括起来说，就是要用现代物质条件装备农业，用现代科学技术改造农业，用现代产业体系提升农业，用现代经营形式推进农业，用现代发展理念引领农业，用培养新型农民发展农业，提高农业水利化、机械化和信息化水平，提高土地产出率、资源利用率和农业劳动生产率，提高农业素质、效益和竞争力。
      总的来讲，现代农业就是用现代工业、现代科学技术和现代管理方法武装的农业。现代农业应具备田园化、机械化、专业化、规模化、科学化等基本特征。现代农业是一个动态的概念，其内涵随着知识技术的不断创新、经济社会的发展和时代变迁而不断丰富与深化。
      从１９世纪４０年代到本世纪４０年代,美国经过大约１００年左右的时间,初步实现了现代农业。第二次世界大战以后,现代农业技术又进一步完善和提高, 并迅速向各个资本主义发达国家和某些发展中国家推广普及,取得了辉煌的成就。概括起來, 没有现代工业,就没有现代农业,正是现代工业塑造了现代农业。
       二、现代苹果产业技术特征
       现代苹果是现代农业的重要组成部分，是现代农业区域经济和特色经济的代表。现代苹果产业技术是在保证生产优质安全果品的同时，用现代工业、现代科学技术和现代管理方法来武装的苹果产业，最大限度地发挥生产潜能，减少环境污染和劳动用工与消耗，延伸产业链，获得最大的经济效益和良好的生态效益。现代苹果产业技术的主要特征如下：
      1、区域化的优良特色品种和砧木
优良特色品种和砧木是生产优质苹果的基础，品种和砧木的区域化是实现苹果产业化的关键。现代生物技术的出现，首先引发了育种技术上的革命。通过生物技术，可以注入作物某些新的特性，如耐旱、耐涝、耐低温、耐盐碱、耐瘠薄、耐贮运和抗虫、抗病、抗除草剂等抗逆性能，也可以使果树产出某些新的特性，如富含高VC的苹果。现在世界苹果主产国非常重视选育新的苹果品种和砧木，实现优良特色品种和砧木的区域化。
     法国多年来一直是世界苹果出口第一大国，北部的卢瓦尔河谷是一个重要的苹果产区。法国的主栽品种是金冠（约占40%）、嘎拉（15%）、布瑞本（10%）和澳洲青苹（9%），同时也栽培一些新品种如卡梅奥，粉红女士，Tention,蜜脆和爵士等。对苹果营养系砧木的应用较广泛，在上世纪80年代，全国已有85%以上的苹果树为M系的矮化砧和半矮化砧，其中M9约占30%、M2约占40%、M5约占15%，其他还有M4、M26、MM106等。现在苹果建园，基本选用M9矮化砧木。
     美国苹果年产量约400万吨，接近于整个南半球的年生产总量。华盛顿州苹果产量占美国的52%，纽约和密歇根州作为第二和第三生产大区，产量各占全美的10%。元帅系和金冠是美国苹果的主栽品种。1990年，华盛顿的元帅占全美苹果产量的70%，现在已被富士、嘎拉及比例较少的布瑞本所取代，下降到35%。一些新品种如卡梅奥、粉红女士和密脆等有一定面积的栽培。在上世纪80年代，美国苹果生产区利用矮化砧栽培在西部地区约占70％，东部地区约占30％，砧木以M系的M2、M4、M7、M9、M26等为主，现在已根据各地区环境条件推广适应性强的砧木，如CG系，MAC系等。
      波兰是一个苹果产业大国，年产量约为200万吨，其中大约60%用于加工。波兰的苹果品种丰富多样。一些旧的品种（旭、考特兰德、拉宝、艾达红、斯帕坦）现在已经很少种植，Szampion、金冠、乔纳金、艾尔斯塔和嘎拉为最新栽植的品种，其中乔纳金,Szampion、金冠的产量已占有非常重要的地位。波兰过去主要应用M系的M7、M9、M26等矮化砧，现在主要应用本国选育的P系和前苏联选育的B9矮化砧。

      2、现代苹果矮化密植栽培制度
      矮化密植栽培可以控制树冠大小，减少树体消耗，提高生产效率和提早树体结果，增加产量，改善品质，管理省时省工，降低生产成本，提高土地利用率，是世界苹果栽培发展的总趋势。并且矮化密植栽培一般果园行间较宽，便于机械化管理。苹果与其它果树一样，育苗主要靠嫁接繁殖，矮化密植主要靠矮化砧木控制树冠大小，矮化砧木繁殖方便，一次使用，长期有效，便于推广。矮化密植自上世纪70年代开始在苹果主产国应用以来，目前大多数欧洲国家苹果的矮化栽培面积占其栽培总面积的90％以上。近年来美国、新西兰、智利、日本、韩国等国家的新建果园基本上已实现了苹果矮化密植栽培。但我国目前矮化苹果面积不足苹果总面积的5％，建立现代苹果矮化密植栽培制度任务重大，历程艰巨。  
      目前，法国苹果苗选用M9 矮化砧木，栽植密度较高（2500-3500株/公顷）。建园选用质量好，粗壮苗木。整形方式是中轴形、疏层形、细长纺锤形等整形方式的技术结合，可称之为“高纺锤形”。先进的果园管理技术实现了苹果的高产、优质。栽植后第二年的平均产量为10 吨/公顷；第三年可达到25-30吨/公顷；四年以后将增至40-50吨/公顷。  
      意大利苹果树以3300-4000株/公顷的高密度栽植，且都使用矮化M9砧木无性繁殖的苗木。通常选择两年生的优质、强壮、分枝能力强的大苗直接栽植。采用先进技术的果园，每公顷可获得高达50吨的优质果产量。地理条件优越、实践经验丰富的果农产量普遍可超过60吨/公顷。  
      3 、现代苹果高光效利用与整形修剪技术  
      整形修剪与果园的光照条件最为密切，果园光照与树体生长发育、产量及品质密不可分，可见整形修剪是果树生产上的重要环节。在苹果生产管理中，整形修剪直接影响着苹果的产量和品质，选用高光效的树形和适宜的修剪技术是优质、高产、稳产的基础。  
      国外的苹果现代化果园，一般栽植是宽行距、窄株距，且株行距比值多为1：3，如株行距为0.8×3米、1×3米、1.5×3.5、1×4米等；选用的砧木多为M9、M26等矮化自根砧，也有少量的矮化中间砧等其它砧木。树形多以有中心干的纺锤形为主，特别是近10年来，高纺锤形在欧洲、北美的新建果园应用很多。在日本5年生以下的幼园，基本上栽植的是矮化JM7、M26等矮化砧，树形均选用超细纺锤形。但过去栽植的老龄、乔化果园，在间阀降低密度的基础上，基本采用开心形树形。不管是纺锤形，还是开心形，均要求拉枝开张角度，结果枝下垂，即推广下垂枝结果技术。国外的矮化苹果园，为了扶植中干、便于机械化操作，果园均设立支架。  
      在我国随着苹果质量时代的到来，生产上已由过去的“乔化密植”向“矮化密植”栽培体制转变、树形由小冠形向高纺锤形发展、修剪由多短截转向多长放、拉枝由70－80度转向110－120度。正在改变过去在修剪技术上，短截方法采用较多，保留的主枝太多，出现树冠过密，树体高大，从而造成树体紊乱，树冠郁闭，群体和个体光照冲突较大，苹果产量和品质下降，不利于优质生产的不良现象。矮化密植也从无支架栽培向有支架栽培发展，我们在河南省调研，矮化苹果园每10米立一个水泥桩，拉2道12号钢丝，亩成本500元左右，果农积极在推广。陕西凤翔80％的苹果园应用矮化密植，在洛川县栽过矮化砧的果农，均认为发展矮化效果很好。可见我们发展矮化苹果的时机已经成熟，我们要充分抓住机遇，推动我国矮化苹果发展进程。  
      4、现代果园土壤管理和肥水偶合高效利用技术  
     土、肥、水和动力等资源投入的节约和高效化是现代农业的重要特征。高效、低投和低负面影响的现代施肥和灌溉体系，改善作物生长条件和保护土壤肥力的保护性耕作体系，都体现了资源的节约和以技术对紧缺资源的替代。当前我国农业仍处在高投入和低效率的资源农业阶段，要走的路还很长。  
     果树的矿质营养和水分是苹果生长发育、产量形成和品质提高的物质基础。特别是在集约化果园，如果施肥不当，很容易引起营养的不平衡。在国外果园主要通过定期的叶分析和土壤测试进行施肥，保证了果园的营养平衡。通过多年的试验和资料积累，建立了适合当地条件下的叶分析和土壤测试结果解释方法。为达到早诊断和早满足果树营养需要的目的，还采用汁液分析、花器官分析，或早期的叶分析。发达国家目前主要采用土壤矿质氮Nmin测试推荐施肥。在施肥方法上，目前国外主要是采取营养液节水灌溉式施肥（Fertigation），它可以保证果树按不同时期的需要随时补充。  
      国外通过加强苹果根系营养吸收的研究，在部分旱地土壤上采用根际施肥技术，改进无机和有机肥料的使用方法，提高了肥料的利用率，促进了果树营养的吸收。减少环境污染，提高作物抗性的肥料使用量越来越大，日本、韩国、美国许多国家通过研究证明，硅肥在一定程度上，可以提高磷肥等肥料利用率，同时可以控制氮肥过多引起的果实品质下降问题，硅肥在果园的使用量逐年增多。在地下管理方面，国外普遍推广种草和免耕技术，果园土壤调理剂也有广泛应用。沼肥作为一种速效有机肥有广泛的应用前景，不但果树地下可施沼肥，而且结合喷药能进行叶面喷布。  
      陕西苹果园土壤养分含量低，据我们调查陕西省苹果园平均土壤有机质含量在0.84-1.32%，碱解氮在27.7-62.9mg/kg，且变异系数小。速效磷平均含量为1.5-34.9 mg/kg ，速效钾平均含量在66-205.4 mg/kg，且变异系数大。同日本优质富士果园土壤有机质含量3－5%，意大利苹果园2－5%相比差别很大。反应在果园施肥方面存在的问题很多，在施肥时期方面，不按果树需肥规律施肥，秋季施基肥太迟，冬前施的多，春季追肥太早；在施肥方法上，部位不合理，没有施在根系集中的部位，多数施于0－20厘米，施后最大的问题是不能立即浇适量的水，以溶解肥料；在施肥量上，有机肥使用量不足，施用肥料单一、施肥比例不当，施肥用量不准、造成施肥量不足或过量，配方施肥和平衡施肥未普及，微量元素使用量少，许多果农甚至放弃对果园的肥料投入，没有做好增施有机农家肥，改良果园土壤的基础性工作。果园不施肥不灌水或大肥大水。叶面肥质量较差，果树专用肥不专。“果没味了”就是单施化肥，少施或不施有机肥导致果品品质下降的高度概括，就苹果而言，氮肥的单一施用造成生理病害蔓延，苦痘病的发病率上升5%，磷肥的过量造成对其他元素的颉抗，发生小果病。  
      陕西黄土高原降雨量偏低，水资源缺乏，且季节分布不均匀，常常发生旱灾，灌溉设施和灌溉方式落后，又无大型水利灌溉设施。干旱和降雨分布不均是制约陕西果品品质和产量上档次的主要限制因子之一，高效利用有限的自然降雨与逐步建设现代化节水灌溉设施是优质苹果生产的基础，也是提高果实品质的又一项关键技术。  
      5、果园绿色管理系统与IFP综合生产管理制度  
      优质、安全是当今世界果品生产和消费的总趋势，上世纪90年代，欧洲开始在苹果上推行水果生产综合管理制度IFP(Integrated Fruit Production)。IFP水果生产制度是国外病虫害综合防治制度，在可持续生产以及水果质量保证制度基础上发展起来的新型水果生产制度。主要目的是在经济的基础上生产优质水果，并要求使用生态更安全的方法，减少农用化学品的负作用和使用量，增强对环境和人类健康的保护。IFP水果生产制度包括土壤管理、灌溉、病虫害综合防治、采收、果农培训、环境保护、杀虫剂、水果安全检验、检测和审查等一系列制度。只有从栽植到生产全部过程通过严格的农户管理水平或田间水平的检测认证合格后，才能发证书。在1995年欧洲有12个国家和地区的31个苹果产区建立了IFP水果生产制度组织或相似的质量保证组织，现在西欧有50%的果园在IFP水果生产制度下生产。在意大利、德国、法国、英国、荷兰、奥地利等西欧国家，已经建立了全国性或由政府支持的主要水果产区的IFP生产组织。在美国把HACCP系统（危险分析和关键控制点系统）推向国际市场与世界贸易组织，因此水果的出口能否有HACCP系统将成为进入国际市场的通行证。总的来看，国外果园管理正在向绿色无公害方向快速发展。  
      我国目前果园病虫害综合防治水平低，农药施用不合理，病虫害防治主要是依据防治历，有病无病都在打药，打保险药，许多问题也随之产生，如果实内药剂残留超标，环境污染，抗药性病株频率上升，药剂防治效果下降，防治抓不住有利时机，导致病害大流行等。为了增加我们的苹果在国际市场的占用份额，我们必须建立果园现代病虫害防治和绿色管理系统，减少病虫害防治中的农药污染和有害物质含量，降低病虫害防治成本，保护环境和人类的健康。  
      6、采后果品冷链贮运及加工增值与综合利用技术  
     先进苹果生产国鲜食苹果都经过机械清洗、打蜡、分级、包装，再投放市场。而我国经过处理的仅占苹果总产量的1%左右。我国苹果总贮藏能力约占总产量的20%左右，比美国等发达国家低60个百分点，而且我国主要以土窑洞、冷凉库等土办法贮藏为主，气调贮藏仅占3%-5%。先进苹果生产国已基本上实现了采后的冷链流通（包括运输、贮藏和销售），我国苹果冷链流通几乎为零。  
     我国苹果采后处理技术与先进国家相比存在较大差距，主要是缺乏与国际接轨的科学先进的分级、包装技术及标准，采后质量管理体系等。在加工方面，主要是加工品种单一，除苹果浓缩汁外，苹果鲜榨汁、苹果汁饮料、苹果酒、苹果醋等其它加工品尚未形成较大规模，对国际市场依赖过强，抵抗市场风险能力差。浓缩果汁属于初级加工产品，附加值低，耗能大，利润较低。今后应开发国内浓缩汁应用市场，开发其它高附加值的终端加工产品，如苹果酒、苹果鲜汁饮料等。我国苹果果渣综合利用率低，缺乏与国际接轨的果渣高效低成本综合利用技术，如苹果籽油的冷榨技术，多酚等高效提取、分离和纯化技术，果渣发酵蛋白饲料技术等。  
     近年来陕西的苹果贮藏能力有较大发展，占到总产的40%左右，但多数贮藏设施简陋，贮藏期限短，果品品质无法保证，而现代化的气调冷藏量仅占总量的10%左右，清洗分级的自动化生产处理能力仅占总产量的1%，发达国家早已实现的冷链运输在我省几乎为零。陕西已成为全国最大的浓缩苹果加工出口基地，2006年我省企业实际生产浓缩苹果汁50万吨，共消化鲜果330万吨，占到全省苹果生产总量的将近一半，但全省成规模的加工基地不多。  
      美国等生产的1－MCP果品保鲜剂在世界苹果主产国应用较多，这几年我国大型冷库开始通过美国罗门哈斯公司引进国外的1－MCP处理苹果，延长苹果贮藏期和货架寿命，可喜的是2006年陕西礼泉化工厂研制成功了1－MCP果品保鲜剂，并通过了陕西省科技成果鉴定，获得了国家发明专利，为我国大量进行苹果预处理打下了基础。  
     7、果园机械化与数字化技术  
     现代苹果产业的重要标志是果园机械化与数字化技术的应用。在美国、意大利、法国、日本等苹果生产发达国家，苹果生产依靠机械化和数字化操作，显著降低了生产成本和劳动强度，提高了生产率。我国管理一亩果园需要300个工日，意大利仅需30个工日。  
      现在日本、美国、新西兰苹果栽培的研究焦点集中在省力、省工栽培方面，主要通过在田间管理中使用机械化、电子化的产品来提高劳动效率，降低生产成本，同时克服人工管理的不一致性，达到标准化的管理。在国外，果园喷药、除草的机械使用已非常普遍。在新西兰，苹果树修剪开始使用机械修剪，苹果采收也应用机械采收。  
     我国在果园机械化与数字化技术应用方面比较落后，普遍认为现在种小麦的机械化应用程度明显高于苹果产业，在果园管理方面，除过果园喷药为半机械化外，其它各种管理基本均为人工操作。随着我国城市化进程的加快，进城打工的农民不断增多，农村劳动力明显减少，工价不断升高。需要积极发展果园机械化与数字化技术，降低劳动强度和用工成本，提高生产效率和标准化管理水平。