世界苹果栽培模式的演变及其发展趋势

世界苹果栽培模式的演变及其发展趋势

在世界范围内，苹果种植的历史一直沿着粗、细、产量的方向发展。自成立以来，形成了亚洲、欧洲和美国的不同栽培模式。亚洲国家苹果生产用人工劳动的时间较长、强度较大,管理精细,尤其日本的苹果生产模式是精耕细作的典范,除土壤管理、病虫害防治使用机械外,修剪、采收、果实管理几乎都用人工操作。欧美机械化程度高,能够机械作业的劳动几乎都用机械代替人工,甚至有些果园包括修剪、采收这样一些细致的作业也用机械操作,果实管理主要通过喷布植物生长调节剂处理。两种栽培模式相比较,前者以人力管理为主,机械管理为辅,管理精细,但生产成本较高。后者以机械化管理为主,以人力管理为辅,生产成本低,但管理较粗放。我国苹果栽培历史较短,主要学习了日本的栽培模式。各种苹果栽培模式的形成取决于当地的资源、技术、经济、市场等各方面的条件,随着科技发展苹果栽培模式会不断演变。生产者的目的是追求利润,所以他们只有两个目标,一是降低生产成本,二是提高果实商品价值,不管采用哪一种模式必须符合这两个目标。在共同目标的驱使下,今后苹果生产模式的发展总趋势是省力化栽培,就连日本这样精耕细作的国家,近年来也在省力化栽培的问题上大做文章。本文对一些具有代表性的国家在苹果省力化栽培上所做的工作进行了分析,以供我国苹果生产者参考。1日本省力化栽培的目标人口老龄化、农业劳动力减少是发达国家普遍存在的问题。就日本为例,由于人口老龄化,农村劳动力缺乏,苹果栽培面积出现逐年减少的趋势。所以,日本农林水产省于2005年3月25日出台了“果树农业振兴基本方针”,其中改革苹果栽培模式,向省力化方向发展就是最重要的基本策略之一。苹果省力化栽培的目标包含两方面内容:即在不影响生产数量和质量的同时,减轻劳动作业的强度和减少劳动作业的时间。日本提出家庭式的果农经营规模的目标是:专业果树经营户果园面积不低于2.4hm2,年收益折合人民币约42万元(1万日元按700元人民币计算),到2015年要达到单位面积产量增加30%,劳动时间要在现有的基础上消减70%。具体数据为:圆叶海棠砧木的果园(以下称为普通栽培)每0.1hm2产量为3t,劳动所需要的时间为180h;矮化栽培的果园每0.1hm2产量为3.6t,劳动所需要的时间为156h。关于苹果的省力化栽培虽然进行过许多的研究、调查等工作,但至今为止在实际生产中,并没有太大的进展。虽然提出了任务和目标,但没有明确的实施政策与措施。目前,多数苹果栽培省力化的具体作业仍在不断研究中,推广与实施工作举步艰难。2授粉、疏果所需时间的比较在苹果生产中,减少劳动作业的时间是省力化的突破口。从亚洲和欧美国家比较,单位面积所需劳动时间相差较大。以日本为例,根据农林水产省调查数据,从1983年到1994年的12年间,每0.1hm2苹果生产所需的劳动时间为216.9～355.3h(平均291.4h),可得出一个回归公式,劳动时间(Y)和产量(X)的关系为:Y=64.35X+79.87(r=0.78**)。根据这个回归公式,可以推算出每0.1hm2产3t所需的劳动时间为271.9h,产3.6t为311.5h。如果这个数字作为日本平均每0.1hm2产量所需劳动时间的话,根据普通栽培设定的产量目标是生产3t所需劳动时间为180h,则还需要节省劳动时间约90h。产量与授粉、疏果所需要时间之间也是正相关关系,这些作业所需时间和产量也有呈比例增加的趋势。调查结果表明,随着产量的增加所需劳动时间也增加。日本每0.1hm2所需劳动时间与前述的回归公式所算出的推定值相比,年度之间的差异都极小,在2.5～4.3h之间。但是从不同的苹果产地来看(表1),青森县、岩手县等寒冷地区实测值比推定的Y值低,而山梨县、福岛县和长野县2年的实测值均比推定值高29h。这3个县的授粉、疏果所需的作业时间比寒冷地区各县要高76.9～115.7h,其原因可能是温暖地区的花芽形成率高的缘故,或许是作业方法不同造成的差异等。另外,菊池(1990)等调查了青森县和长野县共350个果园,结果表明普通栽培园的树高是以长野县的最高。表2、表3中没有表示调查园的树高统计资料,但可以推测温暖地区和寒冷地区的树高有差异。从青森县的结果看,推定的Y值和实测值的差在10h以内,与前述的中田等(1986)的调查结果没有大的差异。在欧洲以荷兰为例,矮化苹果园劳动所需时间(Goedegebure,1980),修剪为12h,疏果、病虫害防除等除了采收以外的生长期间所有的作业所需时间只不过6h(表2)。在欧洲除了采收以外的作业,所需时间中的2/3是用在了修剪上(Jackson,1988)。如果作一比较,日本青森县矮化苹果园全部的劳动所需时间合计为218.9h(表3),与荷兰的40.4h相比差别很大。在日本,仅授粉、疏果所需时间就是修剪的2倍。就授粉、疏果所需时间而言,荷兰仅仅2.5h,日本青森县则达到了62.9h。在荷兰等欧美各国,由于200g的小果价值最高,如果像日本同样程度疏果的话,果个会过大,商品价值反而不高,所以他们不需要过细地疏果,只是喷布疏果剂而已。而在日本,果个达不到280g以上时,市场价格会显著降低,因此需要重度的疏果。疏果作业从疏花、粗略的疏果到定果,一个果园内要进行数次,过手次数多,需用时间就长。另外,在62.9h中,18.0h是用于授粉,而在欧美各国却很少进行人工授粉。着色管理也是日本进行的重要作业,如摘叶、转果等,在其他国家不怎么搞。采收前的摘叶会使富士等品种的糖度稍微下降,果心部蜜病的出现程度下降,因此摘叶对于品质来说不一定都是有利的(近藤等,1985;山谷等,1985)。野吕等报道(1995),摘叶降低了与蜜有关的山梨糖醇的累积。但是能大幅度的促进果面的着色度(长内等,1998),由于果实外观漂亮了,有利于市场销售,是一项不可缺少的作业。也有报道(大场等,1996)认为,采收前20d相当强的摘叶对果实品质也没有大的影响。日本近年来,在树冠下铺反光膜利用反射光,使果实的萼洼也能够着色,已经成为了一项常规作业。着色管理的作业所需时间,每0.1hm2用48.7h,比采收需要的时间还要多。由表2和表3比较可以看出,日本和荷兰修剪所需的时间也有2倍以上的差异,这是因为在日本生长期间的拉枝等所需要的时间(10.9h)也包括在内。另外,为了增进着色,一年要进行数次除去徒长枝的作业(盐崎,2000)。把这些作业所需时间减去的话,休眠季节修剪所要的时间为16.2h,与荷兰没有多大差别。关于采收,日本使用手提的篮子,而荷兰等国使用采收袋。使用采收袋能提高劳动效率,但容易使果面受伤。日本也曾经试着引进过采收袋,由于稍微有点伤就会大大降低果品的商品价值,因此实际没有应用。采收用手提的篮子比采收袋增加劳动时间。药剂喷布方面,荷兰和日本都使用高速喷雾车,日本采用500L喷布0.1hm2的稀释方法,在荷兰药剂的浓度浓缩了10倍,就是说0.1hm2喷布50L左右。1000L容积的高速喷雾车,在日本每0.2hm2就要补充一次药液,而在荷兰2hm2才补充一次药液。这个差异对于所需时间的影响很大。日本的农药注册方面不允许使用高浓度的农药。另外,在青森县等有积雪的地区,有一项特别的作业,那就是雪害防止对策。施用有机物等土壤改良材料也会增加作业时间。3疏花、疏果的省力化在表3中荷兰每0.1hm2劳动所需时间合计为40.4h,但实际上变动范围很大,即使在荷兰着色好的果实价格也高,为了提高树冠内部的光照,在生长季节也进行细致的拉枝,在疏果剂效果不理想时也进行人工疏果。因此,实际的劳动时间比表3多的果园不在少数。荷兰在授粉、疏果和着色管理上所用时间极少,换句话说,日本所需劳动时间非常多是由于授粉、疏果和着色管理费工。因此,苹果园能否做到省力化栽培,关键在于能否减少授粉、疏果和着色管理的时间。而在实际中与授粉、疏果和着色管理有关的省力化技术却很难推广。根据青森县的统计,20世纪80年代开始引进豆小蜂授粉,到1996年已经推广到17668hm2,用蜜蜂授粉的也有783hm2,这两项授粉占全部栽培面积的86%,所以人工授粉的果园大幅度减少了。但是,利用访花昆虫授粉也有问题,气候条件不好的年份种子数减少,果形不端正的果实数增多(川嶋等,1987;上村等,2001)。在气候条件不利于豆小蜂授粉时,多数果园仍采用人工授粉。传统人工授粉是利用棉棒进行,为了省力化,生产上使用的是电池式的授粉器,这种授粉器每0.1hm2可以缩短授粉时间4.3h(上村等,1997)。疏花剂和疏果剂的应用可以实现疏花、疏果的省力化。疏花剂一直以来是使用石硫合剂,近年来乙酸钙也用于疏花(石川等,2000)。增田等(2004)报道,喷布疏花剂能够减轻疏果作业时间的30%左右。森田等(1996)也报道,喷布2次石硫合剂大约可以节省30%左右的劳动力。疏果剂西维因的疏果效果因品种不同有差异,用于津轻等品种有落果过多的倾向(今井等,1995;古谷、铃木,1985),但是对于富士少有落果过多的现象,只用疏果剂5年平均可以节省24%的劳动时间(久保田等,1977)。如果疏花剂和疏果剂都用,富士能够减少41%的劳动时间(石川等,1999)。应用疏花剂在气候条件不好的年份,喷布后如遇晚霜会造成结果率不足。因此,在开花期进行人工授粉后再喷布疏花剂的栽培者也不少。另外,疏果剂西维因是在花盛开后2～3周喷布,有时会贻误定果的时期(今井等,1995)。特别是对于富士,使用西维因疏果效果不理想时如果人工疏果不及时会影响果实的膨大,甚至影响来年的花芽形成。河崎(1985)的研究结果表明,对于富士5个花序留1个果时,落花后20d疏果区翌年的花芽率为50%以上,而落花后40d疏果区翌年的花芽率为50%以下。外崎(1989)也报道,定果的时期越晚花芽的形成率越低。久米、工藤(1982)的调查也表明,从果实膨大的角度考虑应当在落花后30d以内结束疏果。总之,疏花、疏果处理后,需要人工来最后定果。研究认为结果枝侧面短果枝结的果实比下面的短果枝结的果个大(山田、栗生,1978),短果枝果实比中果枝果实膨大的好(久米、工藤,1982;牧田、竹前,1973),人工疏果时,保留哪个,疏掉哪个,必须作出选择。只要能保证人力,定果作业还是人工进行。特别是雇佣人工定果时,需要雇有一定经验的人,不是单纯的劳动力就可以(长谷川,2000)。关于转果、摘叶等省力化技术,有一些产区实行“不摘叶的苹果”栽培技术,具体的实施方法各地区之间有差异,多数是不摘叶只转果。根据岩手县的调查,转果和摘叶作业所需时间每0.1hm2为29.5h,如果只进行转果需要6.3h。但果实的着色度需要达到一定的要求,如果不进行摘叶,修剪时就需要多留心,必须使每一果实都能够得到光照。长谷川等(2001)报道的岩手县江刺市由于不仅是冬季修剪,生长季徒长枝的去除作业时间也大幅度增加,因此总的作业时间几乎没有减少,甚至有所增加。不管怎样“不摘叶的苹果”的果面总会残留一些没有着色的部分,不能通过一般的市场销售,需要与特定的小商店签订协约。最近,推广一种采收前40～50d喷布促进落叶的摘叶剂。根据增田等(2003)的报道,喷布摘叶剂能够使25%的果丛枝叶片脱落,与人工摘叶相比能够减少作业时间10%左右。如果添加展着剂,不同的展着剂效果不同,有的展着剂会造成落叶过多,影响果实的品质,因此使用的果农还很少。青森县大部分果园进行有袋栽培,津轻、乔纳金等品种套袋是为了增进着色,富士套袋是为了在增进着色的同时,提高耐贮藏性。与无袋果相比,有袋果在贮藏期间果肉的硬度和酸含量下降得少。无袋富士能冷藏到3月,而有袋富士能够冷藏到5月(工藤,1985)。长期贮藏的富士全部是有袋的。2003年富士的套袋率为51.1%。授粉、疏果、着色管理等利用植物生长调节剂可以达到一定程度的省力化。但是部分果农还没有充分应用这些技术,原因是为了生产商品价值高的果品,人工疏花疏果、摘叶、转果等作业是不可缺少的。4日本树高栽培的结果部位和措施在日本普通砧木的苹果园,整形修剪时结果部位控制在4m左右。结果部位控制在4m的前提是因为作业用梯子的高度为1.8m。由于要进行果实套袋,在1.8m高的梯子上给果实套袋,树就不能太高。这样的树高在后来即使减少了套袋,也还是沿袭了下来。在矮化栽培的果园,树体高的产量也高(松井等,1984;外崎等,1991)。外崎等(1990)报道,侧枝的数量和产量呈正相关。这与树越高能配置的侧枝数就越多有关。在欧洲,矮化栽培的结果部位是定在2m(福田,1989)。采用低树高可能导致产量下降,但能减少作业所需要的时间(增田等,2005)。最近,日本也在探讨2～3m的树高栽培法,被称为低树高栽培。在欧洲原来矮化栽培的树高就是2m左右,因此不存在低树高栽培的名词,低树高矮化栽培只是日本的名词。根据中田等(1983)的调查,相对于树高4.35m的普通栽培,树高3.14m矮化栽培的人工授粉、摘叶、采收的各种作业时间约减少了一半,疏果是矮化栽培费时间最多的作业。矮化栽培花芽的形成率高,结果部位控制在2.5m以下,疏果作业约减少30%,着色管理作业约减少20%,采收约减少10%(山、藤根,1995;小原、石川,1998)。这样的树形也能维持3t的产量(小原,1998)。在高温多湿的日本,即使是矮化砧木的苹果树枝条的生长量也会很大。所以,实际上多数把结果部位控制在2.5～3.0m的树高称为低树高。岩手县提出了结果部位控制在2.0～2.5m的低树高栽培(小原,石川,1998),而且以此为标准的栽培方式已经很普遍了。表4是这些苹果园作业所需时间的调查结果(佐藤等,1996),实际作业时间都比所推算的Y值低。试验证明,低树高的作业时间每1hm2大约减少了200h(佐佐木,1995)。但是,低树高栽培有可能带来一些减产(小原、石川,1998),还需要扩大经营面积来弥补。从全日本的矮化栽培看,还有不少果园的结果部位超过3.5m,许多栽培者认为降低树高会减少产量。其中,也有树高超过5m的果园。另外,雪害这个只有日本才有的特殊问题也不能不考虑。特别是,在青森县、秋田县等积雪地带,低树高栽培遭受雪害的可能性很大。在高树果园,利用高处作业车进行省力化试验,利用2m高梯子才能够解决结果部位的果园,几乎没有希望得到省力化的效果。用高处作业车,可以减轻作业者的劳动负担。利用园叶海棠砧木的普通栽培由于枝条生长量过大,难以实行低树高化,在山形县实行的是将结果部位抑制在3.0～3.3m的栽培方式(野口,1998)。福岛县在结果部位控制在2.3m的低树高栽培中,几乎不用梯子完成作业,因此它比结果部位3.0m的矮化栽培采收作业效率高(福岛县农试,1999)。盐崎(1993)比较了普通栽培的开心形和主干形树,指出主干形树由于结果部位多集中在下部,疏果和摘叶作业所需的时间减少了。结果部位的降低使普通栽培也能够省力化,因此还有许多如整形修剪等的问题应该探讨。5整形修剪与省力化栽培矮化栽培的果园,10年生以前产量是每年在增加,但是10年以后枝条过密,随着树龄的增加果实的着色度也在下降。遮阴的部分花芽形成减少,产量也随之减少。为了提高透光率,要增加修剪作业时间。在荷兰有的矮化栽培果园,10年生左右枝条混生时,采取栽植幼树的方式更新果园。这是因为,修剪要占去很大部分的劳动时间(Jackson,1988),更新果园更加省力。但是在经营面积小的日本,10年更新一次矮化苹果园费用太高,因此即使是费工也要延长树的寿命。其结果是,由于改善了修剪技术使树龄延长到了21年以上(伊藤等,1994)