高效节水新技术在现代化苹果园建设及栽培管理中的应用
2020-12-15
( 北京市房山区林果科技服务中心,北京 102400)
果树产业是一项集生态、社会、经济效益为一体的生态友好型产业,产出果品的同时,还能美化当地的环境,带动当地观光旅游业的发展。
房山区具有悠久的果树栽培史和丰富的果树资源。随着社会的发展,北京高效节水现代化果园建设步伐加快,果树技术不断创新,新的思维模式、新品种、新技术的应用,使得房山区的苹果产业也发生了翻天覆地的变化,苹果栽培面积不断扩大。当前在苹果生产竞争日趋加剧的大背景下,房山果树产业仍处于传统果树产业转型慢、现代果业发展难的瓶颈期,急需突破以顺应十三五期间整体规划发展。几年来,房山区以“提质节本增效”为核心,以“林果富民”为宗旨,在苹果产业发展中大力推广高效节水新技术,并在生产实践中广泛推广应用,取得了显著成效。
1 高效节水现代化果园主要特征、理论基础
当前,现代化苹果园的建设与发展在美国、日本等发达国家正在兴起,而我国近几年在山西、河南、山东、河北、新疆等地也迅速兴起,在现代化苹果园中实施高效节水新技术,大幅提升果品产量与品质,不仅适应现代农业、都市农业发展需求,更契合了长期以来农民渴望脱贫致富的愿望。要改造落后产能,实现“早结果、多结果、结优质果”,在北京建设高效节水现代化果园是国际先进的潮流和未来发展方向。
1.1 高效节水现代化果园主要特征
北京高效节水现代化果园以矮密化种植、简约化树形、机械化耕作、有机化栽培、规模化经营和品种优良、节水高效、生态循环为主要特征。房山区在果园 建设过程中,选用矮化中间砧的优良苹果苗,按照3 m×1 m的株行距即采用每667 m2栽植220株的高密度种植模式进行栽植,通过果树新理念、新技术、新模式、新品种的应用,达到栽后第2年见花,第3年有一定经济产量(400~500 kg),第4年即进入丰产期,667 m2产量可达3 500~4 000 kg的产业目标。在实现产业目标过程中,实施了节水灌溉设施和农艺节水措施、树形结构简化、果园生草栽培以及果园作业机械化等的运用,实现了高效、节水、低耗、省力化集约栽培。当前,现代化苹果园的建设与发展在美国、日本等发达国家正在兴起,而我国近几年在山西、河南、山东、河北、新疆等地也迅速兴起,在现代化苹果园中实施高效节水新技术,大幅提升果品产量与品质,不仅适应现代农业、都市农业发展需求,更契合了长期以来农民渴望脱贫致富的愿望。要改造落后产能,实现“早结果、多结果、结优质果”,在北京建设高效节水现代化果园是国际先进的潮流和未来发展方向。
1.2 高效节水现代化果园建设的理论基础
高效节水现代化果园建设以果树辩证管理技术和有机生产理论为指导,通过改革传统种植方式和耕作制度,采用高密矮化种植模式、果园生草等生态耕作制度、独干或一株多干树形、施用有机肥和调控素,配套机械化作业和节水灌溉设施,实现早果、高产、节水降耗、优质高效、简化修剪技术、生态环保等目标。
2 房山区苹果示范园建设实践
以房山区周口店镇娄子水村3.33hm2苹果园建设为例。2015年3月,在房山区林果科技服务中心果树技术专业人员的指导下,该村第一农场开始建设现代化苹果示范园。经过整地、施用有机肥、修建排水管道后,果园建设中采用矮化中间砧苹果苗,主栽品种为宫藤富士,授粉树为嘎啦,二者种植比例为5∶1,按照株行距3 m×1 m即每667 m2栽植苹果苗220株进行矮密种植。在生产管理中采用了新技术:苗木定植成活后,采取刻芽、涂抽枝宝等措施提高发芽率;5月中下旬以后,每隔15 d喷施1次奇蕊氨基酸营养液以补充树体营养。推广行间生草或人工种草技术,自然生草的果园当草长到60 cm高时用机械刈割1次,每年割草4次。或于行间种植油菜。到7-8月份当苹果新梢长度达到60 cm左右时,视树体长势情况对新梢采取摘心去叶,并实施转枝下垂等技术措施。通过精心管理,栽种的幼树长势良好。实现了1年成花,第2年见果,第3年有产量的产业转化目标。2017年产量达到500 kg/667 m2,2018年4月上旬因受冰雹及降雪影响,苹果园损失严重,因管理措施得当,当年产量维持在500 kg/667 m2。改变了过去苹果树3年见花、4年见果、5年形成产量的传统模式。为实现省力化栽培,该果园在管理上采用机械化作业进行割草、打药、施肥等,利用秸秆粉碎机将油菜或杂草就地粉碎还田。果园病虫害防治过程中使用弥雾机,每天每人可喷6.67 hm2。果园灌溉方面于2019年4月开始引入苹果园肥水一体化高效利用模式,安装肥水一体化设施,设备控制终端则用手机进行智能化灌水控制与操作,为房山区现代化苹果园建设起到很好的引领、示范作用。
3 新技术在生产实践管理中的具体应用
自2013年拴马庄苹果园建成以后,我区苹果产业大发展,一批现代化苹果园陆续建成,如张坊西白岱苹果园、十渡西石门苹果园、韩村河西东苹果园、佛子庄村苹果园等,笔者作为果树技术人员,通过亲临生产一线,推广应用苹果栽培管理技术,经过近几年的摸索实践,不断积累经验,总结出一套苹果优质高效栽培管理技术模式。
该技术路线以提质、节本、增效为目标,以产业富民为宗旨,结合当地自然条件,在高效节水现代化果园建设与管理中,通过应用整地、灌水、施肥、整形修剪、病虫害综合防治等技术,提升果品品质,减少成本投入,增加农民收益,解决苹果栽培中出现的各种问题,最终形成一套在生产中切实可行的苹果优质高效栽培管理技术。
3.1 高标准、机械化整地建园技术
建园要在科学选址、具体规划设计、做好品种选择的基础上进行,具体步骤:1)建植前首先用旋耕机旋耕,初步将土地整平;2)确定定植行:按3 m行距,确定果树定植位置,在果树定植位置的两侧各50 cm位置用白炭放线,在定植行内挖深沟80 cm×80 cm,同步将土壤回填;3)将2 t有机肥、1 t植物材料、150 kg氨基酸肥均匀撒在定植行内,利用机械开深40 cm沟并同步将土壤和肥料充分混合后回填;4)用机械于定植行内起垄,使垄呈现边缘高,中间略低的效果。垄高20 cm,垄宽80~100 cm;5)栽植苗木前,于垄内浇透水;6)在定植行内放线,确定好定植点;7)栽苗:注意勿深栽,埋土处以外露嫁接口为宜;栽苗后视苗源质量情况采取定干或不定干措施,如定干一般选择顶端最饱满芽处短截;8)打畦,浇定植水,注意浇足浇透;9)覆盖黑色地膜或园艺地布,减少水分蒸发,防止产生杂草,实现节水省力化栽培。该技术与传统技术相比,极大地减少了人力,提高了工作效率,降低了劳动成本,适合规模化果园建园时应用。
3.2 树体结构特点
在树体结构建造上采用矮砧、密植、主干树形的管理方法。美国、日本、欧盟及澳大利亚、新西兰等发达国家,90%果园采用矮砧密植栽培,株行距(0.8~1.2) m×(3.0~4.0) m,每667 m2栽植果树178~269株。
房山区采用矮化中间砧苹果苗建园,南北行向种植,定植株行距建议为行距3.0~3.5 m,株距为1 m,每667 m2定植株数为191~220株。树形采用为主干树形或一株多干树形。每株需配备立杆,采用钢管、竹竿、水泥桩、钢丝等架材,以每行为单元,将主干固定,以保持强旺的中心领导干优势,扶直中干向上生长。中心干上直接着生25~30个左右呈螺旋状排列上升的不固定结果枝组,没有永久性主枝。主枝与中心干的角度呈130°左右,盛果期以后树高控制在3 m,树冠的冠径控制在1.4~1.6 m,干高0.6~0.7 m,直接在中心干或单轴延伸的主枝上结果。
3.3 选用高质量矮化砧木建园
选用主干生长粗壮、芽体饱满且根系完整、发达的健壮苗木建园,苗木优先选用脱毒苗,苗木高度在1.8 m以上,品种基部粗度大于1.2 cm。嫁接部位愈合良好。生产中因建园成本原因,我区普遍应用独干苗建园,采用带分枝大苗建园的很少。
3.4 刻芽、涂抽枝宝,应用塑料套筒技术
春季采用优质独干大苗栽植后,将其顶芽下部2~3芽抹除,以保持中心领导干延长头的绝对优势。于苹果苗发芽前刻芽。苗木顶部20 cm不刻芽,距离地面60 cm以下不刻芽,中间部位每隔5~6 cm于芽上方0.5 cm处刻芽,并涂抹抽枝宝,使果树的休眠芽迅速萌动抽枝,促进枝条的生长量。上述工序完成后,中干上应用塑料套筒进行保护,以提高果树萌芽率,使芽子萌发整齐并达到防虫目的。地下覆盖黑色地膜或者园艺地布,起到增温保墒作用,防止杂草生长,确保苗木栽植成活率。当新梢长至2 cm时去掉套筒,注意先打开上口,适应2~3 d后再将全袋去除。此期同步做好距离地面60 cm以下萌芽抹除工作。
3.5 简化整形修剪技术在生产实践中的应用
3.5.1 新梢基角开张与摘心、拉枝技术
当苹果新梢长到25 cm左右时,用牙签把基角撑开至90°。此时新梢正值半木质化时期,用牙签开张枝条的基角,材料价格低廉,操作简便易行,省工省力。枝条开张后,当新生枝条长度达到60 cm左右时,此时新梢已经封顶停长的,可以不进行处理。针对新梢仍未停长的,可对其进行摘心并去掉5片叶,促进萌发短枝,当年形成花芽。如生长势过旺,可进行二次摘心。在北京地区8月下旬至9月中旬间,将长度达到60 cm左右的1年生主枝新梢统一进行拉枝处理,角度拉至130°左右并加以固定。通过采取以上技术措施,实现了“当年生条、当年转化、当年成花、来年结果”的调控目标。
3.5.2 应用摘叶造伤促发主干分枝技术
建植后,苹果园进入正常管理。苹果在生长过程中有一个特点,即在萌芽抽枝过程中,很多品种不容易促发新枝,而苹果幼树摘叶造伤促分枝技术就是采取措施促使主干抽生分枝加速成形、早结果的一项新技术, 促发分枝后,第1年长分枝,第2年枝条缓放生长1年,第3年结果。目前在新栽植的幼树上应用较多。
首先确定苗木的中心领导干,即选择苗木上部生长势最强的新梢,将其作为中心领导干培养。当苹果树幼苗主干延长头其新梢长度达到30 cm时,将上部约10~15 cm范围内,最顶部的叶子摘掉,同时喷适宜浓度的发枝素如300 mg/L的6BA进行处理,连续处理3次, 确保中心干健壮生长且促发分枝,确保当年发枝数量,以尽早完成主干树形建造工作。在水肥充足的情况下,树高当年可达2~2.5 m。
3.5.3 第1年冬季简化修剪技术
对中心领导干进行修剪,选择上部饱满芽处进行轻短截处理。用斜剪法剪去与中心干竞争的主枝,即主枝的着生粗度超过中心干1/3~1/2的枝条要留斜剪口去除,同时去掉夹角小的枝条。注意修剪后的伤口要平滑,并及时涂抹伤口愈合剂。
3.5.4 第2年树体控冠技术
树体结构确立了主干形树形,因此在生产上要始终使中心干保持强旺的中心领导干优势,采用的控冠技术措施如下:1)于第2年春季萌芽前,对中心干上光秃带部分每间隔15 cm进行分道环切或者刻芽,促发枝条。同时将主枝上着生的背上芽全部抺除;2)5-7月份,对虚旺生长的主枝,于强弱交接处根据枝条的粗细程度进行环切1~3道,注意必须切透达木质部;3)或7-8月份对虚旺生长的枝条,进行基部环切,使其尽快停长,促进枝条、叶片老化,加快养分积累;4)第2年,其余控冠方法如摘心去叶及转枝下垂等,技术控制方法同上年;5)第3年就有大量花芽形成,提早结果。
3.6 推广应用行间生草技术
改变果园地下清耕制,在生产实践中广泛推广应用自然生草或人工种草模式,引起了果园地下管理的重大变革。在人工种草模式中,房山区以推广林下种油菜为主,即在果树行间播种根系粗壮、富含各种营养的油菜种子(榨油用的老油菜),以油菜营养循环养果树,这是一个既经济又实惠、营养价值又高的地下增肥好方法。每年播种两次(第1次早春发芽后,第2次是9月后),每667 m2用种子0.5 kg,手撒或机播。第1次播种后,可以在夏季生长过旺时刈割1次,9月份于第2次播种油菜前,铲除油菜生命点并进行旋耕,将其从土壤吸收的养分以及植物体本身经过光合作用制造的养分全部都回归到土壤中。第2次种的油菜越冬后待来年长至40 cm左右、顶部刚开花时去除生命点,用机械浅施或人工锄顶,依此循环反复,形成生态循环农业。
3.7 应用氨基酸肥调控技术
辩证管理技术创始人刘全宝老师多年试验结果表明,此项技术措施除能给果树提供有机营养外,它对促进叶片增厚、芽体饱满及树体的抗逆、抗病方面,作用明显。氮基酸涂干或喷施要依据树势来确定它的使用方法及用量。春季于苹果萌芽前用原液在主干光滑部分涂干1周,涂干长度为20~40 cm,粗皮病严重或有病斑的苗木可改为叶喷,通常每年可喷施8~12次。即于发芽后至8月底每隔15 d叶喷1遍300倍“新奇蕊”氨基酸(使用动物蛋白和植物蛋白熬合而成)。而生长健壮的树,可不喷施或少量喷施,生长衰弱的树全年喷施加原液涂干共使用12次。
3.8 应用有机肥局部改良土壤高效利用技术
施肥是通过人工补充养分来提高土壤肥力,植物要健康生长,必须要有充足的养分保证。
3.8.1 果树施肥的依据
果树的生长的状况可反映树体的营养状况,一是根据植物生长过程中出现的问题,如通过苹果小叶病、叶片黄化等表象,分析出原因,施用专用肥料,指导施肥。二是建议抽取果园中的土壤样本,进行土壤指标测试,从而科学、合理地指导施肥工作。
3.8.2 施用方法
为提高肥料利用率,最大程度节省施肥成本,北京市林业果树科学研究所魏钦平老师采用分根方法进行了5年理论研究,并用3年时间开展田间试验进行验证,确定了苹果根域20%~25%局部改良即可满足优质丰产的需要,提出每667 m2需要施用有机肥约1.2 ~1.5 t,有机肥一次不要施用太多,在施用方法上集中供应的重要理论,为我们果树技术推广者更好地指导果树田间施肥提供了强有力的理论基础。生产中具体施肥措施为:在树冠外围延长枝垂直下方向内侧30 cm处、顺行向开宽40 cm、深40 cm的条状施肥沟或挖2~4个长、宽、深各40 cm的穴状施肥坑,每667 m2至少施入腐熟有机肥1~2 t,根据目标产量同时加入无机肥料,有机肥与土壤的混合比例为15%~20%,达到土壤局部改良,集中营养供应,提高肥效利用率,促使根系局部土壤有机质含量提高。
3.8.3 肥料施用的时间及用量
在技术推广工作中,我们重点推广“关键时期施用有机肥,在萌芽前、花前、幼果期及果实膨大期视树体情况,尽可能少或不施用化肥,多施用无害无毒无污染、不含任何激素、可提高植物抗逆性且又富含多种营养元素(如氨基酸、黄腐酸等、聚谷氨酸、钙、氮、磷、钾等)的高效营养液体肥,是生产无公害苹果及绿色食品的理想肥源。如生长季喷施氨基酸、聚肽蛋白液300倍进行喷施,每15 d施用1次,全年共施用8~12次。
秋季施肥时间是在苹果秋梢停止生长和落叶前进行。生产上一般在苹果采摘后立即进行。有机肥施用量本着斤果斤肥的原则施用,即结1 kg果实至少施用1~2 kg有机肥,同时每结1 000 kg果实配施平衡型复合肥150 kg进行混合施用,再辅以微量元素肥料。提倡根据果园土壤检测结果进行土壤配方施肥,做到肥料精准、科学、高效施用。
3.9 应用起垄及根系分区灌水技术
在果园水分管理中,大力推广节水灌溉技术,建议倡导果园实施园艺地布下水肥一体化高效利用技术,即对树行内两侧各铺设80~100 cm的黑色园艺地布,在园艺地布下沿树行分别铺设滴灌管道进行肥水一体定位或分区灌溉。肥水一体化设施包括水源、控制设备、输水管道和滴灌管组成。滴灌管道铺设一般距树行40~100 cm,建议将滴灌管铺设在施肥沟上方,依据土壤水分含量和施肥时期进行肥水一体化管理,如在树下距树干50 cm处,分别在20 cm和50 cm土壤内安装两个张力计,依据不同土壤类型、树种及张力计读数指导灌水、施肥。通过采取以上措施,从而达到控制生长、节水省肥、提高品质的效果。对不具备配套灌溉设施的果园,大力推广魏钦平老师的理论研究成果,即苹果根系分区灌水技术,即顺行向方向,贴着施肥穴或施肥沟外缘,挖宽、深各40 cm的灌水及排水沟,沟土可覆盖于种植行内整平畦面,起垄高度为20~30 cm,达到行间低、行内高的效果,通过实施起垄栽培,达到干旱时方便灌水,夏季雨水多时便于排水的目的。试验表明:在苹果1/2根区采用交替灌水的方法节水效果最好,通过调节水分供应,从而有效调控苹果幼树新梢旺长,既提高果实固形物含量0.8%~1.2%,又可促进果实着色和全红果比率。在灌水次数相同的情况下,单次灌水量较传统畦灌节水70.8%、较漫灌节水81.9%,但产量却与常规灌水相当。
3.10 无公害病虫害综合防治技术
3.10.1 建立立体的无公害防治策略
主要采用生物、物理、农业、人工和化学防治相结合的方法防治病虫。完善以粘虫胶、粘虫板、糖醋液、性诱剂、杀虫灯及高效低(无)毒低(无)残留药剂以及其它生物和生态控制病虫害的方式、方法,形成完整的苹果树无公害栽培技术体系,在减少环境污染的同时,有效控制苹果树病虫害的发生。
3.10.2 做好清园工作,势在必行
根据多年的生产实践总结出:果实在摘果后以及萌芽前,一定要做好清园工作,喷药要细致、均匀、到位,从源头上降低病虫害的越冬基数。
3.10.3 加强管理提高苗木长势
加强管理,提高苗木长势,使树体健康,是做好病虫害防治儿的重中之重于苹果树整个生命活动周期内,按照水肥需求特点、树体生长发育规律以及各种病虫害的发生发展规律等,加强浇水、施肥、割草、打药等环节的管理,提高树体生长势。并结合修剪,控制树体旺长,适时剪除病虫枝或摘除病虫叶,集中烧毁或深埋,消灭病源虫源。
3.10.4 做好预测预报,减施用药次数,减少环境污染
在果园内悬挂黑光灯、粘虫板、糖醋液、性诱剂等,每隔30~50 m挂1个,诱杀成虫,减少雌虫产卵量,起到生物防治的作用。果园要设专人每天做好检查记录,根据成虫及病菌发现的日期、发生量情况,以及病虫害发生发展的规律,做出精准施药方案,合理、科学地进行药剂防治,大大提高农药利用率、降低农药的使用率,有效控制病虫害的发生。
3.11 有待进一步研究和解决的问题
3.11.1 增加科技含量,不断将新技术应用到果树管理中
房山区地处华北平原与太行山交界地带,介于北纬39°30′~39°55′,东经115°25′~116°15′,地势为西北高,东南低。属北温带半湿润半干旱季风气候。春季干旱多风少雨,夏季高温多雨,且全年降水量的85%多集中在6、7、8月份。年极端气温一般在35°~40°,年极端气温一般在-14~20 ℃。苹果树处身于这个复杂的环境条件里,再加上影响苹果树生长的因子很多,要想达到“高产、高效、优质、节本”产出目标,为苹果园的日常管理增加了难度。如何从技术上破解春、秋梢停长期雨水多,致使树体旺长、花芽分化难以及裂果、病虫害严重等问题,如何根据苹果树生长发育规律,用技术手段,科学指导果农灌水、施肥、修剪等,并实施“药肥双减”,使果园投入成本最少化、产出效益最大化,产品产出安全,就需要我们果树技术推广者要加强果树专业知识学习,不断提升自身业务素质,不断增加苹果园建植与管理的科技含量,将当前各项新技术应用到果树管理中,取得最大效益,是我们今后在生产实践中一直需要摸索、总结且需要重点解决的课题。
3.11.2 生产实践中应用的各种提质增效节本的技术措施有待进一步总结
经过努力,近年来高效节水新技术示范推广工作,因资金、果农积极性、相关配套政策等各种因素影响,到目前为止推广面积仅266.7 hm2。需进一步增加推广面积让更多的果农获得更高的收益。在技术环节方面,在利用化学药剂进行疏花疏果和使用植物生长调节剂促发抽枝以及降低苹果树生长期间的农药使用次数和用量方面,还需要在实践中不断的试验及总结,如何为果园的建植与管理总结出一套更加完整、科学、规范的管控方案,还需要我们进一步开展田间试验、示范,实现苹果优质高效省力化栽培,是我们果树技术推广工作者今后工作的重中之重。