新时期农业技术在果树管理中的推广及应用探究
2022-01-18孔令泉
孔令泉
(济南市平阴县自然资源局,山东 济南 250400)
新时期常用农业技术包括温室大棚技术、自动化采摘技术等。以温室大棚为例,一年四季均可使用,利用温室大棚,可为果树提供更优越的生长空间。通过温室栽培,可生产绿色反季水果,降低病虫害影响,丰富水果供应,增加果农收益。同时使用自动化采摘技术如PLC采摘系统等可显著提高生产管理效率。
1 温室大棚技术
果树种植是果树管理的基础性工作,也是影响果树生长状态、未来果园收益的直接因素。在新时期,种植技术需要结合先进设备应用。在传统管理时期,果树种植与生长周期受到果园所在地气候环境尤其是气温变化的限制,但是在农业技术发展新时期,种植温室等技术设备出现并且得到广泛应用,可根据人工管理需要打造适宜果树存活的区域性环境(见图1)。
图1 智能温室大棚
在使用温室大棚时,应根据果树种类分析其生长特点,结合实际需求调整控制温室内温度与湿度。在使用温室大棚时应注意,温室属于人工微生态环境,应动态监控内部环境,及时发现温湿度异常并进行补水、通风等操作。果树实际生长中温湿度和营养摄入需求与自身种类密切相关,应适时补充养分,科学灌溉。温室内部温湿度受到外部自然环境影响,对于北方种植园,冬季温室管理中应加强光照管理,科学调控湿度。采用温室种植时,部分大棚存在空间高度限制,应适时为果树剪枝,防止果树生长高度对棚顶产生不良影响。果树的管理不仅应在扣棚前完善准备工作,而且应根据季节变化进行相应的管理工作,例如,在冬季管理时应对果树实施人工破眠,通过人工干预影响果树生长周期[1]。
2 果树嫁接中亲和力分析
果树嫁接的目的是获得抗逆性、适应性更好的植株。通过嫁接,为接穗选择具有良好生长特性的砧木,以此改善接穗的抗病、抗虫、抗旱、抗涝、抗寒等环境适应能力。在嫁接时,通常以砧木作为植株根系,接穗在其顶端或上部。根据果树品类不同以及嫁接环境要求,可借助机器完成嫁接,也可通过常规插接、劈接、靠接等技术方法完成嫁接。嫁接时机通常选择在春季,此时光照与环境适宜,果树细胞可较好分裂,创口愈合组织发育更快。在嫁接管理中加强愈合情况监控,嫁接后砧木较易发生萌蘖,应及时清除萌蘖,以免其与接穗争夺养分导致接穗死亡。在嫁接时,根据接穗情况在砧木合适位置切开创口,然后截取接穗,将两个创口紧密对接,之后进行养护处理,使创口部位增生细胞并且融合,直至创口愈合,接穗与砧木形成整体。影响嫁接结果的关键点是砧木与接穗是否具有良好的亲和力。传统管理中,判断砧木和接穗亲和力通常以属种亲缘关系作为依据,常规情况下,同种嫁接成活率高,同属嫁接成活率次之,但实际管理数据显示,此种关联性并非具有必然性,部分果树同属嫁接时未表现出更良好的亲和力,而在不同属嫁接时也存在成功可能性,甚至表现出更强的亲和力。关于此种问题,现代农业管理依靠技术手段可提升嫁接科学性,具体操作方法为在嫁接时并不完全依赖植株形态观察,而是对砧木与接穗进行DNA和细胞层面的分析,有效降低了分类学对嫁接植株匹配不科学的消极影响,得出更科学的亲和力分析结果。通过研究总结以上科学结论,可在果树管理中推广,降低嫁接人工和经济成本,显著提高嫁接存活率,具有推广必要性[2]。
3 病虫害防治
病虫害会导致树木受损,影响果树产量甚至导致果树死亡,因此应采取实效性措施预防和控制病害、虫害。常规管理方法包括物理防治、化学防治、生物生态防治等。其中化学防治见效较快,应用频率较高,在病虫害防治时根据病虫害类型与树木特性,使用化学药剂等消灭病虫害。但是此种防治方法对环境危害大,较易造成农药残留,影响果实品质。因此,在现代果树管理中积极倡导更科学的防治方法,促进果园绿色经营。
物理防治也是较常用的防治方法,此种方法多为人工操作,对害虫或病虫害植株进行清除和销毁,尽量缩小受害范围,降低损失。物理防治的优点是对环境消极影响小,可促进提前防治,例如在果实成熟前使用特制套袋套装果实,保护果实不易受到病虫害侵蚀。但是物理防治对人力需求量大,操作效率较低,而且要求准确把握时机采取行动,以虫害消杀为例,部分害虫以虫蛹形态越冬并在此过程中变态,必须在越冬结束前捕杀虫蛹,尽量减少危害。
生物与生态防治较之物理、化学手段而言更具科学性,是生态农业建设中积极推行的防治手段。此种手段不会显著影响果树和自然环境,符合绿色农产品生产要求。其中生物防治利用生物天敌、趋光性等特性采取措施消灭病虫害,而生态防治是通过人为干预优化果树生长环境,例如应用清除有害生物、种植防虫植物等手段防治病虫害。
4 田间管理技术
4.1 土壤深翻
田间管理是果树管理的重要内容,果树生长过程中需要控制水肥与植株发育状态,保证在不影响果树存活质量的前提下为果实生长提供更充足营养。水肥管理方面,为改善园区土壤,促进土壤熟化,应采取深翻扩穴措施,科学补充水肥。在深翻扩穴时,应结合果园实际土壤状态等决定深翻深度,通常控制为80cm以内,常规深度通常约70cm。果树管理通常需要补充熟肥,此外还应适当补充氮肥与氨肥等。应在果树附近土壤中施肥,此外通常在9月份左右施肥,以草木灰浸出液、磷酸钙药液等喷洒叶面施肥,喷施次数为2~3次。由于果树生长位置固定,长期汲取土壤养分导致区域土壤养分减少、土质变差,对树木生长发育产生消极影响,所以要通过深翻整地与补充水肥促进土壤质量优化。深翻整地应在树木休眠期进行,降低翻地活动对果树生长的干扰。肥料选择方面,因为当前果树可用肥料品类众多,在选择时应根据实际施肥需求选择肥料类型[3]。
4.2 土壤成分分析
利用现代检测技术可准确分析园区土壤成分,全面了解区域土壤营养构成,再根据检测结果针对性地施肥。土壤检测技术为果树水分管理提供了帮助,降低果树管理中对经验的依赖,使果农在依据经验观察果树生长状态、分析水肥需求的同时,得到科学明确的参考数据,促进现代化果园管理。在实际水肥调节中,应及时清除杂草,避免其消耗养分。现代果树种植中,还应融合绿色管理理念,减少化肥使用,多采用绿色有机肥,改善果实品质。相关研究显示,在果园中适当种植绿肥植物具有较好效果,可涵养水土,延缓水土流失,改善土壤营养构成。现代农业技术形成了比较完善的灌溉技术,设置环境监控系统,利用监测设备和传感器等实时监控种植区环境湿度,根据需要实施灌溉,改善种植环境,灌溉效果更好,同时可有效减少耗水量,是常用的绿色管理技术之一(见图2)。
图2 智能节水灌溉技术
4.3 果树修剪
果树生长中应控制顶端优势,及时修剪过密枝条,将枝条疏密度和果树高度控制在科学范围内。应对果树实施摘心管理,保证充足光照,促使木质部分良好生长,还要摘除嫩梢,防止嫩梢生长争夺养分,而要集中营养供应木质枝条,保证果树主要枝条可以健康生长。摘心完成后,应进行疏枝操作,该操作通常在入冬后进行,此时果树细胞组织生长迟缓,修剪活动不易对果树造成伤害。根据果树生长状态,将生长过于密集的枝条以及长度超过要求的枝条剪除,降低冬季果树营养消耗。通过修剪操作可将赘余枝条科学清除,为主干提供充足的生长空间,改善果树发育状态。在管理期间,应防止枝干过密生长,避免果树中心枝条聚拢生长。此外,还应对花量和果量进行科学控制,及时疏花疏果。
4.4 大数据分析技术辅助防涝
对土壤湿度进行动态监测或定期检测可指导管理者科学灌溉或及时排水防涝。果园积水会导致果树枯萎死亡,造成经济损失。传统管理中,果农需要依靠前一年或前几年的降雨、洪涝情况做出防涝措施,对个人经验依赖度较高,防涝措施通常在洪涝发生后实施,具有滞后性,影响管理效果。在新时期,天气预报准确度提高,利用大数据技术创建农业管理数据库,采集、处理和应用气候变化信息等,不仅可对种植地区既往天气情况进行全面了解和综合分析,而且可通过大数据分析预测未来天气,从而能根据可能的降水情况及时排水。在防涝处理中,必要时可扒开植株根茎部位上方表层土壤,提高土壤透气性,促进果树根系良好呼吸。
5 现代采摘中PLC采摘系统应用
在传统种植时期,采摘活动多靠人力进行,人工成本较高,效率较低,管理技术含量较低。根据现代农业发展要求,果树管理应从人力密集型模式向技术密集型模式转变。为实现此目标,现代果园在管理全周期中可根据实际管理需求采用智能环境监控技术、节水灌溉技术以及病虫害防控等技术,并且改进了采摘模式。果实进入成熟期后,需要在一定时间内采摘并运输出售,延迟采摘会影响果实品质,及时采摘也可尽快缓解果树负担,促进果树尽快进入恢复期。PLC采摘系统具有智能性和高效率性,该系统属于自动化设备,以PLC技术建设控制系统,利用系统传感器等设备,控制机械手进行采摘操作。PLC采摘系统基于科学原理可精准识别果实,准确定位果实位置并采摘,操作手操作准确度较高。随着技术成熟,此种机械采摘控制精准度更强,机械手与果实之间的距离测算、采摘力度控制等准确性不断提升,系统利用PID算法等进行PI控制计算等。PLC采摘系统应用相关调查显示,此种采摘方式漏采率和破损率已经达到较低水平。因此,自动化机械采摘可以有效释放人力,提高采摘效率,减轻果农工作压力,对农业技术化转型有重要意义[4]。
6 结论
综上所述,在新时期进行果园管理时,应积极应用先进农业技术。利用温室大棚加强生存环境温度控制,利用DNA检测手段等分析果树亲和力可指导科学嫁接,采用多元化手段促进病虫害管理,在田间管理中可应用大数据分析、土壤成分分析等技术方法,提高水肥管理能力。此外,还可应用PLC采摘系统实施自动化采摘,提高管理效率。