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沙广利:关于苹果矮化砧与矮化栽培几个问题的探讨

【摘要】:
与传统的乔化稀植栽培方式相比,矮化栽培一般包含矮小、紧凑的树体,宽行密植的栽培密度,各种生产要素、技术要素、资本要素的集中投入,从而实现规模化生产,提高单位面积的生产效率。实现矮化栽培包括利用矮化砧、利用短枝型品种、利用生长调节剂等栽培技术措施。利用矮化砧、短枝型品种或同时利用矮化砧与短枝型品种,是进行矮化密植的主要方式。 从1912年英国东茂林试验站开始系统整理M系苹果矮化砧木,迄今已有100

 

矮化砧与矮化栽培的基本概念

现代矮化栽培的理念有了新的变化,从单纯强调树体大小,到同时重视树体大小、成花结果能力、树体成形能力等综合性指标。因此,现代栽培理念赋予了“矮化砧”“矮化栽培”新的内涵。根据《中国农业百科全书·果树卷》对“矮化砧”(能控制接穗生长,使嫁接树树体小于标准树体的一类砧木)和“矮化栽培”(应用生物或栽培措施,使果树生长比常规矮小的栽培方式)的定义,将“矮化砧”定义为“能控制接穗生长,使嫁接树树体适于密植栽培,易于成花、结果的一类砧木”;将“矮化栽培”定义为“应用生物或栽培措施,使果树树体矮小,易于成花、结果的栽培方式”。这可能更加符合矮化栽培的实际含义。从矮化的机理来看,“矮化”与“易于成花、结果”可能是2个互为因果的因素,有的砧木类型可能是由于树势“矮化”,导致了“易于成花、结果”;有的砧木类型可能是由于“易于成花、结果”,导致了树体“矮化”。

实际上,果树的主要生产功能是获得果实,人们栽培的目的是为了获得经济产量。根据现在的栽培理念,除了控制树体生长,矮化砧另外的一个主要功能是促使接穗早成花、早结果,所以矮化栽培更应该强调的是早花早果性和连续结果能力。有的矮化栽培树体并不矮,例如日本、美国的矮化栽培,为了扩大结果空间,提高单位面积产量,苹果树高一般在4m左右,借助机械作业平台实现修剪、采收等果园作业。

明确“矮化砧”“矮化栽培”的概念有利于我们正确认识矮化砧的功能,根据生产目的正确选择矮化砧;在矮化砧选育工作中,有利于明确矮化砧的选育目标,确定选育标准。

 

 

 

矮化砧与矮化栽培的关系

提到“矮化栽培”,我们首先想到的是“矮化砧”。但是,利用矮化砧只是实现矮化栽培的措施之一,并不是只要应用了矮化砧,就一定能实现矮化栽培。

矮化栽培是一个系统工程,需要砧木、砧穗组合、栽培技术、肥水管理、土壤条件等多种因素的共同参与,才能达到目的。不能过多强调矮化砧的作用,而忽视了栽培技术的配套研究。马宝焜教授等认为,搞好苹果矮砧密植栽培应有3个方面的条件:首先是选用适合当地生态条件的优良矮化砧木及其优良的砧穗组合,其次是有适合矮砧栽培的生态条件,还要有相应的栽培技术。

 

 

 

现代矮化栽培的理念与主要特点

随着科技的不断进步,新技术、新观念的不断注入,现阶段苹果矮化密植发生了一些新变化,具有了一些新特点。

(1)利用分枝大苗建园,采用宽行窄株定植,通过主干形、结果墙整形修剪等技术的应用,有利于果树早花早果和光能利用,适应于行间生草、机械化作业。

(2)早成形、早开花、早结果,尽快实现从营养生长向生殖生长的转化,缩短生产周期。

(3)机械化、设备化、设施化、化学化,包括机械、作业平台、肥水一体化系统、支架系统、防雹防鸟系统、化学疏花疏果等,通过生产要素的集中投入,实现规模化、集约化管理,降低人工成本,提高生产效率。

分析现代矮化栽培表现出的这3个特点,其核心是实现从营养生长向生殖生长的转化。这个转化是通过调节营养生长和生殖生长的节奏来实现的。利用分枝大苗建园是现代苹果矮化密植栽培的重要理念和关键技术。带分枝大苗顺应矮化栽培的生长节奏。例如Knip苗的培育过程:在苗圃,苗木稀植(约30cm×80cm),嫁接定植后,长出1根杆苗,重短截(地上部70cm处),由于苗木在原地未动,根系不受损伤,供应地上部水分、营养的能力强,从而促进地上部树体发育,发出二次枝(副梢),在苗圃内基本完成树形构建;移栽定植时,切断部分根系,削弱地下部的供水、供肥能力,缓和树势,促使其完成从营养生长向生殖生长的转化,形成花芽,开花结果。这种地上地下生长节奏的转换,是实现矮化栽培早花早果的技术基础。如果按照传统模式,定植无分枝苗:第1年,苗木同步进行根系修复与发枝(一次枝);第2年,恢复后的根系供给地上部充足的营养,促进营养生长,没有营养生长与生殖生长的转换期,树势旺,结果期延迟。

 

 

 

我国进行苹果矮化栽培面临的主要问题

目前,我国苹果生产主要分布在渤海湾、黄土高原2大优势主产区,黄河故道、东北寒地等次适宜区,以及西南冷凉高地、新疆阿克苏等特色优势产区等。

我国苹果主产区的主栽品种是富士,占比约70%。富士品种高产、优质、成熟晚,尤其具肉质细脆、多汁、甜酸适度等优良特性,适合中国人的消费习惯。富士作为主栽品种,这种情况在短期内不会发生大的变化。但是,长枝富士品种生长旺盛,应用无性系矮砧嫁接,大小年结果现象仍然严重;无性系矮砧栽培需要肥水条件较高,我国旱地和丘陵坡地苹果园占比较大,难以满足;无性系矮砧苹果园一次性投资较大,现阶段果农难以承受。因此,如何实现富士的矮化密植栽培是我国苹果栽培面临的特有问题。

目前,我国苹果园的生产方式依然是家庭经营,分散种植为主体,从业者以老、弱、病、残、妇等人群为主,多数果农文化水平低,再生产投资能力有限,影响了技术素质、经营观念、经营方式的提高与开拓。在这种情况下,如何实现我国的苹果现代化栽培,解决2大优势主产区、1个主栽品种及小规模生产方式的问题成为关键。

首先,要“适地适砧”,强调的是选择砧木必须考虑是否适应当地的气候、土壤、生态、生产等条件,主要是砧木适应性的问题。其次,要“适树适砧”,强调的是选择砧木需要考虑与嫁接的品种是否匹配,包括亲和性、产量、早果性、树体寿命等问题,主要是“砧穗组合”问题,是砧木与接穗的关系问题。

在具备早果丰产、易整形的前提下,选择适应性强、适合主栽品种的砧木,成为发展我国矮砧密植苹果园的不二选择。

什么样的砧木适合我们的主产区

这个问题要从2大优势主产区的气候条件和土壤条件谈起。渤海湾产区的立地条件主要是山地丘陵,存在土层薄、雨热同季、无灌溉条件等问题。黄土高原产区的生态条件主要是干旱少雨、土质瘠薄、冬季干寒、花期冻害频繁等。二者共同的特点是土质瘠薄,多数果园没有灌溉条件,属于“雨养果园”。应该优先选择根系发达,吸收、贮存、调节肥水能力强,对瘠薄、干旱、盐碱、重茬等不利土壤条件适应性强的砧木。浅根系砧木难以适应主产区的大部分立地条件。

富士进行矮化栽培的难点在哪里,什么样的砧木适合富士

富士有2个重要特性,一个是成熟期晚,一个是产量高,这2点对树体营养管理水平有比较高的要求,要求砧木有较高的吸收、贮存营养能力。成熟期晚,则采收后树体的营养恢复期短,果实种子分泌的激素对花芽分化有抑制作用,这些都导致了利用矮化砧嫁接普通型富士大小年严重等问题。富士品种应该优先选择营养贮存能力强、营养调节能力强、成花能力强的砧木。

根系发达是我国苹果主产区多数立地条件、主栽品种对砧木的共同要求。浅根系的自根砧对于肥水的吸收能力弱(不抗旱),营养贮存调节能力差(不适应晚熟品种),难以满足主产区和主栽品种2大要素对砧木的要求。束怀瑞院士认为,利用中国原产砧木资源,采用深根性砧木,进行无支架、宽行栽培等技术措施,建立适应我国环境条件的中国式矮化栽培区域化技术体系,势在必行。

零散农户如何进行矮化栽培

应该说矮化栽培是适应规模化生产条件的一种生产方式,在规模化生产条件下,进行集约化矮化栽培,能够充分发挥其优势。然而,我国苹果生产中,小规模的零散农户经营目前还占有相当大的比率。小农户如何适应大趋势,实现矮化栽培,是我国现阶段面临的现实问题。首先,应该因地制宜,学习现代矮化密植宽行窄株、主干形、结果墙、行间生草等理念,实现高效光能利用,早成形、早开花、早结果。其次,做到重树形,不唯树形,以方便果园作业为主,灵活运用小型机械、简易水肥一体化、化学疏花疏果、免套袋等技术,提高生产效率。再者,利用“双矮”(短枝型+矮化砧)技术,降低株高至2.5m左右,减少梯子等应用,提高效率,降低危险。另外,利用“青砧”系列无融合生殖砧木的强固地性,进行无支架栽培,以方便田间作业,降低建园成本。

 

 

 

砧木的区域化利用

没有一个砧木可以适应所有的产区,没有一个砧木可以适应所有的品种。系统地评价不同砧木在不同区域的适应性、生产性表现,评价不同区域适宜的砧穗组合,对于实现砧木的区域化利用至关重要。为实现砧木的区域化利用,应该开展长期系统的砧木区域试验,可以借鉴美国NC-140计划的一些做法。

 

 

 

外国砧木的引进与利用

不要盲目引入外国砧木直接利用。在国外表现好的砧木,在我国表现不一定好;适合外国主栽品种(如嘎拉、金冠等)的砧木,不一定适应我国的主栽品种(如富士)。按照我国的现行规章制度,引入品种需要进行隔离观察、审定备案等程序才能进入生产,避免给产业带来隐患。

首先,要严防植物检疫性病害的侵入,例如苹果火疫病、苹果黑星病;其次,要进行适应性评价,防止因适应性问题给产业发展带来的隐患;另外,要进行砧穗组合的系统评价,为砧木找到合适的接穗品种,为品种找到合适的砧木,才能相得益彰。

此外,要注意知识产权问题。随着贸易摩擦的升级,产业竞争的加剧,知识产权问题越来越突出,许多国家利用知识产权作为保护本国产业的重要手段。近期,阳光玫瑰葡萄和千秋苹果的产权纠纷值得引起注意。

解决问题的根本之策,还是加强具有自主知识产权品种的选育,避免对国外砧木的过度依赖,防止发展到一定程度后被“卡脖子”,做好“备胎”研究,才能保障我国苹果产业行稳致远。

 

 

 

客观评价M9T337

M9T337为荷兰选育,近年来在意大利、荷兰、法国等国应用于高纺锤形栽培,我国各地新建密植园应用较多。M9T337是M9在组培过程中产生的体细胞变异,类似我们在田间发现的果树“芽变”。正如烟富3、烟富6依然是富士,M9T337仍然是M9。与M9相比,M9T337表现压条生根容易,干性更强,树体前期发育快,易成形。但是,从遗传基础的角度而言,它的主要性状依然与M9表现一致,如适应性、成花能力、丰产性等。鉴于此,那些已经证明不适宜栽培M9的地区,不应再盲目发展M9T337;那些已经证明不适合嫁接M9的品种,不应再盲目重复以前的工作,以免给生产造成不必要的损失。尽管近年来气候回暖,减少了冻害发生几率,但是多数产区“五年一小冻,十年一大冻”的气候变化规律,还是值得栽培者关注。尤其是苹果作为多年生作物,如果进行规模化栽培,一旦在盛果期发生冻害等问题,对从业者的打击是致命的。

根据目前的栽培实践看,发展M9T337需要具备以下条件,才能充分发挥砧木的优势,规避其风险:冬季绝对低温高于-25℃以上的地区;土质肥沃,有水浇条件,进行肥水一体化管理;设立支架系统;有一定规模,能够支撑起一定程度的机械化作业投入,从而降低劳动力成本。

 

 

 

关于中间砧利用

关于中间砧,近期有一种说法,认为我国苹果矮化栽培之所以几起几落,没有发展起来,是因为走了利用中间砧的路线,是走错了方向。我们觉得应该具体情况具体分析,不应一棍子把中间砧打死,给产业发展造成困惑。中间砧在日本、欧洲也有应用。目前,在我国栽培面积较大,形成规模的苹果矮化栽培,还是应用中间砧的方式,例如,陕西省乾县目前大力推广的“双矮”模式,就是中间砧利用的成功范例。

中间砧的优点,一是利用基砧相对强壮的根系,增强了矮化砧的适应能力,扩大了矮化砧的适应范围,形成了相对成熟的配套技术,在我国苹果产业发展中,发挥了巨大作用;二是通过嫁接育苗,解决了部分矮化砧压条、组培生根困难,育苗成本高等问题,降低了育苗成本。

目前,我们利用的中间砧多数基砧为有性实生砧,中间砧的埋土深度大多不一致,由此带来果园树势不整齐等问题。利用具有无融合生殖特性的平邑甜茶、青砧系列砧木可以解决上述问题。日本利用扦插繁殖的圆叶海棠作基砧,解决了中间砧树势不整齐和压条育苗生根困难的问题。

 

 

 

关于大苗建园

分枝大苗建园是现代苹果矮化密植栽培的理念之一。经过2~3年的苗圃培育,带分枝大苗一般株高2m左右,带10~15个分枝,定植后第2年即可少量结果。带分枝大苗育苗成本高,但是整形的初期工作在苗圃内集中完成,减少土地占用,有利于节省社会资源。通过高投入,实现早产出。但是,应用分枝大苗需要具备几个必要条件。一是挖苗根系要完整,最好是通过机械起苗;二是苗木贮存、运输要有冷藏保湿等条件,减少苗木失水;三是要适当晚栽,栽后立即通过滴灌等设施充分灌水,避免春季土壤干旱、空气干燥影响苗木发芽与成活。在不具备上述条件的情况下,应该谨慎选择分枝大苗。

 

 

 

矮化砧对树形的影响

矮化导致的“树体小”主要是指树体的体积小,包括树体高度小(个子矮)、树体冠径小(树体瘦)2个方面。树体的生长包括横向生长、纵向生长2个方面,二者互相影响、互相牵制。不同砧木对二者的影响不同。有的砧木主要是影响树体纵向生长,株高较矮,但横向生长大,M26有此倾向;有的砧木主要是影响树体横向生长,冠径小,树体高,青砧1号在这方面特点突出,易发侧枝,数量多,长度短,适宜作纺锤形整形,成形快。

 

 

拾 壹

 

我国几个应用较多的砧穗组合

短枝富士/SH系列/八棱海棠

SH系苹果矮化砧,由山西省农业科学院果树研究所利用国光×河南海棠选育,生产中综合性状较好的砧木有SH6、SH40、SH38、SH1等。短枝富士包括宫崎短枝、天红2号,在山西、北京、河北等省市应用较多,表现抗抽条、品质优等特点。

短枝富士/M26/新疆野苹果、八棱海棠等

利用M26中间砧嫁接短枝红富士(礼泉短富、惠民短富、宫崎短富、晋-18),进行“双矮栽培”,表现树势缓和、容易管理、连年丰产等特点,在陕西省乾县、凤翔等地成为矮化栽培的主流模式。

长富12/M26/平邑甜茶(或八棱海棠)

采用平邑甜茶或八棱海棠作为基砧,M26为中间砧,嫁接长枝富士品种长富12、唐木田等,在山东省青岛市黄岛区(原胶南市)、烟台海阳市、潍坊诸城市等地有规模化生产。

寒富/GM256/山定子

寒富苹果,由沈阳农业大学利用东光×富士为亲本选育。GM256由吉林省农业科学院果树研究所利用西伯利亚酸苹果、美国酸苹果,与M系进行杂交选育而成。这个砧穗组合的应用,推进了以沈阳地区为代表的冷凉地区矮化大苹果栽培。

短枝类品种/青砧1号

苹果无融合生殖砧木青砧 1号根系发达(无支架),成形快(发枝能力强,枝干比适宜),结果早,抗性强(耐盐碱、抗重茬),适宜嫁接短枝类及发枝少、长势弱的品种。根据当地气候条件与生产习惯,可以选择烟富6、礼富、宫崎、晋-18、短枝红星、蜜脆、秦脆、瑞阳、鲁丽、寒富等品种。

近几年,已在山东青岛、烟台,陕西咸阳、铜川、延安、榆林,新疆阿克苏、伊犁,辽宁锦州等地区推广应用。

华硕/青砧2号

苹果无融合生殖砧木青砧2号适应云南昭通、四川盐源等地的土壤、气候条件,嫁接华硕等早熟品种,早果性好,丰产能力强,极具发展潜力。

以上为各苹果主栽区应用较多、反映较好或者有应用潜力的几个砧穗组合。但各地区的环境条件复杂,不能盲目照搬应用,要根据当地气候和土壤条件因地制宜,选择合适的砧穗组合,才能取得理想的栽培效果。从目前应用较多的砧穗组合看,以短枝型富士品种为主,反映出我国现阶段利用深根系砧木嫁接短枝型富士,改善树体适应能力,是进行富士品种矮化栽培的现实选择。要进行长枝类富士品种矮化栽培,还要在砧木选育、配套技术方面继续探索,有较长的一段路要走。

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