技术 || 苹果矮密栽植专题(三):谈谈矮砧密植的“密”
信息来源:西北园艺编辑部 时间:2024-08-26 11:59:53

曾看过一份资料,说20世纪80年代我国苹果出口到国际市场,由于价格低廉而引起欧洲同行恐慌,因为彼时中国苹果产业的体量已经很大了(占世界的一半),给欧洲苹果生产者造成不小的压力。一时间欧洲许多果品企业、果业合作社等到中国来考察,探索真相,寻求应对办法。为应对来自中国苹果出口的冲击,欧洲以意大利为代表的苹果生产国进行了技术变革,矮砧密植栽培模式登上历史舞台,并很快展现出其生产优势———意大利苹果亩产量由原来的1~2 t提高到3~4 t(图1)。随后,矮砧密植栽培技术风靡全球,美国、新西兰、澳大利亚、韩国,甚至以乔化开心形著称的日本,也开始发展矮砧密植。

图1 1970—2007年意大利南蒂诺尔苹果产量变化

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大约10年前,我国苹果产业在经历轰轰烈烈的“大改形”,向日本同行学习了开心形之后,终于抬起头看向了西方,矮砧密植开始为国人熟知。这期间美国高纺锤形“教父”级人物康奈尔大学罗滨逊教授及其团队也为该技术模式在中国的普及加了一把力。

10年间,矮砧密植在神州大地上遍地开花,一切发展得似乎很顺利。然而,对果园密闭有着切肤之痛的人们,对密植多少都有点“谈密色变”的意思,内心深处隐藏着些许担心。下来我们就来聊聊与“密”有关的话题。

1 密植与密闭

图2 密闭的乔化苹果园

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图2是一处密闭的乔化苹果园。传统乔化苹果园密闭的主要原因有三:一是规划不合理,株距与行距相当,果树长大后必然没有行间;二是缺乏有效的主枝控制手段,主枝不断向前延伸,即使开始有很大的株行距(稀植),最终还是走向密闭,笔者曾见到主枝长了11 m还在往前延伸的情况;三是树冠太大,容易造成树体密闭。

通过深入细致分析,我们发现,密闭并不是密植的结果。如果规划不合理,管理方法不对路,即便是稀植也会密闭,只是时间早晚而已。

密植反而是解决密闭的有效手段。密植采用宽行距、窄株距栽培模式,在果树快速占满果园有效空间的同时,确保行间通畅,通风透光。密植果园采用高纺锤形整形,树体冠幅很小,阳光很容易穿透树冠。而且,随着现代矮砧密植技术的不断发展,配套的树形越来越小、修剪管理越来越简化、冠层越来越薄,果园也越来越通畅了。

2 光截获与光分布

发展矮砧密植果园,如果管理不当,也会出现密闭问题。那么,如何判断果园是否过密呢?如何确保合理的密度生产出高质量的苹果,获得最大收益呢?这里我们就要弄明白两个概念———光截获和光分布。

光截获是指果树叶片对光能的拦截利用。果树叶片通过光合作用积累有机养分,供树体生长和果实发育。商业化果园要求定植后5年内让果树充满空间,以最大限度拦截和利用光能。新栽幼树,随枝量增加,更多的叶片覆盖果园空间,更多的光能被拦截,果树产量随之提高。
当枝叶量过大时,果园就会出现密闭问题,叶片相互遮阴,形成一些低光效区域,降低生产效率,影响果实着色,导致品质变劣。这就涉及光分布的问题了。
叶片在果园空间中呈立体分布,随太阳的移动,处于不同空间的叶片会先后接受太阳照射,因此果树叶片总面积大于果园总面积是可行的。一般来讲,果树叶片总面积达到果园总面积的2.2倍左右时,光能利用率最高,无法获得光照的无效叶、寄生叶最少。这个2.2倍,就是我们常说的叶面积系数。
但是,果树叶片总面积达到果园总面积的2.2倍时,仍然无法拦截所有光线。研究表明,果园的光截获率达到65%~75%时,产量最高、品质最好。

果园要获得最佳效益,必须实现最佳光截获,同时还要有最好的光线分布,就是我们经常强调的阳光树冠。为实现优质高产,我们要想办法让每片叶子每天都能获得4~6 h直射光,生产上对于果园光照比较直观的要求就是:树高控制在行距的90%;地面有50%的阴影(即50%光斑,图3);间隔3~5行能看见人。

图3 果园地面50%阴影

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我们可以将光截获和光分布简单理解为一对具有对应关系的概念,二者必须达到一定的平衡,才能取得好的效益。对于传统的稀植果园,建园之初,由于果树迟迟不能占满空间,虽然其光分布很好,但光截获不足,产量效益难以提高。对于采用分枝大苗的矮砧密植果园,更加注重的是建园后快速充满果园空间,快速提高光截获量,以获得早期产量和效益。对于一些密闭果园来说,有时候地下几乎看不到光斑,也就是说,所有的光线都被果树截获,而同时许多叶片因为被完全遮挡,很难见到光线,就成了无效叶乃至寄生叶,果园生产效率反而很低。
现代矮砧密植果园,通过选择合理的砧穗组合,规划最佳的栽培模式,宽行密植栽培,采用分枝大苗建园,使果树能在短时间内充满果园空间,获得最佳光截获量;同时,通过适当的整形措施和肥水调控,确保果树生长处于平衡稳定状态,行间通畅,枝不交接,达到最佳的光分布。
现代矮砧密植栽培模式,行距3.5 m,株距1 m,高纺锤形整形,果树成形后树高3.1 m,全树均匀分布20~25个临时性侧枝,冠幅1 m,果园行间永久性保留2.5 m的机械作业通道,南北行向。从早到晚,光线能够通过宽宽的行道,穿透薄薄的树冠,照射到每片叶子和每个果实,实现了光截获和光分布的完美统一(图4)。

图4 光截获和光分布完美统一的高纺锤形矮砧密植果园

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着矮砧密植栽培技术进一步发展和完善,欧洲一些国家基于高纺锤形,在保证产量的同时,进一步缩小树冠。我们看到一些果园,果树冠幅已经缩小到20~30 cm,能够更显著地增强果园通透性,提高每一片树叶的光合效率,从而提高果实品质和果园收益。

3 密度与树形

我们都知道,不同密度的栽培模式,要配套不同树形、不同的管理方法。可是在实际生产当中,改变栽植密度需要相应地改变配套方法,这一点许多人理解不深甚至毫不在意。
一般来讲,对于国内圆形树冠的果树,株距就是果树的冠幅。随着株距加大,为了保证很好的光截获,冠幅也要随之增加。但是冠幅增大以后,光线很难穿透树冠,为保证树冠内膛照到阳光,树冠上就必须打开“窗户”,即侧枝要拉开层间距,这样侧枝的数量也就减少了。同时,侧枝长度增加,粗度随之增加。然后,随着侧枝数量减少、粗度增加、长度变长,侧枝也就演变成永久性主枝了。那么这个主枝上就需要再配置侧枝,果树二级结构变成三级结构,树形由高纺锤形变为细长纺锤形。
如果株距进一步加大,果树冠幅加大,树形就变成了自由纺锤形、小冠疏层形乃至主干疏层形。不同的树形,整形方法不同,技术要求和难度、结果早晚不同,肥水管理、配套设备、果园用工、管理方式、投入产出等方方面面都会随之变化。
对于行距来说,行距的变化直接影响机械设备的配置。另外,为了更好地利用光能,确保光截获量和果园产量,一般树高应为行距的90%。矮砧密植标准果园株行距为3.5 m×1 m,大量的机械设备都可与之配套。如果行距加大到4 m,则配备合适的机械相对较难。果树满产期树高必须达到3.6 m才能保证相应的产量,较标准模式增加了0.5 m,这对格架系统及防雹网系统的强度要求就要大幅度提高。同时,挂果量达到要求的时间会加长,使得前期产量受到影响,同时大量的高空作业也会提高果园用工成本。

4 枝量与质量

关于密闭和光照的另外一个话题就是枝量。前一段在学习2D树形时,国外有专家惊叹:2D树形的枝量少得让人震惊,同时产量高得也让人震惊。对此,笔者也深有同感。在2D结果墙模式中,果树所有侧枝被培养到一个平面上,侧枝通常只有7~9对,即14~18个。侧枝上直接着生小短枝结果,除此之外没有多余的枝条,而这样的系统亩产量往往也能达到上万斤。
对照目前国内发展的高纺锤形,侧枝往往有30多个,有些园区甚至达到35~40个。现在看来,确实有点多了。在我们内心深处或多或少还有“三套枝组”管理的影子:果树有三套枝,一套负责结果,一套负责成花,一套负责发育。这种方法是从乔化果园管理中套用过来的,但它是不是适合矮砧密植呢?
生产当中,许多果园在冬季修剪时,枝条配置是按照5 000 kg甚至更高的亩产量来配置的,但由于土壤、营养、树势等多方面原因,实际产量常年处于两三千斤水平,几乎60%以上的枝条是无效枝。
后来又了解到,对于高纺锤形,国外的标准是每米树干分布6~8个侧枝,果树从距离地面80 cm着生侧枝算起,树高到3.15 m,着生侧枝的有效高度为2.35 m,标准侧枝数量为14~19个。这与我们想象的差距很大。
把枝量降下来,改善果园光照条件,苹果着色和花芽质量就会同步提高。我们想到唯一的问题就是产量,国外同行的实践证明,产量也可以很高,关键在于侧枝的质量,侧枝不能出现基部光秃,每个侧枝上要保证6个以上短枝顶花芽。
矮砧密植高纺锤形整形,把侧枝数量降下来,减少长枝和中枝,提高短枝比例,优化枝类构成。同时,矮砧可以促使果树提高生产效率,将大量营养用于成花结果,产量似乎也问题不大。
果园实际调查表明,高纺锤形成龄园,侧枝数量保持在20个左右,单株总枝量达到300个左右,能保证120~150个优质顶花芽,结果110~120个,亩产可以达到5 t,完全能满足产量要求,生产上也是完全可行的。

5 果园“降维”

近年来,苹果生产也出现了“降维”,即果园树形由原来的三维模式简化为二维模式,即2D树形。矮砧密植生产效率高,生产1个苹果需要的叶片数量由乔化的60个以上减少到40个,不需要大量的营养生长,新梢每年只需要生长20~30 cm即可满足果树需要,这使得2D模式生产成为可能。
2D模式是一个最大限度保证果树充分受光的极端尝试。目前主要有古优特模式(图5)和2D结果墙模式(图6)。2D模式一经推出,其巨大的优势即受到广泛关注,并成为行业发展趋向之一。
2D栽培模式可以让果树充分暴露在阳光中,叶片光合效率高,没有低光效区,苹果颜色好、品质高。
2D模式树形简化,管理方便,大幅提高了劳动效率,降低了用工成本。果园喷药更容易穿透树冠,同时可为将来果园智能机器人可视化采收等作业奠定基础,果园管理可以细化到每米枝条留多少果实,方便数字化管控。

图5 双古优特栽培模式示意图

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图6 2D结果墙栽培模式

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矮砧密植高纺锤形果园,在保证产量的前提下,可以逐步缩小树冠,让更多的阳光照射进来,提高果实品质和花芽质量(足量优质顶花芽),为连年丰产稳产优质打下坚实基础,形成果园管理的良性循环,逐步向2D树形靠近和转变。


(刊于《西北园艺》2024年第八期,作者陕西华圣现代农业集团农业研究院 史继东


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