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史继东的博客

苹果、果业、果农,技术、信息、服务,栽培、植保、土肥水,生产、流通、销售

 
 
 

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关于我

史继东,男,生于1973年9月,陕西长武人,大学本科学历。现供职于宝鸡华圣果业公司,担任副总经理,技术总负责人。

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2008年度苹果产业技术发展报告2  

2010-02-21 10:46:34|  分类: 果业——产业 |  标签: |举报 |字号 订阅

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苹果产业技术体系

首席科学家  韩明玉

 

4、土肥水管理

(1)我国苹果园化肥施用种类与应用现状

有机肥:我国苹果园有机肥料投入数量整体不足。由表6可以看出,我国果园通过有机肥投入的养分量占总投入养分比例在20%~40%之间,施用量在2~15 t/hm2之间。对山东省361个农户调查表明,施用有机肥的农户有261户,占72.3%,表明多数农户认识到有机肥的重要性,有机肥源不足或价格高是施用量少的原因。对施用有机肥的261户有机肥类型分析表明,施用鸡粪的农户最多比例为60%,其余依次是牛粪、猪粪、土杂肥、豆粕、兔粪、羊粪等,而生物肥和作物秸杆施用比例很少,在1%左右。

表6. 果园有机肥施用状况(全国调查数据和资料汇总)

省份

有机肥施用量

有机肥提供养分量占总投入养分比例

t/hm2

%

河北

10

25-30

陕西

12

30

山东

15

40

山西

5

35

 

氮肥:从表7可以看出,我国果园施氮水平在300-600kgN/hm2,是国外果园的2-4倍。氮肥用量过大不仅不利于果树品质而且对于环境不利。落叶果树的养分带走量不多,需氮量低于许多其它作物。施用量过高造成氮在土壤剖面积累,对于土层较薄,坡度大,降水量、灌水量大,土质偏轻的立地环境条件,很易造成硝态氮的淋洗损失,对环境构成威胁。另外,果园土壤氮肥施用量偏高是造成营养元素吸收失衡、微量元素根际积累、生理缺素、氮过剩早衰及生理病害的主要原因。

表7. 苹果园化肥氮施用状况(全国调查数据和资料汇总)

省份

年均氮肥施用量

样本数

kg N /hm2

河北

415

1200

陕西

368

1606

山东

494.2

1097

山西

358

3528

其它

326

1958

平均

377.2

9389

美国

100-150

 

磷肥:果树总体上磷肥投入过高  近年来,我国北方地区果园磷投入水平总体处于较高水平。从表8可以看出,我国果园磷肥投入量平均在200~400 kg P2O5 /hm2,远远高于国外果园最大推荐量,这是目前果园土壤磷普遍偏高的主要原因。氮施磷过高,造成果园土壤磷的富集,引发相应环境问题在果园磷养分管理中应引起重视。

表8. 苹果园磷肥施用状况(全国调查数据和资料汇总)

省份

磷肥施用量

样本数

 

 

kg P2O5 /hm2

河北

295

1200

陕西

306

1606

山东

302

1097

山西

272

3528

其它

197

1958

平均

261.5

9389

美国

100

 

钾肥:果园钾肥投入总体适宜(表9),但区域间钾肥施用差异较大。

 

表9  苹果园钾肥施用状况(全国调查数据和资料汇总)

苹果煤污病与蝇粪病也有研究报道,Duttweiler等第一次利用基于ITS区域的RFLP方法设计出检测苹果煤污病与蝇粪病的特异性引物,这对于田间病原菌的检测提供了极大的便利。

苹果病毒/类病毒病害,现已明确侵染苹果造成为害的病毒有16种,苹果树是多年生植物,被病毒感染后,将终生带毒,树势减弱、坐果率下降,盛果年数缩短,导致果实产量和品质的降低。无毒化栽培是当今苹果生产发展的主要方向,国外发达国家基本实现了苹果的无毒化栽培。

(五)果园有害生物管理制度

1、果园有害生物管理

对苹果园有害生物管理,欧美和新西兰主要推行果品综合生产制度IFP(Integrated Fruit Production),近年来,美国开始推行有机果品生产制度OFP(Organic Fruit Production ),而西欧在又提出的“零残留果品生产” (Zero-residue fruit production 或 Pesticide Residue Free Fruits) 。

目前,欧美的大部分苹果生产国家,都已实施IFP管理。新西兰自1996年在仁果类果品生产中开始实施IFP管理,至2001年所有生产出口果品的果园都实行了IFP管理。

2、有机果品生产

有机果品生产制度与果品综合管理制度的主要区别在于,OFP管理不使用化学农药,主要采用栽培措施、物理方法、生物防治和天然药物控制病虫害的发生。常用的天然药剂主要是柴油乳剂 、石硫合剂、硫制剂;生防制剂有BT、多角体病毒、链霉素等;OFP提倡使用利于自然天敌、物理方法和性诱剂捕杀和控制虫害;OFP管理不使用除草剂,而是使作物理的方法除草。

 

3、无农药残留果品生产制度

 无农药残留果品生产制度的关键是在苹果落花后到果实采收前这段时间内不施用化学农药,而是同OPF一样通过栽培措施、物理方法、生物防治和天然药物控制病虫害的发生。无农药残留果品生产制度特别注重苹果开花前和果实采收后的病虫害防治,在这一阶段主要采取常规的管理措施,可以适当的使用化学农药。

(六)土壤和肥水管理

植物养分综合管理(IPNM)是由联合国粮农组织(FAO)和一些西方国家于20世纪90年代首先提出的(Dudal R., Royrn.,1995)。主要针对西方高投入给农业带来的环境污染、农产品质量下降等问题,强调减少化肥投入、保持或提高作物产量、保护生态环境的策略。要求综合考虑环境养分、有机肥和作物秸秆管理的基础上,根据养分的特点,进行化肥养分优化管理。其中,由于氮素最为活跃,因此就需要根据土壤供氮状况和作物需氮量,进行适时的动态监测和精确调控;而磷、钾肥在土壤中相对损失较少,可简单地通过土壤测试和养分平衡监控进行平衡施肥,使其不成为产量限制因子;对中微量元素,则采用因缺补缺的施肥策略。

法国开发了苹果园氮肥和灌溉的动力学模型Epistic。德国和意大利提出以土壤矿质氮为主苹果园推进施肥技术,美国开发叶片养分反射光谱速测技术,果园施肥向精确化施肥技术发展,减少化肥使用量,提高化肥使用效率。在节水灌溉上欧美正在根据“部分根区干旱PRD”理论进行分区灌溉/交替灌溉实践,以进一步节约用水,平衡营养生长和结果;澳大利亚研究认为根区一半灌溉,依据冠层覆盖率,苹果园灌水量的Kc值为0.37。新西兰利用计算机建立需求变化动态数据库,科学判断灌水时期和灌水量。

(七)采后处理和贮藏加工

发达国家苹果的贮藏能力一般都达到总产量的60%~80%,而且主要以气调贮藏和机械冷藏为主,并通过冷链系统运销,实现了鲜果的季产年销,周年供应。采后生理方面,通过对乙烯生物合成和信号传导系统的研究,开发了乙烯作用抑制剂1-甲基环丙烯(1-MCP),新型保鲜剂1-MCP在苹果贮藏上已广泛应用,并探讨了1-MCP对果实风味物质及生理病害和侵染性病害的影响,同时人们在利用分子生物学的技术方法培育耐贮苹果新品种或品系;苹果虎皮病是苹果贮藏后期的主要生理性病害,关于虎皮病的发病机理至今仍是研究热点;苹果气调贮藏是目前贮藏效果最好的贮藏方式,因此各种气调贮藏方法的研究对苹果无公害贮藏保鲜意义重大。

苹果浓缩汁是苹果加工业的主导产品,浓缩苹果汁生产的关键设备包括榨汁机、膜过滤设备、蒸发器和无菌罐装系统,这些设备主要由瑞士、美国、英国、德国、意大利等国生产。苹果其他加工品有果酒、干制、罐头、果酱、果泥和鲜切产品。美国和德国的非果汁加工产品研究较早,技术成熟,自动化程度高。国际倍受到欢迎的苹果加工品主要是发酵苹果汁、苹果醋、苹果果胶、苹果粉等。

苹果渣的深度开发在国内外己取得初步进展,通过深加工可生产果胶、多酚类物质、动物饲料、柠檬酸、苹果白兰地、膳食纤维、酒精、保健食用油等多种产品,从而做到固体废渣的资源化,实现经济效益的最大化。此外,发达国家己将许多先进的生物处理技术应用于果汁废水处理,取得了令人满意的效果。

四、国内苹果产业技术研究最新进展

(一)品种选育

1、2008年注册的苹果品种及优系

2008年通过审定或初审或备案鉴定的品种有:‘凯蜜欧’、‘华玉’、‘岳阳红’、‘岳丰’、‘华兴’、‘红安卡’、‘11-7-38’、‘西-4-9’、‘金世纪’、和‘艳嘎’等品种。

目前,国内总共有40 余个科研院所和大专院校进行苹果育种工作。据不完全统计,现有杂交组合450 余个,杂种实生苗15万株,占地面积1000余亩。从4万株结果的实生苗中选育出优良品系180余个,其中近30个综合农艺性状表现优良的单系进行了区试鉴定。

2、矮化砧育种

我国从1950年开始引进M系苹果矮化砧木以来,国内有关单位分别从果树砧木资源的搜集、评价,砧木育种及育种技术,矮化密植栽培技术,试验基地建设、基因的标记克隆及功能研究、遗传转化等方面开展了大量的研究。发掘出主基因矮化资源扎矮山定子,抗缺铁黄化种质资源小金海棠,无融合生殖种质资源平邑甜茶等。先后培育出S系、SH系、SX系、CX3、GM256等一大批苹果无性系矮化砧木,其中SH6、18、38、40,GM256等已在国内部分地区生产应用。最近几年,国内苹果砧木研究单位分别在以下几方面取得较好研究进展。

利用抗寒耐旱苹果属野生种质资源山定子,采用实生选育方法,初选出一大批抗旱、抗寒、与栽培品种亲和性良好,嫁接品种后早花早果特性突出、连续成花结果能力强、矮化性状明显、综合经济性状优良的砧木优系。并利用其中的部分株系与苹果属其它种进行杂交,筛选一些优良株系。

苹果砧木生物技术育种方面,近年国内几家大专院校相继建立了山定子、小金海棠、八棱海棠、平邑甜茶等主要砧木高效转基因技术体系,已获得一批转矮化、抗病、抗逆等转基因株系。从苹果砧木资源小金海棠中克隆铁高效利用等一些优异基因,并逐渐深入进行基因功能以及基因间相互作用等方面的研究。

(二)苹果整形修剪研究新进展

我国的苹果树形发展,经历自然圆头树形、三大主枝半圆形、纺锤形及开心形等三个时期。目前应用最多的树形是小冠疏层形、自由纺锤形和细长纺锤形、小冠开心形。研究重点放在树形改造、树形评价、树形选择和树形培养等方面。陕西省大力推广大改形、强拉枝,对解决乔化密闭园光照发挥了重要作用。魏钦平等在北京对不同树形的光照分布规律、冠内微域的光分布及叶幕光分布等因素与果实产量、品质间的关系以及果园光截获模型进行了系统研究。国内目前对主干形和开心形树冠内光分布以及光分布与产量的关系研究相对较多。李丙智等以十年生短枝红富士为实验树,研究了间伐、提干和落头三种改形措施对老龄果树的花芽分化、树体结构、光合能力及果实品质的影响。

(三)花果管理

1、授粉技术:在推广应用人工授粉、壁蜂授粉等单项授粉技术基础上,研究集成了壁蜂+人工辅助高效授粉技术。近年从美、日、荷等国引进一批专用苹果授粉树品种资源,并进行了系统生物学、授粉特性研究,筛选出兼具树冠紧凑、成花容易、花量大、花粉多、与多个苹果品种授粉亲和性强、花粉直感效应明显等诸多优点的二个高效授粉树品种;以国光×观赏海棠为亲本进行远缘杂交,选育出2个适于我国栽培条件下应用的苹果高效授粉树品种。

2、疏花疏果技术:研究了在优质高产条件下苹果树体合理负载量指标、果园枝叶参数、疏花定果技术规范。对石硫合剂、西维因、Wilthin/乙烯利、萘乙酸、4,6-二硝基邻甲酚及其钠盐、PDJ、Ethychlozate、NSK-905、MCPB、含Ca化合物、植物油等化学疏除剂的疏花疏果效果、作用机理、应用技术及其对果实品质的影响等进行了研究;成功研制出0-4号苹果疏花剂,并在山西等省中试示范和推广应用。

3、果实套袋技术: 2008年,国家制定了《苹果育果袋国家标准》。

4、霜冻、日烧防控技术研究:在有效研究和集成应用熏烟、喷水、灌溉、地面覆盖等多种防控措施基础上,研制开发了几种新型烟雾剂,比传统烟堆烟量大,防霜效果好;创制了诸如芸苔素481、天达2116等生物、化学制剂,对霜冻危害有很好的防控效果;系统研究了日烧发生的规律、生理机制、主导气象影响因子、日烧发生的温度阈值,创建了日烧预警技术体系,制定了包括增强树势、临界天气喷水或磷酸二氢钾、优质果袋筛选、操作规范等项系统技术在内的防控技术规程。

5、花果管理器械研发:根据现代果园省工、省力、高效生产的要求,相继研制、开发了苹果“授粉器”、“疏花疏果器”、“套袋器”、“摘果器”等高效花果管理器械,大大提高了花果管理的机械化水平和工作效率;研制并开发推广了果园“驱鸟炮”,有效控制了果园鸟害。

(四)苹果病害研究

目前,我国苹果上的真菌病害主要是苹果腐烂病、苹果轮纹病和早期落叶病。套袋技术的应用有效的降低了果实病害的发生,但是枝干上的轮纹病较以前有明显的上升。今年6~7月份,国立耘对苹果树枝干轮纹病发生和防治情况进行了调查,结果显示,调查的所有苹果树总体发病率达77.6%

苹果病毒病的研究,目前国内已报道的苹果病毒有5种,分别是苹果花叶病毒、苹果褪绿叶斑病毒、苹果茎沟病毒、苹果茎痘病毒和苹果锈果类病毒。其中,苹果茎沟病毒和苹果锈果类病毒被列为检疫对象,目前主要针对这五种病毒,国内主要围绕苹果病毒的检测方法和病毒基因序列分析进行研究,建立了RT-PCR和血清学检测方法,获得了一些分离物的全序列或部分序列,针对梨树上的可侵染苹果的2种病毒的分子变异进行了分析,简单描述了苹果病毒病的为害现状和防治措施。郑银英等研究了来源于桃和苹果的苹果褪绿叶斑病毒的部分分子生物学特性并对外壳蛋白进行了原核表达。

(五)我国综合果品生产情况

2008年我国各苹果主产区都从事与该方向的研究与推广。现代苹果产业技术项目编辑出版了“世界果品综合生产(IFP)制度”,初步建立了适合于我国黄土高原地区苹果综合生产(IFP)制度方案,西安果友协会制定了IFP果品商标。IFP目前正在全国进行试点推广,为了能建立起适合我国应用和发展的IFP苹果生产制度,提高我国苹果生产质量,保护生态环境和人类健康,IFP技术体系仍需开展相关的研究,认证监测和组织管理等仍需要继续完善。

(六)苹果栽培模式

西北农林科技大学经过多年的研究,2008年提出国际苹果矮砧密植集约高效的栽培模式,农业部在陕西召开全国66个苹果重点基地县技术人员大会,现场观摩了这一技术。

1、应用矮化砧木。矮化砧木应根据品种和当地肥水条件选择M26、M9优系、SH系和小金海棠优系等。

2、采用宽行密植。不同的地区和整形方式,有不同的栽植密度,一般株行距为1.2~2.0×3.5~4.0 m。

3、选用大苗建园。矮砧密植园适宜培养高纺锤形,利用三年生大苗建园,苗木基部干径1.0~1.3 cm,苗干 150 cm,在适当部位有6~9个分枝,第一分枝距地面不少于70 cm。

4、设立立架栽培。即顺行设立水泥柱,拉4道铁丝,树干固定在铁丝上。立架可以克服矮化砧固地性差的缺点,同时可以实现立体结果,提高产量和品质。

5、高纺锤形整形与下垂枝修剪。高纺锤形树高3.0~3.5 m,冠幅0.8~1.2 m,中心干强壮,在中心干上直接着生角度下垂的结果枝。

本技术适宜有灌溉条件或降雨量较为充分、能满足矮化苹果生长需要的区域。本技术在旱塬苹果栽培区域应谨慎采用,须经试验示范方可推广。

(七)国内采后处理和贮藏加工

我国贮藏能力只为20%左右,且先进的贮藏方式所占比例少,更没有完整的冷链流通系统,主要是缺乏冷藏运输工具。在商品化处理和贮运方面,适于国际目标市场的技术研究也亟待加强。研究适合我国国情的贮藏方式,如微型冷库、微孔塑料袋包装、强制通风预冷,1-MCP的应用以及鲜切苹果加工。

浓缩汁是我国苹果加工的拳头产品,质量相对比较稳定,但果渣及其废水问题成为行业产业链制约因素。目前国内研究正在针对制汁品种特性及加工适应性,表面臭氧水杀菌清洗效果,农残快速检测技术,果胶、膳食纤维、多酚类分离方法筛选,籽油冷榨工艺条件筛选,干装罐头、果泥,苹果渣饲料蛋白开发研究,果汁生产节水及废水处理工艺改进和果渣干燥节能等开展研究。

五、全国苹果研究人员情况、研发立项情况、研发设施和设备情况分析

(一)研发队伍

据初步统计,全国18个省(市、区)70多个单位从事苹果研发工作,其中省级以上高等院校和科研单位43个,地市级单位27个。全国专职或兼职从事苹果研发工作副高以上职称或硕士以上学位的苹果科技人员约383人(专职人员占30%左右),正高职称153人,副高184人,40岁以下的约占33%,硕士学位以上的约占61%。从事遗传育种和栽培管理等产前、产中的约占89.3%,产后的10.7%。 75%研究力量(284人)集中在陕西、山东、辽宁、北京、河北、河南、山西、甘肃8省市的2所国家级果树研究所、8所大学和8个省省级科研单位。与我国苹果主要集中栽培于渤海湾(包括鲁、冀、辽、京、津)和西北黄土高原(包括陕、甘、晋、宁、青) 相一致。

 

省份

钾肥施用量

样本数

省市

总人数

专职苹果栽培与生理

专职苹果育种与生物技术

果树兼苹果栽培与生理

果树兼苹果育种与生物技术

其它

陕西

73

21

6

12

 

34

辽宁

49

12

9

13

3

12

北京

34

4

2

10

5

13

山东

35

7

4

7

8

9

河南

31

3

3

8

4

13

河北

31

10

4

5

4

8

甘肃

27

4

2

 

 

21

新疆

26

 

 

21

5

 

江苏

19

 

 

16

3

 

宁夏

14

5

 

5

3

1

四川

14

 

 

7

7

 

山西

13

1

6

1

3

2

黑龙江

6

 

 

 

4

2

湖北

6

4

2

 

 

 

吉林

5

1

4

 

 

 

合计

383

72

42

105

49

115

100

18.74

10.97

27.42

12.79

30.0

(二)研发项目

近十年来,全国省级以上苹果科技项目约有515项,总经费1.76亿元,副高以上职称或硕士以上学位的苹果科技人员年人均4.8万元,其中,中央财政约投入约占54%,地方财政投入约占46%;遗传育种类项目约占36%,产中管理类项目约占52%。2008年与苹果有关的项目有:国家自然基金3项,国家支撑计划1项,农业部公益性行业专项2项,农业部948重大滚动项目1项,948面上项目1项,农业部跨越计划1项,以及农业部现代苹果产业技术体系和各省市攻关项目等,到位经费5000多万元。

(三)研发基地:

据初步统计,目前苹果研发可利用的全国省级以上研发基地约有70个,总投资3.76亿多元,其中,育种和栽培类基地数约占41%。总投资3.76亿多元,其中,育种和栽培类基地数约占41%。

 (四)研发设备:

目前全国苹果研发可利用的10万元以上的仪器设备约320多台(套),总价值约7000万元

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