张宗勤,李满良,唐爱东,宋有来,雷文英
(1. 西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌 712100;2. 渭南老富农作物健康栽培中心,陕西渭南 714000; 3.合阳县添缘现代农业有限责任公司,陕西合阳 715302;4. 扶风县晶品葡萄种植专业合作社,陕西扶风 722299; 5.四川国沃生物科技有限公司,四川绵阳 621013)
葡萄是世界第二大果树,我国葡萄栽培面积已超过80万 hm2,对满足人民日益增长的物质消费需求,对果农增收致富具有重要作用。然而,整体而言,我国葡萄产业还存在诸多问题。葡萄栽培管理技术与生产标准化程度总体仍较低,许多产区仍未建立统一规范的生产操作技术规程或产品标准,果品质量均一性差,优质标准化栽培理念尚未在广大葡萄种植者中普及,群众盲目追求产量,导致葡萄成熟期延后、着色不均或着色差、含糖量不高、口味较淡等,致使产品质量参差不齐、市场竞争力差、售价低等问题突出[1]。
生产中农药、化肥和植物生长调节剂的不合理使用现象突出。果农为了追求高产,大量使用化肥,结果使得土壤肥力与有机质下降,土壤酸化、板结严重;病虫害预防为主,综合防控,科学绿色防控的理念未得到很好执行,往往是没病不防,有病乱打药;为迎合消费者喜欢果粒大、外观美的特点,在生产中使用植物生长调节剂过度调控果实生长发育及成熟,极易造成葡萄农残超标[1]。
作物健康栽培概念的提出是基于非健康的现实状况。目前有关健康栽培研究多关注的是健康植保,即生产中使用高效、低毒、低残留农药防治病虫害[2];其实健康栽培包含内容更广[3],如产品健康、植株健康、根系健康、土壤健康、植保健康、环境健康与流通健康等。健康栽培的目标应该是果农健康、顾客健康;健康栽培的结果应该是果品健康、产业健康与稳定发展。
纵观国内葡萄市场与产业,对我国目前葡萄产业的整体判断是不缺葡萄,而是缺优质葡萄!我国葡萄产业已经进入转型升级阶段,葡萄生产需要实现由数量规模扩张型向质量效益提升型转变,由农药化肥大量不合理使用向有机健康栽培转变,由精细化栽培管理向精简化转变,由省钱向省力、省工转变,由单纯卖力气向依靠科技与资金助力转变,由分散经营向小规模化经营转变,由单一注重葡萄地上部(枝叶花果)管理向兼顾注重植株地下部(根系)及地上部器官生长发育转变。最终实现产品优质化,生产技术省力精简化,经营上组织化,服务配套化。本文是在充分肯定健康植保的基础上,论述健康栽培需要从产前、产中、产后不同阶段采取多方面措施,探讨对现有丰产园适宜示范推广的配套技术。
农产品质量与安全问题已成为制约现阶段农业持续高效发展的瓶颈,成为人们关注的焦点[4]。许多葡萄生产基地经多年种植后普遍出现了增肥不增产、用药不治病的尴尬局面,生产成本增加,利润递减,农民收益降低。农药与化肥的不合理使用引发土壤生产力下降,蔬果生产的生态环境日趋恶化,农产品污染。调查发现,我国干旱半干旱地区多数葡萄园的土壤有机质含量不足1%,许多地区的土壤有机质甚至不足0.3%,严重低于葡萄需要的有机质水平。目前生产上出现的许多问题,归结起来主要是由于土壤不良或恶化造成的。配肥、培地、优根、壮树成为葡萄栽培的必由之路。创制和应用植物源物质或生物活性物质,修复退化土壤,改善土壤质量,以培育优良根系,提升葡萄水分与营养的吸收水平,提高抗逆能力,可为持续生产提供基础保障。
1.1.1 正确施用优质有机肥
健康土壤指有机质含量较高、根际微生物丰富而且活力较高、土壤物理化学性质优良。有机肥有很多的优点,可以保障供应葡萄生长发育所需几乎全面营养,长效稳定肥效,使土壤中吸附固定的磷、钾、镁、钙等营养元素的充分释放而利于果树吸收利用,减少土壤吸附固定水溶性磷、镁、铁等营养元素,防止土壤板结等。
有机肥种类繁多,经科学腐熟的动植物残体都是良好的有机肥,直接施入葡萄园土壤,可为葡萄树提供养分,改良土壤理化性状[5]。然而,群众采用原始方法堆沤的农家肥往往腐熟度差、腐熟周期偏长、不能够保证杀死有害病菌及虫卵。2015年国家就治理农业污染提出“一控、两减、三基本”方略,各地实践已总结出许多成功经验,基本是以秸秆利用为依托、以草食畜牧业为突破、以能源沼气为辅助的生态循环农业发展模式,基本实现自然降水高效利用,化肥、农药施用总量显著减少,农业废弃物基本实现资源化利用或无害化处理;关停小型养殖场及有机肥加工厂,鼓励大型规模以上龙头企业生产有机肥,产品必须符合NY 525—2012农业部有机肥部级标准,有机质45%、氮磷钾5%,或符合NY 884—2012农业部生物有机肥标准,要求有效生物菌0.2亿/g、有机质40%等。施用符合国家标准的商品有机肥或生物菌肥,可有力地保障农业生产。国内葡萄生产优秀企业与园区实践业已证明,他们均较多量的使用了腐熟有机肥。针对目前土壤肥力及有机肥供应状况,提倡每年每667 m2施用腐熟有机肥1~5 m3。增施有机肥会大大改善土壤健康状态,减少化肥用量,从而实现葡萄生产肥料投资不增加,效果效益大提升。
1.1.2 生草培肥土壤
作物生长需要良好的土壤结构,土壤有机质是形成优良土壤结构的重要物质,并可大大增强土壤保水能力。生草栽培是提高葡萄园土壤有机质含量的重要方法之一。草将光能、水、汽和土壤矿物通过一系列的生物过程转化为有机物质,返还于土壤,腐解矿化后可改善土壤理化性状。土壤有机质本身是一个养分库,有机质表面的各种负电荷基团是土壤保肥能力的基础,有机质从2%降低到1.5%,土壤的保肥能力将下降14%。白三叶草是生草栽培常用的草种,叶庆香等[5]在猕猴桃园人工种白三叶草第5年后土壤有机质含量超过5%,全氮、全磷、全钾均呈恢复性增长态势,且0~40 cm土层的水解氮、速效磷及速效钾含量也呈升高态势;另外,生草栽培还可通过活化土壤中的有机态氮、有机态磷、有机态钾,提高果树对氮、磷、钾营养元素的吸收利用率。刘亚柏[6]研究指出,适合于句容葡萄园种植的草种有苜蓿、三叶草、鼠茅草、大巢菜、绿豆、黑麦草等。不同草品种所需养分与葡萄不同,种草有利于果园土壤养分平衡,在一定程度上保证葡萄的产量与品质,为葡萄产业持续稳定发展打下基础。豆科植物由于其固氮能力,不是消耗性草种,常常作为人工生草栽培的优选。值得注意的是,果园生草不是杂草丛生,也不是全园生草,一般葡萄植株树盘50~100 cm不生草,可采用地膜、地布覆盖或干草覆盖。
1.1.3 秸秆还田
采用免耕、合理的间作和轮作能够较好地维持土壤理化性质,减少土壤的盐分积累,维持微生物的数量和多样性,为微生物生存提供碳氮源,减少植物发病率,促进其生长[6]。葡萄作为多年生果树不宜间作与轮作栽培。与清耕法相比较,果园生草与秸秆还田值得提倡。我国是农业大国,大约年产生作物秸秆8.1亿 t(其中麦、稻秸秆约占55%,达4.5亿多 t)、绿肥0.9亿 t、人畜禽粪便40.2亿 t,必须当做废物处理。葡萄园可以就近利用麦、稻等作物秸秆及本园产生的废枝叶等,适当粉碎后全园覆盖或按照有机肥生产模式堆沤发酵后利用,能有效保持土壤湿度、防止土壤板结,增强土壤肥力。但在还田时应加施化学氮肥,避免微生物与作物争氮[7],增施有益微生物菌剂或微生物菌肥,加速秸秆腐熟,并抑制有害杂菌,保持土壤微生态平衡。
1.1.4 改善施肥结构与方式
有机或绿色食品生产就是健康栽培。但强调有机栽培,不能够完全排除其他肥料的施入。应该打破过去跟风施肥的习惯,按照养分平衡原则,改变以往重氮轻磷钾、重化肥轻有机肥、重大量元素肥而轻中微量元素肥料的不良习惯,根据葡萄园土壤肥力及葡萄不同生长阶段需肥要求,精准配肥,按需施肥。在施肥方式上可以采用穴施、沟施、冲施或水肥一体化等方式,充分考虑提高肥料的利用率,并避免肥料污染[6,8]。可有选择性的施用小分子碳肥、土壤调理剂、生物菌、腐殖酸、黄腐酸等,这类肥料近年来在葡萄根腐病防治、平衡营养、树势恢复、缓解黄化等方面效果明显,宜推广应用。
葡萄园土壤健康可以有效的保障葡萄根系健康,健康的根系有利于地上部茎、叶、花、果实的生长与发育,植株地上部的健康反过来又有利于葡萄根系的生长。采用增叶、控产、限穗、综防四项技术,可以调控植株地上部与地下部器官的生长平衡。
1.2.1 合理树形
整形修剪能够平衡树体的营养生长和生殖生长,适宜的葡萄架式和树形有利于提高葡萄果实的产量和品质,便于田间管理。北方地区采用“厂”字形、“Y”型架,南方地区采用高、宽、稀、垂的“飞鸟”型架或水平棚架,可使萌芽整齐,葡萄结果位置一致,简化树形培养,提高新梢着生部位,增加结果枝组,缓解树势旺长,通风透光,提升田间管理水平,降低侵染性病害发生与流行风险,有利于提高葡萄品质,增加种植者收入[9]。
1.2.2 增叶
葡萄的产量形成与品种、树形、肥水及病虫害控制等有关。近年来,有果农采用花穗上6叶摘心,夏芽副梢全部抹除的“一刀切”方法,甚至有人在花穗上1叶掐尖,美其名曰简化技术,其实这是违背科学规律的。绿色叶片是植物光合器官,足够的健康叶片,合理的叶果比,充分接受并利用太阳能才能够有效产出。一般认为,1穗葡萄(1 kg)需要1 m2健康叶面积,对于巨峰系品种,正常叶片中等大小,每穗葡萄大约需要40片叶,‘红地球’葡萄约需要50片叶。如何保留足够多叶片呢?一般花穗以下夏芽副梢抹除,花穗以上每个夏芽副梢可适当留1~3片叶摘心,顶芽副梢留2~4叶反复摘心。留1叶摘心的可将顶芽与腋芽一次性掐除(绝后摘心),这样增加了叶片数量,工作量并不会较大增加。
1.2.3 限穗控产
果穗大小决定商品性与商品率,单位面积产量决定成熟期与果实品质。萌芽期及时抹芽,每节位留1健壮芽,新梢长20~40 cm适时引缚绑蔓,使枝梢均匀分布。每667m2留2000~3000枝条,每果枝留1穗果,花前1周内疏花,花后1周(生理落果后)疏果,穗长达到20 cm时掐穗尖,每穗50~120粒,根据品种特性不同而异,花后30 d左右再次疏果并套袋。控制果实成熟时穗重,早熟品种500 g、中熟品种800 g、晚熟品种1000 g左右。就‘红地球’而言,每667m2留2500枝条,每果枝留1穗果,花前1周内疏花,花后1周疏果,穗长达到20 cm时掐穗尖,每穗50~70粒,花后30 d左右再次疏果并套袋,成熟时穗重1 kg,每667m2产量2500 kg。
1.2.4 综防
病虫害防治坚持预防为主,综合防治的方针。尊重自然,按照生态学观点,不是要彻底干净消灭病虫,而是把病虫害控制在允许水平以下。可以采用以避雨栽培为主的设施栽培。技术上建好三道防线:通过苗木与果品流通环节的植物检疫阻断检疫性病虫源;通过农业、物理、机械、生物学方法以及保护性化学药剂的使用,保持园田卫生、植株健康,减少病虫害的发生与发展;在环境条件适宜病虫害发生流行前及时采取药物控制。若等到病虫害大发生后再治疗,实为救灾,这样事倍功半,得不偿失,效果极差。
病虫害除黑痘病、白粉病、霜霉病、灰霉病等侵染性病害,绿盲蝽、蚜虫、红蜘蛛、蚧壳虫等虫害外,缺素与营养过剩,干旱与涝渍等为生理性病害,日灼、气灼、冻害、风干、雪灾等为自然损害,还有人为伤害如药害、机械损伤、不按照葡萄生长发育规律管理的强剪、饥饿与干渴等[10],都可以提前预防与减少或避免。愿葡萄科技与植保专业人员不要仅仅停留在做救死扶伤的医生层面,要多研究与推广预防医学,养生保健,要能够成为果农种植葡萄的引路人。
除栽培技术符合葡萄生长发育规律,适应当地环境条件之外,在生产的配套条件方面也需要为健康栽培提供保障。
只有技术精简化,易操作,组合集成配套完善,才便于推广并实施,才有利于降本增效。人员素质的差异性决定人工操作结果的巨大不同与不可控,人工工资的提高导致人力成本增加,因此,生产上宜适度规模化,环境条件(设施)控制智能化,主要作物操作机械化,管理标准化。能够用机械的农事尽量使用农机,在肥水管理方面,可推广水肥一体化、关键时期施肥,配方施肥,树冠投影线外围肥水,分根区交替灌溉等技术。抹芽定枝、疏花疏果、掐卷须、绑蔓、套袋与采收等操作依靠有技术、有情怀、有责任心的熟练工作人员操作。
我国耕地较少,发展果树不宜与粮食争地。通过设施栽培、根域限制栽培、节水灌溉与水肥一体化等手段,可以不占用基本农田而发展葡萄种植[10];采用设施栽培可以有效规避自然风险,并有利于技术措施的落实。近年来,我国南方地区广泛采用的避雨栽培技术,使得本为北方果树的葡萄在南方大面积种植。北方地区适当应用设施可以有效规避晚霜冻、倒春寒、连阴雨等,可大幅度提高葡萄种植水平,提高产品质量,提高经济收益。归纳起来,生产过程的健康栽培措施可以概括为省工、配套、设施、提质。
我国虽然是世界葡萄生产大国,但远不是生产强国。葡萄生产中还存在不少问题,葡萄的健康栽培和果品安全问题让人担忧。怎样使我国从葡萄生产大国向强国转变,并加快缩短这个转变过程是今后的主要工作目标[11]。
刘明池[4]提出健康栽培的概念,并解释了其理论依据在于栽培作物是农业生态系统的组成部分,是该系统的主体。但在生产中,广大果农仍然多局限在健康植保的范畴,即仅局限于虫害、侵染性病害控制的范畴,未充分考虑到植株的健康生长与发育[2,4,12]。病虫害的绿色防控仅仅是葡萄健康栽培的一部分。葡萄健康应包括果品健康、消费者食用后健康。常言“吃葡萄不吐葡萄皮”,是因为果皮是葡萄的重要组成部分,含有大量营养物质,尤其是果皮中的多酚、花青素,白藜芦醇多是肿瘤的化学预防剂,可降低血小板聚集,预防和治疗动脉粥样硬化、心脑血管疾病。可见,葡萄栽培健康首先应该是植株健康,生产过程健康,果农健康,同时对环境友好。我们要积极响应国家化肥、农药零增长的号召,让人们吃上安全健康的食品。首先需要创造健康的土壤环境,其次配合一系列的健康栽培方法。
就葡萄产业而言,市场引领、销售带动、技术为支撑、产品质量是关键。就葡萄生产栽培而言,品种、苗木是基础,土肥水及栽培基本条件(设施、交通等)也是基础;还要通过系列配套技术调节好葡萄营养生长与生殖生长的平衡、调节好植株地上部与地下部器官生长发育的平衡,有效防治病虫害的发生与发展作为保障。基于此,目前葡萄健康栽培需要抓住两个基础工作,推广系列实用技术。(1)两个基础工作,一是提高土壤有机质含量;二是扩大设施栽培面积。通过设施栽培,避雨栽培,尤其是具有智能开窗调控温度、湿度功能的连栋式塑料大棚,增强葡萄对暴雨、连阴雨等自然灾害的抵抗能力,改善葡萄栽培的小环境,减少农药使用量,从而生产安全优质葡萄。(2)系列实用技术,包括推广绿色食品、有机食品规范化栽培技术、专业套袋技术、节水灌溉与水肥一体化技术等[13]。从而实现采取综合营养措施,地下养根,地上培养健壮树体,从根本上提高树体自身健康能力[14]。改变用肥结构与施肥方式,培育健康土壤生态系统,同时,可采用生草栽培、秸秆利用是健康土壤培育最有效的可持续、生态学方法,也是健康土壤培育行之有效的方向[6]。
健康栽培需要全面、全程管理[1,15-16]。按照葡萄生物生态学特性管理。萌芽前后至开花期,水分供应充足;坐果期进行适度水分胁迫,控制好胁迫程度;幼果发育期,水分供应充足,胁迫程度以维持新梢梢尖呈直立状态生长为宜;浆果转色至成熟期,进行适度水分胁迫[17]。
每一位葡萄产业人需要敬畏自然、敬畏科学,沉下心,种好葡萄,尊重每一株葡萄树的自然属性。逐步实现葡萄栽培管理标准化、机械化、智能化,栽培管理上,由传统种植向信息化、智能化、省力化、机械化(埋土防寒、翻地除草、施肥、打药等)、设施化方向的转变,使葡萄整形修剪、土肥水和花果管理技术等均按制定的各种技术规程或规范进行操作,由高产高效向优质、绿色、高效方向的发展[1]。努力让葡萄生产不再落后,让葡萄园更加美丽,让葡萄果农无比幸福。概括而言,目前葡萄产业转型升级、或可持续发展、或栽培增效的主要抓手就是健康栽培,具体措施可概括为16个字:配肥、培地、优根、壮树、增叶、控产、限穗、综防,省工、配套、设施、提质。