王 锐,王根宪,封斌奎,董兆斌,乔如柏
(1.陕西省林业技术推广总站, 西安 710082;2.洛南县盛大农副产品发展有限公司,陕西 洛南 726103;3.陕西大统生态产业开发有限公司, 西安 710065)
美国是世界核桃生产大国,核桃种植面积约为11万公顷,占世界总种植面积7.8%。美国99%的核桃面积集中分布于加利福尼亚州中部萨克拉门托河(Sao ramento)流域的圣金(Sanjoaquin)谷地和萨克拉门托河谷宽约70 km、长约200 km的中央谷地,也就是人们所熟知的“核桃谷”。
中央谷地的北部属于地中海热带气候,南部属于地中海草原气候,再往南靠近贝克斯菲尔德的地域属于低纬度沙漠气候。中央谷气候总特点是夏季干旱少雨,冬季湿润寒冷。夏天白天温度接近38 ℃,夜晚温度降到22 ℃左右,昼夜温差较大;雨季是10月到次年4月。深厚肥沃的土壤、温和的气候、良好的灌溉条件等因素为核桃产业发展提供了非常理想的条件[1]。
近年来,美国的核桃产量稳步增长,全国核桃总产量约为55万吨,而加州核桃产量约为50万吨,占全美90%左右。产量的增加与种植面积扩大、高产良种及其栽培新技术的推广、经营管理水平的提高有关。同时,美国还是全世界带壳核桃出口量最大的国家,现在每年出口量约为23万吨,占世界核桃总出口量50%左右,主要出口目的地是中国大陆、中国香港、德国、韩国、西班牙和土耳其等国家和地区。
美国加州核桃生产全部采用良种建园,其主栽品种以“强特勒”“霍华德”和“图莱尔”为主,近年来少量栽培有“红仁核桃”[2-3]。其砧木品种主要有函兹核桃、黑核桃以及杂交品种奇异核桃。
“强特勒”是加州乃至全美国栽培面积最大的品种,其推广面积约占美国核桃总面积的3/4以上。其特点是核仁颜色浅、结果早、丰产,与发芽迟的“弗兰克蒂”相比,它的发芽期中等,属于采收期较迟的品种。
“霍华德”在加州北部栽植面积占有很大比例,约占加州核桃栽培面积8%左右。与“强特勒”相比,它的发芽期中等,成熟期稍早,核仁稍大但是颜色发黑,生长势弱于“强特勒”,但产量高。
“图莱尔”与“强特勒”相比,发芽期中等,栽培面积约占加州核桃栽培面积的12.6%。其生长势很强,幼树早实、产量高,不适合密植。
“红仁核桃”由加州大学研究人员于1978年采用“霍华德”和法国品种“RA1088”杂交培育而成,核仁皮红色,核仁饱满,但较小,发芽和开花期与“强特勒”相差不大,但收获期提前一星期。目前在美国栽培仅500 hm2,产量很少,市场供不应求。
式(7)中,eo1,eo2=z2-x2,eo3=z3-x3为系统观测误差变量;z1,z2,z3 为扩张状态观测器的状态变量;k1,k2,k3为扩张状态观测器增益;非线性函数fal(g)具有如下形式:
在美国加州,核桃栽植地几乎全是选择土层深厚、肥沃、排水良好的平地。栽植密度一般是株距5~6 m,行距8~10 m,不间作套种;全部采用机械化耕作,很少修剪或不修剪,修剪时采用机械化作业,以降低劳动力成本。全部核桃园根据需要进行灌溉和施肥,基本全采用半自动灌溉系统和少量多次灌溉方式,以避免漫灌引发根系快速扩张和根腐病,减少劳动力投入和水资源浪费。同时,通过叶片、土壤中营养分析和可见缺素症状决定是否施肥、施肥种类和施肥量,并结合灌水时同时施入,实现了肥水一体化。
美国加州所有商业化核桃园,都是采用机械化采收、运输,并进行快速脱皮、清洗、烘干一体化粗加工。采收时利用机械振荡器把核桃树果实震落地面并集中于行间,再利用机械将果实收集、装车,运至加工厂进行脱青皮和烘干。为保证核桃质量,尽量减少核桃在果园地面停留时间。果实机械脱除青皮后烘干至含水量低于8%,再在加工车间清洗、消毒、包装,以带壳形式或以核仁形式销售。
美国核桃99%集中在加州。园地地势平坦,气候适宜,土壤肥沃,排灌便利。美国共有5 300家核桃种植农场和55家加工营销商,60%的核桃面积由600多家农场主经营,一般一个农场主经营33~66 hm2,绝大多为家族经营,园主世袭,世代相传专业化生产。近几年,新购土地或租赁土地发展起来的核桃园,其园主一般都具有高学历,有些还是农学、园艺等专业博士,专业化生产水平较高。
目前,美国核桃主栽品种“强特勒(chandler)”“霍华德”“图莱尔(Tulare)”栽植面积约占总面积90%以上,其中“强特勒”约占全美核桃面积65%以上,“哈特利”“维纳”“希尔”“福兰克蒂”“红仁核桃”等其他品种栽培面积很小,仅占总面积5%~10%。
栽植苗木均为专业苗木公司生产的2 a生良种嫁接大苗,纯度100%,砧木全为抗性强、根系发达的奇异核桃或函兹核桃,苗高3 m以上,嫁接口直径2.5 cm以上。
核桃园植株多以“品字形”和“正方形”布设,株行距较大,一般行距8~10 m,株距5~6 m,每8行设置1行授粉树。既便于机械化作业,更有利于通风透光。
定干高度为1.5~2.0 m,3 a内人工定干、修剪,树形为开心形或主干分层形。成龄树修剪以隔行隔年机械修剪为主,人工修剪为辅。修剪下的枝条及枯枝落叶就地机械粉碎、堆肥。
建园后在树下立即布设灌溉系统,采用滴灌、渗灌,少量多次的灌溉方式,补充土壤水分。结合灌溉施用易于溶解的肥料,达到水肥一体化。依据叶片、土壤中营养分析和可见缺素症状决定施肥量和种类。常用氮、磷、锌肥,氮肥在春季或春季到仲夏灌溉前多次施入;磷肥和锌肥主要根据土壤类型而定;秋末冬初大量施入经腐熟的农家肥及腐殖质。
加州核桃病害主要有疫病、黑线病等,虫害主要有苹果小卷蛾、核桃斑蚜、核桃园盾蚧、梨园盾蚧等。病害采取以奇异核桃和函兹核桃等抗病能力强的品种做砧木、用溴甲烷进行土壤消毒防治、清除感病株、在发芽时喷铜制剂等进行防治;虫害采用及时摘除干瘪坏果、喷洒杀虫剂、利用保护天敌或在树上悬挂性诱剂干扰交尾产卵等方法进行防治。
美国核桃园达到充分成熟后采用机械化采收,采收期在10月。采收前5~10 d喷乙烯利催熟,之后采用机械振落、收集、运输和粗加工,一般整个过程在24~48 d内完成。
美国核桃建园从整地、挖坑、定植开始,到土壤管理、灌溉、修剪、喷药,再到采收、脱皮、烘干和加工,每个环节都采取机械化作业,保障了核桃园集约管理和果品质量。一般种植园单位面积年产值可达9.0万~10.5万元·hm-2,高产园可达15.0万元·hm-2,扣除成本,毛利润达到4.5万~9.0万元·hm-2,实现高产、优质、高效。
陕西省核桃栽植面积(762.9×103hm2)位居全国第二,核桃产业是仅次于苹果的第二大农果业,也是涉及农户最多的果业。商洛是陕西省核桃产业重点市,发展核桃产业对于促进区域经济发展和林农脱贫致富意义十分重大。与美国核桃产业发展水平相比,我国及陕西省仍有较大差距,目前美国核桃平均年单产4.95 t·hm-2,陕西省核桃年产量28.83万吨,按照70%面积投产计算,平均年单产0.54 t·hm-2,仅为美国的10.8%。
与美国核桃产业相比较分析,陕西省核桃产业存在六个主要问题:区域主栽品种混杂,没有实现一园一品;栽植密度过大,影响通风透光和机械化耕作;林下间作套种作物种类及品种混乱,影响了核桃树体生长;区域布置不尽科学,渭北和秦巴山区核桃晚霜和早春冻害时有发生,造成区域性连年减产或绝收;低产园面积占比大,管理投入不足、措施不到位,产量低而不稳;产品竞争力差,由于核桃品种混杂,良莠不齐,加之采后加工处理工艺落后,核桃粗加工不成规模,精深加工能力不足,致使一些核桃仁变色、变质,商品性状差,货架寿命短[4],在国内、国际市场逐步失去竞争力,售价低、出口受阻。
3.2.1 以现有核桃园科科学管理为重点,实现核桃产业提质增效 通过加强现有核桃园的经营管理,不断提高单产和经济效益。具体措施为:对品种不纯或实生苗核桃幼园,嫁接改良为品种纯正的良种核桃园;对低产核桃园,采取中耕除草、水肥管理、整形修剪、病虫害防治等对症措施,尽快恢复树势,并坚持集约经营、科学管理,达到丰产、稳产;结合园地改造,通过高接换优等方法,实现一园一品,大幅提升主栽品种栽培面积。
3.2.2 适当控制新建核桃园规模,实现高质量高标准建园 新建核桃园既要选择土层深厚、立地条件较好且有灌溉条件的地段,还要选择适宜当地栽植环境和生产条件的核桃良种,采取一园(核桃园)一品(一个品种,授粉树除外);适当降低密度,控制不超过330株·hm-2,株行距5 m×6 m,甚至更大;定干高度不低于1.5 m,以方便机械化作业;间作套种要选择利于增加土壤肥力的豆科农作物或绿肥,留足通风营养带。
3.2.3 提高核桃园管理水平 树体管理,若密度适宜,应轻剪;密度较大,应以调整密度为主;土壤管理,要确保核桃园常年土壤疏松无杂草,施足肥,有条件者适时灌水,逐步实现肥水一体化;病虫防治,主要通过强化园地卫生和树体抗性,以避免病虫发生,如确需防治,尽量采取无公害防控措施。参照美国经验,逐步示范和推广施肥、灌水、修剪、采收及采收后处理等全程机械化,以提高科学化与规范化园地管理水平、果品单产及质量和产业经济效益。
3.2.4 强化核桃产品销售与加工,提升核桃产业整体效益 采购引进先进的核桃采收机械和一体化加工机械,逐步实现全省核桃采收和脱青皮、清洗、分级、烘干等全程机械化,不断提高产品质量;按照全省统一的产品质量等级标准,实行按品种分级包装,使核桃产品达到一定区域统一规格;支持行业龙头企业、协会组织等开展核桃生产、加工与销售,在全省不同区域建立核桃集散市场3~5个,实现生产、加工与销售的无缝对接。
3.2.5 推进核桃园流转 鼓励和引导企业、国有林场、经济合作组织、专业大户等多种经济实体,依法流转核桃园,进行规模化经营,从根本上解决传统分户经营规模小、技术推广难、坚果品质难以提升、经济效益低等问题。
图2 美国加州成龄核桃园生长及结果情况