王贵平,薛晓敏,王金政
(山东省果树研究所,山东 泰安271000)
果实套袋是改善果实外观品质、提高优质果率、降低病害发生、保障果品质量安全的关键措施。果实套袋技术的普及应用,对提高我国苹果品质和市场竞争力,增加果农收入发挥了重要作用。但经过多年生产实践后发现,果实套袋存在一些问题,如用工量大、生产成本高等[1,2],生理病害如日灼、斑点、裂口、苦豆病加重,果实口感和风味变差[3~7]。近几年,随着我国城镇化建设的推进,以及老龄化人口增加和劳动力由农村向城市转移,这些问题变得更加突出。今后套袋技术应用如何、发展趋势怎样,引起了广大科技工作者思考。对我国苹果套袋技术的发展历史、应用现状以及优缺点进行阐述,并就发展趋势和应用注意事项等进行分析,以期为苹果生产中科学、合理地应用果实套袋技术提供参考。
我国果品套袋技术应用历史悠久,有资料记载,几百年前徽州人就在雪梨上用桐油纸袋进行套袋。苹果套袋最早开始于日本,距今有100 a左右的历史。我国的苹果套袋技术应用始于解放前,为防止苹果食心虫等虫害,烟台果农用报纸袋或书纸袋套住果实,效果显著。随着科技的发展,食心虫等虫害得到了有效防治,之后一段时间套袋技术一度终止;后来,南方部分果农为了防治果实锈病,又将套袋技术提上日程,就又开始了苹果套袋生产。20世纪80~90年代,引进、吸收和消化日本套袋技术,并加以创新,我国果实套袋技术快速发展,研究不断深入,尤其是在国家设立专门补贴后,山东、陕西等重要苹果产区大面积推广应用苹果套袋栽培技术,果实套袋一度成为生产无公害优质果品的重要措施[8~13]。
苹果套袋栽培时效性、季节性强,而且套袋技术繁杂、工作量大,对人员能力要求较高,雇人成本逐步攀升[14]。随着时代变迁,尤其近几年农村劳动力老龄化现象严重,土地日益向种地大户流转,果实套袋栽培的缺陷日趋明显,苹果套袋技术面临尴尬局面。
20世纪90年代以后,我国引进日本套袋技术,包括纸张和果袋机,在消化和吸收日本经验的同时并进行创新,解决了限制我国套袋技术发展的纸张和机器问题,自此,苹果套袋技术在我国得到了大力推广和应用,并取得了显著的经济效益[8]。目前,果实套袋技术仍然是我国苹果主产区中、晚熟品种普遍采用的栽培技术。
2.1.1 双层纸袋双层纸袋是我国苹果产区应用最广泛的果袋类型,尤其在山东的胶东半岛和泰沂山区以及陕西的渭北高原区应用规模较大,但成本较高。其在富士系上应用,生产优质高档果品优势显著,果品更受高端市场和国外人士的青睐[15]。
2.1.2 单层纸袋单层纸袋规格较多、成本较低,主要应用于非红色品种。
2.1.3 塑膜袋塑膜袋是我国广大群众智慧的体现,来于民间,为我国特有[15]。其成本不到0.01元/个,明显低于纸袋(0.05~0.1元/个);同时,操作相对简单,果实可以带袋采收。苹果塑膜袋套袋生产用工少、成本低,深受果农喜爱,在山西、河北、河南和甘肃苹果产区应用较多。但是,苹果套塑膜袋的果实着色度和光洁度与套纸袋的果实相比存在一定差距,特别是在管理水平较差的果园,用塑膜袋套袋易造成果实日灼和白色污染[10,12,15,16]。
2.1.4 液膜袋液膜袋是近几年的产物,针对劳动力短缺现状而研发。其是一种药液,喷洒到果面可形成一层保护薄,能有效改善果实着色,效果与纸袋相当、优于塑膜袋[4,17]。液膜果袋处理可改善果实的外观品质和风味,提高果实的类黄酮和总酚含量,尤其在提高果实香气和功能性营养物质(类黄酮、总酚)含量方面表现突出[14]。目前,液膜袋的使用仍处于试验阶段,还存在诸多不确定因素,技术尚需进一步验证和完善。
综上分析,套袋可以改善果实的外观品质,其中双层纸袋效果最好,塑膜袋效果最差。就双层纸袋而言,以进口果袋效果较好[18,19],其在透气度、内袋吸水性、外袋不透明度、内外袋纵向韧性等方面均优于国产袋[20];但国产袋牢固性较好,且价格也低于进口果袋。
选择发育良好、果形端正、无病虫等伤害的果实进行套袋。
一般按物候期进行套袋。研究证明,果实套袋越早,外观品质改善得越好,但内在品质下降得也越大[19,20],且黑点病病果率和苦痘病病果率增加得也越多[21,22]。纸袋套袋时间一般在花后30~40 d开始,塑膜袋套袋时间可适当提前。一天中,晴天的适宜套袋时间为9:00~12:00和14:00~18:00,阴天的套袋时间可适当延长,高温天气的中午或有露水时不宜套袋。套袋方法为:左手托袋,右手拨开袋口,半握拳撑鼓袋体,使袋底两角的通气排水孔张开;袋口向下套入果实,将果梗置于育果纸袋上沿纵切口基部,使幼果悬空于育果纸袋内中央[10];用袋自带铁丝封口,避免害虫、雨水和药水进入育果纸袋内。套袋时,注意育果袋切勿碰伤幼果,以防止落果;还要注意叶片和新梢不得套入袋内,扎丝不缠在果梗上。套袋果实的位置顺序是先冠上果、后冠下果,先内膛果、后外围果,以减少落果损失。
根据品种熟期灵活掌握摘袋时间,早中熟品种在果实自然成熟前10~15 d摘袋,晚熟品种在果实自然成熟前20~30 d摘袋。生产绿色或黄色苹果,可不除袋或采收后除袋。摘袋时,双层纸袋先摘除外袋,3~5 d后再摘除内袋[8]。有学者认为,富士苹果盛花后150 d摘袋有利于果实可溶性糖积累,盛花后170 d摘袋有利于果实花青苷积累[23];也有学者认为,应于果实采收前2个月摘袋[17,24];还有学者认为,摘袋时间仅影响果实着色度,而对单果重和果形指数影响不大[17]。
据调查,山东苹果套袋比重达95%,其中富士苹果几乎全部套袋;陕西、辽宁套袋苹果比重分别为90%、55%左右;河南、山西、河北[25]、甘肃等省区苹果套袋比重为50%~75%不等。在我国,除甘肃天水的花牛苹果不套袋、四川苹果基本不套袋、云南昭通苹果少量套袋外,其他苹果主产区如环渤海湾、黄土高原、黄河故道地区仍将果实套袋作为苹果优质安全生产的一项常规管理技术。
套袋可提高果实的外观品质(如光洁度、着色度等),减少病虫为害,与不套袋果实相比明显提高优质果率[26]。果袋的材质不同,应用效果也不一样,就着色而言,套双层纸袋效果最好,套塑膜袋效果最差[19,27~29]。有研究表明,套袋虽然可以提高优质果率,但会导致单果重下降[19,27,29],推测可能与果实套袋后光合作用受阻、养分运输能力降低有关[8]。
有研究表明,套袋能保持果实的新鲜度,延长果实贮藏期[30];但也有相反的结论[31]。目前,套袋对果实贮藏期的影响效果还不明确,尚需进一步探索。
套袋后能够隔离农药,果皮中有机磷、硫含量较低[32],而有些不套袋果辛硫磷含量超标[33]。经检测,未套袋果的硫磷含量是套袋果的2.66~5.74倍[34]。也有研究表明,套袋果实在贮藏期间呼吸速率增加,内源乙烯释放延迟[35],从而抗病能力提高。也有研究认为,套袋果贮藏期间酯类物质含量增加,而醇类物质含量降低,从而表现出较好的耐贮性能[36]。
果袋有一定的防灾减灾作用。果实套袋后能够有效避免枝、叶、果实之间的摩擦,减轻冰雹、鸟害等造成的损伤[37,38]。
随着时代变迁,我国老龄化现象严重,苹果套袋技术带来的不良影响日益凸显。
近年来,随着我国原材料价格和人员用工费用的上涨,套袋栽培的苹果生产成本连年升高。2019年我们对山东省苹果套袋成本进行调查,富士苹果一般产量为4.5万kg/hm2、单果重为0.2 kg/个,折算果实数量为22.5万个/hm2,按照市场行情纸袋价格0.06元/个、人工费190~250元/(人·d),人工套袋〔2 000个/(人·d)〕用工112.5个/hm2、人工摘袋用工约45个/hm2计算,纸袋成本(1.35万元/hm2)+人工套袋费用(21 375~28 125元/hm2)+人工摘袋费用(8 550~11 250元/hm2)3项合计达43 423~52 875元/hm2,套袋成本明显高于往年。2019年甘肃省苹果套袋费0.05~0.06元/个,折合套袋成本24 000~25 500元/hm2,也高于往年。2019年陕西省苹果套袋费0.07元/个,情况类似。可以看出,套袋会导致苹果生产成本增大,不仅重创果农生产的积极性,还对产业的稳定发展产生不良影响。
套袋会导致果实的风味品质降低。与未套袋果相比,套袋果的可溶性固形物含量降低1.00百分点~1.50百分点,芳香物质含量降低10%左右[2]。套袋果实的可溶性糖和可滴定酸含量降低,有研究认为主要与套袋果的山梨醇和蔗糖含量降幅大,而果糖和葡萄糖含量降幅小有关[23]。套袋后果实的可溶性固形物含量降低,刘会香等[8]认为与套袋后造成果实和叶片的光合作用降低,以及果袋的温室效应有关;而未套袋的果实由于自我保护机制,诱发内含物积累较多。
前人对套袋导致果实风味品质降低的原因看法不一,有人认为与套袋后果实的酯类物质和醇类物质变化受到影响有关,有人认为与套袋后降低了蒸腾作用、减少了钙的吸收有关[29,39]。还有研究[16]表明,套袋果与不套袋果相比,可溶性固形物和酸含量差异不大。
果实套袋虽然降低了虫害的发生,但导致了一些生理病害如日灼、苦痘病、黑点病等发生严重[22]。分析原因,与套袋后果农疏于果园病虫害监管有关。同时套袋技术不规范,导致套袋果日灼现象普遍发生,康氏粉蚧为害严重;果皮出现水锈、水裂、皱皮[23]和炭疽病点,梗洼和果肩出现果锈[22];果面出现黑点病[40]等。
苹果套袋用纸袋最好,但是制造纸袋需要大量的木材。据统计,1 hm2富士苹果园需要使用纸袋18万枚,这就需要纸张60 kg,折合需要木材0.15 t。制作果袋需要消耗大量的木材资源,而废弃的果袋还污染环境,因此说,苹果套袋不利于生态环境建设[41]。
当今世界欧美发达国家苹果生产几乎不套袋,日、韩套袋果比例也在逐年缩小。据统计,韩国苹果套袋比例为5%左右[42];日本作为套袋技术的起源地,套袋生产曾经占比很大,1996年套袋栽培比例为52.9%,2008年该比例降为30%左右[43,44],至2019年比例仅约为10%[45]。
目前,我国部分地区(山东、陕西)也已经开始尝试无袋栽培并研究其配套栽培措施,取得了显著成效[46~48],但技术尚需进一步完善和提高。从长远来看,不套袋是今后苹果栽培发展的方向,因此,应当在消费市场培育、优质抗病品种选育、病虫害生物物理防控等技术方面做好超前技术研究与储备。
将来,我国苹果套袋栽培和免套袋栽培会在一定时间内并存,但免套袋栽培一定是我国苹果生产的发展方向。但免套袋栽培并不是简单的不给果实套袋,而是通过果园管理技术、农艺技术、安全绿色防控技术和生物增色技术等提高果实的外观品质,促进苹果产业的可持续发展。
随着时间推移,消费者的喜好会发生一些变化。如在日本,消费者往往更喜欢免套袋的果品,为了迎合消费者心理,无袋栽培生产的果品在销售时专门进行了标注,同时,市场在评价时也注明含糖量。在日本,这种转变从推广无袋开始(1984年)用了30多年的时间。
当前,我国大部分消费者还只是看重苹果的外观品质,因此套袋苹果更受欢迎。而实际上,免套袋苹果的内在品质更高,如含糖更多、香味更浓、酸甜爽口,且维生素C含量也较高。当广大消费者真正认识到免套袋果品质高,免套袋果的价格也跟着合理化时,才是免套袋栽培的适宜时机。
人们不喜欢免套袋栽培苹果,很大程度上是因为其着色不如套袋果艳丽。为此,苹果栽培上建议选用易着色品种,如富民短枝、礼泉短富、“寒富”系、“瑞阳”及“瑞雪”、“宫藤富士”和“信浓红”等。同时,加强易着色品种的选育和推广。
免套袋栽培技术的实施重点是病虫害绿色防控技术的突破,这就需要进行高效、低毒农药的研制。在生产上选用高效、低毒农药,同时进行高效农药的研制和推广,为果实免套袋栽培技术的实现提供基础保障。目前我国部分地区已进行无袋栽培物理生物防控技术的研发与推广[49,50],效果显著。
适时适地建园。苹果果皮较薄,对空气中的含硫和含氢等有害气体敏感,容易造成果皮粗糙、裂纹或者长锈斑等。苹果园应选在远离污染源(工厂、矿山等)的地方,以防果皮污染造成的外观品质下降。
免套袋栽培时,可以通过一些增色技术来提高果实的外观品质。推广矮砧模式,建议培养通透树形来保持果园通风透光;同时控制留枝量和留果量,增加树体透光率。推广精细化花果管理技术,如壁蜂授粉、器械授粉、铺设反光膜、合理采收等,改善果形,提高果实外观品质;推广减肥减药措施,增施有机肥、减施氮肥、合理使用叶面肥,促进果面光洁艳丽。
免套袋栽培会增大农药残留的风险,因此,在苹果栽培过程中要根据《农药合理使用准则》,规范、合理地使用农药[2]。推广绿色生物、物理防控技术,如,使用灭虫灯、诱虫带等诱杀害虫,使用一些对环境和果品安全的农药如抗菌素类、烟碱、石硫合剂、波尔多液等,还可以利用天敌以虫控虫。
苹果从套袋到无袋栽培,需要较长时间的过渡。要实现免套袋栽培,需要一定的管理技术,而且还要生产出的果品质量好、价格合理,因此,要提前做好心理准备。建议逐步学习和掌握免套袋栽培技术,以顺应产业发展的潮流。