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国内外设施桃栽培历史与高质量发展新动向

 深海之星ccpsl0 2022-12-05 发布于湖北

桃设施栽培包括促早栽培、延迟栽培和避雨栽培等模式,其中促早栽培为主要模式,而采用其他模式种植的较少。因此,本仅主要讨论促早栽培。桃树以其特殊的生物学特性,而成为设施促早栽培发展最早的落叶果树之一。

主要优势表现为:(1)成熟早,35月上市,调节淡季鲜果供应。(2)季节性差价大,经济效益稳定在1万〜3万元/亩,经济效益好。(3)成熟季节,外界气温低,果实易于长途运输。(4)树体相对矮小、干性弱,易于在设施内密植和整形。(5)对多效唑敏感,控制树势效果明显。(6)早期丰产性好,种植后13个月产量可达1500 kg/亩。(7)栽培环境相对密闭,病虫害发生轻,农药用量少。(8)设施内相对弱光,避免果面太阳光直射,果面干净、细腻。(9)桃树寿命短,适合快速更新品种。(10)近年来,极端天气频发,设施栽培有效防御了冬季绝对低温、春季倒春寒等自然灾害。

桃设施栽培的主要不足表现为:(1)品质下降,设施内弱光导致果实可溶性固形物含量降低,风味品质下降。(2)栽培技术难度大,休眠调控、整形修剪、花果管理等技术要求高。(3)机械化程度低,劳动力成本攀升。

桃设施栽培具有明显中国特色,在过去30年,通过自主创新,实现了桃设施促早栽培从无到有,从零星栽培到产业化发展,从数量型到质量型的不断进步,从同质化严重到多样性丰富的跨越。




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国外桃设施栽培概况


果树设施栽培在国外虽已有100多年的历史,但直到近40年来,强大的资金和技术基础才使这种栽培方式得到快速发展。意大利、日本、以色列设施果树栽培都得到了一定规模的发展,其树种主要是桃和葡萄。然而,由于设施栽培的劳动力成本高,因此栽培规模有限;同时,受到环境保护等意识的影响,消费者更趋向于消费时令水果,在一定程度上也限制了果树设施栽培的发展。

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品种选择

日本设施栽培以提高风味品质为根本目的,适当提早果实成熟期,因此在品种选择上,以早中熟高品质品种为主,甚至有一些中晚熟品种。在桃设施栽培适宜品种选择方面,意大利Bellini等对110个桃、油桃品种在设施栽培中的表现进行了试验评价,只有9个普通桃、2个油桃品种适合设施促早栽培。虽然美国培育出系列低需冷量普通桃、油桃品种和综合性状优良的紧凑型、柱形桃种质,但因为设施的环境与露地有很大的不同,这些品种是否适合设施栽培还需要验证。

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设施结构

由于雄厚的资金、材料和技术上的支持,国外设施果树栽培的设施结构与我国经济实用型的温室或大棚有着明显的不同。连栋式大棚和有加温设施的日光温室被普遍采用。

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栽培模式

设施栽培模式中,意大利普通桃、油桃等核果类果树一般采用高密栽培(450010000/hm2),整形方式为自由纺锤形、Y形或低干开心形PCRpostharvest canopy removal)修剪系统。夏季修剪、秋季环剥、人为干旱胁迫、断根、疏根等技术被用来进行生长调控。图片

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环境调控

对于生态因子的综合调控,日本、意大利等设施栽培基本采用计算机联网系统,监测土温、气温、叶温、湿度、CO2浓度、土壤含水量等。通过生长模式,计算出果树的各种生长参数,然后进行环境的自动调节和控制。

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熊蜂授粉

由于蜜蜂在设施果树授粉中具有很大的局限性,适合设施栽培应用的熊蜂饲养已获得成功,并实现了产业化。欧盟及美国等相继建立了工厂化周年繁育和出售授粉用熊蜂的专业公司,随时向果农、菜农提供授粉蜂群并销售至国外。同时,欧盟的一些国家禁止使用激素类授粉的果蔬进入,而由熊蜂授粉的蔬菜广受欢迎且售价很高,利用熊蜂授粉已成为国外温室蔬菜生产的重要技术措施。

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我国桃设施栽培历史

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起步阶段(20世纪90年代初期)

桃设施栽培最早由辽宁省沈阳市辽中县果农率先获得成功。然而由于缺乏对落叶果树自然休眠的认识,尤其是对需冷量要求极为严格的桃缺乏了解,错误地认为扣棚升温时间越早,开花越早,果实成熟期可以越早,而导致了不能正常开花结果、果实畸形、产量低等一系列问题;同时,缺乏对设施环境调控指标的基本认识,技术不成熟,往往成功的是少数。种植的品种主要是春蕾等极早熟品种

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设施春蕾


                        开花不整齐、不结果(郑州,1992年)


设施春蕾


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  (郑州,1994年)

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以提早为主要目的的发展阶段(20世纪90年代中期—21世纪初期)

桃设施栽培的发展进入黄金期,辽宁大连等地果实售价竟高达100/kg。根据当时对郑州市场的调查,1996年每kg售价60元,1997年为40元,到1998年则降为20元。主要栽培品种是早红2号(Early Red 2ER2)和“甜油桃”曙光等(图11-3),在大连普兰店果实成熟期提早至4月中旬,比露地成熟期提早60~70 d2000年,全国桃设施栽培总面积达10万亩。

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早红2号


(大连,1996年)


设施春蕾


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  (郑州,1998年)

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以油桃为主,以品质提升为主要目的的稳定发展阶段(2001—2010年)

伴随着产量的提高,桃设施栽培的市场需求由数量型转变为质量型,栽培面积和市场价格趋于稳定,风味品质成为限制桃设施栽培的首要因素;形成了以大连普兰店、安徽砀山等为主要栽培区域的格局;高品质黄肉油桃品种中农金辉(油桃126)成为最主要的栽培品种;白肉油桃品种中油5号和黄肉油桃品种中油4号也发展较快,成为主要栽培品种2010年全国桃设施栽培总面积在25~30万亩。

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中农金辉


漯河,2001


中油5号


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  陈湖提供

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以油桃和全红型普通桃为主的适度发展阶段

中农金辉和中油4号依然为最主要的栽培品种,春雪和中桃红玉占居设施栽培普通桃的前列(图11-5),套袋栽培在设施栽培中开始应用;蟠桃、油蟠桃开始在设施栽培中显露。目前,全国桃设施栽培总面积在50万亩左右,栽培区域集中分布在辽宁省瓦房店市和大连普兰店区,河北省乐亭县和昌黎县,山东省潍坊市、日照市和莱西市,安徽省砀山县,河南省内黄县等。

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春雪



中桃红玉


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蟠桃、油蟠桃在桃设施栽培中崭露头角

2019年以来,中蟠13号和中油蟠9号等高糖优质品种在设施栽培中表现抢眼,引领设施桃栽培的新方向

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中油蟠9号



中油蟠9号


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我国桃设施栽培研究历史

20世纪90年代,我国设施果树(包括桃)的理论研究落后于生产,尤其是在起步阶段,对于设施果树的一些基本理论、优质丰产技术研究几乎是一片空白。以中国农业科学院郑州果树研究所为牵头单位、山东农业大学等为主要参加单位的国家863课题和国家科技支撑课题在设施果树,尤其是设施桃栽培的理论与技术研究方面取得了重要进展,为我国桃设施栽培从经验式到系统理论指导下的跨越提供了技术支撑。本书重点介绍以上2个单位的主要研究结果。值得一提的是,有关设施果树栽培的理论、技术研究是20世纪8090年代和21世纪最初10年内果树学最为活跃的研究领域之一。

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桃需冷量评价方法确立阶段(1990年以前)

20世纪80年代以前,国外已经进行了诸多桃品种需冷量(chilling requirement)的研究,而尽管我国生产中时常出现桃需冷量不足的现象,例如四川省潼南县种植的黄桃,由于需冷量不足,而引起开花延迟和坐果畸形。但尚未开展此方面的理论研究工作,在教科书中需冷量被翻译成需寒量或低温需求量或低温需要量。

20世纪80年代初期,郑州果树研究所开始进行桃品种需寒量评价方法的研究。通过低温层积和直接剪取田间枝条等多种方法的比较,到1988年,郑州果树研究所基本确立了利用剪取田间枝条、水培插条、犹他模型的方法测定品种的低温需要量,并完成了部分品种低温需要量的测定评价工作。与此同时,西北农业大学开始此方面的研究,主要目的是回答深州蜜桃枯花芽严重的问题,也确立了利用剪取田间枝条、水培插条、犹他模型和0~7.2℃的方法确立品种的低温需要量王力荣和胡霓云,1992。这些研究在一定程度上为我国设施果树理论的形成起到了前期铺垫的作用。

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低需冷量优异资源发掘及在育种和设施栽培中的利用阶段(1991—2000年)

在国家“八五”科技攻关子专题“核果类果树种质资源收集、保存、评价与利用”的资助下,自1990年开始对450份品种资源进行系统的需冷量评价,对“七五”期间筛选出的低需冷量品种进行遗传特性评价,并于1996年开始开展低需冷量育种工作。在这个阶段,我国桃设施栽培快速发展,种植者在无理论指导的情况下进行扣棚升温,试图促其早开花、早结果,可事与愿违,常出现开花不整齐、花朵畸形的情况,无法达到正常的产量。此时郑州果树研究所对品种需冷量的研究结果进行总结、扩展,及时将需冷量与设施栽培的关系发表在1995年《中国果树》王力荣和朱更瑞,1995上,自此设施栽培与品种需冷量这两个概念紧密结合在一起。之后,《中国桃品种需冷量的研究》王力荣和朱更瑞,1997和《桃需冷量遗传特性的研究》王力荣等,1996论文相继发表,同时将需寒量、低温需要量、低温需求量均规范为需冷量(之所以为“冷”,一方面是由于英文chilling是“冷”不是“寒(cold)”,另一方面有效低温在1.4~12.5℃)。同时,郑州果树研究所也开展了设施桃环境、关键栽培技术的系统研究与集成工作,《桃保护地栽培的关键技术》王力荣,1997发表在《果树科学》上。1998年,从美国引进的20多个中、低需冷量桃品种,奠定了我国低需冷量品种选育的基础。1999年“中、低需冷量油桃优良品种的引进”(991047)获得农业部“948”项目资助,为我国引进一批优异的低、中需冷量品种资源,奠定了我国此类品种育种工作的物质基础。

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桃设施栽培技术研究正式纳入国家科技项目计划(2001—2010年)

包括桃在内的果树设施栽培得到了国家及省、部各级课题的资助,其中国家和农业部资助的主要课题包括:

1. 农业部引进国际先进农业科学技术项目(948)“优良短低温、中低温油桃品系的引入”(991047)(19992004年)。

2. “十五”863课题“可控环境下园艺作物生长模拟及优质高效栽培技术”(2001AA2470412001AA247040)(20012005年),开始了设施栽培关键技术的系统研究工作。

3. “十五”国家科技攻关计划项目子课题“低需冷量、早熟油桃种质资源的创新利用研究”(20012006年)。

4. “十一五”国家科技支撑项目“资源高效利用型设施果树安全生产关键技术研究与示范”(2006BAD07B06)(20062010年),进一步将相关技术进行熟化、归纳、提高,并建立了比较好的示范基地。

5. “十二五”国家科技支撑项目“果树花卉设施优质和低耗生产关键技术研究与示范”(2011BAD12B02)(20112015年)。

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适宜设施栽培的品种选择指标


在系统研究和总结生产经验的基础上,从科学性、先进性和实用性(我国品种与育种基础)的角度出发,提出我国设施桃品种选育的适宜技术指标。桃鲜食品种要求低需冷量(≤500 h)或中等需冷量(500650 h),半矮化或紧凑型,树势不强于华光或早红2号,耐弱光,自花结实≥25%,适宜糖酸比(其中可溶性固形物含量不低于12%,可滴定酸含量0.35%0.45%),果实发育期在80 d以内。

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需冷量

低需冷量品种在设施中具有以下几个方面的优势:一是扣棚升温时间早,在相同的果实发育期,果实成熟时间早;二是果实成熟期相同的品种,低需冷量品种开花早,果实发育期长,品质更为优良;三是低需冷量品种生长旺、更容易形成花芽,在果实采后重修剪更容易进行营养生长、形成花芽和产量。因此,原则上,需冷量越低的品种,在设施中越有优势。考虑到我国低需冷量品种育种基础比较薄弱,从国外引进的品种却不适应我国喜爱低酸的消费习惯,提出需冷量≤650 h是设施栽培的适宜技术指标,其理由是目前我国主要早熟油桃栽培品种的需冷量在650 h或以下,大多数品种能够满足此指标。应该指出的是,同一桃树品种在黄河北部及更远地区比郑州地区满足休眠期需冷量的时间依次要早些,其扣棚时间及其比露地栽培的桃果实相对成熟期依次也要早些。据此,黄河北部及更远地区比郑州地区保护地栽培品种的选择要宽广些,可能更利于保护地栽培。

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果实发育期

对于需冷量650 h的品种,果实发育期超过90 d,其保护地栽培的果实往往不能在露地桃上市之前成熟,达不到果实提早成熟的目的。因此,设施栽培宜选择成熟期早的品种,一般果实发育期不宜超过90 d

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风味品质

果实品质下降是设施栽培中存在的主要问题,主要包含了可溶性固形物等风味物质和香气物质含量的下降;果实发育期90 d的主要栽培品种,其可溶性固形物含量在14%以下,主要集中在10%~12%之间;以可滴定酸含量0.4%为甜桃和酸桃的划分界限,而我国多数栽培品种的可滴定酸含量在0.3%以下。因此综合考虑上述因素,选择品种时适当提高品质指标要求,即可溶性固形物含量14%或以上,可滴定酸含量0.35%~0.45%,这样在设施中果实的可溶性固形物含量达到12%,而可滴定酸含量达到0.2%,才能达到“桃味”的基本指标。

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自花结实率

在露地栽培中,桃品种自花结实率在15%以上,就能够基本满足生产中正常产量的要求;在设施栽培中,由于湿度大,增加了对自花结实率的要求。因此,从降低授粉劳动力成本或昆虫授粉成本并达到丰产、稳产的角度出发,提出达到丰产的品种自花结实率≥25%

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树势

由于我国设施骨架较低,桃生长旺盛(低需冷量品种更旺,是对设施栽培极为不利的特性),设施桃基本采用植物生长调节剂多效唑控制树势。在国外,桃树势控制基本不使用多效唑,但从环保的角度来看,多效唑在土壤中的残留是显而易见的,且加剧桃再植病问题。因此本着少用、不用的理念,提出树势不强于华光、早红2号或紧凑型或半矮化。曙光、早红2号、中农金辉、中油4号、中桃红玉(5个品种均含有矮化基因)树势中庸,且对多效唑比较敏感,可以有效减少多效唑的使用量。

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