宁南红梅杏典型栽培区生产中存在的问题调查分析

2020-07-08 00:39杨凯齐武东波郑纪勇白岗栓马章怀
水土保持研究 2020年4期
关键词:内膛杏园晚霜

杨凯齐, 武东波, 王 玮, 郑纪勇, 白岗栓, 马章怀

(1.西北农林科技大学 资源环境学院, 陕西 杨凌 712100; 2.宁夏农业综合开发中心,银川 750000; 3.西北农林科技大学 水土保持研究所, 陕西 杨凌 712100)

宁南红梅杏典型栽培区属暖温带大陆性气候,年日照时数长,气温日较差大,有利于果实糖分的积累,形成高品质果实。宁南红梅杏典型栽培区的红梅杏是20世纪80年代先后从陕西和新疆引入的礼泉梅杏(ArmeniacavulgarisLam cv.Liquanmeixing)和新疆杏[Armeniacasibirica(L.) Lam cv.Xinjiangxing] 的统称,经过30多年的栽培与发展,已成为宁南山区固原市原州区、彭阳县等地的特色产业[1]。宁南山区支柱产业少,“贫瘠甲天下”,为典型的老少边穷地区,红梅杏耐旱、耐寒、耐瘠薄,果实色泽鲜艳,风味酸甜,较其他品种贮运性强,为宁南山区脱贫致富、生态环境建设提供了支撑,促进了宁南山区社会经济、生态环境的健康发展[2]。2014年为了增加宁南山区固原市林业特色产业建设规模,进一步推动区域经济发展,实现林业增效、农民增收,红梅杏的栽植面积在逐渐增加[3]。截至2018年,固原市共栽植红梅杏3 300 hm2,其中原州区栽植1 666.67 hm2,产量达到15 000 kg/hm2,经济效益达到240 000~300 000元/hm2。但近些年来宁南红梅杏典型栽培区晚霜频发导致红梅杏年年减产或绝收,大大降低了杏园的经济收入,不利于宁南山区社会经济可持续发展及生态环境建设。为了促进宁南山区红梅杏生产,本文在宁南红梅杏典型栽培区的固原市河川乡上黄村,在对当地近20 a霜冻灾害发生特征研究的基础上,采用调查与分析相结合的方法,研究当前红梅杏生产中存在的问题,并寻求相应的解决对策。

1 研究方法

1.1 研究区概况

本调查研究于2018年3月—2019年7月在宁夏自治区固原市原州区上黄试验站进行,上黄试验站位于原州区河川乡上黄村,106°26′—106°30′E,35.59°59′—36°02′N,冬春季干旱少雨,夏秋季多雨,且多暴雨及冰雹,为温带季风半干旱区,1983—2006年,年最大降雨量为634.7 mm,最小为259.9 mm,平均为412.9 mm,降水量年际变化率为24.6%;年内6—9月降水量占全年降水量的73.7%,无霜期152 d。上黄村是宁南山区栽植红梅杏最早村庄之一,是宁南山区红梅杏生产的示范区。上黄村耕地坡度10°~25°,海拔高度1 530~1 820 m,土地总面积7.61 km2,年总辐射5 342 MJ/m2,年均气温6.9℃,最低气温-24.1℃,土壤为黄土母质发育的淡黑垆土、黄绵土,土壤容重1.20 g/cm3,田间持水量19%,凋萎系数5%[4-5]。

1.2 调查研究内容与调查、测试方法

1.2.1 晚霜对红梅杏的危害 根据固原市原州区上黄试验站的气象站监测资料,检索近20 a来每年晚霜发生日期及最低温度,走访当地20~30名杏农,调查每年晚霜对红梅杏的危害状况。

危害程度以无霜冻年份的产量为100%,因晚霜减产10%~20%为危害较轻,减产20%~40%为危害中等,减产40%~60%为危害严重,减产60%~80%为危害极重;减产80%~100%为危害剧烈。

1.2.2 土壤水肥调查及测定 红梅杏萌芽期,以农田为对照,选择株行距3 m×4 m的雨养红梅杏园3个,每个杏园面积在0.4~0.6 hm2(树龄12 a左右),在每个杏园随机选择3棵树,每棵树树冠外围向内20—30 cm处,随机选择3点采样,调查红梅杏园0—400 cm土壤水分,并且在树干到树冠外围投影的中部,随机选择3点采样,调查红梅杏园0—60 cm养分状况。烘干法(105℃)测定土壤水分含量。土壤有机质用重铬酸钾外加热法,全氮用半微量开氏法,全磷用NaOH熔融,钼锑抗比色法,全钾用NaOH熔融,火焰光度法,碱解氮用碱解扩散法,速效磷用0.5 mol/L NaHCO3法,速效钾用NH4OAc浸提,火焰光度法测定[6]。

1.2.3 不同树形、树势开花结果状况 在同一杏园(面积0.6 hm2)随机选择已结果多年的(树龄12 a左右)自然圆头形(未经过整形修剪)、自然开心形(仅有整形,未经过修剪)和开心形(经过整形修剪)各5株并进行标记,每颗树各标记3个主枝,萌芽期调查树冠内膛和树冠外围长结果枝(长度>30 cm)、中结果枝(30 cm≥长度>15 cm)、短结果枝(15 cm≥长度>5 cm)和花束状结果枝(长度≤5 cm)的比例,开花期调查树冠外围和树冠内膛完全花(雌蕊长度≥雄蕊长度)的比例,生理落果结束后调查坐果率。同时调查不同树形树冠内膛、树冠外围不同结果枝的寿命。

在4个长势不同的杏园(树龄12 a左右,面积0.3~0.5 hm2)分别随机选择树势强(长结果枝比例>10%)、树势中等(长结果枝比例为5%~10%)、树势偏弱(长结果枝比例1%~5%)和树势弱(长结果枝比例<1%)的树各5株并进行标记,每颗树各标记3个主枝,萌芽期调查长结果枝、中结果枝、短结果枝和花束状结果枝的比例,开花期调查完全花的比例,生理落果结束后调查坐果率。采收期调查不同树势的果实产量。

1.2.4 病、虫、啮齿动物对红梅杏的危害 从2018年杏树萌芽至2019年杏果实收获,在6个不同树龄的杏园(面积0.1~1.5 hm2)调查红梅杏园的病害、虫害及啮齿动物危害种类。因病、虫、啮齿动物等危害而减产或树体生长减少10%~20%为危害较轻,减产或树体生长减少20%~40%为危害中等,减产或树体生长减少40%~60%为危害严重,减产或树体生长减少60%~80%为危害极重;减产或树体生长减少80%~100%甚至死亡为危害剧烈。并对主要危害种类进行专项调查并提出防控措施。

1.3 数据分析

所有试验数据均采用Excel 2007与SPSS 21.00软件进行处理与分析。

2 宁南山区红梅杏生产中存在的主要问题

2.1 春季晚霜发生频繁,升降温迅速

根据多年的经验及张磊[7]、唐晶[8]等对宁夏霜冻规律的分析,宁南山区春季晚霜发生频繁,素称“十年九冻”。每年3月上旬—5月中旬,也就是惊蛰至农历4月8日前后,每隔1周左右,就会有一股冷空气侵入,气温急剧下降8℃左右,影响1~2 d,冷空气过后气温则迅速回升,出现反复波动,持续的时间和强度各不相同[9]。“四月八,黑霜杀”,晚霜不仅造成红梅杏大面积减产甚至绝收,而且严重挫伤了农民管护的积极性,导致杏园管理粗放,商品果率大幅度下降。

从表1可以看出,在2000—2019年这20 a间,宁南山区固原市原州区晚霜危害最早结束于4月26日,最晚结束于5月19日。红梅杏开花坐果期在4月1—10日左右,每年都会遭遇到晚霜危害。2018年4月6日晚冷空气入境,次日最低温度达到-10.3℃,导致正在开放的红梅杏花朵全部冻死,造成绝收。-6℃左右是红梅杏可以抵御的最低温度,近20 a中4月最低温度高于-6℃的晚霜发生概率高于50%。

表1 固原市2000-2019年霜冻情况

2.2 红梅杏园水肥管理不足,无法满足红梅杏树生长需求

由表2可知,与农田相比,杏园0—120 cm土层中的土壤水分(14.18%)比农田(16.35%)减少了13.27%,120—200 cm土层(13.03%)较农田(18.75%)减少了30.51%,200—400 cm土层杏园(11.08%)较农田(17.93%)减少了38.20%,0—400 cm土层中杏园(12.76%)较农田(17.36%)减少了26.49%,并且随着土层深度的增加,杏园与农田土壤水分相差的程度逐渐增加。杏园显著消耗了深层土壤水分,说明该区域的土壤水分难以满足杏树正常生长需求。通常情况下杏园适宜的土壤水分应为田间持水量的75%~80%左右,即14.25%~15.20%,才能促进杏树健康生长。

表2 红梅杏园0-400 cm土层土壤水分分布

注:同列不同小写字母表示同一土层含量之间差异显著(p<0.05),下表同。

根据全国土壤养分分级标准和宁夏土壤养分分级标准[10-12](表3),宁南山区红梅杏园0—60 cm土壤速效磷(5.61 mg/kg)含量处于较缺水平,有机质(6.93 g/kg)、全氮(0.51 g/kg)和碱解氮(40.57 mg/kg)都处于缺少水平,全磷(0.67 g/kg)和速效钾(130.16 mg/kg)处于适中状态,而全钾(21.69 g/kg)属于丰富水平(表4)。总体而言,红梅杏园土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷含量处于亏缺状态,需要大量补充以提高土壤肥力,增强树势,提高树体的抗逆能力,促进杏园可持续生产。

表3 红梅杏园土壤养分分级参考标准

表4 红梅杏园0-60 cm土层土壤养分分布

2.3 整形修剪意识淡薄,任其自由生长

杏树起源于我国北方[13],为强光性树种,自然生长状态下树形为自然圆头形,结果部位外移,主要分布于树冠外围向内0—50 cm或0—70 cm处,内膛结果枝由于光照不足,寿命短,多枯死。为了提高杏树果实产量,整形修剪常采用开心形,以提高内膛光照强度,促进内膛结果枝结果并延长结果枝寿命。

开心形与自然圆头形相比,不但中、长结果枝多,而且花束状果枝少,完全花比例高,坐果率高,且显著提高了内膛结果枝的坐果率,延长了内膛结果枝的寿命(表5)。宁南山区红梅杏树大多处于自然生长,未进行整形修剪,树形多为自然圆头形,仅个别树受高接换头等的影响,成为自然开心形或开心形。自然圆头形以花束状枝及短果枝结果为主,不但完全花比例低,坐果率低,而且树势弱,开花早,易遭受晚霜危害。

表5 不同树形杏树的生长状况

树势强的红梅杏树,不但中长结果枝比例高,花束状结果枝比例小,完全花比例高,结果枝寿命长,坐果率高,而且单株产量是树势偏弱的9倍,是树势弱的30倍,树势强弱不同,果实产量差异巨大(表6)。

2.4 病害、啮齿动物危害较轻,食心虫危害严重

宁南山区干燥少雨,杏树病害较轻,基本对树体生长及果实产量、品质无影响。但宁南山区桃小食心虫(CarposinaniponensisWalsingham)蛀蚀果实,危害严重,个别年份可造成杏园经济收入降低30%~40%,同时梨茎蜂(JanuspiriOkamoto et Muramatsu)[14]、顶梢卷叶蛾(SpilonotalechriaspisMeyrick)[15]对幼树的新梢生长及嫩叶生长造成较大的影响(表7)。

宁南山区啮齿动物中的中华鼢鼠(MyospalaxfontanieriMilne)和甘肃鼢鼠(MyospalaxcansusLyon)[16]春秋季节啃食根系,达乌尔鼠兔(OchotonadauuricaPallas)[17]和蒙古草兔(LepustolaiPallas)[18]冬春季节啃食树皮,往往造成幼树死亡。

表6 不同树势杏树的生长状况

表7 红梅杏园病虫鼠害类型

3 对策与建议

综合以上分析,认为晚霜频发是影响宁南山区红梅杏产量低的主要外因,但水肥管理跟不上和杏树整形修剪缺失是导致树势弱、抗霜冻能力差,年年减产或绝收的主要内因。根据近20 a霜冻发生特征及最低-6℃晚霜发生频率,认为在保障水肥管理及果树修剪基础上,该地区红梅杏生产可以实现“两年一丰产”的生产目标。为实现这一目标,建议如下:

3.1 加强霜冻防治

宁南山区红梅杏生产中最大的问题是晚霜危害,建园时应选择适宜的地块如半山坡、背风、半阳坡处建园,避免在沟道、低洼地及阳坡建园。建园时应在上风口栽植防护林,改善杏园的生态环境,减少霜冻危害[19]。霜冻发生时综合利用覆盖、灌水、喷水、熏烟、喷施抗寒物质等措施尽可能降低霜冻危害[20-22]。虽然已有试验表明[23-25],通过推迟花期可以抵御晚霜冻害,但根据本文调查研究结果,宁南山区晚霜发生频繁且时间跨度较大,推迟红梅杏花期并不是有效措施。

3.2 提高土壤水分与土壤肥力

宁南山区为雨养农业区,坡地建园时应根据坡度状况,采用宽行、等高栽培,积极修筑“鱼鳞坑”、“竹节沟”、“入渗孔”等保水工程措施,减少地表径流,促进降雨更好地入渗到深层土壤,保持土壤水分,增加蓄水能力[4],并可铺设地布防止土壤水分蒸发。梯田杏园应利用边角、路旁等修建“集雨窖”,蓄积雨水,春季干旱时进行补充灌溉。雨季前施用保水剂等化学节水材料,蓄积、吸收降水,提高土壤保水能力,实现“秋雨春用”。成龄园春季土壤解冻前地面覆盖秸秆、地布等,减少土壤蒸发,提高土壤水分含量。对于土壤水分亏缺严重的杏园,通过间伐去除长势差,病虫害严重的植株,减少土壤水分消耗[26-28]。

在有灌水条件的地区,在红梅杏花芽膨大期,果实迅速生长期和落叶后封冻前应进行节水或补充灌溉。花芽膨大期灌水有利于花朵发育,提高座果率,减少霜冻危害;果实迅速生长期灌水有利于果实膨大,提高果实质量及产量;入冬前灌水,可以满足杏树冬季水分消耗,促进花芽分化,提高第2年开花、坐果并有利于新梢生长。

“有收无收在于肥,收多收少在于水”,良好的土壤肥力是杏树丰产的关键。宁南山区应在红梅杏果实采收后即8—9月结合秋耕及时施基肥,以促进花芽分化,提高树体营养水平,提高树体的抗逆能力。基肥施用量为优质圈肥50~100 kg/株,硼肥0.3~0.5 kg/株,磷酸二铵1~2 kg/株,与表土充分混合后施入并覆土灌水。杏树开花前以速效氮肥为主进行第一次追肥,成龄大树追施尿素0.5~1.0 kg/株;第2次追肥在果实硬核期,施氮、磷、钾全效肥,成龄大树追施尿素0.5~1.0 kg/株,硫酸钾0.5~1.0 kg/株,过磷酸钙1 kg/株。果实膨大期追催果肥,可促进果大整齐,果实采收后进行第4次追肥,可补充果实采收后营养元素的缺乏[29]。根外追肥可结合病虫防治,喷药时一起进行,通常尿素喷施浓度为0.2%~0.4%液,过磷酸钙为0.5%~1.0%液、磷酸二氢钾为0.3%~0.5%液,硼砂为0.1%~0.3%液等[30]。不同化肥混合喷施的最高浓度不宜超过0.5%,且随配随用,不可放置。

3.3 加强整形修剪,提高管理水平

整形是根据果树生长发育特性和生产需求,将果树修剪成一定骨架结构的形状。修剪是对果树枝条、花等器官进行部分疏删和剪截的操作。整形是通过修剪技术来完成,而修剪又是在整形的基础上实行的。一般在果树幼年期以整形为主,当经过一定阶段冠形骨架基本形成后,则以修剪为主。整形修剪过程中必须因树造形,随枝修剪,有形不死,无形不乱;长远规划,合理安排;以轻为主,轻重结合。整形修剪可建立牢固的树体骨架,优化树体结构,平衡树体营养生长与生殖生长之间的矛盾,实现早果、丰产、稳产、优质,改善个体与群体之间、树体与环境之间的关系,调节树体的生理活动,延缓衰老,延长盛果年限等。

杏树为强光性树种,树体高大,结果部位易外移,产量降低且管理不便。为了提高杏树产量及便于管理,生产中杏树采用开心形。杏树整形过程中应根据立地环境及栽植密度,选留5~7枝进行拉枝、开张角度等以实现早日整形。为了快速成形及早日结果,主枝上不留侧枝,直接培养小型结果枝组。幼树整形修剪应以夏季修剪为主,主要通过拉枝、摘心等来完成,尽量少短截、少疏除,以便快速扩大树冠,增加叶面积。

宁南山区红梅杏树基本处于放任生长状态,树冠郁闭,内膛空虚,生产中应开张角度,疏除部分大枝,打开“天窗”,促使内膛通风透光[31];每年冬季修剪时应对内膛衰弱的结果枝组进行短截、回缩等,促发健壮新枝,培养新的结果枝组;对内膛萌发的徒长枝,夏季应进行摘心、拉枝等,培养成结果枝组。杏树冬季修剪时延长枝一般可剪去当年生长量的1/4~1/3,内膛结果枝全部短截1/3,以防止内膛空虚,结果部位外移[24]。

3.4 加强病、虫、啮齿动物危害防治

病、虫、啮齿动物危害防治应以“预防为主,综合防治”,积极采用农业防治、物理防治及生物防治等,在预测预报的基础上开展化学防治[32]。如防治杏树流胶病,早春发芽前将流胶部位病组织刮除,伤口处涂45%晶体石硫合剂30倍液或喷5度石硫合剂,在生长期喷50%多菌灵可湿性粉剂800倍液[33];防治杏疔病时应及时剪除发生于新梢、叶片、花和果实上的病梢、病叶和病果,并集中烧毁,如此连续2~3 a可减少杏疔病的发生[30];防治桃小食心虫主要掌握地面防治和树上防治两个关键时期[31]。防治朝鲜球坚蚧应掌握好越冬若虫自蜡质壳内爬出转移时期进行综合防治;防治金龟子可用糖醋酒液或黑光灯诱杀[34];在深秋季节用树枝将树干捆扎,可阻碍蒙古草兔、达乌尔鼠兔啃食树皮。

宁南山区干旱少雨,只能通过合理的整形修剪和提高土壤养分等,才能“以肥调水”,培育强壮的树体结构,提高树体的抗逆能力,才能确保“大灾有小收,无灾大丰收”,才能促进红梅杏产业的可持续发展。此外,宁南山区栽培的红梅杏实际上是礼泉梅杏和新疆杏两个品种,两个品种的适应性有一定的差异。礼泉梅杏产量高,但完全成熟后储运性较差,应在土壤肥力高、交通方便、靠近城区的地区发展。新疆杏的抗逆性强,耐储运,但产量较低,应在土壤肥力较差、远离城镇的地区发展。

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