陳學(xué)森等：山農(nóng)酥梨及配套技術(shù)助力黃河流域高質(zhì)量發(fā)展

　　黃河是中華民族的母親河，孕育了古老而偉大的中華文明。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展是重大國(guó)家戰(zhàn)略，事關(guān)中華民族偉大復(fù)興的千秋大計(jì)，要共同抓好大保護(hù)，協(xié)同推進(jìn)大治理，著力加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)治理、保障黃河長(zhǎng)治久安、促進(jìn)全流域高質(zhì)量發(fā)展、改善人民群眾生活、保護(hù)傳承弘揚(yáng)黃河文化，讓黃河成為造福人民的幸福河。為此，中共中央、國(guó)務(wù)院于2021年10月8日印發(fā)了《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》，并發(fā)出通知，要求各地區(qū)各部門(mén)結(jié)合實(shí)際認(rèn)真貫徹落實(shí)。為了進(jìn)一步發(fā)揮果樹(shù)產(chǎn)業(yè)在黃河流域保護(hù)治理和高質(zhì)量發(fā)展中的主體作用，結(jié)合近幾年的相關(guān)研究成果，筆者撰寫(xiě)此文，供大家批評(píng)指正。

 

 

　　在《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》中，“堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，牢固樹(shù)立綠水青山就是金山銀山的理念，順應(yīng)自然、尊重規(guī)律，從過(guò)度干預(yù)、過(guò)度利用向自然修復(fù)、休養(yǎng)生息轉(zhuǎn)變，堅(jiān)定走綠色、可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展之路”是四項(xiàng)原則之一。在綱要中，與這一原則密切相關(guān)的主要涉及6章內(nèi)容，即第三章上游水源涵養(yǎng)、第四章中游水土保持、第五章下游生態(tài)治理、第六章全流域水資源節(jié)約集約利用、第八章農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理和第九章建設(shè)特色優(yōu)勢(shì)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系。從中可以進(jìn)一步梳理出水源涵養(yǎng)、水土保持、生態(tài)治理、水源節(jié)約、面污治理和富民產(chǎn)業(yè)6個(gè)關(guān)鍵詞，這也是果樹(shù)相關(guān)技術(shù)研發(fā)的基本遵循。

 

 

　　問(wèn)題導(dǎo)向是研究解決產(chǎn)業(yè)問(wèn)題、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步的基本思路。因此，對(duì)標(biāo)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要中的水源涵養(yǎng)、水土保持、生態(tài)治理、水源節(jié)約、面污治理和富民產(chǎn)業(yè)6個(gè)關(guān)鍵詞，黃河流域高質(zhì)量發(fā)展及果樹(shù)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效主要面臨兩個(gè)卡脖子問(wèn)題。

 

 

　　地下的卡脖子問(wèn)題即果園土壤有機(jī)質(zhì)含量低，基礎(chǔ)地力差。提質(zhì)增效是現(xiàn)代果業(yè)的主旋律，是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括優(yōu)質(zhì)品種選擇、果園環(huán)境質(zhì)量、從業(yè)人員能力和素質(zhì)、果園設(shè)施裝備質(zhì)量、果園土壤品質(zhì)和果實(shí)品質(zhì)維持。餐桌上的果實(shí)品質(zhì)，優(yōu)質(zhì)品種是基礎(chǔ)，果園土壤品質(zhì)是保障。要提高果實(shí)品質(zhì)和效益，最關(guān)鍵的是要提高土壤品質(zhì)，即果園基礎(chǔ)地力，包括土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤理化性質(zhì)、土壤通氣性、土壤微生物群落、土壤酶活性及土壤活力、土壤抗蝕力、水源涵養(yǎng)能力、供肥保肥能力及無(wú)機(jī)肥利用效率等9個(gè)因素，其中土壤有機(jī)質(zhì)含量是評(píng)價(jià)果園基礎(chǔ)地力的核心指標(biāo)。

 

　　近幾年國(guó)內(nèi)外大量調(diào)研結(jié)果表明，全世界果樹(shù)生產(chǎn)先進(jìn)國(guó)家的果園都實(shí)行免耕生草制，土壤有機(jī)質(zhì)含量為3%~7%，果品產(chǎn)量與效益的提升80%靠果園基礎(chǔ)地力，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。但受傳統(tǒng)觀念和栽培模式等諸多主客觀因素的綜合影響，取得了顯著生態(tài)及經(jīng)濟(jì)效益的果園免耕生草技術(shù)沒(méi)能在我國(guó)有效推廣應(yīng)用。目前，我國(guó)大多數(shù)果園依然在清耕除草，土壤有機(jī)質(zhì)含量不足1%，果園基礎(chǔ)地力差，果品產(chǎn)量與效益的提升80%靠化肥。

 

　　以土壤有機(jī)質(zhì)含量為核心的果園基礎(chǔ)地力差，衍生出來(lái)3個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

 

　　第一，生產(chǎn)成本提高，果農(nóng)盈利空間降低。由于土壤有機(jī)質(zhì)含量低，果園基礎(chǔ)地力差，果品生產(chǎn)以化肥為主，再加上一家一戶(hù)的分散經(jīng)營(yíng)，果農(nóng)濫用農(nóng)藥，導(dǎo)致果農(nóng)生產(chǎn)成本提高（主要包括農(nóng)藥和化肥等生產(chǎn)資料的購(gòu)買(mǎi)成本以及除草、噴藥和施肥等勞動(dòng)力成本），盈利空間降低。尤其是蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)，由于土壤不健康，導(dǎo)致樹(shù)體不健康，輪紋病等病害發(fā)病率高，再加上過(guò)分追求外觀品質(zhì)，不得不套袋，而買(mǎi)袋、套袋、解袋、墊果和轉(zhuǎn)果等勞動(dòng)力成本占果園生產(chǎn)成本的50%以上，進(jìn)一步降低了果農(nóng)的盈利空間。因此，研究建立蘋(píng)果免套袋栽培制度及其技術(shù)體系是未來(lái)的發(fā)展方向。

 

　　第二，果園土肥水涵養(yǎng)能力下降，環(huán)境污染加劇。由于土壤有機(jī)質(zhì)含量低，果品生產(chǎn)以化肥為主，果園土壤的土、肥、水涵養(yǎng)能力及無(wú)機(jī)肥利用效率下降，造成面源污染、土壤酸化和水土流失，而果農(nóng)濫用農(nóng)藥，造成殘留污染。

 

　　第三，果園基礎(chǔ)地力差，可持續(xù)高效生產(chǎn)能力下降。由于土壤有機(jī)質(zhì)含量低，與果園基礎(chǔ)地力有關(guān)的土壤理化性質(zhì)、土壤通氣性、土壤微生物群落、土壤酶活性及土壤活力、土壤抗蝕力、水源涵養(yǎng)能力、供肥保肥能力及無(wú)機(jī)肥利用效率等指標(biāo)同步下降，從而導(dǎo)致果園可持續(xù)高效生產(chǎn)能力下降。

 

　　綜合分析結(jié)果表明，果園基礎(chǔ)地力差是我國(guó)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展和果樹(shù)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效面臨的瓶頸或卡脖子問(wèn)題，必須聚焦“一提兩減”，多措并舉，著力提高果園土壤有機(jī)質(zhì)含量和基礎(chǔ)肥力，降低果園化肥用量，提高化肥利用效率，減輕面源污染，提高土壤和植株健康水平，降低果園發(fā)病指數(shù)，減少農(nóng)藥用量，全面降低果園生產(chǎn)成本，減輕環(huán)境污染，全面提升果農(nóng)盈利空間和果園可持續(xù)高效生產(chǎn)能力。

 

 

　　地上的卡脖子問(wèn)題即我國(guó)梨產(chǎn)業(yè)主栽品種“晚熟而不優(yōu)質(zhì)”。我國(guó)的鹽堿地主要分布在黃河流域。我國(guó)梨栽培面積和產(chǎn)量均占世界的60%以上，梨是我國(guó)落葉果樹(shù)的第二大樹(shù)種和周年供應(yīng)的大宗果品。梨生津潤(rùn)燥，止咳化痰，是藥食同源的健康果品，在蘋(píng)果、梨、桃、葡萄、棗和杏等北方落葉果樹(shù)中，梨是抗鹽堿能力最強(qiáng)的樹(shù)種之一。因此，從14億中國(guó)人優(yōu)質(zhì)水果周年供應(yīng)和健康中國(guó)的角度看，梨是黃河流域高質(zhì)量發(fā)展及鹽堿地高效利用思維首選果樹(shù)樹(shù)種。

 

　　盡管我國(guó)中、早熟梨新品種培育取得了諸多重要進(jìn)展，為品種結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整作出了突出貢獻(xiàn)，但目前梨主栽品種依然是“晚熟而不優(yōu)質(zhì)”的傳統(tǒng)地方品種碭山酥梨和鴨梨，不僅不能滿(mǎn)足高端市場(chǎng)消費(fèi)者需求，栽培者和經(jīng)銷(xiāo)者的盈利空間也均有限，是制約我國(guó)梨產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)高效發(fā)展的卡脖子問(wèn)題。

 

 

　　針對(duì)上述黃河流域高質(zhì)量發(fā)展及果樹(shù)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效面臨的兩個(gè)卡脖子問(wèn)題，需要兩個(gè)品質(zhì)提升：一是根據(jù)14億中國(guó)人優(yōu)質(zhì)水果周年供應(yīng)和健康中國(guó)的需求，著力培育優(yōu)質(zhì)、耐貯、晚熟梨產(chǎn)業(yè)主栽品種；二是土壤品質(zhì)提升，即以土壤有機(jī)質(zhì)含量為核心的果園基礎(chǔ)地力提升。根據(jù)《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》中關(guān)于“堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，牢固樹(shù)立綠水青山就是金山銀山的理念，順應(yīng)自然、尊重規(guī)律、利用自然，堅(jiān)定走綠色、可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展之路”的要求，在當(dāng)前有機(jī)肥肥源不足的背景下，要著力研發(fā)果園生草地力培肥技術(shù)。

 

 

　　利用“果樹(shù)多種源品質(zhì)育種法”等蘋(píng)果育種技術(shù)，以遺傳背景復(fù)雜、含有新疆庫(kù)爾勒香梨血緣的新梨7號(hào)為母本，以碭山酥梨為父本，育成了我國(guó)第一個(gè)優(yōu)質(zhì)、耐貯、極晚熟、抗氧化梨新品種山農(nóng)酥，解決了碭山酥梨等主栽品種“晚熟而不優(yōu)質(zhì)”的問(wèn)題，受到市場(chǎng)和消費(fèi)者的普遍歡迎，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，成為魯西一帶主栽品種，推動(dòng)了我國(guó)梨產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)高效發(fā)展，為14億中國(guó)人優(yōu)質(zhì)大梨市場(chǎng)的周年供應(yīng)提供了品種支撐。

 

 

　　2003年開(kāi)始在位于黃河入?？诘纳綎|省東營(yíng)市濟(jì)南軍區(qū)黃河三角洲生產(chǎn)基地7.3hm2梨園進(jìn)行了為期10年的自然生草定位試驗(yàn)，土壤含鹽量0.3%~0.4%，屬濱海鹽化潮土，每年割草3~4次，每次每畝撒施尿素7.5~10.0kg，取得了優(yōu)質(zhì)高效的初步成效，其中土壤有機(jī)質(zhì)含量由1.0%提高到2.4%，而用工量?jī)H是清耕除草的20%左右，得到了周邊群眾的普遍認(rèn)可。進(jìn)一步研究結(jié)果表明，自然生草優(yōu)化了黃河三角洲梨園耕作層土壤的物理性狀，對(duì)降低土壤含鹽量、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，以及微生物均衡利用6類(lèi)碳源均具有明顯作用。隨著生草年限的增加，自然生草能有效提高梨園表層土壤的酶活性、活躍微生物生物量、磷脂脂肪酸總量及土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量，并提升了果實(shí)的鮮食品質(zhì)。

 

　　研究發(fā)現(xiàn)，在自然生草初期的梨園，當(dāng)?shù)囟喾N雜草競(jìng)相生長(zhǎng)。隨著生草年限的增加，雜草種類(lèi)及數(shù)量明顯減少，自然生草7~8年以后，梨園保留1~2種優(yōu)勢(shì)草種。因此，自然生草的優(yōu)勢(shì)草種是自然選擇的過(guò)程，而人工種草的草種選擇是根據(jù)生草試驗(yàn)的結(jié)果。

 

 

　　李會(huì)科等系統(tǒng)研究了西北黃土高原旱地蘋(píng)果園行間人工種植白三葉和多年生黑麥草對(duì)果園小氣候及土壤水分、養(yǎng)分、物理性質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，豆科的白三葉比禾本科的黑麥草耗水量小，對(duì)果園土壤物理性狀改良效果佳?；葜衩返仍谖鞅逼咸褕@研究結(jié)果表明，豆科牧草紫花苜蓿和白三葉草提高土壤微生物數(shù)量、酶活性及土壤肥力的效果優(yōu)于禾本科的高羊茅。

 

 

　　盡管我國(guó)果園生草試驗(yàn)取得了一些成功案例，廣大果農(nóng)對(duì)果園生草的認(rèn)可度逐年提高，生草果園面積逐年擴(kuò)大，但生草果園的占比依然很低，與國(guó)外水果生產(chǎn)先進(jìn)國(guó)家存在很大差距?？傮w來(lái)看，在國(guó)際上非常成功的果園生草培肥地力技術(shù)沒(méi)能在我國(guó)有效推廣應(yīng)用，主要原因有兩個(gè)。在客觀上，我國(guó)人多地少，老百姓要在有限面積的土地上創(chuàng)造效益的最大化，果園郁閉，沒(méi)有小草生長(zhǎng)的空間，同時(shí)存在生草果園技術(shù)不配套等問(wèn)題。在主觀上，黃河流域3000余年精耕細(xì)作的農(nóng)耕文化及雜草與果樹(shù)爭(zhēng)肥爭(zhēng)水的顧慮等是阻礙果園生草培肥地力技術(shù)沒(méi)能在我國(guó)有效推廣應(yīng)用的主要原因。因此，需要進(jìn)一步擴(kuò)大宣傳，解放思想，提高認(rèn)識(shí)，給果園小草一點(diǎn)陽(yáng)光，是推進(jìn)我國(guó)果園生草的關(guān)鍵。

 

 

　　關(guān)于培肥。果園生草的重要目標(biāo)之一就是改善果園微生態(tài)環(huán)境，培肥地力。因此，選擇生長(zhǎng)量大、培肥效果好的草種至關(guān)重要。

 

　　關(guān)于節(jié)水。黃河下游的渤海灣和黃河中上游的黃土高原果園分別是春旱秋澇和干旱少雨，均面臨水源節(jié)約問(wèn)題。因此，選擇水源涵養(yǎng)能力強(qiáng)、耗水量小的草種至關(guān)重要。李同川等對(duì)生草果園旱季土壤水分特征研究結(jié)果表明，生草表現(xiàn)出明顯的保墑性、耗水性及土壤穩(wěn)定層對(duì)活躍層水分的補(bǔ)償性；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，參試的3種多年生草本牧草耗水量存在明顯差異，其中以根系發(fā)達(dá)、莖木質(zhì)化程度高的百脈根耗水量最大，以莖木質(zhì)化程度低、具有爬蔓生長(zhǎng)特性的小冠花耗水量最小。因此，豆科牧草莖的木質(zhì)化程度是選擇用于北方干旱地區(qū)果園生草的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。

 

　　關(guān)于省力。近幾年研究發(fā)現(xiàn)，目前的自然生草或人工種草大都需要每年刈割3~4次，“培肥”而不“省力”；有些果農(nóng)沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)到適宜的割草機(jī)，就放棄果園生草，而改回清耕除草。

 

　　為此，培肥、節(jié)水及省力是我國(guó)黃河流域果園選擇生草草種與生草模式時(shí)必須關(guān)注的3個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

 

 

　　為了篩選適宜黃河流域果園生草的草種，經(jīng)過(guò)連續(xù)6年的跟蹤觀察和試驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1年生豆科植物長(zhǎng)柔毛野豌豆（Vicia villosa Roth.）作為果園生草的草種，具有如下6個(gè)特點(diǎn)：①種子浸水后24h就能萌發(fā)生長(zhǎng)；②作為野生草種分布在我國(guó)各地，抗低溫，春季容易形成優(yōu)勢(shì)草種，其他雜草無(wú)法生長(zhǎng)；③蔓性生長(zhǎng)，長(zhǎng)勢(shì)旺盛，生長(zhǎng)量大，涵養(yǎng)水源的作用明顯；④不僅是豆科植物能固氮，而且試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，種植長(zhǎng)柔毛野豌豆果園耕作層土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀含量，土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性及土壤微生物呼吸、活性與活躍微生物量均顯著高于清耕對(duì)照，培肥效果明顯；⑤植株根系淺，莖木質(zhì)化程度極低，耗水量小，節(jié)水效果明顯；⑥這種草在5月開(kāi)花、6月結(jié)豆莢后，植株很容易腐爛，無(wú)需刈割，省力效果突出。

 

　　以相關(guān)試驗(yàn)研究的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，發(fā)明了單一性與多樣性有機(jī)結(jié)合、長(zhǎng)柔毛野豌豆與自然生草多年交互生長(zhǎng)的果園生草新模式，即在春旱時(shí)節(jié)，以生長(zhǎng)量大、涵養(yǎng)水源能力強(qiáng)、培肥效果明顯、耗水量小的長(zhǎng)柔毛野豌豆為優(yōu)勢(shì)草種。在秋天雨季，長(zhǎng)柔毛野豌豆與多種自然雜草多年交互生長(zhǎng)。該項(xiàng)技術(shù)已在我國(guó)山東、陜西、甘肅、新疆、貴州及湖北等25個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）大面積推廣應(yīng)用，取得了培肥、節(jié)水、省力的顯著效果，將為我國(guó)果園生態(tài)文明建設(shè)作出積極貢獻(xiàn)。