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蒋高明的博客

中国科学院植物研究所研究员,从事植物生态学研究

 
 
 

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关于我

联合国教科文组织人与生物圈中国国家委员会副秘书长、中国科学院植物研究所首席研究员、博士生导师、山东省人民政府泰山学者、中国科学院研究生院教授、联合国教科文组织人与生物圈计划城市组委员、中国生态学会副秘书长、中国生物多样性保护基金会副秘书长、中国环境文化促进会理事、中国植物学会植物生态学专业委员会委员、北京植物学会常务理事、青年工作委员会主任、中国生态系统研究网络生物分中心学术委员、中国科学院植物研究所学位委员会委员、

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《高科技与产业化》:让苹果园告别农药  

2014-06-30 08:53:29|  分类: 建言新农村 |  标签: |举报 |字号 订阅

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让苹果园告别农药

孟杰

(本文发表于中国科学院主办《高科技与产业化》2014年第215期,有删节)

 

苹果是我国最重要的果树品种,其栽培面积、总产量和出口量均居世界第一位,在世界苹果生产中占据举足轻重的地位。据农业部统计数据,2012年我国苹果栽培总面积和产量分别为3850万亩和3950万吨。目前,虽然苹果生产规模大,产量高,但是由于长期以来化肥、化学农药和激素等生长调节剂的施用,农业立体污染对环境、果品质量和对人体健康造成威胁,苹果品质较低,国际竞争力不强,以果品质量安全为主要特点的贸易技术壁垒将逐渐成为我国苹果出口最重要的限制因素。

发展有机苹果产业是解决苹果质量安全问题的新的突破口,是提高中国苹果竞争力的关键。有机果园(园艺),目前主要流行于欧美国家,我国的有机果品生产才刚刚起步。有机农业以农产品安全生产和生态环境保护为主要目的,既发展经济,又兼顾环境效益、社会效益和资源的可持续发展。因此,发展有机苹果产业是提高果实品质的需要,是提升果园整体效益的重要途径,是果农和消费者健康的保障,也是保护生态环境、实现果园可持续发展的需要。

我国有机果业虽然起步较晚,但其市场潜力巨大,如若推动其发展,有望成为世界有机果品的主要供给国。因此,我国发展有机苹果产业乃势在必行。

下面我们以山东平邑弘毅生态农场为例,介绍有机苹果园生产的几个关键环节。



一、土壤肥力调控


施肥中拒绝施用化肥,全部施用有机肥。我们所施用的有机肥为腐熟牛粪,牛粪于当年7月至9月进行堆肥,其中添加蟹壳粉、磷矿石、草木灰以补充矿质元素含量。牛粪经堆肥腐熟后,于每年秋季作为底肥施入果园,施入量为15/亩,;于次年花期、果期追施发酵沼液。以下分段直接介绍即可,不要再分小标题

2.林下生草

自然生草林下杂草自然生长,不打除草剂。待杂草高度影响田间管理时,进行人工刈割,割下的杂草就地还田,补充土壤有机质,也可达到改善土壤表层孔隙度的作用。

种植豆科牧草于初春在果树行间种植豆科固氮牧草白花车轴草(俗称白三叶),条播,播种量为0.75Kg/亩。入冬进行翻压,作为绿肥以补充土壤有机质。

3.林禽互作在林下放养柴鸡或鹅,通过“杂草(虫)-家禽(鸡、鹅)-禽粪-林木”生态循环链,诱虫灯捕获的害虫作为补饲蛋白供家禽食用,产出高品质柴鸡、柴鸡蛋,家禽也可因刨食习性帮助疏松土壤表层,且粪便作为有机肥直接施入土壤,从而实现种、养有机结合。

二、果园害虫综合控制

在害虫控制方面,采取物理防治与生物防治相结合的方法。物理防治主要包括利用脉冲式诱虫灯和粘虫板诱集害虫、人工除虫、种植隔离带等方法。生物防治主要包括喷打生物农药即石硫合剂、波尔多液、苦参碱、沼液来除虫,依靠天敌如利用异色瓢虫来防治蚜虫。以下同前面的处理

1. 脉冲式诱虫灯通过脉冲式诱虫灯诱杀的物理方法,捕获夜行性趋光害虫。诱虫灯悬挂位置略高于果树,在灯座底部安装连接PVC管道以延长落虫道,便于害虫的收集。一盏诱虫灯可以辐射控制5亩面积。防控的害虫主要包括蛾类、金龟甲类。

2.粘虫板在果树树枝上悬挂粘虫板,可以有效捕获蚊子、蚜虫、红蜘蛛等害虫。悬挂密度为每亩5~10片粘虫板。

3.草把诱集8月底~9月初在果树树干下部位置绑草把或稻草席,宽20~750px,诱集蛾类、食心虫、红蜘蛛等越冬型害虫产卵,入冬果树落叶以后,将草把或草席拆下,进行集中烧毁。

4.人工剪除如有美国白蛾发生,在幼虫网幕期,及时进行人工剪除,并将剪除的枝条进行集中烧毁,可有效抑制美国白蛾扩散和爆发。

5.石硫合剂在初春,利用石硫合剂打干枝,能通过渗透和侵蚀病菌和害虫体壁来杀死病虫害及虫卵,是一种既能杀菌又能杀虫、杀螨的无机硫制剂,可防治白粉病、锈病、褐烂病、褐斑病、黑星病及红蜘蛛、蚧壳虫等多种病虫害。

6.苦参碱防虫苦参碱是一种植物源农药,具有特定性、天然性的特点,是广谱杀虫剂,具有触杀和胃毒作用,对蚜虫、红蜘蛛有明显的防治效果。

7.沼液防虫沼液所含有机酸中的丁酸和植物生长激素中的赤霉素、吲哚乙酸以及维生素B12等,能够破坏单细胞病菌的细胞膜和体内蛋白质,有效控制有害病菌的繁殖;沼液中的氨、铵盐和抗生素,能抑制和封闭红蜘蛛等害虫的呼吸系统,从而达到驱虫、杀虫、杀菌的作用落花后,喷施稀释的沼液,防治蚜虫和红蜘蛛,兼做叶面肥。

8.天敌防治由于果园禁用化肥、农药、除草剂,果园生态环境得到良好的修复,害虫的天敌得以大量繁殖,种群数量不断扩大。比如在蚜虫爆发期,异色瓢虫也大量繁殖,能够有效控制蚜虫虫害。此外,果园青蛙数量增加后,也可以通过捕食控制一些害虫。

三、昆虫传粉

与传统果园人工授粉不同,有机果园采取利用昆虫传粉的方法辅助授粉,即壁蜂传粉。壁蜂具有早春活动早,耐低温,繁殖率高,活动范围小,传粉速度快、管理简便的特点,能够大幅度提高座果率。壁蜂放养密度可稍加控制,每亩果园放养壁蜂50~70只左右为宜。壁蜂传粉在提高座果率的同时,也大大降低了人工成本。

其余生产管理如灌溉、修剪、疏果、果实采收与贮藏等,与常规果园相似。

 

四、综合效果


目前,山东弘毅农场有机果园研究进展主要有以下几个方面:

一、有机苹果果实品质好

虽然有机苹果单果重较小,产量略低,但是有机苹果果实品质较好,其总糖、总酸、维生素C含量、可溶性固形物含量以及果肉中矿质元素含量如CaFeKMgNaS等元素含量均显著高于常规苹果。

二、有机果园土壤肥力提高,土壤微环境得到极大改善

施用有机肥、种植固氮牧草后,土壤中有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量随之增加,土壤酶和微生物活性提高,土壤动物和微生物丰富度与生物量均有显著增加。有机肥可显著改善土壤的物理性质,利于土壤团粒结构的形成,有助于根系的延伸及对养分的吸收利用。有机肥在养分供应方面较为迟缓,虽然对于一个果园来说,苹果产量是很重要的,但是有机果园所能提供的良好的土壤和环境也是十分关键的,在长期的发展中,这些终将转化为经营者的经济利益。

三、有机果园生物多样性高

由于有机果园停用杀虫剂、除草剂和化肥,生态环境质量得到极大改善,生态平衡得以恢复,害虫天敌和土壤动物、鸟类有了适宜的栖息环境,种群数量得以扩大。如有机果园蚯蚓种群数量达到364/m20~500px土层),而常规果园地表,由于打除草剂,地表无植被覆盖,加之长期施用化肥,土壤动物难以生存,蚯蚓种群数量仅为33/m20~500px土层),土壤板结严重。有机果园地表杂草经刈割后还田,补充土壤有机质;加之蚯蚓的辛勤劳动,加速了有机质的分解转化,提高了土壤蓄水保肥能力,土壤变的疏松,孔隙度增大,改善了土壤的通透性。

四、有机果园害虫控制效果显著

脉冲式诱虫灯对果园害虫如多种金龟甲、夜蛾、玉米螟等捕获效果显著,有效控制了虫害种群数量,高峰期害虫诱虫灯捕获量由2012年的220g/天降低到2013年的116g/天(果园面积为4亩)。此外,在有机果园内,害虫天敌也起到了较大的控虫作用,如以蚜虫为食的异色瓢虫种群数量增大,百叶虫口密度达到7头,可以有效控制蚜虫虫害。沼液对蚜虫和红蜘蛛的防控效果也十分显著。

在环境和经济可持续性发展方面,有机果园具有较好的前景,综合效益高,在长期的发展中,具有较高的能源利用效率和利润。有机苹果产业属于劳动密集型产业,我们所面临的挑战是将生态过程并入传统的种植管理中,从而支持和帮助果园种植者尝试经济的、环境友好的、可持续的发展模式。


 

(孟杰为中国科学院植物研究所博士研究生)


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