辛力,崔冬冬,王曉芳,孫永江,束懷瑞
(1.山東省果樹研究所,山東泰安 271000;2.山東農業大學園藝科學與工程學院)
果樹一般是砧穗組合體,不同的資源都對生產產生一定的影響,重在區域種間的選擇。地上部與根系是營養物質、非營養物質(激素等活性物質)及載體物質相互依賴的規律性供應關系。植株正常生長發育是一個協調、高效、穩定運轉的周期過程,所以地上地下器官組成結構、形態布局功能很重要,而貯藏營養水平起著重要的緩沖調節作用,這是技術因地、因樹制宜調控的主要依據。
根系管理是技術的主導方針,根系在不同的土壤環境下形態結構布局變異大,其功能對環境適應性閾值小。因生長發育條件的影響,植物體自身在年周期生長過程中有功能補償性。要在正常生產中保證水、肥、信號載體供應規律和穩定,必須建立土壤供給的緩沖性及儲備性。建立良好根系結構組成、功能,供應物質的形態特性、理化環境可適度,微生物起著重要表征和代謝作用。根系功能層水平(分布集中層)對外界環境適應閾值小,而自然環境如氣溫、降水、灌溉、干旱等的發生會導致負面影響,如冗余消耗、衰老、窒息、供應信號紊亂。下層(水分保持層)供水穩定底線(相對含水量40%)變動,對生長生產影響都很大,因此建立良好土壤團粒結構及碳、氮比水平,表層保護,中層微補儲備,下層儲水十分重要。研究土壤健康,保證植株健康,技術性調整結構和功能,建立周期進程,穩定有序高效運轉是栽培技術核心任務,重在精準、可持續。
要想實現果業健康、穩定、可持續發展的關鍵因素是什么?健康,這里所說的健康即土壤健康和果樹樹體健康,這兩個健康就是果業可持續發展的基礎。
土壤是各種產業的載體,地球表面的動態衍生物具有多樣性,不同土壤類型的形成有其特殊的成土過程,受區域、氣候發生特征性的穩定影響。土壤與其上的各種產業相互作用,相互影響。植物亦是如此,各種植物對土壤都有選擇性,在生長發育過程中,二者有穩定的互動規律。
①土壤的綜合生態系統觀評價(理化、微生物、基礎、資源環境協調配置、污染與可持續關系),考慮區域化、模式化主要矛盾因素,建立系統觀念,優勢特色觀念和持續發展觀念。②統籌質量效率理念(產品選擇、市場效應、合理負荷、性價比、克服盲目性),建立頂層設計思路階段發展。③解決土壤存在的主要矛盾(如土壤酸化、瘠薄地與生產矛盾,同質化與多樣化)。
要達到健康生產目標,采取土壤管理的相應技術時應充分考慮:①采用技術的閾值性(各因素變化,用量的閾值)。②采用技術的因素關聯性(技術效果對因素關聯性)。③采用技術的手段現代性(傳統與現代結合,單一試驗原則與抽樣大數據與云計算的應用)。④設備的現代創新(如田間觀測數據采集,年周期多元記錄及分析)。⑤生產技術的工程化、標準化、綜合模式化。
未來土壤管理應關注的問題:①水分循環利用與節水。水動態與防蒸發,穩定供水線和消耗量與供應效果,蒸發、蒸騰調節。②水肥一體化的利弊與選擇設計。③雙減問題。④覆蓋與生草。生草制的保持作用,保護機理,生草制,綠肥效果的兩面性。⑤全元肥、生物肥、生物碳。有機與無機結合,單一功能微生物,生物有機肥。⑥分層管理與局部優化。掌握根系相關理論知識,如根的功能,冗余消耗,新生根的激素效應和吸收合成的異同,年基本生長常數與高低潮生長。根據根系生長選擇適合肥源與局部優化。⑦重茬輪作微生物系統建立。
在土壤健康的基礎上,采取措施保證植株健康,植株健康是基礎。植株對環境的適應具有多樣性,要光合生產循環利用與補充,植株營養型的形成改造,對地依賴,物質動向共性規律與兩極分配、蒸騰流分配、局部擴散。資源植株種性最佳表達與環境互利適應。
①建立生長發育周期,過程合理節奏觀和動態理念。②表觀認識及代謝的結合。③適應變異與自身免疫。④多年生作物生態環境穩定形成與貯藏營養水平是自我調整基礎。
①五種營養類型樹(豐產樹、小老樹、瘠餓樹、旺長樹、大小年樹)的形成與改造。核心是貯藏營養的提高及調控途徑。②植株組成成分(根、莖、葉、花、果、二重體、三重體)因素功能,最優協調結構及長期合理閾值的制約關系。中心與非中心,周期性動態、微觀動態。有機營養的生產與植株結構功能,分配周期性,外源C的載體特征及動態理念。③基因在植株生長發育全程中表達的有關信號、物質、程序的模型。生物健康功能,抗性、免疫、選擇、信號。④技術措施反應強度,合理過程,關系效應。修剪、施肥、激素應用,改土的技術關鍵點,個性適應,環境主導,適應閾值,臨界選擇。⑤提高光合生產率,克服冗余消耗,季節性合理分配與營養補給的關系。元素的吸收運載分配,根沉積,根選擇吸收慣性,兩類根的誘導,兩種分配動力和途徑,高效利用與污染消廢。
未來植株健康管理應注意的問題:①栽培模式與植株結構的變化。②產量與質量提升,建立對應的技術體系。③災害的科學防治與自身健康關系。④最佳資源組成與優勢特色資源發展。⑤環境污染與高海拔生產。⑥健康資源的創新。
總之,果樹產業要實現健康可持續發展,應充分考慮資源的區域性,可持續性與優勢特色,市場品牌效應,安全優質高效益,克服盲目性與同質性,盡量避免技術的后遺癥。