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邓秀新、陈厚彬等十名顶级果树学家回顾中国果树研究百年历程,荔枝龙眼产业实现跨越式发展

南方农势 2018-06-19 07:04:50

近日,邓秀新、束怀瑞、郝玉金、徐强、韩明玉、张绍铃、段常青、姜全、易干军、陈厚彬等十位顶级科学家联合发表《果树学科百年发展回顾》一文,文章展现了在过去一百年,中国果树产业发生了翻天覆地的变化,在面积产量、平台建设、研究队伍、基础研究、技术研发等各方面均取得令人瞩目的成绩。


根据最近出版的《中国农业统计资料(2016)》,2016年我国水果(不含瓜果、草莓及干果、坚果等)种植面积达到19472万亩,产量18119万吨,无论面积和产量都位居世界第一。


回顾过去的一百年,中国果树研究的发展可以划分为四个阶段。

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第一阶段

新中国建立前的30年,为起步阶段。


20世纪上半叶,随着工商业兴起和人口增多,社会对果品的需求激增,果树产业得到了相应的发展,地方名特果品的商品化生产在主要果树产区逐渐形成。

抗战胜利后,当时国民政府建立了区域研究所从事果树研究,如西南农试所(在现在的重庆江津)开展柑橘育种和栽培研究。一批从日本、美国和英国回国的学者,到民国时期建立的大学里播下果树研究的种子,从编写教材入手,专门设立本科果树方向,研究主要集中在整理中国的种质资源和栽培经验与技术、介绍果树研究先进国家的新知识和技术等。



第一代代表人物、中国近代园艺事业的奠基人——吴耕民

这期间,一批奠基性人物包括吴耕民、孙云蔚、曲泽洲、章文才、黄昌贤、李沛文、胡昌炽、沈隽、原芜洲、钟俊麟、王学书等陆续回国,成为高等院校和科研院所开展果树学研究和教学的中坚力量。他们基础理论扎实,精通外语,把国外的果树学理论和技术引入中国,与国内同事一起,推动了中国早期果树学研究的发展,开辟了果树遗传育种、果树生理学、果树营养学等现代果树研究领域。


另外,他们翻译了大量的国外教材并用于课堂教学,在果树学人才培养中发挥了重要作用。

2


第二阶段

建国后到1978年的30年(1949-1978年),为大发展阶段。


新中国建立后的十多年,各省先后建立了果树研究机构,其中中国农业科学院果树所(兴城)、郑州果树所以及柑橘研究所属于国家级的研究机构。随着现代高等农业院校和综合院校园艺相关学科的相继建立,果树研究和人才培养体系逐步形成。


老一辈专家培养的人才播种在全国各地,建立起中国果树研究的基本框架。根据80年代初的资料,这30年间筛选和培育出一大批果树良种。


南方以柑橘最有代表性,优良品系先锋橙和锦橙及其优系等成为全国主栽品种。北方以苹果最有代表性,先后培育了秦冠和寒富等区域性新品种,特别是芽变选种成果突出,选育的富士和元帅系芽变品种成为全国主栽品种。



第二代代表人物、我国柑桔学科奠基人之一——章文才

这期间,活跃在果树界的专家有章文才、曾勉、沈隽、沈德绪、杨文衡、束怀瑞、景士西、贺普超、张子明、曾骧、张钊、李育农、陆秋农、王宇霖、黄辉白、罗新书、李嘉瑞、张上隆、浦富慎、刘景新、崔绍良等。他们在果树遗传育种和栽培技术体系等方面做了大量工作,也是改革开放前后研究生导师队伍的主力。

3


第三阶段

改革开放后的近30年(1978-2006年),为恢复发展与快速变化期。


这期间,中国建立了果树本科专科、硕士博士和博士后一整套人才培养体系;科研体制发生大的变化,国家经济形势不断变好,结构调整过程中,新的机构和平台陆续产生,国家对科研的支持也逐年增加;全国果树面积快速增长,人均果品占有量超过世界平均水平,部分水果出现销售难的问题,水果的种植效益有下降趋势。



第三代代表人物、中国工程院院士——束怀瑞

由于体制改革、人员往中心城市流动等原因,部分省级果树研究机构出现人员流失、运行困难的情况。而大学的果树研究队伍与实力逐步壮大,成为中国果树研究(特别是基础研究)的主力军和生力军。

4


第四阶段

2007年至今,果树学进入“三跑并存”阶段。即部分领域领跑世界同类研究;部分与国际同行并跑;相当一部分还是落后于世界先进水平,处于跟跑阶段。


2008年,国家农业部和财政部建立了现代农业产业技术体系,现有柑橘、苹果、梨、桃、葡萄、香蕉、荔枝龙眼等7个产业技术体系,包括150多名岗位科学家和150个综合试验站,国家每年投入近2亿元体系经费用于支持果树领域研究与技术试验示范。


部分领域领跑世界同类研究,如华中农业大学的柑橘研究、山东农业大学的苹果研究、南京农业大学的梨研究在世界同类水果研究机构中均排名前列;华中农业大学和浙江大学的果实采后研究、中国农业大学的苹果砧木研究、西北农林科技大学的果树逆境生物学研究等团队,已发展成为中国乃至世界均具有一定影响的团队。



第四代代表人物、中国工程院院士、柑橘首席专家——邓秀新

目前,果树学领域有2名院士,3名“长江学者奖励计划”特聘教授,还有一批果树专家教授获得优秀青年基金、青年长江学者、万人计划、青年千人等人才资助。果树学科研队伍正在迅速成长。


迄今,中国申请获批果树方面的专利约2000项,中国果树学领域发表的国际刊物论文和高水平论文均仅次于美国,居世界第二位。


百年来,中国果树研究的选题紧密围绕生产实际,从开始的资源收集、推广良种,到后来的专业化生产、普及嫁接修剪技术、授粉技术;由乔砧到矮砧,从计划密植到适度稀植;苗木由裸根苗到容器大苗,以及苹果、香蕉等果实套袋技术,果实气调贮藏技术,柑橘覆膜增糖技术、覆膜晚采技术、留树保鲜技术。


这些技术的推广均反映出果树技术研发与集成的时代特征,即从过去的不规范生产到规范化生产,从追求产量到关注品质,从关注眼前到放眼长远,中国果树技术研发正朝着绿色高效可持续方向发展。


可以这么说,没有这四代科学家的辛勤耕耘,就没有中国果业的今天。



以荔枝龙眼为例。


荔枝种植区域及面积规模大幅扩大,产量产值提升荔枝栽培区域从20世纪80年代的广东、广西和福建为主,扩大到当前广东、广西、福建、海南、四川和云南六省区。种植规模从1987年的12.76万公顷、11.68万吨,上升到2017年的63.52万公顷,214.69万吨。产值从1987年的4.79亿元,提高到2017年的214.69亿元。


龙眼栽培区域从20世纪80年代的福建、广西、广东和四川为主,扩大到当前广东、广西、福建、海南、四川和云南六省区。种植规模从1987年5.04万公顷、9.05万吨上升到2017年的35.50万公顷,156.74万吨,产值从1987年的3.17亿元上升到141.05亿元。


培育和推广了大批优质品种,产期更加均衡选育优质特色品种一批,包括‘井岗红糯’、‘荷花大红荔’、‘庙种糯’、‘观音绿’、‘唐夏红’、‘新球蜜荔’、‘玉潭蜜荔’、‘琼荔1号’、‘凤山红灯笼’、‘仙进奉’、‘英山红’、‘北通红’、‘桂早荔’、‘贵妃红’、‘马贵荔’、‘红绣球’、‘桂荔1号’等荔枝品种17个,‘桂龙1号’、‘晚香’、‘冬宝9号’等龙眼品种。研究了‘黑叶’、‘白蜡’、‘储良’、‘石硖’、‘鸡眼’等传统荔枝、龙眼品种作为砧木,对新优品种的亲和性。在此基础上大力推广优质品种高接换种。


‘红绣球’、‘红灯笼’和‘仙进奉’等荔枝新品种具有坐果率高、果大、抗裂、焦核率高、迟熟、耐贮藏等特性,已成为晚熟优质荔枝‘糯米糍’等的更新换代品种。


“十二五”期间共高换荔枝2.13万公顷,其中品质和价格较低的品种‘黑叶’从11.87万公顷减少到11.56万公顷(3%)、‘怀枝’从5.03万公顷减少到4.66万公顷(7%);优质高价品种‘桂味’从3.53万公顷增加到3.66万公顷(4%),‘鸡嘴荔’从1.29万公顷增加到1.37万公顷(7%),‘白糖罂’从0.98万公顷增加到1.28万公顷(31%)。产期从6月中旬至7月中旬,延长到5月初(海南)至8月中旬(四川),一定程度上缓和了鲜果销售和加工的压力。


生长控制技术研发


(1)控梢促花技术。研发了培养优良结果母枝、控制冬梢和“冲梢”、促进花芽萌动的促花系列技术。研创了一套以螺旋环剥为核心的控梢促花配套栽培技术,该技术应用使‘妃子笑’、‘桂味’等优质荔枝品种南移,扩大种植范围。技术应用面积达到荔枝栽培面积的90%以上,应用后产量增加一倍以上,是中国荔枝生产中关键性技术,是“十二五”以来荔枝产量翻番的基础,产生了显著的社会效益和生态效益。


(2)疏花与花量调控技术。针对‘妃子笑’荔枝在生产中“花而不实”现象严重的问题,研发了分别适用于矮化密植园的“一疏二控三割”和大冠稀植园的“一控一割”控穗疏花技术,并带动开发了机械疏花和化学控穗疏花技术,开发了营养和调节剂配合的壮花保果配方。应用技术后‘妃子笑’翻花率减少90%以上,坐果率提高30%以上,累计推广应用面积7146公顷,新增产量35259.5吨,新增产值23706.27万元,新增利税22843.47万元。


(3)促进坐果与防裂果技术。形成以促进授粉受精、物理和化学调控为主的保果技术措施。提出蜜蜂和人工授粉增加前期坐果的重要措施。研制出促进受精和坐果的“授粉素”营养配方和包含植物生长调节剂、光合作用促进剂、腐殖质以及多种矿质元素的多元复合保果系列产品。建立一套以施有机肥、土壤树体补钙、均衡土壤水分供应、喷施保果防裂素为重点的综合防裂果技术。


(4)水肥一体化技术。确定了荔枝龙眼4个需水和3个需肥关键时期,根据营养诊断分析和需肥特点,制定了各阶段施肥量和比例的参考标准。研创了适合中国国情的简单、实用、高效的水肥一体化灌溉施肥技术体系,将复杂技术简单化,大幅度降低系统成本,使得水肥管理技术得以大面积应用[5]。推广安装灌溉设施面积5.16万公顷,水肥一体化面积1.47万公顷。平均每公顷节约用水730kg,全国每年可节约用水1092.61万吨。


(5)病虫测报与安全防控技术。提出了以“一虫两病”(荔枝蛀蒂虫、霜疫霉病和炭疽病)为防治核心的荔枝病虫综合防治技术,包括提高树体抵抗力的综合栽培措施、根据预测预报的适时化学防治、套袋套罩和频振式杀虫灯为主的物理防治、释放平腹小蜂和赤眼蜂的生物防治等,有效地控制了害虫,显著减少了化学农药的使用量,提高了果品安全性。应用“荔枝蛀蒂虫预测预报技术”和“荔枝主要害虫综合防控技术”,每公顷可节约用药成本40%以上。


(6)产业机具研发与应用。研发和应用荔枝龙眼疏花机械,比人工疏花提高工效9倍以上。管道式施药压力控制系统具有操作简单、自适应能力强等特点,降低传统管道式施药的维护成本,减少施药环节总成本20%以上。研发新一代荔枝脱枝叶、去皮、去核、打浆自动生产线,加工能力每小时处理10吨原料果,机械去皮的生产效率是人工去皮的7倍。


(7)分级保鲜运销技术。研发集成采前防病结合采后保鲜与冷链物流保鲜技术,使保鲜期长达30~35天,常温货架期为2~3天,成为中国荔枝北运、出口东南亚和港澳的主要技术,扩大了荔枝出口和内销半径。研发了硫处理结合酸复色的荔枝冷处理护色保鲜技术,处理后果肉硫残留量仅为国际标准的1/10,保鲜期达40~45天,低温货架期为5~7天。符合美国等的检疫要求,并满足船运出口欧洲在运输时间上的技术需要,目前中国60%以上出口欧美的荔枝采用该技术。研发了热处理无硫护色结合冰温保鲜贮运新技术,该技术通过热处理(瞬时高温)和酸处理来固定果皮颜色,在-1~-2℃冰温条件下可使荔枝贮运期达45~55天,常温货架期2~3天。


(8)加工技术等。集成荔枝果汁产品加工技术与装备,产品包括荔枝原汁、浓缩汁、复合蔬果汁饮料等,明显增加了荔枝果汁加工的比例。已形成多样化的荔枝龙眼食品,如荔枝巧克力、FD荔枝干、荔枝咖啡伴侣、荔枝果汁软糖、荔枝干面包等。通过加工部分缓解荔枝集中上市问题,使荔枝销售价格基本保持稳定,如产区黑叶、怀枝荔枝价格由项目实施前1.50元/kg,回升至3.00元/kg。近年鲜荔枝年加工量接近10万吨,鲜龙眼加工量近30万吨。

来源:本文节选并改编自《果树学科百年发展回顾》,原文刊登在《农学学报》2018年第1期。作者:邓秀新,束怀瑞,郝玉金,徐强,韩明玉,张绍铃, 段常青,姜全,易干军,陈厚彬。

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