我國蘋果種植業引發的環境問題及保護對策

付三澤　宋偉　卓會敏　宋慧　任麗軍

摘要 蘋果是我國產量最高的水果，也是蘋果適栽區域農民致富的支柱產業。但是快速發展的蘋果種植業帶來了嚴重的環境污染問題。因此了解蘋果種植中的環境問題并提出解決措施是很有必要的。介紹了近十幾年來我國蘋果產量、栽培面積的發展趨勢和蘋果產區的分布情況，同時指出我國蘋果種植業由于大量使用化肥農藥等生產資料而帶來的一系列如大氣污染、水體富營養化、土壤退化、人體健康危害等環境問題，并針對這些問題提出了精確化施肥技術、建立病蟲害綜合防治技術體系、加強地膜和反光膜的回收利用等建議，對提高蘋果質量、改善果園的生態環境、實現我國蘋果產業的綠色可持續發展具有重要意義。

關鍵詞 蘋果;環境問題;保護對策

中圖分類號 S181.3文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2020）11-0085-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.11.025

Abstract Apple is the fruit with the highest yield in China， and it is also the pillar industry for farmers to grow rich in apples. However， the rapid development of apple planting has brought serious environmental pollution problems. Therefore， it is necessary to understand the environmental problems in apple planting and propose solutions. This paper introduces the development trend of apple yield and cultivated area and the distribution of apple production area in China in the past ten years. At the same time， it points out that Chinas apple planting industry has brought a series of environmental problems such as air pollution， water eutrophication， soil degradation and human health hazards due to the use of chemical fertilizers and pesticides. In response to these problems， suggestions are made for precise fertilization techniques， establishment of integrated pest control technology systems， and enhancement of recycling of membranes and reflective membranes. It is of great significance to improve the quality of apples， improve the ecological environment of orchards， and achieve the sustainable green development of Chinas apple industry.

Key words Apple;Environmental issues;Protection countermeasures

蘋果是我國種植面積最大、產量最高、經濟地位最重要的果樹，蘋果產業在發展我國農村經濟、促進農民增收、擴大出口創匯等方面均發揮了重要作用。多年來，我國蘋果產量快速上升，效益逐年提高，蘋果產業穩步發展[1]。然而，快速發展的蘋果產業在拉動我國經濟增長的同時，也引發了一系列的環境問題。比如：蘋果種植區內使用的除草劑和殺蟲劑污染了種植區的土壤、大氣和周圍的河流、地下水;蘋果套袋技術的應用每年會產生大量廢棄蘋果袋;蘋果表面的農藥殘留會危害人體健康和周邊的環境等。研究這些問題并提出解決對策有利于改善果園生態環境，實現我國蘋果種植業的可持續發展;有利于提高所產蘋果的質量，打破貿易壁壘，增強我國蘋果產業在國際上的競爭實力，實現我國蘋果出口量的快速上升。

1 我國蘋果種植業現狀分析

2016年我國蘋果栽培面積232.38萬hm2，占我國果園總面積的17.9%;蘋果產量4 388.2萬t，占我國水果總產量的15.5%，為我國第一大水果。1997年以來，我國蘋果栽培面積先呈下降趨勢，于2004年達到最低點，然后呈平穩上升趨勢，總體相比下降了18.0%。蘋果產量一直呈穩中有升趨勢，總體相比增長了147.5%。1997—2016年我國蘋果栽培面積、產量情況如圖1所示。

我國的蘋果生產主要集中在環渤海和西北黃土高原兩大產區。2016年我國蘋果產量在100萬t以上的省份有陜西（1 100.8萬t）、山東（978.1萬t）、河南（438.6萬t）、山西（428.6萬t）、河北（365.6萬t）、甘肅（360.1萬t）、遼寧（256.6萬t）和新疆（136.6萬t）（圖2）。以上8個省、自治區蘋果產量占全國蘋果產量的92%左右。

我國蘋果栽培面積和產量均居世界首位。然而與其他主要蘋果種植國家（如美國、法國和意大利）的平均產量相比，我國的年平均蘋果產量具有顯著差距。在我國果農基本上是中老年人，受教育水平低，缺乏先進的栽培技術指導，使得蘋果生產的標準化程度低;果園多位于丘陵、山區等地，分布零散且地面凹凸不平，無法進行機械化作業;果樹結構紊亂，樹木老化加速，微環境惡化，病蟲害增加等因素導致蘋果單產降低。同時由于品質等因素，我國蘋果在出口貿易方面也不占優勢。同時不可忽視的是，隨著我國生態文明建設不斷推進，人們越來越關注蘋果種植所帶來的環境問題。

2 我國蘋果種植業引發的環境問題

2.1 化肥與有機肥污染

世界上蘋果生產發達國家的化肥施用量較低，如美國蘋果園N、P2O5和K2O的平均投入量分別為220、100、200 kg/hm2，巴西的N、P2O5、K2O的平均投入量為220、150、370 kg/hm2，意大利和西班牙等歐洲國家的N、P2O5和K2O的平均投入量分別為150～400、100～150、100～370 kg/hm2，綜合來看，國外果園的N、P2O5和K2O的推薦施用量分別為150～200、100～150、150～200 kg/hm2[2]。但是我國在蘋果生產過程中大量使用化肥的現象十分普遍。比如我國蘋果園栽培面積僅占全國耕地總面積的1.7%，而化肥消費量高達217.3萬t，達到全國化肥總消費量的3.7%[3]。農業部統計資料顯示，我國蘋果園純氮用量已由2008年的360 kg/hm2增加到2014年的490 kg/hm2，其中蘋果產量較高的山東省膠東半島產區施氮量高達837 kg/hm2[4]，陜西省蘋果產區的施氮量也超過了全國平均水平，達到617.7 kg/hm2[5]。受“施肥越多，產量越高”、“要高產就必須多施肥”等傳統觀念的影響，果農通過投入大量化肥來獲得高產，不僅導致生產成本劇增，部分肥料經過硝化和反硝化作用轉化成二氧化氮進入大氣，導致溫室氣體排放增加[6]。另外，化肥的過量投入會增加土壤重金屬和有毒元素，導致營養失調，造成土壤硝酸鹽累積，使果園土壤惡化，出現嚴重板結、酸化、鹽漬化現象。生產中使用的過剩氮肥、磷肥，會隨雨水進入河流湖泊，使地表水中營養物質逐漸增多，造成水體富營養化從而破壞了水環境，影響人類的生產生活[6]。另外，由于過量施用化肥，蘋果產品中含有大量的硝酸鹽和氯化物。這些是誘發人類各種病癥的原因之一。

有機肥是果園土壤重金屬污染的主要來源。楊曉磊等[7]在上海郊區進行有機肥料重金屬累計效應試驗，發現施用過量的有機肥后，重金屬會在土壤和作物中均有累積。持續過量施肥可能會引起土壤中重金屬超過環境允許最大容量，特別是銅已經有較明顯的環境影響。目前我國有機肥料的重金屬離子含量非常高。為了提高畜禽的抗病性，促進其生長，Cu、Zn、As等重金屬常被用作我國大型畜禽養殖的飼料添加劑，結果飼料中的重金屬含量超過消化吸收能力并被動物排泄而被作為有機肥料使用[8]。

2.2 農藥污染

據統計，我國蘋果園農藥消費量高達14.1萬t，占全國農藥總消費量的7.7%，農藥單位面積施用量是美國的1.6倍[9]。由于部分果農不了解果園病蟲害防治的基本方法和原則，而是單一運用農藥防治。往往每隔7～15 d就噴1次藥。陳琦[10]調查了陜西關中地區187農戶蘋果園農藥使用情況，發現農藥已經被過量地使用。農藥的實際使用量為106.50 kg/hm2，而計算所得農藥使用的相對最優量為4.065 kg/hm2，其實際使用量已經遠遠超過了最優量。目前防治蘋果病蟲害最主要的方法是農藥噴霧，使用的技術是大容量噴霧。通過噴霧使藥液均勻分布在果樹上，由于霧滴大，霧化性能差，使用這種噴藥方法，藥液的70%～80%灑落在土壤、空氣、地下水中。農藥噴灑落在土壤上，造成土壤的孔隙度變小、結構板結，土壤酸化現象異常明顯。還有些果農為了盡快達到防治病蟲的目的，使用已禁用的高毒、劇毒農藥，致使蘋果果實中的農藥殘留量大大超標，由此造成嚴重的果實污染，農藥通過皮膚、呼吸道、消化道等途徑進入人體內，威脅人類的身體健康與生命安全[11]。

2.3 地膜及反光膜污染

為了提高蘋果幼樹的成活率，果農一般會在栽植澆水后地面鋪設黑色塑料地膜，地膜對保持土壤水分和解決樹下雜草效果很好。然而隨著氣溫的升高，七八月份黑色地膜便破碎成難以降解的污染物。由于大量農用殘膜的存在，破壞了土壤的原有結構，使土壤失去了保水保肥特性，嚴重時會引起地下水難以下滲和土壤次生鹽堿化等嚴重后果。隨著越來越多的殘膜留在了土壤中，使得土壤的營養、凈化、緩沖功能和有機體的支持功能逐漸喪失，造成蘋果減產，也不利于農業的可持續發展。尤其使用過后的殘膜棄于田邊、地頭，不僅破壞土壤結構，影響農作物生長發育，更危及區域內牲畜生長發育和人類的身體健康。

蘋果園鋪設反光膜技術已經在全國各主要果區得到大量推廣應用。但是反光膜用后丟棄在果園內或其周圍，加之地面上未及時清理的爛蘋果、落葉和修剪后的枝條，會使整個果園看起來像一個垃圾場，造成“視覺污染”[12]。同時，由于反光膜的主要成分是塑料，自然降解能力很差，如果埋到土里，容易對土壤造成二次污染。反光膜表層上鍍的鋁層經過雨水的沖刷或者與土粒的摩擦會脫落并滲入土壤，加劇土壤酸化。曹洪建等[12]對乳山地區蘋果園鋪設的反光膜進行了研究。他們發現乳山地區的蘋果園鋪設的反光膜使用時長僅為1年，且用后隨意丟棄。這些廢棄的反光膜由于成分復雜，很難降解，會影響果樹的根系吸收養分和水分。同時，反光膜中的增塑劑等物質滲出會污染周圍的土壤和地下水。部分果農對反光膜采取的處理方式是焚燒，但反光膜焚燒則易產生毒素二口惡英，會給吸入者造成心臟病、糖尿病、過敏、不孕、癌癥等疾病的隱患。

2.4 套袋污染

我國水果套袋廣泛用于保護水果免受鳥咬和蟲害侵害，并在糖含量和外觀方面提升水果的質量。然而，套袋也帶來了一系列負面影響，如勞動力成本和經濟成本的增加，相對較大范圍的污染物排放和資源消耗。目前我國果農用的套袋蘋果紙袋，都是木漿紙，較高水平的果農生產1 kg蘋果需6～7個紙袋，每個紙袋按5 g紙計算，生產1 kg蘋果，約需紙張33 g，1 t蘋果則需紙張33 kg。以2016年我國蘋果產量4 388.2萬t計算，給蘋果套袋需紙張140萬t，這不僅大大增加了成本，而且果實采收前摘除的紙袋若不及時處理，則飄落滿地，嚴重污染了環境。同時我國蘋果生產者在套袋栽培時往往存在技術操作不規范、不到位的問題，導致套袋果實頻發質量問題。尤為突出的問題之一是套袋果實生理病害日趨嚴重，因套袋引發的黑點病、紅點病、苦痘病、痘斑病、裂紋病、煤污病、日灼等果實病害每年都有不同程度發生。康氏粉蚧也日益嚴重，嚴重危害果品質量[13]。

3 對策

3.1 精確化施肥技術

科學施肥，提高肥料利用率，減少由于化肥損失帶來的環境污染是關系到蘋果產業能否實現綠色可持續發展的重大科技問題。因此必須實施精確化施肥技術，所謂精確化是指基于作物養分需求規律、生長發育規律和土壤養分供應規律而制定的施肥策略，既有利于果樹高產穩產優質，同時又最大幅度降低施肥對環境的負面影響。要想實現蘋果產量和生態環境質量的雙增長，必須按照果樹的實際情況進行配方施肥，基肥要及時施加，根據果樹的生長情況和開花、結果情況適當施加追肥，增加有機腐殖質的施加量，適量施用無機肥料，按照地區標準和技術要求科學施肥。李濤濤等[14]研究了不同施肥類型對旱地富士蘋果生產和產量的影響。他們發現，合理的施肥可以使蘋果的坐果率從14.24%增加到27.00%，使樹的周長從29.03%增加到61.29%，使每棵樹的產果率從19.41%上升到52.88%，促進蘋果生長和增產。侯廣軍等[15]以煙臺主栽紅富士品種煙富3為試材研究發現，化肥減施30%可將煙富3的結果數量提高7.7%，單果重增加6.4%，優質果率提高6.1%。科學合理的施肥可以提高蘋果產量和質量，改良土壤結構，增強土壤肥力，提高樹體抗病、蟲、災害的能力。因此，要想實現我國蘋果產業的可持續發展，必須進行科學合理施肥。令人鼓舞的是，我國政府提出了“到2020年實現化肥和農藥使用零增長”的目標。對于使用大量肥料和農藥的蘋果，到2020年鼓勵施肥減少25%，農藥使用減少35%。

3.2 建立病蟲害綜合防治技術體系

世界上許多國家都在使用水果生產綜合管理技術體系IFP（integrated fruit production），這個體系的核心是病蟲害綜合防治，即采用物理、生物等對環境無影響或影響小的措施防控病蟲害，不使用毒性強的農藥。因此，我國應學習國外的做法在農藥施用方面，鼓勵使用高效、低毒、低殘留的生物農藥，盡量減少化學合成農藥的使用，若需使用化學合成農藥，要按標準規定，嚴格控制施用時間，減少因農藥的不合理使用對環境產生的影響。由于目前使用的噴藥機器霧滴大，霧化性差，應盡快推廣使用新型環保施藥器械，對購置新型環保施藥器械的生產者給予適當補貼[16]。同時，進一步加強對蘋果病蟲害的研究，建立完善的病蟲害預測報警系統，研制高效低毒的化學藥劑，深入研究病蟲害綜合防治技術，研究并建立以生態調節為核心的病蟲綜合防治體系。同時，加強對果品農藥殘留的監測，探索有機果品生產技術，實現蘋果質量和生態環境質量的雙增長。地方質量監測中心應指導農民，幫助其糾正實踐，建立嚴格的噴藥檢查制度。

3.3 加強地膜和反光膜的回收利用

農業監管部門應大力推廣適期揭膜技術，減少殘膜污染。積極做好監測管理、示范引導帶動，重點在蘋果示范園、示范基地和種植大戶等大型種植區域，對其提供統一指導、統一覆蓋、統一揭膜等示范引導服務，落實人工和機械回收相結合的措施，提高地膜和反光膜回收率。制定優惠政策，鼓勵回收、加工、利用廢舊地膜和反光膜的企業發展。對從事廢舊地膜和反光膜回收加工利用的企業及其設立的回收點，每年根據其回收加工量，采取以獎代補扶持措施。同時，實施地膜和反光膜回收補助激勵機制，調動農戶廢膜回收的積極性和自覺性。

3.4 推行蘋果無袋化技術

據調查，美國、法國、日本等世界蘋果生產先進國家均實行果園無袋化栽培技術，蘋果栽培逐步向無袋化栽培過渡是大勢所趨。無袋化栽培既有利于保護生態環境，又有利于勞動者和消費者的健康安全，符合現代果業生態環保的要求。但是無袋栽培并不是簡單的不套袋，是一項栽培制度變革，也是一個非常復雜的系統工程，涉及多項配套技術的改革，主要通過易著色蘋果品種培育及現代栽培模式創建等各種措施，使不套袋的蘋果在果面光潔度、著色等方面達到或基本達到套袋蘋果的標準。必須做好頂層設計，全面謀劃，穩步推進[17]。

3.5 建立綠色果品安全監測體系

加強綠色果品生產過程的監測管理力度。應建立從生產果園到消費者食用的全程監管體系。實現綠色蘋果生產，確保果品營養、安全。對蘋果產品實行嚴格的市場衛生安全監測準入制。

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