李華,王華
(中國葡萄酒產業技術研究院,寧夏銀川 750021;西北農林科技大學葡萄酒學院/國家林業和草原局葡萄與葡萄酒工程研究中心,陜西楊凌 712100)
經過幾十年的快速發展,中國葡萄酒產量自2013年以來持續下降,2018年下降至91萬 t,比2014下降了53%。與葡萄酒產量的下降趨勢相反,自2014年以來,葡萄酒進口量和進口額均呈上升趨勢,至2018年分別上升了86%和118%,導致同期消費量與產量的差額增加了118%[1]。這表明,在中國葡萄酒市場繼續擴大的同時,中國葡萄酒的競爭力卻在降低,葡萄酒產業缺乏可持續發展的能力。據此認為,造成這一現象的核心問題是忽略了產業發展與可持續的關系,即單純強調了葡萄酒產業,特別是葡萄栽培的生產功能,而沒有重視其生態功能。我們知道,可持續發展理念已成為國際社會的廣泛共識,也是我國的基本國策之一[2]。可持續發展的目標必須做到減少資源的消耗、改善生態環境和提高生活質量[3]。在推進可持續發展的路徑方面,有關國家政府提出現代農業向生態農業轉變以建設未來農業的政策,即在強調農業生產功能的同時,更要強調農業的生態功能和景觀功能[4]。在葡萄酒領域,我們提出了經濟與生態、文化和娛樂等社會功能共存的理念[5],以及“強化風格,提高質量,降低成本和節能減排”的可持續發展的技術路線[2]。所以,目前的共同任務是克服過去出現的作為葡萄酒產業基礎的葡萄栽培中的經濟與環境的矛盾和對立,并將其轉變為葡萄栽培的機遇,實現經濟與環境的共贏。因此,需要將生態放在葡萄栽培的突出位置,使之成為實現未來葡萄栽培的方法、工具和理想。
生態葡萄栽培,就是應用農業生態學的原理,將葡萄與其自然環境作為一個整體,研究其中的相互作用、協同演變,以及社會經濟環境對其調節控制的規律,促進葡萄產業全面持續發展。因此,無論從技術上還是從土地治理上,都會有兩個維度,即企業維度和產區維度。本文試圖在技術上從企業維度勾畫出極簡化生態葡萄栽培的技術體系,在產區層面上提出以葡萄生產生態體系為主體的生態治理建議。
在改善葡萄生產的過程中,應該秉承中國的傳統哲學思想,即“天人合一”的思想,在發展生產的同時,保持葡萄產業的可持續性[5]。這就需要以農業生態系統的性質及其運作原理,來研究、設計和管理葡萄生產系統,使其成為既具有生產力又具有自然資源保存性,同時具有文化敏感性、社會公正性和經濟可行性的葡萄生態系統[6]。這樣的葡萄生態系統,是以葡萄為主的動植物群落與它們的物理和化學環境相互作用的結果,用以生產供人類消費的葡萄及其加工產品。一個用于葡萄生產的區域,如葡萄園,是一個復雜的系統,在自然條件下也會發生生態過程,如營養循環、捕食者/獵物相互作用、競爭、共生、演替變化等[6]。通過了解這些生態關系和過程,可以控制葡萄生態系統以提高產量和生產的可持續性,減少對環境和社會的負面影響,減少外部投入。在葡萄生態系統中,所用的技術應有利于增強系統的功能、生物多樣性以及保護現有的葡萄園資源,推廣諸如生草覆蓋、綠肥、免耕、生物防治、精準栽培等多功能技術,以便于對葡萄系統的各組成部分產生有利的變化。因此,極簡化生態葡萄栽培,就是利用農業生態學基本原理和方法,根據不同的生態類型和生產目標, 確定適當的品種以及相適應的栽植技術,做到適地適種,科學管理,在保證生態資源永續利用和葡萄植株壽命的前提下,追求葡萄產品在質量和產量上的最大效益。這就需要推廣親環境的栽培技術體系,優先使用自然調節機制,使葡萄栽培不僅在經濟上充滿活力,并保持其多功能性,特別是在生態、社會、文化和娛樂等方面的功能,盡量降低殘留物含量,保護生產者的健康,保持葡萄生態系統及其周邊的生物多樣性,保持并改善土壤質量,盡量降低對水、土壤和大氣的污染[5]。生態栽培,作為一種哲學,將經濟、生態和社會融入到葡萄生產經營中,通過在葡萄園中增加有機物和生物多樣性,減少合成化學物的投入,保護葡萄、土地和人的健康,同時提高產品的特性和品質(圖1)。
經濟上:企業要真正實現長期的“可持續”,就必須在經濟上滿足自身及其所有者和員工的訴求。企業經濟可持續發展包括制定全面的商業計劃和研究新的營銷策略。
環境上:通過綜合農業技術,包括植物覆蓋、增加有機物、減少化學合成物的投入、相應的景觀建設以及提高生物多樣性等,對葡萄生產生態系統的組成成分產生有利的影響,保護和提高土壤、水和空氣質量,以保障環境、葡萄和人的健康。
社會上:人既是企業+(農場)經營的資產,也是企業(農場)經營的重要組成部分和出發點。因此,對社會負責的商業決策應包括公平對待員工和追求積極的社會關系,包括鄰里關系、企業間的相互支持等,以促進當地經濟的長期發展。
極簡化,就是以必要的處理保證葡萄的最佳狀態,盡量避免不必要的投入品(農藥、化肥、灌溉等)和污染物以及對土壤和環境的干擾,盡量減少不必要的處理,盡量縮短各種處理的時間,促進葡萄生產生態系統的健康發展,同時強化產品的風格,提高質量。在葡萄栽培過程中,所有不必要的投入、不必要的處理以及延長任何處理的時間,都只能抹殺風格,提高成本,降低質量,污染環境,與可持續發展的理念相悖。從這個意義上講,極簡化也是生態葡萄栽培的重要構成因素。
生態葡萄栽培的目的,是促進產業經濟、環境和社會的全面發展,主要體現在對葡萄、環境和社會的尊重上。根據前期研究結果,我們提出的極簡化生態葡萄栽培的技術體系為,以“樹形控制+全面生草+行內枝條覆蓋+冬季掛(留)枝”為核心[2],強調保護生物多樣性、控制和減少化肥、農藥的使用,發展生物防治和良好的水資源管理等。其中,前者主要是企業層面的,后者是產區層面的。
葡萄是多年生藤本植物,它需要通過修剪來控制枝條的伸長,保持樹形,以減緩衰老并且使植株在預定的空間內生長;控制芽(或新梢)的數量,以調節和平衡植株的產量和長勢[7]。合理的樹形是通過修剪來實現的。在修剪時,必須遵循以下三個原則(圖2):
(1)保證樹液的暢通。研究結果表明:葡萄多年生部分越長,分節越多,不僅節區的數量會降低樹液流速率,更重要的是修剪傷口就會越多,其中硬壁侵填體就越多,顯著降低樹液流速率、葉片光合同化物產量和漿果糖分積累,植株對同化物在庫源器官間分配的調控能力也顯著降低,加速植株衰老。據此,提出了“葡萄最小化修剪理論”:即盡量降低主干(蔓)高度;盡量剪除多年生部分,防止其伸長;盡量減少剪口數量,使結果母枝(一年生枝)盡量靠近主干(蔓),平拉雙臂,使修剪后的植株在設計范圍內最小化,以減少運輸距離,降低樹液液流阻力,提高植株對同化物在庫源器官間分配的調控能力,防止植株早衰。其核心是盡量降低多年生部分的比例,減少剪口數量,平拉雙臂[8]。
(2)平衡樹冠和葉片的空間分布。保證通風透光,提高光合效率,防止病蟲害的發生發展,提高葉面噴施的效果,有利于采收。受末端效應的影響,葡萄的樹液來自于樹干,首先供給枝干的末端。自然地,末梢上的枝條比離樹干最近的枝條更容易獲得樹液。這樣離樹干最近的芽可能會枯萎,影響枝葉的均勻分布。在這種情況下,就像在臂上某一特定區域由于機械斷裂或衰弱缺乏新梢一樣,有可能迫使離主干最近部位上的休眠芽發出,而減弱臂末端上新梢的長勢或減少其數量,從而進行更新[8]。
(3)植株和臂的更新。隨著時間的推移,植株的臂會枯萎、干死或發生機械損傷,這就需要在靠近樹干的部位保留芽以進行更新:一是在修剪時,應優先剪留靠近主干的芽,而不是通常最具活力的端部芽;二是在老植株上(通常10年以上),注意保留樹干上部的芽,因為它們是潛在的更新臂;三是經常更新結果母枝下的多年生部分(基座),以防止結果部位上移,并且避免光禿[8]。
無論任何樹形,都應遵循上述三個原則。此外,在修剪時,應保證雙(單)臂首尾相接,有效利用空間。在此基礎上,對葡萄的管理從單株管理變為群體管理,便于集約化、機械化和精準化[7]。當然,在任何時候都應避免對葡萄進行不必要的處理。
傳統上葡萄的修剪是指冬季修剪。試驗結果表明,對于埋土防寒區,應在保證葡萄正常埋土越冬的前提下,盡量在埋土前進行修剪,以使葡萄得到充分的抗寒鍛煉[7]。為了讓修剪枝能在埋土后掛在架面上充當埋土防寒期的防護林帶,同時提高葡萄園的景觀價值,應使用埋土后便于架面掛枝的樹形和架式[9]。而在非埋土防寒區,為了提高葡萄的生態和景觀效應,則應在春季傷流前進行修剪,即變冬剪為春剪。此外,由于我國大部分葡萄產區(露地栽培)都有倒春寒危害的可能,推遲冬剪,還可推遲葡萄萌芽,能部分防止倒春寒的危害[7]。
在春季出土或修剪時,在架面上的兩道鐵絲之間將修剪枝剪斷,讓其掉入種植帶內,并進行消毒處理,以實現行內枝條覆蓋和還田。為了便于枝條下落,同時避免人工綁枝,架面上一道絲以上均為雙絲,以便在生長季將新梢夾在雙絲之間,使之均勻地分布在架面上[9]。
葡萄園的土壤面臨著各種各樣的問題,如有機質含量低、水土流失、保水保肥能力低、土壤肥力下降等。許多研究都強調生草覆蓋解決這些問題的能力[10]。葡萄園生草技術,不僅改善葡萄園的微氣候環境,控制病蟲害,保護生物多樣性,而且改善土壤環境,提高土壤肥力,促進根系的生長和吸收活動,提高樹體的光合速率,通過葡萄植株提高果實品質。根據我們的研究結果,葡萄園行間生草,最好是自然草,在經過幾年的修剪后,就會留下幾種優勢草種,這也是符合植物群落學原理[8,10]。
當然,除葡萄園外,在葡萄及其加工企業的園區內,在硬化地面以外的地面進行生草覆蓋,不僅有利于保護生態和生物多樣性,還能提高其景觀價值。
在落實以上技術措施的基礎上,葡萄園的生長季管理就變得極為輕松和簡單了,即一扶(扶新梢):將由芽眼發出的新梢依次向上直立卡在雙絲中間,使之在架面上分布均勻;二修(夏季修剪):使葉幕層成為規定高度和厚度的“綠籬”,超過部分全部剪除;三噴(打藥等):根據需要進行噴藥及葉面噴施;四剪(行間自然生草):根據地形等因素,當行間草長到所需高度時剪草。
孤立的大樹或葡萄園邊緣的防護林、森林、花卉、墻壁、池塘、河流等,都給葡萄園景觀帶來了特殊元素,也在葡萄生態方面發揮著重要作用,為整個動植物生物多樣性提供了避難所。精心的景觀結構布置不僅可以提高園區的觀賞性,還可通過穩定斜坡土壤、限制徑流、防止污水和除草劑流入河流等保護環境。造林、生草和種花以及園林小品等,能改善葡萄園的環境,為游客呈現出環境友好的葡萄栽培形象和獨特的景觀,實現更多的附加值。因此,在設計和管理時,應從生態、土壤、水面、大氣、景觀、產品質量以及產區和企業形象等多維度進行考慮,如通過綠籬、防護林、草地等將葡萄園與其他公共地帶隔離開來;遠離污染源;在葡萄園行頭、其他非硬化地面、溝坎、護坡等,生草覆蓋,不使用除草劑;等等[10-13]。
正常的有機物投入可以改善土壤結構,增加保水保肥能力,防止土壤流失和板結,支撐健康土壤微生物群體的發展。一些做法,如枝條還田、施用綠肥、免耕、使用有機土壤改良劑等,可以維持或提高土壤的有機質含量。引入豆科植物作為生草覆蓋植物,不僅可以固氮,還可以作為綠肥[7,10]。
此外,產區政府和相關部門,應采取有力措施,有效控制和減少化肥、農藥的使用,推廣節水灌溉和生物防治,推進精準葡萄栽培等,以保持土壤肥力和維持土壤的自然功能,在滿足葡萄需求、保證質量和產量的前提下,盡量減少對自然環境的泄漏和污染,保持和改善葡萄生產生態系統[4,14]。利用農業生態技術優化農業生態系統包括5個方面:(1)有機質的積累和養分循環;(2)土壤生物活性;(3)自然防治機制(抑制病害、害蟲的生物防治、控制雜草);(4)資源保護與再生(土壤、水、生物等);(5)農業生物多樣性的普遍增強及其各組成部分的協同作用[4]。
總之,極簡化生態葡萄栽培,是以保持和改善葡萄生產生態系統為目標,以生物相互作用和利用生態系統功能以及自然資源所提供的潛力為基礎,在保持其質量和數量更新能力的同時,通過提高附加值、減少水、肥料、農藥、人力的投入和生產能耗,提高企業和產區的競爭力和經濟效益,同時減緩和適應氣候變化的影響。
葡萄生產生態系統的每一個構成組分的發展都必須根據具體情況加以考慮,這取決于土地的類型,如土壤和氣候條件、社會經濟結構和市場機會等,同時也取決于農民的生活質量目標。因此,向葡萄生態的轉變,不僅需要葡萄種植者積極落實極簡化生態葡萄栽培技術體系,還必須在產區級別的土地治理上加以考慮。事實上,水資源的管理、生物地球化學循環、病蟲害流行等所涉及的范圍比葡萄園要大得多。良好的生態功能管理需要農業生態基礎設施的存在。如果這些基礎設施不存在,或由于如土地合并等因素而被破壞,則應考慮修建或重建。再比如,全流域的水資源管理等,都需要在政府一級進行綜合規劃和布局。因此,要推進葡萄生產生態系統建設和完善,企業(農場)的土地和產區的轄區必須以一致的方式整合。這就需要產區政府及其相關部門在產業規劃、相關政策、社會化培訓和服務體系等方面,加大葡萄生產生態系統建設的力度,并使之成為全社會和全產業的共同理念。所以,只有地方政府才能完成土地的系統治理。
例如,由于爬地龍栽培模式在埋土防寒期間,可以實現將修剪枝條掛在架面上,形成風障而起到防護林的作用。根據寧夏玉泉營的試驗結果[9],掛枝葡萄園距地表5~150 cm高度的總輸沙量比對照高39.0%,相當于減少揚沙15.43 g/cm2。如果按寧夏釀酒葡萄面積4萬 hm2計算,則在埋土防寒期間每次起風能減少揚沙6172萬 t。因此,爬地龍栽培模式在埋土防寒期掛枝形成的風障,在保護地表、減少風蝕、降低沙漠化程度的同時,還保證了葡萄園的觀賞性。如果寧夏自治區政府能夠出臺相應政策,推進這樣的研究成果落地轉化,將會帶來很大的社會、生態和經濟效益。
可持續發展理念已成為國際社會的廣泛共識,也是我國的基本國策之一。在葡萄栽培領域,要實現可持續發展,就必須建立和完善葡萄生產生態系統。從技術層面上,以必要的處理保證葡萄的最佳狀態,盡量避免不必要的投入品(農藥、化肥、灌溉等)和污染物以及對土壤和環境的干擾,盡量減少不必要的處理,盡量縮短各種處理的時間,促進葡萄生產生態系統的健康發展。同時強化產品的風格,提高質量,就可簡化為以“樹形控制+全面生草+行內枝條覆蓋+冬季掛(留)枝”為核心的極簡化生態葡萄栽培的技術體系。當然,隨著對葡萄、農業生態學研究的不斷進步,該技術體系也會不斷發展和完善。
建立和完善葡萄生產生態體系,不僅需要葡萄種植者積極落實極簡化生態葡萄栽培技術體系,產區政府及其相關部門還必須在產業規劃、相關政策、社會化培訓和服務體系等方面,加大葡萄生產生態系統建設的力度,并使之成為全社會和全產業的共同理念,以促進產業經濟、環境和社會的全面發展。