蘋果高質量發展技術創新途徑*

趙德英，程存剛，仇貴生，董雅鳳，張彩霞，李 壯，張懷江，胡國君，厲恩茂

（農業農村部園藝作物種質資源利用重點實驗室，中國農業科學院果樹研究所，遼寧興城 125100）

蘋果是我國最重要的溫帶落葉果樹，是保障我國水果市場周年供應的大宗水果，對建設健康中國、美麗中國，助力鄉村全面振興具有重要意義[1]。我國是世界蘋果起源中心之一，也是世界第一大蘋果生產國[2]。據最新數據，2020 年我國蘋果栽培面積208.852 萬hm2，產量4 406.6 萬t[3]，分別占世界蘋果總面積的44.3%，總產量的50.5%。

蘋果是保障人民生命健康的重要水果。俗話說“一日一蘋果，醫生遠離我”[4]，蘋果中富含原花青素、酚類、黃酮類和維生素C 等抗氧化物質，能有效消除自由基，降低癌癥發生率[5]，含有纖維素及鉀、鐵、鋅、鎂、硼、錳等礦物質和17種氨基酸，能夠預防結腸病，降壓，減肥，補血，強化骨骼，溶解血栓，保護心臟，排毒養顏，延緩衰老。此外，蘋果還具有生津解毒、益氣和胃、補心潤肺、醒酒平肝的功效[6]。

1 制約蘋果產業發展的瓶頸問題

伴隨著蘋果產業的迅速發展—種植規模的盲目擴張和產量的迅速崛起，國際國內市場競爭壓力空前，蘋果價格持續下滑，加之受勞動力成本高等因素的影響，果農收入顯著減少，制約產業可持續發展的瓶頸問題日益凸顯，主要體現在以下6個方面。

1.1 品種結構單一，難以滿足消費者多樣化需求

我國蘋果主栽品種以‘富士’獨占鰲頭，約占69.6%[1]，缺乏消費者需要的高品質、多樣化、新奇特品種，單一品種集中上市，導致壓價風險，果農增產不增收。我國選育的國產化品種有300 余個，但由于缺乏對新品種的區域適應性評價、系統的配套栽培技術、消費者市場調查和市場開發，作為主栽品種在生產中應用的屈指可數[7]。

1.2 苗木帶毒率高，化學藥劑難以防控

我國普通蘋果園的病毒感染率在80%以上，特別是銹果病毒和花葉病毒，樹體感染病毒后很難根除，且難以采用化學藥劑進行有效防控[8]。染病樹體整株帶毒，生長發育受阻，樹勢變得衰弱，葉片出現失綠或畸形等癥狀，產量降低30%～50%，品質變劣，果實畸形，著色不良，甚至整株死亡，嚴重影響栽培效益[9]。

1.3 栽培模式落后，樹體管理技術繁瑣

栽培模式以喬化稀植為主，占80%以上，矮砧蘋果栽培面積僅占全國蘋果栽培總面積的10%～20%[10]。現有果園老化問題嚴重，樹齡25～30 年的老齡果園占一半左右，樹體結構復雜，冠層郁閉，整體生產能力下降，果品整齊度差，優質果率不高，農事操作困難，機械化程度低，管理成本高，市場競爭力弱[11]。

1.4 土肥水管理不科學，果園可持續生產能力有待提高

許多果園土壤管理的主要方式仍是清耕法，生草果園不足20%，導致土壤有機質不足、土壤酸化、中微量元素缺乏現象頻發等問題。施肥管理盲目且不合理，過量施用現象嚴重，蘋果園化肥消費量達217.3 萬t，占全國化肥總消費量的3.7%，氮肥施用量是美國的2.5 倍[12]。灌溉以大水漫灌為主，方式落后，費工費力，肥水利用率低，水肥一體化技術仍未廣泛應用，果園可持續生產能力不足。

1.5 花果管理繁雜，人工成本居高不下

疏花、疏果、套袋、摘袋、采收等環節以人工操作為主，技術繁瑣費工，占生產總成本的60%以上。化學和機械疏花疏果技術尚不成熟，疏除效果不佳，缺乏科學的操作規范和技術標準，僅停留在小面積試驗示范階段，距離大面積推廣應用還有一段距離[13]。無袋化栽培尚處于起步階段，缺乏無袋栽培條件下系統科學的配套技術，真正實現蘋果的無袋化栽培還需穩步推進[14]。

1.6 過分依賴化學農藥，質量安全存在隱患

大部分果園年用藥7～9 次，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，農藥過量施用和防效不斷下降問題突出[12]。病蟲害發生發展和流行規律知之甚少，缺乏科學預測預報的指導，適合不同生態區特點的蘋果有害生物綠色綜合防控體系不健全，導致用藥成本增加，環境污染加重，果品質量存在安全隱患。

2 蘋果高質量發展技術創新途徑

為了解決制約蘋果產業健康可持續發展的瓶頸問題，深入實施質量興農和綠色興農戰略，構建與資源環境承載力相匹配、與生產生活生態相協調的蘋果產業發展格局，把蘋果產業打造成鄉村振興的希望產業、活力產業和富民產業，實現蘋果產業高質量發展，在中國農業科學院科技創新工程支持下，中國農業科學院果樹研究所于2016 年啟動實施了蘋果高質量發展技術創新與集成示范工作，并取得初步成效，具體做法如下。

2.1 強化頂層設計，創新引領產業升級

為實現蘋果產業的綠色高質量發展，針對我國蘋果生產中存在的突出問題，提出“優質、安全、簡約、多樣、高效”的技術主攻方向，根據不同蘋果優勢產區的立地條件和制約因素，研發優質輕簡高效栽培新品種、新模式、新技術、新產品，在品種結構優化、栽植模式構建、修剪技術輕簡、肥水管理高效、病蟲精準防控、花果管理省力和果實品質提升等技術方面進行創新和集成，構建區域性蘋果優質輕簡高效栽培技術體系，創新示范推廣服務模式，在不同優勢產區示范推廣，實現蘋果生產省力降本、提質增效。

2.2 優化系統布局，整體推進區域發展

本著“生態區域代表性、地方政府積極性、科技示范輻射性、鄉村振興帶動性”的示范區布局原則，在蘋果主產區建立研發中心、產業研究院、試驗站、專家工作站和成果示范基地等“五類”基地。鞏固優勢產區，強化特色產區，在山東棲霞、甘肅靜寧、遼寧綏中、新疆伊犁等蘋果優勢產區建立綠色提質增效核心示范基地200 余hm2；在河北承德、云南昭通等地建立了產業精準扶貧和鄉村振興核心示范基地70 余hm2，有力推動了我國不同區域蘋果產業的提質增效和轉型升級。

2.3 技術集成創新，構建高質量發展模式

本著“優質、安全、簡約、多樣、高效”的目標，系統創新和集成了“優化品種結構、無病毒苗木、無袋化栽培，負載量精準管理、水肥精量調控、病蟲害精準防控、高光效修剪、高質量改土、高效益改園、高標準建園”（簡稱“一優兩無三精四高”）10 項關鍵技術，構建了涵蓋品種、栽培和植保領域的技術體系，分別在渤海灣產區、黃土高原產區和西南冷涼產區進行示范和輻射推廣，實現了可復制、可推廣的“省力降本、提質增效”蘋果高質量發展新模式。

2.3.1 優新品種選育，滿足多元化市場需求

以優質、抗病、抗逆、適宜輕簡化生產等為育種目標，構建了蘋果實用分子育種技術體系、消費者參與式育種技術體系、生產者參與式育種技術體系及第三方果品感官評價技術體系4 大育種技術體系，選育‘華紅’‘華月’‘華蘋’‘華妃’‘華蜜’‘華慶’等蘋果新品種20 余個，涉及不同熟期、不同抗性及不同風味，現已在遼寧、山東等10多個蘋果主產區推廣應用。

2.3.2 無病毒苗木培育，構建良種苗木繁育體系

創新蘋果重要病毒檢測技術和高效脫毒技術，建立了6種蘋果RT-PCR 快速檢測方法，并在此基礎上研發了多重RT-PCR、巢氏PCR、熒光定量PCR、RT-LAMP 等快速檢測方法，培育38個蘋果優新品種無病毒原種，在山東、陜西等10個主產區建立蘋果無病毒苗木栽培試驗示范基地7個，提供36個蘋果品種無病毒原種苗木2.5 萬株、無病毒接穗15 萬芽，帶動推廣蘋果無病毒苗2 300 萬株，全國無病毒蘋果苗木原種90%以上來源于中國農業科學院果樹研究所，無病毒苗木較常規苗木增產15%～40%，優質果率提高10%～20%。

2.3.3 高標準建園，構建矮砧密植模式

根據新建果園的生態特征、地形地貌、土質條件和灌溉條件，篩選出矮化、抗逆、早果、豐產的蘋果砧木及砧穗組合，創建宜機化的寬行密植栽培模式，集成大苗建園、立架栽培、高紡錘樹形、促發分枝、行間生草、水肥一體化等關鍵技術，實現栽后第2 年見果、第3 年667 m2產量1 500 kg、第4 年667 m2產量3 000 kg 的目標。

2.3.4 高光效樹形培養，優化冠層光照條件

針對新建果園，創新二維平面結果樹形，優化高紡錘形等三維樹體結構，配套化學修剪、機械化修剪、根系修剪等手段，建立以扶強中干、開張角度、單軸延伸、保持適宜枝干比為核心的輕簡化整形修剪技術體系，有效平衡樹勢，優化冠層光能分配，構建豐產穩產葉幕結構，光能利用效率提高30%～40%，優質果率提高15%～20%，實現果園管理的輕簡化、標準化和機械化。

2.3.5 高效益改園，有效提升果實品質

針對成齡果園，因地、因園、因樹循序漸進更新改造，集成間伐、落頭、開心、提干、疏大枝、培養下垂結果枝組等措施，建立以更新修剪、壯枝結果、瘦身通風為核心的省力化修剪技術體系，改善樹體通風透光條件，優化枝類組成和空間分布，在保障適度產量的基礎上，全面提高質量與效益，核心示范園產量提高15%～20%，優質果率提高15%以上。

2.3.6 負載量精準調控，實現果園連年豐產

根據不同品種、樹齡、樹勢和管理水平，以主枝的干截面積為基準確定適宜的負載量，通過花前復剪技術，根據預定目標產量選留適宜的花芽。篩選適宜的花果疏除化學藥劑，篩選最佳的施用時期和濃度，優化適宜不同品種的化學疏花疏果技術，實現花果的精準調控和連年豐產。示范區單、雙果率為70%～75%，每667 m2可節省疏花疏果成本800～1 000 元。

2.3.7 肥水精量控制，提高水肥利用效率

根據樹體養分需求特性結合營養測試分析結果，定制生長發育同步營養肥。根據不同品種和樹齡的樹體需肥特點，不同生育期的需水規律，通過水肥一體化系統實施肥水用量的時空精準調控，達到壯樹早果、優質豐產以及果園效益的優化協同，大幅度增加水肥利用效率、生產效率，降低化肥用量和環境壓力，較傳統灌溉模式節水60%、節肥30%，每667 m2產量提高10%以上。

2.3.8 高質量土壤改良，提升果園綜合生產能力

根據果園土壤地力條件和土壤測定分析結果，選擇鄉土草種、鼠茅草、白三葉和紫花苜蓿等進行果園生草；應用玉米秸稈、小麥秸稈、果樹枝條和棉氈等覆蓋材料進行樹盤覆蓋；采用農家肥、商品有機肥、生物有機肥、土壤改良劑等進行有機肥替代，調節根域土壤理化性狀和果樹根系結構，構建基于果園生草、樹盤覆蓋和有機肥替代化肥為核心的果園土壤有機培肥技術體系，達到增加樹勢、化肥減施、提升地力、增強可持續生產能力的目的，土壤有機質含量提升0.3%～0.4%，化肥減施50%以上。

2.3.9 病蟲害精準綠色防控，有效減少化學農藥投入

建立以科學監測、正確選藥、合理混配、適時用藥、恰當施藥于一體的病蟲精準綠色高效防控技術，以農業防治為基礎，以病蟲害預測預報為前提、以非化學防治措施替代農藥的病蟲害綜合治理策略，在保證防效的前提下，采用理化誘控壓低病蟲基數，適時應用生物防治替代化學農藥，通過減少防治中藥劑的種類而降低農藥用量，將有害生物控制在經濟允許的危害水平之下。示范區內主要害蟲數量降低21%，生長季內農藥用量減少39%，每667 m2減少農藥投入58 元、減少勞力投入30 元，在主產區示范推廣7.3 萬hm2。

2.3.10 果實無袋化栽培，實現省工降本

選擇適宜無袋栽培的黃綠色品種或易著色紅色品種，摸清無袋栽培條件下梨小食心蟲、桃小食心蟲、棉鈴蟲、蘋果輪紋病和蘋果炭疽病的發病規律和防控適期，構建基于品種選育、寬行高干栽培模式、果園微生態環境調控和病蟲害綜合防控為核心的免套袋栽培技術體系，通過增加光截獲、光質調控等技術手段促進果實著色，大幅度降低蘋果生產成本，減少病蟲果率，提高果實內在品質，每667 m2節約成本40%～50%，果實可溶性固形物含量提高3%～4%。

2.4 創立創新五位一體協同轉化科技成果模式

創立創新五位一體協同轉化科技成果模式，形成科研單位＋地方政府＋龍頭企業＋基層農戶＋國外專家的五方協作利益共同體。科研單位為地方主導產業提供全方位的科技支撐，地方政府給予基礎設施和資金等配套保障，龍頭企業進行典型示范，輻射帶動周邊基層農戶提質增效和增收致富，加大國際交流合作，引進國外專家的先進管理技術和理念，助力產業做大做強[15]。按照此模式，先后與山東棲霞、山東榮成、山東諸城、河北承德、西藏林芝、新疆伊犁等10 多個地方政府簽署了長期科技合作協議，與山東通達現代農業集團有限公司、承德嘉沃生態農業科技有限公司、山東青大種苗有限公司、伊犁惠遠明珠農業科技發展有限公司等20 多家企業簽訂技術服務協議，累計培訓農民技術員12 900 余人次，培訓果農10 余萬人次。在河北打造科技扶貧“承德模式”，從示范園建設到全產業鏈條幫扶，提升了果品的核心競爭力和市場價值，增強了河北、新疆、四川等革命老區、民族地區、邊疆地區、貧困地區種植蘋果的熱情和信心。

3 小 結

2021 年是“十四五”開局之年，是全面推進鄉村振興的開端之年，是實現鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉村振興有效銜接的關鍵之年，我們將繼續圍繞總書記“四個面向”指示和“果業強、果鄉美、果農富”要求，牢牢把握高質量發展的根本要求，依托“一新”驅動、“兩優”先行、“三產”融合、“四品”提升、“五減”支撐、“六化”同步的果業高質量發展路徑[16]，加強新品種、新技術、新產品的科技創新，服務好吃、好看、好種、好賣、好想等“五好”蘋果產業需求，為果業增產增效，為果鄉增綠添彩，為果農增收致富，為國家創造財富，為人民創造美好，為社會創造價值。