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浅谈美国加州核桃产业的栽培历史与现状

发布时间:2024-10-26 09:43:32 来源:农资网 编辑:郑钦文 本文有5648个字,大约阅读时间15分钟

美国加州的核桃产业化发展一直很不错,今天 小编就带各位 核桃种植 户一起走进他们的核桃产业历史及主要栽培技术,看看自己与他们的对比有哪些。

1 加州自然环境与气候特点

1.1 加州自然环境

加州是美国西部太平洋沿岸的一个州,介于32°30′~42°N,114°08′~124°24′W之间,北接俄勒冈州,东界内华达州和亚利桑那州,南邻墨西哥,西濒太平洋,面积41.10km2。全州夏季干旱,多阳光,冬季多雨。受地理条件影响,气候相差悬殊,夏季东南部科罗拉多沙漠的温度达54℃,冬季内华达山巅如北极般寒冷;太平洋沿岸的温度一般不超过32℃,也不低于0℃。西北部降水量为4420mm,东南部科罗拉多沙漠的降水量为50mm~75mm。

1.2 加州核桃栽培区气候特点

加州中部的中央谷是全国最重要的核桃种植基地,宽64 km~100 km,长720 km,有萨克拉门托河流域(Sacramento Valley)和圣华金河流域(San Joaquin Valley),中央谷北部属于地中海热带气候,南边部分属于地中海草原气候,再南边靠近贝克斯菲尔德(Bakersfield)的气候属于低纬度沙漠气候。中央谷气候总的特点是夏季干旱少雨,冬季湿润寒冷;夏天白天温度接近38 ℃,有时可以超过46 ℃;雨季为10月到次年4月,中央谷地年降水量介于200 mm~500 mm。中央谷北部降水量是南部的6倍多且很少下雪,但是有霜冻,所有核桃园都能得到灌溉。因此,它温和的气候和深厚肥沃的土壤,为核桃生长提供了非常理想的条件。

2 加州核桃的栽培历史与现状

2.1 加州核桃的栽培历史

加州核桃(Juglans regia L.)起源于波斯(今为伊朗),通过丝绸之路,向东引种到巴基斯坦、阿富汗、印度、乌兹别克斯坦和中国。向西引种到土耳其、希腊。然后又从希腊引种到欧洲的其它地区,最后由英国的殖民者引入美国。英国商人将从伊朗引进的核桃引种到英格兰,所以波斯核桃又叫英国核桃(Juglans regia L.)。17世纪,一个法国传教士Franciscan在加州开始种植核桃,最早进入加州的核桃被当成是“传教核桃”。直到18世纪70年代,核桃生产才开始在圣芭芭拉(Santa Barbara)附近的果园里种植。在接下来的70年里,核桃生产中心转移到加州中部和北部。因此,加州核桃不是起源于美国,但是在美国最先进行商品化生产的树种之一。

2.2 加州核桃的栽培区域

目前,加州核桃栽培面积约210万亩,分布在加州中央谷的萨克拉门托河流域和圣华金河流域40余县。由表1可知,加州核桃主要集中栽培在比尤特(Butte)、萨特 (Sutter)、特哈马(Tehama)、格伦(Glenn)、尤巴(Yuba)、约洛 (Yolo)、圣华金(San Joaquin)、图莱里(Tulare)、斯坦尼斯劳斯(Stanislaus)等13个县,栽培面积占全州总面积的93%。其中圣华金栽培面积最大,占全州总面积的19%,其次是比尤特和图莱里。

表1 加州核桃的主要栽培地点

2.3 加州核桃主要栽培品种

加州核桃育种研究始于1948年,由UCD成立专门的核桃研究机构,旨在为加州的核桃种植者提供优良品种。由表2可知,目前,加州核桃的主要栽培品种有:强特勒(Chandler)、哈特利(Hartley)、霍华德(Howard)、图莱尔(Tulare)、塞尔(Serr)、维纳(Vina)、福兰克蒂(Franquette)、培尼(Payne)、爱西丽(Ashley)等9个品种。其中强特勒占加州核桃种植面积的42%,哈特利占17% ,霍华德占10%,以上3个品种的栽培面积占全州的69%。从2010年到2024年,加州核桃主要栽培以强特勒、霍华德为主,其中强特勒的发展速度最快,它具有核仁颜色浅、结果早、丰产的特点,10月成熟,属于晚熟品种。霍华德与强特勒相比,发芽期中等,成熟期稍早,核仁稍大但颜色发黑,生长势没有强特勒强,但是产量高。加州核桃以早、中熟品种为主,其中早熟品种有培尼、霍华德、维纳、爱西丽等;中熟品种有哈特利、强特勒等。福兰克蒂、思科(Cisco)常作为霍华德和强特勒的授粉树种。

表2 加州核桃主要栽培品种

2.4 加州核桃主要砧木品种

早期加州核桃嫁接所用的砧木品种为北加州黑核桃(Juglans hindsii Rehd),它具有生长势强、适应性广,实生苗生长到一定高度,顶芽停止生长易分叉的特点,主要分布于北加州中心谷区,是当时最好的核桃砧木品种。在1878年时,著名育种家Luther Burbank曾将北加州黑核桃(Juglans hindsii Rehd)与核桃(Juglans regia L.)进行杂交,1893年命名其杂交种为奇异核桃(Juglans hindsii ×Juglans regia)。由于奇异核桃具有生长旺,干直立,叶片大,表皮光滑,嫁接亲和性好等特点,经过120年的发展,现已成为加州最受欢迎、使用最广泛的核桃砧木。

加州非常注重核桃砧木的研究,从1996年开始,育种者在奇异核桃中开展优良砧木的筛选工作,主要目标是选育抗疫霉病、线虫和根瘤病较强的品种。为了获得抗性较强的砧木品种,由UCD联合加州大学滨河分校(University of California,Riverside,简称UCR)等单位,通过十几年的研究,现已培育出抗性较强的核桃砧木品种:VX211、RX1和Vlach。其中VX211砧木为北加州黑核桃和核桃的杂交种,它生长势很强,对线虫抗性强,该品种通过组培技术繁育无性系进行推广,现为综合表现最好的核桃砧木品种。RX1砧木为德克萨斯州黑核桃(Juglans microcarpa)和核桃(Juglans regia L.)的杂交种,幼苗时相对长得矮小,但嫁接后,长势很强,抗疫霉病,现已通过组培技术繁育无性系进行推广。Vlach砧木为奇异核桃的优良株系,生长势旺,抗性强,具有明显的杂种优势,现已通过组培技术繁育无性系,但还没有进行大面积推广。

2.5 加州核桃的销售情况

目前加州核桃年产干果约65万t,其中强特勒年产约36万t,霍华德年产约9万t,图莱尔年产约8万t,哈特利年产约5万t,其他品种年产约7万t。核桃干果分为带壳核桃和脱壳核桃仁,其中带壳核桃占总产量30%,脱壳核桃仁占总产量70%。核桃干果在国内销售占45%,出口国外占55%。主要销往日本、德国、法国、澳大利亚、韩国等国家,从2005年开始出口到中国。因此,加州核桃在规模化生产、采收及加工方面占据绝对优势,将进一步扩大核桃市场的需量求,促进加州核桃的产业化发展。

3 加州核桃无性繁育技术

3.1 砧木繁育技术

加州核桃砧木繁育,通常采用北加州黑核桃、奇异核桃培育实生苗作砧木。近年来,UCD、UCR等单位在核桃无性繁育方面,除采用常规的芽接和枝接方法以外,还攻克了核桃克隆技术、脱毒提纯技术、组织培养技术、扦插繁育技术等世界难题。随着生物技术的快速发展,目前主要采用组培技术,培育核桃无性系砧木,并进行工厂化育苗。具体程序是采用UCD等单位培育的VX211、RX1和Vlach等砧木品种,申请美国专利保护以后,授权给一家科技含量高、专业化程度强的育苗公司,然后采用组培技术,生产砧木组培苗。组培苗培育一般需要3月~6月,然后移植到温室大棚内,采用轻基质营养袋育苗,整个过程采用微型滴灌,实施水肥一体化管理,一般经过3月~9月的炼苗,促进幼苗快速生长,然后按照株行距0.2 m×1.2 m,将组培苗移栽于苗圃地中,砧木栽植株行距较大,以利通风透光,促使苗木健壮生长,砧木再生长1 a~2 a后,地径在1.5 cm~2 cm以上,达到2a~3a生以上,作为砧木嫁接备用。

3.2 嫁接繁育技术

加州核桃嫁接方法以芽接为主,枝接为辅。芽接在夏季进行,成活率在95%以上,砧木嫁接高度一般为25 cm~30 cm,嫁接苗生长1 a后,其嫁接口以上直径在2.00 cm左右,新梢生长量在2 m以上,为了防止新梢被风吹折断,一般用竹竿支撑苗木辅助生长,每一排苗木均用绳子捆绑固定。枝接在2月~3月进行,采用劈接、切接方法。在育苗过程中,土壤整改、中耕除草、起苗等全部实现机械化,苗圃地有先进的喷灌、滴灌设备,灌溉、施肥、喷药等全部使用设备完成。由于使用组培砧木,苗木整齐度高,苗木粗度、高度生长较为一致。嫁接苗一般当年出圃。

4 加州核桃主要栽培技术

4.1 标准化建园

建园前一般采用深耕机先深翻土壤,用激光定向仪起垄,用挖穴机挖穴栽植,以“品字型”和“正方型”栽植为主。种植穴确定后,追施基肥。栽植密度株行距依不同品种有所差异,一般为6 m~8 m或8 m~12 m,每8行设置1行授粉树,定植后立即浇水。苗木栽植时,全部采用机械化辅助栽植。定植后用直径10 cm、高50 cm的纸筒保护苗木,防止日灼、 除草剂 等伤害。

4.2 整形修剪

核桃定干高度一般为1.5 m以上,主要按照主干疏层形培养树形,幼树侧枝上的营养芽保留6个~7个,成年树树干高度控制在10 m~12 m,分层在三层以上。据UCD研究表明,以强特勒和霍华德品种为例,成年核桃树不修剪的产量反而比修剪过的核桃树提高20%以上,目前已在加州大面积推广。

4.3 果园灌溉与除草

由于加州中部的中央谷夏季干旱严重,雨水较少,核桃园非常注重果园灌溉。灌溉主要采用喷灌、微灌和滴灌,绝大部分采用自动化控制。为了确定核桃树缺水的准确时间, 农场 主一般采用专业仪器测定叶片中水分的含量。除草的主要目的是保障核桃树水分及养分的供给,以及果实的采收,主要利用化学方法或物理方法进行。

4.4 施肥管理

核桃园施肥主要采用两种方式,即地面灌溉施肥(即水肥一体化)和叶面追肥。通过叶片营养诊断和土壤肥力分析,根据不同品种、不同树龄的呼吸、蒸腾和水分运输,结合核桃树体对N、P、K的需要量及与经济产量的关系,大量元素和微量元素对生长、结实的影响及缺素症的症状表现,开展了配方施肥。在幼树期和成龄盛果期的核桃,对N肥的需求量均明显高于P、K肥,仅在成龄盛果期的核桃,要适当提高P、K肥比例,同时施入少量的Zn、Ca、Cu、B等。

4.5 病虫害防治

加州核桃病害主要为冠瘿病、疫霉、黑线病等。其中冠瘿病是由癌肿野杆菌浸染所致,危害核桃枝干,借灌溉水、雨水等传播;黑线病是由病毒引起,感染病毒的核桃生长不良,叶子变为黄色,早落,以致整株死亡;疫霉菌主要危害核桃树根部,致使根腐死亡。病害防治主要通过选育抗病性强的北加州黑核桃、奇异核桃作砧木,阻止病原体向土壤的传导,同时喷施少量的 生物农药 。虫害主要有小卷蛾、核桃绕实蝇等。小卷蛾属食腐性昆虫,主要以蛀食青果皮开裂的核桃;核桃绕实蝇是美国加州核桃的主要害虫,以幼虫蛀食青皮及核仁,使其变黑发霉。虫害防治主要有三种方法:一是运用有利于保护天敌的专一性性引诱剂;二是在树上悬挂性激素干扰交尾产卵;三是喷施 杀虫剂 。因此,可根据不同情况,采用不同的防治方法,来解决病虫害问题。

5 加州核桃果实采收及加工技术

5.1 核桃采收

加州核桃采收期一般为9月下旬~11月,在采收前5d~10d,喷洒乙烯利催熟,通过机械振荡器将核桃果实振落到地面上,用收割机械通过风选的方法,去掉大部分的泥土、树叶和枝条等杂物,将果实传送到车斗里,然后再运到加工厂进行脱青皮、清洗、烘干、破壳或带壳包装等处理。

5.2 脱青皮与清洗

将核桃运送到加工厂,经称重以后,倒入地下储存坑里;通过机械传送槽向电子色差分离机运送;然后通过电子色差分离机将残留树叶、青皮为黑色的核桃分离出来,将青皮外观好的核桃运送到水池里清洗;将青皮果运送到脱皮机处进行脱青皮处理,用传送带将脱落的青皮运走;脱过青皮的核桃再次进行水槽清洗;最后将脱过青皮的核桃用传送带运到烘干房。因此,核桃脱青皮与清洗的整个过程全部为机械化操作。

5.3 烘干与包装

机械热风干燥法比以往的晾晒法有很大的改进,主要体现在脱水速度快、全面、便于控制等方面。脱过青皮的核桃用传送带运到烘干房后,经机械大小分级处理以后,自动进入烘干箱,核桃干果含水量保持在8%左右,经过24 h~48 h完成核桃烘干,干燥的核桃经传送带送入运输车或货箱内。整个过程全为机械化操作,保证了核桃产品的质量。

5.4 机械破壳与分级

加州核桃分为带壳和脱壳的产品,带壳产品其外观与内在品质综合表现最好,而脱壳产品需要机械破壳。首先将核桃干果运送至专业加工厂,然后根据不同的市场需求进行生产。核桃仁根据美国农业部的标准依大小和颜色分级,颜色分为特浅、浅、浅黄和黄色。仁的大小分为半仁、半仁+块、块和小块四级[8]。

5.5 包装

通过电子色差分离机和激光分类机将核桃仁分成不同等级的产品,经过质检员检验后,根据核仁大小分类包装。一般采用塑料袋和纸箱包装,装箱压膜后,放入2 ℃~4 ℃的冷库进行保存。

6 加州核桃产业化发展的借鉴与建议

6.1 重视核桃品种培育,改进育种方法

加州核桃科研基础扎实,品种培育不断更新,早期主要以引种选育为主,后来UCD成立核桃研究以后,主要开展杂交育种,现已培育出几十个品种,目前主栽品种有12个,如强特勒、霍华德等品种均属于培尼亲本与其他品种的杂交种;维纳为福兰克蒂与培尼的杂交种。杂交育种是针对期望的育种目标,获得具有双亲优良性状的新品种的一种最有效的育种方法,已成为改良核桃丰产与品质指标的重要手段,培育早实、丰产、优质、抗病、果实兼优的核桃新优品种是核桃杂交育种的目标。我国的香玲、丰辉、鲁光、辽宁系列、云新系列等均属于杂交品种,现已成为我国部分省份的主栽品种。目前,四川核桃认(审)定的品种有72个,但大部分是通过实生选择、引种驯化的方法培育而来,存在一定的局限性,杂交品种较少。因此,要进一步加强我省核桃的杂交育种工作,改进核桃传统的培育方法。

6.2 注重核桃砧木筛选,培育优良繁育材料

加州核桃产量高、品质好,除气候条件、优良品种、栽培管理及加工技术以外,黑核桃、奇异核桃作为砧木发挥了重要的作用。砧木培育从北加州黑核桃、奇异核桃到VX211、RX1、Vlach等品种,经历了上百年的研究与实践,在抗疫霉病、线虫和根瘤病等方面,取得了巨大的成效,为世界核桃砧木研究指明了方向。我国核桃砧木品种主要分为普通核桃和铁核桃,秦岭以北的地区以普通核桃为主,西南地区主要以铁核桃为主。我省除川西北高山峡谷地区以外,主要使用铁核桃作为砧木。铁核桃具有主根系发达、生长势强、抗性强等特点,但由于我省核桃栽培区域通常土壤贫瘠、土层薄,造成铁核桃生长的须根少,核桃抗干旱较差,产量偏低。因此,要进一步加强铁核桃优良无性系、砧木品种的筛选,同时引进北加州黑核桃、奇异核桃、VX211、RX1和Vlach等优良砧木品种,通过美国黑核桃、奇异核桃与铁核桃杂交,所产生的后代作为砧木,为核桃提供优良繁育材料打下坚实的基础。

6.3 按照因地制宜、适地适树原则,科学种植核桃

加州核桃主要种植于中部地区的中央谷流域40余个县,该区域气候干燥,光照强,降雨量少,昼夜温差大,土壤深厚肥沃,为核桃生长提供了理想的条件;加州北部、东部以山地为主,均未种植核桃,充分体现了“因地制宜,适地适树”原则。加州核桃通过200多年的发展历史,现已成为全世界最著名的核桃主产区之一,形成了核桃主栽品种,优势较为突出,如核桃干果以强特勒、霍华德为主,核桃砧木以奇异核桃为主。核桃良种化程度较高,实行良种化栽培是美国加州核桃产业崛起的一个显著标志。四川核桃栽培划分为四川盆地北缘、东北缘核桃中心栽培区,川西高山峡谷核桃中心栽培区,川西南山地泡核桃中心栽培区,四川盆地中部核桃、泡核桃一般栽培区。但目前各分区核桃主栽品种不突出,优势不明显,良种化程度不高。因此,应进一步加强“因地制宜,适地适树”的原则,科学种植核桃,促进四川核桃产业的可持续发展。

6.4 做好标准化栽培,实现优质丰产高效

加州核桃从整地建园开始,经土壤改良、挖穴栽植、水肥灌溉、整形修剪、病虫害防治等全部实现标准化栽培和机械化操作,在节水灌溉、生理生化、植物营养等方面开展较为系统、深入的研究,促进了核桃的丰产栽培,果实采收及加工按照美国农业部要求,生产核桃各类产品,促进了核桃全产业链的发展。由于四川境内地形地貌特殊,土层薄,贫瘠等,局部地区、小范围可实现核桃标准化栽培和机械化操作。按照管理标准化,使土壤改良、施肥灌水、整形修剪、病虫害防治、果实采收等管理环节科学而高效,真正做到栽管并重、产量质量并重、地上地下并重、冬剪夏剪并重、采前采后并重、病虫害自然灾害防治并重。尤其是核桃示范园的建设,更应按照标准化建园要求,在土壤整改、田间设计、定植技术、施肥管理、修枝整形等方面,加强科学管理,从而实现优质丰产高效。

6.5 加强技术推广,提高种植者的专业素质

加州核桃具有健全的技术推广体系,核桃园均有专业技术顾问,加速了科技成果的转化。大多数核桃园都是家族经营,园主大多是家族制,一代传一代地进行专业化生产,园主一般都具有较高的专业学历,熟练掌握核桃的生物学特性和生态学习性,专业化生产水平较高。我省核桃种植以农村老年人为主,栽培技术水平低,专业化程度差。因此,我省应建立一支稳定的核桃科研与技术推广队伍,并给予长期持续的资助,开展技术培训、科技宣传等,在核桃栽培重点区县,建立3~5支当地稳定的技术骨干队伍,努力提高种植者的专业素质,有利于新品种、新技术的推广应用,为四川核桃产业实现高产量、高品质、高效益起到示范带动作用。

总之,任何产业健康可持续发展,都需要不断学习先进、总结与提升,并充分发挥自身的优势与特色。针对我省核桃产业发展现状,就是要积极学习国内外核桃优势主产区的先进技术和管理经验,在生态区划、新品种选育、标准化栽培与管理、成果转化与技术推广等方面加大投入与指导,促进四川核桃产业的提质增效,带动贫困山区、民族地区的农户增收致富。

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