《晏子春秋·內(nèi)篇雜下》:“橘生淮南則為橘,生于淮北則為枳,葉徒相似,其實味不同。所以然者何?水土異也。”這就說明異域水土的不同對植物生長及其果實品質(zhì)的影響是顯著的。但隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,特別是設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展,這種傳統(tǒng)認(rèn)知觀點已被改寫。如今的設(shè)施栽培是完全可控的栽培,不僅溫度、光照、濕度環(huán)境可以調(diào)控,設(shè)施的土壤理化環(huán)境也可改造,實現(xiàn)“水土需同”,從而確保南果北種的果實品質(zhì),實現(xiàn)“味同”乃至更優(yōu)。1999 年北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站開展南方果樹在北方設(shè)施種植的試驗研究,經(jīng)過3 年的試驗摸索,2002 年種植番木瓜獲得成功,從此拉開了北京市南果北種的序幕。
南果北種現(xiàn)已遍布整個北方地區(qū),北到黑龍江、西至新疆。目前北方地區(qū)種植面積約5000畝(333.5 hm2),品種以火龍果為主。不少南果種植園區(qū)被列為中小學(xué)生社會大課堂實踐基地、科普教育基地、民族團(tuán)結(jié)示范基地和國家級旅游景區(qū),促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)觀光旅游,更有一些地方把南果北種作為扶貧項目實施,為促進(jìn)農(nóng)民增收發(fā)揮積極作用。
人們的生產(chǎn)活動與生產(chǎn)要素密切相關(guān),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動與其所擁有的資源、社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)等水平是相適應(yīng)的,簡單地說是不同的水平?jīng)Q定了不同的發(fā)展階段。南果北種的發(fā)展經(jīng)歷了3 個階段:起步探索階段,引進(jìn)不同種類南方果樹品種,解決品種有無的問題,開展試驗研究,解決如何種得好的問題;示范推廣階段,打造南果種植基地,提供可看可學(xué)的樣板,促進(jìn)南果種植;優(yōu)化發(fā)展階段,優(yōu)選最適宜的南果品種推廣種植,促進(jìn)種植節(jié)本增收。
20 世紀(jì)80 年代中后期,北方地區(qū)一些經(jīng)營花卉苗木的公司和個人陸續(xù)引進(jìn)南方花卉、綠植和果樹盆景(主要為年橘)進(jìn)行銷售,也有一些求新求異人士出于個人愛好和興趣嘗試引種南方果樹,但他們一般都沒有具體的目標(biāo)、方向和方案,具有很大的盲目性和隨意性,更談不上科學(xué)試驗和研究。
南果北種離不開設(shè)施農(nóng)業(yè)。北京設(shè)施農(nóng)業(yè)從20 世紀(jì)80 年代初開始發(fā)展,早期的設(shè)施主要以加溫溫室為主,生產(chǎn)成本比較高。到90 年代初,北京市陸續(xù)從東北、山東等地引入了不同類型的日光溫室,北京相關(guān)科研院所在此基礎(chǔ)上自行研制了符合本地區(qū)發(fā)展的日光溫室,并成為京郊設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要形式,為南果北種的開展提供了硬件條件。在90 年代后期,北京農(nóng)業(yè)進(jìn)行了一次大調(diào)整,從過去的以糧食生產(chǎn)為主向多元化生產(chǎn)、都市農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,不少鄉(xiāng)鎮(zhèn)爭先恐后建設(shè)無糧鄉(xiāng)(鎮(zhèn))。隨著多年來設(shè)施蔬菜效益逐步下滑,農(nóng)戶對新、奇、特作物有了極大的熱情。這些都為南果北種提供了極好的契機(jī)。
圖1 設(shè)施番木瓜種植
1999 年底,北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站采購番木瓜種子育苗200 余株。2000 年春在昌平特菜大觀園、通州城關(guān)鎮(zhèn)的2 個溫室大棚種植,當(dāng)年開花坐果。但因?qū)Ψ竟咸匦圆涣私猓瑴厥疫x擇不當(dāng),入冬以后植株全部凍死。吸取前一次的教訓(xùn),后來選擇配備加溫設(shè)施的溫室種植,2002 年底小湯山特菜大觀園種植的番木瓜果實成熟采收,番木瓜首次在北方地區(qū)種植取得成功。番木瓜樹形優(yōu)美、果實從樹干上長出,極具觀賞性,得到了廣泛關(guān)注(圖1)。
與此同時,一些企業(yè)行為的農(nóng)業(yè)觀光園區(qū)也嘗試引進(jìn)南方果樹進(jìn)行觀光兼采摘的試種。比如北戴河集發(fā)農(nóng)業(yè)觀光園于2000 年引進(jìn)20多個南果品種,在其園區(qū)的加溫日光溫室、連棟溫室中栽培。其中番木瓜、香蕉(圖2)、火龍果、番石榴、百香果、矮晚柚、蓮霧等品類,產(chǎn)量高、品質(zhì)好,采摘的效益非常好。火龍果2004~2005 年 產(chǎn) 量 達(dá)3200 kg/667 m2,產(chǎn) 值 達(dá)11 萬元/667 m2。該園區(qū)至今還種植有30 多個品種的南方果樹,椰子在高9.6 m、跨度26 m的高大加溫日光溫室中生長已達(dá)8 年,營造了熱帶海邊的椰林風(fēng)景。
圖2 設(shè)施香蕉種植
2003 年,“果、蔬兼用型水果優(yōu)良品種的引進(jìn)篩選與示范”被原北京市農(nóng)業(yè)局立項,南果北種開啟了系統(tǒng)的試驗研究。隨后陸續(xù)引進(jìn)了20 余個南方果樹種類試種篩選,開展了一系列栽培技術(shù)試驗,率先提出南果北種適宜品種篩選評價指標(biāo)、初步確定了品種與設(shè)施配置、土壤調(diào)酸技術(shù)、整形修剪技術(shù)、溫濕度調(diào)控技術(shù)。對番木瓜、火龍果、番石榴、臺灣青棗、菠蘿、番荔枝等的栽培技術(shù)進(jìn)行組裝配套,集成北方設(shè)施栽培技術(shù),為后來的示范推廣奠定了基礎(chǔ)。
農(nóng)業(yè)科學(xué)是一個實操性很強(qiáng)的學(xué)科,只有通過大量的試驗才能得出真實的結(jié)果。在項目的帶動下,繼續(xù)引進(jìn)新品種進(jìn)行篩選試驗,對栽培技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)和完善。主栽南果品種的北方設(shè)施栽培技術(shù)日趨成熟,并取得重要成果,使南果北種的熱情空前高漲,京郊各區(qū)紛紛種植南果,更輻射和帶動了周邊的省區(qū)。
◆建立南果引種評價指標(biāo)
為了使品種篩選有據(jù)可依,根據(jù)南方樹種在北方溫室的生態(tài)適應(yīng)性、觀光采摘性建立篩選評價指標(biāo),確定各因子的權(quán)重(如最低溫度40%、土壤酸堿度30%、光照強(qiáng)度20%、濕度10%;果實成熟期60%、觀賞性20%、新穎性20%)。根據(jù)此評價指標(biāo),篩選出火龍果、番木瓜、香蕉、番石榴、枇杷、番荔枝、菠蘿、蓮霧、楊桃、臺灣青棗、西番蓮、柑橘和黃皮共13 個適合北方設(shè)施觀光采摘的南方樹種。
◆掌握各樹種的環(huán)境參數(shù)
為了實現(xiàn)樹種與設(shè)施的合理配置,掌握13個樹種的生長溫度范圍、最適生長溫度、土壤pH 范圍和最適土壤pH 等4 個關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)。根據(jù)環(huán)境參數(shù)、樹體高度、修剪特性等因素,確定了2 種設(shè)施匹配模式。如普通日光溫室宜種植火龍果、番石榴、番荔枝、臺灣青棗、柑橘(圖3)、枇杷等6 種南果;加溫日光溫室宜種植蓮霧、楊桃、西番蓮、菠蘿、番木瓜、黃皮等6 種南果。而現(xiàn)代化連棟溫室宜種植香蕉、番木瓜、黃皮、蓮霧等4 種南果。
圖3 設(shè)施柑橘種植
◆創(chuàng)新栽培方式
通過創(chuàng)新栽培方式來提高火龍果、番木瓜產(chǎn)量和效益。針對北方設(shè)施火龍果生長量小、產(chǎn)量低的問題,創(chuàng)新火龍果架式密植方式,使種植密度由444 株/667 m2提 高 到1000~1200 株/667 m2,產(chǎn)量達(dá)到南方產(chǎn)區(qū)水平;針對日光溫室空間限制的問題,創(chuàng)新番木瓜傾斜栽培方式,使株高降低20.4%,第一坐果位降低22.3%,使北方日光溫室番木瓜由“種一次、長兩年、收一茬”改進(jìn)為“種一次、長三年、收兩茬”,顯著提高了種植收益。
◆優(yōu)化設(shè)施環(huán)境
通過優(yōu)化設(shè)施環(huán)境,調(diào)節(jié)光溫提升南果品質(zhì)。一是優(yōu)化光照。針對不同光敏感樹種采取不同的光照調(diào)節(jié)技術(shù)。如研究和示范推廣番石榴合理整枝及反光膜增光技術(shù)可以使果實成熟期提早至11 月,節(jié)假日成熟果比例提高了13%,延長了采摘期,而且優(yōu)質(zhì)果率提高8.8%,產(chǎn)量提高4.1%。二是優(yōu)化溫度。減輕極端低溫對南方果樹的危害,降低生產(chǎn)成本。研究和示范推廣冬季二層膜保溫技術(shù)可以使溫室最低溫度提高3~6℃,積溫增加600℃左右。
◆完善栽培管理技術(shù)
通過完善栽培管理技術(shù),規(guī)范田間管理措施。針對設(shè)施空間限制,研究和提出不同樹種的不同修剪技術(shù)。如臺灣青棗推廣重度截干更新樹冠技術(shù),使二次枝直徑粗壯,坐果數(shù)顯著增加;番石榴重短截+刻傷技術(shù)可提高結(jié)果數(shù)39.5%、產(chǎn)量增加33.1%。同時,利用設(shè)施栽培環(huán)境可控的有利條件,根據(jù)各樹種的需肥特性及北方土壤的性狀,研究制定肥水精準(zhǔn)管理技術(shù)并推廣應(yīng)用。
示范推廣階段在京郊打造了5 個南果示范種植園區(qū),為南果種植提供可看可學(xué)的示范樣板,促進(jìn)南果北種發(fā)展。5 個南果示范種植園區(qū)為通州于家務(wù) “第五季”、大興長子營“南亞風(fēng)情園”(現(xiàn)稱“呀路古熱帶植物園”)、海淀香山村“綠色果品觀光采摘園”、海淀溫泉鎮(zhèn)南果示范基地和順義鮮花港“綠尚火龍果采摘園”。
隨著國家對生態(tài)環(huán)保工作的重視,“綠水青山就是金山銀山”,農(nóng)業(yè)綠色生態(tài)發(fā)展成為普遍共識,南果北種也進(jìn)入優(yōu)化發(fā)展新階段。節(jié)能、優(yōu)質(zhì)品種更新?lián)Q代及新技術(shù)的應(yīng)用也就成為這個階段的主要發(fā)展方向。
◆更新優(yōu)化品種
過去種植的火龍果無論白肉還是紅肉品種均需夜間人工授粉,費(fèi)時費(fèi)工,不利于大面積推廣種植。這一階段通過引進(jìn)免授粉品種或通過嫁接進(jìn)行了更新?lián)Q代,促進(jìn)了火龍果在北方地區(qū)種植的快速發(fā)展。目前,火龍果北方地區(qū)設(shè)施種植面積約3000 畝(200 hm2),產(chǎn)量1600~2000 kg/667 m2,效益達(dá)3.2~4.0 萬元/667 m2,凈收入可達(dá)2~3 萬元/667 m2。番石榴也從原來的‘新世紀(jì)’‘珍珠’過渡到更具特色、品質(zhì)更優(yōu)的紅心品種。
◆發(fā)展節(jié)能型品種
選擇在北京冬季設(shè)施內(nèi)無需加溫可安全越冬的品種。如在京郊選擇柑橘類品種、紅心或黃心獼猴桃、水果型甘蔗和免人工授粉紅肉火龍果進(jìn)行種植,每年可節(jié)省加溫費(fèi)10000 元/667 m2,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)。
◆新技術(shù)應(yīng)用
隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,南果智能管理開始在一些園區(qū)落地。如溫濕度監(jiān)控與調(diào)節(jié)、光照強(qiáng)度監(jiān)控與調(diào)節(jié)、水肥一體化等技術(shù)的應(yīng)用,使南果管理更加精準(zhǔn),更加簡便,更有利于推廣。
南果北種從無到有,從少到多,其影響力逐年擴(kuò)大,被越來越多的人了解和認(rèn)可。但是,南果種植還需因地制宜,不能一哄而上。除了溫室硬件及環(huán)境條件要滿足相應(yīng)品種的生長需求,最為重要的還是基礎(chǔ)土壤條件,北方土壤普遍鹽分含量較高,尤其是西北干旱地區(qū)的設(shè)施環(huán)境,土壤鹽分更高,pH 普遍超過7.5,這對于大多數(shù)不耐鹽、喜偏酸土壤的南方果樹來說,不僅難以種植成功,而且嚴(yán)重影響果實品質(zhì)。筆者在多個南果種植園區(qū)看到,很多種植戶對南果的品種特性不夠了解,缺乏基礎(chǔ)土壤的改良措施,水肥管理不當(dāng),樹體整形修剪不合理。
隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,設(shè)施性能的提升,南果北種的發(fā)展必將進(jìn)入新階段。從功能定位上,將從觀光為主向觀光、生產(chǎn)兼顧發(fā)展;從品種選擇上,則會向耐寒性較強(qiáng)的節(jié)能型品種發(fā)展;從生產(chǎn)管理上,會向自動化、智能化和精準(zhǔn)管理發(fā)展。
南果北種的初衷是滿足觀光農(nóng)業(yè)的需求,滿足人們對新、奇、特的偏好,這一特殊性也決定了南果北種很難大面積發(fā)展。隨著品種突破、設(shè)施保溫性能的提升,使一些品種從需加溫才能越冬,到現(xiàn)在不加溫也可安全越冬,極大地降低了生產(chǎn)成本,促進(jìn)南果種植從純觀光型種植向生產(chǎn)型種植發(fā)展。例如北方地區(qū)設(shè)施免人工授粉紅肉火龍果已實現(xiàn)生產(chǎn)型栽培,下一個最有可能實現(xiàn)生產(chǎn)型種植的品種是耐寒矮桿香蕉。
由于南果對溫度有較高的要求,大多數(shù)品種在北京地區(qū)(周邊或往北地區(qū))冬季均需要加溫才能安全越冬。而冬季加溫成本約占整個生產(chǎn)成本的50%,不利于南果的發(fā)展,因此,選擇耐寒節(jié)能的品種將會是以后北方設(shè)施南果生產(chǎn)發(fā)展的重點。
設(shè)施農(nóng)業(yè)與大田農(nóng)業(yè)相比具有安全、潔凈和可控性強(qiáng)等優(yōu)勢,容易生產(chǎn)出高品質(zhì)的產(chǎn)品。目前,對于農(nóng)業(yè)環(huán)境因子的各種監(jiān)測越來越多,如設(shè)施內(nèi)溫濕度、土壤溫濕度、光照強(qiáng)度與光周期等,為南果生產(chǎn)管理提供了更多的數(shù)據(jù)支撐。隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能的發(fā)展,打造南果生產(chǎn)數(shù)字化平臺,促進(jìn)生產(chǎn)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合,在今后幾年不需要人工進(jìn)行田間操作的智能化南果溫室即將出現(xiàn),生產(chǎn)方式將發(fā)生深刻的變革,設(shè)施南果生產(chǎn)將變得更加輕松。
南果北種需要從粗放種植、模仿產(chǎn)地種植模式向精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)發(fā)展,真正發(fā)揮北方溫室設(shè)施環(huán)境優(yōu)勢、水肥可控優(yōu)勢、精細(xì)化管理優(yōu)勢,生產(chǎn)出品質(zhì)接近,甚至優(yōu)于產(chǎn)地的果實,并力求獲得更高產(chǎn)量,增加收益,促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的多元化可持續(xù)發(fā)展。