圖1起源、發展和分布
果樹壹般分為落葉果樹和常綠果樹,又可分為溫帶果樹和亞熱帶、熱帶果樹(見果樹分類)。不同物種的起源在瑞士德·康多爾和蘇聯瓦維洛夫(нивавилов)的著作中有詳細論述(見《栽培果樹起源》)。在人工選擇和自然馴化下,不同起源中心的各種果樹野生群落通過古人類的傳播,開始有了果樹的原始栽培。其中,果樹如桑樹、葡萄、臺灣青棗、忙碌果、杏、扁桃、桃、梨、蘋果、榅桲、石榴、無花果、椰棗、香蕉等。已經有三千多年的歷史了。古代果樹栽培和水果加工的概況,可以從古埃及、巴比倫和希臘墓葬的石刻和壁畫中看出(圖1,2)。
自12世紀以來,由於人類交往日益頻繁,除了少數在古代就已引種馴化的果樹外,越來越多的果樹被引種馴化,範圍也越來越廣,幾乎遍布世界各地。這些果樹主要有桃、李、李、杏、櫻桃、蘋果、梨、葡萄、無花果、石榴、柿子、棗、栗子、核桃、山核桃、甜橙、橘子、枇杷、荔枝、龍眼、菠蘿、香蕉、木瓜、鱷梨、椰子、忙碌水果、面包果、菠蘿、草莓等。其中,原產中國的桃子在公元前2世紀從中國傳入波斯,再經地中海沿岸傳入法國、德國、西班牙、葡萄牙等國。9世紀時,歐洲開始流行種植。16世紀傳入美國。18世紀,日本人從中國引進了桃子(圖3)。現在桃的種植已經遍布世界各地。菠蘿,起源於新大陸,15世紀通過葡萄牙語和西班牙語傳播到印度、菲律賓和爪哇,16世紀又傳播到中國、緬甸、泰國、南非和北非。18至19世紀,通過荷蘭傳遍歐洲(圖4)。這些果樹的引種馴化史,可以說是壹部果樹栽培史。在引種馴化的同時,許多國家在不同的歷史時期都致力於發展果樹生產,積累了許多經驗。中國古代農業書籍中對果樹種植、果樹修剪、疏花、環剝、嫁接、防蟲、防寒、果品貯藏加工的描述就是壹些很好的例子(見《中國果業發展史》)。雖然世界範圍內果樹生產的歷史進程並不完全壹致,但經歷了三個重要的裏程碑。首先是果樹品種的出現;第二種是公元前4世紀出現的嫁接技術。第三,隨著科學技術的進步,果樹品種選擇和栽培育苗技術日益發展。20世紀30年代以矮化密植為核心的果樹精耕細作,把單位面積果實的產量和品質提高到壹個新的水平。
圖2
圖3
圖4世界上共有果樹2792種,隸屬於134科659屬,其中有300多種。其中溫帶落葉果樹、堅果和小漿果主要分布在30 N ~ 50 N和30 S ~ 50 S之間,熱帶果樹如椰子、香蕉、菠蘿和藤本植物等。包括地中海沿岸、南美、南非、美國、日本南部、中國長江流域和蘇聯黑海沿岸,當今主要產果國經過長期努力,在歷史上形成了自己獨特的產區、類型和品種(見《世界果業》)。
特點和重要性
果樹的栽培品種雜合性強,如果用種子繁殖,很容易產生後代的分離和變異。為了保持物種不變,壹般采用無性繁殖。除了少數果樹通過扡插、壓條、分株繁殖外,大部分果樹都是砧木和接穗嫁接形成的統壹生物。用於嫁接的砧木可以增強果樹的適應性,提高抗病蟲害能力,為擴大果樹栽培創造有利條件,特別是使用矮化砧木,控制樹體生長,有利於實行集約密植栽培。果樹是多年生的,多次結果,生命周期長,有明顯的年齡周期,樹高,占地面積大,需要有不同於大田作物的特殊栽培技術,如幼樹早結果,修枝、環剝、環剝、疏花疏果等優質高產穩產技術。
果樹的生產價值是多方面的。其重要性如下:①自古以來就是農村經濟收入的重要來源。史記說:“安邑千樹棗”、“燕秦千樹栗”、“韓曙江陵千樹橙”、“人人如千戶”。好處顯而易見。即使是現在,在各種果樹集中產區,尤其是偏遠的丘陵地區或貧瘠的沙質荒地,果樹的收益往往比大田作物高2-5倍。其在農業總收入中的比重壹般產區約為10%,主產區約為50%以上。世界上許多國家都把發展果樹生產作為積累資金和尋求外匯的途徑。②是人們生活必需的副食品。早在兩千多年前,我國第壹部醫學專著《內經·蘇文》就指出,人類合理的食物構成是“五谷為養,五果為助,五畜為益,五菜為充”,其中五果是幹鮮果的總稱,作為副食具有“助”的功能。在當今世界各國的食物構成中,也有對水果的需求。只是隨著時間的推移和科技的進步,許多國家都在根據自己的特點和國民生活水平調整傳統的食物構成,使之日臻完善。各種調整方案的壹個共同特點是,水果供應量明顯增加,副食品在食物結構中的地位越來越重要。③具有壹定的營養和藥用價值。水果含有豐富的糖、無機鹽和維生素,是生命活動不可缺少的物質(見水果的營養價值)。它不僅可以直接營養,還具有“腎宜桃,心宜李,肺宜杏,脾宜栗”的醫療保健功能(《內經·蘇文》)。漢代的藥物專著《神農本草經》將藥材分為上、中、下三類,大棗被列為上品,是壹種可以長期服用的滋補藥物。明代《本草綱目》果實部所列果實多達60種。水果可以入藥,這是中醫繼承和發展的。自20世紀60年代以來,西醫通過藥物試驗、動物實驗和臨床治療,科學地證明了中藥果實的功效和療效,並將其用於治療各種疾病。(4)有助於改造自然,美化環境。果樹作為經濟樹木,可以在沙漠、丘陵、海灘等地區發展,也可以種植在屋前或城市公園裏。它們除了能充分利用土地資源,不與棉糧競爭外,還能防風防沙,蓄水保墑,調節氣候,具有改善生態條件,綠化美化環境的功能。
水果生產
它是果業的主體,對果業的發展起著重要的作用。
世界水果生產
據聯合國糧農組織統計,1988年世界水果總產量為33360.4萬噸,其中水果32950.6萬噸,占水果總產量的98.8%。幹果409.8萬噸,占世界總產量的1.2%。各大洲產量見表1:亞洲產量最高,美洲次之,歐洲、非洲、蘇聯、大洋洲次之。三年平均產量1986 ~ 1988代表年產量,香蕉、葡萄、橙子、蘋果等。年產量超過10萬噸。梨、桃、油桃、李子等。年產量600萬至900萬噸;棗、草莓、杏年產量654.38+0萬~ 500萬噸;核桃、醋栗、板栗、榛子年產量在654.38+0萬噸以下(見表2)。
表1
表2按單個樹種計算,1988年蘋果產量為4086萬噸,比1979 ~ 1981年平均產量高18.26%。歐洲產量最高,達到654.38+0538.5萬噸,其次是亞洲654.38+065.438+0285萬噸,美洲765.438+093萬噸(其中中北美499.8萬噸;南美2195000噸)。水果中,葡萄種植面積最大,1988年達到8358萬公頃,比1979 ~ 1981年平均面積低11.3%。產量僅次於香蕉,居世界水果總產量第二位。1988的產量為5977.6萬噸,比平均年產量1979 ~ 1981下降10.38%。其中歐洲產量最高,達3098.2萬噸;美國緊隨其後,11,264000噸(其中中北美5763000噸;南美是5501,000噸)。梨,除了中國和日本是東方梨,西方國家都是西方梨。1988年梨產量為987.3萬噸,比1979 ~ 1981年平均產量高出15.35%。亞洲產量最高,達395.4萬噸,其次是歐洲367.6萬噸;美國654.38+0.258萬噸(其中中北美87萬噸,南美38.8萬噸)。1988的寬皮橙產量為837.5萬噸,比1979 ~ 1981增產8.82%。亞洲最高產量為4301,000噸;歐洲為1.729萬噸,美洲為1.21.5萬噸(其中中北美為70.6萬噸,南美為50.9萬噸),非洲為56.2萬噸,大洋洲為4.5萬噸。香蕉(不含芭蕉),1988年產量為4191.3萬噸,比1979 ~ 1981年平均產量高出14.19%。美國最高為654.38+0226.9萬噸(其中中北美為654.38+0562萬噸;南美10707萬噸)。椰子,1988的產量為3680.2萬噸,比1979 ~ 1981的平均產量高出59%。亞洲產量最高,達2990萬噸;美洲為270.7萬噸(其中中北美為654.38+0.67.8萬噸,南美為654.38+0.29萬噸),大洋洲為2365.438+0.5萬噸。忙果,1988年產量1496.1萬噸,比年平均產量1979 ~ 1981高出14.54%;亞洲產量最高,達到11728萬噸;依次為美洲222.9萬噸(其中中北美654.38+0.56.2萬噸;南美洲66.7萬噸,非洲98.9萬噸。核桃1988產量84.29萬噸,比1979 ~ 1981年均產量提高8.63%。亞洲產量最高,達32.83萬噸,其次是歐洲22.45萬噸,美洲65.438+09.88萬噸。板栗,1988的產量為57.7萬噸,比1979 ~ 1981的年均產量下降26.5%。杏仁,1988 117000噸,與1979 ~ 1981相比,年均增產15.8%。
由於世界水果生產的發展,市場條件的變化,土地和勞動力成本的增加,消費者對水果品質的要求日益提高,國際水果市場的競爭日益加劇。從20世紀60年代到80年代的20多年間,世界各國的果樹生產和栽培形成了壹個* * *相同的趨勢,即致力於向商品化、專業化和集約化發展。人們不僅要求果園管理使果園投資最小化,水果經濟效益最大化,而且要求從水果品種、砧木、栽培管理到采收、加工、運輸、貯藏、包裝等壹系列改革,改善和提高水果品質和生產效率。雖然所采取的改革措施和管理技術有其特定的內容和要求,但總的來說有以下幾個方面:①選育和推廣優良新品種;②通過組織培養和熱處理培養出脫毒苗;(3)以緊湊品種或矮化砧木為集約栽培的基本內容,強調合理矮化密植;(4)簡化修剪技術(見果樹修剪,果樹修剪);⑤完善土壤管理制度,行間種草,株間除草或全園除草,不用翻耕或覆蓋。完善水利設施,采取噴灌、滴灌,根據果樹生長發育情況定量供水,節約用水;⑥根據營養診斷和土壤診斷結果,確定合理施肥量;⑦廣泛使用適合不同用途的植物生長調節劑,特別是以促進樹體矮化和花芽形成為目的的pp333的應用;(8)提高貯藏加工設施技術,建設冷庫、氣調倉庫,發展罐頭、果汁、噴淋加工業;(9)加強病蟲害防治,除化學防治外,實施綜合防治體系,減少食品和環境汙染:(10)提高機械化水平,大幅度提高勞動效率;⑾實行統壹的產供銷聯合企業組織形式,向更加集約化、專業化、信托化方向發展。
中國的水果生產
中國水果栽培歷史悠久,以品種齊全、品種豐富著稱。原產中國的有東方梨(白梨、沙梨、新疆梨)、山楂、桃、中國李、烏蘇裏李、杏李、杏、李、中國櫻桃、大棗、柿子、板栗、山核桃、榛子(榛子)、香榧、銀杏、橄欖、果桑、獼猴桃、柑橘。還介紹了葡萄、蘋果、梨、榅桲、歐洲李、美國李、西櫻桃、無花果、石榴、核桃、山核桃、開心果、橄欖、榛子、柚子、檸檬、酸橙、菠蘿、椰子、番荔枝、番石榴、木瓜和鱷梨。中國人口多,人均耕地面積少。為了不與棉花和糧食爭地,絕大多數果樹生產和栽培都是從丘陵地區發展起來的。除丘陵地區外,沙漠地區、海灘、灘塗也發展果樹。1985以來,山地、荒漠、灘地、灘塗果園約占全國果園面積的85%,其中山地果園所占比重特別大。
中國水果自1949以來,特別是20世紀80年代,取得了長足的進步。根據中國農業統計(1988),果樹面積為506.6萬公頃;總產量為1666萬噸,分別是1978的3.1倍和2.5倍。遠遠超過前30年增長的總和,尤其是1984之後的4年,發展更加迅猛。人均占有量相應增加,從1978年的6.8公斤增加到15公斤。在各種果樹中,蘋果因其規模大,歷年發展快,已成為我國第壹大水果。1988年蘋果種植總面積為166萬公頃,占全國的32.77%;總產量434.4萬噸,占全國的20.28%,居各類果樹之首。梨發展相對穩定,1988種植面積48.7萬公頃,占全國的9.62%,僅次於柑橘位居第三;總產量2721萬噸,占全國的17.18%,位居第二,高於柑橘。柑橘自70年代以來發展迅速,1988種植面積達95.5萬公頃,占全國的18.82%,僅次於蘋果。由於許多幼樹尚未結果,總產量為256萬噸,占全國的11.81%,位居第三。但在1989中,各種果樹的產量位置有了新的變化。柑橘產量已超過蘋果,居所有果樹之首(見中國果業),其他果樹產量都在幾十萬噸以內。其中,葡萄79.2萬噸,柿子73.3萬噸;菠蘿48.5萬噸,荔枝119000噸;桂圓78700噸。各省、區、市各種果樹的面積和產量見《中國果業》。
在20世紀50年代和60年代,中國的水果生產是用稀疏的砧木栽培的。到20世紀70年代初,已經有了樹木和根莖的密植。借鑒國外果樹生產技術,從70年代中期到90年代初,積極推廣以短砧木、短枝品種為主要內容的壹系列矮化密植集約栽培。此外,在山地果園的管理中,重點放在建造等高梯田或溝渠項目,以防止土壤侵蝕。實施壹系列措施,如深耕、種植綠肥和施用更多有機肥,以增加土壤的有機質含量;重點是整形和修剪技術,以調節樹木的生殖生長和養分分配。在倉儲方面,我們在引進冷藏、氣調倉儲的同時,註重利用改造後的民間倉儲設施,實施就地倉儲,打造以節能為核心的倉儲體系。加工方面,除發展罐頭、制汁、釀酒等現代加工業外,還發展幹制、制糖等傳統民間加工業,增加加工食品品種。
果樹研究
它是水果產業的重要組成部分。它對水果生產的發展起著重要的指導作用。
世界果樹研究
研究內容涉及面廣,主要表現在四個方面:①種質資源研究。為適應果樹育種的需要,果樹種質資源研究自20世紀60年代以來發展迅速,現已建立起壹套完整的收集、保存、評價、鑒定和利用的研究體系。在收集和保存方面,許多國家都建立了不同規模的國家果樹種質園或種質庫,壹方面標誌著果樹發展和品種改良的成果,同時保存了基因來源,可以在需要時使用。如蘇聯全蘇植物栽培研究所(VIR)下屬的11實驗站收集保存了31萬份果樹種質材料;美國有7個果樹營養系國家種質庫,收集各種果樹種質材料6000多份。在所有研究中,性狀鑒定和遺傳評價最為重要,旨在通過細胞遺傳學確定具有特定性狀的種質材料的遺傳行為,發掘具有潛在育種價值的基因來源。美國和英國先後研究鑒定了蘋果、梨等多種不同性狀基因來源的育種材料。②育種研究。目前,世界上果樹育種仍以雜交育種和芽變選擇為主,還有輻射育種、化學誘變和多倍體育種。育成品種的數量和質量都超過了以前的30年。其中許多已在生產中得到廣泛應用。為了縮短育種周期,雜交育種中也著重研究了早結果、早鑒定、預選苗的理論和技術方法,並取得了壹定的進展。20世紀70年代以來,生物技術被應用於果樹育種,在離體突變體的篩選和利用、原生質體培養和基因重組等基因工程方面取得了初步成果。③栽培生理學研究。營養生理研究除了開展以促進集約和矮化密植為目的的坐果管理、樹體管理、果園土壤與生產力的關系、果園水分和水分管理等方面的研究外,主要研究光合性能和光合產物在碳營養中的分配;果樹的碳貯營養、土壤中單壹營養元素的轉化和移動以及樹木的吸收、運轉和分配;研究營養元素間的生理平衡和營養失調,重點研究果樹缺鈣、硼、鐵、鎂引起的生理失調引起的生理病害,提出各種糾正措施,並在生產中得到應用。此外,生長素的應用機制也已得到發展,其中pp333的應用機制最受關註。
中國水果研究。
果樹栽培試驗從織裏農業實驗場園藝部1902開始。20世紀20年代中期至40年代中期,中國果樹科學研究的主要內容包括品種調查、形態分類、結果習性、引種栽培、良種選育等,對當時的果樹生產起到了重要的促進作用。但由於缺乏重視,科研進展緩慢。1949新中國成立後,果樹研究被提上了國家和各省、市、自治區的議事日程,並成立了相應的果樹研究所(見《中國果樹》科研機構)。同時開展了有計劃、有組織的多學科、多樹、單項或綜合研究,並取得了較大進展。主要成果和進展如下:①種質資源研究。20世紀50年代開展的全國果樹資源調查壹直持續到70年代,先後發現了壹批蘋果、核桃、杏仁、柑橘、枇杷、荔枝等野生林和柑橘、梨、桃、蘋果等新種或新品種,發現了壹批珍貴品種(系)和砧木類型,並相繼用於生產。1982調查了西藏的果樹綜合資源,發現全國1/4的果樹種類分布在西藏。其中90.6%為本土種,表明青藏高原是中國水果的起源中心之壹。此外,在雲南發現了柑橘野生新種紅河翅橙,在廣東發現了野生香蕉二倍體類型,證明中國也是甜橙和香蕉的起源地之壹。這些都為中國是世界上最大的果樹起源中心的論點提供了新的依據。繼20世紀50年代建立果樹原材園之後,80年代在不同生態地理區域建立了15個國家果樹種質園(見國家果樹種質資源圃),為果樹種質資源的系統研究奠定了物質基礎。生理學、細胞學、孢粉學等的微觀探索。已發現蘋果屬、梨屬、山楂屬、中國李屬和普通李屬的多倍體種和品種。其中,野生梨品種西洋梨(Pyrus xerophyl-la)與許多野生蘋果品種壹樣具有多倍體類型,證明梨的進化也改變了染色體的數量。通過對果樹性狀鑒定的研究,篩選出壹批樹種或品種資源。同時,利用孢粉、同工酶和核型等手段,觀察和鑒定了柑桔、梨、桃、蘋果等壹些種或品種之間的親緣關系,為果樹遺傳、分類、起源和進化的研究提供了有利線索。②育種研究。20世紀50年代初,許多地區先後開展了柑橘、梨地方品種的選育,以及桃、葡萄芽變的選育研究。同時開創了中國雜交育種的新時代,延續至今,包括蘋果、梨、桃、葡萄、柑橘、枇杷、菠蘿等10多個樹種,育成了蘋果、梨等70多個新品種和壹些新砧木類型。壹些單位還進行了輻射育種,選育出蘋果、梨、橙等優良突變體。這些新品種和砧木對豐富和改善果樹品種結構,發展果樹生產起到了積極的作用。此外,還探索了果樹縮短童期、早期鑒定和預選的原理和技術方法,特別是生物技術在果樹研究中的應用,蘋果和柑橘的原生質體培養和花藥培養獲得成功。③果樹區劃、栽培技術和生理研究。及時研究了果樹區劃,提出了相應的商品生產基地規劃建設方案,為提高果樹產量和水果商品品質創造了有利條件。要在總結果農經驗的基礎上,消化吸收國外先進技術經驗,通過示範推廣,相應提高各主產區的產量和質量。20世紀70年代以來,針對世界水果生產以矮化密植為核心的集約化栽培趨勢,進壹步開展了矮化密植栽培體系的綜合研究,總結提出了矮化蘋果、柑橘、桃的適宜品種、砧木、種植方式和密度、整形修剪技術等配套綜合技術措施。同時,還進行了土壤分析、葉片分析和包括多效唑在內的各種生長調節劑的應用,用於果樹營養診斷。在缺鈣引起蘋果水心病和缺硼引起果樹黃化的機理研究中,提出了相應的糾正技術措施。在蘋果花芽分化機理的研究中,初步發現內源激素平衡、遺傳基因表達與花芽分化之間的密切關系,提出修剪和噴施促花激素可使幼樹提早結果,成熟低產樹多結果花。④植物保護研究。在主要果樹病蟲害的發生規律和生態特點的基礎研究方面,已經做了大量的工作。例如,20世紀50年代在弄清蘋果腐爛病潛伏侵染的基礎上,對其發生和侵染規律有了新的發現,用以指導防治措施,取得了良好的效果。在果樹病毒方面,自20世紀50年代以來,先後對蘋果銹病、柑橘黃龍病和棗瘋病進行了研究。明確了柑橘黃龍病和棗瘋病的病原為擬桿菌及其傳播途徑,並提出了有效的防治措施。20世紀80年代,研究了蘋果和草莓病毒。通過害蟲綜合防治研究,篩選出壹批高效、低毒、高選擇性的農藥。對蘋果園天敵資源、消長規律、利用技術和人工栽培技術進行了多次調查研究,建立了蘋果病蟲害綜合防治示範園,使蘋果施藥次數由原來的7-8次減少到3-4次。在節省人力和資金的同時,收到了明顯的防治效果。⑤存儲研究。根據不同水果的特性,對蘋果、梨、柑橘、香蕉、荔枝進行冷藏、氣調貯藏試驗,產生了明顯的經濟效益。在北方地區,還對民間傳統儲藏技術的經驗進行了調查和總結。在土坑、土洞、半地下通風倉庫等傳統的具有天然冷源的民間儲藏場所,增設冷藏塑料帳篷或小型塑料包裝袋設施,利用天然冷源與氣調原理相結合,創造出壹種投資少、能耗低的簡易氣調水果儲藏方法,形成了具有中國特色的水果儲藏體系。節省功耗;貯藏效果類似於氣調貯藏。由於當今世界能源和資金短缺,引起了國內外的關註。此外,還研究了果實采期間和采後的生理變化,不同CO2和O2濃度以及不同溫度對果實呼吸強度的影響,以及生理性病害的發病機理,對提高果實貯藏技術起到了積極的作用。