葛守江+郭勇軍

一、研發(fā)生產(chǎn)防裂果專用肥料的背景和必要性

自古以來，紅棗被列為“五果”（桃、李、梅、杏、棗）之一，素有“鐵桿莊稼”的美稱，具有喜溫、喜光、耐旱的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種。近年來，我國紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，面積和產(chǎn)量大幅度增加，逐漸成為農(nóng)民“脫貧致富”的渠道。但由于棗農(nóng)不能實施科學施肥、栽培管理措施粗放，紅棗成熟期常遇連日降雨，導致紅棗裂果的現(xiàn)象普遍存在。裂果直接影響了果實的外觀質(zhì)量和商品率，造成的經(jīng)濟損失巨大。目前，裂果已成為限制我國紅棗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。因此，研發(fā)防止紅棗裂果的專用肥料，推廣科學的紅棗栽培管理技術，對于紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已亟不可待。

陜西省延川縣地處延安市東北部的黃河西岸，是國家林業(yè)局命名的“中國紅棗之鄉(xiāng)”。延川縣紅棗栽培歷史長達4000多年，延川紅棗以個大、肉厚、核小、皮薄、含糖量高而著稱，是上好的營養(yǎng)補品和饋贈佳品。目前，全縣紅棗面積已發(fā)展到42萬畝，其中掛果面積達到26.5萬畝，2013年全縣鮮棗產(chǎn)量達6.2萬噸，產(chǎn)值達2.48億元，2014年全縣鮮棗產(chǎn)量達3.6萬噸，產(chǎn)值達1.44億元。延川現(xiàn)有紅棗品種68個，狗頭棗、駿棗、團圓棗、木條棗為主栽品種。隨著退耕還林政策的實施及全球溫室效應的影響，陜北黃土高原區(qū)近些年來氣候發(fā)生變化，降水量逐年提高。延川縣紅棗主要成熟于9月中下旬，恰逢陜北地區(qū)的雨季。連續(xù)多日的降雨，導致紅棗裂果腐爛，失去經(jīng)濟價值，農(nóng)民損失巨大。2007年全縣紅棗幾近絕收，2011年損失率也超過70%。當?shù)丶t棗產(chǎn)業(yè)局針對紅棗裂果問題，嘗試了很多方法，但都沒有從根本解決紅棗裂果問題。據(jù)調(diào)查，2013年延川縣的紅棗裂果率達50%以上，因發(fā)生嚴重裂果商品產(chǎn)值減少24.8%，使大棗產(chǎn)業(yè)增產(chǎn)未增收，嚴重挫傷棗農(nóng)的生產(chǎn)積極性，個別棗農(nóng)已發(fā)生棄管和毀園現(xiàn)象。

遼寧省朝陽市西部丘陵山區(qū)，是遼寧省四大重點水果產(chǎn)區(qū)之一。大棗栽植在朝陽有2000多年的生產(chǎn)歷史，1999年國家農(nóng)業(yè)部授予朝陽市“中國大平頂棗之鄉(xiāng)”稱號，截止2014年底，朝陽市大棗栽植面積高達61.08萬畝，產(chǎn)量22.34萬噸，產(chǎn)值17.08億元，已成為優(yōu)化農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構、增加農(nóng)業(yè)經(jīng)濟收入、建成小康社會的一個支柱型產(chǎn)業(yè)。近幾年來，因當?shù)貤椶r(nóng)過度施用化學肥料和植物生長調(diào)解劑，林間技術管理粗放，使土壤結(jié)構惡化，自然生態(tài)環(huán)境深度破壞，加之頻繁更新栽植品種等主客觀因素，導致大棗座果率低、畸型果、爛果、裂果、生食口感不佳等品質(zhì)問題日趨嚴重。

山東省樂陵市位于黃河下游沖積平原，屬暖溫帶大陸性季風氣候，光照充足，適宜金絲小棗種植，是我國馳名中外的特產(chǎn)——金絲小棗的發(fā)祥地和原產(chǎn)地，被國家命名為“中國金絲小棗之鄉(xiāng)”，金絲小棗的種植和加工已經(jīng)成為樂陵經(jīng)濟的一大支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，樂陵市近幾年受氣候和降雨情況的影響，金絲小棗的品質(zhì)有下降趨勢，尤其是棗果實成熟期嚴重裂果，有些年份、部分區(qū)域的裂果率高達70%以上。造成金絲小棗的裂果有諸多因素，主要包括肥料用量不科學、養(yǎng)分比例不合理、栽培管理差異等方面。只有對癥下藥，制定合理提高金絲小棗品質(zhì)的對策，方能推動金絲小棗產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展。

綜上所述，紅棗裂果年年發(fā)生，其中1/3年份的裂果在50%以上，有的年份甚至達90%以上，以致豐產(chǎn)不豐收。研發(fā)防治紅棗裂果關鍵技術，尋找防治紅棗裂果的專用肥料，無疑對紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和當?shù)厣鷳B(tài)建設都具有十分積極的意義。

二、項目承擔單位基本情況

近年來，農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心、山東省樂陵市委、市政府領導班子對金絲小棗果實防裂果問題高度重視，并積極、理性地尋求科學合理的解決方案。自2014年起，在農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心的指導下，樂陵市農(nóng)業(yè)局、農(nóng)業(yè)科學研究所、土壤肥料站組織相關科研機構、高等院校和國內(nèi)外企業(yè)進行了大量的田間對比試驗。廣東維特農(nóng)業(yè)科技有限公司研制的“裂無憂”水溶肥料在眾多產(chǎn)品的競爭中脫穎而出。

廣東維特農(nóng)業(yè)科技有限公司（下稱維特農(nóng)科）成立于2013年，坐落于廣東省北大門、國家歷史文化名城韶關市，是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及農(nóng)化服務于一體的高科技農(nóng)業(yè)公司。主要經(jīng)營水溶肥料、微生物肥料，有機肥料、土壤調(diào)理劑、植物營養(yǎng)劑等五大產(chǎn)品體系。公司現(xiàn)有職工40人，其中中高級職稱占30%。具有年產(chǎn)1萬噸水溶肥料生產(chǎn)線兩條和年產(chǎn)5萬噸土壤調(diào)理劑生產(chǎn)線一條。為了提升市場競爭優(yōu)勢，公司推出“有機液肥”噴施型和“維地康”沖施型廣譜系列產(chǎn)品、“裂無憂”和“維果紅”等功能性產(chǎn)品，完善多種功能特點的產(chǎn)品系列品牌。

維特農(nóng)科不斷加強科技創(chuàng)新能力，已與華南農(nóng)業(yè)大學、廣東省農(nóng)科院、佛山科學技術學院等科研院所建立起廣泛的交流與合作關系，并建立了產(chǎn)學研基地。目前已申報了4項國家專利。公司設有專業(yè)產(chǎn)品研發(fā)中心、質(zhì)檢實驗室和大棚試驗基地。維特農(nóng)科將秉承“專注、開拓、創(chuàng)新”的經(jīng)營理念，以“科技惠農(nóng)、高產(chǎn)興農(nóng)”作為企業(yè)使命，以“生產(chǎn)最好的產(chǎn)品、提供最優(yōu)的服務、創(chuàng)造最大的價值”為核心價值觀，創(chuàng)建有機、低碳、綠色、環(huán)保的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

三、“裂無憂”防裂果專用肥料項目實施方案

1.擬解決的關鍵技術問題

據(jù)統(tǒng)計，近年來黃河沿線的紅棗種植地區(qū)紅棗裂果現(xiàn)象日益嚴重，尤其是山西省晉中市、河北贊皇地區(qū)、陜西省延川縣、遼寧省朝陽市和山東省樂陵市等地區(qū)，近幾年的紅棗裂果率均高達40%，因此解決紅棗裂果問題對于當?shù)丶t棗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關重要。

2.技術創(chuàng)新性與突破點

裂無憂是一種有機、環(huán)保、無殘留的植物營養(yǎng)液，通過添加無機鈣鹽、有機酸鈣鹽和類營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過科學配比制得，其中無機鈣鹽和有機酸鈣鹽富含紅棗的樹體和果實所需的鈣元素，可較明顯地增加小棗果皮韌性和緩沖性能。該成果的創(chuàng)新性在于本專用肥料所添加的蘋果酸可促進紅棗體內(nèi)合成多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶，這兩者均可增強細胞壁的強度，維持細胞膜的穩(wěn)定性，使棗果果皮不同部位的蠟層和表皮層厚度均勻、表皮層細胞排列整齊緊密。蘋果酸的存在可降低水勢，促使保護細胞吸水，氣孔張開。當葉片由光下轉(zhuǎn)移到暗處時，該過程逆轉(zhuǎn)。蘋果酸根進入液泡后，和Cl-、K+共同在電學上保持平衡。（引自《植物生理學》第四章，植物的水份代謝）。說明蘋果酸可調(diào)節(jié)細胞內(nèi)水勢平衡，減少水份脅迫帶來的影響。蘋果酸還能促進鈣和鋅在植物體內(nèi)的吸收和運轉(zhuǎn)，從而達到紅棗防裂的效果。

3.專用產(chǎn)品介紹

裂無憂專用肥料是引進國際先進工藝，選用有機糖醇、聚天門冬氨酸、聚谷氨酸、游離態(tài)小分子氨基酸和絡合鈣、鎂、鋅、硼等中微量元素制備的新型防裂產(chǎn)品。本品與果實的細胞壁結(jié)構高度親和，進入植物體內(nèi)后迅速傳導，可增強細胞壁的韌性，維持細胞膜的穩(wěn)定性。在果實膨大期能有效地減少因天氣或其他因素導致的裂果現(xiàn)象。

產(chǎn)品的主要功效包括：富含果實所需的氨基酸、鈣、硼和鋅等營養(yǎng)成分，平衡植物體內(nèi)營養(yǎng)；促進細胞分裂，花芽分化，?；ū９龠M幼果健康發(fā)育；增強果實細胞壁的韌性，有效防止空心、裂果現(xiàn)象；提高作物的抗逆性，在澇期、霜凍或干旱后使用，可迅速恢復長勢。

產(chǎn)品技術指標：氨基酸≥ 160g/L；復合糖醇≥ 80g/L；螯合鈣≥ 30g/L；螯合鎂≥ 10g/L；螯合鋅≥ 0.5g/L；絡合硼≥ 1g/L。

使用方法：根據(jù)作物營養(yǎng)需求，兌水稀釋1000-1500倍，進行葉面、果實均勻正反面噴施，從坐果期開始，間隔7-10天噴施一次。建議連續(xù)噴施4次，7次最佳。棗樹大面積種植區(qū)，可采用飛機噴灑。

四、科技成果應用效果評估及市場分析

1.“裂無憂”防裂果試驗報告

為了驗證防裂果專用肥料（裂無憂）在紅棗上的防裂效果，樂陵市土壤肥料工作站進行了如下試驗，實驗地點選在山東省樂陵市郭家街道南夏村，土壤為壤土，肥力中等，耕層厚度很淺，在5-10厘米之間；pH 7.8，土壤中有機質(zhì)含量1.44%，鉀168.4mg/L，鈣3135.2mg/L，鎂126.6mg/L，硼12.88mg/L；有灌溉條件，主要為黃河水灌溉。試驗品種為樂金1號，試驗點設3個處理：（1）裂無憂1000倍液；（2）純牛奶75倍液；（3）對照（噴清水）。每個處理7株棗樹，重復3次。

由表2可知，噴施“裂無憂”的處理比牛奶、空白處理的裂果率降低16.4%和46.2%，噴施“裂無憂”的處理比牛奶、空白處理的裂果指數(shù)降低0.13和0.31。由此說明，“裂無憂”能夠有效防止裂果。

2.防裂果專用肥料（裂無憂）市場分析

目前，用于紅棗防裂的營養(yǎng)劑主要有含鈣的水溶肥料、微生物肥料、保水劑和植物生長調(diào)節(jié)劑等，主要以葉面噴施為主。為了對比防裂果專用肥料（裂無憂）與同類產(chǎn)品在紅棗防裂應用的效果表現(xiàn)，樂陵市土壤肥料工作站挑選了牛奶、常規(guī)施肥以及其他廠家同類產(chǎn)品流體鈣、有機肥、營養(yǎng)液進行了對比試驗，試驗地點均選在樂陵市郭家街道南夏村，試驗品種為樂金1號，以下是幾種紅棗防裂的營養(yǎng)劑在樂陵市金絲小棗防裂果的試驗情況。

試驗數(shù)據(jù)表明，第一組：常規(guī)施肥、噴施裂無憂、流體鈣、生物肥的裂果率分別為71.8%、38.5%、51.8%、57%。第二組：噴施裂無憂、牛奶和營養(yǎng)液的裂果率分別為20.5%、40.2%和34.3%。第三組：噴施裂無憂和生物肥的裂果率為49.4%和52.4%，但噴施裂無憂的中等和嚴重裂果率僅為7.36%，而噴施生物肥的中等和嚴重裂果率為31.6%。

3.用戶反饋意見

2014年、2015年，在櫻桃上使用過維特農(nóng)科“裂無憂”產(chǎn)品的農(nóng)戶一致認為，該產(chǎn)品能有效防止櫻桃裂果，并且能提高櫻桃的品質(zhì)和產(chǎn)量。在紅棗上使用“裂無憂”產(chǎn)品的農(nóng)戶反映，使用“裂無憂”產(chǎn)品后，紅棗延遲著色，但能顯著降低紅棗裂果率，提高紅棗的維生素、微量元素含量，從而提升果實的品質(zhì)。值得一提的是，在樂陵市近幾年全程使用“裂無憂”產(chǎn)品的用戶（夏金華）于2015年榮獲第三屆“金絲杯”樂陵金絲小棗大賽一等獎，這無疑為“裂無憂”產(chǎn)品優(yōu)異的防裂和增產(chǎn)表現(xiàn)錦上添花。

五、經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益分析

1.經(jīng)濟效益分析

由表3可知，在棗樹上噴施“裂無憂”產(chǎn)品后，畝年收益比噴施牛奶和空白對照分別多1.81倍和3.84倍。在棗樹上噴施“裂無憂”產(chǎn)品后，能給棗農(nóng)帶來5984元/畝的畝增收收入，由此可見，“裂無憂”產(chǎn)品具有較為可觀的推廣應用價值。

2.社會和生態(tài)效益分析

防裂果專用肥料“裂無憂”產(chǎn)品在紅棗防裂應用效果顯著，將大大地解決黃河沿線紅棗裂果區(qū)域的裂果問題，不但增加紅棗的產(chǎn)量和棗農(nóng)的收入，帶動棗農(nóng)走上致富奔小康之路，還能改善紅棗的品質(zhì)，讓百姓食用更放心。因此，“裂無憂”專用肥料的全面推廣，既能有效地保護生態(tài)環(huán)境，又可提高單位土地產(chǎn)值，促進當?shù)剞r(nóng)林業(yè)健康與可持續(xù)發(fā)展。

六、專家評價意見

2015年9月21日，中國科技咨詢協(xié)會在樂陵市組織召開“防止紅棗裂果的肥料制備技術評價會”。來自全國棗行業(yè)的權威技術專家九人出席現(xiàn)場觀摩與評價會。

專家們分析認為，影響棗裂果的根本原因是土地養(yǎng)分失衡，磷元素和鉀元素較多，有效的鈣元素少，土壤中缺少硼、鎂、錳等微量元素，以致植物鈣的吸收較少，葉片和果實中的鈣缺失，導致果實易裂。在果實膨大期，如遇到大雨、大霧等天氣外部因素，就會出現(xiàn)全面裂果現(xiàn)象，最高裂果率達95%（2007年），對農(nóng)民造成嚴重的經(jīng)濟損失。

廣東維特農(nóng)業(yè)科技有限公司瞄準棗裂果的關鍵因素——果實的礦物質(zhì)營養(yǎng)含量的缺失，研制出一種含螯合性微量元素及有益元素的水溶性肥料——“裂無憂”。該項成果通過添加無機鈣鹽、有機酸鈣鹽和類營養(yǎng)物質(zhì)，促進鈣、鋅在植物體內(nèi)的吸收和運轉(zhuǎn)，增加果皮韌性和緩沖性能，增強細胞壁的強度，維持細胞膜的穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)紅棗細胞內(nèi)的水勢平衡，從而達到防裂效果。該項成果的創(chuàng)新點在于采用蘋果酸作為類營養(yǎng)物質(zhì)，促進果實體內(nèi)合成多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶，使果皮不同部位的蠟層和表皮層厚度均勻、細胞排列整齊緊密。它有別于傳統(tǒng)的氨基酸水溶肥。

該產(chǎn)品在完成研發(fā)、中試后，從2014年6月起在廣東、山東、甘肅、新疆、遼寧等省份進行紅棗、櫻桃、柑橘、圣女果等作物的防裂試驗，特別是在山東省德州“金絲小棗種植基地”進行了防裂果試驗，試驗由樂陵市土壤肥料工作站主持，王清宇村農(nóng)業(yè)科技小院具體實施，該科技小院由中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院與樂陵市農(nóng)業(yè)局共建，中國農(nóng)大張宏彥副教授帶領碩士研究生主持本產(chǎn)品的技術實施和田間對照試驗工作。田間試驗方法科學、合理，數(shù)據(jù)真實可靠，有參考價值。

針對山東省樂陵市金絲小棗裂果嚴重的問題，廣東維特農(nóng)業(yè)科技有限公司研發(fā)出了以鈣、鎂、硼、鋅等為主要成分并添加蘋果酸等物質(zhì)的“裂無憂”產(chǎn)品，該產(chǎn)品表現(xiàn)出很好的防裂效果，有效地解決了含鈣類葉面肥噴施時造成果皮粗糙的技術問題；試驗示范表明：“裂無憂”產(chǎn)品1000倍液噴施4次效果最佳，裂果率可降低35%～46%，應用效果明顯；對比同類產(chǎn)品（牛奶、菌肥、生物肥、植物營養(yǎng)液）的防裂效果最佳；該產(chǎn)品應用的投入產(chǎn)出比為1：110，經(jīng)濟效益顯著，具有較大推廣應用前景。