麻珊珊(譯)
加拿大安大略省使用格架系統(tǒng)種植蘋果很多年,這些年來有諸多設計和方式。目前他們的很多商業(yè)果園都在使用如圖1所示的格架系統(tǒng),其原因主要有以下幾個:
圖1 果園格架系統(tǒng)
1)格架系統(tǒng)支撐果樹更好地進行生殖生長而不是營養(yǎng)生長,避免形成粗干大枝。
2)格架給果樹生長提供了一個骨架,果樹按照搭建的結構生長,長勢一致、園貌整齊。
3)格架系統(tǒng)改善光照利用率,使果實品質(zhì)提升,采收期一致。
4)格架支撐系統(tǒng)有利于果樹早產(chǎn),果樹第2年或第3年開始有產(chǎn)量,在前5年產(chǎn)量提高30%。
5)格架系統(tǒng)減少人工成本,修剪、疏果都很簡易。
6)樹體固定后可減少因在風中擺動導致的嫁接口處折斷和果實碰傷。
7)格架系統(tǒng)可以更好地讓果園實現(xiàn)窄的結果墻、2D結構。
堅固的格架系統(tǒng)很重要
現(xiàn)代高密度栽培模式的高產(chǎn)量需要有堅固的格架系統(tǒng)支撐。果樹盛果期格架系統(tǒng)坍塌會造成巨大經(jīng)濟損失。格架系統(tǒng)價格昂貴,加拿大安大略省2014年每米立柱及所需地錨、鋼絲配件的價格為2.7美元。格架系統(tǒng)需要一次建好,很難維修和改造,常見問題有:
1)立柱安裝淺,通常立柱入土深度應達到全長的1/4。
2)立柱在地面以上折斷,原因是風大或立柱質(zhì)量不好。
3)地錨拉彎或被拔出地面。
4)鋼絲因為變形或損壞而斷開。
5)樹高超過頂端鋼絲部分,缺少支撐。
6)鋼絲固定釘安裝不當。
加拿大安大略省所有果園都有獨特的土壤、排水系統(tǒng)、地勢、風、雪荷載和預期產(chǎn)量。有些地方的條件更具挑戰(zhàn)性,這對格架系統(tǒng)的強度有影響(表1)。
表1 果園條件對格架力量的影響
沒有完全相同的兩個果園,因此所有格架設計都要根據(jù)當?shù)毓麍@適應性來調(diào)節(jié)。許多因素決定了適宜的果園布局和設計。
1)行距和樹距。根據(jù)每公頃所定植果樹的總數(shù)來確定。表2是種植時不同株行距下1 hm2果園的栽植株數(shù)。切記,需在統(tǒng)計時排除岬角因素。如,株行距1 m×3.5 m的果園,其密度為10 000÷1 m/株÷3.5 m/行=2 857 株/hm2)
表2 不同株行距1 hm2果園的栽植株數(shù)
2)理想樹高和行距之間的關系。行距決定了最佳樹高,以最大限度增加日光照(圖2)。
圖2 行向為南北行,為獲得最佳光照,理想樹高為行距的90%
3)行長。150 m的長度是減少末端端柱加載和簡化田間工作流程的理想選擇。
4)地勢。地勢不平的地面需要柱子來固定,并且用釘子固定的角度與平地不同(圖3),是因為在金屬絲上需要更多的垂直拉力。
5)按順序釘桿/行:假設不包括岬角,每行內(nèi)嵌的桿數(shù)量=[行長(m)-2×行頭桿到地錨的距離(m)]÷柱距(m)
如:[408英尺行-2×9英尺終支柱長度]÷30英尺柱距=13個內(nèi)嵌柱(在每個集成終支柱后,第一個柱子應該是15英尺,其余的間距是30英尺)
圖3 安裝時,帶有斜切端點的鐵釘會在木材內(nèi)部展開,有助于將鐵釘固定在合適位置
6)風速和負載量。加拿大安大略省蘋果種植區(qū)的風荷載從0.25到0.45 kPa不等(10年設計1次)??拷宕蠛ǔR馕吨L很大。局部風隨出現(xiàn)程度不同變化很大。美國奧馬哈市出版的《819農(nóng)場建筑標準》指出了許多地區(qū)設計的風荷載。大多數(shù)氣候變化預測都表明,未來陣風事件的強度和頻率將會顯著增加,因此迫切需要堅固的格架系統(tǒng)。切記,果園生產(chǎn)至少能夠持續(xù)20年以上,因此也很可能遭遇大風。
7)本地的地下土壤環(huán)境。咨詢當?shù)亟ㄖ獭⒋纱u排水承包商和農(nóng)民來確定(土壤中是否有)潛在的石頭或基巖,這些可能會影響柱和錨的安裝類型。
地錨系統(tǒng)將行穩(wěn)定在同一方向。安大略省主要有兩大系統(tǒng):角立柱和H立柱。無論采用何種系統(tǒng),行頭柱的直徑都應該大于行內(nèi)柱。
1)角立柱地錨系統(tǒng)。國際拔河聯(lián)盟(比勒陀利亞大學,2002年)委托進行的一項研究發(fā)現(xiàn),最熟練的8人拔河隊員從1號位置(前)到8號位置(末端)的平均身體角度為 46.9°~71.3°。 這8個位置的平均角度為58.1°(圖4)。這說明人們本能地趨向于力最強的方向——呈60°的等邊三角形!
圖4 拔河比賽隊員最佳的傾斜度
如圖4是由桿、線和地面之間構成等邊三角形的理想型地錨系統(tǒng)。這可能是一個挑戰(zhàn),許多種植戶會偏向更直立的角度。就如同拔河一樣,將柱子的角度增加到70°是可以接受的,但是更直立的角度就不能。
如圖5所示,柱子、線和地面呈60°角,形成等邊三角形以確保力的最大化。擊打使端柱在原生土壤中扎深3~4英尺(0.9~1.2 m)。這種裝置使用較短的回接線路,距離地面7英尺(2.1 m),而不是從柱子的頂部來減少空間。這種格架使用16英尺(4.87 m)的柱子,埋入地面3.75英尺(1.14 m)來適應未來防雹網(wǎng)。這要求更長和更重的地錨。
為確保有足夠的錨固,柱式錨(圖6)應該扎深至少4英尺(1.2 m)。不建議增加高樁。因為原生土會降低錨的固力,并可能導致柱子傾斜。這種立柱式錨是垂直錘擊的,但是如果把它安裝在一個傾斜約10°的拉力下 (在同一方向的斜端柱),它將加強整個組裝系統(tǒng)。
圖5 地錨系統(tǒng)
旋入式螺旋錨(圖7)需要非常堅固和較深的錨定。這意味著螺旋輸送器至少48英寸(1.2 m)長,至少有1個直徑0.75英寸(19 mm)的軸,一端有1個較重的眼圈,用來固定電線,另外一端有直徑至少6英寸(15 cm)的螺旋桿。土壤越瘠薄,樹體長勢越好,需要的錨定就應該越堅固。為獲得最好的錨固效果,應將螺旋式錨定安裝在原生土中,并且與錨固索保持一致。顯然,這是一個挑戰(zhàn),因此很多種植者安裝垂直錨或幾乎垂直的錨定,結果可能會導致錨定彎曲。
圖 7的旋入式錨,68英寸(172 cm)長,軸徑3/4英寸(19 mm),重眼環(huán)和6英寸(15 cm)直徑的螺旋桿。注意重眼環(huán)是從左邊土壤中伸出的。
GrippleTM開發(fā)了一種易于安裝的錨,其設計避免了錨角和彎曲問題(圖8)。這種錨安裝速度快,可在大多土壤下使用,并且在安裝過程中對地下土壤干擾小,能提供良好的錨固。
圖7 旋入式螺旋錨
圖8 新GrippleTM土壤錨固
在斜角度支柱系統(tǒng)中,機器運作時地錨拉線仍暴露在損壞的地方。一些種植者在端柱和錨之間種植2~3株樹作為可視化標記,并生產(chǎn)更多的水果。注意那些比內(nèi)嵌式立柱還短的端柱。這一設計使部分格架具有縱向拉力。切記這是需要最佳支撐格架的一部分。一致的立柱高度避免了頂線從第一個內(nèi)嵌立柱向下傾斜到端柱。
2)H立柱地錨系統(tǒng)。H立柱錨系統(tǒng)由兩個重立柱組成,需壓實到至少3~4英尺(0.9~1.2 m)的原生土壤中(圖9)。水平立柱安裝在約頂端鋼絲高度的3/4處,往往與第二高鋼絲的高度一致。從第2個立柱/水平立柱的交點到靠近地端立柱處安裝1根地錨拉線。水平立柱應該是10~12英尺(3~3.6 m)長。因為支撐線被安裝在角度很直立的位置,有端柱從地面凸出的危險,應避免較短的立柱。避免在垂直立柱上開槽,這會削弱立柱的堅固性且導致腐爛。相反,可以用斜釘或螺旋釘來固定垂直立柱。當把這些固定線拉緊后,水平立柱將被緊緊固定在合適的位置。
這個系統(tǒng)避免了上述角柱系統(tǒng)存在的頂線向下傾斜問題,但第1個內(nèi)嵌柱應該與H立柱總成保持一個“半空間”。
一些種植者在第2個立柱的底部到第一個端柱的頂部之間安裝了一個立柱,試圖將角柱和H立柱結合起來。盡量不要這樣做,因為那樣會像“千斤頂”一樣把尾桿從地下拔出來。
圖9 石質(zhì)土壤通常選用H型立柱和錨固系統(tǒng)