全 文 :热 带 农 业 科 技 2015,38(3)
Tropical Agricultural Science & Technology
云南小粒咖啡出现早衰的原因及防控对策
张洪波,李锦红,白学慧,郭铁英,周 华,夏红云
(云南省德宏热带农业科学研究所,云南 瑞丽 678600)
摘要:分析了近年云南小粒咖啡早衰减产问题,认为全球气温变化是一个重要的原因,连年持续干
旱、冬季寒害、田间管理松弛以及锈病流行与天牛危害叠加的影响导致了云南咖啡出现早衰;提出了
改善咖啡种植环境、加强水利设施建设、选种抗锈品种、防控天牛害虫、加强肥料管理的对策;特别阐
述了解决云南咖啡早衰乃至云南咖啡可持续发展问题的一个根本举措,是要引进、选育和推广种植
以抗锈为主的高产优质品种的观点。
关键词:小粒咖啡;早衰;防控对策;云南
中图分类号:S571.2 文献标识码:A 文章编号:1672-450X(2015)03-0042-05
——————————————
The Reasons Caused Early Decline of Coffea arabica and Its Control in Yunnan Province
ZHANG Hongbo, LI Jinhong, BAI Xuehui, GUO Tieying, ZHOU Hua, XIA Hongyun
Dehong Institute of Tropical Agriculture, Ruili 678600, China
Abstract: Early decline has been resulting yield loss in Coffea arabica in recent years in Yunnan. It was thought that the change
of global climate is one of the important affect factors. Furthermore, continuous drought for years, cold injury in Winter, field
management and epidemics like coffee rust and stem borer are all considered. It thus presents that planting environment, water
conservancy facilities, breeding system, disease control and fertilizer management should be strengthened and improved. And
emphasizes a viewpoint that quality cultivars with high yield and resistant against leaf rust in introduction, breeding and culti-
vation promotion should be considered into a basic strategy fighting early decline and even for sustainable development to
Yunnan coffee.
Key words:Coffea arabica; early decline;control;Yunnan
————————————
收稿日期:2014-10-27
在云南省政府的支持,国内科研机构、生产企
业合作努力及国际市场的拉动下,云南咖啡种植
业在快速发展,成为云南高原特色农业的一颗明
珠,产生了较好的经济效益和社会效益。2012 年
云南咖啡种植面积达 89 333.33 hm2,产量 8.2 万 t,
咖啡种植面积和产量都占全国的 99%以上。2013
年云南咖啡种植面积突破 12万 hm2,但出现咖啡早
衰,产量明显下降到只有 6万 t,引起了业内人士的
广泛关注[1],并对咖啡园早衰的原因进行探讨。
笔者长期从事咖啡农艺研究,同样急切地关注这
一问题,根据多年的经验和田间调查认为:咖啡植
区持续干旱、冬季寒害、市场价格下跌、田间管理
松弛,以及锈病流行与天牛危害叠加的影响是导
致云南咖啡出现早衰的重要原因。
1 近年持续干旱对咖啡的影响
近年出现的干旱问题也是全球性的问题,如巴
西、印度尼西亚、越南、印度因干旱后遇到连天大
雨 导 致 病 害 发 生 和 减 产 。 云 南 咖 啡 植 区 从
2009/2010 年冬春季出现百年一遇的严重干旱之
后,又出现连续 4 年干旱,这在历史上实属罕见。
在 2009/2010 年的特大干旱中,全省的 2.93 万 hm2咖
啡有 1.58 万 hm2受灾,0.4 万 hm2绝收,普洱、保山、
德宏等咖啡主产区受灾严重。当时有咖啡行业专
家认为:此次干旱对咖啡生产的影响是持续的,在
之后的 2~3 年造成的损失估计达 6 亿元[2],结果
不幸而言中。为尽量降低干旱对未来 3 年咖啡产
量的影响,一些种植企业努力抗旱,如德宏后谷咖
--42
DOI:10.16005/j.cnki.tast.2015.03.010
热 带 农 业 科 技 2015,38(3)
Tropical Agricultural Science & Technology
啡有限公司投入逾 600 万元用于抗旱保苗,以减少
干旱造成的损失。
从云南省德宏热带农业科学研究所 2010 年 5
月咖啡旱害调查的结果可以看出,干旱对咖啡的
影响是严重的,特别是无荫蔽条件的咖啡园,土壤
含水量低,受害较重,受害率达 100%,受害指数
51.88[3];干旱导致大量咖啡植株落叶,造成严重的
顶枯和枝枯,产量损失较重。随后几年又继续有
不同程度的干旱,特别是 2013/2014 年干旱持续时
间长,对咖啡树影响较重。由于 3-5 月干旱期长,
咖啡花期无雨,影响开花结果,直到雨季来临,咖
啡树即要开花又要恢复树势,生理负担过重,明显
影响正常生长。
2 特大寒害对咖啡的影响
云南咖啡种植区冬季温度较低,对咖啡树有一
定影响。2013/2014 年的特大寒害造成咖啡大面积
受灾。从 2013 年 12 月 15 日开始,全省大部分地区
出现强霜冻天气,普洱、临沧、保山、德宏等咖啡主
产区不同程度受灾:咖啡种植面积最大的普洱市
受灾 2.43 万 hm2,其中成灾 1.51 万 hm2,绝收 0.37 万
hm2[4],经济损失巨大。临沧市约有 0.67 万 hm2咖啡
遭受不同程度的冻害[5],其中在海拔 1 500 m 以上
的种植园,特别是当年新植咖啡苗受灾严重。据
调查,当地寒害不是很重,但低温期长,许多受害
咖啡叶片虽然未变褐色,但大量落叶,后期出现不
同程度的枯枝;而低温期正值咖啡果实成熟期,果
实受害较重,咖啡豆变黑,影响了商品豆的质量;
冻害较轻的咖啡树也需要有一个恢复期,因此不
可避免地对下个产季的产量有一定影响。
3 管理和投入不足
由于受国际市场影响,近年咖啡价格骤然下
滑,并持续了两年多的低价波动,咖啡生产成本又
不断增加,出现了种植者管理和投入不足的问题:
这在当年表现并不明显,但对来年和随后几年的
产量却造成较大影响。再者,在 2011 年咖啡价格
走高刺激下仓促种植的咖啡,定植前的准备工作
较差,没有施足底肥,定植沟不规范,植株生长慢,
抗逆性差。据调查,近期发展的咖啡园大都海拔
较高,冬期干旱和寒害较重,种植管理和投入跟不
上,咖啡树初结果后就出现衰退,难以实现持续经
营,丰产稳产。
4 病虫害加重咖啡衰退
4.1 品种抗锈性丧失
世界各国咖啡抗锈选育种利用的抗锈源大都
是蒂姆种(HDT),选育成功的抗锈咖啡品种都属
于垂直抗锈性的蒂姆衍生种,如云南小粒咖啡主
要 栽 培 种 卡 蒂 姆 7963、P1、P2、P4、PT(P86)、
T5175、T8867、CCCA25 等都属这类品种[6]。由于出
现新的锈菌生理小种,目前世界各咖啡生产国的
卡蒂姆都发生不同程度的锈病[7],云南卡蒂姆类
咖啡也因此丧失抗锈性[8]。不断变异的新的锈菌
生理小种对我们选育改良的新品种推广应用造成
了潜在的威胁。
卡蒂姆咖啡产量高,但植株果实与叶片的比例
不易平衡,一旦叶片抗病力降低,感病后易大量落
叶,枯枝、早衰。丧失抗锈性的卡蒂姆咖啡发生锈
病的程度与结果的大小年相关,即产量高的年份
锈病重,结果少的年份锈病轻。过去卡蒂姆咖啡
正常投产周期在 6~8年,而出现锈病后,投产周期
大大缩短:调查看到,发生锈病的咖啡园截干复壮
后投产 2~3 年就出现衰退,不得不过早再次截干
复壮,致使非生产期延长。
4.2 咖啡天牛为害日趋严重
咖啡种植面积不断扩大,逐渐形成了对咖啡害
虫相对稳定的生态环境,有利于害虫种群的发展,
加之长期的干旱和锈病,导致咖啡整体抗性水平
的降低,为天牛类害虫的发生和为害创造了有利
的条件。咖啡灭字脊虎天牛(Xylotrechus quad-
ripes Chevrolat)一直是云南咖啡的重要害虫。该虫
钻蛀为害咖啡树干,一年一代,世代重叠,全年都
有成虫活动,但有两个明显的高峰期,生产上对该
虫化学防治较为困难。干旱期越长越有利于天牛
种群的发展,因为干旱和锈病造成咖啡大量落叶,
使喜欢在有光照树干上产卵的天牛产卵率增加,
猖獗为害。当年印度推广卡蒂姆咖啡种植 3 年后
就开始出现锈病,随着锈病大流行,天牛危害也越
来越重[9]。由于干旱期较长,不但老咖啡园天牛
--43
热 带 农 业 科 技 2015,38(3)
Tropical Agricultural Science & Technology
危害较重,一些邻近的初投产咖啡园也较早地出
现天牛危害[10]。
2014 年 6 月在保山潞江坝调查一块云南省农
科院热经所布置的 4个非抗锈咖啡品种试验园,天
牛为害严重,平均危害率 38.8% ,受害指数 23.90。
调查看到,尽管 4个非抗锈品种才进入投产期,且
与铁刀木间作,有灌水的条件,但由于海拔低、气
温高,土壤保水差,荫蔽树树冠还小,咖啡还未封
行,下午 16点后咖啡树大都处于萎蔫状态,以至较
早地发生天牛为害;因咖啡树幼小,一旦受害就拦
腰折断,更加重了受害程度。同期调查的德宏热
带农业科学研究所咖啡园虫害情况也一样:2014
年旱季天牛危害是多年来最重的一年,有荫蔽条
件的也比往年重,荫蔽条件差的(因同时间种的橡
胶树较小未形成荫蔽效果)初投产咖啡树天牛危
害率竟高达 48.8%;受害指数 23.20。此外长期干
旱还导致根粉蚧危害而加重了咖啡树冠萎蔫。云
南咖啡天牛为害已经是咖啡衰退的一个重要
因素。
5 防控咖啡早衰的对策
5.1 创造一个理想的咖啡种植环境
云南咖啡产区位于热带北缘,出现周期性和阶
段性寒流侵袭亦是常态,因此咖啡园避寒环境的
选择及防寒措施的应用尤为重要。如咖啡园采用
地膜覆盖可增加土温,避免和减轻植株地下部分
遭受低温霜冻的危害;冬前施钾肥有利于咖啡枝
条生长充实,增强植株抗寒能力;寒潮期间,在咖
啡地四周烧稻草熏烟也能有效降低损失。
无论在什么海拔高度种植咖啡,合理荫蔽都是
必要的。云南咖啡种植区的低温寒害主要有降霜
的平流寒害和辐射寒害两种形式,种植荫蔽树有
一定的减轻咖啡寒害的作用,对减轻干旱影响的
作用也特别明显[3],对于没有灌溉条件的咖啡园
更是一个必要的措施。咖啡是长期性效益作物,
推行复合栽培可以建造合理的荫蔽,有利于咖啡
长期的丰产稳产,还能为咖啡生产发展提供更多
可利用的土地资源。
从生物多样性保护的角度来看,规模化单一物
种种植确实会对当地植被多样性资源造成一定的
破坏,同时也不利于作物的经营管理。长远来看,
为解决发展热带经济作物与生物多样性之间的矛
盾,宜走种植品种网状分布模式的道路,在每公顷
咖啡地里种植 120~150 株不同种类的树,既可弥
补生物资源多样化的不足,又可改善咖啡树的荫
蔽:即使是一种缓冲,总比破坏要好。近几年云南
的连续干旱,虽然大的因素是大气环流变化,但也
与环境生物多样性破坏的现实有关。因此,积极
开展咖啡认证工作,普及咖啡 4C 认证[11],促进友
好型生态咖啡园建设,对云南咖啡控制早衰和可
持续发展具有特别重要的意义。
5.2 加强水利设施建设
云南雨、旱季节明显,旱季持续时间长,期间适
逢咖啡盛花期,干旱使得咖啡多次开花结果,收获
期不集中,造成当年的产量下降,生产成本增加。
因此,灌溉始终是制约云南咖啡生产的主要因
素。云南咖啡植区农业基础条件薄弱,水利化程
度较低,建议要加快水利设施建设,有条件的企业
要规划好水网工程,不断完善配套建设,提高抗旱
能力,才能保障咖啡高产稳产,提升产品质量。
5.3 选种抗锈品种并保护其抗病持久性
目前种植的卡蒂姆品种产量高但品质一般,且
因锈菌新的生理小种出现,致使咖啡锈病频频发
生,已对咖啡生产造成威胁。因此,应加快对德宏
热带农业科学研究所选育出的抗锈、高产、杯品质
量更好的新品种推广应用,以满足产业发展对生
产精品咖啡的优良新品种的迫切需求。
生产上咖啡品种是以抗锈品种为主来进行配
置的,优质不抗锈的品种主要在干热河谷区种
植。由于大面积种植咖啡主要靠千家万户的咖农
管理,管理水平差别大,非抗锈品种咖啡一旦管理
不当,发生锈病将难以防治,容易导致枯枝早衰。
因此,一些高产优质的非抗锈品种可以在管理水
平高的咖啡公司选择相对隔离的环境适当集中种
植,严格管控锈病的蔓延。在湿热区一定要避免
抗锈和非抗锈品种同园种植。对受到锈病影响、
树龄超过 15 年,已失去生产能力的卡蒂姆老品种
咖啡园,要全部更换新的品种。应加快老园区更
新改造进程和新园区规划开发工作,采用老品种
与新品种引进相结合的方法,处理好更新换种与
--44
热 带 农 业 科 技 2015,38(3)
Tropical Agricultural Science & Technology
近期收益的关系。
在“十三五”大力发展精品咖啡期间,应积极推
广多个抗锈病、高产优质,杯品质量好的咖啡品
种,通过品种改良和完善栽培技术,保护其抗锈持
久性,重视咖啡栽培品种的杯品质量,提高咖啡种
植者的经营效益。
5.4 加强咖啡天牛防控
降低天牛虫口密度和保持咖啡自身良好的荫
蔽条件是控制天牛危害的有效措施。生产上种植
者最容易忽视的是将大量折断的虫伤枝置放于地
头田间,使虫源依然存在,天牛成虫仍不断飞入园
内造成新的危害。因此要重视清除天牛虫源,结
合农事活动,在每年 3月底前作好修枝整型和树形
改造,将株高严格控制在 180 cm 以下,培养矮蓬化
株形,提高植株自身荫蔽度;彻底清除田间天牛危
害的植株,及时转移销毁,可有效减轻天牛危害。
目前对天牛防治还缺乏理想的杀虫剂,而多年研
究表明,采用农业措施防治亦能达到满意的效果,
尤其是不施用杀虫剂,有利天敌保护,发挥天敌的
生物控制功能,使天牛危害得到较好的控制[10]。
有必要开展人工合成性激素诱杀天牛类害虫综合
技术的研究,进一步提高咖啡天牛防控水平。
5.5 加强咖啡园肥料管理
咖啡是喜温凉、湿润、荫蔽环境的作物,在无荫
蔽栽培条件下开花结果自控性差,管理成本高,难
度大。为了更好地解决目前咖啡早衰的突出问
题,应采取适度荫蔽提高咖啡开花结果的自控性;
开展营养诊断配方施肥,有针对性地补充咖啡所
需营养元素,特别要满足咖啡对钾的需求,减轻瘪
果、干果和枝条回枯,提高咖啡稳产性和品质;加
强田间管理,适时清除杂草,勤抹顶芽,促使二、三
分枝抽发,修剪弱化枝条,蓄足有效的健壮枝条,
确保来年咖啡丰产和优质。
6 讨论
笔者在对云南咖啡早衰问题的研究中,分析了
早衰的诱因,提出防治对策,又从中引深思考了一
个观点,即要解决好云南咖啡早衰乃至今后云南
咖啡可持续发展的问题,一个根本性的举措是必
须要引进、选育和推广种植以抗锈为主的高产优
质品种。
云南普遍种植的小粒种咖啡卡蒂姆系列品种
高产但存在开花结果自控性差的问题,不能通过
生理落果来调节自身的营养平衡,无论施肥多或
少,在花期遇雨都会大量开花结果,特别是在低、
中海拔无荫蔽的种植地易出现过度结果,使叶片、
枝条大量的养分转移到果实以满足其发育,导致
植株养分不足而落叶枯枝,生势衰弱,产量及品质
下降。而在高海拔或中海拔有荫蔽树的环境,该
品种能较合理地控制开花量,稳产性增强,只要控
制好采果及其初加工,咖啡豆的杯品质量可达到
美国精品咖啡(SCAA)杯测标准 80分以上,成为精
品咖啡豆。
小粒种咖啡的抗锈性属于垂直抗性,一旦出现
侵染性更强的新的锈菌生理小种,就会诱发锈病
的严重发生,只有健壮的植株病情表现较轻;虽然
有的不结果植株少有病斑,但次年结果后同样明
显感病。高海拔种植的咖啡不易出现过度结果,
生长健壮,锈病也较轻,但是冬季低温和干旱的影
响较大,一旦咖啡发生锈病就会造成大量落叶,导
致咖啡树早衰。在高海拔选择种植抗锈品种会大
大降低咖啡早衰风险。
德宏热带农业科学研究所咖啡种质库保存、选
育的有希望的抗锈优良品种大多是用蒂姆种
(HDT)作抗源杂交的垂直抗锈性品种,不断出现
的锈菌生理小种将对新品种推广应用的经济寿命
造成潜在威胁,使一些已能推广应用的新品种丧
失推广价值。目前世界咖啡巨头星巴克也特别青
睐于云南咖啡,通过合作项目在云南咖啡主产区
引种卡杜拉(Caturra)、维拉萨奇(Villa Sarchi)、卡
杜埃 44(Catuai 44)及卡杜埃瑞杰诺(Catuai region-
al)等 4个高产、品质好、矮生紧凑的非抗锈品种到
保山、临沧、普洱、红河等地试种,面积不断扩大;
同时云南一些咖啡公司为了提高自己生产的咖啡
杯品质量,也开始积极种植非抗锈品种,这一趋势
将使云南咖啡抗锈品种为主的时代成为过去。这
本来是好事,但不容乐观:让人忧虑的是,盲目推
广非抗锈品种可能会适得其反。因为云南主要咖
啡种植区是湿热区,种植非抗锈品种风险太大,历
史上 19世纪世界咖啡主产区就是因斯里兰卡锈病
--45
热 带 农 业 科 技 2015,38(3)
Tropical Agricultural Science & Technology
大流行摧毁了咖啡产业而从亚洲转移到拉丁美洲
的;亚洲的越南由于大力发展种植中粒种咖啡罗
巴斯塔(robust 强壮的意思)解决了病虫害严重的
问题,使其成为了今天咖啡产量世界排名第二的
国家[12]。云南过去的 20多年就是因为种植抗锈品
种 S288 和卡蒂姆促进了咖啡生产的大发展,才有
今天享誉高原特色农业明珠的地位。
德宏热带农业研究所一直致力于开展咖啡种
质资源的创新利用,并与后谷咖啡有限公司、临沧
凌丰咖啡发展有限公司、保山北虎山咖啡公司、普
洱宏基咖啡公司、勐海云澜咖啡公司等企业合作,
将所选育的有希望的多个高产优质抗锈品种逐步
推广到不同种植区进行生产性试种。如果生产上
大量混栽不抗锈品种,将使这些经过 20 多年才选
育出的新品种大田生产使用不到 5 年就会出现抗
锈性丧失,难于避免咖啡早衰的趋势。那么建立
咖啡种质资源圃选育抗锈品种的战略举措也就失
去了意义。
致谢:本文在撰写过程中得到杨雄飞研究员的
帮助,特此致谢!
参考文献:
[1] 董志华.再说如何加快提高云南咖啡的全球地位
[EB/OL].http://www.yncoffee.net/_d276237242.htm.
[2]云南咖啡产业受旱损失 6亿,未来 3年小粒咖啡产量将下
滑[EB/OL].http://www.yncoffee.net/_d270379847.htm.
[3]张洪波,周华,李锦红,等.云南小粒种咖啡荫蔽栽培研究
[J].热带农业科技,2010,33(3):40-48.
[4]低温霜冻致云南普洱三成咖啡绝收预计经济损失超 6亿
元[EB/OL].http://www.yncoffee.net/_d276408652.htm.
[5]云南咖啡因雪受灾,咖企收购价高出种植成本助咖农挽损
失. http://yn.yunnan.cn/html/2013- 12/21/content_3005881.
htm[EB/OL].
[6 ]张洪波,李维锐,周仕峥,等.云南咖啡品种使用研究及
创新应用[J].热带农业科学,2011,31(10):24-33.
[7] VÁRZEA, V M P,MARQUES, V D,PEREIRA, A P,et al.
2005.The Use of Sarchimor Derivatives in Coffee Breed-
ing Resistanceto Leaf Rust 22nd Colloquium[C]//Interna-
tional Conference on Coffee Science(Campinas, 2008)Vi-
tor Manuel Pinto Varzea & Marques D V.Population Vari-
ability of Hemileia vastatix VS.Coffee Durable Resistance-
Durable Resistance to Coffee Leaf Rust Livraria Univer-
so Agricola,2005:53.
[8]张洪波,白学慧,李锦红,等.云南咖啡抗锈品种抗锈性丧
失原因及防止对策[J].热带农业工程,2011,35(4):
4-8.
[9] Santa Ram A.Popular Indian Coffee Selections[J].Indi-
an Coffee,2006,70(10):12-18.
[10]张洪波,李文伟,赵云翔,等.云南小粒咖啡灭字脊虎天
牛为害严重的原因及防治研究[J].云南热作科技,
2002,25(4):17-21.
[11]云南 611家咖啡供应商获 4C认证[EB/OL].http://www.
yncoffee.net/_d276607638.htm.
[12] Coffee[EB/OL]. http://en.wikipedia.org/wiki/Coffee.
《热带农业科技》征稿简则
《热带农业科技》是由云南省热带作物科学研究所与云南省热带作物学会主办的省级科技期刊(1977
年创刊),主要刊载以热带亚热带农业生物资源开发和产业可持续发展为主的科技论文,设置的主要栏
目有:天然橡胶、热带亚热带果蔬、药用与功能植物、香料与饮料作物、热带观赏园艺、热区经济作物、专题
论述等,报道重点为天然橡胶、咖啡、热带亚热带水果、药用与功能植物、热带花卉等资源开发利用与保
护。本刊是我国西南片区专门报道热带农业科研与产业发展的科技期刊,也是全国为数不多的热带农业
领域行业科技期刊,自创办以来得到了广大读者、作者的支持和同行的关注。
热忱欢迎相关农业行业科研院所、企事业单位、大专院校的科研、生产和管理人员,师生及工作在行
业一线的农科工作者踊跃投稿。本刊被中国知网(CNKI)、万方数字化期刊和《中国核心期刊(遴选)数据
库》、维普《中文科技期刊数据库》、台湾华艺电子期刊全文数据库、博看网期刊数据库等全文收录,知网数
字优先出版,不收取审稿和版面费。
期刊网址:http://ynrj.chinajournal.net.cn 投稿邮箱:ynrj163@163.com
--46