探寻玻利维亚本土可可树(CNB)高产奥秘:修剪对其开花结果的关键影响

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Agroforestry Systems 2.0

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  为解决 CNB 种植规模小、产量低的问题,研究人员开展 “修剪对 Cacao Nacional Boliviano(CNB)开花和产量影响” 的研究。结果发现不同修剪处理下 CNB 产量有差异,这为优化 CNB 种植管理提供依据,推动其可持续发展。

  在巧克力的世界里,可可豆是当之无愧的主角。全球可可产业规模庞大,2017 年可可的全球出口总值高达 86 亿美元,为超过 500 万小农户提供了生计 。然而,可可的品种繁多,遗传多样性丰富,其中不少品种尚未得到充分研究。玻利维亚亚马逊地区的本土可可品种 —— 玻利维亚本土可可(Cacao Nacional Boliviano,CNB)便是其中之一。
CNB 拥有独特的形态、遗传、物候和感官特征,在全球优质风味巧克力市场中备受青睐,对可可遗传多样性的保护也至关重要。它的开花结果时间与当地引入的国际克隆和杂交品种不同,CNB 在 10 月迎来开花高峰期,1 - 4 月收获豆荚;而杂交品种和国际克隆则在 12 月开始开花,5 - 8 月收获。这种独特的物候模式让 CNB 具有一些优势,比如它对当地气候条件适应性更好,受病害侵袭的几率较低,果实能更早成熟,避开一些疾病和害虫的侵害 。

尽管 CNB 潜力巨大,但目前它在玻利维亚的种植规模较小。其种植产量(平均 230kg/ha-1 )相较于野生 CNB 林分(平均 92kg/ha-1 )和全国平均可可产量(2021 年为 569.3kg/ha-1 )较低,这使得种植 CNB 的收益难以覆盖前期投入和管理成本,阻碍了它的广泛种植。

为了改变这一现状,来自瑞士有机农业研究所(Research Institute of Organic Agriculture)等机构的研究人员开展了一项研究,旨在探索适合 CNB 独特物候和遗传基础的盈利性种植实践,评估修剪对 CNB 开花、产量、生物量和收获努力的影响。该研究成果发表在《Agroforestry Systems》上。

研究人员在玻利维亚的萨拉阿纳(Sara Ana)设立了试验点,这里属于热带湿润气候,冬季干燥。试验从 2012 年开始,持续评估了 11 年,对比了三种不同的 CNB 生产系统:一是经过砍伐和覆盖处理的农林业系统(agroforestry system,AF),该系统中 CNB 树会进行修剪;二是在次生林清理后的林下种植 CNB 且进行修剪的系统(secondary forest with pruning,SFwP);三是在次生林林下种植 CNB 但不进行修剪的系统(secondary forest, no pruning,SFnP) 。在整个试验过程中,所有系统均未使用化肥,仅在必要时进行机械除草和针对 Atta vollenweideri 的害虫防治 。

在数据收集方面,研究人员记录了丰富的数据。从 2016 年开始,每两周收集一次可可豆荚数据,包括每棵树的总豆荚数、健康豆荚数和新鲜豆重,并通过 0.33 的转换因子计算干豆重。从 2017 年起,每两周评估一次每棵可可树的开花强度,以 0 - 4 的等级进行评分,然后计算每年的开花指数(flowering index,FI)。同时,在 2015、2016、2017 和 2020 年测量每棵树的树干直径,以此作为树体生物量的替代指标。此外,还记录了每次收获的劳动时间,用于计算收获努力(harvest effort)和收获效率(harvesting efficiency) 。

数据分析时,研究人员使用 R Studio 进行数据准备、汇总和可视化,利用 XLSTAT 通过重复测量线性混合模型和伪重复(子图)作为嵌套随机因子,分析农业系统和年份对可可 FI、产量、树径、收获努力和效率的影响 。

研究结果显示:

  • 开花强度和开花指数(FI):不同年份和系统的开花季节开始时间有所不同,但大多集中在 8 月。修剪干预通常在开花季节前 3 - 6 周进行,但 2018 年除外,该年修剪在开花季节开始后约 2 周进行。FI 受年份、系统类型及其交互作用的显著影响,SFnP 的 FI 显著高于 SFwP,AF 的 FI 与两者无显著差异。在修剪的 AF 和 SFwP 系统中,FI 与干豆产量之间存在显著的线性关系和强正相关,但在 SFnP 中未发现这种关系 。
  • 可可豆荚数量和产量:可可生产在每年 12 月底至 1 月初开始,2 - 3 月达到生产高峰,收获结束时间因年份而异。年份和系统类型与年份的交互作用对可可产量有显著影响。总体而言,SFnP 的可可豆荚数量和产量显著高于 SFwP 和 AF。不过在 2022 年,AF 的产量首次超过 300kg/ha-1 ,赶上了 SFnP 的产量且高于 SFwP 。
  • 树干直径:年份和系统类型与年份的交互作用对可可树干直径有显著影响。随着树龄的增长,各系统中树干直径均有所增加,SFnP 的树干直径显著大于 SFwP 和 AF,2020 年 AF 的树干直径显著高于 SFwP 。
  • 收获努力和收获效率:年份和系统类型与年份的交互作用对收获努力和收获效率有显著影响。随着生产的增加,收获努力也随之增加。2018 - 2022 年,SFnP 的收获努力明显高于 SFwP 和 AF。在收获效率方面,2016 年各系统间差异显著,之后年份各系统间无显著差异 。

研究结论和讨论部分指出,CNB 的产量动态受多种因素相互作用的影响,如树体成熟度、光照和养分可用性、修剪强度和时间、病虫害压力等,这些因素在本研究中无法完全分离。修剪在未管理的次生林冠下的可可树,对于 CNB 来说可能不是一个好的选择。2022 年的产量结果表明,基于 CNB 的农林业系统有可能达到与完全未管理系统相当的产量,但仍需进一步试验验证 。

此外,研究还发现,修剪强度可能会限制 CNB 的产量,例如 2018 年修剪时间不当导致 2019 年产量下降,因此建议在 7 月初进行修剪,这既能避开收获季节,又能在开花季节前为树木留出恢复时间,但这一建议还需进一步研究确认。同时,研究数据表明可能存在一个产量阈值,当产量超过该阈值时,基于 CNB 的 AF 系统在经济上可能比从野生种群收集更具优势,但这一假设需要更多关于 CNB AF 系统管理劳动力需求和收益的综合数据集来验证 。

总体而言,这项研究为进一步研究 CNB 果实生产的关键因素奠定了基础,有助于设计更经济可行的 CNB 农林业系统,对推动 CNB 的可持续种植和可可产业的发展具有重要意义。

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