
这个问题跟我是专业对口了,我还是比较擅长玩西瓜的。
欧洲的主流西瓜品种都来源于美系,二战后引进了美国的三大西瓜品类:查尔斯顿灰、绯红甜心和糖宝宝。
美国种西瓜集中在南方两大种植带。一个是东南部亚热带温润区,如佛罗里达、佐治亚、南卡、德州东部。另一个是西南部干旱/半干旱荒漠区,如加州、亚利桑那。
从南方的佛罗里达运到北方的华盛顿,要跑1800公里。
从南方的加州帝国谷运到华盛顿,要跑2200公里。
美国的东北部+五大湖地区,人和合计1.2亿人,这么大的消费市场决定了美式西瓜的核心育种方向是硬皮。
美国的冷运非常强大的,人均冷库/冷链车数量在全球属于第一梯队。对于他们来说,西瓜保鲜的压力不大,选硬皮型是防止路上颠簸造成破损。
欧洲西瓜的主要产区是南欧,往北欧运输一样是上千公里级别的。
欧洲和美国都面临共同的运输难题,所以西瓜的选育上一定会以硬皮为核心要求。
我们国家没这么麻烦,东部季风带来优势使得华北、华东、华中、华南这些贴近主流消费市场的区域都可以种西瓜。
我们也有耐储运的要求,但我们的需求点集中在韧皮上,出的是韧皮系列的西瓜。
硬皮和韧皮是两个不同的育种思路。
硬皮要求瓜皮填充大量的木质素和纤维素。
韧皮则是依靠细胞排列密度,细胞果胶交联去提供弹性。
硬皮的西瓜天然的会牺牲糖度。
原因也很简单,光合作用产生的糖是有上限的,如果分出一部分碳去满足硬皮木质素的碳骨架,留给果肉的糖就会少。
我们国家宁夏的砂西瓜,主要品种是金城5号,属于刚性硬皮瓜,适合大宗运输。
甘肃、宁夏那儿昼夜温差大,西瓜上限高。但这个品种的固有缺点导致其受东部主流品种美都、8424、京美等系列的冲击非常大。
美都这些可以去卷风味,金城5只能去卷价格。
卷价格在农业中是一个恶性循环,这几年宁夏的瓜越来越难卖了。这个聊起来比较复杂,后面再说。
我们先看点欧洲的乐子。
遗传学之父孟德尔是奥地利人。但育种行业最先发展的却是美国人。
孟德尔的《植物杂交试验》1866年发表。
发表之初无人理会。一直到孟德尔死后16年,德弗里斯等人进行杂交研究时才把孟德尔的论文翻出来,让遗传学理论重现天日。
也就是说,杂交育种这项手艺一直到1900年才开始面向整个科学界。欧洲开始把这项技术往大田农业、果蔬落地上发展。
结果到了1914年,欧洲开始打仗了。好不容易有了一战停火,又遇到了30年代的经济大萧条。
整个欧洲的杂交技术发展节奏完全被这两个事件给打断了。
与之相对应,美国受战争冲击小。同样是大萧条,美国的联邦/州政府意识到杂交技术是摆脱目前农业困境的一个突破口,所以把大量的公共资金投入到玉米等主粮作物上的杂交研发。
……这个理解起来有点绕。
大萧条时期,美国的私人农场受制于产品成本和售价倒挂,不敢种,不敢卖。
既然成本高于售价,那么通过技术手段,提高产量,把农业成本压得更低,市场是不是就可以重新活跃了?
那个时间段,私人农场是摆烂的,但是各路大学/农业企业是愿意立项的,政府的公共资金也是舍得投钱的。
跟我们国家一样,杂交技术最先是保证主粮的基本盘。从1920年起,美国大概花了20多年的时间在主粮杂交上,积累了技术经验。
等二战后,经济开始复苏,杂交技能点就开始往提高人们生活水平的各种果蔬上点。
结合美国产区距离消费市场远的痛点,美国人把西瓜育种的最高优先级定义为硬皮,并且在50年代成功推出了最初代的消费类西瓜:查尔斯顿灰。
欧洲一看,哟吼,我们也是这样啊。
欧洲主要西瓜产区是西班牙、意大利、塞浦路斯、希腊这些南欧国家,其中西班牙是最核心的地区,占据欧盟西瓜产量的45%以上。
从西班牙穆尔西亚到德国汉堡,一样得跑2100公里。
在这种需求下,即便吴明珠院士成功培育出了甜度之王8424,欧洲的主流品种还会是选择美系硬皮杂交瓜。
从技术角度来说,在高纬度的北欧种西瓜并不难,种薄皮8424不难,种硬皮Style也不难。
可它的成本爆炸。
就比如德国吧。
德国农业主产区波德平原,夏季白天温度约22度,夜晚14度,距离西瓜膨大,积攒糖分的最佳温度28度还有一定差距。、
而且光照问题他们解决不了。
德国处于盛行西风带,地势平缓,北大西洋水汽可以畅通无阻深入全境。
水汽进入内部不一定会降雨,但遇到温度降低,很容易形成层云/薄云。
所有水果都一样,糖度只会来源于光合作用。植物吸收二氧化碳产生的糖叫一级代谢物,至于其他的酯类、醛类、呋喃酮类香氛物质,属于次级代谢物。
简单说,没有强光合作用,西瓜就不可能甜。德国的农业主产区天生的光照不足,只能选择生长周期长的,通过时间去换积温,换干物质积攒。
可能有些人会觉得西瓜要长很久。
这么说吧,从一个拳头大的小西瓜长到10斤重,只需要30天。西瓜所有的糖分积累也只会在这30天。
之前有朋友跟我聊这个话题,说四川也是多云天气,为什么四川能种西瓜。
emm……说个四川朋友可能不开心的了。
同样是美都,8424,四川盆地内部的西瓜糖度在全国范围看,只能是第二梯度,中心糖度维持在11.5-12.5。
对比行政区划属于四川,但地理位置不在盆地内部的攀枝花-盐边这处干热河谷,那儿温度高,光照够,西瓜糖度可以冲到14。
再者,四川种西瓜只是缺光,不缺热。即便是用大棚保温,我们用一层薄膜就可以了。而德国那儿得用文洛式玻璃大棚,并且使用天然气给大棚加温。
前面说了,技术上没什么难的,成本上会很爆炸,加上种出来的品质也比不得西班牙强光照的产区,北欧高纬度带种植西瓜的意愿非常非常低。
所以又回到了开头聊的,欧洲西瓜产区集中于西班牙、希腊、意大利这些低纬度南欧区域,考虑到运输难题,必须选硬皮的。
美国的查尔斯顿灰是吧?
它不好吃。
那就自己育。
欧洲的育种业只是说起了个大早,赶了个晚集。好久好在,晚是晚,水平很不错。
以查尔斯顿灰为遗传底盘,1992年,西班牙开发出了Bouquet系列。2000年,荷兰开发出了Fashion/Style系列
现在欧洲商超里的主力流通品种是Bouquet,高端精品市场是Fashion/Style,礼品市场的迷你小瓜叫Candy ball。
这些品种保留了查尔斯顿灰的硬皮基因,然后导入了诸如Crimon-sweet的甜度基因,去提升可溶性糖的积累点位。
这种导入不是转基因工程,是靠大概8-12代的杂交回交让种子摆脱性状分离,形成稳定的自交纯合系种子。
杂交要8-12年,转基因2年就够了。欧盟的转基因审核体系是全球最严格的,比我们这儿还苛刻。
你也知道欧洲经常闹游行,讲环保,一个绿党把几十年的德国工业基础干废了。他们那儿民众对政治的参与度极高,老百姓有各种各样的方法让转基因食品落地不了。
扯远了,还是讲西瓜。
硬皮路线是欧洲西瓜育种的第一选择,这没得商量。想提升口感,靠的是其他优势品种的杂交,实现基因重组。
这里的重组一是考量可溶性糖的积累点位,二是叶片的光合能力,三是控制品种大小。
前两个你们好理解,第三个控制品种大小问题。
又是老话重提。单位时间内的光合作用是有上限的。瓜越大,糖分越分散。
最初的查尔斯顿灰能种到18公斤,而现在欧洲主流的Bouquet一般控制在8-10公斤。
欧洲对于硬皮西瓜的处理思路就这三条,增加糖度的积累点,增加叶片的光合造糖能力,减小体型让糖度更集中。
这里面又有个好玩的。
为啥硬皮系列的西瓜能长那么大?而我们常见的韧皮瓜一般只有5公斤左右?
因为皮硬,瓜不容易裂。
就这么简单。
都叫watermelon了,西瓜的膨大主要靠水分。如果给水速度超过了西瓜皮的细胞分裂速度,就会裂瓜。
反之,硬皮系列有充足的木质素和纤维素保护,扛得住更猛的灌溉。我们国家东部地区种韧皮西瓜讲究用砂质的,排水性好的土壤。欧洲不需要,黏性大一点的也能种。
并不是说硬皮西瓜一定不好吃。
我前面有说宁夏砂西瓜主流品种是金城5,硬皮大西瓜。那儿光照足,昼夜温差大,是种西瓜的天选之地,上限非常高。皮是硬了,但人家光热好,制造的总养分多,牺牲一点无所谓。
它真正的缺陷不在于糖度,在于个头太大,动辄10公斤的瓜,一家人要分两顿吃。吃不完就得放冰箱,很麻烦。
对比美都这些个头小的,5-6公斤的西瓜,随随便便就消灭了。
宁夏甘肃的西瓜受制于运输距离,只能种硬皮的。但在体型上卷不过东部沿海种的小体型西瓜,被冲击的厉害,所以只能卷价格。
卷价格就意味着卷成本,种植过程中减少有机肥的使用,强行夺取地力,依靠大量的化肥去生产,进而导致土壤损害严重,有机质迅速降低,土壤盐碱化。
反过来,贫瘠的土壤,你用再好的化肥,也种不出好西瓜。
恶性循环了。
……这里得往深入里讲一点了。化肥的使用必须依靠土壤中的有机质,二者是互相搭配的。
有机质充足的土壤会产生土壤胶体,将化肥锁住。同时有机酸以阴离子形态呈现,与化肥的阳离子静电结合。这两项可以保证化肥不会轻易被雨水、灌溉水冲走(淋溶作用)。
肥存不住,用了等于白用。
与宁夏砂西瓜相对应的是新疆吐鲁番西瓜。
吐鲁番瓜属于带有地理标识的明星瓜,他们就会去种美都/8424/早春红玉/京美4K/众天满月/美颜……
他们是什么瓜好吃,种什么。反正运输靠空运,消费市场也认这种地理标识的明星品牌,愿意接受溢价。
吐鲁番是沙漠土质,种西瓜必须用大量的羊粪打底,否则再好的光合作用和昼夜温差也种不出来。
想到个很有趣的事。
你们觉得吐鲁番适合种西瓜吗?
从气候环境来说,吐鲁番种西瓜本来是天谴之地。
吐鲁番春季气温低,如果早播种西瓜,秧苗会被寒风吹干,造成叶片脱水死亡。如果按照原始农法,吐鲁番只能在4月末开始定植,7月初上市。
而7月份的吐鲁番温度太高,根系会因为高温受到严重损伤,吸水吸肥能力下降。加上7月份动辄40度的温度并不适合西瓜生长。
80年代的吐鲁番西瓜品质很一般。
那时候流行的是吐鲁番隔壁的西瓜,高昌瓜。
等农业大棚技术进入中国,吐鲁番人用了很简单的两个办法,一个是地膜保温,保护根部。另一个是小拱棚防风,保护叶片。
这两项技术成本都不高,但可以将种植时间提到3月。
3月中旬种瓜,6月中旬采收,卡住膨瓜期间吐鲁番白天28度,夜晚15度的完美温度区间。
所以现在的吐鲁番明星瓜,靠的是高含量有机肥改良砂质土壤,一方面锁水锁肥,另一反面提供微生物的代谢物,靠的是早春播种,卡温度区间。靠的是5月中旬至6月中旬的温度和光照条件。
这种条件酸是全世界种西瓜的天花板了,找不出更好的了。
原本的天谴之地,靠着对农业技术的理解,以及硬件设施的进步,硬生生改造成天选之地。
吐鲁番的西瓜叫祖师爷赏饭吃。
农业技术是我们的祖师爷。
不过中国倒是真有一个地方种西瓜是老天爷赏饭吃。
云南元谋。
我在很多回答里提过,我最喜欢的地理气候是热带/亚热带的高海拔气候。
热带/亚热带决定了那里冬天不冷,高海拔决定了它们夏天不热。全世界最顶级的咖啡豆都产自于这些气候带,比如哥伦比亚,哥斯达黎加,埃塞俄比亚。
云南相对差一点,对比满分级别的气候,属于95分吧。
可云南元谋这个地方不一样,属于亚热带高海拔区域的干热河谷。
河谷中地势更低,春季升温更快。
他们种西瓜,不需要大棚,直接露天过冬,1月份种,4月中旬采收。采收季节的温度和光照跟吐鲁番的5-6月份没啥区别,都是完美匹配西瓜的。
……元谋的瓜不好吃。
我们都知道4月份的反季节西瓜卖得死贵死贵的,只要能种出来,水果商就会抢着收。
这就导致了云南元谋种西瓜会非常依赖化肥进行促生促长,拼命压缩结瓜时间。早一天收获,就贵一分卖价。速生则导致了光合作用时间往往不够,差那么几天,口感就差10%。
而且比起新疆那种沙土,云南的红土地虽然谈不上好,但里面含有一定的有机质,以及微量元素,纯化肥种植倒是也能种出来。他们对于土壤改良兴趣不大。
种植条件+盈利手段共同决定了,元谋这里占着西瓜的天选之地,硬生生做成了大路货。
他们原本是有机会打造出第二个西瓜地理标志的明星品牌的。
另外你需要理解一件事。西瓜的甜并不代表着西瓜的好吃。
我在知乎带着粉丝们种过盆栽西瓜。他们用的是我配的土,我堆的肥。虽然大家伙第一次种瓜,但是有机肥的威力摆在那儿,种出来都说是小时候的味道。
你该怎么去理解小时候的味道?
西瓜吃进嘴里,不仅甜,而且不腻,有种回甘的感觉。
这就是有机肥带来的植物次生代谢物。
我们想让西瓜甜是一件很容易的事情,光照强,夜温适度,拼命给钾肥就行了。
钾元素是植物体内的游离元素,它们并不会跟植物细胞结合。当果实开始膨大时,植物的果实内的细胞会主动把钾元素关进肚子里,造成果实内的钾含量浓度更高。
浓度高则意味着渗透压强,果实像个水泵一样,在压力作用下,把植物体内的液态养分全部吸进来。
又提到前面那句话了,单位时间的光合作用是有上限的。果实像水泵一样,把原本分配给叶子的养分给抽走,自己就会更甜。
市面上卖的农业甜蜜素,本质上都是高钾肥。取这个名字是因为农民文化水平不高。(以前卖的退酸剂是含砷化物的,那种有毒,被禁了)
碳水化合物是光合作用产生的一级代谢物,它决定了甜度。
但光有甜不行,你平时买的很多西瓜都是入口甜,甜完之后齁,感觉嘴里黏糊糊,像撒了白砂糖,不舒服。
这时候我们需要次级代谢物,比如西瓜的类胡萝卜素裂解香气物质,C9醇醛挥发物,类黄酮酚类等。
我们简称为风味物质,它决定了香气,酸度,以及回甘的感觉。
次生代谢物并不是植物生存的必备因素,它只会在两种条件下形成。第一是受到威胁,第二是自己过得爽了。我们简称为胁迫论和诱导论。
胁迫手法中最典型的代表是辣椒。
我们种辣椒,在结椒期会控制土壤含水量,让辣椒处于轻微旱胁迫的状态。
当辣椒感觉自己缺水,为了避免自己叶片被吃,就会产生辣椒素进行防御。
呃……在辣椒的认知中,辣椒素主要是防牛马羊这些动物啃食。牛马可不管什么叶子果子的,通吃。
如果像小鸟一样吃辣椒果,帮助传播种子,辣椒是欢迎的。但是连叶子一起吃了,辣椒就扛不住了。
我们种西瓜也会适度的旱胁迫,尤其是采收前的最后几天,会控水。这样可以增加甜度。
诱导手法嘛……
现在没人说得清。
有机质充足的土壤是一个巨大的反应釜,各种微生物在其中活跃。它们吸收根系分泌出来的糖类物质,壮大自身。同时会分解突然中的矿质元素,变成分子结构更小的氨基酸/小肽等让植物吸收。
我们只知道植物吸收些微生物代谢物会产生信号,信号随着维管束传递,让植物意识到自己现在过得很爽,有多余的能量去产生次级代谢物,也就是那些让你吃得很开心的风味物质。
但我们无法去定义到底是哪一种菌,在哪一个时期,受什么样温度水分影响,产生了什么样的代谢物,卡住了植物的什么窗口,去产生这种信号。
这种高有机质的土壤是巨大的反应釜,完全没法去定义其中的变量。想从数学角度弄明白它,我们首先得攻克N-S方程。
目前人类的认知仅局限在我们知道它有用,但是不知道哪种有用。
所以我们的解决思路是,尽可能增加堆肥的原材料,让其中的微生物种群更多。这样瞎猫碰上死耗子,总有一种是对路的。
以上这种多原材料堆肥的种植方法是农科院的一个朋友教我的,我之前在知乎展示过的堆肥,豆粕/菜籽饼/松针/玉米秸秆/水稻秸秆/油菜花秸秆/以及各种动物源的蛋白质(农场夏天被热死的鸡)
堆肥的过程很累,种出的瓜也很好吃。我和老朱今年种出来的西瓜,不多,1万多斤,5天卖光。价格也不低,不含运费,将近2块8一斤。同城配送,客户自己掏10块钱。
而我们农场这种种植手法是东部地区的主流种瓜方式。(虽然大部分农场做不到我这么细致,主要是靠羊粪和鸡粪的混合)
因为我们没办法去跟新疆,甘肃,宁夏拼光热条件,我们这儿种出中心糖度14的瓜要看命,大部分时候只能冲到13.8,个别年份气候好,可以冲到14.5。大西北那儿的西瓜,14.5是常态。
所以像江苏东台,以及我们安徽合肥这里种西瓜,只能在次级代谢物上开卷。
对比元谋的老天爷赏饭吃,大西北的祖师爷给饭吃,我们这儿叫作自己抢饭吃。不拼糖度,拼风味,再结合市场距离优势,拼新鲜。
欧洲那儿是卷不起来的,气候条件决定了,就那么几个地方适合种西瓜。
高有机质的做法他们都会,这里没有技术壁垒。我们能用的,他们也知道怎么用。
可为他们什么要那么麻烦呢?土壤增加地力,靠还田就行了。
欧洲除了定义做精品果的果园,没谁会搞那么多麻烦事。性价比太低了。反正都是收完送冷库,冷链卖超市。
美国的逻辑差不多,而且更夸张。他们的专业细分度比我们这儿高,有些果园就是定义做加工类的,比如罐头,果味饮料。他们的诉求就是丰产。另一部分果园定义做鲜食市场的,核心要求还是耐储运。
从细分角度,我们国家的果园玩的是一级果,鲜食市场。次级果,加工行业。采摘时候就开始进行区分。这样可以实现利润最大化。
但这里有个前提,这种果园通常都是小果园,100亩左右。如果换成美国那种千亩级别的,哪怕是我们国家的种植者,也会去重新定义。
今天这篇聊了7000字,除了讲果皮硬度外,顺便说了下水果风味。
从欧洲每周种植者的选择来说,气候条件是第一位的,这决定能不能种。然后考量的运输储存,市场距离等,这决定能不能卖。接下来考量的才是口味和产能。
我举了我们国家西北、元谋和东部地区种西瓜的例子,也是为了说明市场条件对于品类和种植方式的影响。
千万不要觉得我们国家的农法就领先欧洲美国。
因为我们会的技术,他们都会。
他们会的,我们现在也会。
全球化体系下,气候土壤和水资源才是最重要的条件。农业技术层面的传播只会卡在育种的父本母本,至于滴灌、EC控制、降温技术,全部是拿来主义。
就像我说元谋那里吧,他们错失了把自己打造成地理明星品牌的机会。但不代表人家不懂这些。元谋主要种植的是芒果树。
一棵芒果树能产15-20年,当地果农对土壤的养护非常细致的,堆肥改土,冬季除虫,该做的一项不落。
毕竟这是固定资产嘛。
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