问题——作为我国重要的富民产业,苹果栽培面积与产量长期位居世界前列,产业链带动范围广、涉及主体多。
与此同时,部分主产区长期面临“量大但优品率不高”的结构性矛盾:优质果供给不足、外观与风味稳定性受限,生产端对套袋等传统手段依赖度高,投入成本与用工压力叠加,影响果农收益和产业可持续发展。
原因——从生产规律看,苹果品质形成受品种遗传基础、光照温度水分等生态因子、栽培管理方式以及采后供应链等多重因素共同作用。
其中,果实色泽、光泽等外观性状与糖酸等内在品质往往在果实发育关键期受到环境波动显著影响。
主产区在追求外观一致性与商品化率过程中,套袋技术在一定时期内发挥了“稳外观、降病害”的作用,但也带来成本居高不下、管理复杂、品质提升空间受限等新问题。
一些地区还存在肥水管理偏重短期产量、树体衰老加快等现象,进一步增加了优质稳产的难度。
影响——成本端的压力与品质端的不确定性相互叠加,直接影响果园经营效益与产业竞争力:一方面,投入增加挤压利润,抬升优质果形成的门槛;另一方面,品质波动导致市场端价格分化加剧,影响区域品牌形象与稳定供给能力。
对更广层面而言,苹果作为乡村振兴的重要支柱产业之一,其提质增效水平关系到果农增收、加工与冷链等配套产业的发展质量,也关系到农业绿色转型与科技成果下沉的实际成效。
对策——围绕产业痛点,山东农业大学园艺科学与工程学院副院长李媛媛坚持“科研扎根生产一线”的思路,把问题放到田间地头去解决,将机理研究与技术体系构建贯通推进。
其团队从果实品质形成的基础环节入手,聚焦花青苷与蜡质生物合成等关键过程,梳理光照、温度等环境因子对果实颜色与光泽的调控路径,构建相应调控网络,为品质改良提供可用于育种与栽培调控的靶点与依据。
在此基础上,团队提出面向生产的综合技术方案:一是针对关键期高温等不利因素,探索喷雾降温等措施,提升着色与品质稳定性;二是优化养分管理节奏,通过氮肥延后施用等方式兼顾果实品质与树体健康,降低早衰风险;三是研发安全、成本可控的材料应用路径,利用特定纳米材料提升对紫外光的吸收利用,改善果实色泽并提升可溶性糖等指标;四是以信号物质调控为抓手,推动光、温、水等要素协同调控,实现增效与节本并举。
上述措施形成“免套袋”提质技术体系,并在山东、甘肃等主产区开展示范应用,为降低生产成本、提升商品果率提供了可复制的技术选择。
前景——当前,苹果产业正处在由“增产导向”向“优质高效导向”加快转型的阶段。
面向未来,品质调控技术的推广仍需与区域气候条件、品种结构和经营规模相匹配,进一步完善标准化操作规程与配套服务体系。
同时,随着消费者对口感、营养与安全的关注持续提升,围绕风味物质形成、绿色防控、智能化管理等方向的协同攻关有望拓展“提质增效”的空间。
值得关注的是,李媛媛在推进科研攻关的同时,持续投入人才培养与教学改革,推动“本硕博贯通、科产教融合”的培养体系建设,把前沿成果转化为课程与教材资源,通过项目训练与实验指导提升学生科研能力与产业认知,为产业长期创新提供人才支撑。
科研与育人并重的路径,有助于形成“技术持续迭代—应用场景扩展—人才梯队完善”的良性循环。
从实验室的分子探针到果园里的纳米喷雾,李媛媛团队的科研历程生动诠释了"把科技动能注入田间地头"的深刻内涵。
在乡村振兴战略深入推进的当下,这种聚焦产业真问题、创新接地气解决方案的科研范式,不仅为农业现代化提供了技术支撑,更展现了新时代科技工作者"顶天立地"的使命担当。
随着更多"卡脖子"技术被攻克,科技创新正成为驱动农业高质量发展的核心引擎。