肖光輝
(湖南省農(nóng)業(yè)信息與工程研究所,湖南 長沙 410125)
辣椒(Capsicum annuumL.)屬茄科辣椒屬一年或有限多年生草本植物,原產(chǎn)于中南美洲熱帶地區(qū),于明朝末年傳入中國,現(xiàn)今在中國各地普遍栽培,是我國僅次于大白菜的第2大蔬菜作物。全國辣椒播種面積已超過140萬hm2,占我國蔬菜作物種植面積的1/10多,產(chǎn)量2 700萬t,產(chǎn)值達270億元[1],我國是位居全球之首的辣椒生產(chǎn)和消費大國。有機辣椒是根據(jù)有機農(nóng)業(yè)原則和有機農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)方式及標(biāo)準進行生產(chǎn),并通過有機食品認證機構(gòu)認證的辣椒。發(fā)展有機辣椒生產(chǎn)不僅可提高生產(chǎn)者的經(jīng)濟效益,而且可為消費者身心健康提供保障。辣椒有機栽培必須嚴格按照國家環(huán)境保護總局頒布的《有機食品技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 80—2001)進行生產(chǎn),但辣椒在長江中下游地區(qū)種植,于春季低溫、陰雨、寡照氣候條件下易落花落果,而且辣椒病蟲危害嚴重,栽培時一般使用化肥、農(nóng)藥較多而無法達到有機栽培的要求,所以目前辣椒的有機栽培量很少。牟庭軍[2]與方玉兵[3]分別研究了溫室大棚早春茬有機辣椒栽培技術(shù)和有機辣椒栽培技術(shù),其貢獻在于,提出了辣椒有機栽培的理念并進行了探索總結(jié);其缺陷在于,一般都要采用設(shè)施大棚栽培,而且都沒有建立合理的輪作制度,而辣椒不耐連作,連作時不僅青枯病等土傳性病害發(fā)生嚴重,而且容易產(chǎn)生土壤連作障礙,輕則減產(chǎn),重則毀園絕收;因此,上述辣椒有機栽培方法很難在實際生產(chǎn)中應(yīng)用或很難真正做到有機栽培,辣椒有機栽培必須首先制定科學(xué)合理的輪作制度。馬超等[4]的大蒜、辣椒一年兩種五收有機栽培方法,提出了辣椒與大蒜輪作進行有機栽培的技術(shù)方案;其缺陷在于,在同一塊地每年生產(chǎn)1茬辣椒,每1茬辣椒只與1茬大蒜輪作,由于輪作時間太短,病蟲害的發(fā)生仍然比較嚴重,在栽培上存在比較大的風(fēng)險,而且使用了10%磷酸三鈉等化學(xué)藥劑,并非真正意義上的有機栽培。根據(jù)辣椒的生長發(fā)育特性和栽培發(fā)展現(xiàn)狀,筆者經(jīng)多年研究,探索的早熟辣椒、水稻、荸薺輪作有機栽培方法[5]已于2021年4月9日獲中華人民共和國發(fā)明專利,專利號為:ZL201610673566.X,現(xiàn)簡要介紹如下。
采用早熟辣椒與大田作物水稻以及高效水生作物荸薺等進行科學(xué)合理的輪作,通過水旱輪作形成截然不同的水旱生態(tài)環(huán)境,不僅可以減少雜草危害,破壞病蟲源的滋生環(huán)境,降低病蟲害的發(fā)生程度,而且可以改善土壤肥力結(jié)構(gòu),改良土壤理化性狀,促進土壤環(huán)境的修復(fù);辣椒與水稻、荸薺輪作還可以提高經(jīng)濟效益。通過在晚稻生長后期套種綠肥作物紫云英,以及每茬作物收獲后,將秸稈收集起來進行堆制,變成腐熟有機肥或就地還田培肥土壤,較好地實現(xiàn)了有機質(zhì)的回收,提高了土壤肥力,可形成農(nóng)作物耕種的良性循環(huán),維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡和生物多樣性,從而達到有機栽培的目的。
早熟辣椒水旱輪作有機栽培技術(shù)將科學(xué)合理的輪作模式、適宜有機栽培的作物品種、配套的栽培措施有機結(jié)合在一起,是一套完整的有機栽培輪作技術(shù)方案。采用科學(xué)的輪作順序、選擇水稻和荸薺作為水田作物、選用紫云英進行輪作套種以培肥與改良土壤、實施各種配套的栽培技術(shù)措施,使之發(fā)生協(xié)同作用,在每個為期2年的輪作周期內(nèi),在同一種植基地上,生產(chǎn)出有機早熟辣椒、水稻和荸薺,特別是打破了辣椒有機栽培應(yīng)與非茄科蔬菜或豆科作物等至少3種作物實行3~5年輪作[6]的技術(shù)限制,解決了辣椒忌連作,而有機栽培又必須在有機種植基地上進行這一難以調(diào)和的技術(shù)難題,從而確保了經(jīng)多周期輪作之后,仍能獲得早熟辣椒、水稻和荸薺的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),特別是實現(xiàn)了早熟辣椒有機栽培的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。
有機農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)基地必須符合國家有機農(nóng)業(yè)產(chǎn)地標(biāo)準,要選擇交通便利、排灌方便、遠離城區(qū)和工礦區(qū)、生態(tài)條件良好、無重金屬及農(nóng)藥殘留污染、遠離垃圾場等污染源與交通主干線,并具有可持續(xù)生產(chǎn)能力的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域建立有機栽培生產(chǎn)基地。生產(chǎn)基地的土壤環(huán)境質(zhì)量要求不低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》(GB 15618—1995)中的二級標(biāo)準,并且要求地勢高爽、土壤理化性質(zhì)好、保水保肥能力強、土層深厚肥沃、有效土層達60 cm以上、土壤排水通氣性能良好、生物活性強、有機質(zhì)含量在15 g/kg以上。灌溉水的水質(zhì)應(yīng)符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準》(GB 5084—2005)的規(guī)定,要求水量充足、水源清潔、水質(zhì)優(yōu)良、渠系配套。環(huán)境空氣質(zhì)量不低于《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準》(GB3095—2012)中的二級標(biāo)準,要求空氣清潔。有機生產(chǎn)基地應(yīng)具有一定規(guī)模,一般種植面積不小于10 hm2。生產(chǎn)基地應(yīng)連接成片、具有完整性,有機生產(chǎn)基地與常規(guī)生產(chǎn)地塊交界處有明顯的隔離帶或緩沖區(qū)。
按照有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原則,以遵循自然規(guī)律和生態(tài)學(xué)原理為基礎(chǔ),采用種養(yǎng)結(jié)合、循環(huán)再生、維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡和生物多樣性等一系列可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)技術(shù)進行生產(chǎn),在整個栽培過程中,禁止使用包括農(nóng)藥、化肥、除草劑、激素或生長調(diào)節(jié)劑在內(nèi)的人工化學(xué)合成物質(zhì),不使用基因工程技術(shù)及其產(chǎn)品,以維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的平衡和生物多樣性。
在整個栽培過程中只允許施用有機肥、種植綠肥和秸稈還田培肥土壤,有機肥應(yīng)使用充分腐熟的農(nóng)家肥、高效有機肥和生物菌肥中的一種或幾種,除使用動物糞便及植物漚制肥、綠肥、草木灰、餅肥、沼氣肥外,還可使用鉀礦粉、磷礦粉、氯化鈣,也能使用經(jīng)有機認證機構(gòu)認證的有機專用肥和微生物肥料。
病蟲草害的防治貫徹“預(yù)防為主,綜合防治”的植保方針,從整個農(nóng)田環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)出發(fā),綜合運用各種防治措施,創(chuàng)造不利于病蟲草害滋生、有利于各類天敵繁衍的環(huán)境條件,減少病蟲草害造成的損失;以農(nóng)業(yè)綜合防治為基礎(chǔ),采用生物和物理方法防治,不使用人工合成的農(nóng)藥進行化學(xué)防治;當(dāng)病蟲害發(fā)生時,可利用允許使用的礦物質(zhì)或植物藥劑來防治,還可有限制地使用魚藤酮、植物來源的除蟲菊酯、乳化植物油和硅藻土,以及微生物及其制劑如殺螟桿菌、Bt制劑等進行病蟲害的防治,也可有限制地使用硫磺、石灰、石硫合劑、波爾多液等防治病蟲害。
在生產(chǎn)過程中要維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,不能造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞,在每茬作物收獲后都要及時清理植株殘體,將秸稈收集后堆漚制成有機肥或就地還田培肥土壤,使秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物全部被循環(huán)利用,農(nóng)膜等不能降解的廢棄物要全部回收并加以利用。
為了控制辣椒病蟲危害和防止土壤連作障礙的發(fā)生,經(jīng)多年的研究與生產(chǎn)實踐,總結(jié)出長江中下游地區(qū)早熟辣椒有機栽培輪作模式為:早熟辣椒—晚稻—紫云英(第1年)—早稻—荸薺(第2年),1個輪作周期為2年。
第1年栽培1茬早熟辣椒后,改種1茬晚稻并在水稻生長后期套種綠肥紫云英,第2年春季將綠肥紫云英翻入土中培肥土壤,然后栽培1茬早稻,早稻收割后立即將稻茬翻入田中趁高溫漚爛,培肥土壤,再栽培1茬荸薺,荸薺采收后1個輪作周期結(jié)束,再開啟新的1輪周期。
前作荸薺采收后應(yīng)及早翻地,曬土后栽培1茬早熟辣椒,為了減輕或克服長江中下游地區(qū)早春低溫陰雨天氣多、春夏之交暴雨勤、空氣濕度大等不利的氣候因素,創(chuàng)造有利于辣椒生長發(fā)育的環(huán)境條件,提高辣椒的抗性和減輕病蟲害危害,從而實現(xiàn)有機栽培高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的目的,在技術(shù)上必須突出一個“早”字。
3.1.1 選擇極早熟或早熟品種
選擇耐寒性突出、耐濕、抗病、適應(yīng)性廣、早期掛果能力強、產(chǎn)量集中、豐產(chǎn)性與商品性好、品質(zhì)優(yōu)、適宜當(dāng)?shù)卦耘嗪褪袌鲂枨蟮臉O早熟或早熟品種,包括:湘研1號、湘研11號、湘研4號、湘研9號、湘研19號、湘研2號。
3.1.2 提早培育無病壯苗
提早于上年10月上中旬播種育苗,采用苗床育苗,待幼苗長出3~4片真葉時假植到大棚中的苗床上,或營養(yǎng)缽,或50孔育苗穴盤中,若不進行假植,則注意播種密度稍稀,待幼苗長出3~4片真葉時,間苗至苗間距5~10 cm,或直接采用營養(yǎng)缽、50孔育苗穴盤育苗;育苗期間隨著氣溫的逐漸下降,進行大棚扣膜保溫防寒,使幼苗在寒冬來臨前長成大苗、壯苗,寒冷季節(jié)苗床上加蓋小拱棚且晚上加蓋草簾保溫,使辣椒苗安全越冬。定植時壯苗的標(biāo)準為:幼苗莖粗壯、節(jié)間短,葉片肥厚,根系發(fā)達,株高18~20 cm,具有8~9片真葉,幼苗70%以上現(xiàn)蕾。
3.1.3 施足基肥,適當(dāng)提早定植
基肥應(yīng)占總肥量的70%~80%,每667 m2施腐熟廄肥2 000~3 000 kg、餅肥150~200 kg或腐熟人畜糞肥2 500~3 000 kg、磷礦粉30~50 kg、鉀礦粉20~30 kg。一般于3月初深翻土壤,隨后施入基肥并整地做畦,畦寬(包一邊溝)1.1~1.2 m,畦面寬約80 cm,畦溝寬30~40 cm,畦溝深20~30 cm,并開好圍溝和腰溝,做到畦溝、腰溝和圍溝相通,以利排水除澇,基肥在整地前施入畦面,然后整地,覆蓋地膜。當(dāng)10 cm土溫穩(wěn)定在10~12 ℃時即可地膜覆蓋定植。
在長江中下游地區(qū),帶花蕾的辣椒大齡壯苗可提早到3月中下旬—4月初地膜覆蓋定植大田。每畦定植2行,行距40~45 cm,株距25~33 cm,每667 m2定植3 500~4 800株。提早定植既有利于辣椒提早上市,增加經(jīng)濟效益,又可適當(dāng)提早罷園讓茬,減輕高溫期的植株早衰現(xiàn)象,以提高辣椒總產(chǎn)量,還可避開地老虎、炭疽病、病毒病等的危害高峰期,獲得事半功倍的預(yù)防效果。
3.1.4 合理追肥
追肥應(yīng)前輕后重,以滿足辣椒持續(xù)開花結(jié)果的營養(yǎng)需要。定植1周后,每667 m2澆施10%~20%腐熟人糞尿或沼液200~300 kg作為提苗肥,坐果后至采收期追施20%~30%腐熟人糞尿或沼液2~3次,每次667 m2追施300~500 kg,或每667 m2穴施腐熟餅肥50~100 kg,然后適量澆水。
3.1.5 水分管理
定植后要立即澆灌定植水,水分不宜過大;緩苗后則應(yīng)適當(dāng)控制澆水,以提高地溫,促進生根;掛果期要供水充足;多雨季節(jié)必須做好開溝排水工作,防止?jié)碀n傷根。
3.1.6 及時采收
當(dāng)辣椒果實充分膨大、果實較堅硬且皮色光亮?xí)r即可采收,門椒和對椒應(yīng)適當(dāng)提早采收,并注意盡量分批多次采摘,以免影響植株生長和影響產(chǎn)量。
長江中下游地區(qū)一般于5月上中旬開始采收,7月中下旬以前采收結(jié)束及時讓茬,然后接種1季晚稻。采用此法生產(chǎn)的辣椒品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高,符合有機辣椒的生產(chǎn)要求,一般667 m2產(chǎn)量為2 000~3 500 kg。
辣椒采收結(jié)束后,及時清潔田園,將秸稈收集經(jīng)破碎處理后堆制成有機肥,田間灌水后立即進行翻耕,然后栽培1茬晚稻。晚稻于6月中下旬播種育苗,7月中下旬插秧,在晚稻齊穗后到收割前,于9月中下旬至10月初,在稻田中直播綠肥紫云英,667 m2播種量為1.5~2.0 kg。晚稻收割后將稻草收集與禽畜糞等堆制成有機肥,次年3月中下旬—4月上旬將綠肥紫云英翻入土中培肥土壤,施足基肥后再栽培1茬早稻。早稻于3月下旬—4月上旬播種育苗,4月中下旬插秧,早稻收割后立即將稻草翻入田中,趁高溫天氣漚爛,培肥土壤。
前作早稻收割后,立即將稻草翻入田中,高溫漚制,以培肥土壤。隨后結(jié)合耕地施足基肥,栽培1茬荸薺。選擇抗病、抗逆性強,球莖大、皮薄、味甜、質(zhì)細渣少,適合當(dāng)?shù)卦耘嗟母弋a(chǎn)、優(yōu)質(zhì)荸薺品種,例如:鄂薺1號、桂蹄2號、孝感荸薺、91-33荸薺、桂林馬蹄、沙洋荸薺、團風(fēng)荸薺、會昌荸薺、余杭大紅袍、蘇州荸薺等適合當(dāng)?shù)卦耘嗟钠贩N,于4月上中旬開始采用兩階段法培育無病壯苗,7月中下旬定植。
施肥掌握“前穩(wěn)、中控、后攻”的原則,要施足基肥,結(jié)合翻耕土壤每667 m2施土雜肥或腐熟廄肥等農(nóng)家有機肥2 000~3 000 kg,或腐熟人畜糞肥1 000~2 000 kg,或腐熟菜籽餅150~200 kg,另加磷礦粉40 kg、鉀礦粉20 kg,酸性較重的土壤在耕地時還要施入生石灰50~100 kg。
第1次追肥在定植后7~10 d,移栽返青后結(jié)合第1次中耕,每667 m2施腐熟人糞尿400~500 kg,以促進植株提早分蘗分株;第2次追肥相隔10~15 d,結(jié)合除草每667 m2施腐熟餅肥70~80 kg或草木灰100~200 kg,以促進封行;第3次追肥在9月上中旬,每667 m2施腐熟餅肥100 kg或沼氣液750 kg,另加鉀礦粉20 kg,以促進結(jié)薺。11月中下旬至翌年2月上旬采收。
在同一有機栽培生產(chǎn)基地中,可以進行有機辣椒、水稻和荸薺的栽培。在1個輪作周期內(nèi),1茬有機早熟辣椒的產(chǎn)量每667 m2為2 000~3 500 kg,1茬有機晚稻的產(chǎn)量每667 m2為550~650 kg,1茬有機早稻的產(chǎn)量每667 m2為480~560 kg,1茬有機荸薺的產(chǎn)量667 m2為1 500~2 500 kg。此有機栽培輪作方法的實用性與可操作性強,適合大規(guī)模有機生產(chǎn),具有很好的社會、經(jīng)濟和生態(tài)效益,在長江中下游地區(qū)具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。選用湘研1號辣椒品種,應(yīng)用本發(fā)明的有機栽培輪作方法與常規(guī)栽培方法(CK,選用近3年內(nèi)沒有種過茄科作物的土壤栽培,每667 m2施復(fù)合肥50 kg、過磷酸鈣50 kg、碳酸氫銨30 kg作基肥,施復(fù)合肥30 kg或尿素20 kg作追肥;使用化學(xué)藥劑進行病蟲害防治不少于4次)進行了對比試驗,每個處理的面積為8 m×20 m,設(shè)3次重復(fù)(表1)。
表1 湘研1號辣椒有機輪作栽培與常規(guī)栽培的比較
試驗結(jié)果表明:本發(fā)明的有機栽培方法第1~第3個輪作周期的病蟲危害都很輕,產(chǎn)量不僅比較穩(wěn)定,而且不比CK低,還有逐漸增加的趨勢;同時,本發(fā)明的有機栽培輪作方法的產(chǎn)品質(zhì)量比CK顯著提高,達到有機產(chǎn)品的標(biāo)準,但CK的產(chǎn)品質(zhì)量只能達到無公害的標(biāo)準;有機辣椒的市場價格一般比無公害辣椒要高75%以上,按當(dāng)?shù)禺?dāng)年的市場平均價格(無公害辣椒分別為3.0、4.2和5.2元/kg,有機辣椒分別為6.7、7.8和9.1元/kg)計算,第1~第3個輪作周期辣椒有機栽培輪作方法比常規(guī)栽培方式每667 m2新增產(chǎn)值為8 368~9 566元。