丁 峰,李 磐,唐亞莉,蒲勝海
(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所,烏魯木齊 830091;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北綠洲農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室,烏魯木齊 830091)
色素辣椒是指主要用于供給工業(yè)萃取辣椒紅色素的辣椒。新疆維吾爾自治區(qū)(簡稱新疆)晝夜溫差大、日照時間長、溫濕度適中的特殊光熱和地理條件,非常適合色素辣椒的生長,培育的辣椒以紅色素含量高、成熟度好、病蟲害少、品質(zhì)優(yōu)著稱。新疆既是制干椒特色優(yōu)勢種植區(qū),也是全國重要的辣椒交易集散地之一。2020年新疆工業(yè)用辣椒種植面積達(dá)3.83萬hm2,年產(chǎn)干椒17.95萬t[1],年產(chǎn)量占全國的1/5,色素辣椒產(chǎn)業(yè)現(xiàn)已成為新疆重要的紅色產(chǎn)業(yè)之一[2,3]。然而,隨著膜下滴灌技術(shù)的大面積應(yīng)用,由于缺乏系統(tǒng)的辣椒需水需肥規(guī)律以及水肥耦合效應(yīng)基礎(chǔ)研究,使得色素辣椒生產(chǎn)過程中存在水肥資源浪費嚴(yán)重[4]、水肥供應(yīng)不協(xié)調(diào)[5]和耦合效應(yīng)差[6]等問題,造成灌水定額過大、養(yǎng)分淋失嚴(yán)重、水分和養(yǎng)分利用效率低,限制了色素辣椒的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn),影響了農(nóng)民的收益。
水肥一體化技術(shù)遵循水肥協(xié)同、按需灌溉、按需供肥、少量多次和水肥平衡原則,利用管道灌溉系統(tǒng),將肥料溶解在水中,同時進(jìn)行灌溉與施肥,適時、適量地滿足農(nóng)作物對水分和養(yǎng)分的需求,實現(xiàn)水肥同步管理和高效利用的水肥管理技術(shù)。
尹飛虎[7]、馬富裕等[8]和王凱[9]對水肥一體化技術(shù)發(fā)展等進(jìn)行研究和論述。目前,關(guān)于色素辣椒的研究主要集中在品種選育[10]與加工工藝優(yōu)化方面[11],很少有學(xué)者對該技術(shù)在色素辣椒生產(chǎn)上進(jìn)行應(yīng)用[12,13],雖然試驗示范上有所研究和論述,但是沒有形成能夠指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)要點。為了解決色素辣椒生產(chǎn)中存在的水肥資源浪費嚴(yán)重、水肥供應(yīng)不協(xié)調(diào)、耦合效應(yīng)差、色素辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)不高等問題,結(jié)合新疆綠洲農(nóng)業(yè)水肥資源高效利用團隊多年的一體化技術(shù)研究和在色素辣椒生產(chǎn)中的技術(shù)推廣實踐,從品種選擇、地塊的理化性狀、平整土地、種植模式及群體指標(biāo)、滴灌系統(tǒng)布置與管理、色素辣椒各生育期的水肥管理和配套栽培措施等方面,提出了色素辣椒水肥一體化種植模式,此模式可降低水肥投入,提高水肥利用率,提升色素辣椒品質(zhì)和產(chǎn)量水平,增加農(nóng)戶種植效益,起到節(jié)本、增效、增收的效果,同時也為各色素辣椒產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)、廣大農(nóng)技推廣人員、農(nóng)技推廣服務(wù)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域科研工作者提供技術(shù)指導(dǎo)和參考?,F(xiàn)將該技術(shù)的具體操作流程匯報如下。
選擇高產(chǎn)、色素含量高、株型緊湊、抗病性、適應(yīng)性廣的色素辣椒品種系列,如紅龍23號、紅龍25號、甘科10號、韓國甜椒、美國紅等。
選擇地勢平坦、土層深厚、疏松肥沃的土壤,土壤總鹽含量0.2%以下,土壤有機質(zhì)含量1.0%以上,堿解氮含量≥50 mg/kg,速效磷含量≥10 mg/kg,速效鉀含量≥150 mg/kg。避免與茄科類作物重茬,前茬以小麥、玉米、豆類等作物為宜,嚴(yán)禁連作,實行4年以上輪作。
秋耕在前一年10月末,對第二年將要種植的色素辣椒地塊進(jìn)行高質(zhì)量的深耕整地,耕深25~30 cm,全層施基肥,隨耕隨施,封凍前冬灌。開春及時適墑?wù)?,整地質(zhì)量達(dá)到“墑、松、平、碎、凈、齊”六字標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到待播狀態(tài);播種前8~10 d,施用48%氟樂靈2 kg/hm2,邊噴邊耙,耙深3~4 cm,做到耙地防光解,土壤封閉防除雜草。
育苗移栽,采用“一膜一管兩行”的膜下滴灌技術(shù),膜間距為1.0~1.2 m,膜內(nèi)行距0.35~0.40 m,穴距0.20~0.25 m,滴灌帶布設(shè)在膜中間;9.3萬~9.4萬穴/hm2,雙苗定植,干辣椒目標(biāo)產(chǎn)量為7 500 kg/hm2以上。
選用符合GB 13735—2017要求的聚乙烯吹塑農(nóng)用地面覆蓋薄膜,厚度大于0.010 mm,便于回收。
毛管布置按照種植株行距配置,可采用流態(tài)指數(shù)≤0.55的單翼迷宮式、內(nèi)鑲式滴灌帶,按照設(shè)計壓力運行和滴灌系統(tǒng)設(shè)計的輪灌方式灌水,當(dāng)一個輪灌小區(qū)灌溉結(jié)束后,先開啟下一個輪灌組,再關(guān)閉當(dāng)前輪灌組,謹(jǐn)記先開后關(guān),嚴(yán)禁先關(guān)后開,以保證系統(tǒng)正常工作。
結(jié)合當(dāng)?shù)厍纴硭闆r,冬灌時間一般從10月下旬至11月上旬(或春灌3月中下旬),氣溫要求在日氣溫5℃左右,灌水量定額2 250~3 000 m3/hm2。
根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c,定植時間一般為4月15日左右。定植后,應(yīng)及時澆灌緩苗水,灌水量定額為450~600 m3/hm2。
苗期植株矮小,需水量較少。應(yīng)根據(jù)辣椒長勢判斷是否缺水,如需補水,灌水量定額為150~225 m3/hm2。辣椒應(yīng)適度蹲苗(30 d左右),以促進(jìn)根系發(fā)育。蹲苗結(jié)束后立即灌水,灌水量定額為450~600 m3/hm2。
灌水1次,灌水量定額為450 m3/hm2。
灌水周期為5~8 d,灌水6~8次。灌水量定額:前期450~525 m3/hm2,后期525~600 m3/hm2。
灌水周期為7~10 d,灌水次數(shù)1~2次,灌溉水量定額為300~375 m3/hm2。一般每年8月10日左右停水。
堅持“有機無機相結(jié)合,隨水分次滴施,堿性土壤酸性肥料優(yōu)先”的施肥原則。根據(jù)辣椒需肥特點,在栽培中要貫徹增鉀、補磷、控鈣的施肥原則。
應(yīng)符合農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):NY1107—2010《大量元素水溶肥料》、NY2266—2012《中量元素水溶肥料》、NY1428—2010《微量元素水溶肥料》和NY/T496—2010《肥料合理使用準(zhǔn)則》等。
有機肥及非水溶性肥料作基施;磷肥以基施為主,滴施為輔;氮肥和鉀肥以滴施為主,基施為輔。
3.4.1 基肥 整地時施用有機肥30 000~45 000 kg/hm2、磷酸二銨(N-P2O5-K2O:18-48-0)150~225 kg/hm2、復(fù)合肥(N-P2O5-K2O:9-19-22)300~375 kg/hm2、硫酸鋅30.0 kg/hm2;或者同等養(yǎng)分含量。施肥方式為均勻撒施。
鋪膜時:在膜下施用磷酸二銨(N-P2O5-K2O:18-48-0)225~300 kg/hm2,硫酸鉀(K2O:52)75~150 kg/hm2;或者同等養(yǎng)分含量。施肥方式為機械溝施。
3.4.2 追肥 肥料均為滴灌水溶性肥料。干辣椒目標(biāo)產(chǎn)量達(dá)9 000 kg/hm2以上,適宜追肥量為化肥氮(N)120~150 kg/hm2、磷(P2O5)115~125 kg/hm2、鉀(K2O)70~75 kg/hm2;適量補充中、微量元素肥料(硼鋅)。在辣椒初花期至盛花期應(yīng)葉面噴施磷酸二氫鉀,每次2.25 kg/hm2左右,共3~4次。
全生育期灌水次數(shù)為12~14次,灌溉量定額為4 500~5 250 m3/hm2,適 宜 追 肥 量 為 化 肥 氮(N)120~150 kg/hm2、磷(P2O5)115~125 kg/hm2和鉀(K2O)70~75 kg/hm2。各次灌水定額及施肥量詳見表1。
表1 色素辣椒水肥一體化灌溉施肥制度
中耕具有提升地溫和除草的作用,一般2~3次。第一次為定植后7 d左右,中耕深度為12~15 cm;第二次為定植后17 d左右,中耕深度為12~15 cm;第三次為定植后27 d左右,中耕深度為15~20 cm。
開溝培土具有防辣椒倒伏和澇害的作用,一般在6月10—20日。開溝培土后形成橫斷面為上頂寬40~50 cm、下底寬15 cm和溝深20 cm,壘土壟面寬60~70 cm。
5.3.1 主要病蟲害種類 疫霉病、病毒病、白粉病、細(xì)菌性葉斑病、蚜蟲、地老虎、棉鈴蟲和煙青蟲。
5.3.2 綜合防治措施
1)農(nóng)業(yè)防治。選用抗病蟲、抗逆性強的品種;輪作倒茬,實行與非茄科作物3年以上的輪作;清潔田園,清除枯枝爛葉和雜草。
2)物理防治。運用殺蟲燈、誘蟲板、性誘劑等方法防治害蟲。
3)藥劑防治。農(nóng)藥的使用原則為不同農(nóng)藥交替使用,防止辣椒產(chǎn)生耐藥性,農(nóng)藥的使用要注意安全間隔期,符合NY/T 2798.3—2015《無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量安全控制技術(shù)規(guī)范》和NY/T1276—2007《農(nóng)藥安全使用規(guī)范》的要求。
疫霉?。?4]:發(fā)病初期開始,用25%苯醚甲環(huán)唑乳油或68%精甲霜·錳鋅水分散粒劑或25%嘧菌酯懸浮液等藥劑進(jìn)行灌根,7~15 d 1次,連續(xù)2~3次。
白粉?。喊l(fā)病初期開始,用10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑或12.5%腈菌唑乳油或50%醚菌酯懸浮液等藥劑噴霧,7~15 d 1次,連續(xù)2~3次。
細(xì)菌性葉斑病[15]:發(fā)病初期開始,用47%加瑞農(nóng)2可濕性粉劑或77%可殺得可濕性粉劑或20%噻森銅懸浮劑液等藥劑噴霧,7~10 d 1次,連續(xù)2~3次。
病毒病[16]:發(fā)病初期開始,用20%嗎啉胍·乙銅可濕性粉劑或2%寧南霉素水劑等藥劑噴霧,7~10 d 1次,連續(xù)2~3次。
地老虎:23%高效氯氟氰菊酯微囊懸浮劑或5%氟氯氰菊酯水乳劑等藥劑噴霧防治,7~10 d 1次,連續(xù)1~2次。
蚜蟲:蚜蟲發(fā)生時用1%苦參堿可溶液劑或70%吡蟲啉水分散粒劑或70%啶蟲脒水分散粒劑等藥劑噴霧防治,7~10 d 1次,連續(xù)2~3次。
煙青蟲:發(fā)生時用1%苦參堿可溶液劑懸浮劑或5%氯蟲苯甲酰胺或2.5%氯氟氰菊酯水乳劑等藥劑噴霧防治,7~15 d 1次,連續(xù)2~3次。
棉鈴蟲:發(fā)生時用5%氯蟲苯甲酰胺或棉鈴蟲核多角體病毒懸浮劑或蘇云金桿菌懸浮液等藥劑噴霧防治,7~15 d 1次,連續(xù)2~3次。
通過對新疆辣椒滴灌生產(chǎn)灌溉施肥技術(shù)的應(yīng)用情況和現(xiàn)狀進(jìn)行實地考察和調(diào)研,同時結(jié)合4年的試驗研究成果以及示范應(yīng)用,綜合提出色素辣椒膜下滴灌水肥一體化技術(shù)模式,該技術(shù)模式具有節(jié)水、節(jié)肥、營養(yǎng)均衡、提質(zhì)增效等優(yōu)點,在生產(chǎn)中科學(xué)合理地指導(dǎo)了廣大農(nóng)戶和團體進(jìn)行滴灌灌溉、施肥管理,解決了色素辣椒生產(chǎn)中存在的水肥資源浪費嚴(yán)重、水肥供應(yīng)不協(xié)調(diào)、耦合效應(yīng)差、色素辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)不高等問題。該技術(shù)模式已被廣大種植戶和合作社認(rèn)可和接受,并取得了明顯的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益,實現(xiàn)了色素辣椒生產(chǎn)的節(jié)水、節(jié)肥、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展。
該技術(shù)模式中的水肥用量標(biāo)準(zhǔn)為中等肥力條件下的用量標(biāo)準(zhǔn),對各色素辣椒產(chǎn)區(qū)有普遍指導(dǎo)性,其受限于地力情況、栽培模式、目標(biāo)產(chǎn)量等因素。因此,該模式的水肥用量標(biāo)準(zhǔn)在具體實施中應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實踐,將當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件、地力情況、目標(biāo)產(chǎn)量等因素綜合考慮進(jìn)去,規(guī)范技術(shù)應(yīng)用,才能更好地發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。