郝樹芹,陳 強,丁超武,劉中良
(1.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 濟南 250100; 2.滕州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東滕州 277599;3.壽光市澤暢生物科技有限公司 山東壽光 262700; 4.泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 山東泰安 271001)
我國在蔬菜種植面積上呈現(xiàn)上升趨勢,2022 年面積高達2 235.6 萬hm2[1],而設(shè)施蔬菜栽培面積也是如此,因為這類栽培模式不會因為季節(jié)的變化受到過多的影響,從而生產(chǎn)季節(jié)更長,讓作物在生產(chǎn)過程中的周年供應(yīng)問題得以解決,使農(nóng)戶的收入水平實現(xiàn)提升,經(jīng)濟效益較好。但是,僅僅將產(chǎn)量作為生產(chǎn)目標(biāo),沒有合理發(fā)展化肥農(nóng)業(yè),出現(xiàn)了微生物區(qū)系破壞等問題,影響了蔬菜的正常生長,農(nóng)業(yè)發(fā)展也受到了一定程度的負面影響[2]。在農(nóng)藥殘留、設(shè)施土壤環(huán)境惡化等問題凸顯的同時,設(shè)施蔬菜生產(chǎn)還產(chǎn)生了大量農(nóng)業(yè)廢棄物,由于農(nóng)村勞動力缺乏,人力成本增加,產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物只能堆棄或者燃燒,資源大量浪費,還帶來了環(huán)境污染問題。所以,怎樣利用這些農(nóng)業(yè)廢棄物成為研究的熱點。
山東省是番茄種植大省,番茄收獲后,秸稈會出現(xiàn)隨意堆放的現(xiàn)象,或者會選擇集中焚燒,造成了病菌的滋生,對環(huán)境會產(chǎn)生污染,營養(yǎng)物質(zhì)浪費。相對于一般的農(nóng)作物廢棄物而言,番茄等蔬菜秸稈含水量更高,所包含的致病菌,對重復(fù)利用過程會產(chǎn)生一定程度的影響,在秸稈腐熟后,便能夠?qū)埩艮r(nóng)藥進行降解,且可以對化感物質(zhì)進行分解,是對秸稈進行無害化處理的有效方式[3]。設(shè)施番茄收獲后就地還田,下茬栽培黃瓜,改土培肥的效果顯著,番茄秸稈能夠循環(huán)利用,對生產(chǎn)成本起到了一定程度的控制效果,從而促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。該研究成果于2020 年在壽光市紀(jì)臺鎮(zhèn)、洛城街道日光溫室進行推廣應(yīng)用,推廣面積13.34 hm2(200 余畝),每667 m2可節(jié)約成本2500 元左右;在新泰市累計推廣面積1.33 hm2(20 畝),年節(jié)本增收約9.75 萬元;在濟南市槐蔭區(qū)累計推廣面積1.33 hm2(20 畝),年節(jié)本增收約9 萬元;在滕州市鮑溝鎮(zhèn)、木石鎮(zhèn)累計推廣6.67 hm2(100 余畝),年節(jié)本增收約40 萬元。
設(shè)施番茄收獲后,清理干凈地膜、吊繩等,地上部和地下部經(jīng)秸稈還田機粉碎后,經(jīng)過翻耕、灌水、發(fā)酵等過程,在微生物菌劑的作用下腐熟后種植黃瓜,實現(xiàn)秸稈循環(huán)利用,提高土壤養(yǎng)分含量,節(jié)約生產(chǎn)成本。
在對番茄秸稈開展還田栽培的過程中,所采取的是早春+秋冬一年兩季方式,此模式適合在早春茬之后進行秸稈還田,越冬長季節(jié)栽培夏季休閑模式適合長季節(jié)栽培夏季休閑期進行秸稈還田。秸稈還田適合每年夏季在換茬前,預(yù)留超過30 d。通常情況下,秸稈還田在每年中開展1 次,倘若未腐解秸稈較多時,隔年再進行。
番茄收獲后,嚴(yán)格清理番茄地上部廢棄枯枝落葉及病殘體,對殘余的農(nóng)用地膜等進行清理,若采用生物可降解地膜等時,可以選擇將其與秸稈一起粉碎。對澆灌設(shè)備等進行撤離,減少對農(nóng)事操作所在位置的影響。
使用秸稈還田機將番茄秸稈就地粉碎,粉碎長度為2~3 cm。有嚴(yán)重病蟲害的蔬菜秸稈可在還田前使用藥劑悶棚殺死病蟲害后再進行粉碎。番茄秸稈粉碎時含水量為60%~70%(圖1)。
圖1 機械粉碎番茄秸稈
秸稈粉碎后施入腐熟有機肥30 000 kg·hm-2,將有機肥均勻撒于粉碎的秸稈上,或667 m2施入5.0~7.5 kg 尿素,調(diào)節(jié)C/N 為25~30。對于復(fù)合微生物菌劑,應(yīng)與土壤混合均勻后再進行撒施,使得其全面覆蓋在秸稈及有機肥表面,667 m2施用微生物菌劑4~6 kg,進而通過旋耕機翻耕,使其混合均勻(圖2)。
圖2 撒施有機肥和生物菌肥
粉碎秸稈、有機物料和腐熟劑鋪撒結(jié)束后,用旋耕機對田塊進行旋耕翻壓,旋耕深度至少超過30 cm,翻壓次數(shù)為2~3 次(圖3)。
圖3 機械翻壓
針對經(jīng)過旋耕翻壓后,相應(yīng)的地塊展開大水漫灌,數(shù)量是:300~450 m3·hm-2,土壤相對含水量在80%左右(圖4)。
圖4 灌水
充分灌水后,使用塑料膜對田塊進行覆蓋,要保證蓋嚴(yán),把全部的放風(fēng)口關(guān)閉,確保晴天有效發(fā)酵期大于20 d,再將覆膜撕去。悶棚完畢,棚室應(yīng)持續(xù)放風(fēng)2~3 d,進行2 次旋耕(圖5)。
圖5 發(fā)酵
黃瓜接穗品種選擇既要考慮當(dāng)?shù)氐脑耘喹h(huán)境,又要兼顧消費者的消費習(xí)慣。為了確保所選取的品種能夠適合本地生長環(huán)境,選擇的應(yīng)是抗病性強的品種[4],選擇黑籽南瓜為砧木。日光溫室秋冬春一大茬播種時間在8 月下旬至9 月上旬,定植時間在9 月中旬到10 月上旬。
播種前將黃瓜種子和南瓜種子分別放置于裝有55 ℃熱水的2 個燒杯中進行燙種,并用玻璃棒攪拌至常溫,然后將黃瓜種子在常溫的水中浸泡6 h,南瓜種子浸泡10 h,期間每隔2~3 h 用手搓洗種子1 次,并用清水沖洗掉種皮上的黏液。種子浸泡之后,用殺菌消毒后的紗布包裹種子,放置于恒溫催芽箱內(nèi),保持晝夜溫度30~32 ℃。當(dāng)2/3 的種子露白時即可進行播種[5]。
黃瓜嫁接的方式有3 種,分別為靠接、貼接、插接,但以后兩者較為常用[6]。黃瓜貼接技術(shù)要點是:將黃瓜種子播種于32 孔基質(zhì)穴盤內(nèi),覆蓋2 cm 左右厚的基質(zhì),待黃瓜出苗后播種南瓜種子,南瓜出苗后即可進行貼接。貼接的方法是在南瓜子葉位置向下斜切一刀去除一片子葉,并在黃瓜胚軸下方斜切一刀形成楔形,與南瓜砧木貼在一起,并用嫁接夾夾住,完成黃瓜貼接。黃瓜插接技術(shù)要點是:將南瓜播種于32 孔基質(zhì)穴盤內(nèi),覆蓋2 cm 左右厚的基質(zhì),5~7 d 播種黃瓜種子,待黃瓜子葉展平后進行插接。插接的方法是:用刀具剔除南瓜生長點,用嫁接針從南瓜生長點斜插入南瓜胚軸內(nèi),然后在黃瓜下胚軸斜切一刀形成一個楔形,拔出嫁接針插入接穗,完成黃瓜插接。
在嫁接工作結(jié)束之后,全部的嫁接苗均應(yīng)放置在小拱棚內(nèi),保證濕度高于95%,溫度白天應(yīng)當(dāng)保持在25~28 ℃,夜間應(yīng)當(dāng)保持在18~22 ℃。嫁接前3 d 要避光,4 d 后需要將遮陽網(wǎng)全部揭開,僅僅在午間遮陰,早晚進行通風(fēng)見光,1 周后可全天見光。
當(dāng)黃瓜嫁接苗高12~15 cm 時,應(yīng)選擇連續(xù)晴天上午時段進行定植,大壟雙行種植。壟高為15 cm,壟寬為70 cm,壟距為50 cm。定植的過程中,于壟上開2 條相距45 cm 的溝,在定植的過程中,需要在溝內(nèi)澆水、放苗、覆土,并覆蓋地膜。番茄秸稈還田,在黃瓜秧苗定植后,要保持土壤濕潤,澆水量要比傳統(tǒng)管理多1/4~1/3。
4.5.1 環(huán)境調(diào)控 處于緩苗期的時候,白天溫度應(yīng)保持在25~30 ℃,夜間溫度應(yīng)保持在12~15 ℃;幼苗生長期,白天溫度應(yīng)保持在20~25 ℃,夜間溫度應(yīng)保持在12~17 ℃[7];開花坐果期,白天溫度保持在25~38 ℃,夜間溫度應(yīng)保持在15~18 ℃;結(jié)果期,白天溫度應(yīng)保持在24~26 ℃,夜間溫度應(yīng)保持在10~13 ℃[8]。
要采用滴灌,切忌大水漫灌,使土壤的相對濕度控制在85%以下。澆水后應(yīng)及時放風(fēng)排濕,使溫室內(nèi)空氣相對濕度保持在60%~75%。當(dāng)外界氣溫升高時,可通過整夜放風(fēng)使棚室內(nèi)最低氣溫保持在12 ℃左右。
4.5.2 肥水管理 保持氮肥總用量與無秸稈還田基本一致,但要適度調(diào)整增加前期施肥比例,基肥、苗期、第一果膨大期施肥量分別增加10%。根瓜坐穩(wěn)后要追1 次平衡型大量元素水溶肥2~5 kg,結(jié)瓜盛期每10 d 左右追1 次平衡型大量元素水溶肥5~10 kg,結(jié)瓜后期每20 d 追肥1 次[9]。
4.5.3 植株調(diào)整 當(dāng)植株長到一定高度時,根據(jù)植株長勢適時進行吊蔓、摘須、抹側(cè)芽、放蔓、摘葉等農(nóng)事操作。定植后10~15 d,當(dāng)植株長到50 cm 以上時應(yīng)及時進行吊蔓,吊蔓可使用尼龍繩,也可采用生物可降解吊繩,更有利于后期秸稈還田操作。卷須與雌花爭奪營養(yǎng),應(yīng)及時摘除卷須。植株采用單稈整枝方式,當(dāng)側(cè)蔓長5~6 cm 時應(yīng)及時摘除,以保證植株結(jié)瓜前有足夠的營養(yǎng)體;當(dāng)植株下部出現(xiàn)黃葉時,應(yīng)及時打掉黃葉,以減少黃瓜病害的發(fā)生。
黃瓜病蟲害防治時,應(yīng)將多種防治手段進行結(jié)合,例如農(nóng)業(yè)防治、物理防治等。對于黃瓜而言,其主要的病害包括靶斑病、蔓枯病、霜霉病等,要蟲害包括美洲斑潛蠅等[10-11]。
對于黃瓜的生長過程而言,霜霉病為較為關(guān)鍵的病害種類,危害重、發(fā)病快,在防治上要做到早發(fā)現(xiàn)早預(yù)防。在霜霉病發(fā)病初期,可用70%的乙磷錳鋅可濕性粉劑500 倍液、或72.2%的霜霉威水劑800 倍液進行葉面噴施,每間隔3~5 d 進行1 次噴施,持續(xù)2~3 次,防治效果較好[12-13]。防治菌核病需要重視播前種子消毒和土壤消毒,能夠在很大程度上降低菌核病發(fā)病概率。在后期管理過程中,如果出現(xiàn)菌核病可用45%的百菌清進行葉面噴施,3~5 d噴施1 次,連續(xù)噴施2~3 次,效果顯著。在靶斑病發(fā)病初期,使用25%的異菌脲懸浮劑1200~1400 倍液、或者50%苯菌靈可濕性粉劑1600~1800 倍液,進行葉面噴霧,每間隔3~5 d 噴施1 次,持續(xù)2~3次,防治效果較好。在灰霉病剛開始的階段,使用50%的異菌脲可濕性粉劑1000 倍液、或者50%的腐霉利可濕性粉劑進行葉面噴霧,每間隔3~5 d 進行1 次噴施,持續(xù)2~3 次,防治效果較好。
蟲害防治可采用物理防治與化學(xué)防治相結(jié)合的方法,可在溫室的通風(fēng)口和棚室內(nèi)張掛藍板誘殺薊馬、斑潛蠅等。如果在棚室內(nèi)出現(xiàn)白粉虱等的時候,除了要進行物理防治,還可進行化學(xué)藥劑防治,如10%的蟲螨腈乳油2000 倍液、10%的吡蟲啉可濕性粉劑2000 倍液,兩者進行復(fù)配后,在葉面進行噴霧,每間隔3~5 d 噴施1 次,持續(xù)2~3 次,防治效果較好。
2019 年6 月5 日在壽光市紀(jì)臺鎮(zhèn)對溫室番茄秸稈還田,7 月25 日定植黃瓜幼苗,于7 月26 日在還田和未還田地塊隨機選取10 株植株測定黃瓜株高、莖粗等指標(biāo)。定植后每隔1 個月,即8 月26日、9 月26 日和10 月26 日分別進行指標(biāo)測定。由表1 可見,番茄秸稈還田后,黃瓜初期生長無顯著差異,隨著還田時間延長,還田處理的黃瓜生長勢優(yōu)于未還田的處理,還田處理的植株株高、莖粗均高于未還田的處理,差異顯著。可見,番茄秸稈還田可促進下茬黃瓜生長。
表1 番茄秸稈還田對下茬黃瓜生長的影響
通常在定植后25~30 d,果實一旦成熟,應(yīng)當(dāng)及時進行采收工作,根瓜需要盡量早收。黃瓜植株可采用相同的方法進行秸稈還田,還田后種植番茄等非瓜類蔬菜[14]。