閆凱旋 萬 晨 顧偉業(yè) 華文煊 孫美艷 高 兵

（1. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院，江蘇 南京 210000；2. 江蘇省淮安市淮陰區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江蘇 淮安 223300；3. 江蘇省南京市六合區(qū)竹鎮(zhèn)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江蘇 南京 210000）

黃瓜（Cucumissativus L）是葫蘆科甜瓜屬一年生草本攀援植物，中國各地均有栽培，擁有2 000 多年的種植歷史。黃瓜作為我國重要的蔬菜作物之一，在全國種植面積大、產(chǎn)量高、消費量大，據(jù)《中國居民營養(yǎng)與健康狀況監(jiān)測綜合報告（2010—2013）》統(tǒng)計，黃瓜在我國居民膳食中的比重達18.5%［1］?；搓巺^(qū)為江蘇省最大的黃瓜種植基地，黃瓜種植面積超過666.7 hm2，年上市量20 余萬t、產(chǎn)值超10 億元，為當?shù)氐木蜆I(yè)和經(jīng)濟發(fā)展做出了較大貢獻。與此同時，受設施用地的局限，黃瓜與其他很多種類蔬菜一樣面臨連作障礙、蟲害病害導致的減產(chǎn)問題。為提高黃瓜的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，菜農(nóng)普遍通過培育壯苗、增施化肥、施用農(nóng)藥來保持產(chǎn)量，雖然取得了一定效果，但過量施肥、農(nóng)藥殘留等問題嚴重影響了黃瓜產(chǎn)品的品質(zhì)。隨著人們生活水平的提高和食品安全意識的增強，消費者對農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全越來越重視，高品質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品往往能獲得較高的種植效益。為此，我們總結(jié)了近幾年設施黃瓜在施肥提質(zhì)技術(shù)和病蟲害綠色防治技術(shù)方面的研究進展，為設施黃瓜的高品質(zhì)發(fā)展提供參考。

1 設施黃瓜的施肥技術(shù)研究

黃瓜是設施蔬菜中的重要種類，市場需求量大，且全年供應，土壤養(yǎng)分流失量大，施肥成了保障養(yǎng)分供應的重要措施。但過量使用化肥、不科學使用肥料易引發(fā)黃瓜多種病害，不僅降低黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)，還污染了環(huán)境。為提高高品質(zhì)設施黃瓜的生產(chǎn)能力，近年來國內(nèi)不少科研團隊針對黃瓜生產(chǎn)減施氮磷肥、有機肥或微生物菌肥替代部分化肥等技術(shù)開展了研究。

設施黃瓜生產(chǎn)中氮的使用效率低，而過量的氮素供應會降低黃瓜果實的品質(zhì)，且流失的氮素會污染附近的土壤和水質(zhì)。減施氮肥已被證實能顯著增加設施黃瓜產(chǎn)量并改善品質(zhì)，郭潤澤等［2］通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)民常規(guī)施氮量減少20%的條件下，氮肥農(nóng)學效率高于其他處理12.32%~26.76%，并能顯著增加設施黃瓜產(chǎn)量、改善品質(zhì)、減少氮素的不必要流失；減氮30%以上后，黃瓜明顯減產(chǎn)，說明黃瓜產(chǎn)量并不會隨施氮量的增加而持續(xù)增長，而是呈現(xiàn)先上升后下降的規(guī)律。這可能是因為過高或過低的氮肥輸入會導致黃瓜葉片光系統(tǒng)反應中心受到損傷，光合能力減弱造成了產(chǎn)量降低［3］。另外，適度減氮還被證實能有效增加黃瓜硬度、增強口感、提高黃瓜可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸的含量。施用適量的氮肥能有效增加葉綠素含量，增強放氧復合體（OEC）活性，促進光合作用，充分發(fā)揮氮素的增產(chǎn)效果。

為了達到既減氮又能保證設施黃瓜高質(zhì)高產(chǎn)的目的，不少研究者還研究了用有機肥、微生物菌肥、菌渣、堆肥部分替代氮肥的施肥新模式。杜雷等［4］通過田間小區(qū)試驗，研究測土配方、有機肥替代、有機小分子水溶肥水肥一體化3 種施肥模式對設施黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。研究結(jié)果顯示，各處理黃瓜的果長和瓜徑差異不顯著，但3 種施肥模式均大大降低了化肥的投入量，有效提高了設施黃瓜品質(zhì)，增加了黃瓜對氮、磷、鉀的吸收。劉曉彤等［5］研究了減施氮肥與添加秸稈對設施黃瓜硝態(tài)氮流失的影響。試驗結(jié)果表明，氮肥純養(yǎng)分用量275 kg/hm2（氮肥減施39%），配合添加玉米秸稈30.0 t/hm2，在降低土壤硝態(tài)氮累積和流失的同時能保持產(chǎn)量穩(wěn)定，既降低了農(nóng)田土壤面源污染風險，又降低了設施黃瓜的生產(chǎn)成本。

除了有機肥，微生物菌肥是一種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應用較多的新型肥料，其本身含有10余種有益生物菌，具有活化養(yǎng)分和提高養(yǎng)分利用率的特性，近年來多被應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥減量研究和土壤改良。劉趙帆［6］以津旺605?1 黃瓜為試驗對象，研究了微生物菌肥部分替代化肥對早春設施黃瓜品質(zhì)、產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響。試驗結(jié)果表明，微生物菌肥部分替代化肥可加深黃瓜表皮顏色，改善黃瓜口感，菌肥替代50%~70%化肥處理相較于常規(guī)化肥施肥，黃瓜可增產(chǎn)0.93%~11.92%；各菌肥替代比例處理黃瓜瓜條增大，果型更細長，可食用部分比例增加，商品性更好。岳宏忠等［7］研究了微生物菌肥部分替代化肥對土壤細菌群落變化的影響。結(jié)果顯示，隨著微生物菌肥比例的增加，乳桿菌目、芽孢桿菌綱、鏈球菌科屬細菌的相對豐度呈現(xiàn)先升后降趨勢，可見菌肥能通過提高土壤細菌多樣性改善微生物群落結(jié)構(gòu)，減輕化肥對土壤的不良影響進而達到一定的增產(chǎn)提質(zhì)效果。

菌渣是食用菌生產(chǎn)后的廢棄物，含有大量菌絲殘體、纖維素、木質(zhì)素，及氨基酸、多糖等營養(yǎng)元素，一般當廢棄物作燃燒處理或丟棄，既浪費了資源，又污染了環(huán)境。李建欣等［8］研究了菌渣對土壤微生物數(shù)量、土壤酶活性及黃瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。研究結(jié)果顯示，以菌渣作有機肥施用，土壤中的放線菌、真菌、可培養(yǎng)細菌數(shù)量分別比對照組提高44.59%~90.54%、12.77%~29.79%、56.18%~112.70%，有效提升了設施黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。

腐植酸是一種天然高分子有機物，由植物殘體分解而成，經(jīng)微生物發(fā)酵形成植物肥料。腐植酸肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常被用于改良土壤結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)土壤pH值，具有增強作物抗性、提高化肥利用率等作用。李凱暢等［9］以津研7號黃瓜為材料，研究了腐植酸套餐肥對設施黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果顯示，在腐植酸套餐肥替代部分化肥模式下，黃瓜SPAD 值提高1.77%，增產(chǎn)11.06%，產(chǎn)投比提高5.41%，表明腐植酸套餐肥替代部分化肥對增強作物長勢、提高黃瓜產(chǎn)量和質(zhì)量效果明顯。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的作物秸稈、雜草等有機廢物需大量人力清理或燃燒，不僅浪費資源，還對環(huán)境造成一定污染。張凱歌等［10］研究了檸條堆肥（原料為檸條、玉米秸稈、羊糞）結(jié)合翻耕對設施黃瓜產(chǎn)量和土壤質(zhì)量協(xié)同影響的研究。試驗結(jié)果表明，與傳統(tǒng)雞糞相比，連續(xù)施用檸條堆肥明顯減緩了設施連作造成的土壤酸化和鹽漬化；結(jié)合翻耕，檸條堆肥施用多年后黃瓜的產(chǎn)量出現(xiàn)明顯增長趨勢。該研究通過對農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，減少了檸條殘茬處理不當造成的生態(tài)污染，是低成本肥替代傳統(tǒng)糞肥的新嘗試。郝樹芹等［11］研究了設施番茄秸稈還田對接茬黃瓜的影響。番茄秸稈還田后，還田處理黃瓜與未還田處理黃瓜在生長初期無顯著差異，隨著還田時間的延長，還田處理黃瓜的生長勢更優(yōu)，其株高、莖粗均高于未還田處理。可見秸稈還田對下茬黃瓜的生長具有促進作用。

2 設施黃瓜的病蟲害防治技術(shù)研究

連作障礙是蔬菜設施栽培普遍存在的問題，其根本原因主要是土壤中微生物區(qū)系和多樣性的失調(diào)。設施黃瓜由于生長周期短，市場需求量大，連作障礙更嚴重，各種土傳病菌對下茬黃瓜的質(zhì)量和產(chǎn)量均有較大影響。蟲害則是另一個制約設施黃瓜高質(zhì)量發(fā)展的因素。目前設施蔬菜病蟲害的防治方法主要有化學防治、物理防治、生物防治等措施。化學防治是目前最主要的病蟲害防治方法，防效較好，但存在病蟲易產(chǎn)生耐藥性、再生猖獗，及農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留風險增大、農(nóng)藥造成的環(huán)境污染等問題。物理防治是一種使用簡單工具和物理因素對病蟲進行防治的輔助方式，常用措施有黃板誘殺、火焰消毒等。生物防治具有投入低、不污染環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品無農(nóng)藥殘留等特點，但受限于防治效果，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上還未普及。

2.1 病害防治

隨著我國設施黃瓜種植面積的不斷擴大和種植年份的增加，土壤中的病菌不斷累積導致黃瓜病害頻發(fā)，甚至同時出現(xiàn)幾種病害，極大降低了設施黃瓜品質(zhì)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益。設施黃瓜的主要病害有黃瓜灰霉病、霜霉病、枯萎病、白粉病、炭疽病、黃瓜菌核病、黃瓜黑星病、細菌性角斑病等。黃瓜作為一種蔬果農(nóng)產(chǎn)品，可生食，其農(nóng)藥殘留問題尤受關注。為了減少化學農(nóng)藥的使用和在黃瓜商品上的殘留，研究者正在探索一系列綠色安全的抗病技術(shù)。

灰霉病為設施黃瓜常見真菌性病害，其發(fā)生率高，危害面積大，可導致設施黃瓜減產(chǎn)20%~50%。目前灰霉病的防治措施主要以化學防治為主，結(jié)合輪作、施用有機肥、防風、深翻土壤、清潔地塊等輔助手段，但用于灰霉病防治的藥劑如乙霉威·硫菌靈粉、腐霉利、甲基硫菌靈等不可避免地存在農(nóng)藥殘留風險。臭氧滅菌為一種物理防治病害手段，20世紀90年代被應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。龍瑤［12］以黃瓜為試驗對象，通過對黃瓜噴施臭氧水，研究了不同濃度臭氧水對黃瓜灰霉病和枯萎病的防治差異性和臭氧水對黃瓜生長的影響。結(jié)果表明，0.1~0.5 mg/kg 濃度的臭氧水對黃瓜枯萎病的防效為19.3%~55.7%、對灰霉病的防效為16.6%~40.6%；隨著噴施濃度的提高，防治效果明顯增加，且夏季的防治效果高于春季；同一濃度下，枯萎病比灰霉病的防治效果更好，但差異不顯著。除了物理防治方法，有研究表明添加生物菌肥以改良土壤和調(diào)節(jié)微生物菌群結(jié)構(gòu)也能促進作物發(fā)育，防治土傳病害。崔繼榮等［13］利用枯草芽孢桿菌、棘孢木霉、膠凍樣類芽孢桿菌、淡紫擬青霉等4種具有協(xié)同作用的有益菌配制成復合微生物肥料，研究其對黃瓜枯萎病的防治效果。結(jié)果顯示，在復合微生物菌肥作用下，枯萎病的防治率達84.62%，黃瓜增產(chǎn)了28.43%。此外，研究發(fā)現(xiàn)設施黃瓜的發(fā)病動態(tài)規(guī)律也能為黃瓜病害的防治助力增效。以白粉病為例，吳燕君等［14］通過持續(xù)監(jiān)測設施黃瓜白粉病的田間流行動態(tài)并建立預測模型，發(fā)現(xiàn)春黃瓜和秋黃瓜的發(fā)病高峰期為6月中旬和10月上旬，且該病的流行與氣候條件關系密切，建立的模型準確度高達75分以上，擬合結(jié)果與實測值相符，已成功用于黃瓜白粉病的流行預測。

2.2 蟲害防治

農(nóng)業(yè)設施封閉性好，多年重復利用后設施內(nèi)連作障礙嚴重，蟲害易發(fā)。設施黃瓜的主要蟲害有美洲斑潛蠅、蚜蟲、白粉虱、薊馬、黃守瓜、根結(jié)線蟲病等?？赏ㄟ^培育無蟲苗、清潔地塊、深翻土壤、摘除老葉等農(nóng)業(yè)措施，高溫悶棚、黃板誘蟲等物理措施抑制蟲害的發(fā)生和蔓延。物理防治方法綠色無污染，但防治效果有限，常需聯(lián)合其他措施使用。生物防治方法為近年來受關注較多的一種新型防治措施，憑借其高效、安全的特點被越來越多地應用于設施農(nóng)業(yè)的病蟲害防治，部分蟲害已找到對應的高效防治生物藥劑。

根結(jié)線蟲通過危害作物根須使作物發(fā)育受阻、植株枯死，危害嚴重的可造成作物減產(chǎn)30%~50%。李小艷等［15］以當?shù)攸S瓜為試驗材料，探究高溫悶棚、解淀粉酶芽孢桿菌B1619對設施黃瓜根線蟲病的防治效果。試驗結(jié)果表明，高溫悶棚、解淀粉酶芽孢桿菌B1619對根結(jié)線蟲均有防效，而兩者結(jié)合使用的效果最優(yōu)，防治率高達85.17%，采用傳統(tǒng)田間管理模式栽培設施黃瓜，黃瓜產(chǎn)量提高了18.58%~46.30%。該試驗研究創(chuàng)建了“夏季高溫悶棚+生物藥劑”設施蔬菜無公害防治土傳蟲害的新模式。紅蜘蛛是設施黃瓜另一種頻發(fā)蟲害，蟲害發(fā)生后黃瓜葉片發(fā)育遲緩，葉面出現(xiàn)白色斑點，葉片皺縮，果實發(fā)育不良。馬巨明等［16］根據(jù)蟲情跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，釋放捕食螨可有效防治紅蜘蛛，且捕食螨釋放1~2月后防治效果最佳。應用此生物防治措施，秋延遲黃瓜生產(chǎn)全季無需噴灑農(nóng)藥，既提高了設施黃瓜品質(zhì)，又實現(xiàn)了黃瓜生產(chǎn)綠色環(huán)保。

3 展望

近年來，隨著人們對食品安全的日益重視，消費者對黃瓜的口感、外觀、食用安全、營養(yǎng)都有了更高的要求，具有高產(chǎn)、綠色、營養(yǎng)、美觀等特點的高品質(zhì)黃瓜成為蔬菜市場的寵兒，市場需求迫使設施黃瓜產(chǎn)業(yè)往高質(zhì)量方向發(fā)展，而不科學地施用肥料、噴施農(nóng)藥極大地制約了設施黃瓜的高質(zhì)量發(fā)展。堅持高效、減量、綠色的施肥和用藥模式，以栽培管理、生物防治、物理防治為主進行設施黃瓜病蟲害的綠色防控，是確保設施黃瓜綠色、安全生產(chǎn)的底線，也是推動設施黃瓜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。