趙軍
民以食為天,食品中蔬菜所提供的營養價值與食用功效使之餐飲地位至高無上。為優質高效生產蔬菜,生產模式多種多樣。目前溫室蔬菜超高產模式只有采取無土栽培1年生以上蔬菜,例如種植番茄、黃瓜、甜椒可以實現優質高效,也是實現綠色無公害蔬菜生產的較好方式。依照無土栽培模式中科學施肥的作用給我們的思路啟發,輔助以新裝備和引入應用工程技術,改變有土栽培種植中的傳統施肥和耕作方式,著力探討在設施條件下利用有土栽培模式種植(1年及以上生)蔬菜以便也能實現超高產高效生產模式取得較好的種植效果的可能性。
我國目前的設施蔬菜種植絕大多數都是有土栽培模式,播種面積占蔬菜總播種面積30%以上,實現超高產具有極其重要的意義。探討蔬菜多種高效生產模式技術,積極發展農業工廠化,提高農業環境調控、超高產高效栽培等設施農業技術,加快農業信息技術集成應用對于新時期發展高效農業,提高鄉村振興輻射帶動作用,大幅提高農業種植業綜合效益水平意義非凡。
1 發展設施農業技術的巨大現實意義
國家科技發展規劃以及現代農業發展理念,都已經從戰略高度審視設施農業未來發展問題。實現鄉村振興共同富裕,鞏固小康社會目前的發展成果,不斷提高群眾生活水平,必須提高現有資源利用率,特別在人均耕地資源下降,提高現有耕地資源利用效率尤顯重要。高效設施栽培技術發展,特別是設施蔬菜超高產高效有土栽培技術進一步發展,對提高現有耕地的利用效率,挖掘土地資源潛力具有重大作用,也是高效農業發展的必然趨勢。
2 設施溫室無土栽培技術模式
溫室無土栽培具有的高產出、高品質、高效益及環境好等優勢是現代農業的典范。目前的設施有土栽培蔬菜種植模式距離現代農業目標尚有差距,探索分析無土栽培模式的優質高產高效益生產機理,摸索總結設施有土栽培超高產高效有效生產方法,這是具有較大現實意義的科學方法與思考態度。
設施農業發展較有優勢的荷蘭,其無土栽培番茄超高產的根本原因,是有一套科學完整的農業生產調控系統,對于水肥、光合作用和溫度、土地及空氣等多種類資源具有很高的利用轉化率。單位時間內資源利用幅度高產品產出多。表現在多方面,例如生產番茄,在1個或多個生長期定植一株秧,生產上市占整個生長期80%以上,多類資源,含人為調控資源都盡可能轉化為番茄果實產量。利用無土栽培模式把現代科技、裝備和工程更多地引入到生產應用中,建立科學施肥、溫度調控、增加光照和現代農藝管理保障等措施,能夠極大地發揮出多種類資源的最大效能。
2.1 無土栽培中的科學施肥
無土栽培是把各種營養元素營養液輸送到槽或池內,蔬菜根系置于營養液中,從營養液里吸取水和營養元素。營養元素按需配制,按需定期均衡補充。由于營養元素全面,水和營養元素能夠及時供給番茄秧苗更多枝杈,保障番茄1年或更長生長期生長所需,極大提高了自然資源的利用效率。
2.2 合理調控溫度
一般番茄開花結果期,需要適宜溫度白天25~32℃,夜間15~20℃。番茄果實成熟期50~60天,最適溫度下50天內成熟,溫度不適宜需60天以上,甚至100天成熟。總有效積溫高和零度以上無效積溫利用率高有利于結果。有效積溫不連續,果實成熟需要時間加長,有效積溫利用效率降低。如總有效積溫連續,提高有效積溫和其它資源利用率,可使番茄成熟期少于50天,結果批次大幅增加,就能大幅提高產量。
2.3 適當增加光照
設施栽培蔬菜,冬季陽光強度弱,陰天多,光照不足,適當增加光照,自然資源利用效率高,才能大幅提高產量。
2.4 現代農藝科學管理
科學的施肥技術及開花結果適宜溫度環境等很重要,但如果沒有較好的技術及時管理番茄植株,高產也很難順利實現。設施條件科學管控,合理換頭可以使結果批次達到科學合理程度,實現超高產目標。多項管控措施缺一不可,否則影響各資源利用率。
3 現代溫室無土栽培模式應用啟示
溫室無土栽培蔬菜超高產就類似于工廠環境生產模式。設施有土栽培蔬菜要實現超高產,必須調控好各類型資源科學合理利用的多項保證措施。無土栽培超高產關鍵是各類措施保證了番茄各生長階段的生理機能最適宜需求而實現超高產目標。
設施內的溫度控制、增加光照和現代農藝管理技術水平,我國并不比發達國家落后。主要的差距是有土栽培方面施肥管控方面還不夠科學合理,營養供給不均衡不及時,供養元素不全面。
施肥管控不科學會大幅影響各類資源利用效率。科學施肥要另辟新徑,就是要建立與無土栽培作用相媲美的有土栽培新施肥方法,利用低水平投入,實現設施有土栽培蔬菜生產的高產高效。
4 普通設施有土蔬菜栽培
4.1 種植模式
有土栽培多為畦田種植模式,包括種植前土地準備、種植、管理和收獲。有土栽培種植蔬菜,土地的全程機械化應用十分重要。
4.2 種前土地機械化狀況
傳統機械作業經常與設施擦碰,設施邊角地帶不能翻耕,造成漏耕,傳統機械作業地面不得有障礙物,工程應用缺乏支撐。地頭地角、做畦和畦面土壤細化平整需人工完成,機械化程度低,人工成本高。提高機械化程度,研發新型機械裝備很有必要。
4.3 有土栽培蔬菜施肥狀況
施肥量、施肥方法影響蔬菜產品質量和產量,科學施肥十分重要。傳統的有土栽培蔬菜作物施肥存在問題較多。
4.3.1 不按需供肥,肥料利用率低。一般都是種植前一次性施入定量有機肥和適當化肥做底肥,底肥與土壤混合儲存在耕作層,土壤肥力達到峰值。作物不同生長階段所需營養不同,幼苗仍按自身需量吸取營養,土壤儲存剩余部分隨灌溉等因素流失較多。
4.3.2 追肥受限供養不及時。作物生長中后期需營養元素最多,土壤肥力下降,難以滿足作物生長旺盛需求,施肥多為無機化肥。畦面秧苗高,根際挖坑投肥作業費工費力;追肥次數多成本高,不能及時供需營養。
4.3.3 營養素不全面。追肥大多化肥,只補充N、P、K元素,無法補充微量元素,營養元素不全面。
4.3.4 不科學施肥縮短生長期。例如番茄因是多年生作物,有土栽培傳統施肥不能滿足其更長生長期所需營養,造成番茄生長期僅有幾個月。若營養均衡適需保證,生長采收期可增加2個月,意味著番茄產量可以增加1倍,效益也將倍增。
5 設施蔬菜超高產有土栽培技術與實效應用
設施蔬菜超高產高效有土栽培技術研究重點是通過引入新型耕作機械和工程手段取得兩方面突破:①機械裝備與設施畦田種植模式相適應,建立全新固定畦埂耕作模式;②按無土栽培科學施肥作用原理,建立有土栽培科學施肥方法,較低投入水平取得較好收益。
5.1 縱橫行走微耕機
縱橫行走微耕機前裝平碎土機具,后裝旋轉深耕機,兩輪縱向走兩畦埂。從日光溫室后墻處畦端開始作業,畦面翻耕作業到畦另一端,返回旋轉深耕機抬起,平碎機具落下進行畦面碎土和平土作業,到后墻處畦端,輪子橫向畦埂行走,機組到下一畦作業,如此返復實現不轉彎翻整地作業。
土地環節全程機械化,翻耕無地頭地角漏耕,不用做畦,土地準備環節全程實現機械化,提高生產率,降低成本。
縱橫行走微耕機作業畦埂不翻耕,畦埂可改為永久畦埂,相比傳統土堆畦埂優勢明顯。
節能減排。縱橫行走微耕機動力電動機低壓直流,蓄電池提供能源,設施內無尾氣排放有利環保和節能。
5.2 改良土壤提高肥料利用率
5.2.1 溝施底肥增加肥力。有土栽培底肥多為人畜糞便和沼氣池堆積物等與土混堆,種植中施入有機底肥勻撒分攤3千克/平方米,鋪攤約1.5毫米厚,株行距較大作物根系分布30厘米范圍,每株分攤有機肥少,有機底肥利用率低。溝施有機底肥,可把有機底肥集中作物根際。
5.2.2 科學化改良土壤。設施內土壤有機質含量低伴有鹽漬化,不利作物生長。縱橫行走微耕機開溝實施秸稈埋施生物腐熟技術,利用微生物分解植物體分解消除有害物質,可較好改良土壤增加肥力。
5.3 精量暗灌追施液肥
水和營養液具有良好流動性,易于定量輸送。暗灌施水肥工程由縱橫行走微耕機作業特性伸拓。管路網絡置于固定畦埂內,管路終端與接口聯接,置于作物根周表土層下,精量把水及營養液注入作物根周土壤內,范圍以外土壤不滲入或極少滲入。
5.3.1 追施效果明顯。暗精量灌施營養液,根據作物不同生長期需求,合理安排灌施營養液數量,供肥及時、營養元素全面科學。
5.3.2 與滴灌相比優勢明顯。滴灌使水或液肥從土表施入,不能做到精量施入,表土層含水量大,低溫情況下設施內易高濕。暗精量灌施工程從土層下2~3厘米注入營養液,水分從下往上遞減,蒸發少,有利降低濕度減少病害。
5.3.3 有效提高生產率。傳統追肥根莖附近挖坑投肥,掩埋費力費時,管路網絡追施液肥,操控機械實現追肥,降低生產成本。
5.3.4 有利環保。實施精量追施營養液,減少化肥流失,追施營養液使根系外土層不滲入或極少滲入,提高肥料利用率,減少對土壤環境不利影響。
5.3.5 有效提高地溫。暗精量灌施工程可把水或其它溶液加溫后注入土層下2~3厘米,耕作層溫度環境有利作物生長。
5.3.6 探索鹽堿瘠薄沙地土壤應用。暗精量灌施工程在作物根系附近建立作物生長小環境,鹽堿瘠薄沙地擴大應用具有可能性。
暗精量追施營養液與畦內機械開溝埋施生物腐熟秸稈還田,溝施有機底肥相結合,在設施有土栽培蔬菜超高產的生產中有著廣闊的發展前景。
參考文獻
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