王寶駒 佟靜 梁浩 武占會
摘? ? 要: 對蔬菜潮汐灌溉育苗技術進行了總結,包括潮汐灌溉設施準備、苗期管理、煉苗、成苗和苗床清理等方面,對蔬菜潮汐灌溉育苗產業具有指導意義。
關鍵詞: 蔬菜; 潮汐灌溉; 育苗
中圖分類號: S63 文獻標志碼: C 文章編號: 1673-2871(2021)12-125-04
潮汐灌溉育苗技術是一種通過穴盤底部供應水肥、多余水肥可回收循環利用的育苗技術[1-2]。與常規育苗相比,潮汐灌溉是一種高效、輕簡、節水節肥的育苗方式,具有水肥供應均勻、快速,同時保持地上部葉片干燥,大大降低病害發生概率,縮短苗齡等優點,是蔬菜穴盤育苗技術發展的重要方向[3]。
筆者所在單位自2010年開始進行蔬菜潮汐灌溉育苗技術研究,其間開展了設施設備研發、育苗參數研究等工作,不斷完善灌溉策略,2019年該技術已完善成熟,可穩定應用。近年來與京研益農(北京)種業科技有限公司、北京中農綠通農業發展有限公司等育苗企業合作開展了技術的示范,累計示范應用面積超過2000 m2,生產蔬菜優質種苗超過800萬株。該技術是蔬菜標準化、集約化育苗的一項重要技術,無論從管理的科學性,還是用工、程序方面的輕簡化都符合大型育苗場的需求。目前該技術的建設成本為200~300元·m-2,要比常規苗床育苗的設施成本高出一倍多,但是平攤到8~10年的使用年限,成本增加在可以接受的范圍。
蔬菜潮汐灌溉育苗的流程(圖1)包括:育苗準備、播種、催芽、苗期管理、煉苗、成苗和苗床清理7個階段。育苗準備包括潮汐灌溉設施準備、基質準備、種子準備、穴盤準備等;播種分為人工播種和機械播種;催芽主要根據不同種子萌發需求,控制溫濕度,保證種子的快速、整齊萌發;苗期管理包括環境因子調控、灌溉管理、株型調控及病蟲害防治等關鍵環節;煉苗主要是降低溫度、減少灌溉量等;成苗期主要控制幼苗質量標準[4]。
其中基質、種子和穴盤的準備階段以及播種、催芽階段(圖1虛線框內)與常規蔬菜穴盤育苗技術一致,參照《蔬菜集約化育苗技術操作規程匯編》[5]。該技術主要內容包括蔬菜育苗的潮汐灌溉設施準備、苗期管理、煉苗、成苗及苗床清理部分。
1 潮汐灌溉設施準備
1.1 潮汐苗床
潮汐灌溉苗床鋼架支撐尺寸與常規鋼架苗床一致,鋼架水平。潮汐面板用ABS環保材料制成,寬度為1.69 m,長度根據不同設施空間環境而定。大型連棟溫室的苗床南北走向,為了保證面板內液面水平,單個面板長度控制在4~5 m,延伸數量由溫室空間結構決定。日光溫室跨度在10 m以上,苗床可南北走向,2個面板延伸;日光溫室跨度在10 m以內;苗床東西走向,單個面板長度控制在4~5 m。苗床并排設置的間隔在0.5 m左右,方便操作人員進出。
新購潮汐面板(圖1)用清水沖洗后可直接使用,重復使用的面板使用前在高錳酸鉀1000倍液中浸泡消毒10 min,清水沖淋,晾曬后使用。潮汐面板內用10~20 g·m-2密度的透水無紡布鋪底,防止基質回流導致系統堵塞。
1.2 潮汐灌溉系統
潮汐灌溉系統由供液系統、回液系統、消毒系統和控制環節構成。
1.2.1 供液系統 連棟溫室以500 m2苗床面積為1個灌溉區域,配1個營養液池,營養液池容量10 m3左右,配備1個供水泵,水泵功率≥7 kW,揚程≥100 m。日光溫室面積在667 m2以內,可作為1個整體灌溉區域,配1個營養液池,容量10 m3,溫室面積超過667 m2,按照連棟溫室分區方式,配備相應的營養液池和水泵。
供液管為PVC管,主管路直徑50 mm,支管路直徑32 mm,支管路配備供水電磁閥,每個潮汐灌溉苗床單獨配備閥門。
1.2.2 回液系統 回液管為PVC管,回液支管路直徑32 mm,支管路配備排水電磁閥,主管路直徑50 mm。回液通過管路流回回液池,回液池容量5 m3左右。在潮汐灌溉中,營養液從苗床中加注,穴盤基質吸收營養液,沒有吸收的多余部分就立刻回流了,幾乎不會造成營養液成分的變化。因此,回液池的營養液經過消毒后注入到營養液池就可以繼續利用,不需要再添加營養成分。
1.2.3 消毒系統 配備水泵、過濾器、臭氧消毒器對營養液進行消毒。水泵開啟,將回液池中的營養液抽入消毒管道中,經過臭氧消毒器消毒,臭氧質量濃度設置為0.4 mg·L-1,時間4 min。完成消毒后的營養液流回營養液池,完成一個消毒及灌溉循環。
1.2.4 控制系統 嵌入式觸摸屏平板電腦作為控制主機,通過傳感器采集潮汐式灌溉各環節的測量參數,包括水位、水溫、EC值、pH值等。根據電磁閥控制營養液的灌溉參數。
2 苗期管理
將幼苗發育過程劃分為5個階段(表1),采用幼苗發育階段相應的環境調控技術[6]。
2.1 環境因子
2.1.1 溫度 溫度是蔬菜幼苗生長的關鍵環境因子,育苗階段應嚴格控制不同生長階段的環境溫度。
冬春季育苗,宜采用多層覆蓋、輔助加熱系統等保溫加溫措施維持幼苗正常生長發育所需溫度。夏秋季育苗,宜采用遮陽網覆蓋、濕簾-風機調控等降溫措施。蔬菜苗期不同發育階段適宜的溫度見表2。
2.1.2 空氣濕度 空氣濕度的控制與蔬菜幼苗生長及病害發生密切相關,應嚴格控制苗期空氣濕度。可采用通風、加熱等措施降低育苗設施內空氣濕度,灑水、彌霧等措施可顯著增加育苗設施內空氣濕度。幼苗第Ⅰ階段主要在催芽室完成,要保證95%以上的相對濕度,第II~第IV階段,設施內空氣相對濕度保持在85%~60%,第V階段設施內空氣相對濕度降低至40%左右。
2.1.3 光照 光照是蔬菜幼苗進行光合作用的重要因子,保證充足的光照是壯苗的形成基礎。可采用清潔透明覆蓋材料、懸掛反光幕、人工補光等措施,增加光照度和光照時間[7]。采用遮陽網覆蓋,降低光照度。光照度隨幼苗發育階段逐步提高,夏季子葉平展期為了防止強光灼傷幼苗,宜加蓋遮陽網。
2.1.4 CO2濃度 CO2是蔬菜幼苗進行光合作用的重要因子,保證CO2濃度充足能夠有效提高幼苗的干物質含量。第Ⅰ~第II階段幼苗對CO2需求較少,正常設施內CO2濃度能夠滿足幼苗生長;第III~第V階段,設施內晝間CO2質量濃度應達到600~800 mg·L-1。可采用通風或開啟CO2發生器等措施,增加設施內CO2濃度。
2.2 灌溉管理
采用隨幼苗生長發育的梯度精量灌溉施肥技術,通過控制系統的參數設定,控制灌溉系統的供液、滯床以及回液過程。
2.2.1 供液過程 需灌溉的苗盤所對應的供液電磁閥開啟,回液電磁閥關閉。供水泵啟動,營養液通過上水電磁閥進入潮汐面板。
2.2.2 滯床過程 上水、回水電磁閥均保持關閉狀態,水泵停止運行。潮汐面板中水位滯床高度保持。
2.2.3 回液過程 回液電磁閥打開,供液電磁閥關閉,潮汐面板中的水依靠重力回流到回液池中。
幼苗第Ⅰ階段主要在催芽室完成。第II~第IV階段詳細灌溉參數:肥料配方、肥料濃度、灌溉頻度、滯床高度和滯床時間等[8],詳見表3。
2.3 株型調控
采用溫度、濕度、光照等環境調控和化學調控相結合的綜合調控技術。
2.3.1 溫度控制 降低環境溫度尤其是夜溫,果類蔬菜夜溫控制在10~11 ℃,葉類蔬菜夜溫控制在4~6 ℃,可以有效抑制幼苗下胚軸生長。
2.3.2 濕度控制 溫度較高、光照不足等條件下,適當減少水分供應,保持基質相對含水量在50%~75%,以控制幼苗徒長。育苗期間采用基質干-濕交替管理,可以促進根系發育,控制徒長。采用通風、加熱等措施降低育苗設施內空氣濕度,使幼苗第II~第IV階段育苗設施內空氣相對濕度保持在50%~60%,第Ⅴ階段維持在40%左右。
2.3.3 光照控制 光照較弱時,通過人工補光,延長光照時間控制徒長,補光一般從17:00—18:00點開始,LED補光燈設置紅藍光配比3∶1,補光光照度100 μmol·m-2·s-1,補光時間4~6 h。
2.3.4 化學調控 采用葉面噴施15%多效唑質量濃度100~200 mg·L-1進行徒長控制[9],稀釋1000倍,1 m2育苗面積噴施量為100~150 mL,視幼苗長勢,在第1次噴施15 d后再進行2次噴施,噴施濃度與劑量同首次,噴施時間宜選擇陰天或傍晚時分。
2.4 病蟲害防治
病蟲害防治與常規育苗相同,可采用農業防治、物理防治、生物防治、化學防治相結合的綠色綜合防治技術。
3 煉 苗
出苗前要進行煉苗,可通過降低溫度、加大通風、減少灌溉量等方法提高幼苗抗性。冬春茬茄果類和瓜類蔬菜煉苗期可將低溫控制在8~10 ℃,葉菜類可降到5~6 ℃。
4 成 苗
子葉完整,葉色正常,根系嫩白密集[10],根毛濃密,根系將基質緊緊纏繞,形成完整根坨,無機械損傷,無病蟲害,其他指標見表5。
5 苗床清理
潮汐苗床在每批次育苗結束后要進行清理。首先將無紡布從一頭卷起,盡量減少無紡布上的雜質掉落潮汐面板。然后用高壓水槍進行沖水清潔,水槍壓力控制在5~8 MPa,再用高錳酸鉀1000倍液浸泡面板消毒10 min,打開回水電磁閥,將污水統一排入回液池,污水集中處理。
參考文獻
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