孫信成,張忠武,蔣 萬,康 杰,楊連勇,黃 琳,陳位平,彭元群,王 楨,楊苑藝,樂熹子
(1.常德市農林科學研究院,湖南常德 415000;2.漢壽縣農業農村局,湖南漢壽 415000)
苦瓜(Momordica charantiaL.)為葫蘆科一年生攀援草本植物,根系發達、側根多,分枝多,喜光喜溫喜肥,不耐熱不耐寒不耐澇不耐蔭,對土壤類型要求不嚴格,適應性廣,根據果實顏色深淺分為濃綠、綠和綠白等品種類型,是我國南方常食蔬菜[1-4]。苦瓜從第一對真葉展開至第五片真葉展開、開始抽出卷須為幼苗期,在20~25 ℃適宜溫度下一般需20~25 d,幼苗期生長緩慢,節間短,莖直立,葉片小,絕對生長量較小,但花芽和新葉分化較多,管理上主要采取控溫措施培育適齡壯苗。
培育壯苗是蔬菜生產獲得高產高效的首要技術措施之一。蔬菜壯苗移栽生長快,可提早上市,增加產量和收益。高效育苗技術可以節省蔬菜用種量,提高幼苗的出苗率和整齊度,提高幼苗的抗病抗逆能力,提高土地利用率,降低生產成本[5-6]。根據育苗方式和灌溉方式可以將蔬菜育苗分為露地育苗、穴盤育苗、嫁接育苗、無土(營養液)育苗、漂浮育苗和潮汐育苗等。潮汐育苗技術起源于20 世紀90 年代的北美、歐洲等設施栽培技術發達的國家。潮汐育苗是將種子點播到裝填有基質的穴盤中,再將穴盤擺放在育苗床上,苗床底面分布有縱橫交錯的水流動溝槽(縱橫導流槽),采用水泵控制系統根據幼苗需要定時灌水,灌水方式為從苗床底部向苗床內注水,水經過穴盤底部排水孔在毛細管作用下由下而上滲入基質,并逐步被幼苗根系吸收,而多余的水分會經過排水管回流至儲液池循環利用[7]。相較于傳統的頂部灌溉和漂浮灌溉,潮汐育苗的灌溉方式省時省工省力,減少水的用量和流失,提高水分供應的精準[8];幼苗生長速度快、一致性高,葉片保持干燥,減少病蟲害的發生,降低農藥使用量,符合國家“一控兩減三基本”和綠色發展的理念。潮汐育苗是目前最先進的育苗技術,利于現代化集約工廠育苗的實現,在蔬菜育苗產業中具有廣闊的應用前景。本文以苦瓜為代表作物,針對工廠化潮汐育苗技術,從育苗前準備、播種、出苗前管理、籽苗期管理、成苗期管理、幼苗鍛煉及其他管理等進行詳細介紹。
苦瓜育苗可選擇50孔塑料穴盤進行,因為苦瓜根系較發達,50孔規格利于苦瓜根系的生長,也可選擇72 孔穴盤;潮汐苗床所用穴盤的深度要達到≥40 mm,避免裝滿基質后的穴盤表面產生青苔等苔蘚類植物,影響苦瓜幼苗的生長。使用過的穴盤要清潔干凈,最好使用多菌靈或百菌清600~800倍液浸泡12 h進行消毒殺菌,再用清水沖洗干凈后晾干使用。
潮汐育苗的基質選擇很重要,因為潮汐式苗床的灌溉因素主要取決于基質的孔隙度和孔隙類型;除了選擇滿足當地資源豐富、價格低廉的基質原料,不帶病菌、蟲卵,不含有毒物質,能滿足土壤的基本功能與效果等基本要求外,還需要兼顧基質的理化性質。常用育苗基質的理化性質:孔隙度65%~95%,容重0.2~0.6 g·cm-3,基質粒徑0.5~10 mm,水氣比2~4,pH 值5.5~7.5,EC 值0.5~2.5 mS·cm-1。前人根據不同種類蔬菜潮汐育苗的基質理化性質研究,表明辣椒、番茄等茄果類蔬菜的適宜基質為孔隙度65%~70%,容重0.2~0.25 g·cm-3,pH 值6.5~6.7,EC 值1.2~1.8 mS·cm-1;小白菜、小青菜等綠葉蔬菜的基質孔隙度65%~70%,容重0.2~0.35 g·cm-3,pH 值6.5~7.5,EC 值1.2~1.8 mS·cm-1;黃瓜、苦瓜等瓜類蔬菜的容重0.2~0.3 g·cm-3,pH 值6.8~7.5,EC 值1.9~2.5 mS·cm-1[9-14]。還可采用稻殼和鋸木屑中添加特殊發酵劑和保水劑,進行基質化處理,優化基質的理化性質,使孔隙度為70%~82%,容重0.5~1.25 g·cm-3,pH 值6.1~7.5,EC 值0.9~1.5 mS·cm-1,優 于市場上草炭等商品基質的理化性質,適宜瓜類蔬菜的潮汐育苗。
潮汐式苗床應該建立在溫室或塑料大棚內,育苗大棚上方有內外遮陽網、通風口等,有條件的還可加裝濕簾風機、電或煤熱鼓風機等溫光濕調控設施,以保障適宜幼苗生長的育苗環境。
潮汐式苗床主要有支架、床箱等2 個部分。支架有固定式和活動式之分,基本結構相似,只是活動式支架比固定式支架在橫梁與床箱之間搭架兩根滾軸,作為苗床支撐鋼管;活動式支架可以使苗床左右平移,大大節省苗床之間的操作走道空間,提高育苗大棚的空間利用率,因此潮汐式苗床推薦使用活動式支架。支架由苗床移動操作盤、垂直支架、地面混凝土方、橫梁、滾軸鋼管等構成,支架一端固定在地面混凝土方上,一端上面放置床箱;垂直支架采用5 cm×5 cm 方鋼,厚度≥2 mm,支架高度以60 cm 為宜,便于操作;地面混凝土方的尺寸大小不低于35 cm×35 cm,入土深度不低于50 cm;橫梁與垂直支架一樣,采用5 cm×5 cm 方鋼,厚度≥2mm;滾軸鋼管采用Φ32 mm、厚度2 mm 的熱鍍鋅鋼管。床箱放置在橫梁和滾軸鋼管上面,單個潮汐床箱的規格為長4 450 mm×寬1 690 mm×深70 mm;床箱可根據育苗溫室設置長度延南北走向或東西走向,總長度不超過25 m,以4~5個床箱水平排列為宜,床箱并排設置間距為0.5 m;床箱制作材料根據價格有所不同,其耐老化、耐腐蝕、耐光照和使用壽命等也有所差異,如聚苯乙烯塑料、ABS 環保材料等,床箱還需要安裝防傾斜裝置和擋板,擋板采用鋁合金窗框材質制成;每個床箱頂端均設置有入水口和排水口,底部分布有縱橫交錯的導流槽,主導流槽(縱向導流槽)位置低于副導流槽(橫向導流槽),副導流槽的間距可適當加密,保證灌溉液面水平上升,以提高穴盤基質吸水的一致性,避免幼苗長勢不均;床箱安裝完成后,需要檢查床面是否有滲漏現象和水平一致,通常采用螺旋調節垂直支架,做床面盛水測試,以保證床箱面板內液面水平和無滲漏。潮汐苗床在使用后要進行消毒處理,一般采用1 000倍高錳酸鉀溶液浸泡床箱10 min,再用清水沖洗晾曬干后以備下一次使用。
水肥供給系統包括回水池、水泵、輸液管道、過濾消毒裝置等。回水池一般設置在育苗大棚內,容量大小按照育苗大棚面積設定,如育苗大棚面積不超過667 m2,可作為一個整體灌溉區域,配置1 個容量10 m3的回水池;回水池采用下挖方式,四周和底面用混凝土固定。1 個回水池配置1 個水泵,水泵功率≥7 kW,揚程≥100 m[15]。輸液管道包括給水管道和排水管道,均采用PVC 管材質,給水管道和排水管道的主管道直徑均為50 mm,支路管道的直徑均為32 mm,便于電腦或手機操作,在每個苗床的給水支路管道和排水支路管道均單獨配置電磁閥,可以實現定時控制及設置水溫、水位、濕度、光照強度、EC值等傳感器的灌溉參數進行條件控制。過濾消毒裝置設置在水肥供給系統的首部和尾部,過濾器安裝在水泵之后,連接給水主管道;消毒裝置一般采用紫外線+臭氧消毒器,安裝在排水主管道和回水池之間,消毒使用的臭氧質量濃度為0.4 mg·L-1,單次消毒時間4~5 min。水肥供給系統在安裝完成后,需要進行通水循環測試,檢測各部分有無堵漏現象,保證運轉工作正常。當苗床上作物需要施肥時,回水池就可以作為營養液池,根據無土栽培的營養液配置方法進行肥水配置。
氣吸式精量播種機可適用長圓、扁平、卵型、大、中、小等不同顆粒大小的種子進行精量播種,且對種子不會造成傷害,可實現單粒播種,省時省工;雖然單次購買成本較高,但使用壽命長,可多次使用。
氣吸式精量播種機進行播種包括基質填充、裝盤、播種、澆水、覆基質等全過程,適用苦瓜工廠化育苗。
苦瓜的人工催芽播種過程較為繁瑣。苦瓜種皮較堅硬、吸水較慢,播種前需要浸種催芽。浸種催芽的過程為第1 遍用清水清洗種子,然后用50 ℃左右水溫湯浸種30 min,第2 遍用清水浸泡12 h;浸泡完成后用毛巾將種子擦拭干凈,然后將種子用發芽盒裝好置于30~32 ℃環境下催芽,在催芽過程中隔24 h需用清水沖洗苦瓜種子1 次,以去除種子表面黏液,防止種子霉變影響出芽[3]。催芽3~4 d 后,露白或出芽的苦瓜種子采用50 孔或72 孔穴盤裝盤,將苦瓜種子胚芽朝下,每穴1 粒種子,上面覆蓋厚度1.0 cm 左右的基質,澆透水分,播種完成的穴盤在表面覆蓋1層地膜,以利于苦瓜出苗。
通過氣吸式精量播種機進行播種的苦瓜種子在催芽室中進行出苗前的管理。催芽室設置在育苗大棚內,面積與育苗大棚和育苗量有關,如育苗大棚的面積為667 m2、年育苗量1 000 萬株,配置的催芽室大小為30 m2。催芽室采用雙層磚墻建造,中間填充聚苯板、巖棉等無機隔熱材料;室內還要配置控溫控濕設備及LED 補光燈,常在頂部和兩側安裝空調、電熱加溫設備及管道,四周安裝LED 補光燈,保證室內具有良好的增溫性和保溫性能,還要安裝水管以保證室內有較高的空氣濕度;育苗架根據穴盤設定長度和寬度,高度一般設置為4~5層,育苗架采用熱鍍鋅角鐵或不銹鋼管焊接而成,下部安裝有輪子便于運輸。催芽室內的環境可以調控,穴盤不用覆膜,室內溫度控制在25~30 ℃,濕度控制在80%~90%,待催芽室內60%~80%的苦瓜苗出苗后即可移出放置到潮汐苗床上。
苦瓜成苗期的溫度管理采用大溫差育苗,白天溫度應控制在25~30 ℃,夜間溫度控制在15~20 ℃,基質溫度控制在15~18 ℃。育苗大棚內溫度過高,可通過濕簾風機、頂上覆蓋遮陽網等措施降溫;溫度過低,可通過多層覆蓋、電熱鼓風機加溫等措施升溫。同時根據外界天氣進行育苗大棚內溫度調節,晴天棚內溫度可適當高些,陰天棚內溫度可適當低些。在苦瓜幼苗定植前7~10 d,可適當降低苗床溫度。
濕度分為棚內空氣濕度和育苗基質濕度,苦瓜成苗期的棚內空氣濕度控制在80%~90%,定植前可適當降低空氣濕度至50%~60%;育苗基質的濕度以濕潤為主,基質見白則及時澆水。育苗大棚內濕度過高,可通過風機、開天窗等措施降低濕度;棚內濕度過低,可通過濕簾風機、霧化噴淋等措施增加濕度。
苦瓜成苗期對光照時長不敏感,光照強度以40 klx 左右為宜。育苗大棚內光照過強,可通過覆蓋內遮陽幕或外遮陽網等措施降低光照強度;棚內光照較弱,可通過LED 補光燈、張掛反光幕等措施增加光照強度。
苦瓜成苗期的水分管理,以育苗基質見干見濕(半濕潤)為宜,一次澆透水;苦瓜成苗期一般不追肥,若幼苗弱小,可以追施0.3%磷酸二氫鉀溶液或禾力素進行壯苗,移栽前可選擇追施1 次速效氮肥。潮汐育苗可利用苗床進行潮汐灌溉、水肥循環利用,苦瓜成苗期水肥灌溉時,回水池的營養液濃度控制在1.8~2.0 mS·cm-1,潮汐灌溉頻次為每周3~4 次,單次潮汐灌溉的苗床液面高度為2 cm 左右,灌溉時間5~8 min。
潮汐育苗的基質和營養液經過消毒處理,沒有地下害蟲,成苗期主要預防立枯病和猝倒病。苗期病害可用廣譜性殺菌劑噴施1 次進行預防,如50%多菌靈懸浮劑500 倍液或75%百菌清可濕性粉劑600 倍液進行預防和發病初期防治。
定植前5~7 d 對苦瓜幼苗進行煉苗,可以增強幼苗抗逆性及提高緩苗成活率。通過加大通風透光、加大晝夜溫差、降低晝夜溫度、適當干旱等措施進行幼苗鍛煉,除晴天需用遮陽網遮蔭外,遇陰雨天氣可掀起遮陽網;按照時間由短至長、通風口由少到多的步驟,逐步進行煉苗,直至與本地大田環境相近。煉苗時要注意防止寒害,時間過長易形成僵老苗。移栽時做到帶藥、帶肥、帶土移栽。
燒根多發生在幼苗出土期和幼苗出土后的一段時間,多與基質肥料種類、性質、數量等密切相關,也與基質水分和播后覆土厚度有關。如施肥過多,肥料濃度高則易產生生理干旱性燒根;若施入未腐熟有機肥,經灌水和覆膜,溫度驟增,促使有機肥發酵,產生大量熱量,使根際溫度劇增,也易導致燒根;若苗床凹凸不平、施肥不勻、灌水不均也會出現局部燒根;若播后覆土太薄,種子發芽生根后床溫高,表土干燥,也易形成燒根或燒芽。生產中需要注意這些細節,若大面積發生爛種或燒根,只能重新開始育苗。
燒苗之初的癥狀為幼葉出現萎蔫,幼苗變軟、彎曲,進而整株葉片萎蔫,幼莖下垂,隨高溫時間延長,根系受害,整株死亡。燒苗多發生在氣溫多變的育苗管理中期,高溫是發生燒苗的主要條件,當床溫高達40 ℃以上時,容易產生燒苗現象;燒苗還與苗床濕度有關,苗床濕度大燒苗輕,濕度小燒苗則重。管理上就要控制苗床溫度和濕度,避免產生燒苗。
閃苗主要是因苗床管理不善,尤其是通風不良造成幼苗生長環境突變而引起的一種生理失衡的病變。當苗床內外溫差較大,且床溫超過30 ℃以上時,猛然大量通風,空氣流動加速,引起葉片蒸發量劇增,失水過多,形成生理性干枯;同時因冷風入床內,幼苗在較高的溫度下驟遇冷流,會很快產生葉片萎蔫現象,亦稱冷風閃苗或“冷閃”。避免閃苗,要適時正確掌握通風量,一般隨氣溫升高通風量由小漸大,通風口由少增多;通風量大小應使苗床溫度保持在幼苗生長適宜范圍以內為準,通風口設在背風一面。
“戴帽”的幼苗因子葉不能順利展開,妨礙光合作用,造成幼苗營養不良而成為弱苗。這種現象主要是由于種子出土時表土過干,使種皮干燥發硬;或覆土太薄,使種皮不易脫落造成的。播種時應澆足底水,播種后應覆蓋1~1.5 cm 厚的干基質,以免種子“戴帽”出土。
出現漚根,幼苗長時間不發新根,不定根少或完全沒有,原有根皮發黃呈銹褐色,逐漸腐爛;初期幼苗葉片變薄,陽光照射后白天萎蔫,葉緣焦枯,逐漸整株枯死,病苗極易從基質中拔起。漚根主要是由于苗床基質濕度過高,或遇連陰雨雪天氣,苗床溫度長時間低于12 ℃,或光照不足,土壤過濕缺氧。加強苗床的溫度、濕度、光照等環境因子的調控,是避免漚根的主要措施。
徒長苗的莖桿細高、節間拉長、莖色黃綠,葉片質地松軟、葉身變薄、色澤黃綠,根系細弱。當晴天苗床通風不及時、床溫偏高、濕度過大是形成徒長苗的主要因素;此外,陰雨天過多、光照不足也是造成徒長苗的原因之一。苦瓜幼苗出現徒長,可用0.2 g·kg-1矮壯素進行葉面噴霧,苗期噴施2 次;矮壯素噴霧宜在早晚間進行,處理后可適當通風,噴后1~2 d 內不要給苗床澆水。
幼苗生長發育遲緩,苗株瘦弱,葉片黃小,莖桿細硬,并顯紫色,雖然苗齡不大,但看似同老苗一樣,故稱“小老苗”。出現老化苗或僵苗主要是由于苗床土壤施肥不足、肥力低下(尤其缺乏氮肥)、土壤干旱、土壤質地黏重等不良栽培因素引起的;透氣性好,但保水保肥很差的土壤,如沙壤土育苗,也容易形成老化苗。選擇保肥保水較好的基質進行育苗,苗期調節好基質的水分含量及環境濕度是避免出現老化苗或僵苗的主要措施。