謝亮廖晨王磊張春仙范蓉蓉李驍普正仙任圓楊德榮
(⒈云南云天化現代農業發展有限公司,云南 昆明 650600;⒉石屏瀚海農業科技有限公司,云南 石屏 662203;⒊云南云天化股份有限公司,云南 昆明 650228;⒋云南農業大學熱帶作物學院,云南 普洱 665000;⒌云南省化工研究院有限公司,云南 昆明 650228)
小蔥(Allium schoenoprasum L.)又名小香蔥、香蔥、細香蔥、細蔥、四季蔥等,為百合科多年生蔥屬草本植物,是以假莖和嫩葉為食用產品的栽培種。小蔥具有辛香風味,可以炒食、生食、涼拌,也是菜肴常用的佐料。小蔥還具有藥用價值,其鱗莖能解表散寒,種子可補腎明目[1]。小蔥具有分蘗能力強、生長期短、復種指數高,適應性強等特點[2]。云南大部分地區均適宜種植小蔥,玉溪市、瀘西縣等地小蔥的種植面積增長非??欤?016年玉溪市小蔥的產值達到12億元[3],截至2019年底,瀘西縣小蔥產值達到23億元[4]。隨著云南各縣市小蔥種植規模的增長,形成了“小香蔥,大產業”的態勢。
筆者項目團隊在石屏縣寶秀鎮云天化蔬菜種植基地1~9號地塊(N23°46′,E102°25′),分9期共種植小蔥16.34hm2,見表1。種植區屬典型的中亞熱帶氣候,年降雨量在775~1148mm,年平均氣溫18℃,年日照時數2176h,年均相對濕度75%,立體氣候顯著,適合小蔥生長。種植區屬紅壤土,種植前檢測綜合土樣,pH 7.22、有機質12.05g·kg-1、堿解氮33.80mg·kg-1、有效磷45.88mg·kg-1、速效鉀269.06mg·kg-1。
小蔥灰霉病是由灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea Pers.)侵染引發的一種真菌性病害[5],病原可通過氣流、雨水、灌溉水傳播蔓延,低溫高濕是病害發生和流行條件。筆者通過對9個地塊小蔥整個生育期和采后貯藏期的調查發現,灰霉病在小蔥的生長期和貯藏期均可發病。生長期發病,在小蔥的鱗莖和蔥管上可見,發病初期產生梭形至長橢圓形灰白色斑點,病斑多時匯集成不規則塊狀病斑,潮濕時蔥管上生大量灰色霉層,霉層覆蓋較均勻,這是與大蔥灰霉病的差異。病斑多由葉尖向下發展,直達鱗莖部位,后期蔥管(蔥葉)扭曲,甚至枯死。貯藏期發病,病斑多呈淡褐色,淺凹陷干粘狀,感病后小蔥變軟,蔥管(蔥葉)間有灰白色的霉狀物,鱗莖反復侵染后會腐爛,并發出臭味。后期產生黑褐色小菌核。
在小蔥傳統種植中,發現灰霉病大多數采用化學防治,使用或多次使用含有嘧霉胺、異菌脲、腈苯唑、啶酰菌胺、代森錳鋅、嘧菌環胺、煙酰胺、百菌清、多菌靈、苯醚甲環唑等化合物成分的農藥制劑或復配制劑進行防治。在化學防治中如果防治效果不好,大多數種植戶會采用加大用藥劑量,或增加噴施次數,或多組有效成分疊加在一起進行防治,這樣的防治方法雖然能防治小蔥灰霉病,但是客觀存在加速農藥抗藥性的進程,同時無法生產符合《中華人民共和國農業行業標準:綠色食品——蔥蒜類蔬菜(NY/T 744-2020)》和《粵港澳大灣區“菜籃子”平臺產品質量安全指標體系——蔬菜(T/GDNB 6.1)》的小蔥產品。

表1 云天化蔬菜基地小蔥種植情況表
為了生產符合NY/T 744-2020和T/GDNB 6.1標準的小蔥產品,筆者項目團隊從提升耕地質量、科學施肥、園區清潔管理、生物刺激素與農藥配施等維度出發,特提出了小蔥灰霉病綜合防治技術。
提升耕地質量的目的是培育健康土壤,健康土壤是健康植株生長的必要條件[6],健康的植株抗病性強,病蟲害發生少,農藥的使用量將大幅度減少,不但降低了種植成本(農藥使用成本及打藥成本),同時為生產符合NY/T 744-2020和T/GDNB 6.1標準的小蔥奠定了基礎。
礦物源有機肥和生物質有機肥是改良土壤,提升耕地質量的2個主要材料,二者均具有改良土壤的功用,因其本身來源、結構和工藝的差異,在改良土壤方面作用也不盡相同。礦物源有機肥中的腐殖酸(HA)含量較高(HA≥10%),而腐殖酸具有改良土壤、增加化肥的肥效、刺激植物生長、增強植株的抗逆性、改善作物品質等功效[7]。楊德榮等[8]研究發現,在施用同等用量(1500kg·667m-2)礦物源和生物質有機肥30d后,生物質有機肥處理較礦物源有機肥土壤pH、全氮、速效磷、0.25~2.00mm團聚體、土壤表層硬度、有效水含量分別降低9.4%、8.0%、27.7%、1.1%、4.4%和8.5%,而有機質、堿解氮、活性碳、C/N、速效鉀分別增加37.7%、27.5%、26.1%、49.8%和12.2%。所以,筆者項目團隊使用礦物源有機肥與生物質有機肥配施,改良小蔥種植基地的土壤。
以礦物源有機肥、生物質有機肥為主要材料,再配以油枯餅肥改良土壤,用量如下。
礦物源有機肥1000kg·667m-2加生物質有機肥1000kg·667m-2加油枯餅肥200kg·667m-2,其中,礦物源有機肥,有機質≥45%,N加P2O5加K2O≥5%,HA≥10%,CaO≥10%,SiO≥10%,MgO≥2%,pH 7~10;生物質有機肥,有機質≥30%,N加P2O5加K2O≥4%,種子發芽指數GI≥70%;油枯餅肥:有機質≥70%,N加P2O5加K2O≥5%。
用撒肥機將有機肥均勻撒在土壤表層上,用旋耕機進行旋耕作業,把有機肥與表層土混合均勻,最后用起壟機開溝筑畦,筑畦面寬1.5m、溝底寬0.25±0.05m、溝深0.25±0.05m,以便排水,預防澇害。起壟后覆蓋黑色地膜(地膜規格:幅寬1.5m,每行栽植穴11孔,株距10cm,行距15cm)利于防除雜草、保濕、保溫。
研究百合科蔥屬作物的需肥規律,找到蔥屬作物N、P2O5及K2O最佳施肥量,是小蔥種植中科學施肥的關鍵點?!?414”試驗是根據作物的需肥特點、土壤供肥性能與肥料效應,在測出土壤養分狀況的前提下,提出N、P2O5及K2O的合理施用量及比例,是當前大田作物推薦施肥的主要田間試驗方案[9]。王秀娟等[10]采用“3414”試驗,確定了圓蔥最佳施肥量(N=169.50kg·hm-2、P2O5=106.50kg·hm-2、K2O=57.00kg·hm-2),即N∶P2O5∶K2O為1∶0.63∶0.34。
水肥一體化技術是將農業灌溉和施肥結合在一起,均勻、定時、定量滿足農作物生長所需水分和肥料的需求。達到節水節肥、省時省力、增產增收、改善農作物品質及保護生態環境,改善土壤結構的目的[11]。筆者項目團隊依據N∶P2O5∶K2O=1∶0.63∶0.34的需肥規律,采用水肥一體化系統——噴灌施肥系統進行追肥,見圖1。
每個灌區16675m2,每個灌區每次施肥時間13min,共噴施50m3水肥,小蔥水肥一體化系統施肥時期及施肥量見表2。
從表2可以看出,采用水肥一體化系統施肥,可以做到少量多次施肥,提高肥料的利用率,其施肥量較圓蔥最佳施肥量節約氮肥(N)60.51%、磷肥(P2O5)59.91%、鉀肥(K2O)55.23%。

圖1 水肥一體化系統——噴灌施肥系統

表2 小蔥水肥一體化系統施肥時期及施肥量
因起壟后覆蓋了黑色地膜,所以,壟面上的雜草在小蔥生長期較少,出現雜草用手拔出即可。但在壟溝及溝壁上的雜草發生較多,為了保證清潔生產,須適時中耕除草,并對溝壁培土,確保雨水來臨時排水通暢。中耕除草可減少病原菌的寄主,且能有效殺死蟲卵,減少昆蟲危害。
園區的雜草、雜物、包裝物等要及時清理干凈,使整個園區保持一個干凈清潔的環境;在園區的路口要設置路障,防治牲畜進入園區。
不可否認,農藥是人類同危害農作物的各種有害生物進行斗爭的一種特殊物質。農藥的應用可以預防、控制危害農業、林業的病、蟲、草、鼠和其它有害生物,也可以有目的地調節植物、昆蟲生長[12]。我國是農業有害生物災害頻發、生態環境脆弱的農業大國[13],要保證國家農業安全生產,確保農產品的穩定供應,就不得不同危害農作物的各種有害生物進行斗爭,在此,農藥特別是化學農藥起到了很大的作用。但是,化學農藥的大量投放及其不合理使用導致農藥殘留超標、環境污染、人畜中毒等事件頻發[13]。所以,現代農業離不開農藥,但是農藥的大量投放及其不合理使用無法生產出綠色食品。
綠色食品標準從食品的外觀、滋味、氣味等感官指標以及農藥殘留限量指標等方面進行了嚴格規定。要生產符合《中華人民共和國農業行業標準——綠色食品蔥蒜類蔬菜(NY/T 744-2020)》要求的小蔥,其主要指標見表3,最有效的措施就是減少農藥的使用,同時還要有效控制病蟲害的危害。
生物刺激素(biostimulants)是內含某些成分和(或)微生物的物質,當施用于作物或其根際周圍時,能夠促進作物的自然生理代謝,增強營養物質的吸收及利用,提升非生物脅迫抗性,并提高作物品質,且作用不依賴于營養作用[15]。生物刺激素既可以是單一化合物,也可以是成分復雜的混合物;既可以是天然存在的物質,也可以是人工合成的物質。目前在農業領域應用較多的生物刺激素產品有腐殖酸、海藻提取物、甲殼素和寡聚糖衍生物、游離氨基酸和含氮物質等[16]。
楊德榮、曾嶸等[17]用復合生物刺激素YCB-II與肥藥協同配施,發現復合生物刺激素YCB-II與肥藥具有顯著的協同作用,可增加烤煙產量、產值,降低烤煙土傳病害,改善土壤質地,提高土壤肥力。熊麗莉,吳俊榮等[18]用含有甲殼素(Chitin)和殼聚糖(Chitosan)等生物刺激素的特肥與農藥配施防治玉米大斑病,發現生物刺激素不但能與農藥協同提高農藥的防治效果,降低農藥的用量,還能增加作物產量和改良土壤。所以,在小蔥種植過程中,采用生物刺激素或復合生物刺激素與農藥配施,是既確保小蔥病害有效控制,又降低農藥使用量,生產符合綠色食品標準(NY/T 744-2020)小蔥的有效措施。

表3 小蔥農藥殘留限量[14]
5.3.1 試驗區及種植品種
試驗區選擇在第1號地塊進行,種植品種為“四季米蔥”,2021年10月13日定植。
5.3.2 農藥及生物刺激素
5.3.2.1 農藥
60%霜脲·嘧菌酯水分散粒劑(陜西先農生物科技有限公司出品,市購)、50%腐霉利可濕性粉劑(山東海訊生物科技有限公司出品,市購)、62%嘧環·咯菌腈水分散粒劑(瑞士先正達作物保護有限公司出品,市購)。
5.3.2.2 生物刺激素
殼聚糖(甲殼寡聚糖含量≥5%,湛江市博泰生物化工科技實業有限公司提供)。
5.3.3 試驗方案及實施
5.3.3.1 試驗方案
試驗設6個處理區,每個處理區300m2,4次重復,共24個處理區,設1個對照區(CK),試驗方案見表4。
5.3.3.2 實施
2021年10月31日第1次噴藥,完成TT1、TT2、TT3、TT4、TT5、TT6和CK處理;2021年11月7日第2次噴藥,完成TT1、TT2、TT3、TT4、TT5、TT6和CK處理;2021年11月14日第3次噴藥,完成TT1、TT2、TT3和CK處理;2021年11月21日第4次噴藥,完成TT1、TT2、TT3和CK處理。
2021年11月27日調查發病率,每個小區調查50叢小蔥,4次重復共調查200叢小蔥。每叢小蔥調查總蔥管數和發病蔥管數,采用Microsoft Office 2016(Excel)進行數據統計,并依據公式(1)和公式(2)計算發病率和防治效果,采用IBM SPSS Statistics 24.0軟件進行數據處理和分析(P<0.05),分析結果見表5。

表4 小蔥灰霉病防治方案設計

(1)

(2)

表5 小蔥灰霉病防治效果
從表5可以看出,TT3和TT6處理對小蔥灰霉病的防治效果達到了顯著水平,證明62%嘧環·咯菌腈水分散粒劑是小蔥灰霉病的首選藥劑,各處理小蔥灰霉病的防治效果TT6>TT3>TT4>TT1>TT5>TT2,在小蔥灰霉病藥劑選擇上應依據62%嘧環·咯菌腈水分散粒劑、60%霜脲·嘧菌酯水分散粒劑、50%腐霉利可濕性粉劑的順序進行選擇。
6.2.1 TT1和TT4處理農殘分析
從表4和表5可以看出,TT4處理中添加了殼聚糖,噴施了2次,防治效果為91.50%,60%霜脲·嘧菌酯水分散粒劑有效成分施入量為600(a.i.g)·hm-2,最后1次噴藥離收獲期(2021年12月8日)57d(>21d安全間隔期),不存在農藥殘留超標的風險;TT1噴施了4次,防治效果為90.95%,60%霜脲·嘧菌酯水分散粒劑有效成分施入量為1200(a.i.g)·hm-2,是TT4的2倍,最后1次噴藥離收獲期18d(<21d安全間隔期),存在農殘超標的風險。
6.2.2 TT2和TT5處理農藥殘留分析
從表4和表5可以看出,TT5處理中添加了殼聚糖,噴施了2次,防治效果為89.36%,50%腐霉利可濕性粉劑有效成分施入量為500(a.i.g)·hm-2,最后1次噴藥離收獲期57d(>21d),不存在農藥殘留超標的風險;TT2噴施了4次,防治效果為88.84%,50%腐霉利可濕性粉劑有效成分施入量為1000(a.i.g)·hm-2,是TT5的2倍,最后1次噴藥離收獲期18d(<21d),存在農殘超標的風險。
6.2.3 TT3和TT6處理農藥殘留分析
從表4和表5可以看出,TT6處理中添加了殼聚糖,噴施了2次,防治效果為95.36%,62%嘧環·咯菌腈水分散粒劑有效成分施入量為930(a.i.g)·hm-2,最后1次噴藥離收獲期57d(>21d),不存在農藥殘留超標的風險;TT3噴施了4次,防治效果為95.02%,62%嘧環·咯菌腈水分散粒劑有效成分施入量為1860(a.i.g)·hm-2,是TT6的2倍,最后1次噴藥離收獲期18d(<21d),存在農殘超標的風險。
小蔥灰霉病防治技術是一項綜合技術,需要從提升耕地質量、科學施肥、園區清潔管理、生物刺激素與農藥配施等維度進行綜合考慮,實現小蔥的綠色生產,生產出符合綠色標準的小蔥產品。甲殼素廣泛存在于蝦蟹等海洋節肢動物的甲殼、昆蟲的甲殼、菌類和藻類細胞膜、軟體動物的殼和骨骼及高等植物的細胞壁中,是地球上生物合成量僅次于纖維素的第2大類可再生有機資源[19,20]。本研究中使用的殼聚糖(Chitosan)是目前廣泛應用于農業生產的一種生物刺激素產品,是甲殼素(Chitin)脫乙?;漠a物。殼聚糖等產品的應用,旨在建立一種不完全依賴于化石資源的新業態,減少農藥的使用,促進可再生資源的利用,保護環境,實現農業生產的可持續發展。