趙軍
民以食為天,食品中蔬菜所提供的營養(yǎng)價值與食用功效使之餐飲地位至高無上。為優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)蔬菜,生產(chǎn)模式多種多樣。目前溫室蔬菜超高產(chǎn)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(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效,也是實現(xiàn)綠色無公害蔬菜生產(chǎn)的較好方式。依照無土栽培模式中科學(xué)施肥的作用給我們的思路啟發(fā),輔助以新裝備和引入應(yīng)用工程技術(shù),改變有土栽培種植中的傳統(tǒng)施肥和耕作方式,著力探討在設(shè)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(xiàn)超高產(chǎn)高效生產(chǎn)模式取得較好的種植效果的可能性。
我國目前的設(shè)施蔬菜種植絕大多數(shù)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(xiàn)超高產(chǎn)具有極其重要的意義。探討蔬菜多種高效生產(chǎn)模式技術(shù),積極發(fā)展農(nóng)業(yè)工廠化,提高農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)控、超高產(chǎn)高效栽培等設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù),加快農(nóng)業(yè)信息技術(shù)集成應(yīng)用對于新時期發(fā)展高效農(nóng)業(yè),提高鄉(xiāng)村振興輻射帶動作用,大幅提高農(nóng)業(yè)種植業(yè)綜合效益水平意義非凡。
1 發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)的巨大現(xiàn)實意義
國家科技發(fā)展規(guī)劃以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展理念,都已經(jīng)從戰(zhàn)略高度審視設(shè)施農(nóng)業(yè)未來發(fā)展問題。實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興共同富裕,鞏固小康社會目前的發(fā)展成果,不斷提高群眾生活水平,必須提高現(xiàn)有資源利用率,特別在人均耕地資源下降,提高現(xiàn)有耕地資源利用效率尤顯重要。高效設(shè)施栽培技術(shù)發(fā)展,特別是設(shè)施蔬菜超高產(chǎn)高效有土栽培技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,對提高現(xiàn)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(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
2 設(shè)施溫室無土栽培技術(shù)模式
溫室無土栽培具有的高產(chǎn)出、高品質(zhì)、高效益及環(huán)境好等優(yōu)勢是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的典范。目前的設(shè)施有土栽培蔬菜種植模式距離現(xiàn)代農(nóng)業(yè)目標(biāo)尚有差距,探索分析無土栽培模式的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效益生產(chǎn)機理,摸索總結(jié)設(shè)施有土栽培超高產(chǎn)高效有效生產(chǎn)方法,這是具有較大現(xiàn)實意義的科學(xué)方法與思考態(tài)度。
設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展較有優(yōu)勢的荷蘭,其無土栽培番茄超高產(chǎn)的根本原因,是有一套科學(xué)完整的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)控系統(tǒng),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(zhuǎn)化率。單位時間內(nèi)資源利用幅度高產(chǎn)品產(chǎn)出多。表現(xiàn)在多方面,例如生產(chǎn)番茄,在1個或多個生長期定植一株秧,生產(chǎn)上市占整個生長期80%以上,多類資源,含人為調(diào)控資源都盡可能轉(zhuǎn)化為番茄果實產(chǎn)量。利用無土栽培模式把現(xiàn)代科技、裝備和工程更多地引入到生產(chǎn)應(yīng)用中,建立科學(xué)施肥、溫度調(diào)控、增加光照和現(xiàn)代農(nóng)藝管理保障等措施,能夠極大地發(fā)揮出多種類資源的最大效能。
2.1 無土栽培中的科學(xué)施肥
無土栽培是把各種營養(yǎng)元素營養(yǎng)液輸送到槽或池內(nèi),蔬菜根系置于營養(yǎng)液中,從營養(yǎng)液里吸取水和營養(yǎng)元素。營養(yǎng)元素按需配制,按需定期均衡補充。由于營養(yǎng)元素全面,水和營養(yǎng)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(diào)控溫度
一般番茄開花結(jié)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(nèi)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(jié)果。有效積溫不連續(xù),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(xù),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(jié)果批次大幅增加,就能大幅提高產(chǎn)量。
2.3 適當(dāng)增加光照
設(shè)施栽培蔬菜,冬季陽光強度弱,陰天多,光照不足,適當(dāng)增加光照,自然資源利用效率高,才能大幅提高產(chǎn)量。
2.4 現(xiàn)代農(nóng)藝科學(xué)管理
科學(xué)的施肥技術(shù)及開花結(jié)果適宜溫度環(huán)境等很重要,但如果沒有較好的技術(shù)及時管理番茄植株,高產(chǎn)也很難順利實現(xiàn)。設(shè)施條件科學(xué)管控,合理換頭可以使結(jié)果批次達(dá)到科學(xué)合理程度,實現(xiàn)超高產(chǎn)目標(biāo)。多項管控措施缺一不可,否則影響各資源利用率。
3 現(xiàn)代溫室無土栽培模式應(yīng)用啟示
溫室無土栽培蔬菜超高產(chǎn)就類似于工廠環(huán)境生產(chǎn)模式。設(shè)施有土栽培蔬菜要實現(xiàn)超高產(chǎn),必須調(diào)控好各類型資源科學(xué)合理利用的多項保證措施。無土栽培超高產(chǎn)關(guān)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(xiàn)超高產(chǎn)目標(biāo)。
設(shè)施內(nèi)的溫度控制、增加光照和現(xiàn)代農(nóng)藝管理技術(shù)水平,我國并不比發(fā)達(dá)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(xué)合理,營養(yǎng)供給不均衡不及時,供養(yǎng)元素不全面。
施肥管控不科學(xué)會大幅影響各類資源利用效率??茖W(xué)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(xiàn)設(shè)施有土栽培蔬菜生產(chǎn)的高產(chǎn)高效。
4 普通設(shè)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(zhǔn)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(yīng)用十分重要。
4.2 種前土地機械化狀況
傳統(tǒng)機械作業(yè)經(jīng)常與設(shè)施擦碰,設(shè)施邊角地帶不能翻耕,造成漏耕,傳統(tǒng)機械作業(yè)地面不得有障礙物,工程應(yīng)用缺乏支撐。地頭地角、做畦和畦面土壤細(xì)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(fā)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(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,科學(xué)施肥十分重要。傳統(tǒng)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(dāng)化肥做底肥,底肥與土壤混合儲存在耕作層,土壤肥力達(dá)到峰值。作物不同生長階段所需營養(yǎng)不同,幼苗仍按自身需量吸取營養(yǎng),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(yǎng)不及時。作物生長中后期需營養(yǎng)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(yè)費工費力;追肥次數(shù)多成本高,不能及時供需營養(yǎng)。
4.3.3 營養(yǎng)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(yǎng)元素不全面。
4.3.4 不科學(xué)施肥縮短生長期。例如番茄因是多年生作物,有土栽培傳統(tǒng)施肥不能滿足其更長生長期所需營養(yǎng),造成番茄生長期僅有幾個月。若營養(yǎng)均衡適需保證,生長采收期可增加2個月,意味著番茄產(chǎn)量可以增加1倍,效益也將倍增。
5 設(shè)施蔬菜超高產(chǎn)有土栽培技術(shù)與實效應(yīng)用
設(shè)施蔬菜超高產(chǎn)高效有土栽培技術(shù)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(shè)施畦田種植模式相適應(yīng),建立全新固定畦埂耕作模式;②按無土栽培科學(xué)施肥作用原理,建立有土栽培科學(xué)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(zhuǎn)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(yè),畦面翻耕作業(yè)到畦另一端,返回旋轉(zhuǎn)深耕機抬起,平碎機具落下進(jìn)行畦面碎土和平土作業(yè),到后墻處畦端,輪子橫向畦埂行走,機組到下一畦作業(yè),如此返復(fù)實現(xiàn)不轉(zhuǎn)彎翻整地作業(yè)。
土地環(huán)節(jié)全程機械化,翻耕無地頭地角漏耕,不用做畦,土地準(zhǔn)備環(huán)節(jié)全程實現(xiàn)機械化,提高生產(chǎn)率,降低成本。
縱橫行走微耕機作業(yè)畦埂不翻耕,畦埂可改為永久畦埂,相比傳統(tǒng)土堆畦埂優(yōu)勢明顯。
節(jié)能減排??v橫行走微耕機動力電動機低壓直流,蓄電池提供能源,設(shè)施內(nèi)無尾氣排放有利環(huán)保和節(jié)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?jǐn)?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?jǐn)傆袡C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(xué)化改良土壤。設(shè)施內(nèi)土壤有機質(zhì)含量低伴有鹽漬化,不利作物生長??v橫行走微耕機開溝實施秸稈埋施生物腐熟技術(shù),利用微生物分解植物體分解消除有害物質(zhì),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(yǎng)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(yè)特性伸拓。管路網(wǎng)絡(luò)置于固定畦埂內(nèi),管路終端與接口聯(lián)接,置于作物根周表土層下,精量把水及營養(yǎng)液注入作物根周土壤內(nèi),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(yǎng)液,根據(jù)作物不同生長期需求,合理安排灌施營養(yǎng)液數(shù)量,供肥及時、營養(yǎng)元素全面科學(xué)。
5.3.2 與滴灌相比優(yōu)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(shè)施內(nèi)易高濕。暗精量灌施工程從土層下2~3厘米注入營養(yǎng)液,水分從下往上遞減,蒸發(fā)少,有利降低濕度減少病害。
5.3.3 有效提高生產(chǎn)率。傳統(tǒng)追肥根莖附近挖坑投肥,掩埋費力費時,管路網(wǎng)絡(luò)追施液肥,操控機械實現(xiàn)追肥,降低生產(chǎn)成本。
5.3.4 有利環(huán)保。實施精量追施營養(yǎng)液,減少化肥流失,追施營養(yǎng)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(huán)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(huán)境有利作物生長。
5.3.6 探索鹽堿瘠薄沙地土壤應(yīng)用。暗精量灌施工程在作物根系附近建立作物生長小環(huán)境,鹽堿瘠薄沙地擴大應(yīng)用具有可能性。
暗精量追施營養(yǎng)液與畦內(nèi)機械開溝埋施生物腐熟秸稈還田,溝施有機底肥相結(jié)合,在設(shè)施有土栽培蔬菜超高產(chǎn)的生產(chǎn)中有著廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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