設(shè)施蔬菜可持續(xù)生產(chǎn)措施分析

孫東文，馮光輝，孔福苓，馮藝哲，楊天儀，張海娟

（淄博市蔬菜辦公室，山東淄博 255000）

隨著農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的不斷進(jìn)步，設(shè)施蔬菜栽培也迅速發(fā)展起來，是一種集約化程度高、環(huán)境設(shè)施和技術(shù)以及相應(yīng)操作管理方法配套的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。設(shè)施蔬菜栽培不同于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，完全或部分?jǐn)[脫了自然氣候和土地條件的制約，可以人為調(diào)控環(huán)境因子，為蔬菜提供最佳或較適宜的生長(zhǎng)發(fā)育空間，有效改善農(nóng)業(yè)生態(tài)條件，是實(shí)現(xiàn)蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的有效途徑[1-2]。目前我國(guó)設(shè)施蔬菜的栽培技術(shù)水平較發(fā)達(dá)國(guó)家相比普遍較低，生產(chǎn)中面臨著設(shè)施內(nèi)光照弱、溫度低、濕度大、二氧化碳濃度低，土壤有機(jī)質(zhì)含量少、土壤板結(jié)和酸化，蔬菜生長(zhǎng)弱、抗性差，病蟲害發(fā)生重、防控困難等一系列問題[3-4]。為全面提高設(shè)施蔬菜栽培技術(shù)，提升生產(chǎn)質(zhì)量與效益，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，本文結(jié)合“設(shè)施蔬菜生態(tài)可持續(xù)栽培技術(shù)研究集成與推廣技術(shù)研究”項(xiàng)目成果和前人研究，集成了設(shè)施蔬菜生態(tài)可持續(xù)栽培技術(shù)，主要包括小氣候綜合調(diào)控、土壤培肥、蔬菜精準(zhǔn)栽培、病蟲害生態(tài)防控等方面。

1 設(shè)施小氣候環(huán)境改善技術(shù)

本項(xiàng)目從光照、溫度、濕度、二氧化碳、風(fēng)等方面進(jìn)行了設(shè)施環(huán)境研究，以改善設(shè)施內(nèi)小氣候、微氣候條件，為蔬菜生長(zhǎng)創(chuàng)造有利的小氣候環(huán)境。

1.1 改善光照條件

蔬菜育苗過程中經(jīng)常因弱光、低溫環(huán)境影響幼苗質(zhì)量，補(bǔ)光是提高幼苗質(zhì)量的有效措施之一。光照能為設(shè)施小氣候提供溫度條件，為蔬菜光合作用提供能源。設(shè)施內(nèi)冬季光照時(shí)間短、光照強(qiáng)度弱，一般會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的蔬菜味道不足、口感變差。

1.1.1 補(bǔ)光燈補(bǔ)光技術(shù)

蔬菜育苗過程中經(jīng)常因弱光、低溫環(huán)境影響幼苗質(zhì)量，補(bǔ)光是提高幼苗質(zhì)量的有效措施之一。徐蘇萌等[5]通過引進(jìn)2種植物生長(zhǎng)補(bǔ)光燈，在番茄、黃瓜、茄子3類作物育苗中應(yīng)用補(bǔ)光技術(shù)，試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用2種補(bǔ)光燈均能縮短育苗周期、提高壯苗指數(shù),可提前定植移栽；綜合3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的結(jié)果，杭州臨安佳遇科技有限公司植物生長(zhǎng)補(bǔ)光燈表現(xiàn)較好。

補(bǔ)光燈安裝方法：沿設(shè)施東西向，采用等行距兩行對(duì)稱并列安裝植物補(bǔ)光燈，補(bǔ)光燈安裝間距為3 m，每667 m2大棚一般安裝60盞。茄果類、瓜類蔬菜補(bǔ)光燈的安裝高度為0.9～1.2 m。

補(bǔ)光時(shí)間與時(shí)長(zhǎng)：當(dāng)設(shè)施在夜間覆蓋保溫材料時(shí)，補(bǔ)光正式開始，直至設(shè)施在夜間不再覆蓋保溫材料補(bǔ)光正式結(jié)束。設(shè)施蔬菜補(bǔ)光期內(nèi)，植物補(bǔ)光燈開啟的時(shí)長(zhǎng)通常為下午覆蓋保溫材料后接續(xù)的3 h和早晨揭保溫材料前接續(xù)的3 h，每天蔬菜的光照時(shí)間增加6 h。

1.1.2 新型散光薄膜技術(shù)

使用新型散光薄膜，可以使棚內(nèi)的直射光變?yōu)樯⑸涔?，大棚早上升溫快，中午散光快，棚?nèi)光照更加均勻，植株中下部葉片可以獲得更多的光照[6]，能防止燒苗，且使枝干生長(zhǎng)健壯。田興武等[7]研究顯示新型散光薄膜技術(shù)應(yīng)用在日光溫室黃瓜上取得了明顯的效果，黃瓜的株高、莖粗、葉片數(shù)等生長(zhǎng)指標(biāo)均顯著高于對(duì)照溫室，同一生長(zhǎng)時(shí)期的產(chǎn)量也較對(duì)照溫室高21.3%。

1.1.3 棚膜清洗技術(shù)

通過多種方法清洗棚膜，保持棚膜干凈，提高棚膜的透光率。常用清洗方法有水清洗和清潔帶去塵。

水清洗：通常每月1次，選擇溫度較高的晴天，用水槍向棚膜噴水，再結(jié)合專用拖把清洗棚膜。

清潔帶去塵：利用寬度5～10 cm、厚度0.02～0.04 cm的廢布條制成簡(jiǎn)易棚膜清潔帶，清潔帶的一端系在大棚頂部，另一端系在大棚底部，由于布條隨時(shí)可以隨風(fēng)擺動(dòng)擦拭棚膜，這樣可以長(zhǎng)時(shí)間保持棚膜的清潔。

1.2 設(shè)施溫度調(diào)控技術(shù)

1.2.1 冬季設(shè)施保溫

一是覆蓋和蓄熱，掌握覆蓋保溫的時(shí)間，當(dāng)外界氣溫下降到18 ℃時(shí)扣棚膜；當(dāng)溫度為12～14 ℃時(shí)，加蓋草苫或保溫被；當(dāng)溫度為3～5 ℃時(shí)，覆蓋保溫被和二層草苫。冬季，在午后把后墻上懸掛的反光膜捆扎起來，讓墻體蓄積熱量，在覆蓋草苫前，再把反光膜放下。

二是利用秸稈生物反應(yīng)堆增溫，按照栽培畦的大小挖寬60～70 cm、深25～30 cm的溝，內(nèi)填秸稈，且每667 m2放置專用微生物菌劑8 kg，秸稈上面覆土約20 cm，灌水澆透秸稈，使秸稈能在微生物的作用下逐漸分解，釋放熱量與二氧化碳，可使根層土壤溫度提高約2 ℃，還可改善土壤物理結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境、增強(qiáng)植株抗逆性，是冬季日光溫室蔬菜生產(chǎn)的最佳增溫和提質(zhì)增效措施。

1.2.2 夏季設(shè)施降溫

5月后，隨著光照的增強(qiáng)和氣溫的迅速回升，設(shè)施內(nèi)溫度易超過30 ℃。為了降低設(shè)施內(nèi)溫度，采用遮陽網(wǎng)遮陰、及時(shí)通風(fēng)等措施。在晴朗天氣10：00～15：00拉上遮陽網(wǎng)，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。

1.3 設(shè)施內(nèi)濕度調(diào)控技術(shù)

冬季設(shè)施低成本除濕技術(shù)是根據(jù)濕熱空氣遇冷快速冷凝的原理，使棚內(nèi)的濕熱空氣遇冷凝結(jié)脫水，有效降低了棚內(nèi)空氣濕度，減少了壓縮機(jī)的能耗，使成本大大降低。

具體操作方法是利用水空調(diào)除濕。夏天棚內(nèi)通過水空調(diào)，利用溫度低的地下水降溫。冬季在大棚內(nèi)每667m2安裝3～5臺(tái)水空調(diào)，棚外挖一水池，讓室外較低溫度的水在水空調(diào)內(nèi)循環(huán)，由于室外水溫低，可以達(dá)到良好的冷凝除濕效果。

1.4 二氧化碳濃度調(diào)控

設(shè)施封閉的環(huán)境，冬季放風(fēng)少，CO2不易得到補(bǔ)充。為增加棚室內(nèi)的CO2，在蔬菜開花結(jié)果期后，于晴天上午9點(diǎn)開始增施CO2肥。具體做法是在蔬菜行間按照每667 m2放置10個(gè)容量5 L的塑料桶，放置高度為1.2 m，先每桶放25%稀硫酸3.2 kg，再將350 g碳酸氫銨用塑料袋包好，扎上5～10個(gè)小孔后放入桶中。

2 設(shè)施土壤生態(tài)環(huán)境改良技術(shù)

2.1 設(shè)施土壤休耕培肥技術(shù)

設(shè)施蔬菜每年需要投入大量的化肥，在增加蔬菜產(chǎn)量的同時(shí)惡化了土壤環(huán)境[8]。為有效解決這一問題，生產(chǎn)上通常采用日光溫室土壤消毒[9]、大棚蔬菜輪作等措施[10]，起到了積極的作用。然而，這些措施并未從根本上解決土壤肥力不穩(wěn)定的問題。設(shè)施蔬菜土壤兩年一耕作培肥技術(shù)是采取土壤隔畦耕種、休耕，并結(jié)合大量施用秸稈培肥土壤。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)對(duì)土壤培肥效果顯著，一年后，土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯增加。

2.2 設(shè)施內(nèi)土壤凍融技術(shù)

北方土壤每年經(jīng)歷一次凍融，形成了獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，而設(shè)施蔬菜生產(chǎn)冬季土壤沒有經(jīng)過凍融，打破了土壤原有的生態(tài)平衡，因此，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境要采取溫室土壤凍融措施。具體做法是在每年12月中旬至翌年2月中旬，此時(shí)光照、溫度、濕度條件惡劣，蔬菜生長(zhǎng)困難，在這段時(shí)間，使大棚閑置2個(gè)月，進(jìn)行土壤凍融處理，可以有效殺滅土壤中有害病蟲。

2.3 水肥一體化技術(shù)

應(yīng)用水肥一體化技術(shù)，使根系在吸收水分的同時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)分[11]。借助壓力系統(tǒng)，將可溶性固體或液體肥料，按土壤養(yǎng)分含量和作物種類的需肥規(guī)律和特點(diǎn)，配成的肥液與灌溉水一起，通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥，使水肥相融后，通過管道和滴頭形成滴灌，均勻、定時(shí)、定量浸潤(rùn)蔬菜根系發(fā)育生長(zhǎng)區(qū)域，使主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量；同時(shí)根據(jù)不同蔬菜的需肥特點(diǎn)，土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況等進(jìn)行不同生育期的需求設(shè)計(jì)，把水分和養(yǎng)分定時(shí)、定量、按比例地直接提供給蔬菜[12]。

3 設(shè)施蔬菜生態(tài)健康栽培技術(shù)

3.1 嫁接技術(shù)

嫁接能從根本上提高根系長(zhǎng)勢(shì)，嫁接后蔬菜長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)壯，開花結(jié)果能力增強(qiáng)[13]。蔬菜嫁接是有效解決連作障礙、增加產(chǎn)量的重要手段[14]。在瓜類蔬菜，如黃瓜、西瓜、西葫蘆上進(jìn)行嫁接，嫁接后的蔬菜表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗病性、抗逆性、抗寒性和抗旱性等，吸肥性也顯著增強(qiáng)，蔬菜長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)壯。

3.2 矮化栽培技術(shù)

設(shè)施蔬菜矮化措施主要有以下幾種：一是矮化中間砧技術(shù)，嫁接后的蔬菜，實(shí)現(xiàn)了矮化栽培，個(gè)體生長(zhǎng)量小、健壯、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)；二是限根栽培技術(shù)，該技術(shù)人為地把蔬菜根系限制在一定的介質(zhì)或空間中，控制根系體積和數(shù)量，改變根系分布與結(jié)構(gòu)，優(yōu)化根系功能，通過根系調(diào)節(jié)整個(gè)植株生長(zhǎng)發(fā)育，使植株變矮、緊湊，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的目的；三是生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑調(diào)控技術(shù)，對(duì)于生長(zhǎng)過旺、結(jié)果量少的蔬菜，噴施矮壯素，抑制植株徒長(zhǎng)，讓光合產(chǎn)物更多地向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移，提高產(chǎn)量。

3.3 蔬菜精確定量栽培技術(shù)

精確定量栽培對(duì)于提高蔬菜生長(zhǎng)整齊度，獲得群體最大產(chǎn)量具有重要意義。主要通過以下幾個(gè)方面來開展：一是育苗管理，為提高蔬菜的整齊度，在工廠化育苗中期，進(jìn)行人工移苗一次，把大小一致的菜苗移到一起，解決苗期的整齊度問題；二是定植管理，在蔬菜定植時(shí)，嚴(yán)格選擇將大小、長(zhǎng)勢(shì)一致的苗定植在一起，使定植的深度一致、距離均等、定植方向一致；三是生長(zhǎng)前期管理，緩苗后一個(gè)月內(nèi)，對(duì)于長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)的蔬菜苗，通過摘葉、斷根、控制施肥、噴施矮壯素來控制其生長(zhǎng)；對(duì)于長(zhǎng)勢(shì)明顯偏弱的蔬菜，可以根外追肥促進(jìn)其生長(zhǎng)；四是花果管理，進(jìn)行疏花疏果，去除過早或過晚開的花，去除大花、小花及大果、小果，使保留的花、果大小一致；五是葉面積指數(shù)調(diào)控，通過及時(shí)摘心、去葉、整枝等措施控制葉面積指數(shù)。

4 有害生物生態(tài)防治技術(shù)

蔬菜設(shè)施生態(tài)體系除含有目標(biāo)生物蔬菜外，還有害蟲、天敵昆蟲、授粉昆蟲、微生物（有害微生物、有益微生物、中性微生物等多種生物）。有的生活在地上部空間中，有的生活在土壤中；通過采取生態(tài)措施維持設(shè)施生態(tài)系統(tǒng)中的生物平衡，更有利于蔬菜生產(chǎn)。

4.1 恢復(fù)土壤微生物生態(tài)系統(tǒng)

通過調(diào)節(jié)土壤酸堿度、施用功能活性菌肥以及增施富含腐熟有機(jī)營(yíng)養(yǎng)的生物有機(jī)肥等手段，重塑土壤健康微生態(tài)系統(tǒng)和支撐土壤肥力的有機(jī)無機(jī)循環(huán)微生態(tài)系統(tǒng)，建立土壤微生物耦合機(jī)制，提高土壤緩沖和吸收轉(zhuǎn)化酸堿鹽的能力，并抑制病原真菌生長(zhǎng)。例如，在大拱棚蔬菜上施用植物根際功能性菌劑，可以優(yōu)化蔬菜根際微生物環(huán)境，提高有益微生物種群數(shù)量，抑制土壤病原菌，可明顯減輕根部病害，提高蔬菜產(chǎn)量[16]。

4.2 采用食物鏈防治蟲害

通過食物鏈即利用害蟲天敵來防治害蟲[15]，具有效果好、生態(tài)、無污染等特點(diǎn)。設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中常見的食物鏈防治蟲害措施主要有利用麗蚜小蜂防控粉虱，利用蚜繭蜂、食蚜癭蚊防控蚜蟲，利用智利小植綏螨防控葉螨以及利用東亞小花蝽防控薊馬等。

4.3 環(huán)境友好型藥劑防控病害

引進(jìn)環(huán)境友好型農(nóng)藥，在使用過程中實(shí)現(xiàn)零殘、零天安全間隔期。選用標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品具有極高的吸附性，產(chǎn)品附著于致病菌表面，能使致病菌細(xì)胞與外部環(huán)境隔離，并迅速改變細(xì)胞膜表面滲透壓，進(jìn)而使其脫水死亡，達(dá)到抑制致病菌生長(zhǎng)和繁殖的目的。

4.4 線蟲疫苗防治線蟲

線蟲疫苗含有根結(jié)線蟲干擾細(xì)菌（MIB）和植物根際促生細(xì)菌（PGPR）。施用線蟲疫苗后，線蟲干擾細(xì)菌進(jìn)入植物體內(nèi)，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生線蟲抗體，在作物整個(gè)生長(zhǎng)周期對(duì)根結(jié)線蟲進(jìn)行免疫、控制[12]。

4.5 彌粉法施藥技術(shù)

在必須采用藥劑防治時(shí)，將有害生物發(fā)生數(shù)量控制在允許的經(jīng)濟(jì)損失水平以下，而不是完全消滅[17]。該技術(shù)能有效操作簡(jiǎn)單、方便快捷，省時(shí)省力，實(shí)現(xiàn)輕簡(jiǎn)化作業(yè)；可以有效降低設(shè)施蔬菜棚室濕度；不受天氣影響，連續(xù)陰雨天正常作業(yè)；藥劑吸附均勻、整棚空間處理無死角；克服常規(guī)施藥方法帶來的濕度大、用藥量多、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題。彌粉法施藥適合在設(shè)施蔬菜主產(chǎn)區(qū)大面積推廣，前景廣闊[18]。

5 小結(jié)

本文系統(tǒng)綜述了設(shè)施小氣候調(diào)控技術(shù)，如高效除濕、LED燈補(bǔ)光等；土壤生態(tài)改良技術(shù)，如土壤修復(fù)、培肥、水肥一體化等；蔬菜精準(zhǔn)栽培技術(shù)，如嫁接栽培、精準(zhǔn)定植和管理、人工授粉等；病蟲生態(tài)防控技術(shù)，如食物鏈防控蟲害、有益菌抑制病害等。將以上技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成，建成了完善的設(shè)施蔬菜生態(tài)可持續(xù)栽培體系，以期提升設(shè)施蔬菜整體效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[13]。