李榮霞 劉 磊 劉 偉 李君明 張愛萍*
(1 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第六師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆五家渠 831301;2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,北京 100081)
我國新疆地處北緯34°25′~48°10′,日照充足,晝夜溫差大,耕地面積廣,適合農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn),原料運輸方便,使其與美國加州、意大利成為世界三大加工番茄產(chǎn)區(qū)(張浩雷,2015;李凱和譚丹,2018)。新疆加工番茄病蟲害少,番茄紅素和可溶性固形物含量高,是區(qū)域特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),在優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)、促進(jìn)農(nóng)戶增收等方面發(fā)揮了積極的作用,生產(chǎn)的番茄醬也成為新疆重要的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品(楊傳甲 等,2021)。本文在對新疆加工番茄種植情況調(diào)研基礎(chǔ)上,分析了目前生產(chǎn)中品種及栽培技術(shù)等方面存在的問題,并提出相應(yīng)建議,以期為加工番茄生產(chǎn)提質(zhì)增效提供參考。
新疆的加工番茄種植主要集中在北疆沿天山一帶(阜康至塔城沿線)及南疆焉耆盆地等地區(qū),天山融化的雪水為沿線加工番茄種植提供了用水保障,雖然受國際壁壘、國內(nèi)成本增加的影響,但新疆加工番茄連續(xù)多年種植面積仍保持在46 667 hm以上(李凱和譚丹,2018)。新疆以天山為界分為南疆和北疆兩大區(qū)域,北疆地區(qū)加工番茄種植面積約占新疆加工番茄種植總面積的2/3,從東至西主要分為6 個片區(qū),分別為阜康-五家渠片區(qū)、昌吉片區(qū)、呼圖壁-瑪納斯片區(qū)、石河子-沙灣片區(qū)、奎屯-烏蘇片區(qū)、塔城片區(qū)等,其中阜康-五家渠片區(qū)種植面積最大;南疆地區(qū)主要分為2 個片區(qū),即焉耆片區(qū)和輪臺-溫宿片區(qū),其中焉耆片區(qū)種植面積較大(表1)。目前新疆番茄加工企業(yè)主要有中糧屯河股份有限公司、新疆冠農(nóng)番茄制品有限公司等,制品包括番茄醬、番茄丁、番茄汁、番茄紅素和番茄籽油等。番茄醬是新疆出口最多的加工產(chǎn)品,主要分為固形物含量28%~30%和36%~38%兩種類型,年出口量超過100 萬t(姚宇晨 等,2021),主要出口到意大利、俄羅斯、加納等多個國家和地區(qū)。
表1 新疆加工番茄主產(chǎn)區(qū)種植面積及主要加工企業(yè)
新疆加工番茄經(jīng)過多年發(fā)展,種植方式也在不斷改進(jìn)和優(yōu)化。近年來人工成本逐年增加,農(nóng)業(yè)機械不斷發(fā)展并大面積推廣,加工番茄種植經(jīng)歷了從直播、人工分批次采收到溫室育苗、機械移栽、機械化一次性采收的轉(zhuǎn)變,截至目前基本實現(xiàn)了全程機械化作業(yè)。
目前,新疆加工番茄生產(chǎn)基本上采用育苗移栽。北疆大部分地區(qū) ≥ 10 ℃有效積溫持續(xù)日數(shù)為190~220 天(張輝和呂新,2019),這些地區(qū)通常3 月5—25 日播種,4 月20 日至5 月15 日定植,8 月初至9 月底采收。加工企業(yè)一般8 月5 日前后開始收購番茄原料,8 月10—30 日為采收和交售高峰期,9 月10 日以后為原料供應(yīng)晚期,交售量不大。南疆地區(qū)≥10%有效積溫的時間早于北疆,天數(shù)也多于北疆,所以育苗、移栽等均較北疆提前10~20 天。
新疆1980 年建成第一條國產(chǎn)番茄加工線,經(jīng)過多年的發(fā)展已形成產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;a(chǎn)。20 世紀(jì)90 年代中后期至2010 年左右新疆加工番茄種植品種以常規(guī)種里格爾87-5 為主。2015 年以后,隨著育苗移栽及機械化采收大面積推行,里格爾87-5逐漸被其他品種代替。除美國亨氏系列品種外,國內(nèi)也相繼選育出IVF、新番、屯河、金番等系列品種。目前阜康-五家渠、焉耆等片區(qū)種植面積較大的早熟品種主要有亨氏1015、IVF1305 等,中早熟品種主要有IVF3302、屯河306 等,中晚熟品種主要有亨氏3402、金番3166、IVF5810 等。
新疆加工番茄種植模式主要為育苗移栽,與直播種植相比成熟期可提早10~15 天,集中成熟度好,有利于機械化采收和延長工廠的加工期。育苗穴盤規(guī)格多采用128 孔,移栽苗的苗齡為40~50天、四葉一心至五葉一心、根系發(fā)達(dá)能包裹基質(zhì)不散坨。目前新疆加工番茄移栽機械化占比達(dá)80%以上,一般每臺機械輔助3~4 人進(jìn)行人工投苗,機械完成打孔、栽苗及覆土等作業(yè),機械移栽效率2.0~2.7 hm·d。
新疆加工番茄種植有一膜兩行、一膜三行、一膜四行等栽培方式,隨著機械化移栽的推行,目前生產(chǎn)中以一膜兩行為主,播幅約150 cm,株距25~35 cm,種植密度2 500~3 500 株·(667 m)。南疆早熟品種種植密度一般在2 800 株·(667 m)左右,晚熟品種約2 500 株·(667 m),北疆地區(qū)種植密度普遍高于南疆,多為3 000~3 200 株·(667 m)。
目前新疆大部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了膜下滴灌和水肥一體化管理,具有節(jié)水、節(jié)肥的優(yōu)點。施用肥料類型主要是尿素、硫酸鉀、磷酸二銨、磷酸一銨等,也有部分種植戶選擇番茄滴灌專用肥、重過磷酸鈣(三料磷肥)及腐殖酸等。氮肥(N)所占比例最高,用量15.20~40.44 kg·(667 m);其次是磷肥(PO),用量9.2~28.8 kg·(667 m);最低是鉀肥(KO),用量2.5~17.5 kg·(667 m)。由于土壤、氣候和品種存在一定差異,不僅南、北疆施肥量不同〔南疆化肥施用量約為33.95 kg·(667 m),北疆約為26.25 kg·(667 m)(賴波 等,2014)〕,而且不同品種施肥量也不相同(表2)。另外,近年來肥料用量呈現(xiàn)增加的趨勢。
表2 新疆加工番茄主要種植品種施肥量 kg·(667 m2)-1
如表3 所示,新疆加工番茄主要病害有莖基腐病、根腐病、早疫病、白粉病、葉霉病、灰霉病、炭疽病、細(xì)菌性斑點病、日灼病、臍腐病等;蟲害主要為棉鈴蟲、地老虎、金針蟲等。新疆春季多風(fēng),幼苗移栽到大田后易受大風(fēng)天氣影響,莖基腐病時有發(fā)生。滴灌滴水過多,田間濕度大,易發(fā)生根腐病、灰霉病。施肥不合理、高溫、缺水干旱易發(fā)生日灼病、臍腐病等。長勢弱的植株抵抗病害能力差,病菌不斷積累易導(dǎo)致病蟲害發(fā)生加劇,田間常是幾種病害同時發(fā)生,如在臍腐病果上檢測到早疫病病菌。在生產(chǎn)中病蟲害的防治需和種植管理相結(jié)合,協(xié)調(diào)好生長環(huán)境和植株長勢,病蟲害達(dá)到防治指標(biāo)后再用藥控制。
表3 新疆加工番茄主要病蟲害發(fā)生及防治
新疆加工番茄種植密度按3 000 株·(667 m)計,育苗移栽環(huán)節(jié)成本主要包括滴灌支管、毛管及地膜等費用,種植戶采用的栽培措施、肥料、農(nóng)藥、用工等均存在一定差異,總成本通常為2 300 元·(667 m)左右,加工番茄原料價格為420 元·t,每667 m產(chǎn)量7~9 t,種植收益640~1 480 元·(667 m),與小麥等糧食作物相比效益略高。同時,加工番茄屬于訂單農(nóng)業(yè),番茄加工廠根據(jù)市場需求和設(shè)備產(chǎn)能,提前與種植戶簽訂種植協(xié)議,番茄紅熟后及時安排機械采收,減少原料交售過程中的積壓浪費,進(jìn)一步提高商品產(chǎn)量,實現(xiàn)農(nóng)戶增收和企業(yè)增效。
3.1.1 國產(chǎn)專用品種仍然缺乏 我國番茄種業(yè)與世界先進(jìn)國家相比,仍存在諸多差距,最主要的問題是原始創(chuàng)新能力不足,原創(chuàng)性成果少(李君明 等,2021)。目前企業(yè)加工的主導(dǎo)制品是大桶裝番茄醬,選育品種多為適宜制醬類型,產(chǎn)品形式單一、附加值較低。近年來番茄制品加工廠也在不斷新建番茄丁、番茄汁等生產(chǎn)線,不同番茄制品需要的原料特性指標(biāo)各異,這就需要種植品種的特性要與加工用途相適應(yīng),而市場上不同加工用途國產(chǎn)專用品種仍然較為缺乏。
3.1.2 不同熟期搭配不合理 新疆番茄每年的加工生產(chǎn)時限為80 天左右(韓雪,2016),而有效的飽和生產(chǎn)時間則更短。由于早熟、極早熟品種生長勢較弱,一般產(chǎn)量不高,晚熟品種易受終霜期變化影響,有一定種植風(fēng)險,農(nóng)戶多選擇風(fēng)險小的中熟、中晚熟品種,導(dǎo)致成熟期和交售期過于集中,不可避免地造成番茄加工企業(yè)設(shè)備利用率較低,種植戶和企業(yè)利益均受損失。
3.1.3 果實品質(zhì)有待提升 高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是加工番茄種植的最終目標(biāo)??扇苄怨绦挝锖渴呛饬考庸し哑焚|(zhì)的重要指標(biāo)之一。果實可溶性固形物含量高,加工過程中可減少原料消耗,節(jié)省濃縮時間,改進(jìn)制品品質(zhì)。一般番茄果實的可溶性固形物含量從4%提高到5%,每生產(chǎn)1 t 濃度為28%番茄醬的原料消耗將降低20%,即所需原料可由7.0 t 降到5.6 t,然而高產(chǎn)品種果實可溶性固形物含量通常較低,而可溶性固形物含量高的品種則產(chǎn)量較低,生產(chǎn)中不能較好地平衡兩者關(guān)系,使種植與加工效益難以最大化。
3.2.1 種植密度較大 目前生產(chǎn)上加工番茄主推品種多為雜交種,其生長勢較強,而新疆加工番茄種植密度多在2 500~3 500 株·(667 m),種植密度較大,一旦水肥控制不當(dāng)易使番茄后期長勢過旺,影響植株通風(fēng)透光。
3.2.2 肥料配比不合理 景博等(2020)研究表明,新疆滴灌加工番茄的氮肥最佳施用總量為278 kg·hm〔18.5 kg·(667 m)〕。但生產(chǎn)中仍普遍存在氮肥施用過量,鉀肥和有機肥施用不足,中微量元素缺乏等問題。種植戶在水肥管理中重后期、輕前期,水肥投入隨意性大,生產(chǎn)上大量追施速效氮肥,氮肥的施用量超過作物的需求量以及土壤的承載能力,導(dǎo)致兩方面的不良影響:一是植株后期長勢過旺,采收時需要人工順秧,人工成本增加;二是番茄果實品質(zhì)下降,特別是可溶性固形物含量降低。
4.1.1 豐富品種類型 品種是番茄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心要素,現(xiàn)代育種技術(shù)的進(jìn)步不斷加快優(yōu)良品種的選育進(jìn)程。我國番茄加工企業(yè)飽和生產(chǎn)期不到50 天,而歐美國家達(dá)到73 天(胡潔和蒲春玲,2010),要充分利用有限的生產(chǎn)周期,保障不同熟期特別是極早熟、晚熟品種穩(wěn)定的原料供應(yīng),需要研發(fā)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的相關(guān)品種。
不同番茄制品對原料的要求不同,如番茄醬要求果實肉質(zhì)鮮紅,可溶性固形物含量高,酸度低,抗裂、耐貯運,木質(zhì)化程度小,果蒂小而淺,果膠物質(zhì)含量高;番茄丁除了要滿足上述要求外,還要求果實大小80 g 左右,果肉厚、肉質(zhì)致密等。應(yīng)根據(jù)市場需求和不同番茄制品的加工要求,選育適宜的多類型專用新品種,不斷提升產(chǎn)品附加值。
4.1.2 提高選擇效率 目前番茄分子標(biāo)記輔助選育應(yīng)用較為普遍,可極大地加快抗病育種速度和進(jìn)程。雖然近年來新疆種植的加工番茄新品種在品質(zhì)、抗性及機采適宜度等方面都得到了一定程度的提升,但與國外品種相比,在抗病、抗逆等方面還存在一定的差距。應(yīng)充分利用現(xiàn)代育種技術(shù),加快品質(zhì)等性狀的提升。
4.2.1 栽培模式多樣化 生產(chǎn)中“良種”一定要配套適宜的“良法”才能使品種特性和優(yōu)勢充分表現(xiàn)出來。根據(jù)新疆不同種植區(qū)氣候特點,選擇適宜的品種和栽培方式,合理安排種植不同熟性品種的比例,同時加工企業(yè)需權(quán)衡種植的風(fēng)險和收益,制定不同時期的收購價格,引導(dǎo)農(nóng)戶提早或推后種植。如極早熟、早熟品種提前育苗,晚熟品種可選擇丸?;辈シ绞?,適度降低育苗成本,拉開采收期,延長加工期。
4.2.2 加強技術(shù)培訓(xùn),提高管理水平 在生產(chǎn)中通過技術(shù)培訓(xùn)及示范的方法不斷加快新技術(shù)的推廣,實現(xiàn)綠色高效種植的目標(biāo)。目前新疆加工番茄采收方式由人工分批多次采收轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械化一次性采收,采收方式的改變倒逼栽培管理技術(shù)隨之發(fā)生變化。通過不斷轉(zhuǎn)變和改進(jìn)栽培管理方式,運用高效的水肥調(diào)控和栽培技術(shù),可促進(jìn)加工番茄集中紅熟和品質(zhì)提升。近年來根據(jù)加工番茄育苗需肥特點和機采要求,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第六師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所番茄課題組總結(jié)的“兩重兩輕”水肥管理技術(shù)在生產(chǎn)上不斷完善并得到種植戶認(rèn)可,主要施肥要點詳見表4。“兩重”是指移栽緩苗期和果實膨大期水肥管理要重,移栽后特別是對沒有施基肥的地塊,要加大水肥用量促進(jìn)分枝;果實膨大期是加工番茄營養(yǎng)最大效率期,也是增產(chǎn)的關(guān)鍵時期,要保證水肥充足?!皟奢p”是指花期和紅熟期水肥管理要輕,花期是營養(yǎng)生長逐漸向生殖生長轉(zhuǎn)變的時期,此時控制水肥用量有利于集中開花,以花期花芽分化集中促進(jìn)坐果、果實紅熟期相對一致;紅熟期要根據(jù)天氣及地力情況及時控水控肥,進(jìn)一步加速上部果實轉(zhuǎn)色紅熟,降低土壤含水量,保證機械能正常進(jìn)田作業(yè),以利于機械化采收。
表4 “兩重兩輕”主要施肥要點