新型裝配式日光溫室西瓜一年四茬栽培技術(shù)研究＊

祁娟霞，張 勇，張曉燕，劉建岐，金 鑫，廖小蓉，彭長美，李繼花，李 偉，陳海剛，吳繼前，唐 勇，馬曉成

（1.寧夏新起點(diǎn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備科技有限公司，銀川 750000；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西楊凌 712100；3.賀蘭縣科學(xué)技術(shù)局，寧夏賀蘭 750200；4.寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)中心，銀川 750000；5.賀蘭縣京星農(nóng)牧場(chǎng)，寧夏賀蘭750200）

近些年設(shè)施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展成效顯著，但輕簡(jiǎn)化裝配式日光溫室結(jié)構(gòu)多樣，一方面溫室結(jié)構(gòu)、工程造價(jià)、配套技術(shù)等方面沒有統(tǒng)一和規(guī)范，種植戶選擇日光溫室類型沒有依據(jù)性，極大地影響溫室建造規(guī)范化及配套技術(shù)的普及推廣；另一方面，現(xiàn)有日光溫室土地利用率較低，對(duì)土壤耕層破壞嚴(yán)重，總體呈空間小，溫光保障及抗雨雪風(fēng)災(zāi)性能弱等特點(diǎn)，不能有效承載現(xiàn)代機(jī)械和智能化裝備的集成配置和支持周年的安全生產(chǎn)。同時(shí)老舊溫室難以克服冬季亞低溫狀況，科技含量不高、在設(shè)施溫光水肥調(diào)控等方面憑經(jīng)驗(yàn)管理，精準(zhǔn)化程度低，無法滿足作物生長的最佳環(huán)境條件，制約著設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

日光溫室西瓜栽培的茬口大致可分為兩茬，即秋冬茬與冬春茬。溫室有閑暇空置期，周年生產(chǎn)性能有待提高。寧夏地區(qū)科研團(tuán)隊(duì)通過人工補(bǔ)光、人工加熱方式進(jìn)行環(huán)境調(diào)控等措施實(shí)現(xiàn)了日光溫室西瓜一年三熟安全、高效生產(chǎn)栽培技術(shù)[1]。利用雙層拱膜覆蓋的方法種植冷棚西瓜，可比傳統(tǒng)2 茬種植方法增加了1 茬產(chǎn)量，并在春提早和秋延后市場(chǎng)價(jià)格較高時(shí)銷售，提高了單位面積西瓜產(chǎn)量和產(chǎn)值[2]。

針對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域日光溫室周年生產(chǎn)困難、西瓜一年種植2～3 茬的技術(shù)瓶頸，利用新型裝配式日光溫室冬季保溫蓄熱能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，采用蚯蚓生物技術(shù)套種套養(yǎng)技術(shù)及大行距高密度種植模式，開展此日光溫室西瓜一年四茬栽培技術(shù)研究，以期為新型結(jié)構(gòu)日光溫室選擇和推廣提供參考，為新裝備條件下設(shè)施農(nóng)業(yè)綠色、高質(zhì)、高效發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為寧夏地區(qū)西瓜品種、實(shí)現(xiàn)日光溫室西瓜高效高產(chǎn)周年生產(chǎn)提供技術(shù)依托，力促產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)

品種選擇

西瓜品種選用袖珍型西瓜‘蘇夢(mèng)6 號(hào)’，果實(shí)高圓型，皮厚1～2 mm，含糖12% 左右，平均單果質(zhì)量1.0～1.5 kg，生育周期短。

新型裝配式日光溫室參數(shù)

在寧夏銀川賀蘭縣新起點(diǎn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新示范園區(qū)的A8 號(hào)寧夏第三代新型裝配式節(jié)能日光溫室內(nèi)進(jìn)行（表1）。該溫室結(jié)合了結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑學(xué)、設(shè)施園藝等多門學(xué)科，采取科學(xué)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)用新型材料和全方位的保溫蓄熱措施，建設(shè)周期短，抗風(fēng)雪能力強(qiáng)，使用壽命長，資源利用率高，內(nèi)部空間大，冬季相較于寧夏二代日光溫室（土墻溫室）可提高溫室溫度2～4℃（圖1～2）。

表1 溫室參數(shù)

圖1 新型裝配式日光溫室實(shí)景

圖2 新型裝配式日光溫室與寧夏二代日光溫室全年最低溫度對(duì)比圖

茬口安排

表2 茬口安排

栽培技術(shù)

育苗

浸種與催芽

浸種與催芽在播種前2～3 天進(jìn)行，西瓜種子在55℃的溫水中浸泡15 min，溫度降到30℃后再繼續(xù)浸泡10 h 左右，取出西瓜種子，放置在30℃的發(fā)芽床上進(jìn)行催芽，每天用水沖洗1～2 次，種子達(dá)到80% 露白時(shí)進(jìn)行播種。

播種

選擇晴天上午在溫室內(nèi)溫度穩(wěn)定在20℃時(shí)，將催好芽的西瓜種子播入壓好的穴盤內(nèi)，每穴播一粒種子，播后覆蓋基質(zhì)1.5 cm，澆透水覆蓋地膜保溫保濕。

苗期管理

溫度管理

出苗前苗床密閉，白天溫度控制在28～30℃，夜間溫度18～20℃；出苗后揭開薄膜通風(fēng)，夜溫控制在16～18℃；子葉展開，心葉開始顯露，下胚軸長至7 cm 后，開始降溫，白天溫度23 ℃左右，夜間溫度降至10～12℃，進(jìn)行低溫?zé)捗纭?/p>

濕度管理

澆足底水之后盡量少澆或不澆，保持基質(zhì)表面不干，空氣濕度控制在50%～60%，澆水后立即通風(fēng)換氣。

光照管理

在幼苗出土之后增加光照時(shí)間，增加幼苗光合作用，促進(jìn)生長。

定植前準(zhǔn)備

整地施肥

分別在第一茬、第三茬西瓜定植前，旋耕機(jī)深翻施入基肥，翻施充農(nóng)家肥2000 kg/667 m2、復(fù)合肥50～60 kg/667 m2、二銨60～70 kg/667 m2。

起壟

四茬均采用高密度大行距栽培，壟間輪換起壟，即第一茬、第三茬重新起壟（前茬壟溝上起壟），壟高30 cm，壟寬80 cm，壟溝寬160 cm，壟面鋪設(shè)兩條滴灌帶并覆膜。

蚓床制作

第一茬在定植前制作蚓床，將混合均勻的秸稈牛糞鋪撒在壟溝中間，高20～30 cm，中間鋪設(shè)1 條微噴帶，蚓床濕度保持在70% 左右。第二茬不用重新起壟；第三茬在原來套養(yǎng)蚯蚓的蚓床上重新起壟，在新形成的壟溝里重新制作蚓床套養(yǎng)蚯蚓；第四茬不用重新起壟。

溫室消毒

蚯蚓投放前高溫悶棚并用45% 百菌清煙霧劑熏蒸溫室1～2 天，用量200～250 g/667 m2。

蚯蚓投放

在第一茬、第三茬定植前1～2 天將蚯蚓種均勻鋪投在蚓床兩側(cè)，寬度約30 cm，覆蓋稻草，厚度約3 cm，以全部覆蓋地面為宜。

定植

四茬均采用自根苗定植且定植方式相同，苗長到3～4 片葉時(shí)適時(shí)定植，定植密度為1800～ 2200株/667 m2，雙行定植，株距25～30 cm。第二茬在第一茬的原壟上定植，第三茬在新壟上定植，第四茬在第三茬的原壟上定植。

生長期管理

溫度管理

緩苗期白天溫度保持在25～35℃，夜間溫度16℃左右，少通風(fēng)，中午溫度超過35 ℃時(shí)需短時(shí)間通風(fēng)降溫；緩苗期到開花期根據(jù)棚內(nèi)情況，適當(dāng)通風(fēng)，溫度白天保持在24～32℃，夜間不低于15℃；進(jìn)入坐果期保持較高溫度，棚內(nèi)溫度白天保持在 20～35℃，夜間15～20℃。

濕度管理

緩苗期空氣濕度保持在50%～60%；緩苗期到開花期白天50%～60%，夜間 80% 左右；進(jìn)入坐果期白天50%～60%，夜間不超過80%。

光照調(diào)控

西瓜生長要求較高的光照條件，緩苗期每天光照要保持8～9 h，進(jìn)入坐果期后應(yīng)增強(qiáng)光照，延長光照時(shí)間。

水肥調(diào)控

定植水澆透，緩苗水澆足；開花坐果期前第一、第三茬到開花坐果期一般不澆水，膨大期再開始澆水追肥；第二、第四茬根據(jù)西瓜長勢(shì)和地力情況從澆緩苗水開始增施肥料；開花結(jié)瓜前以氮磷肥為主，結(jié)瓜期以磷鉀肥為主，整個(gè)生育期施肥3～4 次；肥料用量為磷酸二氫鉀10～15 kg/667 m2，尿素5～6 kg/667 m2，硝酸鉀15～20 kg/667 m2；采收前 3～4 天停止?jié)菜?/p>

植株調(diào)整

采用單蔓整枝，西瓜苗長到20 cm 左右時(shí)立即吊蔓，主蔓長到約50 cm 時(shí)，保留主蔓，摘除所有側(cè)蔓，并在坐果前除保留坐果節(jié)位瓜杈以外其他全部要及時(shí)抹除，坐果后減少抹杈次數(shù)或不抹杈[3]；當(dāng)幼果生長到雞蛋大并且開始褪毛的時(shí)候，選擇主蔓上第 2 節(jié)或第3 節(jié)雌花上瓜形狀周正的西瓜，每株只留1 個(gè)西瓜果實(shí)；在結(jié)瓜部位以上留8～10 片葉后摘心。

人工授粉

在晴天 9:00～10:00 進(jìn)行。選擇大雄花，剝?nèi)セò辏冻鲂廴?，在雌花柱頭上輕輕觸擦，使花粉均勻涂抹在柱頭上。每授完1 朵雌花，隨即做好標(biāo)記，以便能準(zhǔn)確確定西瓜的成熟期；授粉在7～10 天內(nèi)完成，利于坐瓜大小均勻，產(chǎn)量高，也便于后期管理和集中采收。

采收

該溫室西瓜從定植到采收一般需50～80 天，瓜坐住后30～40 天，根據(jù)授粉時(shí)的標(biāo)記牌確認(rèn)是否成熟。采收時(shí)間選在清晨或傍晚，剪瓜時(shí)留 1段瓜柄，套上網(wǎng)袋，裝箱出售。

病蟲害防治

綜合利用物理、生態(tài)等防治方法，防治要早且快。前茬收獲后徹底清理植株病殘?bào)w，集中銷毀。培育壯苗、加強(qiáng)田間管理、中耕除草、深翻土壤，悶棚消毒，用光誘、色彩、機(jī)械捕捉、防蟲網(wǎng)等物理誘捕和隔離措施進(jìn)行防治，必要時(shí)采用化學(xué)防治。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與結(jié)果分析

數(shù)據(jù)測(cè)量統(tǒng)計(jì)

植株長勢(shì)：盛果期用卷尺測(cè)量植株株高，用游標(biāo)卡尺測(cè)定植株莖基部的莖粗，用卷尺測(cè)量葉片長度與寬度并計(jì)算葉面積，記錄葉片數(shù)量；

品質(zhì)測(cè)定：選成熟一致性好的西瓜果實(shí)測(cè)定可溶性固形物含量、可溶性糖含量測(cè)、VC 含量及可溶性蛋白含量；

在每茬西瓜成熟采摘期取根系土壤并測(cè)量有機(jī)質(zhì)、速效氮磷鉀、微生物量碳氮、有效活菌數(shù)量等；

產(chǎn)量測(cè)定：果實(shí)采收后用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)橫徑和縱徑，并計(jì)算果型指數(shù)（果型指數(shù)=果實(shí)縱徑/ 果實(shí)橫徑），并測(cè)量單果重；記錄產(chǎn)量，折算667 m2產(chǎn)量；

不同茬口西瓜植株長勢(shì)統(tǒng)計(jì)

對(duì)不同茬口西瓜盛果期的植株長勢(shì)進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，前三茬植株的各項(xiàng)指標(biāo)均在依次增加，第四茬因?yàn)槎緶囟?、光照的原因又下降，與第一茬接近，其中四茬西瓜葉面積的區(qū)別最明顯（圖3～4）。

圖3 不同茬口西瓜植株長勢(shì)統(tǒng)計(jì)圖

圖4 不同茬口西瓜盛果期田間照片

不同茬口西瓜品質(zhì)

上圖統(tǒng)計(jì)對(duì)比了不同茬口西瓜品質(zhì)的相關(guān)指標(biāo)，從圖中可以看出，四茬西瓜可溶性糖含量與可溶性固形物含量差異較大，以第三茬西瓜最高，第二茬次之，第四茬最低；而可溶性蛋白含量與VC 含量幾乎沒差異（圖5）。

不同茬口西瓜土壤性狀

表3 統(tǒng)計(jì)了四茬西瓜果實(shí)成熟采收期的土壤的各項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)果顯示，四茬西瓜在成熟期時(shí)土壤的容重、pH 及全鉀含量沒有明顯變化；整體來看，第三茬與第四茬因?yàn)榉N植壟為前兩茬蚯蚓床，含有大量的牛糞和蚯蚓及蚯蚓代謝物，所以土壤其他指標(biāo)明顯高于前兩茬，其中速效磷含量超過了前兩茬的14 倍；第二茬與第四茬分別種植在第一茬與第三茬的原種植壟上，所以經(jīng)過兩個(gè)生育期根系的吸收與影響，整體上呈現(xiàn)比第一茬和第四茬低的態(tài)勢(shì)，整體趨勢(shì)為第三茬＞第四茬＞第一茬＞第二茬（圖6）。

表3 不同茬口西瓜土壤指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

圖6 不同茬口西瓜成熟采收期根系土壤照片

不同茬口西瓜產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益統(tǒng)計(jì)

表4 顯示，四茬西瓜果實(shí)單果重、果實(shí)橫縱徑、果形指數(shù)均未表現(xiàn)出明顯差異，畝產(chǎn)量為第三茬＞第二茬＞第四茬＞第一茬；經(jīng)濟(jì)收益以第四茬最多，顯著性高于其他三茬，達(dá)到了3.87萬元/667 m2，第三茬次之，第二茬最少，第四茬經(jīng)濟(jì)收益分別比第一茬、第二茬、第三茬高出46.7%、49.8%、8.3%。

表4 不同茬口西瓜產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益統(tǒng)計(jì)

綜合分析

隸屬函數(shù)值 x(ij)是用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)值的方法計(jì)算，公式為：x（ij）=（xij-xjmin）/（xjmax-xjmin），式中，x(ij)表示i 種類j 指標(biāo)的隸屬值；xij表示i種類j 指標(biāo)的測(cè)定值；xjmax、xjmin分別為指標(biāo)的最大值和最小值。

圖7 不同茬口西瓜果實(shí)照片

運(yùn)用隸屬函數(shù)對(duì)四茬西瓜個(gè)類指標(biāo)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示：在植株長勢(shì)方面，第三茬優(yōu)于第二茬優(yōu)于第四茬優(yōu)于第一茬；在西瓜品質(zhì)風(fēng)味方面，第三茬最佳，第二茬與第四茬相當(dāng)，第一茬最差；在土壤指標(biāo)方面，第三茬最高，第四茬次之，第一茬與第二茬接近；在產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益方面，第四茬＞第三茬＞第一茬＞第二茬。最后對(duì)四茬西瓜植株長勢(shì)、果實(shí)品質(zhì)、土壤指標(biāo)及產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析得出，四茬西瓜以第三茬最佳、第四茬次之、第一茬最低。

表5 不同茬口西瓜隸屬函數(shù)值

結(jié)論與討論

日光溫室在中國北方地區(qū)被廣泛推廣使用，也是中國設(shè)施農(nóng)業(yè)板塊的重要組成部分，近些年來日光溫室向著輕簡(jiǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化、節(jié)能化、環(huán)?；?、工廠化發(fā)展。新型裝配式節(jié)能日光溫室通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、墻體創(chuàng)新，采用新型輕質(zhì)保溫蓄熱材料及措施進(jìn)行全方位保溫，冬季保溫蓄熱能力強(qiáng)，夏季可調(diào)節(jié)溫室溫濕度環(huán)境，周年可為作物提供適宜的生長環(huán)境。

蚯蚓具有豐富的酶系統(tǒng)，可將畜禽糞便等分解實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的無害化處理，同時(shí)經(jīng)過蚯蚓糞處理的土壤具有良好的通氣和持水能力[4]，且含有多種促進(jìn)植物生長的植物激素，對(duì)番茄的生長和品質(zhì)均具有一定的促進(jìn)作用[5]。本研究選用新型裝配式日光溫室為載體，利用其優(yōu)越的性能，采用蚯蚓套種套養(yǎng)進(jìn)行日光溫室四茬西瓜種植發(fā)現(xiàn)，西瓜植株生長、果實(shí)品質(zhì)以及產(chǎn)量均正向發(fā)展，這與楊波[6]、董青君[7]、常青[8]等的研究結(jié)果一致。同時(shí)結(jié)果還顯示，隨著種植茬口次數(shù)的增加，土壤中有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀含量等土壤指標(biāo)并未發(fā)生嚴(yán)重失調(diào)，而有效活菌數(shù)量更是比沒有套養(yǎng)蚯蚓的茬口多很多，這說明在作物種植溝里采用農(nóng)家肥養(yǎng)殖蚯蚓的模式可以有效改善和解決重茬障礙。

農(nóng)產(chǎn)品的銷售價(jià)格與經(jīng)濟(jì)收益與季節(jié)變化密不可分，按照本設(shè)計(jì)的茬口安排，除了第三茬西瓜，其他三茬西瓜均可以在節(jié)日檔口上市，尤其是第四茬，趕上了元旦春節(jié)市場(chǎng)，銷售單價(jià)可達(dá)到16 元/kg。但是從西瓜果實(shí)風(fēng)味口感、土壤環(huán)境狀況及經(jīng)濟(jì)收益等各方面綜合來看，種植第三茬西瓜最佳，第四茬西瓜次之。

綜上所述，依托新型裝配式日光溫室高性能的優(yōu)勢(shì)，通過采用蚯蚓套種套養(yǎng)生物技術(shù)與壟溝空間輪換定植栽培模式，即新型溫室結(jié)合新型種植模式，可以實(shí)現(xiàn)日光溫室四茬西瓜周年種植，同時(shí)還可以改善土壤結(jié)構(gòu)與環(huán)境，解決重茬障礙。但因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中四茬西瓜均采用自根苗種植，在第四茬因?yàn)闇囟冉档偷挠绊?，有個(gè)別植株出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，建議第四茬采用嫁接苗種植。