設(shè)施番茄秸稈還田關(guān)鍵技術(shù)及其在黃瓜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培中的應(yīng)用

郝樹芹，陳 強(qiáng)，丁超武，劉中良

（1.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 濟(jì)南 250100； 2.滕州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東滕州 277599；3.壽光市澤暢生物科技有限公司 山東壽光 262700； 4.泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 山東泰安 271001）

我國在蔬菜種植面積上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，2022 年面積高達(dá)2 235.6 萬hm2[1]，而設(shè)施蔬菜栽培面積也是如此，因?yàn)檫@類栽培模式不會(huì)因?yàn)榧竟?jié)的變化受到過多的影響，從而生產(chǎn)季節(jié)更長，讓作物在生產(chǎn)過程中的周年供應(yīng)問題得以解決，使農(nóng)戶的收入水平實(shí)現(xiàn)提升，經(jīng)濟(jì)效益較好。但是，僅僅將產(chǎn)量作為生產(chǎn)目標(biāo)，沒有合理發(fā)展化肥農(nóng)業(yè)，出現(xiàn)了微生物區(qū)系破壞等問題，影響了蔬菜的正常生長，農(nóng)業(yè)發(fā)展也受到了一定程度的負(fù)面影響[2]。在農(nóng)藥殘留、設(shè)施土壤環(huán)境惡化等問題凸顯的同時(shí)，設(shè)施蔬菜生產(chǎn)還產(chǎn)生了大量農(nóng)業(yè)廢棄物，由于農(nóng)村勞動(dòng)力缺乏，人力成本增加，產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物只能堆棄或者燃燒，資源大量浪費(fèi)，還帶來了環(huán)境污染問題。所以，怎樣利用這些農(nóng)業(yè)廢棄物成為研究的熱點(diǎn)。

山東省是番茄種植大省，番茄收獲后，秸稈會(huì)出現(xiàn)隨意堆放的現(xiàn)象，或者會(huì)選擇集中焚燒，造成了病菌的滋生，對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生污染，營養(yǎng)物質(zhì)浪費(fèi)。相對(duì)于一般的農(nóng)作物廢棄物而言，番茄等蔬菜秸稈含水量更高，所包含的致病菌，對(duì)重復(fù)利用過程會(huì)產(chǎn)生一定程度的影響，在秸稈腐熟后，便能夠?qū)埩艮r(nóng)藥進(jìn)行降解，且可以對(duì)化感物質(zhì)進(jìn)行分解，是對(duì)秸稈進(jìn)行無害化處理的有效方式[3]。設(shè)施番茄收獲后就地還田，下茬栽培黃瓜，改土培肥的效果顯著，番茄秸稈能夠循環(huán)利用，對(duì)生產(chǎn)成本起到了一定程度的控制效果，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。該研究成果于2020 年在壽光市紀(jì)臺(tái)鎮(zhèn)、洛城街道日光溫室進(jìn)行推廣應(yīng)用，推廣面積13.34 hm2（200 余畝），每667 m2可節(jié)約成本2500 元左右；在新泰市累計(jì)推廣面積1.33 hm2（20 畝），年節(jié)本增收約9.75 萬元；在濟(jì)南市槐蔭區(qū)累計(jì)推廣面積1.33 hm2（20 畝），年節(jié)本增收約9 萬元；在滕州市鮑溝鎮(zhèn)、木石鎮(zhèn)累計(jì)推廣6.67 hm2（100 余畝），年節(jié)本增收約40 萬元。

1 設(shè)施番茄秸稈就地還田技術(shù)

1.1 設(shè)施番茄秸稈就地還田

設(shè)施番茄收獲后，清理干凈地膜、吊繩等，地上部和地下部經(jīng)秸稈還田機(jī)粉碎后，經(jīng)過翻耕、灌水、發(fā)酵等過程，在微生物菌劑的作用下腐熟后種植黃瓜，實(shí)現(xiàn)秸稈循環(huán)利用，提高土壤養(yǎng)分含量，節(jié)約生產(chǎn)成本。

2 栽培模式

在對(duì)番茄秸稈開展還田栽培的過程中，所采取的是早春+秋冬一年兩季方式，此模式適合在早春茬之后進(jìn)行秸稈還田，越冬長季節(jié)栽培夏季休閑模式適合長季節(jié)栽培夏季休閑期進(jìn)行秸稈還田。秸稈還田適合每年夏季在換茬前，預(yù)留超過30 d。通常情況下，秸稈還田在每年中開展1 次，倘若未腐解秸稈較多時(shí)，隔年再進(jìn)行。

3 設(shè)施番茄秸稈還田操作流程

3.1 清理棚室

番茄收獲后，嚴(yán)格清理番茄地上部廢棄枯枝落葉及病殘?bào)w，對(duì)殘余的農(nóng)用地膜等進(jìn)行清理，若采用生物可降解地膜等時(shí)，可以選擇將其與秸稈一起粉碎。對(duì)澆灌設(shè)備等進(jìn)行撤離，減少對(duì)農(nóng)事操作所在位置的影響。

3.2 粉碎番茄秸稈

使用秸稈還田機(jī)將番茄秸稈就地粉碎，粉碎長度為2～3 cm。有嚴(yán)重病蟲害的蔬菜秸稈可在還田前使用藥劑悶棚殺死病蟲害后再進(jìn)行粉碎。番茄秸稈粉碎時(shí)含水量為60%～70%（圖1）。

圖1 機(jī)械粉碎番茄秸稈

3.3 施有機(jī)肥和微生物菌劑

秸稈粉碎后施入腐熟有機(jī)肥30 000 kg·hm-2，將有機(jī)肥均勻撒于粉碎的秸稈上，或667 m2施入5.0～7.5 kg 尿素，調(diào)節(jié)C/N 為25～30。對(duì)于復(fù)合微生物菌劑，應(yīng)與土壤混合均勻后再進(jìn)行撒施，使得其全面覆蓋在秸稈及有機(jī)肥表面，667 m2施用微生物菌劑4～6 kg，進(jìn)而通過旋耕機(jī)翻耕，使其混合均勻（圖2）。

圖2 撒施有機(jī)肥和生物菌肥

3.4 機(jī)械翻壓

粉碎秸稈、有機(jī)物料和腐熟劑鋪撒結(jié)束后，用旋耕機(jī)對(duì)田塊進(jìn)行旋耕翻壓，旋耕深度至少超過30 cm，翻壓次數(shù)為2～3 次（圖3）。

圖3 機(jī)械翻壓

3.5 灌水

針對(duì)經(jīng)過旋耕翻壓后，相應(yīng)的地塊展開大水漫灌，數(shù)量是：300～450 m3·hm-2，土壤相對(duì)含水量在80%左右（圖4）。

圖4 灌水

3.6 覆膜發(fā)酵

充分灌水后，使用塑料膜對(duì)田塊進(jìn)行覆蓋，要保證蓋嚴(yán)，把全部的放風(fēng)口關(guān)閉，確保晴天有效發(fā)酵期大于20 d，再將覆膜撕去。悶棚完畢，棚室應(yīng)持續(xù)放風(fēng)2～3 d，進(jìn)行2 次旋耕（圖5）。

圖5 發(fā)酵

4 下茬作物栽培管理技術(shù)

4.1 品種選擇

黃瓜接穗品種選擇既要考慮當(dāng)?shù)氐脑耘喹h(huán)境，又要兼顧消費(fèi)者的消費(fèi)習(xí)慣。為了確保所選取的品種能夠適合本地生長環(huán)境，選擇的應(yīng)是抗病性強(qiáng)的品種[4]，選擇黑籽南瓜為砧木。日光溫室秋冬春一大茬播種時(shí)間在8 月下旬至9 月上旬，定植時(shí)間在9 月中旬到10 月上旬。

4.2 浸種催芽

播種前將黃瓜種子和南瓜種子分別放置于裝有55 ℃熱水的2 個(gè)燒杯中進(jìn)行燙種，并用玻璃棒攪拌至常溫，然后將黃瓜種子在常溫的水中浸泡6 h，南瓜種子浸泡10 h，期間每隔2～3 h 用手搓洗種子1 次，并用清水沖洗掉種皮上的黏液。種子浸泡之后，用殺菌消毒后的紗布包裹種子，放置于恒溫催芽箱內(nèi)，保持晝夜溫度30～32 ℃。當(dāng)2/3 的種子露白時(shí)即可進(jìn)行播種[5]。

4.3 播種及嫁接

黃瓜嫁接的方式有3 種，分別為靠接、貼接、插接，但以后兩者較為常用[6]。黃瓜貼接技術(shù)要點(diǎn)是：將黃瓜種子播種于32 孔基質(zhì)穴盤內(nèi)，覆蓋2 cm 左右厚的基質(zhì)，待黃瓜出苗后播種南瓜種子，南瓜出苗后即可進(jìn)行貼接。貼接的方法是在南瓜子葉位置向下斜切一刀去除一片子葉，并在黃瓜胚軸下方斜切一刀形成楔形，與南瓜砧木貼在一起，并用嫁接夾夾住，完成黃瓜貼接。黃瓜插接技術(shù)要點(diǎn)是：將南瓜播種于32 孔基質(zhì)穴盤內(nèi)，覆蓋2 cm 左右厚的基質(zhì)，5～7 d 播種黃瓜種子，待黃瓜子葉展平后進(jìn)行插接。插接的方法是：用刀具剔除南瓜生長點(diǎn)，用嫁接針從南瓜生長點(diǎn)斜插入南瓜胚軸內(nèi)，然后在黃瓜下胚軸斜切一刀形成一個(gè)楔形，拔出嫁接針插入接穗，完成黃瓜插接。

在嫁接工作結(jié)束之后，全部的嫁接苗均應(yīng)放置在小拱棚內(nèi)，保證濕度高于95%，溫度白天應(yīng)當(dāng)保持在25～28 ℃，夜間應(yīng)當(dāng)保持在18～22 ℃。嫁接前3 d 要避光，4 d 后需要將遮陽網(wǎng)全部揭開，僅僅在午間遮陰，早晚進(jìn)行通風(fēng)見光，1 周后可全天見光。

4.4 合理定植

當(dāng)黃瓜嫁接苗高12～15 cm 時(shí)，應(yīng)選擇連續(xù)晴天上午時(shí)段進(jìn)行定植，大壟雙行種植。壟高為15 cm，壟寬為70 cm，壟距為50 cm。定植的過程中，于壟上開2 條相距45 cm 的溝，在定植的過程中，需要在溝內(nèi)澆水、放苗、覆土，并覆蓋地膜。番茄秸稈還田，在黃瓜秧苗定植后，要保持土壤濕潤，澆水量要比傳統(tǒng)管理多1/4～1/3。

4.5 田間管理

4.5.1 環(huán)境調(diào)控 處于緩苗期的時(shí)候，白天溫度應(yīng)保持在25～30 ℃，夜間溫度應(yīng)保持在12～15 ℃；幼苗生長期，白天溫度應(yīng)保持在20～25 ℃，夜間溫度應(yīng)保持在12～17 ℃[7]；開花坐果期，白天溫度保持在25～38 ℃，夜間溫度應(yīng)保持在15～18 ℃；結(jié)果期，白天溫度應(yīng)保持在24～26 ℃，夜間溫度應(yīng)保持在10～13 ℃[8]。

要采用滴灌，切忌大水漫灌，使土壤的相對(duì)濕度控制在85%以下。澆水后應(yīng)及時(shí)放風(fēng)排濕，使溫室內(nèi)空氣相對(duì)濕度保持在60%～75%。當(dāng)外界氣溫升高時(shí)，可通過整夜放風(fēng)使棚室內(nèi)最低氣溫保持在12 ℃左右。

4.5.2 肥水管理 保持氮肥總用量與無秸稈還田基本一致，但要適度調(diào)整增加前期施肥比例，基肥、苗期、第一果膨大期施肥量分別增加10%。根瓜坐穩(wěn)后要追1 次平衡型大量元素水溶肥2～5 kg，結(jié)瓜盛期每10 d 左右追1 次平衡型大量元素水溶肥5～10 kg，結(jié)瓜后期每20 d 追肥1 次[9]。

4.5.3 植株調(diào)整 當(dāng)植株長到一定高度時(shí)，根據(jù)植株長勢(shì)適時(shí)進(jìn)行吊蔓、摘須、抹側(cè)芽、放蔓、摘葉等農(nóng)事操作。定植后10～15 d，當(dāng)植株長到50 cm 以上時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行吊蔓，吊蔓可使用尼龍繩，也可采用生物可降解吊繩，更有利于后期秸稈還田操作。卷須與雌花爭(zhēng)奪營養(yǎng)，應(yīng)及時(shí)摘除卷須。植株采用單稈整枝方式，當(dāng)側(cè)蔓長5～6 cm 時(shí)應(yīng)及時(shí)摘除，以保證植株結(jié)瓜前有足夠的營養(yǎng)體；當(dāng)植株下部出現(xiàn)黃葉時(shí)，應(yīng)及時(shí)打掉黃葉，以減少黃瓜病害的發(fā)生。

4.6 病蟲害防治技術(shù)

黃瓜病蟲害防治時(shí)，應(yīng)將多種防治手段進(jìn)行結(jié)合，例如農(nóng)業(yè)防治、物理防治等。對(duì)于黃瓜而言，其主要的病害包括靶斑病、蔓枯病、霜霉病等，要蟲害包括美洲斑潛蠅等[10-11]。

對(duì)于黃瓜的生長過程而言，霜霉病為較為關(guān)鍵的病害種類，危害重、發(fā)病快，在防治上要做到早發(fā)現(xiàn)早預(yù)防。在霜霉病發(fā)病初期，可用70%的乙磷錳鋅可濕性粉劑500 倍液、或72.2%的霜霉威水劑800 倍液進(jìn)行葉面噴施，每間隔3～5 d 進(jìn)行1 次噴施，持續(xù)2～3 次，防治效果較好[12-13]。防治菌核病需要重視播前種子消毒和土壤消毒，能夠在很大程度上降低菌核病發(fā)病概率。在后期管理過程中，如果出現(xiàn)菌核病可用45%的百菌清進(jìn)行葉面噴施，3～5 d噴施1 次，連續(xù)噴施2～3 次，效果顯著。在靶斑病發(fā)病初期，使用25%的異菌脲懸浮劑1200～1400 倍液、或者50%苯菌靈可濕性粉劑1600～1800 倍液，進(jìn)行葉面噴霧，每間隔3～5 d 噴施1 次，持續(xù)2～3次，防治效果較好。在灰霉病剛開始的階段，使用50%的異菌脲可濕性粉劑1000 倍液、或者50%的腐霉利可濕性粉劑進(jìn)行葉面噴霧，每間隔3～5 d 進(jìn)行1 次噴施，持續(xù)2～3 次，防治效果較好。

蟲害防治可采用物理防治與化學(xué)防治相結(jié)合的方法，可在溫室的通風(fēng)口和棚室內(nèi)張掛藍(lán)板誘殺薊馬、斑潛蠅等。如果在棚室內(nèi)出現(xiàn)白粉虱等的時(shí)候，除了要進(jìn)行物理防治，還可進(jìn)行化學(xué)藥劑防治，如10%的蟲螨腈乳油2000 倍液、10%的吡蟲啉可濕性粉劑2000 倍液，兩者進(jìn)行復(fù)配后，在葉面進(jìn)行噴霧，每間隔3～5 d 噴施1 次，持續(xù)2～3 次，防治效果較好。

4.7 番茄秸稈還田對(duì)黃瓜生長的影響

2019 年6 月5 日在壽光市紀(jì)臺(tái)鎮(zhèn)對(duì)溫室番茄秸稈還田，7 月25 日定植黃瓜幼苗，于7 月26 日在還田和未還田地塊隨機(jī)選取10 株植株測(cè)定黃瓜株高、莖粗等指標(biāo)。定植后每隔1 個(gè)月，即8 月26日、9 月26 日和10 月26 日分別進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。由表1 可見，番茄秸稈還田后，黃瓜初期生長無顯著差異，隨著還田時(shí)間延長，還田處理的黃瓜生長勢(shì)優(yōu)于未還田的處理，還田處理的植株株高、莖粗均高于未還田的處理，差異顯著?？梢姡呀斩掃€田可促進(jìn)下茬黃瓜生長。

表1 番茄秸稈還田對(duì)下茬黃瓜生長的影響

4.8 收獲

通常在定植后25～30 d，果實(shí)一旦成熟，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行采收工作，根瓜需要盡量早收。黃瓜植株可采用相同的方法進(jìn)行秸稈還田，還田后種植番茄等非瓜類蔬菜[14]。