高品質(zhì)設(shè)施黃瓜栽培技術(shù)研究進(jìn)展*

閆凱旋 萬(wàn) 晨 顧偉業(yè) 華文煊 孫美艷 高 兵

（1. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，江蘇 南京 210000；2. 江蘇省淮安市淮陰區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江蘇 淮安 223300；3. 江蘇省南京市六合區(qū)竹鎮(zhèn)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江蘇 南京 210000）

黃瓜（Cucumissativus L）是葫蘆科甜瓜屬一年生草本攀援植物，中國(guó)各地均有栽培，擁有2 000 多年的種植歷史。黃瓜作為我國(guó)重要的蔬菜作物之一，在全國(guó)種植面積大、產(chǎn)量高、消費(fèi)量大，據(jù)《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與健康狀況監(jiān)測(cè)綜合報(bào)告（2010—2013）》統(tǒng)計(jì)，黃瓜在我國(guó)居民膳食中的比重達(dá)18.5%［1］?；搓巺^(qū)為江蘇省最大的黃瓜種植基地，黃瓜種植面積超過(guò)666.7 hm2，年上市量20 余萬(wàn)t、產(chǎn)值超10 億元，為當(dāng)?shù)氐木蜆I(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，受設(shè)施用地的局限，黃瓜與其他很多種類蔬菜一樣面臨連作障礙、蟲害病害導(dǎo)致的減產(chǎn)問(wèn)題。為提高黃瓜的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，菜農(nóng)普遍通過(guò)培育壯苗、增施化肥、施用農(nóng)藥來(lái)保持產(chǎn)量，雖然取得了一定效果，但過(guò)量施肥、農(nóng)藥殘留等問(wèn)題嚴(yán)重影響了黃瓜產(chǎn)品的品質(zhì)。隨著人們生活水平的提高和食品安全意識(shí)的增強(qiáng)，消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全越來(lái)越重視，高品質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品往往能獲得較高的種植效益。為此，我們總結(jié)了近幾年設(shè)施黃瓜在施肥提質(zhì)技術(shù)和病蟲害綠色防治技術(shù)方面的研究進(jìn)展，為設(shè)施黃瓜的高品質(zhì)發(fā)展提供參考。

1 設(shè)施黃瓜的施肥技術(shù)研究

黃瓜是設(shè)施蔬菜中的重要種類，市場(chǎng)需求量大，且全年供應(yīng)，土壤養(yǎng)分流失量大，施肥成了保障養(yǎng)分供應(yīng)的重要措施。但過(guò)量使用化肥、不科學(xué)使用肥料易引發(fā)黃瓜多種病害，不僅降低黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)，還污染了環(huán)境。為提高高品質(zhì)設(shè)施黃瓜的生產(chǎn)能力，近年來(lái)國(guó)內(nèi)不少科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)黃瓜生產(chǎn)減施氮磷肥、有機(jī)肥或微生物菌肥替代部分化肥等技術(shù)開展了研究。

設(shè)施黃瓜生產(chǎn)中氮的使用效率低，而過(guò)量的氮素供應(yīng)會(huì)降低黃瓜果實(shí)的品質(zhì)，且流失的氮素會(huì)污染附近的土壤和水質(zhì)。減施氮肥已被證實(shí)能顯著增加設(shè)施黃瓜產(chǎn)量并改善品質(zhì)，郭潤(rùn)澤等［2］通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)民常規(guī)施氮量減少20%的條件下，氮肥農(nóng)學(xué)效率高于其他處理12.32%~26.76%，并能顯著增加設(shè)施黃瓜產(chǎn)量、改善品質(zhì)、減少氮素的不必要流失；減氮30%以上后，黃瓜明顯減產(chǎn)，說(shuō)明黃瓜產(chǎn)量并不會(huì)隨施氮量的增加而持續(xù)增長(zhǎng)，而是呈現(xiàn)先上升后下降的規(guī)律。這可能是因?yàn)檫^(guò)高或過(guò)低的氮肥輸入會(huì)導(dǎo)致黃瓜葉片光系統(tǒng)反應(yīng)中心受到損傷，光合能力減弱造成了產(chǎn)量降低［3］。另外，適度減氮還被證實(shí)能有效增加黃瓜硬度、增強(qiáng)口感、提高黃瓜可溶性蛋白質(zhì)和游離氨基酸的含量。施用適量的氮肥能有效增加葉綠素含量，增強(qiáng)放氧復(fù)合體（OEC）活性，促進(jìn)光合作用，充分發(fā)揮氮素的增產(chǎn)效果。

為了達(dá)到既減氮又能保證設(shè)施黃瓜高質(zhì)高產(chǎn)的目的，不少研究者還研究了用有機(jī)肥、微生物菌肥、菌渣、堆肥部分替代氮肥的施肥新模式。杜雷等［4］通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，研究測(cè)土配方、有機(jī)肥替代、有機(jī)小分子水溶肥水肥一體化3 種施肥模式對(duì)設(shè)施黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。研究結(jié)果顯示，各處理黃瓜的果長(zhǎng)和瓜徑差異不顯著，但3 種施肥模式均大大降低了化肥的投入量，有效提高了設(shè)施黃瓜品質(zhì)，增加了黃瓜對(duì)氮、磷、鉀的吸收。劉曉彤等［5］研究了減施氮肥與添加秸稈對(duì)設(shè)施黃瓜硝態(tài)氮流失的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，氮肥純養(yǎng)分用量275 kg/hm2（氮肥減施39%），配合添加玉米秸稈30.0 t/hm2，在降低土壤硝態(tài)氮累積和流失的同時(shí)能保持產(chǎn)量穩(wěn)定，既降低了農(nóng)田土壤面源污染風(fēng)險(xiǎn)，又降低了設(shè)施黃瓜的生產(chǎn)成本。

除了有機(jī)肥，微生物菌肥是一種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較多的新型肥料，其本身含有10余種有益生物菌，具有活化養(yǎng)分和提高養(yǎng)分利用率的特性，近年來(lái)多被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥減量研究和土壤改良。劉趙帆［6］以津旺605?1 黃瓜為試驗(yàn)對(duì)象，研究了微生物菌肥部分替代化肥對(duì)早春設(shè)施黃瓜品質(zhì)、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，微生物菌肥部分替代化肥可加深黃瓜表皮顏色，改善黃瓜口感，菌肥替代50%~70%化肥處理相較于常規(guī)化肥施肥，黃瓜可增產(chǎn)0.93%~11.92%；各菌肥替代比例處理黃瓜瓜條增大，果型更細(xì)長(zhǎng)，可食用部分比例增加，商品性更好。岳宏忠等［7］研究了微生物菌肥部分替代化肥對(duì)土壤細(xì)菌群落變化的影響。結(jié)果顯示，隨著微生物菌肥比例的增加，乳桿菌目、芽孢桿菌綱、鏈球菌科屬細(xì)菌的相對(duì)豐度呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì)，可見菌肥能通過(guò)提高土壤細(xì)菌多樣性改善微生物群落結(jié)構(gòu)，減輕化肥對(duì)土壤的不良影響進(jìn)而達(dá)到一定的增產(chǎn)提質(zhì)效果。

菌渣是食用菌生產(chǎn)后的廢棄物，含有大量菌絲殘?bào)w、纖維素、木質(zhì)素，及氨基酸、多糖等營(yíng)養(yǎng)元素，一般當(dāng)廢棄物作燃燒處理或丟棄，既浪費(fèi)了資源，又污染了環(huán)境。李建欣等［8］研究了菌渣對(duì)土壤微生物數(shù)量、土壤酶活性及黃瓜品質(zhì)和產(chǎn)量的影響。研究結(jié)果顯示，以菌渣作有機(jī)肥施用，土壤中的放線菌、真菌、可培養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量分別比對(duì)照組提高44.59%~90.54%、12.77%~29.79%、56.18%~112.70%，有效提升了設(shè)施黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。

腐植酸是一種天然高分子有機(jī)物，由植物殘?bào)w分解而成，經(jīng)微生物發(fā)酵形成植物肥料。腐植酸肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常被用于改良土壤結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)土壤pH值，具有增強(qiáng)作物抗性、提高化肥利用率等作用。李凱暢等［9］以津研7號(hào)黃瓜為材料，研究了腐植酸套餐肥對(duì)設(shè)施黃瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果顯示，在腐植酸套餐肥替代部分化肥模式下，黃瓜SPAD 值提高1.77%，增產(chǎn)11.06%，產(chǎn)投比提高5.41%，表明腐植酸套餐肥替代部分化肥對(duì)增強(qiáng)作物長(zhǎng)勢(shì)、提高黃瓜產(chǎn)量和質(zhì)量效果明顯。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的作物秸稈、雜草等有機(jī)廢物需大量人力清理或燃燒，不僅浪費(fèi)資源，還對(duì)環(huán)境造成一定污染。張凱歌等［10］研究了檸條堆肥（原料為檸條、玉米秸稈、羊糞）結(jié)合翻耕對(duì)設(shè)施黃瓜產(chǎn)量和土壤質(zhì)量協(xié)同影響的研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)雞糞相比，連續(xù)施用檸條堆肥明顯減緩了設(shè)施連作造成的土壤酸化和鹽漬化；結(jié)合翻耕，檸條堆肥施用多年后黃瓜的產(chǎn)量出現(xiàn)明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。該研究通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用，減少了檸條殘茬處理不當(dāng)造成的生態(tài)污染，是低成本肥替代傳統(tǒng)糞肥的新嘗試。郝樹芹等［11］研究了設(shè)施番茄秸稈還田對(duì)接茬黃瓜的影響。番茄秸稈還田后，還田處理黃瓜與未還田處理黃瓜在生長(zhǎng)初期無(wú)顯著差異，隨著還田時(shí)間的延長(zhǎng)，還田處理黃瓜的生長(zhǎng)勢(shì)更優(yōu)，其株高、莖粗均高于未還田處理?？梢娊斩掃€田對(duì)下茬黃瓜的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。

2 設(shè)施黃瓜的病蟲害防治技術(shù)研究

連作障礙是蔬菜設(shè)施栽培普遍存在的問(wèn)題，其根本原因主要是土壤中微生物區(qū)系和多樣性的失調(diào)。設(shè)施黃瓜由于生長(zhǎng)周期短，市場(chǎng)需求量大，連作障礙更嚴(yán)重，各種土傳病菌對(duì)下茬黃瓜的質(zhì)量和產(chǎn)量均有較大影響。蟲害則是另一個(gè)制約設(shè)施黃瓜高質(zhì)量發(fā)展的因素。目前設(shè)施蔬菜病蟲害的防治方法主要有化學(xué)防治、物理防治、生物防治等措施?；瘜W(xué)防治是目前最主要的病蟲害防治方法，防效較好，但存在病蟲易產(chǎn)生耐藥性、再生猖獗，及農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)增大、農(nóng)藥造成的環(huán)境污染等問(wèn)題。物理防治是一種使用簡(jiǎn)單工具和物理因素對(duì)病蟲進(jìn)行防治的輔助方式，常用措施有黃板誘殺、火焰消毒等。生物防治具有投入低、不污染環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品無(wú)農(nóng)藥殘留等特點(diǎn)，但受限于防治效果，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上還未普及。

2.1 病害防治

隨著我國(guó)設(shè)施黃瓜種植面積的不斷擴(kuò)大和種植年份的增加，土壤中的病菌不斷累積導(dǎo)致黃瓜病害頻發(fā)，甚至同時(shí)出現(xiàn)幾種病害，極大降低了設(shè)施黃瓜品質(zhì)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)施黃瓜的主要病害有黃瓜灰霉病、霜霉病、枯萎病、白粉病、炭疽病、黃瓜菌核病、黃瓜黑星病、細(xì)菌性角斑病等。黃瓜作為一種蔬果農(nóng)產(chǎn)品，可生食，其農(nóng)藥殘留問(wèn)題尤受關(guān)注。為了減少化學(xué)農(nóng)藥的使用和在黃瓜商品上的殘留，研究者正在探索一系列綠色安全的抗病技術(shù)。

灰霉病為設(shè)施黃瓜常見真菌性病害，其發(fā)生率高，危害面積大，可導(dǎo)致設(shè)施黃瓜減產(chǎn)20%~50%。目前灰霉病的防治措施主要以化學(xué)防治為主，結(jié)合輪作、施用有機(jī)肥、防風(fēng)、深翻土壤、清潔地塊等輔助手段，但用于灰霉病防治的藥劑如乙霉威·硫菌靈粉、腐霉利、甲基硫菌靈等不可避免地存在農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)。臭氧滅菌為一種物理防治病害手段，20世紀(jì)90年代被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。龍瑤［12］以黃瓜為試驗(yàn)對(duì)象，通過(guò)對(duì)黃瓜噴施臭氧水，研究了不同濃度臭氧水對(duì)黃瓜灰霉病和枯萎病的防治差異性和臭氧水對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，0.1~0.5 mg/kg 濃度的臭氧水對(duì)黃瓜枯萎病的防效為19.3%~55.7%、對(duì)灰霉病的防效為16.6%~40.6%；隨著噴施濃度的提高，防治效果明顯增加，且夏季的防治效果高于春季；同一濃度下，枯萎病比灰霉病的防治效果更好，但差異不顯著。除了物理防治方法，有研究表明添加生物菌肥以改良土壤和調(diào)節(jié)微生物菌群結(jié)構(gòu)也能促進(jìn)作物發(fā)育，防治土傳病害。崔繼榮等［13］利用枯草芽孢桿菌、棘孢木霉、膠凍樣類芽孢桿菌、淡紫擬青霉等4種具有協(xié)同作用的有益菌配制成復(fù)合微生物肥料，研究其對(duì)黃瓜枯萎病的防治效果。結(jié)果顯示，在復(fù)合微生物菌肥作用下，枯萎病的防治率達(dá)84.62%，黃瓜增產(chǎn)了28.43%。此外，研究發(fā)現(xiàn)設(shè)施黃瓜的發(fā)病動(dòng)態(tài)規(guī)律也能為黃瓜病害的防治助力增效。以白粉病為例，吳燕君等［14］通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)施黃瓜白粉病的田間流行動(dòng)態(tài)并建立預(yù)測(cè)模型，發(fā)現(xiàn)春黃瓜和秋黃瓜的發(fā)病高峰期為6月中旬和10月上旬，且該病的流行與氣候條件關(guān)系密切，建立的模型準(zhǔn)確度高達(dá)75分以上，擬合結(jié)果與實(shí)測(cè)值相符，已成功用于黃瓜白粉病的流行預(yù)測(cè)。

2.2 蟲害防治

農(nóng)業(yè)設(shè)施封閉性好，多年重復(fù)利用后設(shè)施內(nèi)連作障礙嚴(yán)重，蟲害易發(fā)。設(shè)施黃瓜的主要蟲害有美洲斑潛蠅、蚜蟲、白粉虱、薊馬、黃守瓜、根結(jié)線蟲病等?？赏ㄟ^(guò)培育無(wú)蟲苗、清潔地塊、深翻土壤、摘除老葉等農(nóng)業(yè)措施，高溫悶棚、黃板誘蟲等物理措施抑制蟲害的發(fā)生和蔓延。物理防治方法綠色無(wú)污染，但防治效果有限，常需聯(lián)合其他措施使用。生物防治方法為近年來(lái)受關(guān)注較多的一種新型防治措施，憑借其高效、安全的特點(diǎn)被越來(lái)越多地應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的病蟲害防治，部分蟲害已找到對(duì)應(yīng)的高效防治生物藥劑。

根結(jié)線蟲通過(guò)危害作物根須使作物發(fā)育受阻、植株枯死，危害嚴(yán)重的可造成作物減產(chǎn)30%~50%。李小艷等［15］以當(dāng)?shù)攸S瓜為試驗(yàn)材料，探究高溫悶棚、解淀粉酶芽孢桿菌B1619對(duì)設(shè)施黃瓜根線蟲病的防治效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，高溫悶棚、解淀粉酶芽孢桿菌B1619對(duì)根結(jié)線蟲均有防效，而兩者結(jié)合使用的效果最優(yōu)，防治率高達(dá)85.17%，采用傳統(tǒng)田間管理模式栽培設(shè)施黃瓜，黃瓜產(chǎn)量提高了18.58%~46.30%。該試驗(yàn)研究創(chuàng)建了“夏季高溫悶棚+生物藥劑”設(shè)施蔬菜無(wú)公害防治土傳蟲害的新模式。紅蜘蛛是設(shè)施黃瓜另一種頻發(fā)蟲害，蟲害發(fā)生后黃瓜葉片發(fā)育遲緩，葉面出現(xiàn)白色斑點(diǎn)，葉片皺縮，果實(shí)發(fā)育不良。馬巨明等［16］根據(jù)蟲情跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，釋放捕食螨可有效防治紅蜘蛛，且捕食螨釋放1~2月后防治效果最佳。應(yīng)用此生物防治措施，秋延遲黃瓜生產(chǎn)全季無(wú)需噴灑農(nóng)藥，既提高了設(shè)施黃瓜品質(zhì)，又實(shí)現(xiàn)了黃瓜生產(chǎn)綠色環(huán)保。

3 展望

近年來(lái)，隨著人們對(duì)食品安全的日益重視，消費(fèi)者對(duì)黃瓜的口感、外觀、食用安全、營(yíng)養(yǎng)都有了更高的要求，具有高產(chǎn)、綠色、營(yíng)養(yǎng)、美觀等特點(diǎn)的高品質(zhì)黃瓜成為蔬菜市場(chǎng)的寵兒，市場(chǎng)需求迫使設(shè)施黃瓜產(chǎn)業(yè)往高質(zhì)量方向發(fā)展，而不科學(xué)地施用肥料、噴施農(nóng)藥極大地制約了設(shè)施黃瓜的高質(zhì)量發(fā)展。堅(jiān)持高效、減量、綠色的施肥和用藥模式，以栽培管理、生物防治、物理防治為主進(jìn)行設(shè)施黃瓜病蟲害的綠色防控，是確保設(shè)施黃瓜綠色、安全生產(chǎn)的底線，也是推動(dòng)設(shè)施黃瓜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。