蘇生平,錢曉晴,荀賢玉
(1.江蘇省東臺市東臺鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,江蘇鹽城 224299;2.揚(yáng)州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,江蘇揚(yáng)州 225008;3.東臺市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局耕保站,江蘇鹽城 224299)
江蘇省東臺市西瓜是江蘇省鹽城市、東臺市特產(chǎn),全國著名的農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志之一。早在800多年前的宋代就已有西瓜種植,東臺西瓜之所以聞名于世,得益于東臺帶有獨(dú)特的“夜潮性”和偏鹽堿的疏松土壤結(jié)構(gòu),沿海季風(fēng)性氣候條件和因采用瓜菜糧輪作形成的優(yōu)越的生態(tài)環(huán)境,東臺西瓜瓜瓤汁多爽口,細(xì)嫩鮮甜,瓜味豐滿,回味留香。
東臺地區(qū)新植大棚西瓜優(yōu)質(zhì)耕作層快速構(gòu)建是中國地理地名商標(biāo)東臺西瓜的關(guān)鍵技術(shù)之一。東臺西瓜利用江蘇北部沿海地區(qū)豐富的土地資源,采取一年一換茬的種植模式克服連作障礙,實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)高效栽培,并始終保持原生態(tài)的品牌效應(yīng)。經(jīng)大面積調(diào)查和多年小區(qū)試驗(yàn)總結(jié),東臺西瓜新植大棚西瓜優(yōu)質(zhì)耕作層快速構(gòu)建可概括以下幾個方面。
西瓜易感染的土傳病蟲害基數(shù)低。東臺西瓜新接茬的待種植園地前茬一般為水稻-小麥地,少數(shù)為青椒等其它蔬菜園地,但一般在近五年內(nèi)沒有種植過瓜類作物,因此西甜瓜易感染土傳病蟲害,譬如西瓜枯萎病、黃守瓜等,西瓜地藜、莧、凹頭莧等常見的草害很少。
土壤中養(yǎng)分相對平衡。經(jīng)過多年種植水稻-小麥或玉米-小麥等作物,結(jié)合持續(xù)秸稈還田和深耕改土,土壤中養(yǎng)分經(jīng)正常種植管理循環(huán)一般都能保持相對平衡,無缺素現(xiàn)象。園地土地相對平整,不存在明顯地勢高差。新植大棚一般都是在接茬前,先對擬種西瓜茬口的在田作物進(jìn)行實(shí)地考察,優(yōu)中選優(yōu),尤其是園地是否平整、交通是否方便、灌溉排水是否兩便,土壤是否肥沃,是否有鹽堿都會認(rèn)真考查(具體看前茬有無缺棵,土表有無鹽藻等低等指示植物或鹽硝結(jié)晶以及是否存在積水或降漬不暢)。園地一般選擇在蘇北沿海等中低產(chǎn)田改造墾區(qū)(或其他類似地方),雖成土?xí)r間不長,但經(jīng)過多年種植改良,具有一定肥力結(jié)構(gòu)的土壤耕作層。
理化性質(zhì)相對較差
東臺沿海墾區(qū)成土?xí)r間短(大概只有50~800年的歷史),自然耕作層厚2~5 cm,盡管經(jīng)過多年開墾、種植綠肥和實(shí)施糧(玉米、水稻)-糧(小麥)連作等種植方式,或形成了與下伏層區(qū)分明顯的剖面結(jié)構(gòu),但土表耕作層一般只有10~15 cm,其耕作層團(tuán)粒結(jié)構(gòu)及孔隙度所占比例小容易板結(jié),且地下水礦化度高,表層土壤水分物理性質(zhì)和速效養(yǎng)分含量的季節(jié)性變化較大,典型的“冷、板、瘦”(圖1)。即土壤土體中水分含量高,通氣不暢,耕作層水氣不協(xié)調(diào),比熱大,早春溫度低,栽后遇到連續(xù)陰雨天氣往往出現(xiàn)長期僵苗滯長,甚至死苗;而伸蔓期后又易水發(fā)旺長跑藤,不容易坐瓜。如西瓜后期處于梅雨季節(jié),往往受客水高水位影響,或因過度灌溉其土壤水分容易長期處于飽和狀態(tài),根系周圍氧氣減少,導(dǎo)致根系發(fā)黃、發(fā)褐,瓜果水分積累過多,糖分下降,甚至出現(xiàn)“脫水”(即“紫瓤”或“水晶瓜”,發(fā)生幾率一般鹽堿地>黏性土>壤土>沙壤土>沙土)。
圖1 在沿海地區(qū)連片新植大棚考察
土層質(zhì)量差
新植大棚前茬長期種植糧食作物,而且均采用免耕直播的方式種植,因此新植大棚土壤耕作層土層單薄,根際土壤供肥能力和強(qiáng)度相對不足。耕作層及土壤微生物菌系統(tǒng)雖適應(yīng)糧食作物生產(chǎn)環(huán)境,但根際耕作層提供的速效氮磷鉀等養(yǎng)分含量偏低,然原種植的作物因產(chǎn)量低所需要的養(yǎng)分供求量和強(qiáng)度也不大,其土壤環(huán)境滿足現(xiàn)有生產(chǎn)能力需求。
與稻麥作物不同,大棚西瓜根系分布淺且密集,須根發(fā)達(dá),其根莖輸導(dǎo)組織并無水稻那樣的輸氧系統(tǒng),西瓜要求新植大棚土壤結(jié)構(gòu)土層深厚(一般要求達(dá)到20~30 cm),需透氣性好,不板結(jié)。然當(dāng)原來種植稻麥的土壤栽培大棚西瓜時,原先形成的較淺和較堅硬的犁底層一般不能滿足大棚西瓜根系生長和分布需要,表現(xiàn)為耕作層基礎(chǔ)供肥能力與供肥強(qiáng)度相對不足,且原有的耕作層土壤及土壤微生物菌系統(tǒng)已不能適應(yīng)新的栽培,容易因水肥集中而旺長和因受淹傷苗及后期供肥不足而脫力早衰[1]。
生態(tài)系統(tǒng)變化較大
新植大棚園地生態(tài)系統(tǒng)改變較大,原有的潛在病蟲草害會產(chǎn)生替代影響,經(jīng)常顯現(xiàn)潛在的藥害和次生鹽堿地危害。這主要是前后茬口種植模式不同,對農(nóng)藥尤其是除草劑選擇要求不同;新植大棚經(jīng)深耕打破了原有犁底層,接通了高礦度地下水與表土的毛管聯(lián)系,加之長期保持塑料薄膜覆蓋,下面的鹽分不斷向上走,上面無雨水或灌溉水沖洗,而迅速形成鹽分表聚;長期露地栽培條件下的生態(tài)系統(tǒng),轉(zhuǎn)換成設(shè)施保護(hù)下高溫高濕栽培,病蟲草害及根際微生物因選擇性生存需要而滋生了新的適應(yīng)類型。
該質(zhì)量評價體系首先明確東臺西瓜新植大棚優(yōu)質(zhì)耕作層技術(shù)指標(biāo),也就是好田的特征,根據(jù)多年種植戶和高品質(zhì)西瓜生產(chǎn)實(shí)踐概括,主要有五條:即耕作層深厚,具備強(qiáng)有力的保肥供肥能力;有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀含量高,一栽就長,不旺長不早衰;團(tuán)粒結(jié)構(gòu)比例適當(dāng),黏性和保水持水能力適中,具有“夜潮”性;營養(yǎng)豐富,不缺素;土傳瓜類病蟲草害少,鹽堿及農(nóng)藥殘留基數(shù)低等[4]。其次,建立“五位一體”新植大棚園地優(yōu)質(zhì)耕作層質(zhì)量評價辦法,即一是“查”,查擬租園地位置,種植歷史及周邊環(huán)境;二是“看”,看前茬在田作物長勢長相,看擬租園地耕層土壤剖面,看鹽堿塘分布及前茬植株病死情況;三是“測”,委托測耕層土壤有機(jī)質(zhì)、鹽堿度及土壤養(yǎng)分含量,測在田作物產(chǎn)量水平;四是“議”,即邀請新植園地原管理者、擬安排的種植能手代表及相關(guān)專家評議擬租地等級通報新地情況聽取改造建議;五是“定”,定標(biāo)準(zhǔn),定措施,分類編制確定新植大棚種植與耕層改良方案(圖2)。
針對新植園地,即原一般糧田耕作層存在的“冷板瘦”等問題,參照張佳寶院士提出的“以添加天然MT有機(jī)碳源組合材料替代有機(jī)質(zhì)長期培育過程,以添加激發(fā)劑激活土壤生物系統(tǒng)快速循環(huán),以材料換時間,使冗長培育簡化為一次性工程化作業(yè)?!盵1]即激發(fā)式快速提升土壤有機(jī)質(zhì)做法,圍繞新植大棚園地優(yōu)質(zhì)耕作層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)用“選、消、添、耕、悶”五字方針,通過有序措施促成一般糧田向優(yōu)質(zhì)設(shè)施園藝產(chǎn)地轉(zhuǎn)化。一是“選”,首先選租完全符合要求的大型農(nóng)場的農(nóng)地,其次選租基本符合要求的一般農(nóng)場整塊農(nóng)地,其三選租相對符合標(biāo)準(zhǔn)的一般農(nóng)戶碎散農(nóng)地。二是“消”,即降解消除水漬、鹽斑、病塘等影響新植大棚西甜瓜優(yōu)質(zhì)耕作層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換技術(shù)障礙;三是“添”,即以有機(jī)肥撤肥機(jī)或深施機(jī)向新植大棚西甜瓜耕作層添加商品有機(jī)肥和生物菌肥;四是“耕”,實(shí)施深耕和上下土層交換,實(shí)施旋耕攪拌,將商品有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥和生物菌肥均勻分布到目標(biāo)耕作層中,為構(gòu)建優(yōu)質(zhì)團(tuán)聚體和優(yōu)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)創(chuàng)造條件;五是“悶”,即加水加秸稈(作為生物發(fā)酵底料)覆蓋農(nóng)膜悶棚,催化生物工程反應(yīng),促進(jìn)商品有機(jī)肥中高分子有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化和新型微生物環(huán)境形成,促成新植大棚西甜瓜耕作層結(jié)構(gòu)優(yōu)化[5]。
針對深耕補(bǔ)肥細(xì)耙作業(yè)構(gòu)建優(yōu)質(zhì)耕作層可能出現(xiàn)的不足,實(shí)施適度的應(yīng)對措施非常重要。具體辦法是“三勤二補(bǔ)”,所謂“三勤”,即勤調(diào)研(承包前后走訪調(diào)研)、勤觀察、勤診斷(包棚農(nóng)工、種植能手和瓜場技術(shù)負(fù)責(zé)人集體診斷),通過“三勤”判斷西瓜長勢長相及擬要采取的補(bǔ)拙對策?!岸a(bǔ)”即膜下滴灌補(bǔ)肥和葉面噴施補(bǔ)肥。東臺西瓜新植大棚土壤基礎(chǔ)肥力都是未知的,其改造效果可能在生產(chǎn)難以及時評價,以觀察新植大棚西甜瓜苗情及長勢長相為基礎(chǔ),對因新植大棚耕作層供肥能力出現(xiàn)的偏差,實(shí)施膜下滴灌或根外噴肥補(bǔ)充進(jìn)行矯正,作為耕作層轉(zhuǎn)化升級技術(shù)的補(bǔ)充。由于田間肥力不均和中微肥偏低現(xiàn)象,加之氣候及水肥運(yùn)籌缺陷,西瓜坐果前后有時出現(xiàn)缺素癥,或個別瓜行大小苗分布不勻,采取葉面噴施定向補(bǔ)肥,具有補(bǔ)肥快、用肥省、經(jīng)濟(jì)高效等特點(diǎn)(圖3)。
圖3 新植大棚施全元復(fù)合肥
東臺西瓜新植大棚優(yōu)質(zhì)耕作層輕簡快速構(gòu)建要明晰高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)理想良田特征及選擇方向。高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)理想良田是具有有機(jī)質(zhì)含量高、供肥保肥強(qiáng)和比較優(yōu)質(zhì)的耕作層;地勢較好,灌溉運(yùn)輸方便;路電通訊設(shè)施配套齊全,周邊生態(tài)和社會環(huán)境良好,農(nóng)資勞務(wù)等社會化服務(wù)到位。這樣的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)理想良田尋租方向,首選應(yīng)從國有大型農(nóng)場中選擇、各級農(nóng)業(yè)科技園區(qū)、各類新型家庭農(nóng)場以及位置等條件較好的一般散戶農(nóng)田中選擇。以大中型農(nóng)場高產(chǎn)農(nóng)田為首選,這樣的待用農(nóng)田其秸稈還田至少在20年以上,灌溉沼液至少在5年以上,租金比普通農(nóng)戶農(nóng)田要貴1.5~2倍,其耕作層深厚,有機(jī)質(zhì)含量高,可直接利用;選用普通的家庭農(nóng)場農(nóng)田,其秸稈還田至少在6~10年,雖沒有灌溉過沼液,但經(jīng)近幾年改良,稻麥兩茬產(chǎn)量在1 t以上,這類田塊只要沒有明顯的鹽堿,其耕作層剖面草質(zhì)較多,厚度一般在20 cm左右,作為一般新植瓜地需進(jìn)一步改良,可以出價高一點(diǎn);租種一般的一家一戶連片種植稻麥兩茬糧田,雖肥力不夠均衡,但連續(xù)種植稻麥也有五年以上,且也是連年秸稈全量還田,其剖面耕作層較淺,有的甚至前茬秸稈沒有爛盡,經(jīng)走訪其稻麥兩茬產(chǎn)量也在1 t左右,且改造后能做到灌溉排水兩便,這類田塊只能作為新植瓜地三等田,也是可以接收的,但需提前進(jìn)行2~3個月改良。
構(gòu)建新植大棚優(yōu)質(zhì)耕作層需掌握地情,實(shí)施“三策”消除高產(chǎn)隱患:一是提前深入目標(biāo)田源調(diào)查待用新植大棚園地的耕層理化性狀。通過實(shí)地踏田查看在田前茬長勢長相,探測土壤耕層剖面,了解近年生產(chǎn)農(nóng)情、取樣送檢和相關(guān)專家研討,盡量掌握詳盡種植資料,并為選租到具有優(yōu)質(zhì)耕作層的好田,為編制新植大棚優(yōu)質(zhì)耕作層輕簡快速構(gòu)建技術(shù)方案做好準(zhǔn)備。二是排除災(zāi)害性隱患。首先是連作障礙,挖取新植園地土壤剖面,從中尋找上茬西瓜枯蔓遺留,分析其腐爛程度是否合理;其次是除草劑農(nóng)藥殘留,調(diào)查田間雜草草相分布,分析其雜草稻種籽及常見雜草分布是否合理;最后觀察是否存在水源等外源污染侵害。三是在原有基礎(chǔ)上“取利去害”。對于常見鹽堿塘等問題,在前茬收獲后提前介入,組織專業(yè)隊(duì)伍,采取標(biāo)明位置,挖去病灶(鹽堿塘中的病土),局部改造排水溝系腸梗阻,編制田間高差、地力平衡、清潔水源替代方案等。
構(gòu)建新植大棚優(yōu)質(zhì)耕作層需要精準(zhǔn)添加商品有機(jī)肥和生物菌肥,實(shí)施肥力量化指標(biāo)的轉(zhuǎn)化作業(yè)。對于第一類高產(chǎn)新植大棚西瓜田,這類田塊耕作層一般在30 cm以上,有機(jī)質(zhì)在2%~3%,其速效氮比一般農(nóng)田高出40%以上,速效鉀含量比一般農(nóng)田高出70%~100%以上,速效磷含量比一般農(nóng)田高出50%~60%,通氣性好,保水保肥性強(qiáng),接手后,只需適度耕翻,并畝施45%硫酸鉀三元復(fù)合肥50 kg作底肥就可直接使用。
對于第二類田塊,其耕作層一般在20 cm左右,有機(jī)質(zhì)在1.5%~2%,氮磷鉀養(yǎng)分比較充足,但與優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培要求相比,需進(jìn)一步改造。這種田接手后至少提前一個月,施用“親土一號”等全元生物有機(jī)肥50~80 kg/667 m2和土壤調(diào)理劑5~10 kg/667 m2或蚯蚓糞1~2 t/667 m2,其中一半在接田深耕時(秸稈全量還田)隨秸稈耕翻入土,另一半在做畦時施于瓜行下方,底肥施下后將瓜畦做成兩個公路狀小畦并用滴灌澆足底水。對于第三類田塊,由于是由碎片化零星田塊組成,需要踏田調(diào)查,最好取樣檢測分析耕作層理化性狀,然后采取填優(yōu)補(bǔ)劣。一般至少施用商品有機(jī)肥800~1000 kg/667 m2,分全層底施和瓜行下條施。
構(gòu)建新植大棚優(yōu)質(zhì)耕作層徐金星“四步改良”:一是分層平整新植園地,即剝離原始表土,肖高平低,客土填塘;二是表(土)下帶肥(預(yù)備使用的商品有機(jī)肥和生物菌肥)深耕;三是采取推土機(jī)恢復(fù)表土;四是細(xì)耙開溝成畦。
對于第一類其無需實(shí)施耕作層焐土工程轉(zhuǎn)換。對于第二類新植園地,覆蓋地膜加上雙大棚及中小棚(注意地膜下土壤保持濕度在80%以上,溫度保持在20℃以上),做畦及大棚建造均應(yīng)在確保深耕作業(yè)一個月后進(jìn)行,瓜苗定植應(yīng)在大棚封閉后一個月后開始。
對于第三類散碎新植園地,一般宜春栽晚瓜,新田接手后田等苗時間較長,可在上茬秋熟收獲后接手,或就勢建園,或采用激光整平機(jī)整平,選擇采用富含有機(jī)質(zhì)的商品有機(jī)肥,結(jié)合上茬全量秸稈(粉碎后),將商品有機(jī)肥(如有蚯蚓糞肥更好)采用機(jī)械滿田撒施后深耕入土,上水淹灌,平鋪地膜堆悶一個月以上,灌水晾干后做畦;次年開春有條件的可采用深松機(jī)進(jìn)行深松作業(yè),一周后再搭棚做畦,瓜行下條施45%硫酸鉀三元復(fù)合肥20~30 kg/667 m2和“親土一號”等生物菌肥5~10 kg/667 m2(或5~10 L/667 m2)。覆土拉上滴灌蓋地膜,加上雙大棚及中小棚,一般宜種植晚春單大棚西瓜為好。
首先通過“三勤”實(shí)行看苗診斷確定追肥補(bǔ)拙方案。追肥補(bǔ)拙第一是針對新建立的園地耕作層因可能出現(xiàn)的供肥強(qiáng)度和供肥水平欠佳苗情長勢不好,采取必要的栽培措施,實(shí)施勤觀察勤診斷,積極采取膜下滴灌實(shí)施補(bǔ)肥,西瓜膨大后期如雨水多,墑情過大,則應(yīng)采取葉面噴施的辦法補(bǔ)充西瓜膨大肥料,促高產(chǎn)防水浸瓜。如對于可能出現(xiàn)裂果的則在座瓜后采用“鈣寶”等結(jié)合防病治蟲葉面噴施,每間隔7~10天1次,視苗情連噴二次;第二是葉面噴施追肥補(bǔ)拙。即對于可能出現(xiàn)的生長點(diǎn)滯長和瓜蔓縱裂等缺硼癥狀,可采用“速樂硼”等結(jié)合防病治蟲葉面噴施,每間隔7~10天1次,視苗情連噴1~2次;對于西瓜坐果至六成熟,瓜蔓長勢偏弱,則可采用蕓苔素內(nèi)脂類葉面肥每間隔5~7天1次,視苗情連噴2~3次(圖4)。
圖4 試驗(yàn)取樣檢測
經(jīng)過多年努力,東臺西瓜新植大棚優(yōu)質(zhì)耕作層輕簡快速構(gòu)建取得了初步效果,以江蘇省東臺為例,據(jù)東臺市耕保站初步統(tǒng)計,新植大棚耕作層實(shí)現(xiàn)快速構(gòu)建的備用耕地已達(dá)28.73萬畝(1.92萬hm2),占該地區(qū)總耕地面積的18%左右。其中增產(chǎn)50%,年產(chǎn)值穩(wěn)定在1.6萬元以上的上等田在2.15萬畝(0.14萬 hm2)左右;增產(chǎn)30%,在年產(chǎn)值穩(wěn)定在0.9~1.2萬元的二等田,面積在16.83萬畝(1.12萬hm2)左右;增產(chǎn)15%,年產(chǎn)值在在0.7萬元以上三等田9.75萬畝(0.65萬 hm2)以上。