方彩霞,吳步梅,張文利,王國宇,史永梅,張婷婷
(蘭州市農(nóng)業(yè)科技研究推廣中心,甘肅 730010)
甘肅省蘭州市屬溫帶大陸性氣候,春季干旱,夏季炎熱,秋季涼爽,冬季寒冷干燥,年平均氣溫6.6℃,1月平均氣溫-7.9℃,年日照時數(shù)2562.5小時,無霜期100~140天,適宜發(fā)展日光溫室果蔬生產(chǎn)。該地區(qū)12月至翌年2月平均氣溫低,日照時數(shù)、太陽輻射總量不足,日光溫室果蔬生產(chǎn)存在棚室夜溫低、濕度大,空間密閉,CO2虧缺,連作障礙問題突出,病害發(fā)生嚴重,產(chǎn)量和質量下降等問題。
為解決以上技術難題,農(nóng)技人員積極在蘭州市榆中縣甘草店鎮(zhèn)蔡家溝村開展日光溫室果蔬秸稈生物反應堆技術應用示范。此技術把生物菌劑和農(nóng)作物秸稈充分施入土壤后,可快速形成高效有益活體菌群。有益菌群分解秸稈過程中,產(chǎn)生大量的熱量、CO2、各種微量元素和腐殖質,提高了地溫,提高了作物的光合效率,改良了土壤,改善了作物的生長環(huán)境,充分改變設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的連作障礙、土壤污染、地溫偏低、CO2虧缺等問題,為設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了有力的技術保障,是設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全的一項新技術?,F(xiàn)將該技術在日光溫室草莓促成栽培上的應用效果及技術要點總結如下。
宜選擇花芽分化早,休眠期淺,打破休眠容易,植株不經(jīng)過低溫處理可正常生長發(fā)育,耐低溫弱光、高濕,連續(xù)結果能力強,鮮食口味好的早熟優(yōu)良品種進行定植。
適宜日光溫室生產(chǎn)的草莓品種主要有貴妃、紅顏、隋珠、妙香7號、章姬、東方小白等。
蘭州市草莓日光溫室生產(chǎn)以冬春一大茬栽培模式為主。
日光溫室在7—8月高溫季節(jié)休茬期,利用太陽光的強光照和長日照,將整棟溫室裸露于太陽光下進行暴曬,利用太陽紫外線達到殺菌消毒的目的。
定植前1周對溫室熏蒸消毒,每畝用硫磺粉2千克加鋸末拌1千克敵敵畏密閉熏蒸。對于鋼骨架溫室,采用高溫悶棚的方法進行溫室消毒。
秸稈生物反應堆應用形式分內置式、外置式、內外結合式。生產(chǎn)實踐中多采用內置式,以內外結合式最佳。內置式秸稈生物反應堆,投資較少,可有效提高土壤溫度,改善植株根際環(huán)境,但作物生長中后期CO2的供給量逐漸減少。根據(jù)挖溝位置,內置式秸稈生物反應堆又分為行下內置式和行間內置式。外置式秸稈生物反應堆,可隨時揭膜添加秸稈和菌種,保證CO2的供給量,但建造貯氣池、購買交換機等一次性投資較大。
(1)行下內置式秸稈生物反應堆。①挖發(fā)酵溝。行下內置式在作物種植行下挖一條寬50厘米、深30厘米、與棚內種植行長度相等的溝,壟與壟之間的距離為120厘米。一般在定植前1個月開始挖溝建立秸稈反應堆,溫室草莓冬春茬生產(chǎn)一般在8月上旬建立秸稈反應堆。②填鋪發(fā)酵料。在溝內添加作物秸稈(玉米秸、麥秸、豆秸等),厚度30厘米左右,鋪勻踏實,秸稈與溝沿相平,溝兩頭露出10~15厘米秸稈茬,便于灌水和通氣。一般每畝棚室使用玉米秸稈5000千克左右。為防止菌系繁殖早期與草莓爭肥,在秸稈上每畝施農(nóng)家肥1000千克。③拌菌種,撒菌種。按菌劑∶麥麩∶水為1∶20∶20的比例混合拌勻后,堆積3~4小時后撒接到反應堆的秸稈上,并用鐵鍬輕拍秸稈,使菌種與溝內秸稈均勻接觸。菌種如當天用不完,應攤放于室內或陰暗處,第2天繼續(xù)使用,3天內必須用完。一般每畝菌種用量8~10千克。④回填種植土,撒疫苗。植物疫苗使用前按疫苗∶麥麩∶餅肥∶水為1∶20∶50∶60的比例混合拌勻,堆積起來,厚度30~40厘米,用直徑4厘米木棍打孔,每平方米打6~8個孔,加蓋遮陰物發(fā)酵2~3天,翻堆1次,再發(fā)酵2~3天,然后攤放于室內或陰暗處,厚度8~10厘米,放置3~4天即可使用。秸稈必須踏實后才能覆土,回填種植土時,分2次進行,第1次填土厚10厘米時,將處理好的疫苗均勻撒在壟上,撒完后進行第2次覆土,2次覆土厚度共計25厘米。疫苗畝用量為4~5千克。⑤打孔。用尖木棍在壟上向下打孔,打孔時應穿透秸稈層,孔徑3~4厘米,孔距20厘米。秸稈發(fā)酵采用的菌種為好氣性復合菌種,打孔必須在埋入秸稈后7天內進行,否則容易造成地下菌種缺氧死亡。⑥合理定植。采用秸稈生物反應堆技術后,植株生長更加茂盛,定植密度應比常規(guī)種植降低10%左右。冬春一大茬生產(chǎn),草莓定植期一般在8月底9月初,畝定植密度5000株左右。⑦注意事項。第一要做到“三足”:秸稈用量要足,菌種用量要足,第1次澆水要足。第二不能同時使用土壤殺菌劑。由于秸稈發(fā)酵菌種本身屬于活性菌,對殺菌劑十分敏感,因此不能在使用秸稈生物反應堆技術的同時使用土壤殺菌劑。第三每次澆水后必須重新打孔,位置與上次錯開。第四防止生長前期徒長。發(fā)酵初期地溫短時間可能會偏高,導致植株徒長。管理中應加大棚室放風量,降低棚內溫度,坐果前盡量不澆水或少澆水。
(2)行間內置式秸稈生物反應堆。行間內置式在2個栽培壟之間挖溝槽,槽溝深20~25厘米、寬40厘米左右。溝內填鋪秸稈并踏實,厚度30厘米,溝兩頭露出10~15厘米秸稈茬,再按每溝所需菌種量把菌種均勻撒在秸稈上,用鐵锨輕拍,并將所起土全部回填于秸稈上。在行間澆小水濕潤秸稈,行間內置式秸稈生物反應堆只澆這一次小水,以后澆水在栽培行(小行)進行,靠滲透為行間秸稈提供水分。3~4天后(蓋膜)打孔,每30厘米打1行、20厘米打1個孔,孔深以穿透秸稈層為準。
(1)建造貯氣池。在棚室內靠近門口的一側挖貯氣池,距山墻和前沿各留60厘米,距后墻1.5~2.0米,長4.5~5.5米,寬1.2米,深90厘米,南北方向。用單磚鋪砌,水泥抹面。底部中間向棚一方挖一個低于溝底10厘米、高50厘米、寬50厘米、長100厘米向外延伸的通氣道,氣道末端建造一個底部內徑尺寸為50厘米×50厘米,并高出地面20厘米、上口徑為45厘米的圓形交換機底座。貯氣池上部每隔1米東西向放1根木棍或水泥桿作橫梁,從兩頭南北向拉4道固定鐵絲。
(2)填料與接種。貯氣池上面鋪放秸稈堆,分3層堆放,每層鋪放厚度40~50厘米,每層都撒1層菌種。一般一座溫室用干秸稈1500千克、菌種3千克。接種完畢后,用水淋濕秸稈,用水量以濕透秸稈為準。接著用尖木棍自上向下打孔,孔深以穿透秸稈層為宜,孔距40厘米。當一系列的工作完成后,還需安裝交換機和輸送CO2的微孔輸送帶,蓋膜保濕,開機通氧抽氣5小時,第2天就有CO2產(chǎn)生。注意蓋膜不可過嚴,四周要留出10厘米高,以利于通氣。
(3)發(fā)酵堆管理。①供氣。每天8:00開機,日落前關機。苗期6小時,開花期8小時,結果期10小時,在O2-CO2交換機的驅動下,通過輸送帶將發(fā)酵堆產(chǎn)生的大量CO2、熱量等輸送到大棚的各個部位。②定期補水通孔。秋末冬初和早春7~8天補水1次,嚴冬季節(jié)10~12天補水1次,用水量以充分濕透秸稈為準。每次補水后要在發(fā)酵堆頂部往貯氣池里打孔,以增加氧氣加速秸稈發(fā)酵。③補料。發(fā)酵堆一般使用50~60天,秸稈消耗在60%以上時,要及時補充秸稈,一次補充秸稈1000千克、菌種2千克,澆水濕透后,打孔通氣,然后蓋膜保濕。④浸出液的科學利用。發(fā)酵堆浸出液中含有大量的有機營養(yǎng)物質、礦質元素、有益微生物,既能增加植物的營養(yǎng),又可起到防治病害的效果,既可灌根又可噴施葉片。灌根可結合澆水沖施,每溝15~25千克即可。浸出液過濾后按1∶3兌水噴施植株葉片和生長點。
在棚室內,同時采用內置式和外置式的秸稈生物反應堆的應用方式。
草莓壯苗一般具4~6片以上展開葉,新莖粗度1.0~1.5厘米,根系發(fā)達,葉柄粗,葉色深,苗大小一致,無病蟲害。一般采用假植苗的方法培育。蘭州地區(qū)一般在8月底9月初,按株距20厘米在壟面上進行雙行三角形定植,定植時草莓弓背方向朝壟溝,便于管理。定植孔四周的地膜要用土壓實,避免以后地下熱量從定植孔噴至草莓底部葉片,造成葉片焦枯。定植后,在溝內澆1次大水,水面高度達壟高的3/4,水量以充分濕透秸稈為宜。
當外界最低溫度在15℃左右,及時扣棚,防止進入休眠。蘭州地區(qū)一般在10月20日左右扣棚,當夜間溫室內溫度下降到12℃左右時,及時覆蓋草簾。
扣棚后7~10天,白天應盡量保持30℃以上較高溫度,防止植株進入休眠,植株現(xiàn)蕾后溫度逐步下降至25℃。植株生長期,白天溫度保持26~30℃,夜間保持12~15℃;開花結果后,白天溫度保持20~25℃,夜間不能低于8℃;果實采收期,白天溫度保持18~20℃,夜間不能低于8℃。草莓現(xiàn)蕾后的整個開花結果期應保持較低的濕度。
為保證坐果可用蜜蜂輔助授粉。蜜蜂在開花前5~6天放入溫室,放蜂量以每畝放1箱蜂。
用此項技術只澆1次大水即可,澆水不可過多。在第1次澆大水濕透秸稈的情況下,以后澆水方式用膜下滴灌或暗溝灌溉,灌水溫度要求15℃以上。保溫開始后、現(xiàn)蕾前灌水1次,以后每20~30天灌水1次,追肥結合灌水進行,整個生育期灌水6次。
草莓定植恢復生長后,要及時摘除老葉、病葉、枯葉,生長期及時適當摘除過多的側芽和匍匐莖,每個植株保留6~7片葉。
漿果有70%著色即可采收,采收時帶果柄。
通過秸稈發(fā)酵產(chǎn)生的熱量可使20厘米平均地溫提高2~4℃。全年最寒冷時段(1月至2月末),能提高溫室氣溫0.8~3.0℃,平均提高2.3℃;提高地溫0.9~4.0℃,平均2.75℃,有效解決了冬季大棚內溫度過低的問題。
冬春寒冷季節(jié)棚室內CO2濃度可提高1.5~3.7倍。
應用秸稈生物反應堆技術后,秸稈在發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量的有益菌株,使植株生長健壯,草莓味道濃郁,口味、品質改善,光澤度高。
應用秸稈生物反應堆技術可使草莓提早上市10~15天,平均畝產(chǎn)達2300千克,畝增產(chǎn)345千克,增產(chǎn)率15%左右。同時,草莓提早上市,果實品質提高,化肥和農(nóng)藥使用量減少,每千克售價可增加20.0元,每畝可增加產(chǎn)值6900元。
秸稈腐解后生成的有機質可使土壤有機質含量提高4%,活化了土壤中的微生物,土壤結構和生態(tài)系統(tǒng)明顯改善,為根系生長創(chuàng)造了優(yōu)良的環(huán)境。此項技術利用秸稈代替化肥,植物疫苗代替農(nóng)藥,讓傳統(tǒng)種植農(nóng)戶擺脫了對化肥和農(nóng)藥的依賴。同時,秸稈反應堆科學消耗作物秸稈,能夠有效地解決焚燒秸稈造成的環(huán)境污染。