馬淑萍,李貴鋒,余立云
(1.利通區(qū)農(nóng)業(yè)執(zhí)法大隊(duì),寧夏 吳忠 751100;2.利通區(qū)郭家橋鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心,寧夏 吳忠 751100;3.利通區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,寧夏 吳忠 751100)
寧夏利通區(qū)光熱資源豐富,日照充足,具有發(fā)展日光溫室蔬菜生產(chǎn)的有利條件。日光溫室蔬菜常年種植面積1 600 hm2,但由于利通區(qū)深居內(nèi)陸,冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng),加之利通區(qū)日光溫室主要的生產(chǎn)季節(jié)在冬春二季,低溫、弱光、缺乏CO2等不利栽培條件造成植株逆境生長(zhǎng),效益低下。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)具有“四增、四減、三提高”的作用(增加地溫、氣溫、CO2濃度和有機(jī)質(zhì)含量;減少灌水次數(shù)、病蟲害發(fā)生頻度、化肥和農(nóng)藥使用量;提高產(chǎn)品品質(zhì)、產(chǎn)量及效益)。為了提高日光溫室綜合生產(chǎn)能力,近年來,利通區(qū)在秋冬茬、冬春一大茬番茄、辣椒等作物栽培生產(chǎn)上示范推廣秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù),產(chǎn)量和品質(zhì)明顯提高,經(jīng)濟(jì)效益顯著增加,現(xiàn)將此技術(shù)介紹如下。
蔬菜干物質(zhì)的90%~95%來自光合作用,光合作用的主要原料是CO2。大部分蔬菜作物正常生長(zhǎng)所需的CO2濃度在0.08%~0.14%,而冬春季日光溫室內(nèi)的CO2濃度通常只有0.03%左右,僅能滿足作物最低生長(zhǎng)需求。在日光溫室果菜生產(chǎn)中,由于棚室內(nèi)通風(fēng)換氣少,常造成CO2的缺乏,影響蔬菜的正常生長(zhǎng)。農(nóng)作物秸稈中含有大量的碳元素和氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,在腐熟過程中產(chǎn)生大量的CO2,同時(shí)產(chǎn)生作物生長(zhǎng)所需要的熱量、有機(jī)質(zhì)和無機(jī)養(yǎng)分。據(jù)有關(guān)資料,1 kg秸稈可轉(zhuǎn)化成1.1 kg CO2,以每667 m2用4 000 kg秸稈計(jì),可轉(zhuǎn)化成4 400 kg CO2,可顯著提升棚室內(nèi)CO2濃度。據(jù)試驗(yàn)觀測(cè),采用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)的溫室,CO2濃度達(dá)到0.12%,比常規(guī)栽培提高4倍,光合作用效率提高50%以上,可有效緩解日光溫室密閉環(huán)境下的“植物CO2光合饑餓現(xiàn)象”,蔬菜作物田間表現(xiàn)為節(jié)間粗短、葉色濃綠、葉片肥厚,植株長(zhǎng)勢(shì)健壯、開花坐果率提高,產(chǎn)量提高,品質(zhì)明顯提升。
溫度是蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的重要條件,溫度的變化直接影響蔬菜的根系生長(zhǎng)、植株發(fā)育和產(chǎn)量形成。番茄、黃瓜、辣椒等蔬菜作物生長(zhǎng)的適宜溫度一般為25~30 ℃;根系生長(zhǎng)的適宜溫度(地溫)一般為15~25 ℃,最低溫度為12~14 ℃。利通區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)主要的生產(chǎn)季節(jié)在冬春二季,此時(shí)棚室內(nèi)氣溫和地溫均較低,導(dǎo)致果菜類蔬菜長(zhǎng)勢(shì)不良,產(chǎn)量降低,效益下降。秸稈在腐熟過程中會(huì)放出大量的熱量,據(jù)有關(guān)資料,每千克作物秸稈可產(chǎn)生1.27×107J熱量,每667 m2按施入秸稈4 000 kg計(jì)算,能產(chǎn)生5.08×1010J熱量,對(duì)棚室內(nèi)氣溫和地溫都有明顯的促進(jìn)作用。據(jù)試驗(yàn)觀測(cè),2—4月采用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)的日光溫室比未采用此技術(shù)的日光溫室,氣溫平均升高1.8 ℃,15 cm土層地溫平均升高2.5 ℃,保證了蔬菜作物正常生長(zhǎng)所需溫度,早春茬可提前10~15 d定植,上市期提前7~15 d,收獲期延長(zhǎng)20~30 d,產(chǎn)量平均增長(zhǎng)30%以上。
土壤有機(jī)質(zhì)具有提供作物所需要的養(yǎng)分和提高養(yǎng)分的有效性、改善土壤的理化性狀、增強(qiáng)土壤的保肥性能和緩沖性能等重要作用。蔬菜生產(chǎn)需要有機(jī)質(zhì)豐富(4%~6%)、質(zhì)地砂黏適中、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)好、透氣的土壤。在日光溫室生產(chǎn)中,常年大量施入化肥和雞糞、豬糞等肥料,由于雞糞、豬糞等有機(jī)肥含木質(zhì)素、纖維素較少,對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的形成貢獻(xiàn)不大。同時(shí)化肥的大量施用易造成土壤板結(jié),理化性質(zhì)和有機(jī)質(zhì)含量下降。應(yīng)用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù),秸稈腐熟轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì),能夠促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成,增加土壤總孔隙和非毛細(xì)管孔隙,增強(qiáng)土壤的透氣性、通氣性和容水量,有效調(diào)節(jié)土壤中肥、氣、熱等因素協(xié)調(diào)狀況,改善土壤結(jié)構(gòu),使土壤耕層變得明顯疏松,土壤有機(jī)質(zhì)含量增加,保水、保肥性能提高。據(jù)試驗(yàn)觀測(cè),應(yīng)用玉米秸稈生產(chǎn)一茬后,土壤有機(jī)質(zhì)含量由9.05 g/kg提高到14.06 g/kg,pH由7.52降到6.89。
土壤pH影響著土壤中礦質(zhì)養(yǎng)分的活化和有效性,從而間接影響著植物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用。據(jù)報(bào)道,番茄、黃瓜等蔬菜作物適宜生長(zhǎng)的土壤pH一般為6~7,而利通區(qū)土壤大多為偏堿性土質(zhì),土壤pH在8左右,不利于蔬菜作物栽培生產(chǎn)。加之日光溫室常年覆蓋,缺少雨水淋洗、溫度較高,水分蒸發(fā)強(qiáng)烈,大量鹽分隨毛管水上升到地表,水分蒸發(fā)后,使鹽分積累在表層土壤,易引起土壤耕層鹽分的大量積累。有關(guān)研究表明,日光溫室耕層土壤鹽分含量是露地的11.8倍。同時(shí)在日光溫室生產(chǎn)中,施肥量偏大和連作等因素進(jìn)一步加重了土壤的次生鹽漬化。通常改良土壤鹽漬化的方法是灌水洗鹽和客土法,勞動(dòng)用工量大且不易操作,而應(yīng)用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù),操作簡(jiǎn)便,勞動(dòng)用工相對(duì)少,可以有效改善土壤次生鹽漬化發(fā)生程度。
在溫室內(nèi)南北向開溝,長(zhǎng)度與栽培畦等長(zhǎng),溝寬50 cm,深30 cm,溝與溝的中心距離為150 cm。
在開好的溝內(nèi)鋪滿干秸稈,厚度約為30 cm,將秸稈在溝的兩端各出槽10~15 cm,便于灌水、散熱、透氣。每667 m2日光溫室所用秸稈量約為4 000 kg。
秸稈鋪好踩實(shí)后,按照菌種與秸稈1∶400的質(zhì)量比撒入專用微生物菌種,每667 m2用量約10 kg。具體方法是當(dāng)秸稈填到半溝深時(shí)踏實(shí)找平,撒上1/3菌種,然后繼續(xù)填入秸稈,踏實(shí)找平,與地面相平時(shí)撒入剩余2/3菌種,同時(shí)每667 m2撒入8~10 kg尿素,以加速秸稈的腐解并培養(yǎng)出微生物。
將溝兩邊的土回填于秸稈上,覆土厚度不低于30 cm,整平。結(jié)合覆土,施入底肥,隨后澆水。
澆一次透水,以濕透秸稈為宜,隔3~4 d后,將壟面找平,秸稈上土層厚度保持30 cm左右,覆膜,打孔。
在壟上用12#鋼筋(一般長(zhǎng)80~100 cm,并在頂端焊接一個(gè)T型把)打3行孔,行距25~30 cm,孔距20 cm,孔深以穿透秸稈層為準(zhǔn)。
在秸稈經(jīng)過微生物腐解15 d后,定植番茄、辣椒等蔬菜作物。
近年來,秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)在利通區(qū)日光溫室秋冬茬、冬春一大茬番茄、辣椒等蔬菜作物生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用,有效緩解了日光溫室連作障礙,改善了冬季日光溫室亞低溫狀況,提升了蔬菜產(chǎn)品品質(zhì),提高了日光溫室綜合生產(chǎn)能力,有力地促進(jìn)了農(nóng)民增收。同時(shí)將作物秸稈還田變廢為寶,秸稈焚燒現(xiàn)象大幅減少,減輕了對(duì)環(huán)境的污染。截至2015年,利通區(qū)累計(jì)推廣秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)760 hm2,比常規(guī)栽培每667 m2平均增產(chǎn)1 807.21 kg,新增純收入3 325.77萬元,總經(jīng)濟(jì)效益2 080.01萬元。