卞曉春 吳春芳
摘要:蠶豆是我國部分地區(qū)冬季主要農(nóng)作物,傳統(tǒng)栽培條件下蠶豆產(chǎn)量低、效益低。本文介紹了蠶豆品種、高效栽培技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)等方面研究進(jìn)展,通過構(gòu)建蠶豆產(chǎn)業(yè)鏈以促進(jìn)蠶豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:蠶豆;高效栽培;產(chǎn)業(yè)鏈
隨著市場經(jīng)濟(jì)體系的逐步建立,農(nóng)產(chǎn)品市場的不斷開放,種植結(jié)構(gòu)正發(fā)生著前所未有的調(diào)整。以市場為導(dǎo)向,以效益為中心,以科技為依托,正成為種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要基礎(chǔ)。豆類蔬菜作物以其品種多樣化,投入較少,相對效益比較穩(wěn)定,富含蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高,消費(fèi)市場較大,容易形成“綠色產(chǎn)品”和“有機(jī)食品”,從而在結(jié)構(gòu)調(diào)整中贏得了較大份額。蠶豆?fàn)I養(yǎng)豐富,蛋白質(zhì)含量30%左右,是僅次于大豆的一種豆科植物蛋白資源。
目前,以鮮食蠶豌豆、鮮食玉米、鮮食大豆、鮮食花生為代表的“四青”作物,已發(fā)展成為南通市年產(chǎn)值超20億元的7個農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,2008年江蘇省把“四青”作物列入全省16項(xiàng)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,并作為蘇中地區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的特色產(chǎn)業(yè)。
對鮮食蠶豆來說,在生產(chǎn)上需要解決一個高產(chǎn)高效的問題,這樣在與同類冬季栽培作物的競爭中才有一定的優(yōu)勢,加之豆科作物的根瘤菌固氮,在做好低碳環(huán)保生產(chǎn)的同時,來提高豆類作物的綜合效益。因而,我所開展了以優(yōu)質(zhì)為目標(biāo)的鮮食蠶豆新品種選育研究,并研究推廣與之配套的設(shè)施栽培技術(shù)。
目前國外對蠶豆設(shè)施栽培研究較少,國內(nèi)也是起步階段。為加快蠶豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展,研成了育種、栽培、加工、銷售產(chǎn)業(yè)鏈(圖1)。
1.育成品種
1.1育成主要品種
在廣泛引進(jìn)、篩選國內(nèi)外優(yōu)異蠶豆種質(zhì)的基礎(chǔ)上,依據(jù)雜種優(yōu)勢理論,組配鮮食專用蠶豆新組合;并從中選育出符合鮮食品質(zhì)要求、鮮食加工技術(shù)要求,以及具有較高經(jīng)濟(jì)效益的蠶豆新品種,主要育成通鮮1號、通鮮2號和通鮮3號這3個鮮食蠶豆品種(表1)。
1.2通鮮2號生物學(xué)特性
根據(jù)市場對青皮蠶豆需求量大,通鮮2號推廣面積不斷加大,因此主要以通鮮2號為載體,進(jìn)行栽培、加工方面的研究與開發(fā),下面主要從熟性、分枝性等方面介紹其生物學(xué)特性。
1.2.1熟性:中熟鮮食蠶豆品種,播種至青莢采收209天左右。后期長相好,不易早衰。
1.2.2分枝性:分枝早而多,一般冬前分枝3個,早春時達(dá)5.2個,3月底平均達(dá)6.43個,多的達(dá)13個,分別比日本大白皮多0.1個、0.4個和1.28個。分枝結(jié)莢率高,達(dá)87.61%,比日本大白皮高2.23個百分點(diǎn)。
1.2.3抗逆性:耐低溫,苗期可耐一5~5℃低溫,主莖在越冬階段死亡,春季分枝節(jié)正常發(fā)育;越冬期的凍害株率17.8%,低于同期日本大白皮(26.1%)8-3個百分點(diǎn)。
1.2.4適應(yīng)性:適應(yīng)秋播生態(tài)區(qū)中多種茬口,既適應(yīng)旱茬,也適應(yīng)水田茬口,既可和非豆科糧食作物接茬,也可和非豆科蔬菜接茬。
1.2.5高產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性:平均鮮莢667m2產(chǎn)量1139.09kg,比對照日本大白皮增產(chǎn)3.3%;鮮籽667m2產(chǎn)385.6kg,比對照日本大白皮增產(chǎn)4.7%。
1.2.6品質(zhì):鮮籽易煮爛,口感香甜柔糯,風(fēng)味獨(dú)特。
2.高效栽培技術(shù)
2.1露地高效栽培技術(shù)
2.1.1輪作技術(shù)。提倡水旱輪作,與早熟水稻(早中稻)換茬,與非豆科大田作物輪作,與非豆科蔬菜輪作,亦可與禾本科作物(大麥、小麥)間作。
2.1.2早播技術(shù)。適期早播,早出苗,早分枝。通鮮2號蠶豆分枝的生物學(xué)起點(diǎn)溫度為7.9°C,最適溫度為14~16℃,有效積溫為29.38°C。根據(jù)南通市多年氣象資料,南通市旬平均溫度,10月中旬、下旬,11月上旬、中旬、下旬分別為17.3℃、15.5℃、13.9℃、11.6℃、8.3℃。據(jù)此,南通市蠶豆的最佳播種期為10月中旬~11月上旬,最遲不得晚于11月中旬。
2.1.3稀植技術(shù)。鮮食蠶豆品種生長勢旺,分枝性強(qiáng),單枝結(jié)莢多,個體生長潛力大,充分發(fā)揮個體優(yōu)勢,是提高單位面積產(chǎn)量的關(guān)鍵。水稻茬口,我們以5000穴/667m2、7000穴/667m2、9000穴/667m2、11000/667m2、13000穴/667m25組做密度試驗(yàn),雖然是7000穴/667m2的產(chǎn)量高,但5000穴/667m2、7000穴/667m2、9000穴/667m23種密度間的產(chǎn)量差異并不顯著。其有效分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單莢重(鮮)、百粒重等4個產(chǎn)量構(gòu)成要素,都是隨著密度的減少而增加。鮮莢重、干籽百粒重、單株莢數(shù)、有效分枝均以5000(2500×2)穴/667m2種植密度為最高,而株高卻為5個密度水平中最低。由此,其商品性為最好,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益最高。而同時是7000穴/667m2單粒播種者,產(chǎn)量顯著高于雙粒播種,原因在于每株結(jié)莢數(shù)多0.95個。因此可以認(rèn)為采用5000穴/667m2密度是適宜的。如采用7000穴/667m2,則以單粒播種為好。
2.1.4足肥技術(shù)。通鮮2號生長勢強(qiáng),產(chǎn)量高,要有足夠的營養(yǎng)保證。要實(shí)行3次施肥。播種期管理,667m2施過磷酸鈣75kg或磷鉀型復(fù)合肥25kg,可先撒施肥料,再開穴播種;春季返青后,667m2施磷鉀型復(fù)合肥25kg;花莢期,當(dāng)下部出現(xiàn)1~2個小莢時,667m2施尿素5~10kg,可有效促進(jìn)單株結(jié)莢,豆莢的膨大和籽粒的充實(shí)。
2.1.5調(diào)控技術(shù)。蠶豆屬無限花序植物,在適宜溫度條件下,可持續(xù)生長,不間斷開花結(jié)莢。采取人工措施,適時適量控制其生長,有利于降低株高,調(diào)節(jié)中上部葉片受光層面,改善中下部葉片受光態(tài)勢,降低結(jié)莢部位,促進(jìn)營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化,促使植株內(nèi)部同化物向花莢輸送,增加大莢的數(shù)量,從而提早成熟上市,達(dá)到增加效益的目的。調(diào)控的措施,就是在下部有1~2個小莢時打頂心。打頂心的要領(lǐng)是:打卷葉不打展開葉,打?qū)崳ㄇo尖)不打空,打晴(天)不打陰(天)。
2.1.6復(fù)種技術(shù)。利用鮮收蠶豆生長期縮短近1個月,有利提高復(fù)種指數(shù),是增加農(nóng)田效益的有效方法。農(nóng)田是一個生態(tài)系統(tǒng),它是一個整體,僅考察一季鮮食蠶豆,還不足以論證它的全部價值。根據(jù)我們的調(diào)查研究,總結(jié)出以提高單位面積年效益為目標(biāo)的鮮食蠶豆種植制度。①鮮食蠶豆——雙季鮮食玉米,667m2效益4100元。②鮮食蠶豆——天鷹椒,667m2效益4000元。③鮮食蠶豆——芋頭——花椰菜,667m2效益4800元。④鮮食蠶豆——早熟蕎麥(芽苗菜)——早熟優(yōu)質(zhì)中稻,667m2效益4500元。
2.2設(shè)施高效栽培技術(shù)
2.2.1芽苗培育技術(shù)。利用基質(zhì)、穴盤進(jìn)行育苗,篩選適合蠶豆發(fā)芽、芽苗生長的基質(zhì),通過加蓋覆蓋物等調(diào)控溫濕度促進(jìn)蠶豆萌發(fā)生長。
(1)基質(zhì)配制:育苗基質(zhì)和珍珠巖按17:4的比例配制,每1m3再加入氮磷鉀復(fù)混肥0.5~1.0kg。將配制好的營養(yǎng)基質(zhì)均勻裝載于50孔穴盤的孔內(nèi),深度4cm。(2)品種選擇:適用于任何品種。這里選擇通鮮2號鮮食蠶豆品種。(3)種子處理:將干種子浸泡于含有多菌靈的水溶液中6~10小時,以蠶豆吸足水分為準(zhǔn),撈出種子再用多菌靈懸浮劑溶液拌種。(4)穴盤點(diǎn)播:將處理好的種子放入裝有基質(zhì)的穴盤,再加蓋基質(zhì)直至看不到穴盤的邊框,滴灌均勻噴足水分。(5)調(diào)控溫濕度:棚內(nèi)溫度保持20~30°C,早、晚各噴1次水。(6)起苗裝框:芽苗露出3cm時起苗,剔除弱小苗后,裝入56cm×28cm×21cm的周轉(zhuǎn)框內(nèi)膜袋,每框1500株。
2.2.2芽苗人工春化技術(shù)。將培育好的芽苗裝框后,放人人工氣候室進(jìn)行芽苗、溫度和時間組合的處理,使蠶豆芽苗提前通過春化,提高花芽分化,提高結(jié)莢率,降低結(jié)莢部位,根據(jù)不同移栽時間,可使鮮莢從元旦到五一期間均衡上市。
2.2.3芽苗移栽技術(shù)。露地及設(shè)施不同茬口(豆類除外)輪作種植蠶豆,根據(jù)種植面積和百粒重,確定用種量和苗床面積,大棚種植蠶豆按1000~1500株(穴)/667m2計算。當(dāng)種植田塊還沒及時騰出,可采用芽苗移栽,把握好芽苗的大小及苗齡,一般在4~6cm高度,幼莖綠色、柔軟,10天左右的苗齡。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是移栽成活率高達(dá)98%以上,可以剔除弱小帶病的苗,壯苗移栽,精量用種。芽苗移栽是傳統(tǒng)直播用種量的50%,無需澆水。
(1)適用范圍:露地及設(shè)施栽培條件都適合,干食、鮮食也適合,尤其設(shè)施栽培、鮮食效益更顯著。(2)適宜移栽期:露地栽培正常在10月中下旬,最遲不晚于11月5日。移栽的芽苗成活率達(dá)到98%以上。(3)合理密植:大棚栽培一般在667m2成苗1000-1500株。(4)移栽方法:芽苗移栽時芽苗不必帶土,大棚栽培:地膜移栽,保溫保濕除草;露地栽培:在土壤濕潤時,同步開行施肥,人工在施肥處用小鍬穴栽。
蠶豆芽苗移栽具有以下作用:①增加復(fù)種指數(shù);②及時接茬;③剔除弱苗、小苗,移栽成活率高;④芽苗移栽方法,能實(shí)現(xiàn)錯時播種、分批上市的效果,可以緩解用地壓力、減輕勞動強(qiáng)度,為蠶豆復(fù)種制度的開展提供了更大的選擇空間。
2.2.4溫濕度調(diào)控技術(shù)。根據(jù)棚內(nèi)溫濕度記錄儀數(shù)據(jù),目測霧氣大小,結(jié)合天氣預(yù)報以及進(jìn)棚人為感覺等,合理關(guān)閉或開啟裙膜。具體可掌握以下關(guān)鍵技術(shù):
(1)24小時全關(guān)閉。冬季和早春以及在以下情況下多采用:一是天氣陰雨伴隨冷風(fēng),尤其是寒潮和凍雨雪期間;二是天氣預(yù)報溫度1~2℃或0℃以下,上午8時棚內(nèi)溫度2~3℃,下午14時3~5℃;三是風(fēng)力4~5級伴有陣風(fēng)6級以上;四是11月上旬蠶豆遲播未出苗階段。(2)半開啟。即白天半開啟4~6小時,余下和夜間全關(guān)閉:一是天氣預(yù)報最低溫度3~4℃,最高溫度10%以上,風(fēng)力4~5級;二是上午10時或11時棚內(nèi)溫度22°C以上,于11時至16時開啟南北門通風(fēng),關(guān)閉時棚內(nèi)15~18°C左右。特別提醒:2月下旬和3月上旬蠶豆開花結(jié)莢期的上午9~11時全關(guān)閉,有利傳粉受精結(jié)莢。(3)全開啟。一是天氣預(yù)報最低氣溫5~6℃,最高13~15°C,此時上午8時棚內(nèi)溫度18~25°C,開啟通風(fēng)后下午14時20°C左右。二是3月中下旬~4月中旬,氣溫明顯回升,大地蓄熱增多,蒸發(fā)量大,人感覺暖和,田間勞動要脫外衣時。此時自3月中旬起,日平均溫度穩(wěn)定超過10°C,可免查棚內(nèi)溫度,直接全天開啟通風(fēng)。當(dāng)棚內(nèi)氣溫超過30°C以上,或達(dá)到里外持平程度,常為偏南風(fēng),須增開裙膜和夜間全開啟通風(fēng)。
2.2.5植株限高技術(shù)。主要通過人工打頂和化學(xué)藥劑控制。打頂:下部始莢長度達(dá)1~2cm時在晴天摘除頂心?;瘜W(xué)藥劑控制:噴施多效唑等限長藥劑。打頂后株高顯著降低,其他農(nóng)藝性狀沒有顯著變化。打頂處理對生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)也有較大的影響,與對照(不打頂)相比,打頂處理的生物產(chǎn)量顯著降低,導(dǎo)致收獲指數(shù)也顯著提高。這說明打頂可以有效提高蠶豆的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量以及收獲指數(shù),獲得更高的效益。
2.2.6設(shè)施蠶豆參與的3種種植模式。設(shè)施蠶豆參與的間、套、輪作模式構(gòu)建與應(yīng)用:①設(shè)施蠶豆栽培輪作設(shè)施茄果類、瓜果類蔬菜:無需另投大棚薄膜,施肥,整地,直接播種或蠶豆芽苗移栽,延長前茬余留的資源利用時間,不僅能獲得較高經(jīng)濟(jì)效益,且能減少肥料投入,還能提高土壤養(yǎng)分含量,改善土壤理化性狀,獲得良好的生態(tài)效益。②與葉菜類間作:既充分利用溫光資源,又不影響原有葉菜生產(chǎn)的前提下,收獲一熟鮮食蠶豆,設(shè)施蠶豆生育前期其LAI低于1,田塊的漏光損失率50%。光能利用率只有0.165±0.22%,僅占總光能利用率的17%左右,間作葉菜類其共生期短。③與設(shè)施果樹(如葡萄)套作既可以充分利用設(shè)施資源,又可以獲得可觀效益,減少化肥施用,同時又能提高果實(shí)的品質(zhì)。
2.2.7科學(xué)控水:大棚覆蓋期間,棚土耕作層、空間、棵間濕度相對較高,在低溫全關(guān)閉時段,濕度變化幅度為80%~98%,不利棚內(nèi)蠶豆干長根和保全苗要求。因此,在水分管理措施上,一是要適當(dāng)拓寬棚外排水溝系,其溝寬與溝深分別達(dá)到30cm與40cm,條件好的可建造水泥灌溉和排水溝系;二是平時注意通風(fēng)降濕,中、大雨量時要防止棚外腳溝內(nèi)滯留水滲透入棚;三是每年3月底-4上旬棚內(nèi)蠶豆結(jié)莢期內(nèi),存在短時間干旱威脅,應(yīng)適時滴灌潤土1~2次。
2.2.8巧施基肥:大棚應(yīng)建立在土層深厚,碎土通氣,有利光、溫、水、氣、肥運(yùn)作和根系吸收等地方。一般在秋播前10~15天內(nèi),按照種植布局,開挖一條蠶豆待播行(溝),規(guī)格為20cm×20cm,其挖出的土放置空白行間,先碎土、曬土滅菌,然后按每標(biāo)準(zhǔn)大棚將磷肥和復(fù)合肥各20kg,均勻施于播種溝內(nèi),隨后覆土拉平或再起高壟10cm待播。這樣水、肥、土、滅菌等操作在同一條溝(行)內(nèi)進(jìn)行。
2.2.9安全生產(chǎn)技術(shù)。大棚內(nèi)溫、濕度偏高,增加了土傳病害的發(fā)生機(jī)率。一般有絲核菌危害幼莖和鐮刀菌危害幼根,病菌侵入期為蠶豆種子入土萌發(fā)、出苗和分枝期,常在10月下旬開始陸續(xù)出現(xiàn)病株和死苗。12月下旬以后隨著蠶豆根系、分枝增多,蠶豆植株抗病力增強(qiáng),有的病株演變成零星的青枯病。對于大棚內(nèi)的蠶豆病害,可以采用以下方法進(jìn)行綜合預(yù)防:①利用陽光滅菌;②芽苗移栽,太平苗補(bǔ)缺;③推遲蓋膜時間。蠶豆在10月20日前后播種,667m2密度3000株,粗壯分枝4個以上,包括主莖冬前總分枝1.5萬枝以上。蓋膜時間推遲到為0℃左右第1次寒潮來臨時進(jìn)行,移苗、補(bǔ)苗在此之前完成。
育成品種和高效栽培的結(jié)合具有重要意義,首先,實(shí)現(xiàn)了鮮食蠶豆優(yōu)質(zhì)品種和高效技術(shù)的融合;其次,實(shí)現(xiàn)了高百粒重(或稱超大粒重)與高產(chǎn)量水平、較好的抗逆性三者結(jié)合;第三,實(shí)現(xiàn)高效栽培技術(shù)體系與新品種相輔相成,使設(shè)施蠶豆鮮莢成熟期較露地蠶豆提早1~6個月,采莢期也相應(yīng)延長,產(chǎn)量比露地提高50%以上,畝效益達(dá)萬元以上。
3.產(chǎn)品加工
2006年上海九田速凍有限公司在上海松江建立鮮食專用品種通鮮2號基地233.33hm2,凈收入超過350萬元。海門中寶食品有限公司看準(zhǔn)了上海青蠶豆市場銷路好價格高,在貨龍鎮(zhèn)政府的支持下,從2006年開始建立鮮食專用品種通鮮2號基地66.67hm2,每年的凈收入達(dá)100萬元。
在發(fā)明專利技術(shù)《蠶豆?fàn)I養(yǎng)粉及其生產(chǎn)方法》(專利號:ZL03112665.0)的基礎(chǔ)上,研究開發(fā)了一種為提高全民健康水平服務(wù)的主食蠶豆?fàn)I養(yǎng)粉,將四青作物蠶豆、玉米等按自然營養(yǎng)互補(bǔ)融于一體,具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),以此為基礎(chǔ)加工——蠶豆系列掛面,提出一項(xiàng)營養(yǎng)養(yǎng)生品主食化新理念,并研發(fā)其系列產(chǎn)品加工技術(shù)。在市場調(diào)查與促銷的基礎(chǔ)上批量生產(chǎn),建立起主輔料可追溯源頭的生產(chǎn)與采購渠道,并打入市場實(shí)現(xiàn)商品化,打造出鮮食——干食并舉的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈。
4.總結(jié)
蠶豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于摸索階段,但其具有較大的潛力優(yōu)勢,目前我們在蠶豆產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建以及產(chǎn)業(yè)鏈中各個環(huán)節(jié)都進(jìn)行了深入的研究。
目前已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利7項(xiàng):《蠶豆芽苗人工春化處理方法》、《蠶豆芽苗移栽方法》、《大棚蠶豆高產(chǎn)高效早熟栽培方法》、《用地養(yǎng)地相結(jié)合的蔬菜輪作方法》、《一種設(shè)施資源延續(xù)利用的大棚西瓜輪作大棚蠶豆方法》、《設(shè)施生態(tài)農(nóng)業(yè)3年一周期的生產(chǎn)方法》和《蠶豆?fàn)I養(yǎng)粉及其生產(chǎn)方法》。4項(xiàng)發(fā)明專利已經(jīng)受理:《蠶豆芽苗培育方法》、《設(shè)施蠶豆特早熟高效栽培方法》、《大棚鮮食蠶豆/四季鮮食玉米的高效種植方法》和《緩解設(shè)施連作障礙的生態(tài)高效水旱輪作方法》。
相關(guān)研究成果獲南通市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎1項(xiàng):《大粒蠶豆新品種通鮮2號選育及高效技術(shù)研究與應(yīng)用》;獲江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科學(xué)技術(shù)獎二等獎1項(xiàng):《鮮食蠶豆長季節(jié)均衡上市關(guān)鍵技術(shù)研究與集成應(yīng)用》。
以這些專利以及研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為支撐,目前已總結(jié)出蠶豆的育種、栽培、加工、銷售等各個環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵技術(shù),并對單項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行集成,構(gòu)建了完整的蠶豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,為蠶豆產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。