設(shè)施農(nóng)業(yè)是利用現(xiàn)代信息、生物、新材料等技術(shù)進(jìn)行的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,作為一種人工干預(yù)的生產(chǎn)方式,蔬菜設(shè)施栽培必然會(huì)受到天氣氣候、調(diào)控措施、栽培種類等諸多因素的影響。為了探明不同地區(qū)氣候?qū)κ卟嗽O(shè)施栽培的影響,在保證設(shè)施蔬菜栽培正常進(jìn)行的基礎(chǔ)上,如何結(jié)合調(diào)控措施來(lái)降低蔬菜設(shè)施栽培成本、提高設(shè)施栽培產(chǎn)出率,以增強(qiáng)農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力。本文以北方蔬菜為研究對(duì)象,展開(kāi)冬春季節(jié)的設(shè)施栽培調(diào)控對(duì)策研究,目的在于提升北方蔬菜設(shè)施栽培綜合效益,助力北方地區(qū)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
一、冬春季節(jié)北方蔬菜設(shè)施栽培現(xiàn)狀
1、冬春季節(jié)北方蔬菜設(shè)施栽培面臨的挑戰(zhàn)
對(duì)于北方蔬菜種植而言,冬春季節(jié)是北方蔬菜設(shè)施栽培的關(guān)鍵時(shí)期,與夏秋較高的氣溫相比,在冬春比較寒冷的氣候條件下進(jìn)行反季節(jié)種植,對(duì)蔬菜設(shè)施栽培帶來(lái)諸多的挑戰(zhàn)。①氣溫變化大,與南方地區(qū)相比,北方地區(qū)早晚氣溫波動(dòng)較大,很容易引起蔬菜設(shè)施內(nèi)外溫度差異較大,進(jìn)而造成蔬菜設(shè)施栽培溫度的不穩(wěn)定,進(jìn)而影響蔬菜的生長(zhǎng)質(zhì)量。②日照時(shí)間短,與夏季相比,冬春寒冷時(shí)期的日照時(shí)間相對(duì)較短,日照強(qiáng)度相對(duì)較弱,由于缺乏充足的光照,蔬菜生長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)緩慢、營(yíng)養(yǎng)不足等諸多問(wèn)題,不但會(huì)影響蔬菜生產(chǎn)產(chǎn)量,而且會(huì)影響蔬菜生產(chǎn)質(zhì)量。③病蟲(chóng)害易發(fā),冬春季節(jié)晝夜溫差大、日照不足、生產(chǎn)設(shè)施比較密閉、農(nóng)產(chǎn)品病蟲(chóng)害防治藥物受到限制等等,都會(huì)導(dǎo)致冬春季節(jié)北方蔬菜設(shè)施栽培病蟲(chóng)害易發(fā)的情況。由此可見(jiàn),設(shè)施栽培通過(guò)人工干預(yù)為蔬菜的自然生長(zhǎng)提供了一個(gè)“小氣候”,但是外界的氣候條件對(duì)設(shè)施蔬菜的穩(wěn)定生產(chǎn)和高質(zhì)量生產(chǎn)產(chǎn)生了不同程度的影響,需要積極進(jìn)行科學(xué)調(diào)控以應(yīng)對(duì)春冬季節(jié)氣候條件帶給設(shè)施栽培蔬菜的各種挑戰(zhàn),從而最大限度地提高北方蔬菜設(shè)施栽培效益。
2、冬春季節(jié)北方蔬菜設(shè)施栽培類型的選擇
現(xiàn)階段蔬菜設(shè)施栽培的類型主要有日光溫室、塑料大棚、現(xiàn)代化溫室三種類型。①日光溫室,日光溫室是直接利用太陽(yáng)能源為溫室內(nèi)提高溫度的設(shè)施,即暖棚,其由傳統(tǒng)的土墻和竹木結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)展成磚混結(jié)構(gòu)建造,其采用的標(biāo)準(zhǔn)為建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),具有長(zhǎng)達(dá)20年的使用壽命。為了更多獲取光照的時(shí)間,日光溫室通常采用坐北向南的建設(shè)方向,并采用塑料薄膜、PO塑料薄膜、復(fù)合材料和保溫被等覆蓋材料,以增加冬春寒冷季節(jié)的建筑溫度。②塑料大棚,塑料大棚是一種簡(jiǎn)易實(shí)用的保護(hù)性設(shè)施栽培,其也是主要充分利用太陽(yáng)能進(jìn)行保溫和保濕,并提供適宜的光照條件,通過(guò)將大棚內(nèi)的溫度和濕度保持在適宜的范圍內(nèi),從而對(duì)作物起到良好的保溫和增溫作用。從塑料大棚的結(jié)構(gòu)和建造材料上分析,其建造類型主要包括竹木結(jié)構(gòu)、焊接鋼結(jié)構(gòu)、鍍鋅鋼管裝三種。其覆蓋材料主要包括普通膜、草被草墊、無(wú)紡布等。③現(xiàn)代化溫室,現(xiàn)代化溫室是不受自然氣候影響全天候大型可自動(dòng)化調(diào)控的屋面溫室,這種溫室的結(jié)構(gòu)主要是立柱、屋蓋、屋架等結(jié)構(gòu),并配置自然通風(fēng)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、補(bǔ)光補(bǔ)氣系統(tǒng)、灌溉施肥系統(tǒng)等。而在我國(guó)北方蔬菜栽培過(guò)程中主要以日光溫室為主,這也決定了設(shè)施調(diào)控的方向。
二、北方蔬菜設(shè)施栽培冬春季節(jié)調(diào)控
1、蔬菜種類調(diào)控
由于北方地區(qū)特殊的地理位置和氣候特點(diǎn),北方蔬菜設(shè)施栽培應(yīng)選擇耐低溫和弱光的品種,以適應(yīng)冬季漫長(zhǎng)且寒冷的生長(zhǎng)需求,因此要進(jìn)行蔬菜種類的調(diào)控,主要選擇以下幾種類型的蔬菜種類:①黃瓜,作為一種生長(zhǎng)周期短、生長(zhǎng)快、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富的蔬菜,黃瓜要選擇早熟性強(qiáng),雌花數(shù)適量,單位結(jié)實(shí)率高,株型緊湊,側(cè)枝數(shù)較少,葉片厚,葉型較小,耐弱光的品種,以獲得高產(chǎn)量和品質(zhì)。②番茄,作為一種市場(chǎng)需求大、產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)的蔬菜,番茄要選擇抗寒性強(qiáng),耐弱光,早熟豐產(chǎn),抗病性強(qiáng)的品種,以為冬季餐桌提供新鮮美味的蔬菜。③辣椒,作為一種常見(jiàn)的調(diào)味品蔬菜,要選擇耐寒、高產(chǎn)、抗病的品種,如“朝天椒”。④茄子,作為北方地區(qū)的一種大眾化蔬菜,要選擇不易徒長(zhǎng),不易落花,抗病蟲(chóng)害的品種,以確保茄子的生產(chǎn)質(zhì)量。⑤青菜,作為一種速生蔬菜,可以選擇耐寒性強(qiáng)的“上海青”品種,以促進(jìn)青菜的快速高質(zhì)量生長(zhǎng)。
2、設(shè)施選址調(diào)控
北方的蔬菜設(shè)施栽培類型主要是日光溫室,即暖棚,通常情況下日光溫室的溫度在夜晚也能維持在10℃左右,而其良好的保溫效果得益于對(duì)設(shè)施選址的調(diào)控。①日光溫室要選擇一個(gè)較為避風(fēng)的地方,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行坐北向南方向的建設(shè)。②水源、電力、交通作為蔬菜設(shè)施栽培的基礎(chǔ)設(shè)施,在日光溫室選址的過(guò)程中一定要充分考慮選址的通水性、通電性和通路性,以保證設(shè)施的正常運(yùn)作和蔬菜的正常運(yùn)輸。③設(shè)施栽培怕水澇,選地時(shí),要注意選擇那些地勢(shì)高不積水,易于排水的地方。同時(shí)要選擇,土質(zhì)松散,透氣性好,土層較深,保肥、保水性能良好的地方。除此之外,選地還需注意遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、垃圾處理廠和交通干線,以確保蔬菜設(shè)施栽培綠色無(wú)污染。
3、溫度調(diào)控
溫度是蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素,北方地區(qū)冬春季溫度較低,不但影響葉片的光合速率,而且延緩蔬菜的正常生長(zhǎng)發(fā)育,因此進(jìn)行溫度的科學(xué)合理調(diào)控十分重要。對(duì)于冬春茬蔬菜而言,促進(jìn)生根壯秧和開(kāi)花坐果是管理的重點(diǎn),在管理目標(biāo)下前期溫度通常要控制到26℃-30℃,而夜間最低溫度平均要保持在14℃左右,并根據(jù)蔬菜的長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行溫度的合理調(diào)控。而保溫、升溫的調(diào)控措施主要包括:①起壟栽培,增大土壤受熱面積;②嚴(yán)密封閉,降低熱量損失;③多層覆蓋,提高保溫效果;④點(diǎn)火加溫,提高室內(nèi)溫度;⑤選用透光好的覆蓋材料等。通過(guò)保持、維持設(shè)施內(nèi)的溫度,來(lái)打造北方蔬菜設(shè)施栽培的適宜晝夜溫差,進(jìn)而降低冷凍對(duì)蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響,從而獲得高產(chǎn)高效的栽培效益。
4、光照調(diào)控
光照作為蔬菜作物光合作用的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力,不僅直接參與能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程,還深刻影響著設(shè)施栽培環(huán)境中的溫度與濕度調(diào)控,進(jìn)而對(duì)蔬菜的生長(zhǎng)發(fā)育及最終產(chǎn)量構(gòu)成顯著影響。光照強(qiáng)度的增強(qiáng)往往伴隨著光合作用效率的提升,然而,不同蔬菜種類對(duì)光照強(qiáng)度的需求存在顯著異質(zhì)性。以番茄為例,其光飽和點(diǎn)介于60-70klux之間,表現(xiàn)出全光性作物的特性;而黃瓜的光飽和點(diǎn)則相對(duì)較低,約為30-45klux,屬于中強(qiáng)性作物范疇。因此,針對(duì)光照條件的精準(zhǔn)調(diào)控,對(duì)于確保蔬菜作物的健康生長(zhǎng)與高產(chǎn)至關(guān)重要。①可通過(guò)優(yōu)化溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如增大采光面積、合理設(shè)置屋頂傾角等,以最大限度地延長(zhǎng)作物的受光時(shí)間。②選用具有高透光率的PO新型棚膜材料,能夠顯著提升溫室內(nèi)的光照水平。此外,對(duì)溫室內(nèi)的蔬菜作物進(jìn)行合理布局,避免行間遮陰現(xiàn)象,也是提高光能利用率的有效途徑。③針對(duì)光照不足時(shí)段,強(qiáng)化人工補(bǔ)光措施,不僅能促進(jìn)蔬菜作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育,還能增強(qiáng)其抵御病害的能力。
5、 濕度調(diào)控
加濕作為一種高效的溫室內(nèi)部濕度調(diào)控策略,在北方地區(qū)冬季的干燥氣候條件下尤為重要。通過(guò)加濕措施,能夠顯著提升溫室內(nèi)部空氣的濕度水平,進(jìn)而為作物提供更為適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,確保其正常生長(zhǎng)發(fā)育。值得注意的是,濕度的調(diào)節(jié)需緊密結(jié)合作物的實(shí)際需求進(jìn)行科學(xué)化管理,基本原則是維持土壤適度濕潤(rùn)而避免過(guò)濕狀態(tài)。過(guò)高的濕度不僅會(huì)抑制蔬菜的呼吸作用,還可能成為病害滋生的溫床,因此,通常將濕度控制在30%-85%的適宜范圍內(nèi)。針對(duì)北方冬春季日光溫室特有的氣候特征,即白天受太陽(yáng)輻射影響溫度升高而濕度下降,夜晚則因輻射減弱溫度降低而濕度上升,需采取一系列合理的調(diào)控措施以平衡晝夜間的溫濕度變化。具體措施包括:①實(shí)施通風(fēng)換氣策略,在確保溫室溫度不受顯著影響的前提下,適當(dāng)增加通風(fēng)時(shí)間和量,一般持續(xù)時(shí)間控制在20min以內(nèi),隨后迅速關(guān)閉風(fēng)口以提升室內(nèi)溫度;②精細(xì)管理灌溉,科學(xué)控制灌溉水量及間隔,以維持土壤濕度的穩(wěn)定狀態(tài),同時(shí)推薦采用膜下溝灌或滴灌等節(jié)水灌溉方式,有效減少室內(nèi)濕度的上升;③推廣高畦地膜覆蓋栽培技術(shù),該方法能有效將土壤蒸發(fā)的水分控制在地膜內(nèi)部,從而在降低溫室整體濕度的同時(shí),確保土壤保持濕潤(rùn)狀態(tài)。
6、 水肥管理
在設(shè)施蔬菜種植中,由于獨(dú)特的設(shè)施環(huán)境與土壤條件,蔬菜作物對(duì)水分與肥料的響應(yīng)顯得尤為敏感。特別是在北方冬春季的設(shè)施栽培實(shí)踐中,精準(zhǔn)的水肥管理策略成為保障蔬菜生長(zhǎng)與產(chǎn)量的關(guān)鍵。①澆水策略需嚴(yán)格遵循“小水勤澆,陰天雪天不澆水”的原則。這一原則旨在通過(guò)細(xì)水長(zhǎng)流的方式,既滿足蔬菜生長(zhǎng)的基本水分需求,又避免因過(guò)度灌溉導(dǎo)致的土壤濕度過(guò)大及病害滋生。特別是在蹲苗期,應(yīng)嚴(yán)格控制灌水量,以減緩苗期的生長(zhǎng)速度,有效預(yù)防菜苗徒長(zhǎng)現(xiàn)象的發(fā)生。相反,在結(jié)果期,應(yīng)密切關(guān)注溫度變化,選擇適宜時(shí)段(如10:00-15:00時(shí))進(jìn)行灌溉與追肥,此舉措有助于促進(jìn)蔬菜生長(zhǎng),加速土壤養(yǎng)分的吸收與利用。②肥料施用方面,強(qiáng)調(diào)有機(jī)肥與中微肥的合理搭配。通過(guò)雞糞、秸稈堆肥等有機(jī)肥的混合使用,不僅能有效改善土壤結(jié)構(gòu),提升土壤肥力,還能為蔬菜生長(zhǎng)提供持續(xù)的營(yíng)養(yǎng)支持,進(jìn)而提高蔬菜的整體生產(chǎn)力。同時(shí),針對(duì)蔬菜對(duì)鈣、硼、鎂等中微量元素的需求,適時(shí)補(bǔ)充中微肥,有助于實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)均衡,促進(jìn)蔬菜品質(zhì)與產(chǎn)量的雙重提升。值得注意的是,在冬季低溫條件下,應(yīng)避免將稀土微肥直接施入土壤,以防其活性降低或造成土壤污染。③在追肥方式上,倡導(dǎo)采用少量多次、水肥一體化的科學(xué)方法。這一方法不僅提高了肥料利用率,減少了養(yǎng)分流失,還減輕了因一次性施肥過(guò)多可能對(duì)作物造成的傷害。特別是在蔬菜進(jìn)入盛果期后,通過(guò)適時(shí)追加氮肥、鉀肥等關(guān)鍵養(yǎng)分,能夠顯著提升蔬菜的色澤、口感及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,滿足市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)蔬菜的需求。
7、病蟲(chóng)害防治
在冬春季節(jié),由于土壤濕度顯著增加與低溫寡照的環(huán)境特點(diǎn),設(shè)施蔬菜極易遭受多種病蟲(chóng)害的侵襲。為有效緩解這一季節(jié)蔬菜生產(chǎn)的病蟲(chóng)害壓力,確保蔬菜生產(chǎn)安全及“菜籃子”的穩(wěn)定供給,亟需加強(qiáng)對(duì)病蟲(chóng)害防治策略的精細(xì)化調(diào)控。
①深入理解并識(shí)別,冬春季節(jié)北方蔬菜設(shè)施栽培過(guò)程中面臨的主要病蟲(chóng)害種類至關(guān)重要。這些病害包括霜霉病、晚疫病、灰霉病、葉霉病為代表的為真菌類病害。通過(guò)精確診斷病癥,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)癥下藥,提高防治的針對(duì)性和有效性。②實(shí)施“提前預(yù)防、綜合防治”的策略是減輕病蟲(chóng)害危害的關(guān)鍵。具體而言,可通過(guò)采取一系列農(nóng)業(yè)防治措施,如適當(dāng)降低棚內(nèi)濕度、合理施肥以平衡營(yíng)養(yǎng)、科學(xué)調(diào)控溫度等,構(gòu)建不利于病蟲(chóng)害發(fā)生的環(huán)境條件,從而實(shí)現(xiàn)病蟲(chóng)害的有效預(yù)防。此外,利用性誘捕殺、燈光誘殺、糖醋液誘殺等生物及物理手段,不僅能夠直接控制害蟲(chóng)數(shù)量,還能顯著提升蔬菜生產(chǎn)的綠色安全性,減少化學(xué)農(nóng)藥的使用。③免疫誘抗技術(shù)的引入也為病蟲(chóng)害防治提供了新的思路,通過(guò)激活植物自身的免疫機(jī)制,降低病害發(fā)生的程度和頻率。在必要時(shí),科學(xué)合理地使用農(nóng)藥,如選用45%百菌清煙霧劑在傍晚閉棚后進(jìn)行熏蒸處理,以有效控制霜霉病等特定病害,也是不可或缺的防治措施之一。
三、北方蔬菜設(shè)施栽培冬春季節(jié)調(diào)控對(duì)策
1、選擇適應(yīng)能力強(qiáng)的蔬菜種類
適合北方蔬菜設(shè)施栽培的品種需要耐弱光、耐低溫、抗逆性強(qiáng),以適應(yīng)冬春季節(jié)光照不足、低溫的現(xiàn)實(shí)需求。在選擇適應(yīng)能力強(qiáng)的蔬菜種類的同時(shí),要強(qiáng)化新蔬菜品種的培育,通過(guò)培育新品種,來(lái)擴(kuò)大冬春季節(jié)蔬菜設(shè)施栽培的可選擇范圍,并通過(guò)選擇培育優(yōu)良新品種來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)良調(diào)控措施的配套,進(jìn)而助力蔬菜生產(chǎn)的健康可持續(xù)發(fā)展。
2、做好蔬菜設(shè)施檢查維護(hù)工作
日光溫室作為北方蔬菜冬春季節(jié)栽培的重要設(shè)施,營(yíng)造良好的種植環(huán)境對(duì)蔬菜栽培是十分重要的,因此要強(qiáng)化對(duì)日光溫室的維護(hù),以確保設(shè)施功能的有效持續(xù)發(fā)揮。①要強(qiáng)化對(duì)溫室主體設(shè)施的維護(hù),其中土墻日光溫室的主體要每年進(jìn)行維護(hù),磚墻日光溫室的主體要定期檢查,并對(duì)溫室內(nèi)電路設(shè)施、灌溉設(shè)施等進(jìn)行檢修和維護(hù)。②溫室棚膜的維護(hù),塑料棚膜在使用的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)老舊、損壞的現(xiàn)象,需要進(jìn)行及時(shí)清理、維修和更換,以有效避免采光不足、保溫不強(qiáng)等問(wèn)題,建議使用高透光、高保溫、無(wú)滴、耐用的多功能塑料膜,如PVC薄膜。③保溫被及設(shè)施的維護(hù),選擇防水性較好的保溫材料,并定期進(jìn)行維修和更換,以起到良好的保溫效果。
3、落實(shí)蔬菜設(shè)施關(guān)鍵農(nóng)藝措施
在蔬菜設(shè)施栽培的過(guò)程中,種植管理、水肥調(diào)控及病蟲(chóng)害防治等關(guān)鍵環(huán)節(jié)緊密相連,其技術(shù)實(shí)施的質(zhì)量高低,直接關(guān)乎栽培體系的整體調(diào)控效能。因此,強(qiáng)化并精準(zhǔn)實(shí)施這些關(guān)鍵的農(nóng)藝技術(shù),成為提升設(shè)施栽培效果的重中之重。具體而言,植株調(diào)整作為其中一項(xiàng)核心技術(shù),尤其是在越冬季節(jié)的蔬菜栽培中顯得尤為關(guān)鍵。由于此期間環(huán)境溫度波動(dòng)較大,易導(dǎo)致蔬菜地上部分與地下根系生長(zhǎng)失衡,進(jìn)而引發(fā)根系早衰及生長(zhǎng)活力衰退等問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題,需實(shí)施精細(xì)化的植株管理措施,如通過(guò)整枝、落蔓等操作優(yōu)化植株結(jié)構(gòu),適時(shí)疏除部分果實(shí)以減輕負(fù)載,同時(shí)摘除老化、病弱葉片的果實(shí),從而確保植株健康生長(zhǎng),提升栽培品質(zhì)。另一方面,?;ū9夹g(shù)也是實(shí)現(xiàn)蔬菜設(shè)施栽培高產(chǎn)高效的重要手段。在低溫季節(jié),自然授粉條件受限,往往需借助人工授粉如點(diǎn)花、蘸花等方式進(jìn)行干預(yù),以確保花朵成功授粉、果實(shí)正常發(fā)育。這一技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于提高低溫季節(jié)蔬菜的坐果率及果實(shí)品質(zhì)具有顯著效果,是設(shè)施栽培管理中不可或缺的一環(huán)。
綜上所述,本研究從蔬菜種類選擇、設(shè)施檢查維護(hù)、生產(chǎn)環(huán)境調(diào)控及關(guān)鍵農(nóng)藝措施等四個(gè)維度,為北方冬春季節(jié)設(shè)施蔬菜的高效栽培提供了全面的策略建議,期望能夠?yàn)橄嚓P(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)踐提供有價(jià)值的參考。
(作者單位:251100山東省德州市齊河縣焦廟鎮(zhèn)人民政府)