大白菜精量播種簡約化節水種植技術研究與應用

吳 萍 張鳳蘭* 余陽俊 汪維紅 王德欣 宋順華 徐秀蘭 唐曉偉 郭 宇 張海軍 王寶駒 高 燕

〔1 北京市農林科學院蔬菜研究中心，農業農村部華北地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室，農業農村部都市農業（北方）重點實驗室，蔬菜種質改良北京市重點實驗室，北京 100097；2 石家莊市農林科學研究院，河北石家莊 050041〕

大白菜〔Brassica campestrisL.ssp.pekinensis（Lour）Olsson〕是我國播種面積第二大的蔬菜作物，年播種面積約180萬hm2（張鳳蘭 等，2021）。傳統的生產模式機械化程度低，需要人工起壟、播種、間苗、中耕、除草、澆水等，用工密集，每667 m2從播種到采收需人工12～15個。大白菜生產又是蔬菜生產中的用水大戶，生產上常說的“三水齊苗、五水定棵”就是指大白菜栽培中出齊苗大約要澆3次水，定苗前要澆5次水。而大白菜整個生育期需要澆8～10次水，每667 m2總用水量達到300～400 m3。

國內外生產經驗表明，改變大白菜生產費水、用工多的落后生產模式的途徑之一是采用精量播種+黑色地膜覆蓋+膜下滴灌的生產方式（張鳳蘭 等，2018）。北京市農林科學院蔬菜研究中心自2015年始，開展了大白菜種子保水丸?；幚?、精量播種和節水簡約化種植技術的研究。通過種子精選和丸?；幚砩a高活力包殼種子，使其顆粒大小、強度和種子活力適應機械化精量播種的需求；采用多功能播種機（北京市農林科學院蔬菜研究中心研發，專利號：ZL202021759754.2），可同時進行起壟、施肥、鋪滴灌（或微噴灌）帶、鋪地膜、打孔、播種、覆土等操作，采用配套的簡約化種植管理技術進行大白菜生產，減少了生產過程的人工需求和用水量，取得顯著成效（吳萍 等，2017，2018a；張鳳蘭 等，2018）。

本試驗在前期研制多功能播種機、初步形成秋大白菜節水省工栽培技術的基礎上，系統研究了減少苗期蟲害發生的種子處理技術和播種量及不同澆水方式對田間大白菜出苗的影響；調查了娃娃菜、春大白菜和秋大白菜生產的節水省工效果，以期為節水、省工、高效的大白菜生產技術的建立和應用提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用種子均來自京研益農（北京）種業科技有限公司。娃娃菜品種為京春娃2號、京春娃4號，春大白菜品種為京春黃3號，秋早熟大白菜品種為京秋651，秋晚熟大白菜品種為北京新3號、京翠70。

丸?；垡嘤删┭幸孓r（北京）種業科技有限公司提供，型號為JY-3號。

試驗用農藥為吡蟲啉水分散粒劑（濃度70%，江西威力特生物科技有限公司）和甲拌·辛硫磷粉粒劑（其中甲拌磷濃度4%，辛硫磷濃度6%，山東濟寧弘發化工有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子處理 首先進行種子精選，采用坡選機（RS-1型，Matsuoka）進行分選，種子批被分成4個等級，取1級種和2級種進行混合，過1.5 mm孔徑篩，去除其中約5%的小種子。然后將篩選出的大種子按照吳萍等（2018a）的方法進行5倍包殼處理，作為精量播種和節水種植處理用種。

添加農藥包殼處理也采用精選后的種子，將設定劑量的農藥加入到所需用量一半的丸?；壑?，充分混合，在包殼處理的第1階段使用；第2階段使用無農藥的丸?；?。

1.2.2 農藥包殼處理對種子發芽率和苗期蟲害發生率的影響及農藥殘留情況 2019年3月在北京市農林科學院蔬菜研究中心種子檢測試驗室，參照GB/T 3543—1995《農作物種子檢驗規程》的方法進行發芽率試驗。參試品種為京春娃4號、北京新3號、京翠70，吡蟲啉和甲拌·辛硫磷不同濃度設置詳見表1；以無農藥添加的包殼種子為對照，每處理4次重復，每重復100粒種子。分別置于具蓋發芽盒中，紙床為16層吸水紙+1層濾紙，完全浸濕，水分充足，發芽過程中不再補充水分；光周期8 h/16 h（光照/黑暗），溫度20 ℃。7 d后統計發芽率。

2019年11月在石家莊市農林科學研究院種植秋晚熟大白菜，北京新3號設置3個農藥包殼處理，京翠70設置4個農藥包殼處理，詳見表2；以無農藥添加的包殼種子為對照，每處理3次重復，每重復500粒種子，常規田間管理。播種后每隔3 d調查1次田間出苗情況，遇到死苗需拔出進行觀察，如果是因根部或地上部生長點被蟲吃導致的死亡則計為蟲害發生株；播種后20 d統計田間蟲害發生情況，單株有2個或2個以上蟲眼計為發生蟲害。

蟲害發生率=（蟲害導致的死苗+有蟲眼植株）/出苗數× 100%

2020年4月在北京市農林科學院蔬菜研究中心四季青農場種植京春娃4號，設置3個農藥包殼處理，詳見表2；以無農藥添加的包殼種子為對照，每處理3次重復，每重復500粒種子，條播，常規田間管理。播種后每隔3 d調查1次田間出苗情況，播種后22 d統計田間蟲害發生情況；調查統計方法及蟲害發生率的計算公式同上。

2019年4月在北京市農林科學院蔬菜研究中心四季青農場播種農藥包殼的北京新3號種子，其中吡蟲啉設置2個濃度處理：7.0、14.0 g·kg-1，甲拌·辛硫磷設置1個濃度處理：1.2 g·kg-1；以無農藥添加的包殼種子為對照，每處理3次重復，每重復500粒種子；條播，不覆蓋地膜，常規田間管理。分別于播種后22、28 d，每處理隨機取20株大白菜，用保鮮袋封裝，送北京農業質量標準與檢測技術研究中心進行農藥殘留檢測。

1.2.3 不同播種量對出苗率的影響 2015、2016年3月在北京市農林科學院蔬菜研究中心四季青農場種植京春娃2號，2019、2020年3月在北京通州于家務農場種植京春黃3號，設置每穴播種1粒和2粒兩種播種方式，3次重復，每重復500穴，常規田間管理。播種后6、12 d調查出苗情況，按每穴有無正常苗進行統計，計算出苗率。

1.2.4 不同種植模式對出苗率的影響 2015、2016年3月在北京市農林科學院蔬菜研究中心四季青農場種植京春娃2號，2019、2020年4月在北京通州于家務農場種植京春娃4號，設置地膜+高畦+滴灌處理，每穴播種包殼種子2粒；對照采用天膜 +平畦+溝灌栽培模式，每穴播種未包殼的普通種子4～5粒。8次重復，小區面積2015、2016年處理為0.47 hm2、對照為0.10 hm2；2019、2020年處理和對照均為0.053 hm2。常規田間管理，播種后12 d調查出苗情況，計算出苗率。

1.2.5 大白菜精量播種簡約化節水種植技術的節水、省工分析 2015年3月在北京市農林科學院蔬菜研究中心四季青農場種植京春娃2號，節水處理采用地膜+高畦+微噴灌模式，對照采用天膜 +平畦+溝灌模式，小區面積0.087 hm2；2015年8月在北京市農林科學院蔬菜研究中心農場種植京秋651，節水處理采用黑色地膜+高畦+滴灌模式，對照采用高畦+不覆膜+溝灌模式，小區面積0.086 hm2；2015年8月在北京大興魏善莊農場種植北京新3號，節水處理采用黑色地膜+高畦+滴灌模式，對照采用高畦+不覆膜+溝灌模式，小區面積0.20 hm2；2016年3月在北京市農林科學院蔬菜研究中心四季青農場種植京春娃2號，節水處理采用地膜+高畦+微噴灌模式，對照采用天膜+平畦 +溝灌模式，小區面積0.087 hm2；2019年3月在北京通州于家務農場種植京春黃3號，節水處理采用地膜+高畦+滴灌模式，對照采用平畦+溝灌模式，小區面積0.23 hm2；2019年8月在石家莊市農林科學研究院農場種植北京新3號，節水處理采用黑色地膜+高畦+滴灌模式，對照采用高畦+不覆膜+溝灌模式，處理小區面積0.58 hm2，對照小區面積0.053 hm2；2020年3月在北京通州于家務農場種植京春黃3號，節水處理采用地膜+高畦+滴灌模式，對照采用平畦+溝灌模式，小區面積0.096 hm2。各試驗的節水處理均采用精選包殼種子，每穴播種2粒；對照采用未包殼種子，每穴播種4～5粒；均未設置重復，常規田間管理，試驗全程記錄用水、用工情況。

2 結果與分析

2.1 農藥包殼處理對大白菜種子發芽率和苗期蟲害發生率的影響及農藥殘留情況

從表1可以看出，添加不同有效成分含量的吡蟲啉、甲拌·辛硫磷包殼處理對京春娃4號、北京新3號、京翠70種子發芽率均無顯著影響。但田間觀察結果表明，當甲拌·辛硫磷有效成分含量達到6.6 g·kg-1時，京春娃4號幼苗弱小，生長受到影響。因此，建議大白菜種子包殼農藥使用濃度甲拌·辛硫磷≤3 g·kg-1，吡蟲啉≤70 g·kg-1。

表1 農藥包殼處理對大白菜種子發芽率的影響

從表2可以看出，添加適宜濃度的吡蟲啉、甲拌·辛硫磷包殼處理可以降低北京新3號、京翠70、京春娃4號苗期蟲害發生率。田間觀察發現，京春娃4號主要是減少了地下害蟲危害，而北京新3號和京翠70主要減少了地上害蟲危害。

表2 農藥包殼處理對大白菜苗期蟲害發生率的影響

從表3可以看出，北京新3號播種后22 d吡蟲啉最高殘留量為0.003 4 mg·kg-1，播種后28 d辛硫磷殘留量為0.004 3 mg·kg-1，均遠低于GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》的規定（吡蟲啉為0.2 mg·kg-1，辛硫磷為0.1 mg·kg-1），食用安全。

表3 北京新3號苗期農藥殘留檢測結果

2.2 不同播種方式對大白菜出苗率的影響

從表4可以看出，每穴播種1粒處理的京春娃2號、京春黃3號田間出苗率低于80%，而每穴播種2粒處理的出苗率可以達到88%以上，兩處理間差異達顯著水平。

表4 不同播種方式對大白菜出苗率的影響

2.3 不同種植模式對大白菜出苗率的影響

從表5可以看出，采用地膜+高畦+滴灌種植模式的京春娃2號、京春娃4號田間出苗率為95%～99%，均顯著高于對照天膜+平畦+溝灌模式。

表5 不同種植模式對大白菜出苗率的影響

2.4 大白菜精量播種簡約化節水種植技術的節水、省工分析

從表6可以看出，采用精量播種簡約化節水種植技術，春娃娃菜、春大白菜及秋大白菜生產均顯現了省工、節水、增效的效果，節水10.4%～29.5%，省工42.2%～79.9%。經田間調查，處理和對照大白菜在生長指標（如株高、開展度、外葉數、球葉數、球高、球橫徑等）、產量（如總產量、凈菜產量、凈菜率等）上沒有明顯差異。

表6 大白菜精量播種簡約化節水種植模式的節水、省工分析

3 結論與討論

蔬菜種子通過精選可顯著提高種子活力和質量（姚東偉 等，2016；吳萍 等，2017）。對精選后的種子進行丸?；庸ぃ丝梢愿淖兎N子大小，使其滿足機械化播種的要求，還可以攜帶適宜劑量的農藥或植物生長調節劑，促進植株生長或耐受逆境（吳萍 等，2018a，2018b；姚東偉 等，2009）。針對大白菜主要蟲害種類，吡蟲啉和辛硫磷防治效果比較明顯，即在一定劑量范圍內不影響種子萌發和田間出苗，卻能有效減少苗期蟲害的發生。本試驗結果表明，同時添加甲拌·辛硫磷和吡蟲啉防治效果最好，大白菜苗期蟲害發生率降低幅度最大；農殘檢測試驗結果表明，播種后22、28 d北京新3號吡蟲啉和辛硫磷的最高檢測值遠遠低于GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》的規定。在試驗中發現，不同地區、不同年份、不同季節的蟲害發生種類和程度不同，使用的農藥種類和劑量也不同，需要在今后的試驗中深入調查，采用個性化種子處理方式。

大白菜生產上通常采用穴播，每穴播4～5粒種子。本試驗結果表明，機械化播種每穴播2粒能保證88%以上的出苗率，還能兼顧減少補苗和間苗的工作量。采用溝灌方式的出苗率較低，可能與溝灌方式影響了覆土厚度有關；采用滴灌+覆膜的種植方式，土壤表面不易板結，種子出苗率較高。

在調查不同類型大白菜精量播種簡約化節水種植技術的節水、省工效果時發現，不同年份、不同季節、不同地區節水模式及對照的用水量均相差很多，這可能與種植季節（土壤及空氣溫濕度）、大白菜種類（生育期長短）、生產者的管理經驗等因素有關，也與試驗地土壤的滲水性有關。

綜上，采用經過精選的丸?；N子，應用多功能播種機同時完成起壟、施肥、鋪滴灌（微噴灌）帶、鋪地膜、打孔、播種、覆土等操作，每穴播2粒種子，采用覆膜+滴灌的栽培模式，配套適宜的管理方法，在大白菜生產上可以達到明顯的省種、省工和節水效果。今后將進一步完善該技術并在生產上廣泛應用，變革傳統的露地大白菜生產方式，提高蔬菜生產效率。采用該技術還需注意：秋季大白菜生產建議使用黑色地膜，機器打孔方便，播種澆水后不易生長雜草；春季娃娃菜和大白菜生產建議使用白色地膜，具有透光、土壤升溫快的作用，也有抑制雜草生長的作用。另外，實際生產中還應控制灌溉程度，苗期澆1次透水，之后根據土壤干旱程度決定是否澆水。