王新宇 許家玲 孫東文 邊文波 王 博 程 棟李敬華 于健美 劉艷紅 王敬民 鐘 芳
(1.淄博市農業科學研究院 山東淄博 255033;2.淄博市數字農業農村發展中心 山東淄博 255000)
設施蔬菜的生產因具有不受季節限制、環境條件可控、便于集約化生產等優點,近年來種植規模逐年擴大。淄博市是山東省規模種植設施蔬菜的重要區域,設施蔬菜播種面積近20萬畝,已成為淄博市調整農業種植結構和農村經濟發展的重要產業模式及農民脫貧致富的重要途徑。設施蔬菜生產過程中也帶來了一系列水肥管理及生態環境問題,如存在設施水平低下、管理混亂、設施生產環境差、病蟲害多發等問題,嚴重制約了設施蔬菜的優質高效生產[1]。本文作者通過分析淄博市設施蔬菜生產中存在的問題與現狀,結合淄博市當地實際,提出具有針對性的解決方法與對策,對今后淄博市蔬菜產業的健康發展具有重要現實意義。
淄博自然條件得天獨厚,蔬菜種植歷史悠久。多年來,淄博蔬菜產業受到市委、市政府高度重視,已經發展成為全市農業經濟的第一大產業。全市蔬菜播種面積46.8萬畝,總產量達208.3萬t,總產值實現35.2億元。2020年,淄博市共有蔬菜種植設施6.9萬個,其中當年新建0.6萬個,設施蔬菜種植面積達19.7萬畝,占全部蔬菜面積的52.1%。淄博設施蔬菜主栽品種為黃瓜、番茄、西葫蘆、茄子、甜椒等,主要的名特優蔬菜有臨淄的西紅柿、西葫蘆和高青縣的高青西瓜、西紅柿及沂源縣的悅莊韭菜等。全市設施蔬菜產業發展主要呈現以下幾個特點。
2020年,全市蔬菜設施占地面積達12.8萬畝,增長11.5%;產量達103.7萬t,增長17.9%;全市設施蔬菜產量占全部蔬菜產量的57.1%,比上年提高了5.1個百分點,設施種植規模快速擴大。
2020年末,全市用于蔬菜種植的智能溫室50個、日光溫室2.8萬個、塑料大棚1.4萬個、中小拱棚2.7萬個,與上年相比,智能溫室增加了5個、日光溫室增加了0.2萬個、塑料大棚增加了0.3萬個、中小拱棚減少了0.5萬個,設施升級步伐繼續加快。
從設施類型上看,全市蔬菜種植設施中智能溫室占0.07%、日光溫室占41.1%、塑料大棚占19.9%、中小拱棚占38.9%。與上年相比,智能溫室、日光溫室、塑料大棚占比分別提高了0.01個、3.0個和4.3個百分點,中小拱棚占比減少了7.4個百分點,結構搭配更加合理。
2020年末,全市單個蔬菜設施平均占地面積1.9畝,比上年增加0.2畝。分類型看,智能溫室平均占地面積6.0畝,比上年減少0.4畝;日光溫室3.1畝,比上年增加0.2畝;塑料大棚1.7畝,比上年減少0.2畝;中小拱棚0.6畝,比上年增加0.04畝。
從單產水平上看,2020年全市設施蔬菜平均單產5 263.6 kg/畝,比上年提高了29.7 kg/畝。從復種指數上看,2020年設施蔬菜復種指數達186.1%,比上年提高了4.5個百分點,生產水平繼續得到提高。
目前,淄博市設施蔬菜生產主要采用土壤生產模式。瓜類、茄果類等蔬菜的常年連作,加上濫用化肥、未腐熟的有機肥等引發土壤板結、常發性土傳病害、線蟲等,造成設施蔬菜土壤結構嚴重破壞,連作障礙逐年加重[2-3]。根系選擇性的吸收特定的養分,也會導致某些單一元素在土壤中的缺失,造成土壤養分失衡;常年使用大量的化肥產生土壤鹽漬化和酸化,影響了根際微生物的繁殖和生長,打破了土壤中原有的生態平衡,從而造成一系列土傳病害的發生。
設施蔬菜生產中防治病蟲害的主要措施是化學防控,由于缺乏科學的用藥技術指導,種植戶在生產過程中一旦發現病蟲害后化學防治的頻率會明顯加大,雖然有時會達到一定的防治效果,但過度依賴化學藥劑也產生了害蟲抗藥性、破壞了生態平衡,為土壤環境健康和菜品質量安全埋下了風險隱患[4]。
除了農藥過量使用之外,設施蔬菜生產中還存在施肥過量的問題。設施蔬菜種植戶往往憑經驗確定施肥量,寧多毋缺的思想還普遍存在,往往導致土壤中氮磷鉀元素的不均衡,此外還會忽視微量元素肥料的施用,造成因微量元素缺乏而導致多種生理性病害發生。肥料投入不均衡,不僅造成肥料的浪費,而且還破壞了土壤結構,造成土壤酸化及鹽堿漬化,最終影響了蔬菜的品質。
水資源缺乏是制約設施蔬菜發展的重要因素之一。我國水資源豐富,但人均水資源量只有2 100 m3,僅為世界平均水平的28%,農田灌溉水有效利用系數僅為0.5,與世界先進水平0.7~0.8還有很大的差距[5]。據調查,淄博市大部分設施蔬菜采用傳統大水漫灌的方式,且灌溉用水幾乎全依靠地下水,造成了水資源環境不斷惡化。大水漫灌的方式不僅水分利用率較低,造成嚴重的水資源浪費,而且這種灌溉方式容易造成設施內濕度過大,極易誘發多種蔬菜病害的發生。
從發展規模上看,淄博市設施蔬菜園區整體數量較多,但是存在著園區設施蔬菜面積較小、組織管理不夠完善、物聯網等智能調控系統有待提高,這些問題在一定程度上限制了園區設施蔬菜朝標準化的方向發展。非園區化管理的設施蔬菜基地多卻分散,設施簡陋且大多數是小型結構,有的甚至在設施建設方面存在結構不夠合理、選址位置欠佳、管理較粗放等,嚴重制約了設施蔬菜產業的持續健康發展;從生產技術上看,設施蔬菜生產中張掛反光幕、自動放風機、伸縮式換氣窗、熊蜂授粉、補光燈、殺蟲燈等新技術的推廣應用率不高,設施內微生物菌劑、測土配方施肥、水肥一體化等技術在園區的利用率也普遍較低。
受年輕人進城、外出打工的影響,淄博發展設施蔬菜的菜農多數在55歲以上,年齡偏大,且文化水平不高,參加后續培訓少,缺乏創新意識和質量意識。不少種植戶僅僅依靠經驗種植及管理,致使蔬菜新品種、新技術、新設施等普及率不高,栽培制度不合理,難以自覺按照要求推廣應用標準化技術,藥肥濫用等情況還普遍存在,限制了設施蔬菜的優質高效生產,進而影響了市場競爭力與生產效益。
根據淄博地區設施蔬菜生產現狀,應大力倡導設施蔬菜種植使用水肥一體化技術,根據蔬菜各生育階段及設施內溫度、濕度、光照等環境因素的變化,開展精細化水肥管理,植株生長健壯,果實品質及商品性進一步提升。實現水、肥的同步管理,節省大量勞動力,提高水肥的利用率,減少對環境的污染,而且可以有效地控溫調濕、減輕病害發生。物聯網智能化調控技術在臨淄區、高青縣等區縣部分設施蔬菜園區初步推廣應用,通過聯動調控,準確采集數據,達到設施環境智能化控制,實現蔬菜生長需要的適宜條件,產生更有效的生產力。
針對設施土壤結構破壞、有機質偏低的現狀,采用微生物增強發酵腐熟玉米等作物秸稈、沼渣、蘑菇料肥施入土壤,經過多年的施用后,土壤有機質含量會逐漸增加,土壤容重降低,土壤孔隙度增加,耕性趨好。腐熟秸稈肥料作為高碳低氮磷有機肥料替代當前生產上普遍施用的雞糞、鴨糞等有機肥,減少了對土壤中氮磷元素的帶入。沼氣發酵殘留物是指人畜糞便、農作物秸稈等有機物質經厭氧發酵產生沼氣后的剩余物,包括沼渣和沼液,也被稱做沼肥。蘑菇料肥是利用人工種植蘑菇采收后剩下的菇渣(黃色),經過接入好氧菌進行發酵而制成的一種有機肥(棕灰色)。經檢測,利用金針菇菇渣生產的蘑菇肥,全氮1.278%、全磷1.806%、全鉀0.983%、有機質71.03%、總腐殖酸19.79%,各項指標均超過國家制定的有機肥標準,是一種優質底肥和廉價的土壤改良劑。除了進行土壤改良外,還應進行科學施用化肥,根據蔬菜品種、地力條件、生長時期合理選擇施肥種類與施肥量[6]。如油菜、菠菜等需氮較多的葉菜類蔬菜施速效氮肥效果較好;馬鈴薯、姜等需鉀較多的根莖類蔬菜施高鉀肥料效果較好。
設施蔬菜生產過程中,針對蔬菜病蟲害發生的特點,應以“預防為主,綜合防治”為原則,采取實行輪作、色板誘殺、性誘劑誘捕等農業、物理及生物防治為主,化學防治為輔的綠色防控措施。注重設施蔬菜抗病、抗蟲性的育種工作,篩選、推廣高抗品種,減少農藥、化肥施用;進行實時、精確的環境調控,預防設施內病蟲害的發生,有效遏制病蟲害的傳播。
設施連年生產同一類蔬菜會導致連作障礙的產生,病原微生物增多、土壤理化性狀惡化,嚴重影響作物產量和品質。進行輪作其他蔬菜,以及采用巖棉等基質生產可避免連作障礙的發生。生物菌肥不僅為蔬菜生產提供多種營養元素,還能夠“以菌治菌、以菌制病”,改善根際營養條件,增強土壤肥力,提高設施蔬菜的產量和品質。
一是加大設施蔬菜生產技術隊伍建設,利用各種培訓機會,重點培養種植示范合作社負責人、技術人員和種植大戶,使其不斷開闊視野、提高水平,同時要從完善組織實施體系、保障培訓經費、改善培訓手段等方面入手,確保培訓力度,帶動設施蔬菜生產的科學化管理。二是建立淄博市設施蔬菜生產咨詢專家庫,邀請國家、省蔬菜專家培訓指導、“把脈診斷”,針對不同類型的設施類型、蔬菜種類、生長季節等制定設施蔬菜標準化生產管理辦法,實現水、肥、藥的精準施用,達到減量增效目標,同時選派專業農業技術人員長期深入設施蔬菜產區,開展科技培訓和田間技術指導,提升設施蔬菜生產水平和經濟效益。三是以蔬菜標準園為依托,建立健全園區基地的投入、生產及產品質量追溯等監管制度,制定先進、實用、操作性強的綠色蔬菜生產技術規程,提高設施蔬菜標準化生產水平。