貴州高海拔地區(qū)大棚蔬菜輪作模式效益分析

李魁印，周光怡，胡 云，龍艷鈴，王 睿，王自力

(1.安順學院 農(nóng)學院，貴州 安順 561000；2.貴州大學 農(nóng)學院，貴州 貴陽 550025；3.錦屏縣偶里鄉(xiāng)扶貧工作站，貴州 錦屏 556704)

近年來，隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，貴州已將蔬菜產(chǎn)業(yè)納入十二大特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展為鄉(xiāng)村振興的主導產(chǎn)業(yè)，按照規(guī)模化、生態(tài)化、標準化、品牌化的理念，實施公司+合作社+農(nóng)戶的經(jīng)營模式，為農(nóng)戶提供全方位社會化服務，促進農(nóng)戶和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的有機銜接，建設蔬菜高效生產(chǎn)基地，電子商務幫助蔬菜出口，極大地推動了貴州蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興。

如今，貴州蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)形成規(guī)模，其種植規(guī)模和市場份額已進入中國第一梯隊，產(chǎn)值占12個特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的三分之一以上，種植面積也在逐年擴增。今年的貴州蔬菜產(chǎn)業(yè)領導小組會議提出，2022年規(guī)劃蔬菜種植面積將達到120.0 萬hm，建設高標準蔬菜基地6.7 萬hm，提升10 萬hm規(guī)模化、生態(tài)化示范基地配套水平，示范推廣生態(tài)化栽培技術(shù)，集約化育苗60億株，預計產(chǎn)量達3000 萬t，產(chǎn)值達950億元。

樊云龍等通過對比貴州喀斯特地區(qū)5種不同土地利用方式下的土壤溫度日變化，說明了大棚土壤的溫差變幅最大。且土溫的高低影響蔬菜的蒸騰作用、根對土壤中有效物質(zhì)的吸收功能，進而影響蔬菜的品質(zhì)與產(chǎn)量。因此，貴州大力發(fā)展規(guī)模化、標準化及智能化的大棚蔬菜基地。目前，貴州大棚蔬菜種植以茄果類、瓜類、綠葉菜類為主，在茬口安排上，夏季大茬以茄果類種植居多(如番茄、辣椒、黃瓜等)。但茬口單一，容易發(fā)生病蟲害，蔬菜生育周期長，加之缺乏系統(tǒng)的大棚田間管理技術(shù)，對蔬菜的產(chǎn)量與品質(zhì)有不同程度的影響，難以達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的，也不易獲得較高的經(jīng)濟效益。因此，探索大棚蔬菜生產(chǎn)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的種植模式，改變以往單一的種植模式，已成為提高蔬菜品質(zhì)和效益的重要途徑。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查時間和地點

調(diào)查時間為2020年5月、7月和10月，調(diào)查地點為安順地區(qū)的高海拔蔬菜生產(chǎn)大棚。

1.2 調(diào)查對象和內(nèi)容

5種蔬菜輪作模式分別為：模式1，番茄—白菜；模式2，番茄—青菜；模式3，黃瓜—黃瓜—白菜；模式4，花菜—生菜—生菜；模式5，辣椒—白菜；以番茄一大茬栽培模式為對照(CK)。

遴選安順地區(qū)的專業(yè)種植合作社和大型種植戶為調(diào)查對象。其中，平壩區(qū)平莊村勝成種植專業(yè)合作社所在區(qū)域海拔1492.0 m，年平均氣溫19.4 ℃，無霜期330 d，年平均降水量1400.0 mm；安順開發(fā)區(qū)南山村東南種養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社位于海拔1375.0 m，年平均氣溫15.5 ℃，年平均無霜期290.0 d，年平均降水量1300.0 mm。

大棚土壤類型為黃壤，土壤肥力中等。大棚規(guī)格長45 m，寬8 m，面積360 m。調(diào)查記錄種植蔬菜品種、株行距、種植密度、產(chǎn)量、平均單價、生產(chǎn)成本等。為確保調(diào)查數(shù)據(jù)的可靠性，在安順的兩個調(diào)查區(qū)域內(nèi)開展調(diào)查，兩個調(diào)查區(qū)域中不同種植模式各調(diào)查5座大棚，共60座大棚，本次調(diào)查的大棚統(tǒng)一選擇具有保溫性能的鋼結(jié)構(gòu)覆膜大棚，數(shù)據(jù)為各模式調(diào)查數(shù)據(jù)的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同輪作模式的蔬菜品種和田間管理模式

表1為兩個調(diào)查點的5種蔬菜種植模式和對照的品種和田間管理模式。從表1可以看出，不同種類蔬菜的生育期長短存在差異，茄果類生育期最長(番茄一茬需158～212 d、辣椒一茬需約153 d)，其次是瓜類(黃瓜一茬需125～150 d)，葉菜類蔬菜生育期最短，僅需要60～100 d。因此，在生產(chǎn)實踐中，應根據(jù)蔬菜的生育期長短，合理安排茬口，以提高大棚復種指數(shù)，提高大棚平均使用率。

大棚的年平均使用率是蔬菜種植模式中避免資源浪費的評級標準，從表1可以看出，模式3的大棚年使用率最高，一年中有282 d處于種植狀態(tài)，年平均使用率達到了77%；而模式2、模式4和CK的大棚使用率較低，不到60%，大棚一年中有近半年處于閑置狀態(tài)，這幾種模式有待改善種植種類與茬口，以提高大棚利用率。

表1 不同輪作模式的蔬菜品種和田間管理模式

2.2 不同輪作模式的生產(chǎn)成本

種植的主要成本包括種子(苗)、農(nóng)資、人工和地租(本次調(diào)查忽略大棚的建設成本)，其中，人工成本都普遍偏高，5種模式的人工成本占各模式總生產(chǎn)成本的44.91%、44.64%、46.07%、60.73%和55.26%，其次是購置肥料、農(nóng)藥的費用占比較大。

由表2可以看出，5種輪作模式單從生產(chǎn)成本來看，模式3>模式2>模式1>CK>模式4>模式5。其中模式3的生產(chǎn)成本高于其他模式，主要因為種植黃瓜的肥料使用量較大，此外，貴州山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化程度不高，需要工人進行采摘及搬運，以至于人工成本極大增加；模式5的生產(chǎn)成本最低。

表2 不同輪作模式的生產(chǎn)成本

2.3 大棚不同種植模式的效益

由圖1可以看出，5種輪作模式的產(chǎn)值和純效益均高于單作對照，與對照相比，增幅分別是65.43%、37.65%、83.90%、37.97%和20.03%，雖然按照模式3輪作黃瓜—黃瓜—白菜的生產(chǎn)成本較高，但收益也顯著大于對照和其他4種輪作模式，與對照相較，每畝地可增收0.47萬元。由表3可以看出，與單作番茄相比，5種大棚蔬菜輪作模式的產(chǎn)量均有不同程度的提高，從投入產(chǎn)出比來看，5種輪作模式的比值均比對照大，模式1>模式4>模式5>模式2>模式3>CK。

表3 不同輪作模式的產(chǎn)量與效益

圖1 不同輪作模式的生產(chǎn)成本與純效益對照圖Fig.1 Comparison of production costs and net benefits of different crop rotation patterns

3 結(jié)論與討論

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大棚生產(chǎn)中兩種或兩種以上的蔬菜輪作時的產(chǎn)量和產(chǎn)值都顯著高于單作一種蔬菜，尤其是農(nóng)戶多年連作番茄，已經(jīng)出現(xiàn)了病蟲害、品質(zhì)降低、產(chǎn)量下降等問題。調(diào)查表明，輪作可以有效防止病蟲害傳播和連作障礙、均衡利用土壤養(yǎng)分、調(diào)節(jié)土壤肥力等。通過輪作、提高大棚復種指數(shù)，可以在有限的土地上實現(xiàn)最大的經(jīng)濟效益，從而保證蔬菜產(chǎn)量與產(chǎn)值。在調(diào)查的5種輪作模式中，模式3在產(chǎn)量、產(chǎn)值、純效益等方面都顯著高于其他4種輪作模式和對照，模式3可以在安順市及貴州省內(nèi)其他山地高海拔地區(qū)推廣。

從生產(chǎn)投入來看，人力投入成本占比較大。在模式4中，人力投入甚至占總生產(chǎn)投入的60.73%，隨著輪作茬數(shù)的增加，人力投入也隨之增加，最終導致純收益降低。建議加快大棚機械自動化、數(shù)字化，以及配套技術(shù)輕簡化的發(fā)展進程，逐步用農(nóng)機、智能設備取代傳統(tǒng)人工耕種，如自動搖控式旋耕機、小型果蔬耕種機和滴灌設備等，因地制宜地發(fā)展貴州特色山地機械化農(nóng)業(yè)，不僅降低了人工成本，大大提高了工作效率，還提升產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)出效益。

大棚種植可以打破季節(jié)和溫度的限制，實現(xiàn)反季節(jié)蔬菜的種植，由于大棚中的溫度略高于外界、空氣流通性較差等原因，人為地為病蟲害的繁殖和傳播提供了有利條件。在前期田間調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，大田期越長，蔬菜生長后期病蟲害的感染率越大，如辣椒的病毒病、黃瓜的霜霉病，番茄早疫病，以及田間常見害蟲如蚜蟲、白粉虱等的感染。因此，調(diào)查大棚的種植方式由種子直播改為育苗移栽或嫁接，此外，大棚需定期通風，充分利用大棚優(yōu)勢，改善種植條件，以提高棚內(nèi)蔬菜的品質(zhì)與產(chǎn)量。

同時，根據(jù)此次研究結(jié)果，提出以下建議：

水—旱輪作：建議水源充足的情況下，長期進行旱作蔬菜種植的大棚可以考慮水—旱輪作，將一種或兩種水生蔬菜納入輪作規(guī)劃中。陽祥等證明，水—旱輪作通過提高土壤真菌群落的豐富度，改變土壤環(huán)境中真菌群落組成，改善長期旱作導致的土壤理化性質(zhì)，進一步提高土壤生產(chǎn)力。水—旱輪作可以參考江西省的“番茄—芡實—萵苣”大棚高效栽培模式以及“菜用大豆—水芹”水旱輪作栽培技術(shù)。

菜—花輪作：不論是“以菜為主，以花為輔”，亦或是“以花為主，以菜為輔”的輪作模式，都可以結(jié)合實際情況，有效利用蔬菜(觀賞花卉)的空檔期去種植觀賞花卉(蔬菜)，有利于開拓新市場，增加農(nóng)民收入。張曉波等通過比較日光溫室切花菊與蔬菜不同輪作方式的效益，得出花與菜輪作模式可以緩解連作障礙、提高設施利用率、優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)等益處。例如，在春夏季蔬菜空檔期種植生育期較短的觀賞花卉，如非洲菊等，也可以減少與露天蔬菜種植的產(chǎn)量沖突。

休耕養(yǎng)地：根據(jù)李泉等的研究，翻壓綠肥顯著改善了土壤的理化性質(zhì)，提高了土壤自身的蓄水保墑能力，也可培肥地力，從而提高了土壤生產(chǎn)能力。在貴州地區(qū)需結(jié)合生產(chǎn)實際，在一些長期旱作的大棚適當休耕，在休耕期種植綠肥(如苜蓿、草木犀等)，恢復土壤肥力，為后續(xù)作物種植提供良好的土壤環(huán)境和營養(yǎng)條件。