張兆輝 邰 翔 田守波 郭鳳領 朱鳳娟 陳春宏*
(1 上海市農(nóng)業(yè)科學院莊行綜合試驗站,上海市設施園藝技術重點實驗室,上海 201405;2 上海市農(nóng)業(yè)科學院設施園藝研究所,上海 201403;3 湖北省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所,湖北武漢 430064)
針對我國露地結球甘藍生產(chǎn)用工量大、生產(chǎn)效率低、農(nóng)機與農(nóng)藝融合程度低等問題,總結了優(yōu)質(zhì)輕簡高效生產(chǎn)技術,包括集約化育苗,機械化耕整地、起壟、移栽、水肥管理、輔助采收等,并針對耕整地質(zhì)量差、起壟不規(guī)范、移栽不標準等問題提出了相應對策。
結球甘藍簡稱甘藍,又被稱作洋白菜、圓白菜、包菜、包心菜、蓮花白、卷心菜等,在我國各地普遍栽培。據(jù)統(tǒng)計,我國結球甘藍年種植面積約90 萬hm2(楊麗梅 等,2020),種植區(qū)域主要分布在云南、貴州、長江中下游(湖北、江蘇、湖南等)、西北(陜西、山西、寧夏、甘肅等)、華北(河北、河南、山東等)、華南(福建等)地區(qū)(趙景文 等,2019;楊麗梅 等,2020)。近年來,隨著結球甘藍產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,用工難、用工貴已成為制約該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素,生產(chǎn)中存在的用工量大、生產(chǎn)效率偏低、勞動強度大等問題,亟需通過輕簡化、機械化的手段來解決(管春松 等,2019)。針對這些問題,筆者以“優(yōu)質(zhì)、輕簡、高效”為目標,總結出露地結球甘藍優(yōu)質(zhì)輕簡高效生產(chǎn)技術規(guī)程,通過農(nóng)機設備與農(nóng)藝技術的相互融合,以期為露地結球甘藍輕簡化生產(chǎn)提供技術支撐。
根據(jù)我國南北方的氣候差異,選擇適宜當?shù)貧夂蛱攸c、消費需求和茬口要求的優(yōu)質(zhì)、抗病、抗逆、豐產(chǎn)、耐貯運、商品性好的品種,以滿足結球甘藍周年栽培、周年供應和產(chǎn)品類型多樣化的市場需求。可選用露地結球甘藍的主推品種及我國自主選育的抗病、耐抽薹、耐裂球、耐熱、耐寒、品質(zhì)優(yōu)良的甘藍新品種(圖1),如中甘628、中甘828、中甘56、中甘1305、京甘4 號、京甘5 號、西園秋豐、西園冬秀、春秋婷美、蘇甘65、爭春、滬甘158、麗麗、旺旺、美貌、綠寶石、奧奇娜等(楊麗梅 等,2021;尚慶茂,2022a)。
圖1 不同品種和類型甘藍
不同露地甘藍主產(chǎn)區(qū),由于地域、市場、氣候等因素的差異,其茬口安排呈現(xiàn)區(qū)域化的趨勢。例如:①長江中下游地區(qū)。秋茬于7 月底至8 月初育苗,8 月底至9 月初移栽;越冬茬于8 月底至9月初育苗,9 月底至10 月初移栽;春茬于12 月中旬至翌年1 月初育苗,1 月底至2 月初移栽。② 云貴地區(qū)。越夏茬于5 月底至6 月初育苗,6 月底至7 月初移栽;越冬茬于9 月初育苗,10 月中旬移栽。③甘肅等西北高原。春夏茬于3 月初至3 月中旬育苗,4 月初至4 月中旬移栽;夏秋茬于6 月底至7 月初育苗,7 月下旬至7 月中旬移栽。④ 河南、河北等華北地區(qū)。秋茬于6 月底至7 月初育苗,7月底至8 月初移栽;春茬于1 月中下旬育苗,3 月初至3 月上旬移栽。
選擇地勢較高、土壤疏松、肥力中上等、排水通暢、利于農(nóng)機具進出作業(yè)的田塊,并配備水肥一體化設備,前茬作物以非十字花科蔬菜或水稻、玉米、大豆等為宜。
4.1 穴盤選擇 生產(chǎn)中多選用128 孔或105 孔的PS 吹塑硬質(zhì)穴盤,規(guī)格為長54 cm、寬28 cm、高4.0 cm。另外,選用洋馬全自動移栽機進行移栽時,則需選用與之配套的128 孔專用標準化可蜷曲育苗穴盤,規(guī)格為長58 cm、寬30 cm、高4.5 cm,以滿足后續(xù)全自動移栽的需要。穴盤使用前應進行淋洗或消毒處理(尚慶茂,2022b)。
4.2 育苗設施及消毒 根據(jù)我國不同地區(qū)的育苗條件、育苗茬口等,選用玻璃溫室、日光溫室、連棟溫室、塑料大棚等設施進行育苗。設施消毒采用高溫悶棚法,即在夏季選擇連續(xù)晴好天氣,密閉育苗設施,連續(xù)高溫悶棚10~15 d(天)。
4.3 基質(zhì)配置 選擇潔凈的混凝土地面,將草炭和珍珠巖按照1∶1 或2∶1 的體積比進行混配,攪拌均勻后備用,基質(zhì)含水量以“手握成團,松手即散”為最佳。育苗基質(zhì)亦可參照《甘藍類蔬菜集約化育苗技術規(guī)程》(尚慶茂,2022a)的要求進行配制。
4.4 精量播種及育苗管理 生產(chǎn)中根據(jù)育苗數(shù)量或規(guī)模,選用半自動精量播種機2BSCX-450 型(常州市風雷精密機械有限公司),或2BXP-1000 型(常州市風雷精密機械有限公司)、2YB-500-GT 型(浙江博仁工貿(mào)有限公司)等全自動精量播種流水線進行播種,每穴1 粒,深度0.5~1.0 cm,單粒率不低于97%,空穴率小于2%。精量播種及苗期管理(圖2)可參照《甘藍類蔬菜集約化育苗技術規(guī)程》(尚慶茂,2022a)。
圖2 甘藍集約化育苗
5.1 深翻 根據(jù)結球甘藍生產(chǎn)茬口的需要,在前茬作物結束后人工清理田間植株殘體和雜草,可直接進行深翻作業(yè),亦可采用滅茬機將田間植株殘體和雜草進行滅茬旋耕,之后采用51.5 kW 以上拖拉機配帶四鏵犁,或44.1 kW 大棚王拖拉機配帶深松旋耕機DMSS-145 型(上??挡崢I(yè)有限公司)進行深翻,耕深40 cm 以上,深翻后曬田5~7 d(天)。每年宜進行1~2 次深翻。
5.2 機械化施肥 采用機械化施肥有利于實現(xiàn)甘藍輕簡化生產(chǎn),在耕整地、起壟作業(yè)前使用2FZGB 系列有機肥撒肥機(山東天盛機械科技股份有限公司,撒施幅寬6~10 m),每667 m2撒施有機肥500~1 000 kg,可每年撒施1 次,亦可2~3茬撒施1 次;同時使用拖拉機配帶離心式施肥機(撒施幅寬可達8~12 m)或使用起壟+施肥 +鋪滴灌管+覆膜一體機進行施肥,每667 m2撒施硫酸鉀型復合肥(緩釋型,N-P-K 為26-6-10)30~35 kg,施肥時拖拉機從田塊一側開始撒施,以保證施肥均勻。
5.3 耕整地 使用29.4 kW 以上拖拉機配帶滅茬旋耕機(耕幅145 cm),或44.1 kW 以上拖拉機配帶旋耕機(耕幅230 cm 以上)進行旋耕及土地平整,滅茬深度20 cm 以上,旋耕深度15 cm 以上,碎土率≥60%,根據(jù)地塊的平整度旋耕1~2 遍。使用滅茬旋耕一體機可以實現(xiàn)一次性滅茬旋耕(圖3),使田塊更加平整、細碎,既滿足了后續(xù)機械化作業(yè)要求,也大幅度提高了勞動效率。
圖3 滅茬、旋耕
5.4 起壟 田塊旋耕平整后起壟,此時的土壤含水量宜保持在15%~30%,要求土壤細碎,起壟高度15~30 cm。起壟時采用44.1 kW 以上拖拉機配帶起壟施肥鋪滴灌管覆膜一體機進行復合式作業(yè)(圖4),實現(xiàn)輕簡高效生產(chǎn)。起壟、覆膜后壟面平整,土壤細碎,耕深20 cm 以上,碎土率≥60%,壟頂面的平整度精度 ± 2 cm。根據(jù)不同品種結球甘藍對株行距的要求及不同地區(qū)結球甘藍的生產(chǎn)實際,起壟作業(yè)主要分為以下模式。
窄壟:主要采用起壟施肥鋪滴灌管覆膜一體機或起壟機(單壟、雙壟)進行起壟作業(yè),每個壟面鋪1 條或2 條貼片式滴灌管(壁厚3.0 mm,貼片間距30.0 cm,見圖4),壟面寬70~85 cm(可調(diào)),壟底寬100~120 cm,壟高15~30 cm(圖5-A、B)。
圖4 起壟機和滴灌管
寬壟:采用起壟施肥鋪滴灌管覆膜一體機或起壟機進行起壟作業(yè),每壟鋪2 條貼片式滴灌管(壁厚3.0 mm,貼片間距30.0 cm),壟面寬125~140 cm,壟 底 寬150~170 cm,壟 高15~25 cm(圖5-C)。
圖5 起壟模式
對于面積較小的地塊或山地,可采用手扶式起壟鋪滴灌管覆膜一體機(圖4)進行起壟作業(yè),壟面寬80 cm,壟底寬110 cm,壟高15~25 cm。
當結球甘藍幼苗三葉一心或四葉一心時(苗高8~12 cm,苗冠直徑3~6 cm)即可移栽,要求幼苗葉色濃綠、莖稈粗壯、根系發(fā)達、無病蟲害、長勢整齊一致(圖6)。
圖6 適合機械化移栽的甘藍幼苗
根據(jù)不同甘藍品種的特性及生產(chǎn)實際需求,尤其是依據(jù)品種所需的株行距選擇適宜的移栽機,可采用自走式或拖掛式移栽機(圖7)。采用雙行移栽機進行移栽時,栽植深度以比穴盤苗基質(zhì)的上緣高0.5~1.0 cm 為宜,如井關乘坐式移栽機PVHR2型〔井關農(nóng)機(常州)有限公司〕適宜壟面幅寬70~90 cm,株距30~60 cm,行距30~50 cm;洋馬全自動移栽機PF2R 型〔洋馬農(nóng)機(中國)有限公司〕適宜壟面幅寬70~85 cm,株距26~80 cm,行距45~65 cm。采用四行移栽機進行移栽時,如意大利四行移栽機OVERPLUS4 型〔吉峰農(nóng)機(成都)有限公司〕適宜壟面幅寬125~140 cm,株距≥21 cm,行距≥32 cm。采用移栽機移栽效果好,株距標準一致(圖7),漏栽率≤5.0%,栽植合格率≥95.0%。
圖7 機械化移栽及移栽效果
結球甘藍各個生育階段對養(yǎng)分的需求存在較大差異,如在幼苗期需要較多的氮,蓮座期對氮的吸收達到高峰,同時開始吸收較多的磷和鉀,因此根據(jù)結球甘藍生育期追施不同類型的水溶肥,可以滿足不同生育階段的需肥要求。采用水肥一體化設備(圖8),結合灌水精量增施水溶性肥料,生育期內(nèi)共追肥3~4 次,即苗期、蓮座初期各追施1 次中量元素水溶肥和大量元素水溶肥,蓮座中期、結球期各追施1 次大量元素水溶肥,配施微量元素水溶肥及硼肥(表1)。通過水肥一體化精準施肥,既實現(xiàn)了輕簡化水肥管理,又可有效補充鈣鎂肥,預防結球甘藍因缺鈣造成的干燒心,同時快速提供氮磷鉀和微量元素,使鉀供應充足;對缺硼的土壤補充硼肥,有利于減少包心不實的情況。
圖8 水肥一體化設備
表1 露地結球甘藍追肥類型及用量
結球甘藍主要病害有霜霉病、軟腐病、菌核病等,主要蟲害有蚜蟲、甜菜夜蛾、菜青蟲、斜紋夜蛾等,防治原則為優(yōu)先采用農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治,并科學合理地使用化學防治。主要通過采用無人植保機(圖9)、動力噴霧機及臂展式植保機等實現(xiàn)植保環(huán)節(jié)的輕簡化,與人工背負式噴霧器相比,不僅大幅度降低了勞動強度,而且可以達到統(tǒng)防統(tǒng)治的目的,防治效果好。
圖9 無人植保機
8.1 農(nóng)業(yè)防治 合理安排輪作茬口,可與非十字花科蔬菜或水稻、小麥、玉米、花生、大豆等作物實行兩年以上輪作;選擇抗病品種和無病種苗;做好生產(chǎn)田塊的清潔工作,及時清除、處理植株殘體和雜草;生產(chǎn)中合理施肥和灌溉。
8.2 物理防治 可采用殺蟲燈、黑光燈等或昆蟲性信息素、黃板等誘殺害蟲。
8.3 生物防治 可利用天敵或信息素防治害蟲,如利用麗蚜小蜂防治蚜蟲;利用赤眼蜂防治小菜蛾、斜紋夜蛾等鱗翅目害蟲;采用甜菜夜蛾性誘劑+誘捕器誘捕夜蛾類害蟲。
8.4 化學防治 采用生物農(nóng)藥或化學農(nóng)藥防治時,應嚴格按照國家農(nóng)藥管理條例的要求執(zhí)行,具體施用方法或施用量均參考農(nóng)藥的使用說明。
甘藍結球緊實后即可采收,采收標準宜依據(jù)不同市場需求而定。采用輔助采收運輸平臺或運輸車進行輔助運輸,有條件的地區(qū)可采用甘藍采收機進行采收(圖10、11)。
圖10 山地輔助采收運輸
圖11 采用甘藍采收機進行機械化采收
10.1 耕整地技術 耕整地是指利用機械化方式或措施對田塊進行耕地和整地,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。機械化耕整地作業(yè)既可單項進行,也可以采用一體式復合作業(yè)機具一次性完成多項作業(yè),一方面提高了作業(yè)效率,另一方面降低了生產(chǎn)成本,尤其是勞動成本,也為下一步起壟、移栽等作業(yè)提供了良好的土壤條件,有利于結球甘藍的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
生產(chǎn)中采用拖拉機配帶滅茬旋耕機或旋耕機進行旋耕及平整土地,滅茬深度達20 cm 以上,旋耕深度達15 cm 以上,碎土率≥60%,地塊更加平整、細碎,滿足了結球甘藍輕簡化生產(chǎn)的要求。
10.2 起壟技術 起壟既有利于建立規(guī)范化的溝廂標準,又可以滿足后續(xù)機械化移栽的需求,利于實現(xiàn)農(nóng)機與農(nóng)藝技術的融合,提高結球甘藍幼苗的移栽效率,降低勞動成本和勞動強度。
10.2.1 土壤及起壟要求 田塊旋耕平整后、土壤含水量保持在15%~30%時開始起壟,起壟高度15~30 cm,要求壟面平整,土壤細碎,耕深20 cm以上,碎土率≥60%,壟面的平整度精度 ± 2 cm。
10.2.2 窄壟模式 采用起壟+施肥+鋪滴灌管 +覆膜一體機或單壟、雙壟起壟機進行起壟作業(yè),壟面寬70~85 cm(可調(diào)),壟底寬100~120 cm,壟高15~30 cm。
10.2.3 寬壟模式 采用寬壟(單壟)起壟機進行起壟作業(yè),壟面寬125~140 cm,壟底寬150~170 cm,壟高15~25 cm。
10.3 機械化移栽技術 目前,結球甘藍生產(chǎn)中移栽環(huán)節(jié)仍以人工為主,移栽效率低、用工量大、成本高,通過機械化移栽技術的集成與應用,有利于實現(xiàn)結球甘藍的高效輕簡化生產(chǎn)。
根據(jù)不同甘藍品種的特性、所需株行距以及生產(chǎn)實際需求等選擇適宜的移栽機具。采用雙行移栽機時,栽植深度以比穴盤苗基質(zhì)的上緣高0.5~1.0 cm 為宜,適宜壟面幅寬70~90 cm,株距26~60 cm,行距30~50 cm;采用四行移栽機時,適宜壟面幅寬125~140 cm,株距≥21 cm,行距≥32 cm。
10.4 水肥一體化技術 水肥一體化技術有利于提高水肥利用率,實現(xiàn)水肥管理環(huán)節(jié)的輕簡化。生產(chǎn)中根據(jù)結球甘藍不同生育階段對水肥的需求,采用水肥一體化設備進行精準施肥,整個生育期追施3~4 次不同類型的水溶肥,可快速提供氮磷鉀和微量元素營養(yǎng),有利于改善結球甘藍的品質(zhì)。