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引言
寒区简易日光温室的推广应用, 为农民致富, 解决人民群众吃菜难问题作出了较大贡献。随着时代的发展, 农业生产结构的调整, 人民生活水平的提高, 对温室蔬菜生产提出了新的要求: 一是提高产量达到菜农增收的目的; 二是市场需求绿色产品; 三是冬季能进行茄果类蔬菜的生产供给。而温室生产现状是相同几种蔬菜频繁连作多年, 病害多、农药残留重、产量低; 同期生产, 同期上市, 且主要集中在夏、秋季, 竞争激烈价格偏低; 蔬菜市场价格较高的冬春季温室不能连续正常生产, 只能生产一茬叶菜并且产量不高。针对这种形势, 根据多年生产实践, 我们首先对温室结构进行了改进, 对生产和配套技术作了进一步改善和提高。在集宁市郊温室开展了该项目的试验研究。经过近两年的生产试验取得了不同温室蔬菜生产条件下周年生产的相应模式, 并获得了较高的经济效益。2002 年3 月20 日通过了自治区专家, 教授的鉴定。此项成果不仅可以提高当地温室生产效益, 减少对产品、地下水、土壤、环境污染, 而且对气候条件类似的高寒地区温室周年生产具有重要指导意义。
一、试区基本情况
试区位于内蒙古乌兰察布市集宁市郊温室蔬菜种植区,北纬41o, 多年平均气温3.7℃, 12 月、1 月、2 月, 多年平均气温分别为- 11.4℃、- 13.6℃、- 10.7℃, 系典型的大陆型高寒气候, 这在同纬度地区具有广泛的代表性。
二、试验温室采取的主要技术措施
1.生产栽培技术
( 1) 有机生态型无土裁培技术
在建好的温室床上平铺10~15 厘米厚的栽培基质, 基质为蛭石和充分腐熟过筛的农家肥( 畜禽粪肥不含土) 按3: 1~2: 1 的比例充分混匀即可种植。生育期根据蔬菜长势, 缺肥程度每隔15 天左右适当追施氮、磷、钾肥料一次, 肥料可溶于水中通过渗灌系统直接追入根部, 苗期少施, 中、后期多施。
( 2) 渗灌技术
在温室( 三分地) 较高端靠后墙砌一个2 立方米蓄水池,最低水头保持50 厘米以上。渗灌设备可购置成套定型产品或自制, 本试验采用原滴灌硬管, 主管管径1 寸, 渗灌管管径10 毫米, 渗孔为对孔( 同一处两个孔) , 孔距30~40 厘米, 孔径1~1.2 毫米。渗灌管置于床底膜上, 管上下铺盖10 厘米宽编织袋。渗灌系统组成包括: 水池、过滤、控制、进排气管、主管、渗灌管等。
2.温室配套技术
( 1) 调整温室前屋面角角度以求得最大采光量, 主要采光面角度增加到33~37 度。
( 2) 栽培床下挖50 厘米,增加室内有效热容量,床底铺塑膜防止灌溉水渗漏,隔离土壤病菌。
( 3) 加厚温室墙体, 先用旧棚膜挂在墙四周, 再建2 米厚的保温土墙体。
( 4) 室内后墙加挂2 米高反光幕,有效利用散射光。
( 5) 采用大于5 厘米厚的棉帘覆盖减少热量散失。
( 6) 室内用旧棚模、铅丝搭建二层保温棚, 昼揭夜覆, 可提高室温2℃。
( 7) 地膜覆盖, 保温, 减少蒸发与保持空气湿度, 但应注意烂根, 发现烂根立即取掉。
( 8) 释放CO2 气肥促进蔬菜生长。利用CO2 发生器施放。
施放量12~2 月以外, 每日用98%的H2SO40.6 千克, (NH4)2CO31.0 千克; 12~2 月按蔬菜类别, 长势适当增施。释放时间为早晨有光照室温达到15℃以上开始释放( 阴天、大量通风不放) 。
三、试验结果
1.温室生产性能提高
温室实施新的裁培技术和综合配套技术后光、气、热、水分、湿度等环境条件改变。
( 1) 冬季与普通温室对照观测提高室温8~16℃ 。
( 2) 由于室温提高, 有效光照时间相应延长, 见12 月、1月、2 月、温室平均室温日变化曲线。
( 3) 温室12 月、1 月、2 月最高室温, 日均室温, 最低室温, 日均地温, 早7:00 地温变化线分别见图。日均值为7:00、14:00、18:00 平均值, 地温为基质5～10 厘米温度。全部用气象仪表测定。
( 4) 土壤漫灌后地温急剧下降, 恢复延续时间较长, 而基质渗灌灌水前后地温无明显变化, 见灌水前后地温变化图。
( 5) 室内空气湿度变化( 毛发湿度仪测定) , 3 月1 日至6日黄瓜始瓜期平均日湿度变化过程线见图。
( 6) 释放CO2 后光合作用加快, 既弥补了光照时间不足, 又促进了蔬菜生长。
( 7) 基质( 蛭石) 通气好, 疏松, 储水储热性能高, 与土壤相比可提高地温1.5°C 左右。
2.生产试验结果
( 1) 生育性状变化( 见下表)
( 2) 温室生产种植情况对照( 见下表)
3.节水、节肥、节药
节肥、节药均为50%左右, 节水见下表.
四、试验结果分析
1.温室性能改变分析
( 1) 温室屋面角由原来的23 度提高到33~37 度, 接收太阳的幅射能力增强, 冬季光通量增加14%。一般光通量增加2%, 温室温度提高1℃, 所以该温室较普通温室可多吸收7℃的热量, 使温室增加了热源且白天室温提高。
( 2) 栽培床下挖使整个温室的空间增大, 即白天吸收热量的储存空间增大。
( 3) 温室后墙加挂2 米高反光幕, 冬季地温提高1.5~2.0℃, 北侧光照增加60%, 不仅充分利用了散射光, 而且使温室增加了热源。
( 4) 加厚墙体、室内搭建二层棚, 覆盖棉帘使整个温室保温性能增强。冬季温室生产增加热源、光照是前提, 保温是关键。这些设施为蔬菜生长所需温度创造了保温条件, 使热量得到了充分有效利用。
( 5) 渗灌使地温相对增加。温室渗灌不仅使基质疏松、通气性好, 作物水分和养分易吸收, 而且能减小灌水定额增加灌水次数控制空气和基质湿度, 较土壤漫灌降低空气湿度10%左右。从两条灌水后地温变化曲线看出: 4 月18 日土壤井水直接漫灌后地温下降最高达10℃, 恢复延续时间为50小时, 可见四月份以前灌水后地温下降更大, 延续时间更长。该期间灌水周期为7~10 天, 频繁的灌水使蔬菜长期处于低地温状态, 导致蔬菜生长缓慢, 产量偏低。基质渗灌后地温无明显变化, 原因是渗灌灌水定额小, 灌水前1- – 2 天将水抽入温室水池中水温已提高。不同灌水技术灌水后地温变化显示, 寒区温室早春晚秋漫灌对蔬菜生长影响极大, 有时灌后会使蔬菜死亡, 因此冬季生产必须采用微灌技术。由于温室配套技术的改善使温度提高8~16℃使有效光照时间延长。从12 月、1 月、2 月日温度变化曲线看出, 每日15℃以上光照时间均大于6 小时, 满足茄果类蔬菜生长条件。这三个月的室温, 地温变化曲线显示: 平均室温和平均地温均在10℃以上, 最低地温在8℃以上, 满足茄果类蔬菜生长的要求, 但12 月中下旬至1 月初最低室温低于茄果类蔬菜生长的最低气温5℃, 该期间生产茄果类蔬菜需临时增温,耐寒类蔬菜均能正常生长。
2.生产种植结果分析
( 1) 增产。采取有机生态型无土栽培渗灌技术,加挂反光幕、施放CO2, 为蔬菜生长创造了良好的水、气、热、光、湿度等环境条件, 导致蔬菜生育性状发生变化。黄瓜始瓜期两种栽培方法相比实施渗灌技术比普通栽培技术株高1.6 倍, 茎粗1.4 倍, 叶面积2 倍, 叶面积系数2.5 倍, 根体积4.4 倍, 根干重3.1 倍, 地上干物重2.7 倍, 性状的变化导致了增产的必然性。
( 2) 增收。春秋茬生产不仅产量增加, 而且收获期提前价格较高, 冬春季生产的蔬菜价格是夏季的3~4 倍, 所以增收显著提高。
3.节水、节肥、节药分析
采取渗灌技术可实施小定额灌溉, 灌溉水全部集中在根层, 无渗漏所以既节水又节肥, 由于渗灌技术可控制根层和空气湿度, 使蔬菜病虫害减少, 相应农药用量减少。
五、效益分析
1.社会效益.该技术大面积推广后,寒区蔬菜可减少异地调运,降低冬春季蔬菜市场价格, 为市场提供低价、连续、多样、鲜嫩无公害绿色蔬菜产品, 有利于城乡居民膳食结构改善, 生活水平、健康水平的提高。
2.生态效益。该技术不仅节水达65%以上, 而且还能使产品、土壤、地下水、环境减少污染。
3.经济效益。该技术一次性投入2.7 万元/亩, 设备可使用10- 15 年, 年纯收入提高2.5 倍左右, 当年即可收回全部投资。
六、结论
寒区温室实施有机生态型无土裁培渗灌及综合配套技术, 春秋茬同期蔬菜增产65%以上, 年增收2.7 万元/亩, 节水65%以上, 节肥、节药50%左右; 在北纬40~43 度地区可以实现耐寒类蔬菜周年连续正常生产, 茄果类蔬菜生产期延长75 天左右。因此, 该技术对于寒区温室生产具有广泛的推广应用前景。
