依照國家蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,2020 年中國蔬菜播種面積將達到 1566 萬 hm2,年產(chǎn)量達5.8 億 t,人均年占有量達 400 kg。截止到 2018年底全國蔬菜種植面積已突破 2000 萬 hm2,年產(chǎn)量已經(jīng)超過 7 億 t,產(chǎn)值 2 萬億元 ,中國蔬菜種植面積和產(chǎn)量居世界首位,提前完成了國家蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的目標。隨著蔬菜種植面積和產(chǎn)量的大幅增長,中國蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)也在飛速發(fā)展,常年生產(chǎn)的蔬菜約 2/3 采用育苗移栽 ,每年蔬菜育苗移栽面積超過 1000 萬 hm2,全國育苗移栽蔬菜種苗需求量超過 6800 億株 。巨大的蔬菜種苗缺口正是中國集約化育苗發(fā)展的動力,受供求關(guān)系的影響,全國涌現(xiàn)出一大批蔬菜育苗企業(yè),據(jù)不完全統(tǒng)計,全國蔬菜育苗規(guī)模企業(yè) 1500 多個,年集約化育苗 2000 億株。約占年蔬菜種植總需求量的 30%。但多數(shù)蔬菜育苗企業(yè)投資規(guī)模較小,育苗設(shè)施相對簡單,以簡易工廠育苗為主,主要依靠人工操作,工作效率低,技術(shù)水平差,育苗方法落后,其培育出的蔬菜種苗普遍存在質(zhì)量不穩(wěn)定、移栽成活率低、成苗質(zhì)量差、病蟲害嚴重等情況,給育苗行業(yè)和種植戶帶來巨大損失,嚴重影響蔬菜生產(chǎn)和蔬菜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。安信種苗經(jīng)過十多年的研發(fā)和實踐,逐步完善穴盤育苗新技術(shù),開發(fā)出一系列適用工廠化穴盤育苗的新設(shè)備,并建立了一套標準化穴盤育苗技術(shù)流程,針對穴盤育苗過程中存在的核心問題,提出解決方案、大膽創(chuàng)新,通過引入自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化現(xiàn)代科學技術(shù),從而實現(xiàn)穴盤育苗標準化、流程操作現(xiàn)代化、育苗設(shè)備智能化。育苗溫室率先引入 5G 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對穴盤育苗過程中的數(shù)據(jù)進行分析,建立了智能物聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)了光照、溫度、水分、肥料、空氣、病蟲害的智能全自動管理,減少人為因素干擾,避免手工操作的差異影響種苗生長。蔬菜穴盤育苗核心技術(shù)及設(shè)備開發(fā)應用包括以下幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié):溫室基礎(chǔ)設(shè)施、基質(zhì)配制、種子處理、播種及催芽、成苗管理。
溫室基礎(chǔ)設(shè)施
溫室設(shè)計
目前國內(nèi)穴盤育苗溫室主要采用三種類型的溫室。
◆塑料拱棚 俗稱冷棚,是中國北方地區(qū)傳統(tǒng)的保護地栽培設(shè)施,由于其結(jié)構(gòu)簡單、建造容易、造價低,通風透光效果好、使用方便,深受廣大農(nóng)戶喜愛。但其缺點是棚內(nèi)立柱過多,不宜進行機械化操作,抗災能力弱,一般不用于越冬生產(chǎn),也不適合用于穴盤育苗生產(chǎn)。
◆日光溫室 日光溫室雖然保溫蓄熱效果好、造價低、維護費少,但建造日光溫室,土墻一般為 10~15 m,溫室前面一般要留 10~12 m空地,以防遮擋陽光,因此墻體及空地占地面積較大,影響大棚凈種植面積,墻體易被雨雪沖刷而影響使用壽命,鼠類在墻體打洞筑穴也會帶來安全隱患。
◆連棟溫室 全鋼架結(jié)構(gòu),設(shè)計先進,抗風雪能力較強,使用壽命可達 25 年以上。溫室內(nèi)部操作空間較大,可以大面積連棟,適宜進行工廠化、規(guī)?;a(chǎn)作業(yè)。溫室自動化程度較高,可拓展選擇空間較大。但是,連棟溫室造價較高,投資成本較大。冬季保溫需要增加保溫設(shè)施。玻璃為易碎物,使用過程中存在安全風險,鋼化玻璃等造價較高。
安信種苗根據(jù)工廠化穴盤育苗的特點,科學設(shè)計溫室結(jié)構(gòu),重新調(diào)整參數(shù),包括跨度、長度、脊高、抗風載荷、抗雪載荷等。通過對構(gòu)建材料進行優(yōu)化,包括基礎(chǔ)地面、骨架、墻體、覆蓋材料、遮陽材料、棚膜,改進后的溫室能同時克服日光溫室與連棟溫室的缺點,并將兩種溫室優(yōu)點集于一身,成功研發(fā)出新型穴盤育苗雙向日光溫室。新型穴盤育苗雙向日光溫室東西長 100 m,南北跨度 30 m,北向跨度10 m,南向跨度 20 m,高度及雙面坡度經(jīng)過科學計算,使中午太陽光能照射溫室后墻,保證溫室內(nèi)陽光全覆蓋,顯著減小陰影面積,提高光利用率,迅速提高溫室內(nèi)溫度。雙坡面可加蓋棉被,使溫室內(nèi)保溫效果與日光溫室相當。由于雙坡日光溫室取消了后墻,大大提高了土地利用率,可增加栽種面積 30% 以上。新型溫室設(shè)計,溫室內(nèi)透光面積大、升溫快,太陽能轉(zhuǎn)化率極大增高,可以有效減少煤、天然氣等燃料消耗 50%~60%,達到增效、節(jié)能的目的,由于后墻、側(cè)面墻占地面積減少,溫室內(nèi)空間變大,節(jié)省大量空間,便于穴盤育苗生產(chǎn)中大型機械設(shè)備的安裝與運行,提高穴盤育苗生產(chǎn)效率,降低投入成本、培育出健康、優(yōu)質(zhì)種苗,更好地為蔬菜生產(chǎn)服務(wù),值得大面積推廣應用。
穴盤育苗苗床及穴盤消毒
◆穴盤育苗床
穴盤育苗床床架南北放置,床架高 75 cm,床架寬 170 cm,苗床長度 27 m(可依據(jù)育苗場所的空間大小來確定),育苗床架之間留 60 cm寬的人行道,育苗床架間加裝滾動滑道,使單個育苗床架可以左右移動,4~5 個床架共享 1 個走道空間,減少人行道占地面積,提高溫室空間利用率。
◆穴盤消毒
穴盤育苗場地及穴盤消毒是為了殺滅穴盤育苗設(shè)施內(nèi)存留的病原菌和害蟲,每 667 m2 育苗場地用 1.65 kg 高錳酸鉀、1.65 kg 甲醛、8.4 kg 沸水消毒。先將甲醛加入沸水中,再加入高錳酸鉀,產(chǎn)生煙霧反應,密閉 48 h 消毒,待氣味散盡后即可使用。穴盤育苗基質(zhì)每立方米用 50% 多菌靈可濕性粉劑 50 g,充分拌勻后堆置,基質(zhì)上覆塑料膜悶 1~2 天,然后揭開薄膜翻晾后再使用。也可充分混合均勻后隨即使用。舊穴盤重復使用前需要進行消毒處理:先清除苗盤中的殘留基質(zhì),用清水沖洗干凈(比較頑固的附著物用刷子刷凈)、晾干,并用高錳酸鉀 1000 倍溶液浸泡 10 min 消毒,取出后用清水沖淋,晾干備用。
基質(zhì)配制
表1 蔬菜穴盤育苗基質(zhì)肥料配制比例
基質(zhì)在裝盤前進行噴水處理,使其含水量達到 40%,即手握成團、落地即散。裝盤時應注意不要用力壓緊,用刮板從穴盤的一方刮向另一方,使每個孔穴中都裝滿基質(zhì)。
穴盤育苗宜選擇 50、72、105 孔穴的穴盤。冬春季育苗應選擇黑色塑料穴盤,黑色的塑料穴盤易吸熱、保溫性好,根系溫度較易保持,幼苗生長較好。
種子處理
選擇適宜品種
選用抗病高產(chǎn)、抗逆性強、適應性廣、品質(zhì)優(yōu)、耐貯運、適合市場需求的品種。冬季、早春栽培選耐低溫弱光品種,如番茄新品種安納西,該品種能抗病毒、抗線蟲。
種子消毒
大多數(shù)真菌病害、細菌病害、病毒病害通過附著在種皮上或種子本身帶有病原,這些病原就成為初侵染源。因此種子消毒是工廠化穴盤育苗生產(chǎn)中預防病害的關(guān)鍵措施之一。
表 2 不同蔬菜種子浸種的適宜時間
催芽播種
表 3 不同蔬菜種子催芽的適宜溫度和時間
成苗管理
播種后需要充足的水分來保證萌發(fā),保證發(fā)芽率和發(fā)芽勢,但水分不能過大,防止爛種和徒長。出苗后限制供水,葉片輕度萎蔫再澆水,這一時期管理的目的是使種苗健壯,增強抗逆性。
肥水管理
根據(jù)穴盤育苗種苗需肥的規(guī)律,安信種苗開發(fā)出安信自動施肥機,根據(jù)蔬菜穴盤種苗不同生長階段對 N、P、K、Ca、Mg 等對多種礦物元素的需求(表 4),通過檢測灌溉溶液營養(yǎng)成分及酸堿度,然后控制系統(tǒng)通過 PID 運算進行釋放不同肥料原液參與混合攪拌,達到穴盤種苗所需要的灌溉營養(yǎng),系統(tǒng)可實現(xiàn)定時、定量、精量營養(yǎng)液輸灌。保證穴盤種苗不同生長階段所需的各種礦物營養(yǎng)的得到精準供應,使得穴盤種苗長勢好,植株健壯。
病蟲害防治
蚜蟲、粉虱等有害昆蟲大量遷入育苗溫室為害,對蔬菜穴盤生產(chǎn)造成嚴重損失,不僅影響蔬菜種苗生長發(fā)育,而且還傳播各種病毒病害,嚴重時造成蔬菜種苗失去商品價值,采用物理防護的方法,在溫室大棚的上、下風口,后墻的通風口,出入口兩道門等處布置雙層防蟲網(wǎng),防蟲網(wǎng)建議使用規(guī)格為 100 目。春秋季節(jié)溫度較低,光照較弱,宜選用白色防蟲網(wǎng)。夏季為了兼顧遮陽、降溫,宜選用黑色或銀灰色防蟲網(wǎng)。在蚜蟲發(fā)生嚴重的季節(jié),為了驅(qū)避蚜蟲,宜選用銀灰色防蟲網(wǎng),徹底阻擋白粉虱、蚜蟲侵入溫室。只有防治好蚜蟲、粉虱等昆蟲才能有效避免病毒病的傳播,生產(chǎn)出無病健康的種苗。
病害防治
穴盤育苗溫室內(nèi)濕度是誘發(fā)蔬菜種苗各種病害發(fā)生的重要因素,濕度大時發(fā)病重,如瓜類霜霉病在濕度達到 83% 以上,溫度在 20℃左右時最容易發(fā)病。因此控制溫室大棚的濕度是防止各種真菌、細菌病害發(fā)生的有效方法。安信種苗根據(jù)病害發(fā)生規(guī)律和特點,發(fā)明了智能除濕殺菌機,通過一系列的物理過程,能迅速把空氣濕度降低到 65% 以下,從而抑制各種病害的發(fā)生。同時殺菌機還能生產(chǎn)臭氧、發(fā)射紫外線,因此該殺菌機不僅能夠降低空氣中的濕度,而且能夠直接殺菌,降低溫室大棚內(nèi)病原菌數(shù)量。有利于預防病害發(fā)生和控制病害發(fā)展,從而保護蔬菜不受病原的侵染,降低蔬菜種苗發(fā)病機率,減少使用農(nóng)藥,減輕環(huán)境污染,節(jié)約生產(chǎn)成本。殺菌機內(nèi)部配備 IoT 物聯(lián)網(wǎng)模塊,可與云服務(wù)器連接,進行數(shù)據(jù)云存儲,通過互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁和手機 APP 客戶端遠程管理和控制除濕機。一臺智能除濕殺菌機有效覆蓋面積為 300 m2,可使病害發(fā)生概率降低 70%,同時降低了人工成本,增加了種苗的商品性。
結(jié)論與展望
目前雙向日光溫室、溫湯浸種機、自動施肥機、智能除濕殺菌機已經(jīng)被安信種苗廣泛應用于穴盤育苗生產(chǎn)中,每年培育出健壯的蔬菜種苗2 億株,成苗率達到 95% 以上,輻射山東、遼寧、河南、江蘇、河北、內(nèi)蒙古、山西等十幾個省,應用結(jié)果表明,安信種苗穴盤育苗新設(shè)備功能可靠、新技術(shù)先進,顯著提高穴盤育苗效率,使穴盤育苗更加精細化、專業(yè)化、標準化。可以在全國大面積推廣和應用,促進蔬菜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。根據(jù)穴盤育苗生產(chǎn)過程中遇到的新問題,安信種苗將加大投入,開發(fā)新型穴盤播種機、自動嫁接機、全自動智能育苗箱、溫室巡檢智能機器人、果菜病害智能診斷等新的智能設(shè)備,這些新設(shè)備將不再是一個個獨立的個體,通過 5G 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),形成一個完整的智能生態(tài)系統(tǒng),新設(shè)備之間會自動溝通、相互協(xié)作,使工廠化穴盤育苗逐步走向自動化、智能化管理。
作者:韓吉書 ,宋甲斌 ,李中華 ,劉鵬凱 ,楊景慧 ,張現(xiàn)征 ,韓吉勝 (山東安信種苗股份有限公司,山東省蔬菜工廠化育苗示范工程技術(shù)研究中心)
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