趙 鵬 李小芳 柯美福 陳昌海
(1.陜西省煙草公司安康市公司 陜西安康 725000;2.安康市氣象局 陜西安康 725000)
作物種植需要適宜的土壤、氣候等自然資源,作物常規(guī)耕作技術(shù)在充分利用自然資源的同時(shí)也造成了環(huán)境污染, 作物綠色生產(chǎn)技術(shù)是在保障作物適宜產(chǎn)量、質(zhì)量的基礎(chǔ)上,更加注重自然資源環(huán)境的修復(fù)和可持續(xù)開發(fā)利用[1-5]。 安康市位于陜西省東南部,北依秦嶺,南靠巴山,屬于北亞熱帶大陸性濕潤季風(fēng)氣候,轄區(qū)內(nèi)“八山一水一分田”,山地占耕地的92.5%。安康煙區(qū)在全國烤煙種植區(qū)劃中屬于長江中上游最適宜種植區(qū),常年種植烤煙10 萬畝左右。 近年來,安康煙區(qū)生產(chǎn)面臨一系列難題: 一是煙區(qū)為維持高產(chǎn)量,每年都在增加化肥和化學(xué)農(nóng)藥用量,但化肥偏生產(chǎn)力卻在持續(xù)降低、病蟲害損失率也未減少,同時(shí)煙田土壤結(jié)構(gòu)不斷惡化,煙田病蟲害抗藥性逐年增加;二是煙區(qū)煙葉烘烤能源以煤炭為主, 燃煤向空氣中排放了大量煙塵和有害氣體,造成大氣污染;三是煙區(qū)煙葉生產(chǎn)過程中使用的地膜, 翻耕入土壤后造成白色污染,煙稈拔出后焚燒造成大氣污染。 安康烤煙生產(chǎn)技術(shù)人員圍繞綠色生產(chǎn)做了大量的試驗(yàn)示范[6-13]。本文作者將“用養(yǎng)結(jié)合、和諧共生、節(jié)能減排、減污降害”等綠色可持續(xù)發(fā)展理念融入烤煙日常生產(chǎn)管理,將近年來安康烤煙綠色栽培技術(shù)實(shí)踐與烤煙傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)相結(jié)合,系統(tǒng)集成烤煙種植綠色技術(shù)體系,統(tǒng)籌兼顧烤煙生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)。 安康烤煙種植綠色技術(shù)體系包括烤煙種植土壤保育技術(shù)、 肥料高效利用技術(shù)、綠色植保技術(shù)、低碳烘烤技術(shù)和廢棄物再利用技術(shù)。
安康烤煙種植土壤保育技術(shù)主要是通過改良土壤、培肥地力等措施,修復(fù)化肥過量使用對土壤結(jié)構(gòu)的破壞,提高土壤保肥料保水能力,減少化肥淋溶對地下水的污染。
土壤改良劑是通過黏結(jié)很多小的土壤顆粒形成大且穩(wěn)定的聚集體,達(dá)到改善土壤物理性、促進(jìn)作物養(yǎng)分吸收的目的, 包括天然改良劑、 人工合成改良劑、天然-合成共聚物改良劑、生物改良劑。 安康煙區(qū)對生物碳、有機(jī)肥、保水劑的土壤改良效果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。 生物碳具有高含碳量和多孔的特性,不僅可提高土壤蓄水儲養(yǎng)的能力, 還可保護(hù)土壤中的微生物;有機(jī)肥可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成; 腐殖酸保水劑是一種吸水能力特別強(qiáng)的功能高分子材料, 在土壤中能夠吸收水分、 肥料、 農(nóng)藥, 并緩慢釋放, 提高作物抗旱性, 同時(shí)增加肥效、 藥效。 使用技術(shù):在4 月上旬烤煙施肥起壟時(shí), 每畝施用50 kg 生物炭+50 kg 餅肥類有機(jī)肥+腐植酸保水劑改善土壤理化性狀, 同時(shí)將煙草專用肥(N、P2O5、K2O 比例為 10∶12∶18) 用量減少至常規(guī)施肥量(60 kg/畝)的 95%(57 kg/畝)。
綠肥是將綠色植物的幼嫩莖葉適時(shí)收割并翻壓,在土壤中腐解,為土壤提供有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng),改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力。 安康煙區(qū)對紫花苜蓿、草木樨、豌豆、大麥、紫花苕子、油菜、小麥等綠肥進(jìn)行了試種,篩選出紫花苜蓿和大麥生長量適宜。 種植技術(shù):①9 月中旬烤煙烘烤后期,在煙田壟間撒播紫花苜蓿, 畝播種子1.25 kg, 下一年2 月上旬烤煙春耕時(shí),將綠肥翻壓,莖葉鮮重 400~600 kg/畝。 ②8 月下旬烤煙烘烤中后期,在煙田壟間撒播大麥,畝播種子12.5 kg,12 月下旬烤煙冬深翻時(shí),將綠肥翻壓,莖葉鮮重1 000 kg/畝左右。
安康烤煙種植肥料高效利用技術(shù)主要是通過水肥協(xié)同、激素調(diào)節(jié)、補(bǔ)充微量元素、“基口追”并用等措施,提高化肥利用率,降低化肥施用量。
水肥一體化, 是借助壓力系統(tǒng)將可溶性固體或液體肥料, 按土壤養(yǎng)分含量和作物種類的需肥規(guī)律和特點(diǎn)配兌成的肥液, 與灌溉水一起通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥,使水肥相融后,通過管道和滴頭形成滴灌,均勻、定時(shí)、定量浸潤作物根系發(fā)育生長區(qū)域,使根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量。 安康烤煙種植水肥一體化,采用“基肥和水溶性滴灌肥”相結(jié)合方式, 施氮總量為傳統(tǒng)施量 (N 6 kg/畝)的73.3%(N 5 kg/畝); 基肥為煙草專用肥(N、P2O5、K2O比例為 10∶12∶18)和有機(jī)肥,于 4 月上旬烤煙施肥起壟時(shí)施入壟底,用量為總施氮量的60%(N 3 kg/畝);追肥為以色列思沃特國際集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的沃盾水溶性滴灌肥(N、P2O5、K2O 比例為 15∶5∶25),在烤煙團(tuán)棵期和旺長期通過滴灌設(shè)施各施肥1 次, 每次用量為總施氮量的20%(N 1 kg/畝); 在烤煙生產(chǎn)過程中, 利用順科達(dá)TR-6 型土壤溫濕度儀測定土壤水分, 當(dāng)土壤含水量低于15%(土壤相對濕度40%~60%)時(shí)進(jìn)行滴灌,確保土壤墑情合適。
植物生長調(diào)節(jié)劑是人工合成的對植物生長發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)和從生物中提取的天然植物激素,常見的有赤霉素促進(jìn)莖葉生長、乙烯利促進(jìn)花芽形成、仲丁靈抑制腋芽生長、脫落酸抑制種子萌發(fā)等。 安康煙區(qū)為促進(jìn)烤煙上部葉開片和成熟、提高上部葉可用性,使用赤霉酸或2,4-D 生長調(diào)節(jié)劑,促進(jìn)根系吸收營養(yǎng)并向上部葉運(yùn)輸。 使用技術(shù):烤煙打頂后噴施4%赤霉酸水劑或者烤煙打頂后噴施1 次2,4-D+下部煙葉采收后噴施1 次2,4-D,從上向下均勻噴灑煙株上部1~5 片葉正面。
安康煙區(qū)通過土壤取樣化驗(yàn), 確定煙田普遍缺少硼元素和鋅元素。 烤煙缺鋅時(shí)植株矮小、 節(jié)距縮短、頂葉叢生、葉面皺縮,下部葉出現(xiàn)不規(guī)則枯焦至壞死。 烤煙缺硼時(shí)煙株矮小、瘦弱,幼葉呈淡綠色、基部灰白,且卷曲畸形、肥厚、粗糙。 烤煙缺氯時(shí)煙株生長不良,下部葉片尖端出現(xiàn)凋萎或失綠,后壞死,由局部遍及全葉,根細(xì)且短,側(cè)根少。 補(bǔ)充微肥措施:在4 月上旬烤煙施肥起壟時(shí), 每畝施用七水硫酸鋅1.5 kg+硼砂1.0 kg+氯化鉀6.0 kg,補(bǔ)充土壤中的B、Zn、Cl 3 種微量元素,由于烤煙為忌Cl 作物,煙葉中Cl 元素過多會造成燃燒熄火,因而每3 年補(bǔ)充1 次。
烤煙生長的需肥特點(diǎn)為“少時(shí)富、老來貧、煙株長成肥勁退”,煙株在生根期需肥量較少,在旺長期需肥量最大,打頂后需肥量較少。 烤煙移栽時(shí)施少量口肥有利于大田還苗,團(tuán)棵期追肥有利于旺長,打定后煙葉從下往上逐層成熟,此時(shí)土壤氮肥過多,會造成煙葉貪青晚熟, 噴施磷酸二氫鉀可促進(jìn)煙葉成熟落黃。 安康烤煙種植采用“基肥+口肥+追肥”的施肥方式,代替?zhèn)鹘y(tǒng)“一炮轟”的施肥方式。 基肥為90%復(fù)合肥+有機(jī)肥+磷酸氫二銨+微肥, 口肥為10%復(fù)合肥, 團(tuán)棵期追肥為5.5 kg 農(nóng)用硝酸鉀 (硫酸鉀)或3.57 kg 水溶性肥 (N、P2O5、K2O 比例為 14∶19∶20),成熟期追肥為葉面噴施磷酸二氫鉀。
安康烤煙種植綠色植保技術(shù), 主要是通過釋放天敵、增加有益菌群,確保自然界生物種群數(shù)量合理平衡,實(shí)現(xiàn)自然生物鏈正常運(yùn)轉(zhuǎn);通過三誘技術(shù)、蟲媒阻隔等物理手段和生物源殺蟲劑、 抗生素等生物農(nóng)藥部分替代化學(xué)農(nóng)藥, 減少化學(xué)農(nóng)藥對大氣、水體、土壤的污染。
安康煙區(qū)主要病蟲害為“三蟲三病”,分別為地老虎、蚜蟲、煙青蟲、病毒病、黑脛病、赤星病。 蚜蟲的天敵有煙蚜繭蜂、七星瓢蟲、草蛉、食蚜蠅,煙青蟲的天敵有蠋蝽,當(dāng)前煙草行業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)煙蚜繭蜂、七星瓢蟲和蠋蝽的規(guī)?;a(chǎn)供給。 枯草芽孢桿菌對烤煙根黑腐、黑脛病菌、青枯病菌、赤星病菌有明顯的抑制作用。 安康煙區(qū)“以蟲治蟲,以菌治菌”的具體措施:①3 月上旬烤煙漂浮育苗播種時(shí),在育苗基質(zhì)中添加有益菌枯草芽孢桿菌或根莖康, 防治根黑腐和黑脛病菌,10 億/g 枯草芽孢桿菌粉劑用量為100~125 g/畝。②4 月下旬烤煙移栽時(shí),在移栽定根水中添加有益菌綠僵菌和枯草芽孢桿菌, 防治土壤中的地老虎、蠐螬和根黑腐、黑脛病菌、青枯病菌,綠僵菌用量為 500 g/畝,10 億/g 枯草芽孢桿菌粉劑用量為100~125 g/畝。③6 月上旬,在煙田釋放天敵煙蚜繭蜂防治蚜蟲,按照 2 株/畝、僵蚜 250 頭/株的標(biāo)準(zhǔn),在壟上栽植僵蚜苗。 ④6 月中旬,在煙田釋放天敵蠋蝽防治煙青蟲和斜紋夜蛾, 按照20~50 頭/畝釋放5 齡若蟲。 ⑤6 月下旬煙株打頂時(shí),噴施有益菌枯草芽孢桿菌,改善葉部微生態(tài),防治白粉病、赤星病等,10 億/g枯草芽孢桿菌粉劑用量為100~125 g/畝。
烤煙病蟲害防治的物理措施主要是采用 “三誘技術(shù)”和蟲媒阻隔。 “三誘技術(shù)”分別為光誘、色誘、性誘,通過誘殺成蟲減少幼蟲基數(shù),防治效率高,金龜子、 煙草夜蛾、 斜紋夜蛾都有趨光性和趨性激素性, 蚜蟲有趨黃性, 薊馬有趨藍(lán)性。 蟲媒阻隔是指利用防蟲網(wǎng)等將害蟲與作物隔離。 安康煙區(qū)的物理防治措施:①4 月上旬建設(shè)烤煙育苗床時(shí),用苗床寬度1.5 倍的30 目防蟲網(wǎng)覆蓋在苗床塑料薄膜下面,兩邊用土壓實(shí),在兩邊開口處懸掛黃板各一張,防止蚜蟲進(jìn)入苗棚。 ②在煙田固定安裝太陽能佳多頻振式殺蟲燈,每15 畝煙田1 盞,3 月開燈主要誘殺地老虎、 金龜子,4 月中旬至5 月上旬開燈主要誘殺煙草夜蛾,5 月中旬至6 月中旬開燈主要誘殺斜紋夜蛾。③烤煙移栽后, 每畝放置20 cm×30 cm 黃板20 張,誘殺蚜蟲,放置時(shí)間到7 月底;根據(jù)閃迅自動(dòng)監(jiān)測信息,連續(xù)2 d 監(jiān)測到煙草葉蛾、斜紋葉蛾時(shí),每畝放置干式誘捕器2 個(gè)或三角形誘捕器3 個(gè), 誘捕器間隔15~20 m,40 d 更換一次誘芯,放置時(shí)間至 8 月底。
生物源農(nóng)藥是指直接利用生物活體或生物代謝過程中產(chǎn)生的具有生物活性的物質(zhì)或從生物體提取物質(zhì)作為防治病蟲害的農(nóng)藥,包括植物源農(nóng)藥、動(dòng)物源農(nóng)藥和微生物農(nóng)藥。 生物源農(nóng)藥對非靶標(biāo)生物安全,環(huán)境相容性好,低毒無殘留。 安康煙區(qū)的生物農(nóng)藥防治措施:①苦參堿、阿維菌素、蘇云金桿菌防治蚜蟲、煙青蟲、斜紋夜蛾。 ②香菇多糖、氨基寡糖素防治病毒病。 ③多抗霉素防治赤星病,春雷霉素防治野火病和角斑病。
安康烤煙種植低碳烘烤技術(shù),主要是通過采用生物質(zhì)燃料、變頻器和自動(dòng)加煤裝置等,減少烤煙烘烤過程中的煤炭用量和電用量,進(jìn)而減少溫室氣體排放。
生物質(zhì)燃料為可再生能源,是對廢棄的木材、秸稈、雜草、鋸末等進(jìn)行加工而成。 生物質(zhì)燃料的使用,可以減少煤炭使用量, 有利于保護(hù)環(huán)境和減少CO2排放。 安康煙區(qū)在原烤房燃煤裝置上配置生物質(zhì)燃燒機(jī)設(shè)備,將生物質(zhì)燃料倒入燃燒機(jī),每次加滿料能燃燒15 h 左右。
變頻器可以根據(jù)烤煙烘烤需求靈活控制風(fēng)速,不僅可提高烘烤質(zhì)量,還也可節(jié)省用電。 安康煙區(qū)在原烘烤自動(dòng)控制儀裝置上配置變頻器設(shè)備, 實(shí)現(xiàn)風(fēng)速精準(zhǔn)控制,烘烤風(fēng)速參數(shù)一般設(shè)置標(biāo)準(zhǔn):①初變黃期烤房低溫棚干球溫度為38℃時(shí), 設(shè)置風(fēng)機(jī)頻率為20~25 Hz。 ②主變黃期烤房低溫棚干球溫度為40℃時(shí),設(shè)置風(fēng)機(jī)頻率為25~30 Hz。③凋萎期烤房低溫棚干球溫度為42℃時(shí),設(shè)置風(fēng)機(jī)頻率為35~40 Hz。④黃(白)筋1 期烤房低溫棚干球溫度為44℃時(shí),設(shè)置風(fēng)機(jī)頻率為 40~45 Hz;黃(白)筋 2 期烤房低溫棚干球溫度為46℃時(shí),設(shè)置風(fēng)機(jī)頻率為45~40 Hz。⑤干葉期烤房低溫棚干球溫度為50℃、54℃時(shí),設(shè)置風(fēng)機(jī)頻率為40~35 Hz。 ⑥干筋期烤房低溫棚干球溫度為68℃時(shí),設(shè)置風(fēng)機(jī)頻率為35~30 Hz。
自動(dòng)加煤較傳統(tǒng)人工加媒,省力節(jié)能。 安康煙區(qū)在在原燃煤裝置上配置自動(dòng)加煤裝置, 自動(dòng)加煤技術(shù)要點(diǎn):①使用4 500 kCal 的原煤,先清除石塊以防損壞機(jī)器, 然后砸碎原煤控制煤塊直徑在5 cm 左右備用。 ②自動(dòng)加煤裝置的漏斗內(nèi)裝煤量確定為60 kg,每當(dāng)自控儀在控制鼓風(fēng)機(jī)開啟時(shí),加煤裝置自動(dòng)啟動(dòng)加煤1 次,加煤時(shí)間設(shè)為1 min。 ③在煙葉變黃期和干筋期,每19 h 左右在漏斗內(nèi)加煤1 次;在定色期,每15 h 左右在漏斗內(nèi)加煤1 次。
安康烤煙廢棄物再利用技術(shù), 主要是通過對地膜和煙稈等生產(chǎn)廢棄物進(jìn)行加工再利用, 實(shí)現(xiàn)降污減害、變廢為寶。
烤煙生產(chǎn)采用高壟地膜覆蓋栽培措施, 在冬季翻耕土地時(shí),地膜被打碎埋入地下,很難降解,造成土壤污染。 安康煙區(qū)的殘膜回收利用措施:5 月下旬至6 月上旬, 實(shí)施煙田揭膜培土技術(shù), 煙農(nóng)收集殘膜,集中交售至合作社,合作社通過塑料加工企業(yè),將殘膜加工成塑料顆粒銷售,消除土壤白色污染。
烤煙烘烤結(jié)束后,需及時(shí)砍伐煙稈、集中堆放于地頭,然后冬耕煙田、撿拾煙根放于地頭,在煙稈干燥后燃燒,造成能源浪費(fèi)和大氣污染。 安康煙區(qū)的煙稈回收利用措施:9 月下旬至10 月上旬,煙農(nóng)拔出煙稈,集中交售至合作社,合作社通過菌棒加工企業(yè),將煙稈粉碎制作成食用菌棒,食用菌收獲后,合作社通過有機(jī)肥制作企業(yè), 將廢棄菌棒漚制成商品有機(jī)肥,實(shí)現(xiàn)“烤煙—煙稈—食用菌棒—有機(jī)肥—烤煙”內(nèi)循環(huán)。 煙農(nóng)也可將煙稈交售至生物質(zhì)燃料制造企業(yè),將煙稈粉碎、壓縮、塑性,制作成生物質(zhì)燃料顆粒,代替煤炭烘烤煙葉。