尚慶茂 王希波 張偉麗
(1 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100081;2 山東偉麗種苗有限公司,山東濟(jì)南 250212)
瓜類蔬菜是葫蘆科中以瓠果為食用器官的栽培種群,一年生或多年生攀緣性、短日照草本植物,包括西瓜、甜瓜、黃瓜、冬瓜、苦瓜、南瓜、瓠瓜、絲瓜、佛手瓜等。瓜類蔬菜在全國(guó)各地均有大面積栽培,我國(guó)2019 年西瓜種植面積147 萬(wàn)hm,產(chǎn)量6 086 萬(wàn)t(劉文革,2021);2018 年甜瓜收獲面積、產(chǎn)量分別為35.45 萬(wàn)hm和1 272.73 萬(wàn)t(王娟娟 等,2020);冬瓜年播種面積33.33 萬(wàn)hm(謝大森 等,2020);“十三五”期間黃瓜年均播種面積122.97 萬(wàn)hm,產(chǎn)量6 623.08 萬(wàn)t(張圣平 等,2021)。瓜類蔬菜喜溫暖,不耐低溫和霜凍,對(duì)溫周期和光周期較敏感,低溫和短日照條件有利于花芽分化和雌花的形成,根系發(fā)達(dá)。為了提早采收和降低成本,傳統(tǒng)上以育苗移栽為主。
1.1 品種選擇 選擇適宜栽培地氣候和土壤條件、消費(fèi)特點(diǎn)和茬口要求,且抗病、耐逆、品質(zhì)優(yōu)良的生產(chǎn)主推品種(表1)。
表1 我國(guó)瓜類蔬菜生產(chǎn)主推品種
1.2 穴盤(pán)選型與消毒 瓜類蔬菜幼苗,特別是南瓜、西瓜、黃瓜的子葉面積遠(yuǎn)大于白菜類、甘藍(lán)類和茄果類蔬菜,真葉也相對(duì)開(kāi)展,蒸騰旺盛,根系易木栓化,受傷后再生能力弱,通常選用50、72孔聚苯乙烯(PS)吹塑穴盤(pán),孔穴深度≥55 mm。
新購(gòu)穴盤(pán),清水沖淋后可直接使用,重復(fù)使用特別是從種植基地回收的穴盤(pán),必須清洗干凈并消毒(尚慶茂,2022)。
1.3 育苗設(shè)施與消毒 根據(jù)育苗地理和氣候條件、育苗茬口,選用日光溫室、連棟溫室、塑料大棚、網(wǎng)室等設(shè)施(圖1),并在使用前嚴(yán)格進(jìn)行消毒處理(尚慶茂,2022)。
圖1 瓜類蔬菜集約化育苗
1.4 育苗基質(zhì)配制 基質(zhì)配制可采用草炭、蛭石、珍珠巖等材料,通用配方如草炭∶珍珠巖為2∶1(體積比,下同),或草炭∶蛭石∶珍珠巖為3∶1∶1均適用于瓜類蔬菜。基礎(chǔ)配方適量添加蚯蚓糞、褐煤粉、硅肥等,可促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)。
瓜類蔬菜的種子相對(duì)較大,內(nèi)含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多,葉面蒸騰面積大,根系發(fā)達(dá),幼苗生長(zhǎng)速度快,苗齡短,為此,配制育苗基質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮以下4 點(diǎn):①草炭、椰糠、蛭石、珍珠巖的粒徑宜小不宜大,或0~0.5 mm 粒徑占比50%(體積比)以上,以降低基質(zhì)水分蒸發(fā)散失速率,增強(qiáng)根系固著力。② 基質(zhì)啟動(dòng)肥可以少量添加,甚至不添加,特別是銨態(tài)氮。③每立方米基質(zhì)混拌接種1×10~1×10cfu可拮抗尖鐮刀菌的菌劑。④ 基質(zhì)的pH 值應(yīng)控制在6.0~7.2 范圍內(nèi)。
熱水消毒法對(duì)西瓜、南瓜等瓜類蔬菜種子存在傷害風(fēng)險(xiǎn),因此不建議采用??刹捎靡韵? 種消毒方法。①次氯酸鈉和福美雙復(fù)合消毒法。將5.25%次氯酸鈉用水稀釋5 倍,攪拌均勻,倒入種子浸泡1 min(分),取出種子后用自來(lái)水沖洗5 min(分),攤在無(wú)菌濾紙上晾干,再用75%福美雙可濕性粉劑拌種。此方法要求次氯酸鈉消毒液現(xiàn)配現(xiàn)用,以防失效。
② 高錳酸鉀溶液浸種消毒法。用0.1%高錳酸鉀水溶液浸種1 h(小時(shí)),清水沖洗干凈晾干備播。
③西瓜種子攜帶果斑病菌復(fù)合消毒法。用0.5~1.0 mol·L醋酸水溶液浸種30 min(分),無(wú)菌水沖洗5 次,36 ℃無(wú)菌條件下晾干,40 ℃預(yù)干燥24 h(小時(shí)),再經(jīng)85 ℃干熱處理5 d(天),西瓜種子的發(fā)芽勢(shì)可達(dá)97%,發(fā)芽率達(dá)92%,細(xì)菌性果斑病發(fā)病率為0(表2)。
表2 西瓜種子酸性溶液與干熱復(fù)合消毒效果(野村白川,2001)
瓜類蔬菜種類多,種子大小各異,播種深度也不盡相同。通常根據(jù)種子橫徑確定播種深度。甜瓜、黃瓜播種深度10 mm 左右,西瓜、冬瓜、西葫蘆、苦瓜、絲瓜播種深度15 mm 左右。根據(jù)訂單、種子質(zhì)量、管理水平、成苗率等確定播種量(尚慶茂,2022)。
4.1 育苗階段劃分 為了抓住關(guān)鍵環(huán)節(jié)和便于管理,將整個(gè)育苗期劃分為4 個(gè)階段(圖2):第1階段為出苗期,即播種后至幼苗拱出基質(zhì)表面,管理核心是縮短種子萌發(fā)和出苗時(shí)間,防止“帶帽”出苗和下胚軸徒長(zhǎng);第2 階段為子葉平展期,即幼苗拱出基質(zhì)表面至2 片子葉平展、心葉吐露,管理核心是促進(jìn)下胚軸增粗,控制徒長(zhǎng)和病害發(fā)生;第3 階段為真葉發(fā)育期,即心葉吐露至具2 片或3 片真葉,管理核心是適度控制葉柄伸長(zhǎng)和葉面積快速增大,降低葉柄與莖的角度;第4 階段為煉苗期,即幼苗具2 片或3 片真葉至包裝出圃,管理核心是增強(qiáng)幼苗抗逆性和適應(yīng)性,表觀上促進(jìn)蠟粉形成。
圖2 黃瓜子葉平展期(左)、真葉發(fā)育期(中)和成苗(右)
4.2 環(huán)境管理
4.2.1 溫度管理 瓜類蔬菜苗期各階段溫度管理參數(shù)可參考表3。
表3 瓜類蔬菜苗期溫度管理參數(shù)
4.2.2 濕度管理 包括育苗設(shè)施內(nèi)空氣相對(duì)濕度和基質(zhì)相對(duì)濕度。通過(guò)彌霧發(fā)生器或地面灑水等方式提高育苗設(shè)施內(nèi)空氣相對(duì)濕度,通風(fēng)、加熱等方式降低育苗設(shè)施內(nèi)空氣相對(duì)濕度。苗期第1 階段,維持空氣相對(duì)濕度90%左右,基質(zhì)相對(duì)濕度80%左右;第2 階段,維持空氣相對(duì)濕度35%~45%,基質(zhì)相對(duì)濕度50%左右;第3 階段,維持空氣相對(duì)濕度45%~60%,基質(zhì)相對(duì)濕度50%~60%;第4階段,維持空氣相對(duì)濕度35%~40%,基質(zhì)相對(duì)濕度40%~50%。
4.2.3 光照管理 瓜類蔬菜喜光耐光,在苗期第1階段,精準(zhǔn)預(yù)測(cè)出苗時(shí)間,在幼苗即將拱出基質(zhì)時(shí),就給予5 000 lx 左右光照,抑制下胚軸伸長(zhǎng);第2階段,每天維持6~8 h(小時(shí))、20 000~30 000 lx光照,持續(xù)控制下胚軸伸長(zhǎng);第3 階段,每天維持8~10 h(小時(shí))、30 000~40 000 lx 光照,促進(jìn)幼苗穩(wěn)定勻速生長(zhǎng);第4 階段,每天維持10 h(小時(shí))以上、40 000~50 000 lx 光照,促進(jìn)光合產(chǎn)物積累和蠟粉形成。
4.2.4 養(yǎng)分管理 隨幼苗生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程,采用梯次增量式灌溉施肥方式,苗期第1、2 階段基本不施肥;第3 階段,每周交替灌溉2~3 次含微量元素水溶肥料(N-PO-KO 為20-10-20+TE、19-19-19 +TE)1 500~2 000 倍液,也可葉面噴施1~2 次0.1%KHPO水溶液,加強(qiáng)磷和鉀的供給;第4 階段,結(jié)合控水控濕增加光照,可施用1 次含微量元素水溶肥料(N-PO-KO為20-20-20+TE)1 000倍液。
4.2.5 CO施肥 考慮到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)操性,不建議整個(gè)育苗設(shè)施內(nèi)進(jìn)行CO施肥。如有條件或幼苗長(zhǎng)勢(shì)偏弱,可選擇在第3 和第4 階段,早晨或傍晚小拱棚覆蓋條件下,配合光照、溫度管理,拱棚內(nèi)增施1 000~1 500 mg·L的CO氣肥,促進(jìn)光合作用。在正常管理?xiàng)l件下,瓜類蔬菜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程如表4 所示,薄皮甜瓜相對(duì)厚皮甜瓜生長(zhǎng)快3~5 d(天)。
表4 正常管理?xiàng)l件下瓜類蔬菜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程
4.3 花芽分化調(diào)控 瓜類蔬菜花芽分化和雌花形成與溫度、光周期密切相關(guān)。低溫、短日照可以促進(jìn)雌花形成和降低雌花發(fā)生節(jié)位。育苗期間,特別是第2 和第3 階段適當(dāng)降低日均溫度,特別是夜溫,有利于雌花分化和形成。當(dāng)無(wú)法創(chuàng)造低溫條件時(shí),可在第1、2 片真葉生長(zhǎng)期,葉面噴施100~150 mg ·L乙烯利,促進(jìn)雌花形成。
對(duì)于黃瓜,綜合平衡管理晝夜溫度、基質(zhì)濕度、養(yǎng)分等,對(duì)防止苗期花打頂(圖3)至關(guān)重要。真葉發(fā)育期特別是具2 片真葉后,基質(zhì)不可長(zhǎng)時(shí)間過(guò)干,前半夜氣溫保持在15 ℃以上,磷的供給應(yīng)充分。
圖3 黃瓜苗期花打頂
4.4 病蟲(chóng)害防治 采用農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治、化學(xué)防治相結(jié)合的綠色綜合防控技術(shù)。前期做好種子與基質(zhì)消毒,保證水源的衛(wèi)生,包括彌霧發(fā)生器和灌溉用水等,從源頭阻斷病源、蟲(chóng)源。育苗基質(zhì)中添加植物促生菌劑。育苗期間,設(shè)施通風(fēng)口、進(jìn)出通道用防蟲(chóng)網(wǎng)屏蔽,室內(nèi)懸掛粘蟲(chóng)板,釋放天敵等。
在子葉平展期、煉苗期、出圃前,預(yù)防性施用化學(xué)殺菌劑和殺蟲(chóng)劑。如猝倒病、霜霉病等病害防治,可葉面噴施72.2%霜霉威鹽酸鹽(普力克)水劑600~800 倍液,或15%噁霉靈水劑500倍液,或70%甲基硫菌靈(甲基托布津)可濕性粉劑800~1 000 倍液,或3%噻霉酮水分散粒劑750~1 000 倍液等;粉虱、薊馬等蟲(chóng)害防治,可葉面噴施10%吡蟲(chóng)啉可濕性粉劑1 000~1 500 倍液,或25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑5 000 倍液等。
葉色濃綠,表面有蠟粉,株型緊湊,具2~3片葉,莖粗3.5~5.0 mm,株高12~15 cm,根系白色、粗壯、成坨性好,經(jīng)生物檢驗(yàn)無(wú)病原和蟲(chóng)源。
6.1 出圃前檢驗(yàn) 主要包括3 個(gè)內(nèi)容:①檢驗(yàn)幼苗的表觀形態(tài),如株高、葉色、莖粗、根坨,有無(wú)畸形苗,有無(wú)機(jī)械損傷等。② 對(duì)照訂單核對(duì)品種、播種時(shí)間、數(shù)量、發(fā)往地和用戶要求等。③生物檢驗(yàn),包括病原和蟲(chóng)源檢驗(yàn),特別是檢疫性病蟲(chóng)害。
出圃前葉面噴施100~500 mg·L脫落酸(ABA)可抑制幼苗蒸騰作用,延緩萎蔫時(shí)間,提高幼苗貯存質(zhì)量(Yamazaki et al.,1995)。
6.2 包裝 根據(jù)用戶要求和運(yùn)輸距離等,采用瓦楞紙箱、塑料框、多層架等放置幼苗,確保適度空氣流通性,不會(huì)發(fā)生機(jī)械壓力損傷。
6.3 運(yùn)輸 采用箱式貨車等運(yùn)輸車輛,并要求配備隔熱、避雨功能,提前做好防震準(zhǔn)備。
7.1 防止“帶帽”出苗技術(shù)
7.1.1 “帶帽”出苗原因 所謂“帶帽”出苗,就是出苗后種皮不脫落,夾著兩片子葉,造成子葉機(jī)械傷害、熱害和無(wú)法接受光照,出現(xiàn)子葉基部綠色,前端黃化或褐化。常見(jiàn)于西瓜、瓠瓜(圖4)、西葫蘆、冬瓜、苦瓜、絲瓜。
圖4 瓠瓜“帶帽”出苗
主要原因:①種子結(jié)構(gòu)。瓜類蔬菜種子體積大、內(nèi)含物多,種皮致密且厚硬。種子發(fā)育不全,如無(wú)籽西瓜。② 播種深度不夠。③基質(zhì)濕度和空氣濕度低,子葉即將拱出或剛拱出基質(zhì)表面,表層基質(zhì)和空氣干燥,種皮很快干縮、硬化,子葉生長(zhǎng)力小于種皮應(yīng)力。
7.1.2 技術(shù)對(duì)策 ①種子分選。采用篩選、重力、浮力分選方法,根據(jù)種子飽滿度,分別播種,飽滿種子正常管理,非飽滿或發(fā)育不完全種子淺播,并適當(dāng)增加養(yǎng)分供給。② 播種深度應(yīng)適宜。播種過(guò)深,根系分布下移,孔穴容積難以充分利用;播種過(guò)淺,基質(zhì)壓力不足,表層基質(zhì)快速干燥,種皮干化。③育苗設(shè)施內(nèi),特別是基質(zhì)表層和上方5 cm空間,應(yīng)保持相對(duì)較高的空氣濕度,防止種皮快速干縮。為此,穴盤(pán)表面的覆蓋物不宜過(guò)早揭除,發(fā)現(xiàn)基質(zhì)表層干燥,可輕灑水,保持表層基質(zhì)濕潤(rùn)。④ 短期遮陰,降低設(shè)施內(nèi)光照強(qiáng)度和溫度,減緩基質(zhì)水分蒸發(fā)和種皮過(guò)快干縮。⑤ 種皮處理。對(duì)種子進(jìn)行物理劃刻或化學(xué)處理,降低種皮致密性,減小種子機(jī)械應(yīng)力。
7.2 幼苗徒長(zhǎng)防控技術(shù)
7.2.1 幼苗徒長(zhǎng)原因 瓜類蔬菜幼苗極易發(fā)生徒長(zhǎng)現(xiàn)象,主要表現(xiàn)在胚軸、節(jié)間和葉柄過(guò)長(zhǎng),葉色淡綠,葉片薄,葉面積大,葉片平展開(kāi)闊,根量小,難以形成完整根坨;耐逆性和抗病性差;容易萎蔫;不便于移植(圖5)。
圖5 西瓜和黃瓜幼苗下胚軸徒長(zhǎng)
主要原因:①種子內(nèi)含物多,營(yíng)養(yǎng)豐富。②幼苗對(duì)高溫、弱光、高濕環(huán)境高度敏感。③胚軸和莖中央有髓腔。④ 根系和輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá),水分和養(yǎng)分吸收運(yùn)輸能力強(qiáng)。
7.2.2 技術(shù)對(duì)策 ①基質(zhì)配制時(shí)不添加或少量添加肥料,特別是速效銨態(tài)氮肥。② 根據(jù)種類和品種、催芽與否、育苗設(shè)施內(nèi)環(huán)境條件等,精準(zhǔn)掌握出苗時(shí)間和播種后初始灌水量,避免幼苗拱出時(shí)基質(zhì)仍處于高濕狀態(tài)。③幼苗即將拱出基質(zhì)表面時(shí),及時(shí)給予適度光照條件。光照可以透過(guò)表層基質(zhì)孔隙影響下胚軸伸長(zhǎng)。④ 防止“帶帽”出苗,盡早使子葉全面接受光照。⑤ 在幼苗生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵階段,如第2 階段子葉平展期,適當(dāng)降低溫度和空氣濕度,增加光照強(qiáng)度和光照時(shí)間,嚴(yán)禁同時(shí)出現(xiàn)高溫、高濕、弱光情況。⑥ 機(jī)械撥動(dòng)幼苗,刺激幼苗機(jī)械組織發(fā)育,抑制幼苗縱向快速生長(zhǎng)。每天機(jī)械撥動(dòng)10 次,連續(xù)4 d(天),與非撥動(dòng)處理相比下胚軸長(zhǎng)度可降低25%(Bj?rkman,1999)。⑦ 通過(guò)遮陰和增加設(shè)施內(nèi)空氣相對(duì)濕度,延長(zhǎng)基質(zhì)濕度保持在50%左右的時(shí)間,縮短高濕時(shí)間。⑧ 葉面噴施生長(zhǎng)抑制劑,如500 mg·L矮壯素等。