肖光辉
(湖南省农业信息与工程研究所,湖南 长沙 410125)
辣椒(Capsicum annuumL.)属茄科辣椒属一年或有限多年生草本植物,原产于中南美洲热带地区,于明朝末年传入中国,现今在中国各地普遍栽培,是我国仅次于大白菜的第2大蔬菜作物。全国辣椒播种面积已超过140万hm2,占我国蔬菜作物种植面积的1/10多,产量2 700万t,产值达270亿元[1],我国是位居全球之首的辣椒生产和消费大国。有机辣椒是根据有机农业原则和有机农产品生产方式及标准进行生产,并通过有机食品认证机构认证的辣椒。发展有机辣椒生产不仅可提高生产者的经济效益,而且可为消费者身心健康提供保障。辣椒有机栽培必须严格按照国家环境保护总局颁布的《有机食品技术规范》(HJ/T 80—2001)进行生产,但辣椒在长江中下游地区种植,于春季低温、阴雨、寡照气候条件下易落花落果,而且辣椒病虫危害严重,栽培时一般使用化肥、农药较多而无法达到有机栽培的要求,所以目前辣椒的有机栽培量很少。牟庭军[2]与方玉兵[3]分别研究了温室大棚早春茬有机辣椒栽培技术和有机辣椒栽培技术,其贡献在于,提出了辣椒有机栽培的理念并进行了探索总结;其缺陷在于,一般都要采用设施大棚栽培,而且都没有建立合理的轮作制度,而辣椒不耐连作,连作时不仅青枯病等土传性病害发生严重,而且容易产生土壤连作障碍,轻则减产,重则毁园绝收;因此,上述辣椒有机栽培方法很难在实际生产中应用或很难真正做到有机栽培,辣椒有机栽培必须首先制定科学合理的轮作制度。马超等[4]的大蒜、辣椒一年两种五收有机栽培方法,提出了辣椒与大蒜轮作进行有机栽培的技术方案;其缺陷在于,在同一块地每年生产1茬辣椒,每1茬辣椒只与1茬大蒜轮作,由于轮作时间太短,病虫害的发生仍然比较严重,在栽培上存在比较大的风险,而且使用了10%磷酸三钠等化学药剂,并非真正意义上的有机栽培。根据辣椒的生长发育特性和栽培发展现状,笔者经多年研究,探索的早熟辣椒、水稻、荸荠轮作有机栽培方法[5]已于2021年4月9日获中华人民共和国发明专利,专利号为:ZL201610673566.X,现简要介绍如下。
采用早熟辣椒与大田作物水稻以及高效水生作物荸荠等进行科学合理的轮作,通过水旱轮作形成截然不同的水旱生态环境,不仅可以减少杂草危害,破坏病虫源的滋生环境,降低病虫害的发生程度,而且可以改善土壤肥力结构,改良土壤理化性状,促进土壤环境的修复;辣椒与水稻、荸荠轮作还可以提高经济效益。通过在晚稻生长后期套种绿肥作物紫云英,以及每茬作物收获后,将秸秆收集起来进行堆制,变成腐熟有机肥或就地还田培肥土壤,较好地实现了有机质的回收,提高了土壤肥力,可形成农作物耕种的良性循环,维持农田生态系统的平衡和生物多样性,从而达到有机栽培的目的。
早熟辣椒水旱轮作有机栽培技术将科学合理的轮作模式、适宜有机栽培的作物品种、配套的栽培措施有机结合在一起,是一套完整的有机栽培轮作技术方案。采用科学的轮作顺序、选择水稻和荸荠作为水田作物、选用紫云英进行轮作套种以培肥与改良土壤、实施各种配套的栽培技术措施,使之发生协同作用,在每个为期2年的轮作周期内,在同一种植基地上,生产出有机早熟辣椒、水稻和荸荠,特别是打破了辣椒有机栽培应与非茄科蔬菜或豆科作物等至少3种作物实行3~5年轮作[6]的技术限制,解决了辣椒忌连作,而有机栽培又必须在有机种植基地上进行这一难以调和的技术难题,从而确保了经多周期轮作之后,仍能获得早熟辣椒、水稻和荸荠的高产、稳产,特别是实现了早熟辣椒有机栽培的高产、稳产。
有机农产品的生产基地必须符合国家有机农业产地标准,要选择交通便利、排灌方便、远离城区和工矿区、生态条件良好、无重金属及农药残留污染、远离垃圾场等污染源与交通主干线,并具有可持续生产能力的农业生产区域建立有机栽培生产基地。生产基地的土壤环境质量要求不低于《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中的二级标准,并且要求地势高爽、土壤理化性质好、保水保肥能力强、土层深厚肥沃、有效土层达60 cm以上、土壤排水通气性能良好、生物活性强、有机质含量在15 g/kg以上。灌溉水的水质应符合《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2005)的规定,要求水量充足、水源清洁、水质优良、渠系配套。环境空气质量不低于《环境空气质量标准》(GB3095—2012)中的二级标准,要求空气清洁。有机生产基地应具有一定规模,一般种植面积不小于10 hm2。生产基地应连接成片、具有完整性,有机生产基地与常规生产地块交界处有明显的隔离带或缓冲区。
按照有机农业生产原则,以遵循自然规律和生态学原理为基础,采用种养结合、循环再生、维持农田生态系统的平衡和生物多样性等一系列可持续发展的农业技术进行生产,在整个栽培过程中,禁止使用包括农药、化肥、除草剂、激素或生长调节剂在内的人工化学合成物质,不使用基因工程技术及其产品,以维持农田生态系统的平衡和生物多样性。
在整个栽培过程中只允许施用有机肥、种植绿肥和秸秆还田培肥土壤,有机肥应使用充分腐熟的农家肥、高效有机肥和生物菌肥中的一种或几种,除使用动物粪便及植物沤制肥、绿肥、草木灰、饼肥、沼气肥外,还可使用钾矿粉、磷矿粉、氯化钙,也能使用经有机认证机构认证的有机专用肥和微生物肥料。
病虫草害的防治贯彻“预防为主,综合防治”的植保方针,从整个农田环境的生态系统出发,综合运用各种防治措施,创造不利于病虫草害滋生、有利于各类天敌繁衍的环境条件,减少病虫草害造成的损失;以农业综合防治为基础,采用生物和物理方法防治,不使用人工合成的农药进行化学防治;当病虫害发生时,可利用允许使用的矿物质或植物药剂来防治,还可有限制地使用鱼藤酮、植物来源的除虫菊酯、乳化植物油和硅藻土,以及微生物及其制剂如杀螟杆菌、Bt制剂等进行病虫害的防治,也可有限制地使用硫磺、石灰、石硫合剂、波尔多液等防治病虫害。
在生产过程中要维持农田生态系统的稳定,不能造成环境污染和生态破坏,在每茬作物收获后都要及时清理植株残体,将秸秆收集后堆沤制成有机肥或就地还田培肥土壤,使秸秆等农业废弃物全部被循环利用,农膜等不能降解的废弃物要全部回收并加以利用。
为了控制辣椒病虫危害和防止土壤连作障碍的发生,经多年的研究与生产实践,总结出长江中下游地区早熟辣椒有机栽培轮作模式为:早熟辣椒—晚稻—紫云英(第1年)—早稻—荸荠(第2年),1个轮作周期为2年。
第1年栽培1茬早熟辣椒后,改种1茬晚稻并在水稻生长后期套种绿肥紫云英,第2年春季将绿肥紫云英翻入土中培肥土壤,然后栽培1茬早稻,早稻收割后立即将稻茬翻入田中趁高温沤烂,培肥土壤,再栽培1茬荸荠,荸荠采收后1个轮作周期结束,再开启新的1轮周期。
前作荸荠采收后应及早翻地,晒土后栽培1茬早熟辣椒,为了减轻或克服长江中下游地区早春低温阴雨天气多、春夏之交暴雨勤、空气湿度大等不利的气候因素,创造有利于辣椒生长发育的环境条件,提高辣椒的抗性和减轻病虫害危害,从而实现有机栽培高产、稳产的目的,在技术上必须突出一个“早”字。
3.1.1 选择极早熟或早熟品种
选择耐寒性突出、耐湿、抗病、适应性广、早期挂果能力强、产量集中、丰产性与商品性好、品质优、适宜当地栽培和市场需求的极早熟或早熟品种,包括:湘研1号、湘研11号、湘研4号、湘研9号、湘研19号、湘研2号。
3.1.2 提早培育无病壮苗
提早于上年10月上中旬播种育苗,采用苗床育苗,待幼苗长出3~4片真叶时假植到大棚中的苗床上,或营养钵,或50孔育苗穴盘中,若不进行假植,则注意播种密度稍稀,待幼苗长出3~4片真叶时,间苗至苗间距5~10 cm,或直接采用营养钵、50孔育苗穴盘育苗;育苗期间随着气温的逐渐下降,进行大棚扣膜保温防寒,使幼苗在寒冬来临前长成大苗、壮苗,寒冷季节苗床上加盖小拱棚且晚上加盖草帘保温,使辣椒苗安全越冬。定植时壮苗的标准为:幼苗茎粗壮、节间短,叶片肥厚,根系发达,株高18~20 cm,具有8~9片真叶,幼苗70%以上现蕾。
3.1.3 施足基肥,适当提早定植
基肥应占总肥量的70%~80%,每667 m2施腐熟厩肥2 000~3 000 kg、饼肥150~200 kg或腐熟人畜粪肥2 500~3 000 kg、磷矿粉30~50 kg、钾矿粉20~30 kg。一般于3月初深翻土壤,随后施入基肥并整地做畦,畦宽(包一边沟)1.1~1.2 m,畦面宽约80 cm,畦沟宽30~40 cm,畦沟深20~30 cm,并开好围沟和腰沟,做到畦沟、腰沟和围沟相通,以利排水除涝,基肥在整地前施入畦面,然后整地,覆盖地膜。当10 cm土温稳定在10~12 ℃时即可地膜覆盖定植。
在长江中下游地区,带花蕾的辣椒大龄壮苗可提早到3月中下旬—4月初地膜覆盖定植大田。每畦定植2行,行距40~45 cm,株距25~33 cm,每667 m2定植3 500~4 800株。提早定植既有利于辣椒提早上市,增加经济效益,又可适当提早罢园让茬,减轻高温期的植株早衰现象,以提高辣椒总产量,还可避开地老虎、炭疽病、病毒病等的危害高峰期,获得事半功倍的预防效果。
3.1.4 合理追肥
追肥应前轻后重,以满足辣椒持续开花结果的营养需要。定植1周后,每667 m2浇施10%~20%腐熟人粪尿或沼液200~300 kg作为提苗肥,坐果后至采收期追施20%~30%腐熟人粪尿或沼液2~3次,每次667 m2追施300~500 kg,或每667 m2穴施腐熟饼肥50~100 kg,然后适量浇水。
3.1.5 水分管理
定植后要立即浇灌定植水,水分不宜过大;缓苗后则应适当控制浇水,以提高地温,促进生根;挂果期要供水充足;多雨季节必须做好开沟排水工作,防止涝渍伤根。
3.1.6 及时采收
当辣椒果实充分膨大、果实较坚硬且皮色光亮时即可采收,门椒和对椒应适当提早采收,并注意尽量分批多次采摘,以免影响植株生长和影响产量。
长江中下游地区一般于5月上中旬开始采收,7月中下旬以前采收结束及时让茬,然后接种1季晚稻。采用此法生产的辣椒品质优、产量高,符合有机辣椒的生产要求,一般667 m2产量为2 000~3 500 kg。
辣椒采收结束后,及时清洁田园,将秸秆收集经破碎处理后堆制成有机肥,田间灌水后立即进行翻耕,然后栽培1茬晚稻。晚稻于6月中下旬播种育苗,7月中下旬插秧,在晚稻齐穗后到收割前,于9月中下旬至10月初,在稻田中直播绿肥紫云英,667 m2播种量为1.5~2.0 kg。晚稻收割后将稻草收集与禽畜粪等堆制成有机肥,次年3月中下旬—4月上旬将绿肥紫云英翻入土中培肥土壤,施足基肥后再栽培1茬早稻。早稻于3月下旬—4月上旬播种育苗,4月中下旬插秧,早稻收割后立即将稻草翻入田中,趁高温天气沤烂,培肥土壤。
前作早稻收割后,立即将稻草翻入田中,高温沤制,以培肥土壤。随后结合耕地施足基肥,栽培1茬荸荠。选择抗病、抗逆性强,球茎大、皮薄、味甜、质细渣少,适合当地栽培的高产、优质荸荠品种,例如:鄂荠1号、桂蹄2号、孝感荸荠、91-33荸荠、桂林马蹄、沙洋荸荠、团风荸荠、会昌荸荠、余杭大红袍、苏州荸荠等适合当地栽培的品种,于4月上中旬开始采用两阶段法培育无病壮苗,7月中下旬定植。
施肥掌握“前稳、中控、后攻”的原则,要施足基肥,结合翻耕土壤每667 m2施土杂肥或腐熟厩肥等农家有机肥2 000~3 000 kg,或腐熟人畜粪肥1 000~2 000 kg,或腐熟菜籽饼150~200 kg,另加磷矿粉40 kg、钾矿粉20 kg,酸性较重的土壤在耕地时还要施入生石灰50~100 kg。
第1次追肥在定植后7~10 d,移栽返青后结合第1次中耕,每667 m2施腐熟人粪尿400~500 kg,以促进植株提早分蘖分株;第2次追肥相隔10~15 d,结合除草每667 m2施腐熟饼肥70~80 kg或草木灰100~200 kg,以促进封行;第3次追肥在9月上中旬,每667 m2施腐熟饼肥100 kg或沼气液750 kg,另加钾矿粉20 kg,以促进结荠。11月中下旬至翌年2月上旬采收。
在同一有机栽培生产基地中,可以进行有机辣椒、水稻和荸荠的栽培。在1个轮作周期内,1茬有机早熟辣椒的产量每667 m2为2 000~3 500 kg,1茬有机晚稻的产量每667 m2为550~650 kg,1茬有机早稻的产量每667 m2为480~560 kg,1茬有机荸荠的产量667 m2为1 500~2 500 kg。此有机栽培轮作方法的实用性与可操作性强,适合大规模有机生产,具有很好的社会、经济和生态效益,在长江中下游地区具有广阔的推广应用前景。选用湘研1号辣椒品种,应用本发明的有机栽培轮作方法与常规栽培方法(CK,选用近3年内没有种过茄科作物的土壤栽培,每667 m2施复合肥50 kg、过磷酸钙50 kg、碳酸氢铵30 kg作基肥,施复合肥30 kg或尿素20 kg作追肥;使用化学药剂进行病虫害防治不少于4次)进行了对比试验,每个处理的面积为8 m×20 m,设3次重复(表1)。
表1 湘研1号辣椒有机轮作栽培与常规栽培的比较
试验结果表明:本发明的有机栽培方法第1~第3个轮作周期的病虫危害都很轻,产量不仅比较稳定,而且不比CK低,还有逐渐增加的趋势;同时,本发明的有机栽培轮作方法的产品质量比CK显著提高,达到有机产品的标准,但CK的产品质量只能达到无公害的标准;有机辣椒的市场价格一般比无公害辣椒要高75%以上,按当地当年的市场平均价格(无公害辣椒分别为3.0、4.2和5.2元/kg,有机辣椒分别为6.7、7.8和9.1元/kg)计算,第1~第3个轮作周期辣椒有机栽培轮作方法比常规栽培方式每667 m2新增产值为8 368~9 566元。