张富丽,尹 全,杨晓凤
(四川省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,四川成都 610066)
大蒜(Allium sativumL.),别名蒜、胡蒜,为百合科(Liliaceae)葱属(Allium)植物,其球茎(蒜头)性辛味辣,不仅含有丰富的蛋白质、低聚糖和多糖类,还富含有机硫化物、黄酮类化合物、皂苷类化合物等功能成分[1-2],常常作为蔬菜和调味料食用,且可入药,是著名的食药两用植物[3-4]。大蒜在我国的栽培已有两千多年的历史[5],目前我国已是世界上种植大蒜面积最大的国家,拥有丰富的大蒜种质资源,主要分布于山东、江苏、河南、四川、陕西等省份[1]。其中独头蒜辛辣味较强,因外形圆整、食用方便、易剥皮加工而备受消费者青睐,经济效益显著,作为西南高山地区的特色农产品,是当地农民增收致富的重要经济作物。
我国西南山区北起秦岭南麓,南至中亚热带与南亚热带分界线,西至青藏高原,东至巫山和武陵山,包括秦巴山地、渝鄂湘黔丘陵山地、云贵高山与川西高山,分布于重庆市、四川省、贵州省、云南省、西藏自治区共五个省市区,平均海拔在l 000~2 500 m,年均气温在15 ℃左右[6]。这些地区虽然农业机械化程度低,但工业污染少、生态环境好,具有种植绿色食品蔬菜的良好环境条件;产出的大蒜,个头大,个体匀称,大蒜素含量高,口味香辣独特,品质上佳,深受广大消费者的喜爱[7-8]。但因缺乏规范的生产指导,大蒜生产中存在的问题也不断凸显出来。据最新报道,西南地区大蒜生产的单位平均成本居全国首位[9]。种植者对生产中栽培技术、土肥需求、病虫害等缺乏科学指导,过度施用化肥、农药现象普遍存在,造成投入品成本增大,同时给产品质量安全也带来一定的风险隐患。不当的肥水管理还导致土壤板结退化、土壤质量下降等问题,影响农业生产力。此外,随着市场需求的不断增加,部分区域出现盲目扩大种植、选址不当、开垦过度等问题,也易导致生态环境遭受破坏,严重威胁到当地大蒜产业健康可持续发展。
推进农业标准化发展,健全绿色技术创新体系是我国农业绿色发展规划的重要内容,“十四五”期间要以绿色驱动农业迈向高质量发展。规范化种植能因时因地制宜,合理规划,遵循产地适宜性优化原则,从入地到出地多个环节全面进行综合控制,对提升农产品品质、保障农产品安全,构建绿色低碳循环发展的农业产业体系,推动乡村振兴和农业绿色产业化升级具有重要意义。本文结合文献资料查询与生产实际调研,总结西南山区大蒜产地环境选择、品种选择、田间管理、病虫害防治等环节的关键点,以期为构建西南山区、丘陵地带大蒜绿色规范化种植技术体系奠定基础,服务于生产实践,为该地区大蒜优质高产栽培提供技术参考。
大蒜耐寒、喜冷凉,适生温度范围较大(-5~26 ℃),宜中等强度光照[10],适宜于山地、丘陵地区种植。大蒜绿色种植基地的选择宜依循大蒜生态习性,在安全无污染的前提下,选择生态因子适宜,且交通运输便利的地区。在西南部山区、丘陵地带,生产基地宜选择在海拔500~1 400 m,年均温9~15 ℃,年降水量500 mm 以上,年日照时数1 100 h 以上的区域。昼夜温差大、太阳辐射强度高、生态环境良好、无污染的地区条件更优。栽培环境应符合良好农业规范(Good Agricultural Practices,GAP)准则和《绿色食品产地环境》NY/T 391-2013 标准要求,在实际种植过程中,定期进行种植基地及周边环境大气、土壤及水质检测,以确保种植基地环境符合相关要求。基地尽量选择平整,地势坡度≤20°,排灌基础好,土层深厚,疏松、肥沃的地块。土壤结构和理化性状良好,以砂壤土或壤土为宜,有机质含量丰富(≥1.5%),pH 值6~7。基地选址应远离污染源1 000 m 以上,且与非绿色食品生产区域之间设置缓冲带或物理屏障隔离。
虽然大蒜种性退化快,育种研究基础又相对薄弱滞后,但经过多年栽种培育,已形成不少头大、质优的优良品种[7]。西南山区地势起伏大,尤其高原山地气候冷凉干燥,日照充足,适生大蒜种质资源丰富。根据因势利导原则,结合西南山区地形地势的特点,可选择适宜当地种植的耐寒、生长势强、抗病、抗倒伏、蒜头大、耐贮藏、辣香味浓的品种进行种植,如二水早、红七星、白七星、江孜大蒜等。秋播大蒜宜选择抗寒力强、休眠期短的品种,春播大蒜宜选择冬性弱、休眠期长的品种。
要促进农业绿色发展,须转变高投入、高消耗、高污染的农业生产方式,科学有效控制化学投入品使用,以解决农业环境污染与食品质量安全问题[11]。因此,为了规范大蒜绿色种植技术要求,1)基本生产投入品须符合NY/T 393和NY/T 394关于农药和化肥使用准则等行业标准。化肥和农药从合法注册登记的正规销售点等渠道进行采购,并索取购买发票等有效凭证(国家规定的免于肥料登记和无需生产许可证的产品除外)。严禁采购国家明令禁止或限制使用的农药和化肥。2)应选择专用仓库进行存放,由专人负责保管,并严格进行出入库登记。农药、化肥、包装材料等应分区分别存放,避免混杂堆放。仓库应符合防火、卫生、防腐、防潮、避光、通风等安全条件要求,应配有农药配制专用量具、急救药箱,出入口处应贴有警示标志。
大蒜忌连作,与葱蒜类蔬菜重茬,会导致植株细弱,病害严重,产量降低。研究表明,连作将严重影响土壤中微生物数量及其酶活性,从而大大降低大蒜产量和质量[12]。因此,大蒜地块前茬作物以玉米、茄果类、豆类蔬菜等非葱蒜类作物为宜,前茬为水稻的田块,实行水旱轮作更佳[13]。大蒜喜疏松、肥沃土壤,以有机质含量高,S、N等营养元素丰富的弱酸性土壤为适[14-15],因此在播种前要深翻土壤,打碎耙平,施足基肥。在中等肥力条件下,结合整地按每667 m2施优质腐熟有机肥3 000~5 000 kg,同时施用尿素25 kg、磷酸二铵30 kg、硫酸钾15 kg。施肥时宜选用含硫肥料,不宜选用含氯的肥料。将土块打碎、平整后,按宽2.00~2.25 m、长30~60 m 作畦,南北向最佳。春播蒜应在年前地上冻前施足肥、整好地、做好畦、浇足冻水,以便翌春播种。
为了保证出苗率,应精选具有品种特性、整齐饱满、完好的蒜瓣,按大、中、小分级分别播种,蒜心不宜做种。将蒜种分瓣剥开后,平铺在地面上晾晒2~3 d,然后将蒜种浸于40 ℃温水中浸泡10~12 h,捞出后再晾晒4~6 h,晾去蒜瓣表面水分后即可播种。
相较于其他种类大蒜,独头蒜具有更高经济价值。研究显示,播种前将种瓣在2~5 ℃进行低温处理50~60 d,有助于提高独头蒜的比例[16]。但播种时期对独头蒜形成也起着重要作用,播期越迟,独蒜率越高,3月份以后播种大蒜的独头率可达100%[17-18]。在高山地区,“立冬”节令时经过低温处理的蒜种进行早播,独蒜率高,但个头极小,产量低;稍迟至秋分至寒露之间播种,独蒜率可达50%,且个大质优,综合产值较高[16]。但西南地区处于北纬35°以南,按NY 5228-2004 标准所述,仅适宜秋季播种[19],因此,应根据各地的气候环境条件,选择在9—10月上旬日均气温为15~20 ℃时进行适时栽种为宜。陈亚霏等研究表明,播种后短时间(10 d)覆盖地膜有助于提高大蒜独蒜率及其品质和产量[20],这在西南高山地区生产已有应用实例,但还未有相关的试验数据报道。
根据品种特性、气候条件、栽培目的和栽培条件确定播种密度[20]。通常以蒜薹和蒜头生产为主的大蒜,用种量100~150 kg/667 m2为宜,株行距8 cm×18 cm,约3.5 万株/667 m2。播种分为平畦栽培和高畦、高垄栽培两种方式,平畦栽培:行距16~20 cm,株距8~10 cm;高畦、高垄栽培:行距12~14 cm,株距8~10 cm。在畦内按行距要求开沟3~4 cm 深,沟内撒施1.1%苦参碱粉剂,每667 m2用3 kg。在沟内按株距8~12 cm,以蒜背顺行间播种,然后覆土搂平(蒜顶部上盖土1 cm厚),顺畦浇水。
出苗前,若土壤湿润则不要浇水,以免土壤板结影响出苗;若土壤失墒不能及时出苗,可少量浇水。出苗后及时查田补苗。露地蒜:当蒜苗长出1 片真叶后,开始中耕锄划,以提高地温,增加透气性,有利于蒜苗的生长。地膜覆盖蒜:幼芽未放出叶片前用工具轻轻拍打地膜促使蒜芽出土,也可用扫帚在膜上轻扫助蒜破膜出苗;未破膜的可用筷子或铁丝钩在苗顶破口让苗伸出;地膜上要用土压实,防止起膜,出苗后用土将蒜苗周围用土封死,避免膜内空气流动。适当蹲苗,越冬前要求达到株高15 cm 左右,假茎粗0.5 cm,有叶5片以上。
水肥管理在生产实际中是最关键的技术环节之一,极大地影响大蒜的产量和品质。应遵循施足基肥、看苗补肥的原则,参照NY/T 394化肥使用准则科学用肥。大蒜对氮肥需要较多,钾肥次之,磷肥略少。根据大蒜的需肥特点及长势,一般需追肥2 次。第一次于鳞茎膨大期(9~10叶),即蒜薹将露苞时浇水追肥,每667 m2施尿素15~20 kg,第二次于采薹50%左右施尿素5~10 kg/667 m2。大蒜种植水分管理则分多次进行。幼苗长出3 片叶后,浇1 次促苗水,结合浇水追施复合肥20 kg/667 m2。未覆膜田浇促苗水后,及时中耕除草。土壤上冻前,浇1 次越冬水,并覆草防冻。翌年蒜苗返青时,撤去盖草,浇返青水。覆膜田结合浇水追施复合肥30 kg/667 m2;未覆膜田追施农家肥2 000 kg/667 m2,并划锄松土。以后每隔8~10 d浇1 次水。“退母”后鳞芽(蒜瓣)和花芽(蒜薹)开始分化,需水肥最多,应每隔5~7 d浇水1次;采薹前3~4 d停止浇水。蒜薹采收后,追施尿素3~5 kg/667 m2,应每隔3~5 d 浇1 次水。蒜头收获前5~7 d 停止浇水,防止土壤湿度过大引起蒜皮腐烂,蒜头松散,不耐贮藏。
研究表明,采用水肥一体化喷灌模式,在基肥、追肥重量比例为3∶2 时,可有效实现大蒜种植的节水、减肥和增产目的[21]。使用生物有机肥和菌剂可减少30%化学氮肥施用量,还可显著提高大蒜长势、蒜头产量和大蒜品质[22]。另外,在大蒜播种后1 个月开始,每隔12 d 叶面喷施5 mmol·L-1的硅酸钠溶液,连续3次,可以提高大蒜植株长势、鳞茎产量和商品性,提高独头率和大蒜品质[23]。
研究表明,大蒜与大豆轮作可有效防止杂草,与化学除草方法相比可增加土壤有机质含量[24],是绿色有机耕作的不错选择。使用化学药剂除草可节省人工成本,王丹等通过筛选试验发现,10%精喹禾灵EC、15%精吡氟禾草灵EC、10.8%高效氟吡甲禾灵EC、12.5%烯禾啶EC、30%辛酰溴苯腈EC、48%灭草松AS等六种除草剂在大蒜苗期使用都很安全,且对田间优势杂草马唐和打碗花株防效较佳[25]。二甲戊灵·乙氧氟草醚EC 防草谱广,对大蒜田除草效果好,除草率达98%以上[26]。稻草覆盖结合乙氧氟草醚施用也可有效防止大蒜田间杂草[27-28]。二甲戊灵·丙炔氟草胺是新型高效低毒药剂,大蒜播后出苗前使用效果良好[29]。覆膜栽培大蒜,保持膜面平整、完好,蒜苗周围用土封窝;播种3~5 d 后在畦面用除草剂按要求使用,喷洒地表。第一次浇水后用24%乙氧氟草醚按50~60 mL/667 m2兑水喷雾;覆膜前每667 m2用戊·氧·乙草胺乳油(45%)按90~110 mL/667 m2兑水80~100 kg 喷雾或33%二甲戊灵140~180 mL/667 m2兑水40~60 kg 水均匀喷雾。露地大蒜出苗后,根据土壤墒情及田间杂草生长情况适时中耕除草,防止土壤板结,杂草滋生。翌年蒜苗返青时,视情况进行除草。
西南高山、丘陵地区的大蒜通常抗病性强,其生长期内气温较低,病虫害发生率低。主要病虫害为叶枯病、蒜蛆。应坚持“预防为主,综合防治”的方针,优先使用农业、物理、生物防治,科学合理使用化学防治,以达到绿色种植要求。
5.5.1 农业防治
1)精耕细作,培肥地力。大蒜根系为弦线状须根,根系较脆弱,生活力差,根系主要分布在15~20 cm深耕层,蒜头又生在地下,因此,大蒜对土壤条件要求较严格,宜选择较为肥沃的土壤[30]。当前作物收获后,应抢茬耕翻,结合施肥,可耕翻二犁,使耕层松透,保好墒情,以利播种培肥地力。肥力较瘠薄的土地,应增施有机肥、磷肥等提高土壤肥力。
2)选用良种,科学管理。选用生长势强、蒜株粗壮、蒜头肥大、质优高产、抗病性强的品种。宜选择地势平坦、排灌方便的地块,有效控制田间湿度,合理浇水施肥,避免高温高湿滋生病害。田间布局科学,合理密植,留出合适的生长间隔,增加通风透光性,延缓病害发生时的传染速率。加强肥水管理,施足充分腐熟有机肥,增施磷钾肥,增强苗期长势,提高抗病能力。合理轮作,避免与葱蒜类连作,宜与非百合科作物如蚕豆、大豆、油菜、小麦等进行轮作倒茬,轮作年限一般不少于3 年。发现病残体,及时清除销毁。
5.5.2 物理防治
用糖、醋、酒、水、阿维菌素按3∶3∶1∶10∶0.5重量比例配成糖醋溶液,每150~200 m2放置1盆,随时添加药液保持不干,可有效诱杀种蝇类害虫。在离地高度1.2~1.5 m 处每公顷设置1 盏频振式灯(220 V,15 W)可诱杀地老虎、潜叶蝇、种蝇、夜蛾、金龟子、蝼蛄成虫。田间适量布置黄板等诱杀装置。
依据蚊蝇、飞蛾等害虫会被特殊光谱所吸引的特点,在栽培田间适量布置蓝板、黄板等粘虫板诱杀蒜蛆成虫、蓟马和蚜虫。根蛆为常见地下害虫,不易被发现,难以防治,采用蓝板诱杀成虫进行预防,效果明显,每667 m2放置30~40块,悬挂于植株上方10~15 cm 处。研究表明,采用蓝板诱杀蒜蛆虫,防治效果可达到86.2%[30]。
5.5.3 生物制剂与生物防治
生物农药低毒低残留,对环境无污染,能够自然分解,适合绿色生产种植上大力推广使用。试验结果表明,用天达2116植物生长营养液或坤奇尔复合生物菌肥在大蒜花薹伸长期叶面喷施,可以有效促进大蒜的生长发育,提高大蒜的品质,减少大蒜叶枯病等病害的发生;用0.5%苦参碱水剂500倍液可有效防治大蒜蓟马、潜叶蝇、蚜虫等虫害;每667 m2用10%多抗霉素可湿性粉150~200 g 兑水50~75 kg 喷雾防治大蒜的灰霉病;用72%农用链霉素可溶性粉剂1 500 倍液防治大蒜细菌性软腐病;用1.8%阿维菌素乳油30~40 mL防治蒜蛆、大蒜根结线虫病、根螨等[30]。
保护和利用天敌昆虫,例如可利用澳氏钝绥螨、亚洲钝绥螨、长毛钝绥螨、多齿钝绥螨等防治短须螨属小虫。
5.5.4 化学防治
叶枯病是大蒜生产中的重要病害。蒜薹染病后,轻则黄梢,重则不能抽薹,即使抽薹,染病蒜薹也易从感病部位折断[31],叶枯病的发生严重影响大蒜品质和产量。为了防止叶枯病的发生,除了选用高抗品种外,3月下旬—4月上旬,在大蒜叶枯病等真菌性病害发病前或初期,可用57.6%冠菌清可湿性粉剂或86.2%铜大师可湿性粉剂等保护性杀菌剂30 g/667 m2进行防治,或用60%唑醚·代森联按60~100 g/667 m2兑水喷雾,或者采用50 mL 25%使百克乳油、35 g 50%使百功可湿性粉剂、30 mL 30%苯甲·丙环唑等内吸性杀菌剂防治,每667 m2兑水30 kg 叶面喷雾,每7~10 d喷1次,连喷3~4次。
大蒜根蛆主要由灰地种蝇(Delia platura)、葱地种蝇(Delia antiqua)和韭菜迟眼蕈蚊(Bradysia odoriphaga)幼虫为害根部造成[32],如果不采取防治措施,大蒜减产可达30%~50%,严重时甚至毁种绝收[33]。在蒜蛆发生初期,使用70%辛硫磷按351~560 mL/667 m2或25%马拉·辛硫磷按750~1 000 mL/667 m2兑水灌根防治。
采用化学防治措施,施药需在采收前一个月时间内完成,以保证有效安全间隔期。施药器械在使用前应确保洁净并校准,使用后清洗干净再放置。应针对不同时期的防治对象,选择适合的农药品种,适期用药,交替轮换使用。每种农药连续施用不宜超过3次。多种病虫混发时,宜混合用药。施药过程中,应最大限度地减少对有益生物的杀伤,避免对邻近作物产生药害。药剂混配应按照要求准确配制。剩余药液(粉)集中回收后,进行无害化处理,或喷洒到休耕地中。
采收器具应保持清洁、无污染。蒜苗在蒜薹抽薹前采收。蒜薹伸出叶鞘15~30 cm,尖端自行打弯呈“秤钩”形时开始收获蒜薹,宜在中午进行,以提薹为宜,不能损伤植株,以免降低蒜头产量。冷藏蒜薹适当晚采2~3 d。腌渍用的鲜蒜头,可在抽薹后30 d左右收获。商品蒜头则宜根据大蒜的生长自然特性,在下部叶片变黄尚未干枯、上部四片叶初步变黄、假茎松软植株回秧时收获。过早收获将造成减产,且不耐贮藏;过晚蒜头则易松散脱落。挖出蒜头后,晾晒2 h 以上,除去根和茎叶后,置阴凉通风处晾干表皮后贮藏或外运。收获的大蒜产品按品种、规格分别贮藏。
贮藏用工具应清洁,贮藏处要有明显标志标识。贮藏库内保持通风干燥,堆放整齐不挤压,并采取适当措施防虫、防鼠、防潮等。不同温度对大蒜品质的影响研究表明,大蒜在5~7 ℃低温下的失重率和发芽率比在0 ℃和室温(29~31 ℃)条件相对更高[34]。因此,短期贮藏的大蒜只需放在常温即可,但若要长期贮藏(≥5 个月),则应放置于0 ℃左右低温、湿度为65%~70%的环境。
在采收完成后,应及时将地里残膜和滴灌带等废物集中回收,送专门处理公司进一步处理,不能随意就地丢弃,否则不仅会降低土壤质量,而且会对生态环境造成污染。配制农药时应将农药包装物清洗干净,将清洗后的空包装物毁坏,安全存放,防止重复使用,必要时应贴上标签以便回收。肥料包装物应妥善处理、安全存放,不可另作它用。
将秸秆、枯枝落叶等集中收集堆放,粉碎后放置在窖池中进行密闭发酵后作为有机肥料还田再利用,或者直接填埋。