有机蔬菜反季节栽培技术
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第二章 有机蔬菜反季节生产基本要求及技术关键

第一节 有机蔬菜反季节生产的基本要求

一、对生产基地的基本要求

产地生态环境条件是影响有机食品产品质量的最基础因素之一。反季节有机蔬菜生产基地应选择在远离城镇、工厂和交通干线等没有污染的地区。空气清新、水质纯净,土层深厚、肥力充足、植被覆盖良好、生物种群丰富多样,能量、水分和废弃物等在生态系统内部能够形成相对封闭的循环,那些接近天然的、生态环境良好的区域是最好的选择。

基地与外界(非有机生产地块)必须有明显的边际界限,界限的设置物可以是道路、林带、河流或围墙等有形物理障碍形成的隔离带,即缓冲带。其作用是保证基地或设施不受邻近和外界化学农业生产方式可能带来的污染。

基地中那些原本不是有机产品的,可以在一定时期内按标准要求进行转换,使其变为有机产品,这个期限即为转换期。转换期时间长短的标准是:一年生作物一般不少于24个月;多年生作物一般不少于36个月;新开荒地或撂荒多年的土地,至少也要12个月。在转换期内,所有的栽培措施必须按照有机生产要求操作,生产出的产品可以作为“有机转换产品”出售。

1.生产基地空气要求

反季节有机蔬菜生产基地要远离废气,主风向上方无工业废气污染源,空气清新洁净,生产基地所在区域无酸雨。空气中颗粒物覆盖在植物叶片上,影响植物呼吸作用和光合作用,影响植物生长和品质,同时叶片可直接吸收其中的有害物,造成蔬菜污染。蔬菜中的大部分品种对二氧化硫敏感,二氧化硫是大气中最常见的污染物,对各种植物都会造成不同程度的伤害。空气中的氟化物能够以气态形式通过植物叶片气孔进入植物体内,也可以随颗粒物沉积到植物叶面上,多种蔬菜是对氟化物敏感的作物,受害后叶尖和叶缘坏死,使生长受到抑制,对结实也有不良影响。反季节有机蔬菜生产环境空气质量标准见表1-2-1。

表1-2-1 反季节有机蔬菜生产环境空气质量标准
(GB 3095—2012中的二级标准)  

2.生产基地土壤要求

反季节有机蔬菜生产要远离废渣,要求土壤肥沃,有机质含量高,酸碱度适中,矿物质元素背景值在正常范围以内,无重金属、农药、化肥、石油类残留物、有害生物等污染。反季节有机蔬菜生产对土壤环境的质量要求见表1-2-2。

表1-2-2 反季节有机蔬菜生产对土壤环境的质量要求
(GB 15618—1995中的二级标准)  

3.生产基地的规划要求

前期要详尽调查拟用生产基地的农业生产气候条件、土地状况、周边环境、资源状况以及社会经济条件、地区行政管理方式、有机食品生产及常规生产向有机生产转换遇到的问题。

在掌握了基地的基本状况的基础上,本着在总体设计上要以农业生态学的原则为指导,建立多层利用、多种种植、种养结合、循环再生的模式。在具体细节上要按有机农业的原理和有机食品生产标准的要求制定详细的有关生产技术和生产管理计划,制定有机生产的土壤配制、病虫害防治、轮作等方案,建立起从土地到餐桌的全过程质量控制模式。

4.生产基地的管理要求

利用原有的农业生产技术推广体系,结合有机农业生产技术的要求,结合当地的实际情况,做好以下工作。制定当地有机生产计划,并对生产技术进行指导与咨询,监督生产计划的实施。建立有机基地的管理机制,保证基地完全按照有机农业标准进行生产,防止有机产品与常规产品相混淆,保证有机产品在加工、储存、运输和销售中不受污染。设专人管理有机食品基地,并对有机食品生产的过程建立严格的文档记录。组织选拔技术骨干充当内部的检查员和咨询员,从而保证有机生产顺利进行。

二、对蔬菜种子和种苗的要求

1.反季节有机蔬菜种子、种苗基本要求

按照有机食品标准(GB/T 19630.1—2011)的要求,应选择有机蔬菜种子或种苗。当从市场上无法获得有机种子或种苗时,可以选用未经禁用物质处理过(如种子包衣)的常规种子或种苗,但应制定获得有机种子和种苗的计划。应选择适应当地的土壤和气候特点、对病虫害具有抗性的蔬菜种类及品种。在品种的选择中应充分考虑保护蔬菜的遗传多样性。禁止使用经禁用物质和方法处理的种子和种苗;禁止使用化学包衣种子,除非进行包衣的物质是有机蔬菜生产允许的,例如可以使用微生物包衣种子,以控制各种土传性病害及苗期病害。在种类和品种确定以后,可以进行嫁接栽培的优先使用嫁接苗。选择无病毒种苗是控制蔬菜病毒的唯一途径。不允许使用任何通过基因工程获得的种子或种苗。

值得注意的是,由于我国有机蔬菜发展时间不长,很难从外界购买到有机蔬菜种子或种苗,一些蔬菜品种不能自繁(如杂交种子),必须购买,而当地有机生产并不普及,也没有专门从事有机种子或种苗生产的单位,有些蔬菜品种如果长期靠基地自繁会产生品种退化的问题,因此必须经常交换种子。凡此种种,都造成了执行有机种子规定的难度。尽管如此,标准要求有机生产者要尽力争取使用有机种子和种苗,即使暂时做不到,也必须制定获得有机种子和种苗的计划。到有机产业发展到一定程度时,必定会要求全部使用有机种子和种苗。

2.反季节有机蔬菜种子、种苗的选择

①种植反季节有机蔬菜,种子选择极其重要。生产优质、富有营养的食品是有机生产的目标之一。应该根据市场需求,选择适应当地土壤与气候环境,并且品质优良、营养丰富、市场前景好、销路广的种类或品种。选择生长健壮、抗病虫、抗污染能力强、对有害物富集量较少的种类或品种(种子)。如病虫害少的蔬菜有山药、芋头、菠菜、甜菜类、胡萝卜、水芹、香芹、芹菜、茴香、牛蒡、莴苣、紫苏、薄荷、姜、韭菜、大葱、大蒜、洋葱等。如冬春季保护地栽培番茄,应选用耐低温、耐弱光性好、抗霜霉病的品种;夏秋季种植黄瓜,应选择耐高温、结瓜性强、抗病毒病的品种。

②不同种类的蔬菜在相同的环境条件下,对有害物质的富集特点和抗污能力有明显的差异。例如芹菜吸收重金属量较多;番茄除镉外,其他金属吸收量较少。同是叶菜类,菠菜对重金属的吸收高于甘蓝和其他青菜。一般情况下,蔬菜对镉的富集程度最高,锌、铜次之,汞中等,铅、砷、铬最低。硝酸盐富集量由高到低依次为:根菜类>薯芋类>绿叶蔬菜>白菜类>葱蒜类>豆类>瓜类>茄果类。

③尽可能选择生长期短、成熟期早的种类或品种,适时播种,避开蔬菜病虫害发病严重时期。

④考虑品种的栽培目的和栽培形式。鲜食和加工对品种的要求不同,即使是兼用品种,对不同的加工制品要求也不同;不同蔬菜对栽培方式、土壤条件等要求也不同,因此应根据当地的土壤种类和特征选择合适的蔬菜种类,根据蔬菜的需求采取高畦、平畦、垄作等不同的栽培方式。

3.反季节有机蔬菜种子、种苗的购买

有机基地在购买蔬菜种子或种苗时,由生产技术负责人按种植计划确定所需品种的数量,提前半个月以上向基地总部申购,并填写申购单,由生产技术负责人填写好需种植的蔬菜种类名称、需购买的品种名称、种子经营单位、拟种植该品种的面积、拟购买的数量,由申购人签字,报上级主管负责人签字同意后,安排采购人员进行购买,交仓库保管员保管并签字。仓库保管员还要填写有机农业生产资料使用记录表。

大面积种植时,一定要选购在当地已大面积种植成功的品种作为当家品种。此外,也可申购1~3个新品种与当家品种对比种植,但数量不宜过多,种植面积不宜过大。

应购买由蔬菜科研院所及登记注册的蔬菜种子公司培育、销售的有包装蔬菜种子,种子包装袋上应按照《种子法》要求,明确标有地方种子生产经营许可证号和地方种子检疫部门检疫合格证号,以及品种特性、栽培要点、种子质量和种子公司地址及联系方式。这样可保证购买到的蔬菜种子质量有保障,种子净度高,带菌、带虫少,并且在整个有机蔬菜生产追溯体系中,可实现有机蔬菜品种、种子有据可查。

种子数量大时,应与经销商双方封样,以免出现种子问题纠纷。大量种子购回后,要做种子发芽试验,以确保有足够的种子满足生产要求。

三、对灌溉用水的基本要求

反季节有机蔬菜生产要求远离废水,保证有良好的灌排条件和清洁的灌溉水源,灌溉用水质量稳定达标,如用江、河、湖水灌溉,则要求水源达标、输水途中无污染。当灌溉水的pH值小于5.5时,土壤硝化细菌受到抑制,硝化作用减弱,氮肥得不到充分释放,磷酸盐的肥效降低,钙、镁等易遭淋失,这也是蔬菜作物在酸性条件下普遍缺氮、磷,尤其是缺钙、镁等微量元素的原因。同时,在偏酸条件下,土壤中的重金属毒物可溶性提高,易被蔬菜吸收致害。化学需氧量是水体中有机物含量的重要指标之一,灌溉水中的化学需氧量直接影响农作物的生长与结实。大量研究成果表明,菠菜、韭菜、胡萝卜和青椒等蔬菜对汞有较强的富集能力,汞是对人和动物有蓄积作用的有毒金属元素,主要危害神经系统,会造成不可逆的危害。镉是广泛存在于自然界对生物体有蓄积作用的有毒重金属元素。镉不是植物生长的必需元素,但植物普遍具有积累镉的能力,并容易通过食物链富集,危害人体健康。砷属于对人体有蓄积作用的有毒元素,对作物生长的危害程度较高,可以通过食物链富集,危害人体健康。铬对动植物毒性大,对动物消化系统及皮肤有刺激性毒害,能引起溃疡,并能在动物体内积累而进入食物链;某些铬化合物被公认为可致肺癌。氰化物属于剧毒物,主要来源于电镀、焦化、煤气和化肥等工业排放的含氰废水,其对农业环境和地下水容易造成污染,进而进入人畜体内造成毒害。石油类苯并芘被公认为强烈的致癌物质,在水中很难溶解,随灌溉水进入土壤可能造成土壤污染,在土壤中积累并被植物根系吸收。目前,粪大肠菌群数是反映水体受粪便污染的最实用指标。反季节有机蔬菜生产对灌溉水的质量要求见表1-2-3。

表1-2-3 反季节有机蔬菜生产对灌溉水的质量要求(GB 5084—2005)  

 

四、对养分管理的基本要求

反季节有机蔬菜生产使用的肥料必须符合作物的生长规律及土壤的理化性质,科学合理地施有机肥,充分利用作物秸秆,使足够数量的有机质返回土壤,以保持或提高土壤肥力和土壤的生物活性,提倡生产者运用秸秆覆盖或间作等方法维护和改善土壤理化性状,尽量减少水土流失的耕作与栽培措施。肥源以本系统内产生的、经过充分腐熟的有机物料(包括没有污染的绿肥和作物残体、泥炭、蒿秆、海草和类似物质以及农林业副产品),经过高温堆肥处理后不再有害虫、寄生虫、传染病菌的人粪尿和畜禽粪便等无害化处理后的有机肥为最佳肥源。天然矿物肥料和生物肥料不得作为系统中营养循环的替代物,矿物肥料只能作为长效肥料并保持其天然组分,禁止采用化学处理提高溶解性。应严格控制矿物肥料的使用,以防止土壤重金属的积累。有机肥堆制过程中只允许添加来自自然界的微生物,但禁止使用转基因生物及其产品。存在平行生产的基地,常规生产部分也不得引入或使用转基因生物及其产品。禁止使用化学合成肥料、城市污水污泥和未经堆制的腐败性废弃物。同时限制肥料的使用量,防止土壤有害物质积累。

(一)反季节有机蔬菜施肥原则

1.营养平衡原则

众所周知,作物生长发育所需要的环境条件,除阳光、温度、氧气和水分外,最重要的就是矿物质营养。目前已经肯定作物生长发育所必需的营养元素共16种:大量元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫,作物对这些元素的吸收量大,在作物体内占鲜重的0.01%以上;微量元素有铁、锰、氯、硼、锌、铜、钼,作物对这类元素的吸收量小,在作物体内占鲜重的0.009%以下。植物体内正常的代谢要求各种营养元素含量保持相对平衡,不平衡就会导致代谢混乱,出现生理障碍。作物必需的各种营养元素在体内均有其特殊的营养功效,缺乏时会影响到各种生理生化过程,当缺乏某种营养元素达到一定程度,就会在外观上表现出一定的症状;反之,如果过剩也会产生特定的症状,出现不同程度的病态特征,称为生理性病害,影响产量和品质。在有机种植基地从事蔬菜生产时,上述的矿物质营养,除了碳、氢、氧主要是靠水和二氧化碳提供外,其他的营养元素则主要是靠土壤和施有机肥得以供应。土壤有机质虽然只占土壤总量的很小一部分,但它是体现土壤肥力水平的重要标志之一,其中重要的原因是土壤有机质中含有蔬菜所需的氮、磷、钾、微量元素等各种养分,随着土壤有机质的逐步分解,这些养分可不断地释放出来,供蔬菜生长所需。此外,有机质还可通过影响土壤物理、化学和生物学性质,改善土壤的透水性、蓄水性、通气性、保肥性和蔬菜根系生长的环境,进而提高土壤的肥力,改善土壤耕性。

2.养分归还原则

养分归还学说是19世纪德国杰出的化学家李比希提出的,也称养分补偿学说。他把农业看作是人类和自然界之间物质交换的基础,也就是由植物从土壤和大气中所吸收和同化的营养物质,被人类和动物作为食物摄取和吸收,经过其自身分解和排泄的腐败分解,再重新返回到大地和大气中去,完成了物质归还。其主要论点是,由于人类在土地上种植作物并把这些产物拿走,作物从土壤中带走养分,土壤中的养分将越来越少,这就必然会使地力逐渐下降,从而土壤中所含的养分将越来越少。因此,要恢复地力,就必须归还从土壤中带走的全部东西,不然,就难以再获得过去那样高的产量。养分归还学说至今仍然作为施肥的理论基础,它改变了过去局限于低水平的生物循环,通过增施肥料,扩大了这种物质循环,从而为提高产量提供了物质基础。在有机蔬菜生产中,一方面可以通过自身系统内的种养结合,通过“养殖—沼气—种植”循环经济模式,归还土壤成分;另一方面,还可以在种植计划中设计增加豆科绿肥种植,发挥豆科作物的固氮作用,补充土壤中的有机质和氮素。

3.综合效应原则

要充分认识到反季节有机蔬菜生产过程受各种环境因子综合影响,蔬菜的生长发育必须要有一个适宜的环境条件,如光照、温度、水分、养分、空气等。此外,还要选择适宜的品种,采取相应的耕作、栽培和植物保护等措施。有机蔬菜能否丰产,关键在于上述因子的综合作用结果,施肥只是起重要作用的一项技术措施。此外,还可充分利用因子间的交互作用,提高肥料增产效果。例如,肥料和灌溉结合的增产效果要大于二者单独效果之和,这是因为两种措施的结合不仅有它们各自的效应,而且还有两种措施相互配合的交互效应,这就是1+1>2的道理。此外,还必须根据每一块地的具体情况,对症下药,有针对性地采取相应措施。例如,对于常遇内涝的低洼地,必须解决水的问题,对于酸性土壤,必须施用石灰质肥料。

4.科学培肥原则

反季节有机蔬菜基地,特别是新垦殖菜地土壤的培肥,是一项极其重要而又比较复杂的任务。反季节有机菜田土壤培肥主要可以采取以下措施。一是增施有机肥料;二是因地种菜,新改造和垦殖的有机菜田,最初要种植对水、肥条件要求比较低的蔬菜;三是合作轮作,有条件的还可以实行菜、粮、饲轮作,或者间套种短期绿肥,如紫云英、苜蓿等,可改善菜田生态条件,建立合理的物质循环体系;四是深耕改土,新改造和垦殖的有机菜田土质一般较差,耕作层仅15厘米左右,种植有机蔬菜茬次多、消耗大,应逐渐加深耕作层,改善其物理性质,深耕时间可安排在夏、秋蔬菜出园时,各深翻2次,使反季节有机蔬菜基地耕作层达25~40厘米。当然培肥土壤是一个长期任务,不是短期能完成的,但只要各种措施得当,效果会相当明显,各地因地制宜进行科学培肥。

5.安全施肥原则

反季节有机蔬菜强调品质、无污染,在肥料施用时安全施肥,避免施肥造成对反季节有机蔬菜产品生产体系和产品的污染始终是必须坚持的原则。一是在反季节有机蔬菜生产中应尽量通过适当的耕作和栽培措施维持和提高土壤肥力;二是可施用有机肥以维持和提高土壤肥力、营养平衡和土壤生物活性,同时避免过度施用有机肥,造成环境污染;三是不应在叶菜类、块茎类和块根类蔬菜上施用人粪尿,在其他蔬菜作物上需要使用时,应当进行充分腐熟和无害化处理,并不得与蔬菜的食用部分接触;四是可使用溶解性小的天然矿物肥料,如磷矿石、钾矿石、硼砂、微量元素镁矿粉、硫黄、石灰石、石膏、白垩、黏土、珍珠岩、蛭石、氯化钠、石灰、窑灰、碳酸钙镁、泻盐类(含水硫酸盐)等。

(二)反季节有机蔬菜的肥料施用技术

反季节有机蔬菜生产中施用有机肥料,并不等于说只要是有机肥料就可以随意施用或越多越好。施用时也要综合考虑,科学计划。

1.坚持合理轮作

合理轮作的目的,不仅仅是减轻病虫害的发生,还为肥料的合理施用打下基础。不同的蔬菜品种,其根系对土壤不同层次养分的利用也不同,例如南瓜、西瓜、牛蒡、山药等可利用较深层次的养分,大白菜、萝卜、番茄、辣椒等可利用较浅层次的养分,黄瓜、大蒜、菠菜、小白菜可利用的层次就更浅些。另外,不同的蔬菜品种,其对土壤中不同养分的需求利用也不同,如在轮作中安排一些芥菜、豌豆等,能吸收利用一般蔬菜所不能利用的磷、钾营养状态。另外,还可以充分利用豆科植物的固氮特性,在轮作计划中安排一季豆科蔬菜。

2.科学耕种灌溉

菜田耕作层普遍较浅是新改造和垦殖反季节有机菜田土壤的一个问题,这必然会影响到蔬菜根系的生长发育,造成蔬菜发棵差以及早衰的不良后果,且由于耕层浅,土壤营养库及储水库容积受到限制,供肥能力和抗灾能力降低。应逐年加深耕层,直至20厘米以上,在增施有机肥条件下可隔年进行一次秋深翻,加速土壤的熟化,消灭旱地的犁底层。耕作次数及深度应因地制宜,对土层较浅的漏水漏肥地宜深耕,对肥力较高且疏松的菜田宜少耕,以减少水土流失和养分淋失。同时,在灌溉时要保证肥料施用时的肥水同步和肥料施用后最佳效果期的肥水同步,充分发挥肥水交互效应。

3.按照蔬菜品种特性施肥

不同的蔬菜品种对不同养分的需求不同,在安排施肥时,含氮比例高、肥效较快的有机肥料如腐熟的沼液等应优先安排给叶菜类,而含钾较丰富的有机肥料如窑灰、草木灰等应优先给生长后期仍对钾需求较多的茄果类。作物在不同生长时期的需肥特性也有不同,如苗期为培育壮苗,苗床应施用含磷高的肥料;基肥一般施用养分全面、肥效稳定的肥料,但对生育期短的品种而言,还应加一些速效肥料;进入旺盛生长阶段,一般施用速效肥料,但也应有所区别,有的施用含氮高的肥料即可,有的还需要补充一定的钾养分。

4.按照肥料品种特性施肥

有机肥料是指含有丰富有机质的肥料,大多数是由动植物残体、动物排泄物为原料堆积制成的,所以又称农家肥料。有机肥料含有丰富的有机物和各种营养元素,具有数量大、来源广、养分全面等优点,也同时存在脏、臭、不卫生、养分含量低、肥效慢、使用不方便等缺点。因此,了解常见有机肥料的特性及无害化处理方法,对于反季节有机蔬菜科学施肥至关重要。

(三)反季节有机蔬菜种植可施用的肥料

反季节有机蔬菜的栽培需要使用大量的有机肥料,以逐渐培养土壤优良的物理、化学性状,从而有利于蔬菜根系的生长以及微生物的繁殖。即在培肥土壤的基础上,通过土壤微生物的作用来供给作物养分,要求以有机肥为主,辅以生物肥料,并适当种植绿肥作物培肥土壤。

1.土壤施肥量的确定

蔬菜作物施肥量的多少取决于蔬菜需要的养分量、土壤供肥能力、肥料利用率、蔬菜栽培要求等因素,其中根据蔬菜经济产量确定有效的施肥量,是保证反季节有机蔬菜营养平衡和持续稳产的关键(表1-2-4)。

表1-2-4 不同蔬菜经济产量1000千克的需肥量  单位:千克

蔬菜的营养来源于土壤矿化物的释放、上茬蔬菜有机质的分解和当茬蔬菜的肥料补充。通常,反季节有机蔬菜种植应根据蔬菜种类的目标产量及对肥料的利用率,制定合理的配方施肥方案。

2.反季节有机蔬菜生产允许施用的肥料种类

(1)农家肥 如堆肥、厩肥、禽粪、家畜粪尿、沼气肥、作物秸秆、泥肥、沤肥、饼肥、草木灰、人粪尿(有限制使用)等。

(2)生物菌肥 如腐殖酸类肥料、酵素菌肥料、固氮菌肥料、磷细菌肥料、钾细菌肥料、复合微生物肥料等。

(3)绿肥作物 如草木樨、紫云英、田菁、柽麻、紫花苜蓿等。

(4)有机矿物质肥料 包括钾矿粉、矿质硫酸钾、磷矿粉、矿质钙镁磷肥、镁矿粉、硼酸岩、石灰、石膏、黏土(如珍珠岩、蛭石等)、氯化钙、动植物废弃物等。

(5)商品有机肥或生物有机肥 对于外购的商品有机肥或生物有机肥,有机产品标准要求应是通过有机认证或经认证机构许可的。对于未经认证的商品有机肥或生物有机肥的使用,必须首先获得认证机构的认可。凡是N+P+K含量过高,一般情况下如果总量超过6%,特别是超过8%的,必须调查清楚其成分,尤其要了解是否是掺有化肥的有机肥。对于基地向邻近农民或养殖场购买的非商品化有机肥(农家肥或堆肥)的成分和堆制过程是否符合标准的规定,需要生产者自己注意控制。