基于農機農藝融合的浙南設施番茄寬溝窄畦栽培模式研究.pdf

doi 10 19928 ki 1000 6346 2022 2028 基于農機農藝融合的浙南設施番茄寬溝窄 畦栽培模式研究 陳先知 1 蘇世聞 1 雷大鋒 2 王克磊 1 包玉花 1 徐 堅 1 1 溫州市農業(yè)科學研究院 溫州市設施蔬菜工程技術中心 浙江溫州 325000 2 溫州萬科農業(yè)開發(fā)有限公 司 浙江瑞安 325208 摘 要 為提高浙南地區(qū)設施番茄機械化作業(yè)水平和管理效率 探索農機農藝融合的栽培模式 將大棚番茄的傳統(tǒng)寬畦窄 溝 栽培畦上底寬 90 cm 下底寬 110 cm 溝寬 40 cm 栽培模式改為寬溝窄畦 栽培畦上底寬 60 cm 下底寬 80 cm 溝寬 90 cm 栽培模式 并比較兩種模式下番茄植株長勢 產量 品質及用工量等相關指標 結果表明 與對照傳統(tǒng)寬畦窄溝栽 培模式相比 寬溝窄畦栽培模式對番茄植株營養(yǎng)生長 單果質量 單株產量均無顯著影響 株距為 35 cm 時 每 667 m 2 折 合產量 精品果率和精品果產量均顯著高于對照 果實水分 可溶性固形物 VC 總糖 總酸含量及糖酸比均與對照差異 不顯著 每 667 m 2 番茄種植節(jié)省用工量 3 612 5 個 浙南地區(qū)設施番茄寬溝窄畦栽培模式可采用株距 35 cm 種植密度 1 900 株 667 m 2 1 的雙行栽培模式 可提高勞動效率 提高產量 關鍵詞 番茄 農機農藝融合 寬溝窄畦 產量 品質 勞動效率 番茄 Solanum lycopersicum L 是我國重要的 果蔬兼用型作物 也是設施栽培面積較大的蔬菜作 物之一 2018 年設施番茄栽培面積達 64 2 萬 hm 2 李君明 等 2021 浙南地區(qū)是我國設施越冬番 茄生產的主要產區(qū) 僅蒼南縣設施番茄栽培面積已 達 2 626 hm 2 設施番茄栽培已成為農民增收的重 要途徑之一 林輝和沈年橋 2018 目前浙南地 區(qū)設施番茄栽培主要采用高畦雙行 寬畦窄溝栽培 模式 帶來的弊端是不利于機械化作業(yè) 人工成本 較高 不符合我國農業(yè)機械化向全程 全面 高質 高效升級的要求 因此研究浙南地區(qū)設施番茄農機 農藝融合栽培模式及相關農藝參數對區(qū)域生產具有 重要意義 本試驗根據現(xiàn)有耕整地 做畦 滴灌及 地膜鋪設 定植 肥水管理 施藥等機械化作業(yè)和 設施番茄栽培特點優(yōu)化農藝參數 提出浙南地區(qū)設 施番茄寬溝窄畦栽培模式 以期為設施番茄機械化 生產應用提供參考 1 材料與方法 1 1 試驗設計 試驗于 2019 年 10 月至 2020 年 4 月在浙江省 陳先知 女 副研究員 主要從事設施蔬菜栽培和集約化育苗技術研究 E mail 53186029 通信作者 Corresponding author 徐堅 男 研究員 主要從事設施 蔬菜生理生態(tài)研究 E mail zwxuj 收稿日期 2022 02 20 接受日期 2022 05 30 基金項目 財政部和農業(yè)農村部 國家現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系項目 CARS 23 浙江省重點研發(fā)計劃項目 2019C02009 2019 年度 溫州市基礎性科研項目 N20190004 隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程加快 農村勞 動力快速向非農產業(yè)轉移 農業(yè)人口老齡化和機械 化水平低下 導致農產品生產成本大幅增加 鄒豪 等 2022 其中蔬菜生產人工成本約占 59 趙 海俠 2014 農業(yè)機械化發(fā)展既是農業(yè)行業(yè)轉型 升級的必經之路 也是解決設施蔬菜快速發(fā)展過程 中 用工難 用工貴 的重要途徑 近年來設施蔬 菜生產裝備研發(fā)不斷推陳出新 推動了農業(yè)機械的 推廣和應用 陳永生 2019 但我國農業(yè)生產制 度和環(huán)境多樣 蔬菜種類繁多且生產過程復雜 農 機農藝脫鉤現(xiàn)象普遍存在 設施條件與種植參數需 因地制宜 因此 如何根據本地區(qū)實際農情 探索 相適應的農機農藝栽培模式 推動地區(qū)設施蔬菜生 產機械化發(fā)展是亟需解決的問題 73 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究論文 2022 8 73 77 溫州市龍港市直升蔬菜專業(yè)合作社進行 試驗番茄 品種為巴菲特 購自壽光南澳綠亨農業(yè)有限公司 于 2019 年 9 月 12 日播種 10 月 22 日定植 生長 期采用單干斜蔓 井 字架整枝 試驗采用的設施為單跨 8 m 的 8 連棟大棚 大棚高 5 m 長 50 m 其中第 2 棟設置為寬溝窄畦 栽培模式 即 8 m 棚內 4 條栽培畦 畦上底寬 60 cm 下底寬 80 cm 溝寬 90 cm 畦上雙行定植 每條畦設置 1 900 1 670 1 550 株 667 m 2 1 3 個種植密度處理 表 1 每處理小區(qū)種植 50 株 4 次重復 隨機區(qū)組排列 第 3 棟設置為對照 即生 產上傳統(tǒng)的寬畦窄溝栽培模式 棚內 5 條栽培畦 畦上底寬 90 cm 下底寬 110 cm 溝寬 40 cm 畦 上雙行定植 種植密度為 1 850株 667 m 2 1 表 1 表 1 不同處理栽培模式和種植密度 處理 栽培模式 栽培畦寬 cm 溝寬 cm 行距 cm 種植密度 株 667 m 2 1 株距 cm 上底 下底 大行距 小行距 T1 寬溝窄畦 60 80 90 140 30 1 900 35 T2 60 80 90 140 30 1 670 40 T3 60 80 90 140 30 1 550 43 CK 寬畦窄溝 90 110 40 90 60 1 850 45 表2 不同處理下植株間和小行間不同高度光照強度 klx 處理 植株間光照強度 小行間光照強度 30 cm 60 cm 90 cm 120 cm 30 cm 60 cm 90 cm 120 cm T1 0 41 0 06 c 0 76 0 09 d 1 83 0 08 c 12 39 1 01 b 0 22 0 01 c 0 64 0 16 c 1 49 0 12 d 15 13 0 28 b T2 0 66 0 04 a 1 35 0 07 b 2 71 0 18 b 13 80 0 21 a 0 64 0 05 a 0 99 0 09 b 3 91 0 27 c 15 95 0 76 ab T3 0 65 0 03 a 1 48 0 06 a 3 11 0 33 a 14 11 0 30 a 0 43 0 03 b 0 99 0 11 b 4 58 0 68 b 15 97 0 28 ab CK 0 57 0 03 b 1 03 0 09 c 2 94 0 22 ab 13 47 0 28 a 0 50 0 08 b 1 92 0 11 a 5 44 0 20 a 16 80 0 47 a 注 表中同列數據后不同小寫字母表示差異顯著 P 0 05 下表同 1 2 測定指標 1 2 1 光照強度 植株生長盛期的晴天 2020 年 1 月 14 日 12 00 14 00 在各小區(qū)中隨機選取 3 個不受大棚結構遮光影響的位置 采用 ZDR 20 型 照度記錄儀 杭州澤大儀器有限公司 分別測定同 行植株間和小行間 畦上雙行 4 株植株中間 距離 地面 30 60 90 120 cm 處的光照強度 1 2 2 植株生長指標 植株生長盛期 2020 年 1 月 14 日 每處理小區(qū)隨機選取 10 株植株測量株高 莖粗 葉片縱徑 葉片橫徑 葉片數 株高 用卷 尺測量從番茄植株與土壤交界處到生長點的距離 莖粗 用游標卡尺采用十字交叉法對植株基部進行 測量 取兩次測量值的平均值 葉片縱徑與橫徑 取植株第 2 穗果實往上第 1 片光合葉測量 用卷尺 測量從葉柄基部到葉尖的距離為縱徑 葉片最寬處 的距離為橫徑 1 2 3 產量指標 果實采收期 2020 年 3 月 23 日 至 4 月 25 日 根據果實成熟度適時采收測產 每 次采收時記錄果實總數和精品果數 精品果標準為 每穗果實數量 4 5 個 大小均勻 成串采收 單 果質量和精品果質量 并折算單株產量及每 667 m 2 產量 1 2 4 果實品質指標 盛果期 2020 年 3 月 25 日 每處理小區(qū)隨機選取植株第 2 穗果實上成熟度一致 的 6 個果實 分別測定果實水分 可溶性固形物 VC 總糖和總酸含量等品質指標 1 2 5 農機農藝融合程度及效果評價 寬溝窄畦栽 培模式棚的耕整地 做畦 滴灌及地膜鋪設 定 植 肥水管理 施藥等 6 個環(huán)節(jié)分別采用大棚王拖 拉機 YTLM 120 寬溝窄壟機等進行機械化作業(yè) 對照寬畦窄溝栽培模式棚的耕整地 肥水管理等 2 個環(huán)節(jié)采用機械化作業(yè) 測算統(tǒng)計番茄生產用工量 1 個工按工作 8 h 計算 并分析兩種模式下農機 農藝融合的程度 1 3 數據處理 利用 Microsoft Excel 2016 及 SPSS 26 0 軟件進 行數據處理與統(tǒng)計分析 采用 LSD法進行多重比較 2 結果與分析 2 1 不同處理對光照強度的影響 從表 2 可以看出 在寬溝窄畦栽培模式下 隨著株距的增加 距地面 60 120 cm 范圍的植株 74 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究論文 表 4 不同處理對番茄產量的影響 處理 單果質量 g 單株產量 kg 折合產量 kg 667 m 2 1 精品果產量 kg 667 m 2 1 精品果率 T1 203 48 21 11 a 2 82 0 09 a 5 370 78 162 80 a 4 870 53 210 34 a 90 67 1 30 a T2 209 48 6 52 a 2 66 0 26 a 4 436 38 426 31 bc 3 899 66 432 07 b 87 85 3 00 ab T3 209 58 20 82 a 2 63 0 48 a 4 073 35 462 99 c 3 606 84 499 23 b 88 08 6 05 ab CK 203 28 11 34 a 2 55 0 16 a 4 728 29 298 37 b 3 944 56 244 79 b 83 45 2 18 b 表 5 不同處理對番茄品質的影響 處理 水分 可溶性固形物 VC mg kg 1 總糖 g kg 1 總酸 g kg 1 糖酸比 T1 95 05 0 53 a 6 05 0 27 a 134 25 7 73 b 22 73 1 33 a 2 78 0 26 b 8 23 0 55 a T2 95 08 0 75 a 6 15 0 32 a 125 50 8 32 b 21 60 2 02 a 3 42 0 14 a 6 33 0 72 b T3 94 53 0 29 a 6 10 0 24 a 151 00 8 12 a 24 00 1 41 a 2 85 0 13 b 8 44 0 73 a CK 94 80 0 90 a 6 05 0 47 a 138 75 10 47 b 23 50 2 60 a 2 72 0 20 b 8 69 0 83 a 表 3 不同處理對番茄植株生長的影響 處理 株高 cm 莖粗 mm 葉片縱徑 cm 葉片橫徑 cm 葉片數 片 T1 191 55 12 86 a 12 12 0 25 a 50 22 4 85 a 40 90 3 50 a 21 3 2 75 a T2 187 59 13 37 a 12 09 0 49 a 48 00 2 62 a 40 20 2 12 a 21 9 2 18 a T3 184 24 10 43 a 12 58 0 73 a 49 97 2 02 a 42 77 1 44 a 21 1 1 52 a CK 190 27 4 04 a 12 92 0 86 a 49 73 1 30 a 38 67 0 64 a 21 4 0 12 a 間和小行間的光照強度呈增加趨勢 與對照相比 T1 處理在距地面 30 60 90 120 cm 處的植株 間光照強度均顯著低于對照 較對照分別降低了 28 07 26 21 37 76 8 02 T2 T3 處理在 距地面 30 60 cm 處的植株間光照強度均顯著高于 對照 而距地面 90 120 cm 處的植株間光照強度 與對照無顯著差異 寬溝窄畦栽培模式下 不同種植密度處理的 小行間光照強度僅 T2 處理距地面 30 cm 處顯著高 于對照 其余均低于對照 T1 處理在距地面 30 60 90 120 cm 處的小行間光照強度較對照分別 降低了 56 00 66 67 72 61 9 94 差異 顯著 T2 和 T3 處理在距地面 60 90 cm 處的小行 間光照強度較對照分別降低了 48 44 28 13 和 48 44 15 81 差異均達顯著水平 總體而言 寬溝窄畦栽培模式降低了番茄植株小行間中下部的 光照強度 2 2 不同處理對番茄植株生長的影響 由表 3 可以看出 在寬溝窄畦栽培模式下 各 處理番茄株高 莖粗 葉片縱徑 葉片橫徑及葉片 數等指標均與對照無顯著差異 表明不同種植密度 對番茄植株營養(yǎng)生長未產生顯著影響 2 3 不同處理對番茄產量的影響 從番茄單果質量和單株產量來看 T1 T2 和 T3 處理與對照間無顯著差異 寬溝窄畦栽培模式 下 每 667 m 2 折合產量和精品果產量隨著番茄種 植密度的增大而增加 T1 處理效果最好 每 667 m 2 折合產量達 5 370 78 kg 精品果產量達 4 870 53 kg 均顯著高于 T2 T3 處理和對照 精品果率達 90 67 顯著高于對照 表 4 2 4 不同處理對番茄品質的影響 寬溝窄畦栽培模式下 T1 T2 和 T3 處理的番 茄果實水分 可溶性固形物 總糖含量等指標均與 對照差異不顯著 從 VC 含量來看 T3 處理顯著 高于 T1 T2 處理和對照 從總酸含量來看 T2 處 理顯著高于 T1 T3 處理和對照 從糖酸比來看 T2 處理顯著低于 T1 T3 處理和對照 表 5 2 5 寬溝窄畦栽培模式與傳統(tǒng)栽培模式用工量 比較 傳統(tǒng)寬畦窄溝栽培模式下 耕整地和肥水管 理環(huán)節(jié)采用機械作業(yè) 其他環(huán)節(jié)均為人工作業(yè) 經 測算統(tǒng)計 每 667 m 2 番茄機械作業(yè)環(huán)節(jié)用工量為 0 262 5 個 人工作業(yè)環(huán)節(jié)用工量為 41 3 個 機械 作業(yè)用工量占比 0 63 表 6 寬溝窄畦栽培模式 75 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究論文 表 6 寬溝窄畦栽培模式與傳統(tǒng)寬畦窄溝栽培模式每 667 m 2 用工量比較 傳統(tǒng)寬畦窄溝栽培模式 寬溝窄畦栽培模式 序號 環(huán)節(jié) 作業(yè)方式 用工量 個 序號 環(huán)節(jié) 作業(yè)方式 用工量 個 1 嫁接育苗 人工 3 1 嫁接育苗 人工 3 2 耕整地 機械 0 062 5 2 耕整地 機械 0 062 5 3 做畦 人工 0 5 3 4 做畦 滴灌及地膜鋪設 機械 0 062 5 4 滴灌及地膜鋪設 人工 1 5 定植 人工 1 5 5 定植 機械 0 062 5 6 肥水管理 機械 0 2 6 肥水管理 機械 0 2 7 整枝引蔓 人工 14 7 整枝引蔓 人工 14 8 施藥 人工 0 8 8 施藥 機械 0 062 5 9 蘸花 人工 5 5 9 蘸花 人工 5 5 10 采收 人工 15 10 采收 人工 15 合計 41 562 5 合計 37 950 0 注 番茄種植密度以 1 900 株 667 m 2 1 計 下 可實現(xiàn)耕整地 做畦 滴灌及地膜鋪設 定植 肥水管理 施藥等 6 個環(huán)節(jié)的機械作業(yè) 其他環(huán)節(jié) 為人工作業(yè) 經測算統(tǒng)計 每 667 m 2 番茄機械作 業(yè)環(huán)節(jié)用工量為 0 45 個 人工作業(yè)環(huán)節(jié)用工量為 37 5 個 機械作業(yè)用工量占比 1 18 節(jié)省用工量 3 612 5 個 表 6 3 討論與結論 種植密度是影響作物生長和產量的關鍵因素之 一 合理的種植密度是蔬菜高產 優(yōu)質的基礎 雷 喜紅 等 2015 何娜 等 2019 設施番茄生產過 程中 棚內植株的大行距及種植密度對植株群體的 冠層結構及通風性能有重要影響 研究表明 番茄 雙行種植或單行種植模式下 植株株高均隨著種植 密度的增加呈增長趨勢 且對產量有顯著影響 何 娜 等 2019 鄒豪等 2022 報道 在設施番茄 栽培參數優(yōu)化中改變栽培畦規(guī)格 行距 種植密度 等參數未對番茄植株株高 莖粗及葉面積指數等產 生顯著影響 在本試驗中 將傳統(tǒng)的寬畦窄溝栽培 模式改為寬溝窄畦栽培模式也同樣發(fā)現(xiàn)未對番茄植 株的株高 莖粗 葉片縱徑 葉片橫徑及葉片數等 生長指標產生顯著影響 但株行距的改變調控了番 茄的種植密度 進而對產量有一定的影響 不同 種植密度處理對番茄單果質量和單株產量無顯著影 響 但番茄每 667 m 2 折合產量隨著種植密度的增 大而增加 寬溝窄畦栽培模式中株距 35 cm 的 T1 處理種植密度最大 為 1 900 株 667 m 2 1 番 茄產量 精品果率和精品果產量均顯著高于傳統(tǒng)寬 畦窄溝栽培模式 在寬溝窄畦栽培模式下 小行距 從傳統(tǒng)的 60 cm 縮小到 30 cm 會導致植株小行間 中下部光照減弱 但是寬溝改善了植株外部葉片光 環(huán)境和通風條件 配合精細化的栽培管理措施 適 當增加種植密度可明顯提高產量 可溶性固形物 VC 及總酸等是番茄果實中重 要的營養(yǎng)成分和風味物質 岳冬 等 2017 本試 驗中不同處理的番茄果實水分 可溶性固形物 總 糖含量等無顯著差異 T3 處理的果實 VC 含量顯 著高于其他處理 表明寬溝窄畦栽培模式下降低種 植密度可改善植株生長的光環(huán)境 有利于番茄果實 營養(yǎng)品質的提高 探索易于機械化作業(yè)的設施番茄栽培模式對 于提升設施番茄生產水平 解決人工短缺和成本 增高等問題具有重要指導和示范意義 陳永生 2019 在本試驗的寬溝窄畦栽培模式下 寬溝便 于番茄定植后的植保機 田間管理平臺等機械通 行 同時方便整枝 引蔓 蘸花 采收等環(huán)節(jié)的操 作人員通行和農事操作 減少通行 作業(yè)時的植株 碰傷 此外 田間管理平臺可用于日常整枝 運輸 肥料 搭載藥箱 噴頭等植保設備進行植保作業(yè) 還可用于番茄采收果實運輸 降低勞動強度 提高 工作效率 有助于推動設施番茄生產機械化和現(xiàn)代 化發(fā)展 已有相關研究提出了不同地區(qū)番茄農機農藝 融合栽培模式的適宜種植密度 如寧夏地區(qū)大跨 度塑料大棚番茄農機農藝結合較為適宜的兩種株 行距配置方式為行距 1 2 m 種植密度 1 668 株 76 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究論文 667 m 2 1 和行距 1 5 m 種植密度 2 334 株 667 m 2 1 伏文卓 等 2020 北京地區(qū)日光溫 室番茄東西向宜機化種植模式可采用株距 35 cm 小行距 40 cm 大行距 100 cm 的方式 李治國 等 2021 本試驗認為 在浙南地區(qū)設施番茄栽培中 采用寬溝窄畦栽培模式是可行的 有利于農機農藝 融合 在單跨 8 m 的標準鋼管塑料大棚中可采用栽 培畦上底寬 60 cm 下底寬 80 cm 溝寬 90 cm 株 距 35 cm 種植密度 1 900 株 667 m 2 1 的雙行 栽培模式 配合設施內機械化作業(yè) 可提高勞動效 率 提高產量 參考文獻 陳永生 2019 中國蔬菜生產機械化 2018 年度發(fā)展報告 中國農 機化學報 40 4 1 6 18 伏文卓 李濤濤 高艷明 李建設 2020 基于農機農藝結合的不 同株行距配置對塑料大棚番茄果型分級及冠層特性的影響 西北農業(yè)學報 29 11 1677 1685 何娜 伏文卓 李建設 高艷明 2019 不同種植模式 密度與留 果穗數對日光溫室番茄生長特性 產量及品質影響 西南農 業(yè)學報 32 5 1139 1148 雷喜紅 李新旭 王鐵臣 徐進 李紅嶺 2015 不同種植密度對 番茄長勢 果實品質及產量的影響 北方園藝 7 30 33 李君明 項朝陽 王孝宣 國艷梅 黃澤軍 劉磊 李鑫 杜永 臣 2021 十三五 我國番茄產業(yè)現(xiàn)狀及展望 中國蔬菜 2 13 20 李治國 閆子雙 楊立國 李傳友 李宗煦 劉曉明 2021 農機 農藝融合的日光溫室番茄栽培模式試驗研究 中國農機化學 報 42 6 55 59 林輝 沈年橋 2018 蒼南縣設施番茄規(guī)?；a效益與技術改 進 中國蔬菜 5 95 97 岳冬 魯博 劉娜 朱為民 郭世榮 2017 基于主成分分析法 的番茄內在品質評價指標的選擇 上海農業(yè)學報 33 1 88 92 趙海俠 2014 淺談蔬菜生產成本核算 中國農業(yè)會計 8 14 15 鄒豪 孫明琴 田永強 高麗紅 2022 農藝農機融合的設施番茄 栽培參數優(yōu)化研究 中國蔬菜 2 63 68 Studies on Wide Trench Narrow Ridge Cultivation Model of Protected Tomato in Southern Zhejiang Based on Integration of Agricultural Machinery and Agronomy CHEN Xianzhi 1 SU Shiwen 1 LEI Dafeng 2 WANG Kelei 1 BAO Yuhua 1 XU Jian 1 1 Wenzhou Academy of Agricultural Sciences Wenzhou Protected Vegetable Engineering Technology Center Wenzhou 325000 Zhejiang China 2 Wenzhou Wanke Agricultural Development Limited Corporation Ruian 325200 Zhejiang China Abstract In order to improve the mechanization level and management efficiency of protected tomato in southern Zhejiang region and explore the cultivation model of integrating agricultural machinery with agronomy this experiment changed the traditional wide ridge narrow trench cultivation model the upper bottom width is 90 cm lower bottom width is 110 cm and trench width is 40 cm to the wide trench narrow ridge cultivation model the upper bottom width is 60 cm lower bottom width is 80 cm and trench width is 90 cm and compared the relevant indexes of tomato plant growth yield quality and labor used amount etc of these 2 models The results showed that compared with the traditional wide ridge narrow trench model the wide trench narrow ridge model had no significant effect on vegetative growth single fruit weight and single plant yield of tomato but when plant space was 35 cm the yield high quality fruit rate and high quality fruit yield were all significantly higher than those of the control There were no significant differences in contents of moisture soluble solids VC total sugar total acid and sugar acid ratio with those of the control The wide trench narrow ridge model could save 54 187 5 used labor amount comparing to the traditional cultivation model In southern Zhejiang region the wide trench narrow ridge model for protected tomato could adopt the double lines cultivation model with 35 cm plant space and 28 500 plants hm 2 so as to improve labor efficiency and increase yield Keywords tomato integration of agricultural machinery and agronomy wide trench narrow ridge yield quality labor efficiency 77 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 研究論文