海原设施农业生产
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第二节 农业生产分析

一、几种主要作物生产分析

(一)马铃薯

1.气候

(1)温度。温度对马铃薯各个器官的发育和产量形成有很大的作用,它关系到决定播种期、确定种植密度和安排田间管理措施等。马铃薯生产发育需要较冷凉的气候条件。

①播种。当地下10厘米的温度为7℃~8℃时幼芽即可生长,达10℃~12℃时可顺利出苗,当夜间温度稳定高于-2℃时就可以播种。分析海原各地马铃薯播种期,一般都在4月下旬到5月上旬播种,此时白天温度已经普遍达到10℃,夜间温度也达到7℃以上。因而认为属晚熟性品种马铃薯的播种期完全可提前,确保其完全成熟。对中熟和中晚熟品种来说,考虑到为了有效利用秋季降水,可以保持现在的播种时期。

②茎叶生长。最适宜的温度为17℃~21℃, -0.8℃时幼苗受冷害,-1.5℃时幼苗受冻害,-3℃时幼苗全部冻死,当温度低于7℃或高于42℃时,茎叶停止生长。当日平均气温达到25℃~27℃时,茎叶生长受到一定影响。海原马铃薯茎叶生长都在5月份以后,一般都不会受到冷冻害,即使是特殊年份,晚霜来得迟,温度降低大,也不会有太大影响。马铃薯所要求的最适温度和最高温度对海原马铃薯茎叶生长影响大。5月份以后,气温很快上升,北部扬黄灌区气温上升更快更高。这一时期,如果有条件,应当小水勤灌降低温度。特别是大拱棚早熟马铃薯,更要注意通风降温。

③开花结实。开花最适温度为15℃~17℃,低于5℃或高于38℃不开花。花在-0.5℃时受冻害,在-1℃时致死。夜温在16℃以上开花良好,12℃以下形成花芽但不开花。16℃~18℃小时的长日照有利于花芽分化,促进开花结实。海原马铃薯盛花期都在6月底以后,无论白天温度还是夜间温度都在马铃薯开花适宜温度范围之内。水地马铃薯结实时要注意不要缺水干旱,保持土壤含水率在18%以上,土质松软,否则极易形成畸形薯,即所谓的娃娃薯。

(2)光照。马铃薯是喜光作物,需强光照射,栽培的马铃薯基本上都是长日照类型的。在生长时期日照时间长,光照强度大,有利于光合作用。马铃薯的生长、形态建成和产量形成对光照强度和光周期有强烈反应。海原属长日照地区,光资源丰富,有利于马铃薯生产。

①茎叶生长。马铃薯茎叶生长需要强光照,长日照。在长日照条件下,光照充足时,生长健壮,容易开花结实;相反在弱光条件下,如与玉米间作时,受玉米遮光,共生期过长,光照不足,茎细叶薄,不开花。海原马铃薯一般都为单作,或与豌豆、扁豆套种,这是科学合理的。

②生长发育和块茎形成。短日照缩短茎叶生长周期,促进植株早衰,提前成熟。一般每天需光照时数在11~13小时。因此,在高原与高纬度地区,光照强度大、温差大,适合马铃薯生长和养分积累。早熟品种对日照长短反应不敏感,在春季和初夏的长日照条件下,对块茎的形成和膨大影响不大。晚熟品种则相反,只有通过生长后期逐渐缩短日照,才能获得高产。日照与光强、温度有交互作用,高温、短日照和强光下块茎的产量往往比高温长日照的产量高。海原马铃薯中熟和中晚熟品种在4月下旬至5月上旬播种,块茎形成在6月份,块茎膨大在6~7月,淀粉积累在8月份以后。不仅有效利用秋季降水,而且利用了秋季日照短的气候特点,故而利于产量的形成。

2.土壤

(1)质地。马铃薯对土壤的适应性较广,一般认为从沙土到黏土都可以种植,但最适于轻质土壤。轻质土肥肥沃,透气性好,利于根茎生长;春季回暖快,发芽快,出苗齐;生长的块茎薯形好,表皮光滑干净,商品性好。海原土壤质地大多数为沙质土或轻质土,容重在1.3克/立方厘米~1.6克/立方厘米。黏重土很少,非常适合马铃薯种植。

(2)酸碱性。马铃薯较喜酸性土壤,pH值在4.8~7.0范围内都能正常生长,但最适宜的pH值在5.0~5.5之间。海原土壤pH值都在7.0以上,土壤酸碱性不适合马铃薯生长。必须通过增施优质有机肥改变土壤酸碱性,改良土壤质地,改善土壤耕作性,进一步为马铃薯高产创造良好的土壤环境。

3.水肥

(1)水分。马铃薯是一种需水量较大的作物,所以马铃薯生长过程中必须供给足够的水分才能获得高产。马铃薯生长过程中的需水敏感期是现蕾期即块茎形成期。需水最多的时期是孕蕾至盛花期。从开花至茎叶停止生长即块茎膨大期也是水分需求量最大的时期。一般每生产2000千克块茎,需水量为280吨。苗期要求土壤含水量保持在田间持水量的50%~60%;发棵期土壤水分保持在田间持水量的70%~80%;结薯期土壤水分保持在田间持水量的80%~85%。海原马铃薯结薯期亦即块茎膨大期一般在7、8月份,这时正是降水虽多,但多会以阵雨或暴雨形式出现时期。所以,生产中就要注意接纳雨水,蓄住天上水,保住地中水,满足马铃薯对水分的需求。

(2)肥料。马铃薯是高产作物,肥料不足或生长期间缺肥都不可能获得高产。吸收最多的是氮、磷、钾,其次是钙、镁、硫及多种微量元素,是需钾量多的作物之一。海原马铃薯生产在做到增施有机肥和平衡施肥的同时,应根据茬口合理施用钾肥。海原土壤速效钾丰富,在180毫克/千克~400毫克/千克之间,一般不需要施用钾肥,但如果是重茬田或是迎茬田就应合理补施钾,满足马铃薯对钾素的需求。

(二)甜瓜

1.气候

(1)温度。甜瓜是喜温作物,以结瓜期要求最严格。幼苗期较耐低温,温度15℃以上即为甜瓜生长发育的有效温度。甜瓜要求较大的昼夜温差,茎叶生长期适宜的白天温度为23℃~32℃,夜温16℃~18℃,昼夜温差为10℃~13℃。结瓜期白天温度29℃~30℃,夜温18℃左右,昼夜温差在15℃以上。结瓜期昼夜温差大,品质优良,产量高;昼夜温差过小,品质和产量都降低,特别是对品质影响更大。要求保护地白天25℃,最高33℃,最低16℃,夜间20℃~23℃。海原露地大田甜瓜4月10日前后定植,7月上旬成熟。露地甜瓜所要求的温度条件与气温条件相一致,不存在问题。拱棚甜瓜一般于3月20日前后定植,4月10日前后开始伸蔓,4月底前后开花授粉留瓜,5月至6月上旬膨大成熟。设施拱棚甜瓜,从整个生育期来看,还都处于气温较低时期,因此认为,如果没有设施拱棚,甜瓜要想在这时期生产是不可能的。由此证明设施拱棚对于海原甜瓜生产的极端重要性。在生产管理中就要注意温度控制,白天须协调好增温与控温矛盾,温度低时要增温,温度过高时要适当通风降温,晚上要压棚保温。从2008年、2009年开始示范大拱棚内扣小拱棚栽培技术,在3月初就定植,更要注意保温防冻。

(2)光照。甜瓜要求充足而强烈的光照,正常生长发育时期要求每天10小时以上的光照。每天光照达到14~15小时,子蔓发生早且快,茎叶健壮,果实生长迅速,瓜大肉厚香气浓郁,网纹增多。甜瓜对日照时数的要求,早熟品种需1100~1300小时,中熟品种需1300~1500小时,晚熟品种需1500小时以上。海原甜瓜生产光照条件完全能够满足要求,必要时还须注意防止强日光灼伤。

2.土壤

甜瓜属直根系作物,主根在沙质性土壤中入土深度可达到2米以上,根系吸收能力强大,能够有效吸收深层土壤中的矿质营养元素和水分,因此有较强的抗旱能力。甜瓜最适宜沙质性土壤。沙质土升温快,瓜品质好,口感香甜。弱碱性土壤对甜瓜生长和品质形成有利,而酸性土壤生产的甜瓜味带酸涩。海原土壤质地和酸碱性都适宜甜瓜生长。

3.水分

甜瓜根系量和根系吸收能力相对于西瓜来说要弱一些,且叶面积数比西瓜大,因此需水量要比西瓜大。甜瓜一生各生育期对水分的要求不同,幼苗期最少,伸蔓、开花期、膨大期需水多,膨大后期、成熟期水分要少,否则不仅使品质降低,而且会造成贪青晚熟。总体来说,甜瓜是水效益较高的作物,适合在水资源贫乏的地区种植。

(三)葵花

1.气候

(1)温度。葵花是喜温作物,全生育需要较多的热量,但各生育时期不同,因品种而异。从播种到出苗需要110℃~120℃;从出苗到现蕾需要640℃;从现蕾到开花需要340℃;从开花到成熟需要760℃。葵花种子能在低温下萌发,幼苗期抗低温的能力比玉米强,在低温2℃就可以萌动,5℃就可以发芽。虽然葵花耐低温,但在适宜的温度下生长发育加快。葵花从出苗到成熟需要≥5℃活动积温,早熟品种为1800℃~2000℃,中熟品种为2000℃~2200℃,晚熟品种为2200℃~2400℃,极晚熟品种在2400℃以上。海原县有效积温平均在2400℃,无霜期在146天以上,可以满足葵花对温度的要求。在品种布局上要注意在南部和山区,应选择早熟或中早熟品种为宜。

(2)光照。葵花是喜光作物,它的幼苗、叶片和花盘都有很强的向日性,属短日照作物,一般品种对光照的反应不敏感。但日照对它的生长发育仍有很大作用。有充足的日照能促进茎叶生长,开花授粉和花盘发育正常,生育后期有利于养分制造和储运,保证子粒饱满。海原光合辐射282.57千焦/平方厘米,全年平均日照时数为2706小时,年日照百分率为61%,气象条件对葵花生长发育十分有利。

2.土壤

葵花对土质要求不严,几乎各种土质都可以种植,但以轻壤土或中壤土质最好。需弱碱性土壤,利于后期油脂形成。需要最多的矿质元素是氮、磷、钾,其中磷素丰富,对含油率有利。氮素不宜过多,否则会使品质下降。

3.水分

葵花是抗旱性极强且耐盐碱的作物。抗旱性源于其自身生理特性,叶片有蜡质层,茎秆有茸毛,根系发达。全生育期需水约80立方米/亩。从出苗到现蕾是葵花比较抗旱的时期,这一时期需水量只占总需水量的19%左右。从现蕾到开花是需水最大的时期,占总需水量的43%左右。抗旱、耐盐碱造就了葵花适宜在海原种植。

(四)小茴香

小茴香在宁夏只有海原有较大面积种植,多年种植面积稳定在12万亩,主要分布在西安镇,在树台、曹洼、李旺、关桥也有少量分布,很适合海原部分地区气候和土壤特点。

小茴香耐旱,在年降水量300毫米左右时,在播种前灌一次水,单产就能够达到100千克以上。如果在抽薹期和开花前期各灌一次水,产量就能够达到200千克以上,水效益很高。在开花后期到成熟这一时期,忌连阴雨,这时如果连续降水,会很快使小茴香子粒变黑,降低商品价值和经济价值。

小茴香对土壤要求不严格。弱酸到弱碱性土壤都可以种植,盐碱过强,会影响出苗,造成缺苗断垄。土壤质地以轻质土最好,过于黏重的土壤同样会造成缺苗断垄现象。

小茴香喜强光照和温暖的气候条件。从出苗到成熟大约需要有效积温在2400℃,但在开花盛期怕高温、低湿天气,会造成授粉困难,导致结实率下降。对光反应不敏感,一般以长日照为好。

虽然小茴香耐连作,但过长时间的连作,会造成土壤产生限制性矿质营养元素。据测土配方校正试验证明,连作5年以上田块,增施磷肥会显著提高小茴香结实率。由此说明,小茴香连作田,磷素对结实和产量影响最大。所以,小茴香施肥时,应当以有机肥为主,化肥应该轻氮、重磷、少钾。

小茴香群体密度不宜过大,一般每亩株数应控制在2万~3万。已试验与豆科作物套种,效果不错。

二、主要病虫害发生分析

(一)主要病虫害发生与流行

以下只列述了海原大面积发生流行会造成一定产量损失的病虫为害,对局地零星发生不会造成较大损失的病虫不在其中。

1.2006年以前主要病虫害

(1)小麦病虫害。小麦锈病,以条锈为主,占90%,其次为叶锈和秆锈,海原历史上在1953年、1957年、1959年和1964年重发生,减产50%;1973年、1983年和1985年偏重发生。最近一次大面积发生在2003年,发生面积在20万亩以上,减产20%以上,以川水地发生重,地域上又以西安镇最重,病田率100%,病株率100%,发病中心病叶率100%,严重度5级,减产40%多。小麦全蚀病,主要发生年份为1985年至1989年,发生地域主要在扬黄灌区和库井灌区。同一块田初发生时,减产10%左右,群众继续种植,减产迅速上升,仅有3年时间就可以发展到绝产。小麦黑穗病,以腥黑穗和散黑穗为主,严重田病株率在10%~15%。主要以旱地小麦发生面积最大,水地小麦相对轻。小麦蚜虫,是海原小麦最主要害虫,每年水旱地都有大面积发生,在苗期百株蚜量达到防治指标面积量占当年小麦总播种面积的25%~35%;在孕穗期百株蚜量达以防治指标面积量占当年小麦总播种面积的40%以上。黏虫,是间歇性大发生害虫,大多数年份达不到防治指标,最近大发生年在1988年和1989年,造成小麦减产10%~15%,套种玉米一夜之间叶片全部被吃光,套种玉米绝产。蝼蛄,主要在水地发生,特别在碱性较强的水地发生较重,成条状线型危害,造成缺苗断垄,群体减小。麦秆蝇,在2002年贾塘、郑旗部分旱地小麦和高崖、李旺部分水地小麦发生较重,造成旱地小麦无效分蘖增多或不能抽穗或麦穗干枯,水地小麦分蘖穗干枯。

(2)玉米病虫害。2006年之前局地有大小斑病和瘤黑粉病零星发生,害虫有大斑金龟子和玉米螟局地零星危害。

(3)马铃薯病虫害。马铃薯晚疫病、早疫病、环腐病和花叶、卷叶病毒病为海原马铃薯主要病害。晚疫病和早疫病一般都是混合发生,发生面积占当年马铃薯总播种面积的50%以上,但严重度较低,减产在5%以下。病毒病常年大面积发生,由于外观上不易引起群众注意,所以,基本上不采取什么防治措施。金针虫,是一种间歇性发生的地下害虫,蛀食块茎,严重时一个块茎上面有七八个虫洞,产量损失不大,但块茎商品率下降,经济损失极为严重。从2004~2007年连续几年都有发生,其中2005年尤为严重,金针虫发生田在70%,重危害田块块茎蛀食率高达35%,商品率下降25%。蛴螬、地老虎,零星发生,产量损失小。

(4)葵花病虫害。2006年以前病害种类少,发病轻,发生面积小。现在锈病、菌核病发生面积迅速增大,损失较重。

(5)硒砂瓜病虫害。2006年前,海原硒砂瓜以露地栽培为主,虽然病害种类比较多,但是发病轻,单病病株率一般不会超过3%,而且严重度与病情也都很低,对产量基本没有什么影响。真菌性病害主要有霜霉病、枯萎病、根腐病、蔓枯病、炭疽病、黑星病人、白粉病等;细菌性病害有细菌性角斑病、细菌性蔓腐病。虫害很少,仅在苗期部分田块会发生黑绒金龟子危害,取食幼苗叶片,做毒饵防治效果非常好。

(6)小茴香病虫害。浸染性病害基本没有,生理性病害如缺素症较重,造成结实率降低。2005年和2006年巨膜长蝽危害面积3.5万亩,平均产量损失18%。

(7)葱韭蒜病虫害。部分红葱田块有根腐病,韭菜软腐病个别田块有发生。金针虫对大蒜危害较大。韭菜根结线虫在郑旗一带发生面积较大。

(8)蔬菜病虫害。2006年以前,海原蔬菜生产都是露地种植,而且大多数是小菜园种植或者是以复种方式种植,病虫较少,主要有白菜软腐病发生危害。菜粉蝶危害面积大,但较易防治,因而危害不是很重。

2.2007年至今

(1)小麦病虫害。小麦锈病仅有个别田零星发生。小麦全蚀病个别田块偶有发生,病区面积在0.5~1平方米。旱作区小麦黑穗病病株率明显下降。小麦蚜虫发生状况没有大变化。黏虫和麦秆蝇没有成规模性危害。

(2)玉米病虫害。玉米大小斑病发病呈上升态势,部分发病重的田块病株率已达11%~18%,在中部库井灌区和旱地发现比较多。玉米螟几乎没有发生。玉米叶螨偶见。

(3)马铃薯病虫害。2009年,受8月份降温和连续降水影响,马铃薯晚疫病大面积发生,发生面积在40万亩,病株率100%,严重度在4~5级,大面积马铃薯在8月底以前死亡,产量损失率在40%~60%,商品率下降平均在50%。其他病害发生规律没有改变。金针虫危害程度下降。

(4)葵花病虫害。近3年以来,葵花锈病连年加重,2009年造成产量损失达17%~25%。2010年,发病面积更大,病情指数更高。从南到北,从灌区到旱区,近3万亩葵花不同程度得病,有1万多亩葵花早早死亡,造成空秕子粒增多,产量损失估计在20%~30%。

(5)硒砂瓜病虫害。随着压砂地大拱棚的兴建,硒砂瓜病害发病面积、发病种类、严重程度、病情指数等均有上升,发生流行规律发生了明显改变。霜霉病、黑星病、炭疽病、枯萎病、蔓枯病、白粉病都有不同程度上升,病株率上升为5%~12%。其中以甜瓜霜霉病最严重,大拱棚田发病面积占拱棚硒砂瓜田总面积的30%左右,病株率在10%~30%。有个别农户发生霜霉病防治不及时,病害迅速漫延发展,导致整棚甜瓜在膨大期过早死亡,损失惨重。大拱棚甜瓜根腐病、枯萎病、蔓枯病病株率3%~5%,造成了一定的产量损失。细菌性角斑病明显上升,以关桥乡冯湾村到舒湾村一带发病重,但是病株率虽高,严重程度却比较低,产量损失不明显。在少数棚中发现了瓜类果斑病,已经采取果断有效措施扑灭。

(6)小茴香与葱韭蒜病虫害。近年没有发生流行,没有起伏变化。几种作物病虫危害均较轻,没有造成产量损失。

(7)蔬菜病虫害。近三年来发生流行规律变化很大。主要是设施蔬菜种植病虫危害增大。发生的病害有辣椒疫病、霜霉病、炭疽病、白粉病;番茄晚疫病、霜霉病、灰霉病、病毒病;黄瓜枯萎病。育苗期有立枯病、猝倒病。其中番茄晚疫病、霜霉病;辣椒疫病、霜霉病、辣椒白粉病发病重,危害大。

3.病虫害发生流行变化特点及原因

回顾海原农业生产数十年来病虫害发生流行规律及变化特点,集中表现在以下三个方面。

一是过去曾经大面积发生流行的主要病虫害,现在已经很少呈流行形势,危害程度、流行面积、发生频率都极大减少。这方面的病虫主要有小麦锈病、全蚀病、黏虫等。

二是过去发生面积小,危害程度轻的次要病虫害上升为主要病虫害,危害程度、流行面积、发生频率都有大幅增加。这方面的病虫害主要有葵花锈病、西甜瓜病害、蔬菜病害等。

三是发生流行规律基本不变,主要受环境因素所控制,在气象条件适合时就会出现流行。这方面的病虫害主要是马铃薯晚疫病、早疫病、环腐病等;多种作物蚜虫等。

出现上述三种变化特点,从农业生产布局来讲,以2007年设施农业建设为分水岭,之前海原农业生产全部是在自然状态下进行的,完全没有人为因素对生产环境条件的干预,那么病虫害流行就是一种完全自然状态的发生发展。从2007年海原开始大规模大面积开展设施农业建设,给海原农业生产加入了一种全新的生产方式,农业生产开始有了人为因素干预作物生长环境,这就直接促成了病虫害发生流行规律的新特点,而且集中体现在拱棚甜瓜和设施蔬菜病虫危害年际加重方面。

出现这种变化的原因还有以下几个方面:一是种植业内部结构调整,压夏扩秋,小麦面积减少,病原寄主缺失,病害减轻,小麦全蚀病就是这种情况。过去种植面积小,现在大面积种植且连作连茬严重,使病原基数上扬,病害流行,葵花锈病就属这种情况。二是气候条件发生了改变,多年来5、6月份降水偏少,湿度降低,不适宜病虫发生流行,小麦锈病、黏虫危害就是这种情况。三是有效防治病虫危害的技术得到普遍推广应用,减轻了危害程度,小麦黑穗病就是这种情况。

(二)植物病害诊断

1.诊断程序

对病株诊断应该从症状入手,全面检查,仔细分析,判断其病因,确定病害种类。诊断的程序一般包括症状的识别与描述、调查询问有关病史与有关档案、采样检查即镜检与剖检、专项检测、逐步排除得出适当结论。

2.诊断法则

如果发现一种不熟悉的或新的病害时,就应按下面四步来完成诊断与鉴定。具体内容如下:

(1)在植物病株上常伴随有一种病原生物存在。

(2)该生物可在离体的或人工培养基础上分离纯化而得到培养。

(3)将纯培养物接到相同品种的健株上,表现出相同症状的病害。

(4)从接种发病的植物上再分离到其纯培养物,性状与原来微生物记录相同。

通过上述四步鉴定工作,得到确实的证据,就可以确认该微生物即为其病原物。有些专性寄生物不能通过培养方法获得,可以用其他的方法。

3.诊断要点

植物病害的诊断,首先区分是属于侵染性病害还是非侵染性病害。许多植物的病害症状有很明显的特点,但多数情况下,正确的诊断还需要做详细和系统的检查,而不仅仅是根据外表的症状。

(1)非侵染性病害。非侵染性病害的主要特点是无病症,但是患病后期由于抗病性降低,病部可能会有腐生菌类出现;田间分布往往受地形、地物的影响大,发病比较普遍,面积较大;无传染性,田间无发病中心;在适当的条件下,有些症状可以恢复。

非侵染病害的诊断通常是:对病害现场的观察和调查;了解有关环境条件的变化;依据侵染性试验的结果排除侵染性病害;进行治疗性诊断。

①病害突然大面积同时发生,发病时间短,只有几天时间,大多是由污染或气候因素异常所致,如冻害、干热、日灼等。

②病害只限于某一品种发生,表现为生长不良或有系统的一致症状,多为遗传性障碍所致。

③有明显的枯斑或灼伤,且多集中某一部位的叶或芽上,无既往病史,大多是由施用农药或化肥不当所致。

④明显的缺素症状,多见于老叶或顶部新叶。

(2)侵染性病害。侵染性病害的特点是病害有一个发生发展或传染的过程。在特定的品种或环境条件下,病害轻重不一,在病株的表面或内部可以发现其病原生物体存在,它们的症状也有一定的特征。

①真菌病害。真菌病害要在掌握各类真菌致病特点的基础上,通过形态观察与鉴定等步骤进行。真菌病害的症状以致死、萎蔫、腐烂居多,大多数真菌病害都可以在病部看到明显的霉状物、粉状物、颗粒物等特定结构。

②细菌病害。初期有水渍状或油渍状边缘,半透明,病斑上有菌浓外溢,斑点、腐烂、萎蔫、肿瘤大多数是细菌病害的特征。

③病毒病害。病毒病的症状以花叶、矮缩、坏死为多见。有时色泽鲜亮。

④线虫病害。在植物根表、根内、根际土壤、茎或子粒中可见到有线虫寄生,或者发现有口线虫存在。线虫病的症状有虫瘿或根结、胞囊、茎芽叶坏死、植株矮化黄化、缺肥状等。

⑤寄生性植物引起的病害。在病植物体上或根际可以看到其他寄生物,如寄生藻、菟丝子、列当等。