高品质设施黄瓜栽培技术研究进展*

闫凯旋 万 晨 顾伟业 华文煊 孙美艳 高 兵

（1. 江苏省农业科学院，江苏 南京 210000；2. 江苏省淮安市淮阴区农业农村局，江苏 淮安 223300；3. 江苏省南京市六合区竹镇镇农业农村局，江苏 南京 210000）

黄瓜（Cucumissativus L）是葫芦科甜瓜属一年生草本攀援植物，中国各地均有栽培，拥有2 000 多年的种植历史。黄瓜作为我国重要的蔬菜作物之一，在全国种植面积大、产量高、消费量大，据《中国居民营养与健康状况监测综合报告（2010—2013）》统计，黄瓜在我国居民膳食中的比重达18.5%［1］。淮阴区为江苏省最大的黄瓜种植基地，黄瓜种植面积超过666.7 hm2，年上市量20 余万t、产值超10 亿元，为当地的就业和经济发展做出了较大贡献。与此同时，受设施用地的局限，黄瓜与其他很多种类蔬菜一样面临连作障碍、虫害病害导致的减产问题。为提高黄瓜的产量和经济效益，菜农普遍通过培育壮苗、增施化肥、施用农药来保持产量，虽然取得了一定效果，但过量施肥、农药残留等问题严重影响了黄瓜产品的品质。随着人们生活水平的提高和食品安全意识的增强，消费者对农产品的质量安全越来越重视，高品质的农产品往往能获得较高的种植效益。为此，我们总结了近几年设施黄瓜在施肥提质技术和病虫害绿色防治技术方面的研究进展，为设施黄瓜的高品质发展提供参考。

1 设施黄瓜的施肥技术研究

黄瓜是设施蔬菜中的重要种类，市场需求量大，且全年供应，土壤养分流失量大，施肥成了保障养分供应的重要措施。但过量使用化肥、不科学使用肥料易引发黄瓜多种病害，不仅降低黄瓜的产量和品质，还污染了环境。为提高高品质设施黄瓜的生产能力，近年来国内不少科研团队针对黄瓜生产减施氮磷肥、有机肥或微生物菌肥替代部分化肥等技术开展了研究。

设施黄瓜生产中氮的使用效率低，而过量的氮素供应会降低黄瓜果实的品质，且流失的氮素会污染附近的土壤和水质。减施氮肥已被证实能显著增加设施黄瓜产量并改善品质，郭润泽等［2］通过试验研究发现，在农民常规施氮量减少20%的条件下，氮肥农学效率高于其他处理12.32%~26.76%，并能显著增加设施黄瓜产量、改善品质、减少氮素的不必要流失；减氮30%以上后，黄瓜明显减产，说明黄瓜产量并不会随施氮量的增加而持续增长，而是呈现先上升后下降的规律。这可能是因为过高或过低的氮肥输入会导致黄瓜叶片光系统反应中心受到损伤，光合能力减弱造成了产量降低［3］。另外，适度减氮还被证实能有效增加黄瓜硬度、增强口感、提高黄瓜可溶性蛋白质和游离氨基酸的含量。施用适量的氮肥能有效增加叶绿素含量，增强放氧复合体（OEC）活性，促进光合作用，充分发挥氮素的增产效果。

为了达到既减氮又能保证设施黄瓜高质高产的目的，不少研究者还研究了用有机肥、微生物菌肥、菌渣、堆肥部分替代氮肥的施肥新模式。杜雷等［4］通过田间小区试验，研究测土配方、有机肥替代、有机小分子水溶肥水肥一体化3 种施肥模式对设施黄瓜产量和品质的影响。研究结果显示，各处理黄瓜的果长和瓜径差异不显著，但3 种施肥模式均大大降低了化肥的投入量，有效提高了设施黄瓜品质，增加了黄瓜对氮、磷、钾的吸收。刘晓彤等［5］研究了减施氮肥与添加秸秆对设施黄瓜硝态氮流失的影响。试验结果表明，氮肥纯养分用量275 kg/hm2（氮肥减施39%），配合添加玉米秸秆30.0 t/hm2，在降低土壤硝态氮累积和流失的同时能保持产量稳定，既降低了农田土壤面源污染风险，又降低了设施黄瓜的生产成本。

除了有机肥，微生物菌肥是一种在农业生产上应用较多的新型肥料，其本身含有10余种有益生物菌，具有活化养分和提高养分利用率的特性，近年来多被应用于农业生产化肥减量研究和土壤改良。刘赵帆［6］以津旺605‑1 黄瓜为试验对象，研究了微生物菌肥部分替代化肥对早春设施黄瓜品质、产量及经济效益的影响。试验结果表明，微生物菌肥部分替代化肥可加深黄瓜表皮颜色，改善黄瓜口感，菌肥替代50%~70%化肥处理相较于常规化肥施肥，黄瓜可增产0.93%~11.92%；各菌肥替代比例处理黄瓜瓜条增大，果型更细长，可食用部分比例增加，商品性更好。岳宏忠等［7］研究了微生物菌肥部分替代化肥对土壤细菌群落变化的影响。结果显示，随着微生物菌肥比例的增加，乳杆菌目、芽孢杆菌纲、链球菌科属细菌的相对丰度呈现先升后降趋势，可见菌肥能通过提高土壤细菌多样性改善微生物群落结构，减轻化肥对土壤的不良影响进而达到一定的增产提质效果。

菌渣是食用菌生产后的废弃物，含有大量菌丝残体、纤维素、木质素，及氨基酸、多糖等营养元素，一般当废弃物作燃烧处理或丢弃，既浪费了资源，又污染了环境。李建欣等［8］研究了菌渣对土壤微生物数量、土壤酶活性及黄瓜品质和产量的影响。研究结果显示，以菌渣作有机肥施用，土壤中的放线菌、真菌、可培养细菌数量分别比对照组提高44.59%~90.54%、12.77%~29.79%、56.18%~112.70%，有效提升了设施黄瓜的产量和品质。

腐植酸是一种天然高分子有机物，由植物残体分解而成，经微生物发酵形成植物肥料。腐植酸肥在农业生产中常被用于改良土壤结构、调节土壤pH值，具有增强作物抗性、提高化肥利用率等作用。李凯畅等［9］以津研7号黄瓜为材料，研究了腐植酸套餐肥对设施黄瓜产量及品质的影响。结果显示，在腐植酸套餐肥替代部分化肥模式下，黄瓜SPAD 值提高1.77%，增产11.06%，产投比提高5.41%，表明腐植酸套餐肥替代部分化肥对增强作物长势、提高黄瓜产量和质量效果明显。

农业生产产生的作物秸秆、杂草等有机废物需大量人力清理或燃烧，不仅浪费资源，还对环境造成一定污染。张凯歌等［10］研究了柠条堆肥（原料为柠条、玉米秸秆、羊粪）结合翻耕对设施黄瓜产量和土壤质量协同影响的研究。试验结果表明，与传统鸡粪相比，连续施用柠条堆肥明显减缓了设施连作造成的土壤酸化和盐渍化；结合翻耕，柠条堆肥施用多年后黄瓜的产量出现明显增长趋势。该研究通过对农业废弃物的资源化利用，减少了柠条残茬处理不当造成的生态污染，是低成本肥替代传统粪肥的新尝试。郝树芹等［11］研究了设施番茄秸秆还田对接茬黄瓜的影响。番茄秸秆还田后，还田处理黄瓜与未还田处理黄瓜在生长初期无显著差异，随着还田时间的延长，还田处理黄瓜的生长势更优，其株高、茎粗均高于未还田处理。可见秸秆还田对下茬黄瓜的生长具有促进作用。

2 设施黄瓜的病虫害防治技术研究

连作障碍是蔬菜设施栽培普遍存在的问题，其根本原因主要是土壤中微生物区系和多样性的失调。设施黄瓜由于生长周期短，市场需求量大，连作障碍更严重，各种土传病菌对下茬黄瓜的质量和产量均有较大影响。虫害则是另一个制约设施黄瓜高质量发展的因素。目前设施蔬菜病虫害的防治方法主要有化学防治、物理防治、生物防治等措施。化学防治是目前最主要的病虫害防治方法，防效较好，但存在病虫易产生耐药性、再生猖獗，及农产品农药残留风险增大、农药造成的环境污染等问题。物理防治是一种使用简单工具和物理因素对病虫进行防治的辅助方式，常用措施有黄板诱杀、火焰消毒等。生物防治具有投入低、不污染环境、农产品无农药残留等特点，但受限于防治效果，在农业生产上还未普及。

2.1 病害防治

随着我国设施黄瓜种植面积的不断扩大和种植年份的增加，土壤中的病菌不断累积导致黄瓜病害频发，甚至同时出现几种病害，极大降低了设施黄瓜品质和产业经济效益。设施黄瓜的主要病害有黄瓜灰霉病、霜霉病、枯萎病、白粉病、炭疽病、黄瓜菌核病、黄瓜黑星病、细菌性角斑病等。黄瓜作为一种蔬果农产品，可生食，其农药残留问题尤受关注。为了减少化学农药的使用和在黄瓜商品上的残留，研究者正在探索一系列绿色安全的抗病技术。

灰霉病为设施黄瓜常见真菌性病害，其发生率高，危害面积大，可导致设施黄瓜减产20%~50%。目前灰霉病的防治措施主要以化学防治为主，结合轮作、施用有机肥、防风、深翻土壤、清洁地块等辅助手段，但用于灰霉病防治的药剂如乙霉威·硫菌灵粉、腐霉利、甲基硫菌灵等不可避免地存在农药残留风险。臭氧灭菌为一种物理防治病害手段，20世纪90年代被应用于农业生产。龙瑶［12］以黄瓜为试验对象，通过对黄瓜喷施臭氧水，研究了不同浓度臭氧水对黄瓜灰霉病和枯萎病的防治差异性和臭氧水对黄瓜生长的影响。结果表明，0.1~0.5 mg/kg 浓度的臭氧水对黄瓜枯萎病的防效为19.3%~55.7%、对灰霉病的防效为16.6%~40.6%；随着喷施浓度的提高，防治效果明显增加，且夏季的防治效果高于春季；同一浓度下，枯萎病比灰霉病的防治效果更好，但差异不显著。除了物理防治方法，有研究表明添加生物菌肥以改良土壤和调节微生物菌群结构也能促进作物发育，防治土传病害。崔继荣等［13］利用枯草芽孢杆菌、棘孢木霉、胶冻样类芽孢杆菌、淡紫拟青霉等4种具有协同作用的有益菌配制成复合微生物肥料，研究其对黄瓜枯萎病的防治效果。结果显示，在复合微生物菌肥作用下，枯萎病的防治率达84.62%，黄瓜增产了28.43%。此外，研究发现设施黄瓜的发病动态规律也能为黄瓜病害的防治助力增效。以白粉病为例，吴燕君等［14］通过持续监测设施黄瓜白粉病的田间流行动态并建立预测模型，发现春黄瓜和秋黄瓜的发病高峰期为6月中旬和10月上旬，且该病的流行与气候条件关系密切，建立的模型准确度高达75分以上，拟合结果与实测值相符，已成功用于黄瓜白粉病的流行预测。

2.2 虫害防治

农业设施封闭性好，多年重复利用后设施内连作障碍严重，虫害易发。设施黄瓜的主要虫害有美洲斑潜蝇、蚜虫、白粉虱、蓟马、黄守瓜、根结线虫病等。可通过培育无虫苗、清洁地块、深翻土壤、摘除老叶等农业措施，高温闷棚、黄板诱虫等物理措施抑制虫害的发生和蔓延。物理防治方法绿色无污染，但防治效果有限，常需联合其他措施使用。生物防治方法为近年来受关注较多的一种新型防治措施，凭借其高效、安全的特点被越来越多地应用于设施农业的病虫害防治，部分虫害已找到对应的高效防治生物药剂。

根结线虫通过危害作物根须使作物发育受阻、植株枯死，危害严重的可造成作物减产30%~50%。李小艳等［15］以当地黄瓜为试验材料，探究高温闷棚、解淀粉酶芽孢杆菌B1619对设施黄瓜根线虫病的防治效果。试验结果表明，高温闷棚、解淀粉酶芽孢杆菌B1619对根结线虫均有防效，而两者结合使用的效果最优，防治率高达85.17%，采用传统田间管理模式栽培设施黄瓜，黄瓜产量提高了18.58%~46.30%。该试验研究创建了“夏季高温闷棚+生物药剂”设施蔬菜无公害防治土传虫害的新模式。红蜘蛛是设施黄瓜另一种频发虫害，虫害发生后黄瓜叶片发育迟缓，叶面出现白色斑点，叶片皱缩，果实发育不良。马巨明等［16］根据虫情跟踪调查发现，释放捕食螨可有效防治红蜘蛛，且捕食螨释放1~2月后防治效果最佳。应用此生物防治措施，秋延迟黄瓜生产全季无需喷洒农药，既提高了设施黄瓜品质，又实现了黄瓜生产绿色环保。

3 展望

近年来，随着人们对食品安全的日益重视，消费者对黄瓜的口感、外观、食用安全、营养都有了更高的要求，具有高产、绿色、营养、美观等特点的高品质黄瓜成为蔬菜市场的宠儿，市场需求迫使设施黄瓜产业往高质量方向发展，而不科学地施用肥料、喷施农药极大地制约了设施黄瓜的高质量发展。坚持高效、减量、绿色的施肥和用药模式，以栽培管理、生物防治、物理防治为主进行设施黄瓜病虫害的绿色防控，是确保设施黄瓜绿色、安全生产的底线，也是推动设施黄瓜产业高质量发展的重要途径。