尚慶茂
幼苗對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收利用,除受自身遺傳特性的影響外,還與環(huán)境因子、灌溉等其他育苗技術(shù)措施密切相關(guān),是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程。特別是穴盤育苗條件下,根系發(fā)育空間有限,基質(zhì)緩沖能力小,根際環(huán)境變化快,養(yǎng)分容易被沖淋,更增加了施肥的難度。此外,育苗者還必須依靠養(yǎng)分供給控制幼苗的生長(zhǎng)速度。在蔬菜穴盤育苗生產(chǎn)中,即使是多年從事育苗工作的技術(shù)工人,仍難以完全避免幼苗缺素癥和中毒癥的發(fā)生。
本文主要介紹在蔬菜穴盤育苗過(guò)程中,施什么肥、何時(shí)施肥、施多少肥以及如何施肥。
在幼苗的組成中,有一些元素是幼苗結(jié)構(gòu)或新陳代謝中的基本組分,缺失時(shí)能引起嚴(yán)重的幼苗生長(zhǎng)、發(fā)育異常,被稱為必需營(yíng)養(yǎng)元素。目前明確的植物必需營(yíng)養(yǎng)元素有16種,即碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鉬(Mo)、硼(B)、氯(Cl)。此外,還有一類元素,它們對(duì)幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育具有良好的作用,或?yàn)槟承┦卟朔N類在特定條件下所必需,但還沒(méi)有證實(shí)它們是否為高等植物普遍所必需,人們稱之為有益元素,其中主要包括硅(Si)、鈉(Na)、鈷(Co)、硒(Se)、鎳(Ni)、鋁(Al)等。
在必需營(yíng)養(yǎng)元素中,C、H、O來(lái)自空氣中的CO2和灌水,而其他元素幾乎全部來(lái)自育苗基質(zhì)。只有豆科植物根系可固定空氣中的N2,葉片也能從空氣中吸收一部分氣態(tài)養(yǎng)分,如SO2等。育苗基質(zhì)是蔬菜幼苗生長(zhǎng)所需養(yǎng)分的主要來(lái)源。
為給蔬菜穴盤苗提供全面、平衡、適量的養(yǎng)分,同時(shí),考慮蔬菜苗期養(yǎng)分吸收能力和對(duì)養(yǎng)分豐虧的敏感性、穴盤苗根際環(huán)境特點(diǎn)等,蔬菜穴盤育苗一般選擇高精度、全水溶性肥料。近年來(lái),隨著化肥工業(yè)的發(fā)展,各種元素豐富(包含大量元素、中量元素甚至微量元素)、含量精準(zhǔn)(純度高、標(biāo)識(shí)明確)、配比多樣的復(fù)合肥被相繼開(kāi)發(fā)出來(lái),蔬菜穴盤育苗中復(fù)合肥的施用也日益廣泛,但高精度的復(fù)合肥價(jià)格要高于單一肥料。
表1、2列出了一些穴盤育苗用肥料種類。選擇適宜的肥料種類,通常要考慮以下因素:①單位質(zhì)量肥料的價(jià)格;②肥料的水溶性;③一次施肥提供多種元素的可能性;④肥料雜質(zhì)含量(特別是有害元素);⑤施肥操作的便利性。
對(duì)于一些標(biāo)注“番茄專用肥”、“辣椒專用肥”、“西瓜專用肥”等特異、專用型肥料,其實(shí)不必太在意,因?yàn)檠ūP育苗施肥時(shí),肥料種類是因發(fā)育階段和長(zhǎng)勢(shì)而變的,不會(huì)恒定不變。
3.1 施肥時(shí)期與方法
3.1.1 播種前施肥 草炭通常是酸性的,pH值為4.0~5.5,甚至4.0以下,而幼苗適宜的pH值為5.5~6.8,為了調(diào)節(jié)基質(zhì)pH值,基質(zhì)混拌時(shí)一般要添加含鈣、鎂的白云石粉(CaCO3·MgCO3),同時(shí),鈣和鎂也可以滿足幼苗發(fā)育的需要。播前施入較多的是重過(guò)磷酸鈣〔Ca(H2PO4)2·H2O〕,施用量一般是 200~500 g·m-3。氮源常用硝酸鈣,施入量與磷相似,即200~500 g·m-3。鉀在幼苗生長(zhǎng)初期是比較充裕的,不需要播前施入。硫在播前施用,常用硫酸鎂,施入量約為200 g·m-3。含多種微量元素的肥料已經(jīng)被商品化,可以直接使用,施用量一般是溫室栽培推薦量的1/2。
表1 蔬菜穴盤育苗常用單一肥料種類與主要養(yǎng)分含量
表2 蔬菜穴盤育苗用水溶性復(fù)合肥料種類與主要養(yǎng)分例示1)
播種前施肥,對(duì)于鹽敏感的蔬菜,建議基質(zhì)EC值小于0.5 mS·cm-1;對(duì)于其他蔬菜,建議EC值小于0.75 mS·cm-1(1∶2浸提法)。
3.1.2 播種后施肥 播種后施肥多采用N∶K2O為1∶1的肥料種類,只有當(dāng)基質(zhì)分析或幼苗表現(xiàn)缺素癥狀時(shí),這個(gè)比例才修改,其他比例只有對(duì)上種肥料進(jìn)行校正時(shí)才用。施用肥料的濃度主要取決于5個(gè)因素:①幼苗發(fā)育時(shí)期;②灌水或施肥過(guò)程中養(yǎng)分的沖淋率;③施肥的頻度;④幼苗生長(zhǎng)態(tài)勢(shì);⑤播種前基質(zhì)混入肥料與否。
肥料濃度的高低也可以根據(jù)葉色來(lái)決定,當(dāng)葉色較淡時(shí),可以提高濃度以補(bǔ)充養(yǎng)分不足,促進(jìn)葉色的轉(zhuǎn)變。
養(yǎng)分的沖淋率和灌溉頻度也影響肥料的施用濃度。養(yǎng)分沖淋率是由于灌溉或施肥,養(yǎng)分從孔穴流失的百分率。盡管難以確切地計(jì)算肥料的沖淋率,但估計(jì)25%的比例是比較適當(dāng)?shù)?。施肥的頻度也很重要,施肥頻度越高,肥料濃度應(yīng)越低。若每次灌溉同時(shí)施肥,肥料中N的含量在第Ⅱ、Ⅲ階段可以為30 mg·L-1,到第Ⅳ階段早期增加到50 mg·L-1,育苗后期增加到80 mg·L-1;若每隔1次灌水施肥1次,肥料中N的含量在第Ⅱ、Ⅲ階段可以為50 mg·L-1,到第IV階段早期增加到 100 mg·L-1,育苗后期增加到 200 mg·L-1;若每隔2次灌水施肥1次,肥料中N的含量在第Ⅱ、Ⅲ階段可以為80 mg·L-1,到第Ⅳ階段早期增加到150 mg·L-1,育苗后期增加到 300 mg·L-1。表 3 所示為配制100 L含N或K 50、100 mg·L-1的肥液所需添加的肥料量。
肥料濃度與蔬菜種類關(guān)系密切。有些蔬菜對(duì)鹽比較敏感,因此,育苗者在播前應(yīng)少量施肥,在隨后的幼苗發(fā)育中,也應(yīng)施用較低濃度的肥料,施肥的次數(shù)也要相應(yīng)減少。
總之,播前施肥對(duì)播后施肥次數(shù)、濃度有明顯的影響。越來(lái)越多的育苗者傾向于播前不施肥,而是在播后施用高濃度的肥料,或較早地(第Ⅱ階段)施用肥料。若播前施肥,播后施肥一般始于第Ⅲ階段;若播前沒(méi)有施肥,播后施肥一般始于第Ⅱ階段。
表3 配制含N或K 50、100 mg·L-1的肥料溶液100 L水中需要添加的肥料量 g
3.1.3 CO2施肥 在通常情況下,空氣中的CO2含量為300~330 mg·L-1,如能將其濃度提高到 800~1000 mg·L-1,對(duì)蔬菜穴盤苗的發(fā)育還是有益的。目前,二氧化碳施肥已經(jīng)成為一項(xiàng)成熟的技術(shù),尤其在設(shè)施蔬菜栽培中被廣泛使用。CO2施用方法有液態(tài)CO2、干冰氣化、有機(jī)物燃燒、CO2發(fā)生劑等。
CO2施肥的主要目的是促進(jìn)光合作用,需要與光照強(qiáng)度、溫度協(xié)同作用才能取得較好效果,同時(shí)為避免設(shè)施通風(fēng)造成CO2浪費(fèi),CO2施用時(shí)間通常選擇日出后、設(shè)施放風(fēng)前進(jìn)行。一年中11月至翌年2月,日出1.5 h(小時(shí))后施放;3月~4月中旬,日出1 h(小時(shí))后施放;4月下旬~6月上旬,日出0.5 h(小時(shí))后施放。CO2施放后,將設(shè)施密閉1.5~2.0 h(小時(shí))后再通風(fēng)。
根據(jù)幼苗形態(tài)特征或組織中營(yíng)養(yǎng)成分含量,判斷幼苗植株?duì)I養(yǎng)元素豐缺狀況。每一種營(yíng)養(yǎng)元素在幼苗體內(nèi)的含量通常存在缺乏、適量和過(guò)剩3種情況。當(dāng)幼苗體內(nèi)缺乏某種營(yíng)養(yǎng)元素,即含量低于養(yǎng)分臨界值(幼苗正常生長(zhǎng)體內(nèi)必須保持的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量)時(shí),幼苗表現(xiàn)缺素癥;當(dāng)體內(nèi)養(yǎng)分含量處于適量范圍時(shí),幼苗生長(zhǎng)發(fā)育正常;體內(nèi)養(yǎng)分含量超過(guò)臨界值時(shí),可能導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)元素的過(guò)量毒害。為了診斷幼苗體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素的含量狀況,可以采用下列方法。
4.1 形態(tài)診斷法 形態(tài)診斷法是通過(guò)觀察幼苗外部形態(tài)的某些異常特征以判斷植株體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素不足或過(guò)剩的方法。主要憑視覺(jué)進(jìn)行判斷,較簡(jiǎn)單方便。但幼苗因營(yíng)養(yǎng)失調(diào)而表現(xiàn)出的外部形態(tài)癥狀并不都具有特異性,同一類型的癥狀可能由幾種不同元素失調(diào)引起;而缺乏同種元素在不同蔬菜上表現(xiàn)出的癥狀也會(huì)有較大的差異。因此,即使是訓(xùn)練有素的工作者,也難免誤診。
4.2 化學(xué)診斷法 借助化學(xué)分析對(duì)幼苗、葉片及其組織液中營(yíng)養(yǎng)元素的含量進(jìn)行測(cè)定,并與由試驗(yàn)確定的養(yǎng)分臨界值相比較,從而判斷營(yíng)養(yǎng)元素的豐缺情況。成敗的關(guān)鍵取決于養(yǎng)分臨界值的精確性和取樣的代表性。由于同一蔬菜幼苗在不同發(fā)育階段的養(yǎng)分含量差異較大,應(yīng)用化學(xué)診斷法時(shí)必須對(duì)采樣時(shí)期和采樣部位作出統(tǒng)一規(guī)定,才能準(zhǔn)確比較。
4.3 酶診斷法 酶診斷法又稱生物化學(xué)診斷法。通過(guò)對(duì)幼苗體內(nèi)某些酶活性的測(cè)定,間接地判斷植物體內(nèi)某營(yíng)養(yǎng)元素的豐缺情況。譬如,對(duì)碳酸酐酶活性的測(cè)定能判斷幼苗是否缺鋅,鋅含量不足時(shí)這種酶的活性將明顯減弱。酶診斷法靈敏度高,且酶作用引起的變化早于外部形態(tài)的變化,用以診斷早期的潛在營(yíng)養(yǎng)缺乏尤為適宜。
5.1 基質(zhì)pH值 育苗基質(zhì)pH值是影響基質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)元素有效性的重要因素。在pH值低的基質(zhì)(酸性基質(zhì)) 中,F(xiàn)e、Mn、Zn、Cu、B等元素的溶解度較大,有效性較高;但在中性或堿性基質(zhì)中,則因易發(fā)生沉淀或吸附作用而使其有效性降低。P在中性(pH值6.5~7.5)基質(zhì)中的有效性較高,但在酸性基質(zhì)中,則易與Fe、Al或Ca發(fā)生化學(xué)變化而沉淀,有效性明顯下降。通常是生長(zhǎng)在偏酸性或偏堿性基質(zhì)中的幼苗較易發(fā)生缺素癥。
5.2 營(yíng)養(yǎng)元素比例 營(yíng)養(yǎng)元素之間普遍存在協(xié)同與拮抗作用。如大量施用氮肥會(huì)使幼苗的生長(zhǎng)量急劇增加,對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)元素的需要量也相應(yīng)提高,若不能同時(shí)提高其他營(yíng)養(yǎng)元素的供應(yīng)量,就會(huì)導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào),發(fā)生生理障礙?;|(zhì)中由于某種營(yíng)養(yǎng)元素的過(guò)量存在而引起的元素間拮抗作用(表4),也會(huì)促使另一種元素的吸收、利用被抑制而促發(fā)缺素癥。如大量施用鉀肥會(huì)誘發(fā)缺鎂癥,大量施用磷肥會(huì)誘發(fā)缺鋅癥等等。
5.3 溫度管理 根際高溫或低溫都會(huì)影響根系生長(zhǎng)和根系活力,進(jìn)而影響幼苗養(yǎng)分吸收面積和吸收能力。如低溫,會(huì)降低基質(zhì)養(yǎng)分的釋放速度,同時(shí)會(huì)影響幼苗根系對(duì)大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收速度,尤以對(duì)P、K的吸收最為敏感。此外,低溫還明顯阻抑銨態(tài)氮向硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化,易造成根際銨的積累和幼苗銨中毒。
表4 營(yíng)養(yǎng)元素的相互拮抗作用
5.4 操作技術(shù) 育苗基質(zhì)通氣孔隙度遠(yuǎn)大于土壤,灌水不可避免地會(huì)造成基質(zhì)養(yǎng)分的沖淋。當(dāng)灌水頻度高、每次灌溉量大時(shí),養(yǎng)分的沖淋也相應(yīng)增大,此時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加施肥頻度或肥料濃度。
目前,穴盤育苗廣泛使用灌溉施肥技術(shù),其中一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)設(shè)備就是定比稀釋器。定比稀釋器是灌溉施肥過(guò)程中控制肥料濃度的一個(gè)裝置,其使用一段時(shí)間后,可能發(fā)生準(zhǔn)確度和精度的變化,應(yīng)隔一個(gè)月進(jìn)行一次校準(zhǔn),否則會(huì)發(fā)生養(yǎng)分供給增大或減小的情況,進(jìn)而引發(fā)幼苗養(yǎng)分供給過(guò)量或不足。