恩施市高山蔬菜施肥及連作現(xiàn)狀調(diào)查

趙書軍 李車書 邱正明 袁家富 王永健 佀國涵 彭成林

（1 湖北省農(nóng)業(yè)科學院植保土肥研究所，湖北武漢 430064；2 恩施市農(nóng)業(yè)局農(nóng)技推廣中心，湖北恩施445000；3 湖北省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所，湖北武漢 430064）

湖北省恩施州平均海拔1 000 m，60%以上處于高山地區(qū)（海拔800～1 200 m 和1 200 m 以上分別占22.0%和38.0%以上）。這些地方年平均氣溫16～17 ℃，夏無酷暑，極適宜發(fā)展夏季蔬菜。同時這些高山地區(qū)無現(xiàn)代工業(yè)污染，又是世界罕見的富硒地區(qū)，為生產(chǎn)高山富硒無公害、綠色和有機蔬菜創(chuàng)造了天然條件。20世紀80年代中期，恩施州開始在恩施市大山頂、利川市石板嶺等高海拔地區(qū)試種甘藍、胡蘿卜，取得了初步成功。經(jīng)過近二十年的發(fā)展，全州高山蔬菜基地已初具規(guī)模，2011年全州高山蔬菜種植面積已逾4 萬hm2，發(fā)展高山蔬菜已成為恩施州高山地區(qū)農(nóng)民增收、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑。根據(jù)恩施州政府的規(guī)劃，到2015年，全州高山蔬菜基地面積預計達到6.67 萬hm2，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值20 億元，綜合產(chǎn)值達到35 億元以上。

但隨著種植年限的延長，蔬菜的連作障礙問題也越來越突出，種植的效益有降低的趨勢（徐能海和夏曉法，2005；李程鵬 等，2006；孟祥生，2006；丁國強 等，2009；朱進和柳文錄，2009；張雪燕 等，2011；周燚 等，2012），這將在一定程度上制約蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為了摸清恩施州高山蔬菜主要產(chǎn)區(qū)蔬菜生產(chǎn)中存在的主要問題，筆者選取恩施市高山蔬菜主產(chǎn)區(qū)作為調(diào)查區(qū)域，開展了該區(qū)域主要蔬菜的施肥現(xiàn)狀、連作以及病害情況調(diào)查，擬摸清該區(qū)域蔬菜在施肥過程中存在的問題、連作的程度、病害發(fā)生情況以及它們間的相互關系，以便對癥下藥找出解決辦法，為制定高山蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對策提供依據(jù)。

1 調(diào)查設計

1.1 調(diào)查地點

恩施市是恩施州高山蔬菜主產(chǎn)區(qū)，種植面積約占恩施全州的1/4，因此選擇恩施市作為調(diào)查區(qū)域具有較強的代表性。在廣泛調(diào)研的基礎上確定恩施市沙地鄉(xiāng)、新塘鄉(xiāng)、紅土鄉(xiāng)、板橋鎮(zhèn)等4 個主要高山蔬菜種植鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為本次調(diào)查的區(qū)域。

1.2 調(diào)查方法與項目

采取實地走訪農(nóng)戶與田間查看的方法調(diào)查。

調(diào)查項目包括：蔬菜肥料施用、連作年限、病害發(fā)生、蔬菜種植模式與規(guī)模等。

1.3 農(nóng)戶數(shù)量

每個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）調(diào)查菜農(nóng)25 戶，共計調(diào)查100 戶。

2 主要調(diào)查結果

2.1 恩施市高山蔬菜種植模式

沙地鄉(xiāng)以種植辣椒為主，新塘鄉(xiāng)以種植大白菜為主，花椰菜為輔；紅土鄉(xiāng)以種植蘿卜為主，板橋鎮(zhèn)以種植甘藍為主。

經(jīng)過多年的發(fā)展，恩施州高山蔬菜生產(chǎn)基本形成了“一鄉(xiāng)一品”的種植模式，這有利于高山蔬菜標準化、規(guī)?；蜕唐坊a(chǎn)格局的形成。

2.2 恩施市高山蔬菜施肥中存在的主要問題

2.2.1 高山蔬菜生產(chǎn)中施用的主要肥料類型 從表1 可以看出，恩施市高山蔬菜種植中施用的大量元素肥料包括：復合肥、尿素、碳酸氫銨、硝酸銨、硫酸鉀。施用復合肥的農(nóng)戶比例高達94.1%，這表明菜農(nóng)改變了過去主要依靠單質(zhì)肥料的習慣，“重氮、輕磷鉀”的施肥方法有一定的改善。單質(zhì)氮肥以尿素為主，硝酸銨和碳酸氫銨為輔。施用單質(zhì)鉀肥硫酸鉀的農(nóng)戶極少（數(shù)量僅占0.9%）。

施用的中微量元素肥料有硼肥、鎂肥。但施用硼肥和鎂肥的農(nóng)戶比例僅占 5.7%和1.9%。這表明菜農(nóng)仍然沒有認識到中微量元素肥料在高山蔬菜種植中的重要性。

施用的有機肥包括：商品有機肥和農(nóng)家肥（牛圈糞、豬糞、草木灰等）。施用農(nóng)家肥的農(nóng)戶比例為41.0%，施用商品有機肥的比例僅為4.9%。隨著農(nóng)村勞動力大量的向城市轉(zhuǎn)移，農(nóng)村的農(nóng)家肥資源越來越少，農(nóng)民施用農(nóng)家肥的比例越來越低，但商品有機肥仍然沒有得到農(nóng)民的真正認可。

表1 高山蔬菜生產(chǎn)中施用的主要肥料

2.2.2 高山蔬菜施肥中存在的主要問題 從表2 可以看出，大白菜、辣椒的施氮量分別為20.0、23.4 kg·（667 m2）-1、施鉀量分別為19.1、23.2 kg·（667 m2）-1，明顯大于蘿卜和甘藍的施氮量〔分別為13.5、11.1 kg·（667 m2）-1〕和施鉀量〔分別為11.4、6.3 kg·（667 m2）-1〕，且以甘藍的施氮、鉀量最低，這反映了不同蔬菜營養(yǎng)特性的差異。所調(diào)查的4 種蔬菜施磷量差異相對較小，范圍在10.4～13.1 kg·（667 m2）-1。前人的研究表明，甘藍的氮、磷、鉀施用量分別為15～25、6～15、11～18 kg·（667 m2）-1，不同區(qū)域土壤肥力有較大的差異，因此施肥量也有很大的不同（侯金權 等，2005；許石昆 等，2008），但初步來看，恩施市甘藍施肥存在施肥量不足的問題。

表2 恩施市不同蔬菜施肥情況

所調(diào)查的4 種蔬菜施肥的變異均較大，氮、磷、鉀的施肥變異系數(shù)分別達到了36.6%、42.0%和39.6%，這反映了該區(qū)域菜農(nóng)施肥的隨意性很大。其中磷肥和鉀肥的變異系數(shù)大于氮肥，這表明菜農(nóng)對氮肥的施用技術較為熟悉，而對于磷、鉀肥的施用較為隨意。不同蔬菜種類施肥變異系數(shù)表現(xiàn)出較大的差異，4 種蔬菜中以甘藍的施肥變異系數(shù)最大（平均為45.9%），而以蘿卜的施肥變異系數(shù)最?。ㄆ骄鶠?1.2%）。大白菜和辣椒施肥中以鉀肥的變異系數(shù)最大，甘藍施肥中以氮肥的變異系數(shù)最大，蘿卜施肥中以磷肥的變異系數(shù)最大。

從表3 可以看出，大白菜產(chǎn)量較高的菜農(nóng)施肥量明顯低于大白菜產(chǎn)量較低的菜農(nóng)，特別是大白菜產(chǎn)量在3 000 kg·（667 m2）-1以下的氮磷鉀施用量分別是產(chǎn)量較高水平〔產(chǎn)量高于5 000 kg·（667 m2）-1〕菜農(nóng)的2.4、1.2 和1.3 倍；同時大白菜產(chǎn)量較高的菜農(nóng)施肥配比也更加合理。進一步的分析表明，施氮量與大白菜產(chǎn)量呈極顯著負相關水平（r=-0.788，r0.01=0.661），施磷量和施鉀量與產(chǎn)量也呈負相關性，但沒有達到顯著相關水平。據(jù)研究，大白菜的合理施肥配比為N∶P2O5∶K2O=1∶0.3∶1.4，在每667 m2產(chǎn)量5 000 kg 的情況下，大約需要氮、磷、鉀7.5、2.3、9.8 kg·（667 m2）-1（李太山，2012）。統(tǒng)計調(diào)查結果表明，恩施市大白菜每667 m2產(chǎn)量在3 000～6 000 kg，而氮、磷、鉀的平均施用量分別達到了20.0、11.3、19.1 kg·（667 m2）-1（表2），雖然施肥配比較合理，但施肥量遠遠大于需肥量。這表明施肥水平偏高特別是施氮水平偏高可能是制約恩施市大白菜產(chǎn)量的重要因子。

表3 不同蔬菜施肥量與產(chǎn)量的關系

辣椒產(chǎn)量較低的菜農(nóng)〔小于3 000 kg·（667 m2）-1〕施氮量高于產(chǎn)量較高的菜農(nóng)〔大于3 000 kg·（667 m2）-1〕；而產(chǎn)量較低的菜農(nóng)〔小于3 000 kg·（667 m2）-1〕施磷量低于產(chǎn)量較高的菜農(nóng)〔大于3 000 kg·（667 m2）-1〕，施鉀量總體相當（表3）。但進一步分析表明，菜農(nóng)種植辣椒的產(chǎn)量與其氮、磷、鉀施用量沒有明顯的相關性。辣椒為吸肥量較多的蔬菜類型，每生產(chǎn)1 000 kg鮮辣椒約需氮5.2 kg、五氧化二磷1.1 kg、氧化鉀6.5 kg，如果以每667 m26 000 kg 鮮椒計算，考慮到氮肥旱地上的當季利用率（利用系數(shù)一般為1.3～1.5），則每667 m2需純氮為20.4～23.0 kg，五氧化二磷3.2 kg、氧化鉀20 kg（冬靈，2010）。從調(diào)查情況來看，恩施市辣椒每667 m2產(chǎn)量在4 000 kg 左右，而氮、磷、鉀平均施用量分別達到了23.4、10.4、23.2 kg·（667 m2）-1（表2），氮肥、磷肥和鉀肥的投入均偏高。

蘿卜的產(chǎn)量有隨著氮、磷、鉀施用量增加而降低的趨勢，產(chǎn)量較低〔小于3 000 kg·（667 m2）-1〕的菜農(nóng)施氮量平均高于產(chǎn)量較高〔大于5 000 kg·（667 m2）-1〕的菜農(nóng)4.8 kg·（667 m2）-1，而磷和鉀肥的施用量差異較小（表3）。這表明氮肥的施用量偏高是恩施市蘿卜施肥中存在的主要問題。進一步統(tǒng)計分析表明，氮、磷、鉀的施用量與蘿卜的產(chǎn)量間差異沒有達到顯著性相關水平。

2.3 恩施市高山蔬菜連作狀況

2.3.1 大白菜連作情況 新塘鄉(xiāng)大白菜種植時間長達10 a 以上，連作3 a 以上的比例占40%，連作年限3～12 a；60%的農(nóng)戶選擇隔年輪作。從調(diào)查情況看，大白菜連作的病害損失明顯大于輪作，農(nóng)藥的投入也明顯大于輪作。從圖1 可以看出，大白菜的發(fā)病率明顯與連作的年限有關，輪作或者種植2 a 以下的田塊發(fā)病率平均為13.9%，而3 a 以上連作的田塊發(fā)病率平均為21.5%。

2.3.2 蘿卜連作情況 紅土鄉(xiāng)種植蘿卜的時間在10 a 左右，連作田塊的比例達到了52%左右，連作年限3～10 a。從圖2 可以看出，蘿卜的發(fā)病率同樣與連作的年限有關，輪作或者種植2 a以下的田塊發(fā)病率平均為17.5%，而連作種植3 a 以上的田塊發(fā)病率平均為27.5%。連作農(nóng)戶損失在30%以上的比例達到了35.7%。

2.3.3 甘藍連作情況 板橋鎮(zhèn)甘藍種植時間長達20 a，連作田塊比例達80%以上，連作年限多在10～15 a。從圖3 可以看出，輪作或者種植1 a 的田塊發(fā)病率平均為25.0%，而3 a 以上連作的田塊發(fā)病率平均為49.4%。連作農(nóng)戶損失在50%以上的比例達到了62.5%。

2.3.4 辣椒連作情況 沙地鄉(xiāng)辣椒種植年限在6 a 左右，2 a 以上連作的田塊占64%。從圖4 可以看出，種植辣椒時間2 a 以下（包含2 a）的田塊發(fā)病率平均為26.7%，而2 a 以上連作的田塊發(fā)病率平均為47.9%。連作農(nóng)戶損失在50%以上的比例達到了56.3%。進一步統(tǒng)計分析表明，辣椒連作的種植年限與發(fā)病率呈明顯的正相關關系（r=0.461，r0.05=0.396）。

圖1 大白菜種植年限與發(fā)病率的相關性

圖2 蘿卜種植年限與發(fā)病率的相關性

圖3 甘藍種植年限與發(fā)病率的相關性

圖4 辣椒種植年限與發(fā)病率的相關性

本次調(diào)查共收回有效調(diào)查表81 戶，其中甘藍種植戶11 戶，大白菜種植戶21 戶，蘿卜種植戶24 戶，辣椒種植戶25 戶。4 種蔬菜種類輪作或者種植時間在2 a 以下的田塊僅占35.8%，連作時間在5 a 以上的田塊達到了45.7%，連作時間在8 a 以上的田塊達到了26%，連作田塊的發(fā)病率為36.3%，而非連作田塊的發(fā)病率為20%。統(tǒng)計分析表明，蔬菜的種植年限與發(fā)病率的相關系數(shù)為0.353，達到了極顯著相關水平（r0.01=0.302，n-2=70）。

3 結論與討論

①恩施市高山蔬菜種植中施用復合肥的農(nóng)戶比例高達94.2%；施用硼肥、鎂肥的比例很低；施用農(nóng)家肥的農(nóng)戶比例為41.0%，施用商品有機肥的比例僅為4.9%。

恩施州缺乏及潛在缺乏土壤水溶性硼面積達80%以上，土壤鋅缺乏面積達50%左右，60%以上土壤有效銅含量較低，98%的土壤水溶性氯含量偏低（趙書軍 等，2005），交換性鎂的含量也偏低。因此建議在高山蔬菜種植中加大硼肥、鋅肥、鎂肥和氯肥的推廣力度。

施用有機肥是生產(chǎn)“綠色”、“無公害”和“有機”品牌高山蔬菜必須的施肥技術措施，同時有機無機配合可以明顯提高肥料的利用效率，也對改良和保護土壤具有重要意義。在目前農(nóng)村農(nóng)家肥資源逐步減少的情況下，要引導農(nóng)民施用商品有機肥。

②大白菜的氮、磷、鉀施肥變異系數(shù)分別達到了34.0%、39.8%和47.1%，辣椒的氮、磷、鉀施肥變異系數(shù)分別達到了28.6%、43.3%和48.1%，蘿卜的氮、磷、鉀施肥變異系數(shù)分別達到了28.3%、37.3%和28.1%，甘藍的氮、磷、鉀施肥變異系數(shù)分別達到了55.4%、47.5%和34.9%，反映了恩施市菜農(nóng)施肥的隨意性很大，高山蔬菜產(chǎn)區(qū)菜農(nóng)對不同蔬菜的營養(yǎng)特性不了解，施肥缺乏科學指導。

③大白菜、辣椒、蘿卜和甘藍的平均每667 m2施氮量達到了20.0、23.4、13.5 kg 和11.1 kg，除甘藍外，其他3 種蔬菜的施氮量與產(chǎn)量呈負相關，大白菜甚至達到了極顯著負相關水平，這表明施氮水平偏高已經(jīng)成為恩施市該蔬菜產(chǎn)量提高的重要制約因子。氮肥施用量偏高不僅影響蔬菜的產(chǎn)量，而且會對蔬菜的品質(zhì)產(chǎn)生負面的影響，因此引導菜農(nóng)合理施肥降低菜農(nóng)的無效投入，提高蔬菜的品質(zhì)勢在必行。

④調(diào)查結果表明，恩施市大白菜、辣椒、蘿卜、甘藍的種植年限分別在10、6、10 a 和20 a 左右，具有較長的種植歷史；4 種蔬菜輪作或者種植時間在2 a 以下的田塊僅占35.8%，連作5 a 以上的田塊達到了45.7%，連作8 a 以上的田塊達到了26%，連作田塊的發(fā)病率為36.3%，而非連作田塊的發(fā)病率為20%，蔬菜的種植年限與發(fā)病率的相關系數(shù)為0.353，達到了極顯著相關水平。

高山蔬菜的連作已經(jīng)導致了土壤貧瘠和酸化，土壤帶菌，病害發(fā)生嚴重，化肥和農(nóng)藥的用量日益增加，種植效益明顯降低，蔬菜品質(zhì)降低甚至可能出現(xiàn)污染等諸多問題（孟祥生，2006；朱進和柳文錄，2009），這些問題已經(jīng)成為高山蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因子，需要引起高度重視。

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