張懷志,孫兆凱,李全新,周振亞
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所,北京 100081)
生姜是我國傳統(tǒng)的主要調(diào)味蔬菜之一,也是醫(yī)藥、化工及食品工業(yè)的重要原料;由于其單產(chǎn)高,經(jīng)濟(jì)價(jià)值也相應(yīng)較高,是農(nóng)民增收的源頭之一。統(tǒng)計(jì)表明,全國生姜年播種面積約為26.7萬hm2,山東省是我國生姜種植面積較大的省份,播種面積約占全國種植面積的1/4。
生姜生長(zhǎng)發(fā)育過程中,要求的營養(yǎng)豐富而又全面。研究表明:生姜全生長(zhǎng)期吸收氮、磷、鉀的比例大致為:氮(N)38.0%~42.6%,磷(P2O5)10.7%~12.8%,鉀(K2O)46.7%~49.2%。全生長(zhǎng)期吸收K2O最多,N次之,略低于K2O,P2O5居第三位。各生長(zhǎng)時(shí)期吸收氮磷鉀三要素的比例,相對(duì)穩(wěn)定而略有差異。生姜除了需要從土壤中吸收N、P2O5、K2O外,還吸收鈣、鎂、鋅、硼等其他各種礦質(zhì)元素。
生姜生長(zhǎng)所需要的各種礦質(zhì)元素,除了吸收土壤中存在的礦質(zhì)元素,還需要肥料供應(yīng)。施肥是生姜獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一,姜農(nóng)為了獲得高產(chǎn),往往盲目地大量施用肥料,尤其是化學(xué)肥料,導(dǎo)致姜田氮磷流失、土壤次生鹽漬化、土壤板結(jié)、養(yǎng)分非均衡化等一系列問題。該文在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,依據(jù)科學(xué)施肥原理,從生姜施肥推薦量確定、肥料品種選擇方法、正確的施肥方式;正確的施肥時(shí)間和正確的施肥位置等角度,較為系統(tǒng)地總結(jié)了無公害生姜科學(xué)施肥技術(shù)。以期提高農(nóng)戶的科學(xué)施肥技術(shù)水平,實(shí)現(xiàn)生姜生產(chǎn)的節(jié)肥、高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保目標(biāo)。
生姜養(yǎng)分用量推薦需要考慮土壤、氣候、地形等多種因子;該文生姜用量推薦采用基于土壤養(yǎng)分系統(tǒng)管理理念的設(shè)施蔬菜施肥量簡(jiǎn)便快速推薦方法。
養(yǎng)分吸收量=目標(biāo)產(chǎn)量×單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量(1)
養(yǎng)分推薦量 = 養(yǎng)分吸收量×校正系數(shù)(2)
方程(1)、(2)中涉及3個(gè)參數(shù),其中目標(biāo)產(chǎn)量的確定方法通常采用擬推薦地塊(區(qū)域)近3年產(chǎn)量平均值的120%。研究結(jié)果表明,生姜單位養(yǎng)分吸收量分別為:氮(N)7.0 kg/t、磷(P2O5)2.0 kg/t、鉀(K2O)10.5 kg/t左右。至于校正系數(shù),通常情況下,中等地力水平下,N、P2O5、K2O校正系數(shù)分別為α=1.35,β=1,γ=1;高肥力水平下,N、P2O5、K2O校正系數(shù)分別為α=1.05,β=0.8,γ=0.8;低肥力水平下,N、P2O5、K2O校正系數(shù)分別為α=1.55,β=1.2,γ=1.2;地力水平評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可參照黃紹文等確定的設(shè)施蔬菜地力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),見表1。
肥料品種可分為有機(jī)肥和無機(jī)肥,有機(jī)肥又可分為堆漚腐熟的畜禽糞便、商品有機(jī)肥(含生物有機(jī)肥等)、其它有機(jī)肥(包括秸稈、草木灰、廢菌渣、油渣等);化肥又可分為傳統(tǒng)化肥(單質(zhì)肥、復(fù)合肥、中微量元素等)和新型化肥(水溶肥、緩控釋肥、氨基酸肥、腐殖酸肥料等)。各種肥料各有優(yōu)點(diǎn),正確選擇肥料有助于提高肥料利用率。
① 根據(jù)養(yǎng)分需求規(guī)律選擇肥料品種。生姜同時(shí)需要氮、磷、鉀大量元素,還需要鈣、鎂、鋅、硼等其它中微量元素,各種元素必須合理搭配施用,才能獲得理想的收益。在確定生姜的施肥推薦量后,可將生姜的養(yǎng)分吸收比例作為品種選擇依據(jù)。研究表明,生姜對(duì)氮鉀的吸收量高,磷的吸收量低,氮磷鉀的吸收比例為1∶0.10~0.30∶1.20~1.50。根據(jù)每個(gè)生育時(shí)期的養(yǎng)分需求量、肥料養(yǎng)分含量來計(jì)算每次每種肥料使用總量,同時(shí)可逐次記錄每次肥料的用量(包括有機(jī)肥、商品有機(jī)肥等);由于肥料養(yǎng)分比例與作物吸收比例并不一致,因此每次施肥量可略做調(diào)整;鑒于磷吸收比例較低,因此追肥應(yīng)該使用低磷復(fù)合肥(沖施肥)甚至不施磷肥。
確定生姜氮磷鉀肥料品種的同時(shí),還應(yīng)該根據(jù)生姜對(duì)中微量元素的需求以及土壤中微量元素含量適當(dāng)選擇硅、鎂、鈣、鋅等中微量元素肥料。
② 根據(jù)施肥方式選擇肥料品種。不同的肥料品種,施入土壤后的轉(zhuǎn)化和當(dāng)季有效性不同,故應(yīng)根據(jù)肥料的養(yǎng)分釋放規(guī)律,研究其適用于哪種施肥方式。如在生姜苗期,其處于小拱棚中,根系生長(zhǎng)是至關(guān)重要的,因此,可選用高磷型水溶肥以及含腐殖酸等功能性活性物質(zhì)的水溶肥。再比如追肥階段,小拱棚已經(jīng)撤掉,應(yīng)該配合培土?xí)r候進(jìn)行施肥,此時(shí)可使用復(fù)合肥、復(fù)混肥等;而培土后,根據(jù)省力化原則,追肥通常采用灌溉施肥的方法,如沖施、噴灌、滴灌等,此時(shí)通常施用不同比例的氮鉀水溶肥肥料(前期高氮、后期高鉀)、中量元素水溶肥、微量元素水溶肥以及功能性肥料。
③ 有機(jī)無機(jī)配合施用。有機(jī)肥具有培肥地力、肥效穩(wěn)而長(zhǎng)、養(yǎng)分含量低等特點(diǎn);化肥養(yǎng)分含量高、釋放快、缺乏后勁等特點(diǎn),選擇肥料時(shí)候應(yīng)該有機(jī)無機(jī)配合施用。
表1 姜地土壤養(yǎng)分含量分級(jí)參考標(biāo)準(zhǔn)
生姜施肥方式有基施、開溝施肥、灌溉施肥和根外施肥等多種方式。其中基施適用于基肥,后3種適用于追肥。
基肥一般是在定植前結(jié)合土壤翻耕或者整地時(shí)進(jìn)行施用。投入的基肥一般以有機(jī)肥為主,堆漚腐熟的畜禽糞便為5~7 m3/667 m2,商品有機(jī)肥1~1.5 t/667 m2,輔以少量的化肥。有機(jī)肥以畜禽糞便和秸稈等比例混合物,或者高碳有機(jī)肥為佳;化肥養(yǎng)分投入量約占總投入化肥養(yǎng)分量的20%左右;對(duì)于退化土壤也可以配施適量的土壤調(diào)理劑,以起到改土、促進(jìn)根系生長(zhǎng)的作用。
生姜基肥施用方式有撒施、條施等。肥料撒施是在未整地開溝前完成,將肥料撒到地表,隨著翻耕將肥料混入土中,這種方法簡(jiǎn)單、省力、肥料使用均勻,適用于施用量大,養(yǎng)分含量低的粗有機(jī)肥料(腐熟的畜禽糞便等)?;瘜W(xué)肥料、生物有機(jī)肥等適用于溝施,在生姜整地開溝后至播種前施用,溝施的好處是施在根系能夠伸展的范圍內(nèi)。
生姜一生中通常需要培土2~3次,如山東省青州市一般在6月中下旬揭膜去除小拱棚,第一次開溝施肥,另一次在7月中下旬,培土前通常將復(fù)合肥等撒施在溝內(nèi)姜棵的左右兩側(cè)(行的方向),然后利用專門的培土工具培土。
灌溉施肥通常分為傳統(tǒng)的不依靠管道的灌溉施肥(隨水沖施)和現(xiàn)代的依靠管道的水肥一體化技術(shù)(如微噴、滴灌),可在生姜種植后到收獲前施用。隨水沖施通常施在田塊灌溉起始處將肥料溶于水,然后均勻隨水灌溉。微噴、滴灌是采用水肥一體化技術(shù)施用肥料的方法。生產(chǎn)上目前仍以隨水沖施為主,但水肥一體化技術(shù)是生姜未來生產(chǎn)中具有廣闊前景的新技術(shù),建議大力推廣。
生姜主要依靠根系吸收養(yǎng)分,但是葉片也可以吸收外源物質(zhì),如氣體,營養(yǎng)元素、農(nóng)藥等,葉片在吸收水分的同時(shí)能夠像根一樣地把營養(yǎng)物質(zhì)吸收到姜株中去。生姜這種除可以從根部吸收養(yǎng)分外,還能通過葉片吸收養(yǎng)分的營養(yǎng)方式稱為葉面營養(yǎng)。通過生姜根系以外的營養(yǎng)體表面施用肥料的措施叫做根外施肥,也就是一般所稱的葉面施肥。葉面施肥的優(yōu)點(diǎn)主要有:①養(yǎng)分吸收快;②對(duì)土壤條件依賴性??;③葉面噴施可以與農(nóng)藥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及其它多種活性物質(zhì)結(jié)合使用。
生姜葉面施肥時(shí)肥料濃度不可過高或者過低,通常情況下大量元素為0.2%~2%,微量元素0.01%~0.2%。一般選擇在無風(fēng)的晴天上午9∶00以前或者下午4∶00以后進(jìn)行葉面噴施,此時(shí)葉面溫度較低、光照弱、水分蒸發(fā)弱、葉片可保持較長(zhǎng)的濕潤時(shí)間,有利于提高葉面噴施效果。噴施的時(shí)候,應(yīng)重點(diǎn)噴灑在生長(zhǎng)旺盛的上中部葉片,尤其是葉片背面。由于生姜生育期較長(zhǎng),一般在生長(zhǎng)發(fā)育的中后期(9、10月)可噴2~3次。
施肥時(shí)間應(yīng)該和生姜養(yǎng)分需求關(guān)鍵時(shí)期相符合,這樣才能滿足生姜生長(zhǎng)需求,提高肥料肥料利用率,為高產(chǎn)打下基礎(chǔ)。山東省生姜一般在4月初播種,10月中旬左右收獲。生姜的整個(gè)生長(zhǎng)過程基本上是營養(yǎng)生長(zhǎng)的過程,因而其生長(zhǎng)雖有明顯的階段性,但劃分并不嚴(yán)格,根據(jù)其生長(zhǎng)特性和生長(zhǎng)季節(jié)分為發(fā)芽期、幼苗期、旺盛生長(zhǎng)期和根莖休眠期4個(gè)時(shí)期。
從種姜幼芽萌動(dòng)開始,到第一片姜葉展開,包括催芽和出苗的整個(gè)過程,需要40~50 d。生姜發(fā)芽期,主要依靠種姜貯藏的養(yǎng)分發(fā)芽生長(zhǎng),生長(zhǎng)速度慢,生長(zhǎng)量也很小,只占全期總生長(zhǎng)量的0.24%,此期的養(yǎng)分需求量較少,基本不用施肥,但可使用氨基酸肥料、腐殖酸肥料等功能性肥料以促進(jìn)根系生長(zhǎng),為后期植株旺盛生長(zhǎng)打好基礎(chǔ)。
從展葉開始,到具有2個(gè)較大的側(cè)枝,即俗稱“三杈”時(shí)期,為幼苗結(jié)束的形態(tài)標(biāo)志,需65~75 d,如山東省青州市一般在6月20日前后。這一時(shí)期,由依靠母體營養(yǎng)的異養(yǎng)形式,轉(zhuǎn)變到姜苗能夠吸收養(yǎng)分和制造養(yǎng)分并基本進(jìn)行獨(dú)立生活的自養(yǎng)形式。此期以主莖生長(zhǎng)和發(fā)根為主,生長(zhǎng)速度較慢,生長(zhǎng)量也不大,該期生長(zhǎng)量約占全期總生長(zhǎng)量的1/10,吸收的N、P2O5、K2O量占總吸收量的14%左右。此期需要的N、P2O5、K2O等養(yǎng)分也主要通過基肥提供,因此應(yīng)重視基肥化肥的施用,施用量約占總化肥用量的20%左右。
從“三杈期”以后(揭膜去除拱棚前后)地上莖葉和地下部根莖同時(shí)進(jìn)入旺盛生長(zhǎng)時(shí)期,直到收獲,需要70~75 d,這一時(shí)期,主要表現(xiàn)生長(zhǎng)速度大大加快,一方面大量發(fā)生分枝,葉數(shù)也相應(yīng)增多。此期所增長(zhǎng)的葉數(shù),為幼苗期的6~7倍,隨著葉數(shù)的增加,葉面積也急劇擴(kuò)大。另一方面,地下根莖也迅速膨大起來,此期植株生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量的90%以上,是施肥的關(guān)鍵生育時(shí)期。從生長(zhǎng)中心來看,此期又明顯分為兩個(gè)階段:9月份上旬以前,為盛長(zhǎng)前期或稱發(fā)棵期,仍然以莖葉生長(zhǎng)為主,此期施肥以氮肥為主,兩次培土?xí)r候施肥;9月上旬以后,生長(zhǎng)中心已轉(zhuǎn)移到根莖,葉片制造的養(yǎng)分,主要輸送到根莖中積累起來形成產(chǎn)品,因而此時(shí)以根莖生長(zhǎng)為主,為盛長(zhǎng)后期或稱根莖膨大期,此期施肥以鉀肥為主,主要施肥方式為灌溉施肥、根外施肥等。
生姜收獲后入窖貯存,保持休眠狀態(tài)的時(shí)間,此階段不用肥料。
生姜根系是吸收養(yǎng)分的主要器官。因此肥料施用既不能離根太遠(yuǎn)也不能離根太近。溝施肥料時(shí)候一般在具姜株10 cm左右處開溝施肥,將肥料施入土中,而后覆土封溝培壟。雖然生產(chǎn)上農(nóng)戶習(xí)慣傳統(tǒng)的灌溉施肥技術(shù),但不提倡采用此種方式,若采用灌溉施肥,則推薦采用噴灌、滴灌等水肥一體化技術(shù)。
根外施肥應(yīng)重點(diǎn)噴灑在生長(zhǎng)旺盛的上中部葉片,尤其是葉片背面。
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