李茹 胡凡 李水利
摘要 為了解陜西省設(shè)施蔬菜施肥現(xiàn)狀及農(nóng)戶養(yǎng)分資源投入中存在的問題,分析和評價了2013—2014年陜西省6個縣(區(qū))設(shè)施蔬菜施肥調(diào)查數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,設(shè)施蔬菜總氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)養(yǎng)分投入量分別為829、554、619 kg/hm2。根據(jù)合理施肥指標,西紅柿氮、磷、鉀過量比例分別為34.8%、67.4%、58.7%,黃瓜氮、磷、鉀過量比例分別為47.8%、60.5%、52.5%,辣椒氮、磷、鉀過量比例分別為65.0%、70.0%、55.0%。西紅柿、黃瓜、辣椒土壤氮素盈余量分別為179、277、229 kg/hm2,土壤磷素盈余量分別為464、569、378 kg/hm2,土壤鉀素盈余量分別為307、278、257 kg/hm2。陜西省設(shè)施蔬菜施肥存在的主要問題為養(yǎng)分投入比例失調(diào)、過量施肥、有機肥比例偏低,平衡施肥、合理施用有機肥是今后設(shè)施蔬菜施肥的重點。
關(guān)鍵詞 設(shè)施蔬菜;施肥;現(xiàn)狀;問題;陜西省
中圖分類號 S626 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)16-0053-03
目前,全國蔬菜種植面積2 140.5萬hm2,總產(chǎn)量76 005.5萬t[1]。其中,陜西省蔬菜種植面積50.3萬hm2,產(chǎn)量1 724.7萬t[2],而設(shè)施蔬菜種植面積占比和產(chǎn)量占比分別為38%和51%[3]。多數(shù)品種蔬菜生長周期短、產(chǎn)量高、需肥量大,因而合理施肥是提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施[4]。
徐福利等[5]對陜北設(shè)施黃瓜和西紅柿施肥中存在的問題進行了分析,周建斌等[6]對西安市郊區(qū)設(shè)施西紅柿施肥情況進行了報道,郭全忠[7]對安康市設(shè)施蔬菜施肥情況進行了簡單分析。本文利用陜西省2013—2014年設(shè)施蔬菜施肥調(diào)查數(shù)據(jù),分析了陜西省設(shè)施蔬菜施肥狀況和存在的問題,并提出相應的解決對策。
1 材料與方法
1.1 數(shù)據(jù)來源
陜西省自北向南氣候條件、種植制度差異較大,可分為陜北高原、渭北旱塬、關(guān)中灌區(qū)和陜南秦巴山區(qū)4個農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)。為了解陜西省設(shè)施蔬菜種植的整體情況,分別在這4個農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)中選擇6個代表性縣(區(qū)),得到有效調(diào)查樣本數(shù)為125個(表1),調(diào)查其2013—2014年的設(shè)施蔬菜種植情況,具體調(diào)查項目包括蔬菜品種、產(chǎn)量、肥料品種、施肥量、施肥時期等。
1.2 數(shù)據(jù)處理
1.2.1 肥料養(yǎng)分含量?;署B(yǎng)分含量按肥料包裝袋上標注的含量計算,有機肥養(yǎng)分含量按《中國有機肥料養(yǎng)分志》[8]中的標準值計算。
1.2.2 養(yǎng)分吸收量。西紅柿、黃瓜、辣椒的養(yǎng)分吸收量見表2。
1.2.3 養(yǎng)分平衡。計算公式如下:
養(yǎng)分平衡=投入-產(chǎn)出-損失
其中,投入為化肥和有機肥的投入之和,氮素損失按40%計算,磷、鉀不計損失[10-12]。
2 結(jié)果與分析
2.1 設(shè)施蔬菜種植種類
調(diào)查區(qū)農(nóng)戶種植的設(shè)施蔬菜共有14種,包括西紅柿、黃瓜、辣椒、豆角、芹菜、萵筍、圣女果、菜花、香菜、菠菜、油菜、大蔥、大蒜和韭菜。其中,西紅柿、黃瓜和辣椒種植的農(nóng)戶比例分別達到35.7%、17.8%和15.5%,是陜西省設(shè)施蔬菜的主栽品種。
2.2 設(shè)施蔬菜肥料投入狀況
陜西省設(shè)施蔬菜氮(純N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)肥料用量分別為829、554、619 kg/hm2,其中化肥提供的氮、磷、鉀量分別為416、390、342 kg/hm2,有機肥提供的氮、磷和鉀量分別為413、164、277 kg/hm2,有機肥提供的氮、磷、鉀比例分別為49.8%、29.6%、44.7%?;屎陀袡C肥提供的氮、鉀比例相近,化肥提供的磷比例較多。同時,氮、磷、鉀肥料養(yǎng)分總投入量中,N∶P2O5∶K2O平均為1.00∶0.67∶0.75;化肥投入量中,N∶P2O5∶K2O平均為1.00∶0.94∶0.82,與蔬菜作物合理的氮、磷、鉀吸收比例1.00∶0.5∶1.25[13]相比,氮、磷、鉀投入比例失調(diào),磷肥投入比例偏高,鉀肥投入比例偏低。另外,有機肥用量范圍為0~336 t/hm2,平均46.5 t/hm2,未施用有機肥的農(nóng)戶比例達22.4%。
由圖1可知,化肥氮施用量主要分布在200~700 kg/hm2,其中,300~400 kg/hm2所占比例最高,為33.6%;化肥磷施用量主要分布在100~400 kg/hm2內(nèi),其中,100~200 kg/hm2所占比例最高,為27.2%;化肥鉀施用量主要分布在100~500 kg/hm2內(nèi),其中,100~200 kg/hm2所占比例最高,為27.2%。農(nóng)戶有機肥施用量主要分布在0~50 t/hm2內(nèi),其中0~10 t/hm2所占比例最高,為35.2%,有機肥提供的氮、磷和鉀量均在 <100 kg/hm2范圍內(nèi)所占比例最高。
2.3 主栽設(shè)施蔬菜肥料投入狀況
由表3可知,西紅柿、黃瓜、辣椒化肥氮投入量分別是402、575、412 kg/hm2,化肥磷投入量分別是397、582、271 kg/hm2,化肥鉀投入量分別是370、424、306 kg/hm2。黃瓜化肥氮、磷、鉀投入量均最高,西紅柿化肥氮投入量最低,辣椒化肥磷和鉀投入量均最低。西紅柿、黃瓜、辣椒有機肥的施用量分別是40.0、43.8、43.2t/hm2,有機肥提供的氮占總施氮量的比例分別為44.4%、37.1%、48.9%;有機肥提供的磷占總施磷量的比例分別為25.5%、16.6%、37.1%;有機肥提供的鉀占總施鉀量的比例分別為37.1%、31.9%、46.8%。西紅柿、黃瓜、辣椒有機肥提供的N、P2O5、K2O比例相比,均是有機肥提供的氮比例最高,鉀次之,磷最低。辣椒有機肥提供的N、P2O5、K2O均大于其他2種蔬菜。同時,在氮、磷、鉀肥料養(yǎng)分總投入量中,西紅柿、黃瓜、辣椒的N∶P2O5∶K2O分別為1.00∶0.74∶0.81、1.00∶0.76∶0.68、1.00∶0.53∶0.71;化肥投入量中,西紅柿、黃瓜、辣椒的N∶P2O5∶K2O分別為1.00∶0.99∶0.92、1.00∶1.01∶0.74、1.00∶0.66∶0.74,與西紅柿、黃瓜、辣椒的養(yǎng)分吸收比例1.00∶0.27∶1.10、1.00∶0.48∶1.27、1.00∶0.21∶1.24相比[9],3種蔬菜氮磷鉀養(yǎng)分投入比例均失衡,磷投入比例過高,鉀投入比例不足。
2.4 主栽設(shè)施蔬菜施肥狀況評價
2.4.1 合理施肥指標的確定。本研究通過調(diào)查分析陜西省主栽設(shè)施蔬菜產(chǎn)量與養(yǎng)分投入量,并結(jié)合文獻資料里的合理施肥量[5,6,14-18],最終確定出陜西省主栽設(shè)施蔬菜合理施肥指標(表4)。
2.4.2 主栽設(shè)施蔬菜施肥狀況評價。根據(jù)表4的合理施肥指標,對陜西省主栽設(shè)施蔬菜的化肥投入進行總體評價。由圖2可知,西紅柿氮、磷、鉀過量比例分別為34.8%、67.4%、58.7%,不足比例分別為32.6%、26.1%、23.9%,西紅柿氮肥投入過量與不足并存,磷、鉀投入過量現(xiàn)象嚴重。黃瓜氮、磷、鉀過量比例分別為47.8%、60.5%、52.5%,不足比例分別為21.7%、31.5%、28.5%,黃瓜氮、磷、鉀投入過量現(xiàn)象嚴重。辣椒氮、磷、鉀過量比例分別為65.0%、70.0%、55.0%,不足比例分別為25.0%、25.0%、30.0%,辣椒氮、磷、鉀投入過量現(xiàn)象嚴重。整體上,3種主栽設(shè)施蔬菜養(yǎng)分投入合理比例較少,過量現(xiàn)象嚴重。
2.5 主栽設(shè)施蔬菜土壤養(yǎng)分平衡狀況
從3種主栽蔬菜土壤氮素盈余量來看,黃瓜最高,達276 kg/hm2;辣椒次之,為229 kg/hm2;西紅柿最低,為178 kg/hm2。從不同蔬菜土壤磷素盈余量來看,黃瓜最高,達569 kg/hm2;西紅柿次之,為464 kg/hm2;辣椒最低,為378 kg/hm2。從不同蔬菜土壤鉀素盈余量來看,西紅柿最高,為307 kg/hm2;黃瓜次之,為278 kg/hm2;辣椒最低,為257 kg/hm2。3種蔬菜土壤氮、磷和鉀素盈余量相比,均是磷素盈余量最高(表5)。
3 結(jié)論與討論
設(shè)施蔬菜施肥中存在養(yǎng)分投入比例失調(diào)、過量施肥、施用有機肥農(nóng)戶比例偏低等問題,其化肥投入N∶P2O5∶K2O平均為1.00∶0.94∶0.82,與蔬菜作物需氮、磷、鉀的比例1.00∶0.50∶1.25[13]相比,養(yǎng)分結(jié)構(gòu)不合理,磷肥投入過多,鉀肥投入過少。
陜西省設(shè)施蔬菜總氮、磷、鉀養(yǎng)分投入量分別為829、554、619 kg/hm2。西紅柿氮、磷、鉀過量比例分別為34.8%、67.4%、58.7%,黃瓜氮、磷、鉀過量比例分別為47.8%、60.5%、52.5%,辣椒氮、磷、鉀過量比例分別為65.0%、70.0%、55.0%。西紅柿、黃瓜、辣椒土壤氮素盈余量分別為178、276、229 kg/hm2,土壤磷素盈余量分別為464、569、378 kg/hm2,土壤鉀素盈余量分別為307、278、257 kg/hm2。
長期不均衡施肥導致土壤中各養(yǎng)分含量比例失衡,破壞了土壤生態(tài)平衡,加劇連作障礙[19-20],并且氮、磷、鉀素投入比例失衡,加重作物病蟲害和生理性病害,影響蔬菜生產(chǎn)[17]。今后陜西省設(shè)施蔬菜施肥的重點是平衡施肥,降低氮磷鉀肥的投入,合理施用有機肥,通過氮、磷、鉀素的交互作用,可抑制作物對氮過量吸收,減少蔬菜中硝酸鹽累積[21-22]。
西安市郊區(qū)日光溫室土壤0~100 cm土層硝態(tài)氮含量較露地增加127%~433%[6]。水分充足條件下,土壤中硝態(tài)氮淋失至下層[23],造成地下水硝酸鹽污染。安塞縣延河灣鎮(zhèn)日光溫室地下水硝態(tài)氮含量達142 mg/L,是農(nóng)田地下水的10倍[18]。許安民等[24]研究表明,西安市日光溫室土壤0~20 cm土層有效磷含量達261 mg/kg,比露地高6倍多;有效鉀含量達411 mg/kg,比露地高約3倍。土壤電導率能夠反映土壤鹽分累積狀況,西安郊區(qū)日光溫室番茄土壤電導率是露地土壤的1~3倍,反映出日光溫室土壤鹽分嚴重積累[6]。設(shè)施蔬菜大量施肥導致了嚴重的土壤酸化問題,13年棚齡土壤pH值(4.31)比1年棚齡土壤pH值(7.68)降低了3.37[22]。
有機肥在滿足作物生長所需各種營養(yǎng)元素的同時,還能改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤保水、保肥能力,減少硝態(tài)氮對蔬菜的污染[7,25]。因此,大力宣傳并推廣有機肥的施用是今后蔬菜生產(chǎn)管理中的重點。
4 參考文獻
[1] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2015:55.
[2] 陜西省統(tǒng)計局.陜西統(tǒng)計年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2015:253-255.
[3] 陜西年鑒社.陜西年鑒[M].西安:陜西年鑒社,2015:140.
[4] 劉兆輝,江麗華,張文君,等.山東省設(shè)施蔬菜施肥量演變及土壤養(yǎng)分變化規(guī)律[J].土壤學報,2008,45(2):297-303.
[5] 徐福利,梁銀麗,杜社妮,等.陜北日光溫室大棚黃瓜和番茄施肥存在問題及改進措施[J].陜西農(nóng)業(yè)科學,2003(1):19-21.
[6] 周建斌,翟丙年,陳竹君,等.西安市郊區(qū)日光溫室大棚番茄施肥現(xiàn)狀及土壤養(yǎng)分累積特性[J].土壤通報,2006,37(2):287-290.
[7] 郭全忠.安康市設(shè)施蔬菜施肥現(xiàn)狀及土壤養(yǎng)分累積特性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2007,35(20):6194-6195.
[8] 全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務中心.中國有機肥料養(yǎng)分志[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1999:2-194.
[9] 黃德明,白綱義,樊淑文.蔬菜配方施肥[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001:82-85.
[10] 魯如坤,劉鴻翔,聞大中,等.我國典型地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和平衡研究I.農(nóng)田養(yǎng)分支出參數(shù)[J].土壤通報,1996,27(4):145-151.
[11] 馬文奇,毛達如,張福鎖.山東蔬菜大棚養(yǎng)分積累狀況[J].磷肥與復肥,2003,15(3):65-67.
[12] 高峻嶺,宋朝玉,黃紹文,等.青島市設(shè)施蔬菜施肥現(xiàn)狀與土壤養(yǎng)分狀況[J].山東農(nóng)業(yè)科學,2011(3):68-72.
[13] 楊先芬.瓜菜施肥技術(shù)手冊[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001.
[14] 張福鎖,陳新平,陳清.中國主要作物施肥指南[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2009.
[15] 張洪昌,段繼賢,王順利.蔬菜施肥技術(shù)手冊[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2014.
[16] 白新祿,高佳佳,雷金繁,等.楊凌新建日光溫室番茄施肥現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J].西北農(nóng)業(yè)學報,2013,22(2):148-151.
[17] 徐福利,梁銀麗,杜社妮,等.楊凌示范區(qū)日光溫室蔬菜施肥現(xiàn)狀及存在問題對策[J].西北農(nóng)業(yè)學報,2003,12(3):124-128.
[18] 徐福利,梁銀麗,陳志杰,等.延安市日光溫室蔬菜施肥現(xiàn)狀與環(huán)境效應[J].西北植物學報,2003,23(5):797-801.
[19] 焦曉燕,王立革,張東玲,等.山西省日光節(jié)能溫室蔬菜施肥現(xiàn)狀、存在問題及建議[J].山西農(nóng)業(yè)科學,2010,38(4):37-41.
[20] 何傳龍,馬友華,于紅梅,等.減量施肥對保護地土壤養(yǎng)分淋失及番茄產(chǎn)量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2010,16(4):846-851.
[21] 吳多三.蔬菜品質(zhì)與施肥[J].北京農(nóng)業(yè)科學,1997,15(1):27-31.
[22] 李俊良,崔德杰,孟祥霞,等.山東壽光保護地蔬菜施肥現(xiàn)狀及問題的研究[J].土壤通報,2002,33(2):126-128.
[23] 周建斌,陳竹君,唐莉莉,等.日光溫室土壤剖面礦質(zhì)態(tài)氮的含量、累積及其分布特性[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2006,12(5):675-680.
[24] 許安民,張英利,李紫燕,等.西安地區(qū)日光溫室土壤養(yǎng)分與鹽分累計狀況研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2007,25(6):193-196.
[25] 郭國平,徐灝,孟善民,等.宿豫縣蔬菜施肥現(xiàn)狀和存在問題及其對策[J].作物雜志,2001(4):25-26.