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        過量施肥對設(shè)施果菜類蔬菜的影響
        ——以山東省壽光市為例

        2018-11-16 06:00:12祝海燕
        中國瓜菜 2018年11期
        關(guān)鍵詞:果菜壽光化肥

        祝海燕

        (山東省高校設(shè)施園藝實(shí)驗(yàn)室·濰坊科技學(xué)院 山東壽光 262700)

        中國是農(nóng)業(yè)大國,從上世紀(jì)80年代開始化肥的投入,帶動了作物產(chǎn)量的大幅度提升,為我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出了突出貢獻(xiàn)。但隨著化肥施用量的逐年加大,我國迅速成為世界化肥消費(fèi)大國,在占世界7%的耕地上消耗了全球近1/3的化肥量,過量施肥導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)面源污染已成為我國環(huán)境污染的重要組成部分[1-2]。壽光是中國設(shè)施蔬菜的發(fā)源地,有“中國蔬菜之鄉(xiāng)”的美譽(yù),目前全市設(shè)施蔬菜栽培面積已達(dá)4萬hm2以上,以種植果菜類蔬菜為主。由于果菜類蔬菜需肥量相對較高,菜農(nóng)在“施肥越多越增產(chǎn)”觀念的誤導(dǎo)下,化肥施用量逐年增加。并且壽光“一村一品”的規(guī)?;N植格局已基本形成,連年的連作種植加上大量化肥的投入,以及過量稻殼雞糞等未充分腐熟有機(jī)肥的施用,導(dǎo)致壽光設(shè)施土壤理化性質(zhì)及植株根際環(huán)境變差,土壤綠苔、酸化、鹽漬化、板結(jié)等現(xiàn)象明顯,蔬菜線蟲、死棵及各種生理性病害頻發(fā)[3-4]。

        1 過量施肥對設(shè)施果菜類蔬菜的影響

        1.1 對植株及根系造成直接傷害

        設(shè)施蔬菜屬于高投入高產(chǎn)出產(chǎn)業(yè),連年大量施用化肥造成土壤溶液濃度較高,根系賴以生存的根際環(huán)境惡化,根際微生物菌群失衡,影響了植株根系的正常生長發(fā)育,表現(xiàn)為根系新根不發(fā)、心葉黃化、僵苗、植株生長點(diǎn)異常、死棵等。

        據(jù)統(tǒng)計(jì),我國蔬菜化肥使用量占整個(gè)農(nóng)作物化肥使用量的近1/5,從種植方式來看,設(shè)施種植作物化肥投入高于露地種植,按照2014年各作物平均667 m2化肥用量排序位居前4位的是設(shè)施黃瓜、設(shè)施番茄、設(shè)施茄子和設(shè)施菜椒4種主要果菜類蔬菜。從濰坊科技學(xué)院土壤肥料檢測室提供的73份設(shè)施土壤樣本檢測結(jié)果來看(表1),壽光設(shè)施土壤樣本中速效氮、磷、鉀含量豐富,堿解氮平均含量為 218 mg·kg-1,屬于適中水平,速效磷平均含量為336 mg·kg-1,含量豐富,屬極高水平;速效鉀平均含量為822 mg·kg-1,含量豐富,屬極高水平。檢測土壤樣本中除堿解氮含量處于適中水平外,速效磷、鉀含量嚴(yán)重超標(biāo),達(dá)到豐富值的4倍。此結(jié)果與劉蘋[5]、潘文杰[6]等人的研究結(jié)果相符,表明壽光設(shè)施蔬菜栽培中化肥投入總量過高,超出了蔬菜對養(yǎng)分的需求量,大量的養(yǎng)分殘留在土壤中導(dǎo)致設(shè)施土壤出現(xiàn)了不同程度的鹽害問題,一般設(shè)施栽培3~5 a(年)即出現(xiàn)蔬菜生長障礙。

        表1 壽光設(shè)施蔬菜耕層土壤養(yǎng)分含量

        這些都說明化肥的過量施用造成了土壤溶液濃度大幅度升高,導(dǎo)致鹽害發(fā)生,致使土壤生物和非生物環(huán)境顯著惡化,并在很大程度上減弱了設(shè)施果菜類蔬菜的防御反應(yīng)及抗逆能力,影響了蔬菜根系的生長發(fā)育,致使植株長勢變?nèi)酰资懿『η忠u,導(dǎo)致蔬菜死棵,影響蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。

        另外從土壤樣本檢測結(jié)果來看,壽光設(shè)施蔬菜土壤中有機(jī)質(zhì)的含量為2.6%,含量豐富,說明多年來增施有機(jī)肥的宣傳已普遍被菜農(nóng)接受。但在有機(jī)肥的施用中仍存在一些不合理現(xiàn)象。如有機(jī)肥施用前必須要充分發(fā)酵腐熟,但菜農(nóng)為了方便往往將未腐熟的稻殼或簡單烘干處理的干雞糞、干豬糞直接施入土壤,導(dǎo)致燒苗或病蟲害蔓延的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

        1.2 增加植株發(fā)生生理性病害的概率

        設(shè)施果菜類蔬菜相對需肥較高,但連年化肥的大量投入導(dǎo)致設(shè)施耕層土壤中一些養(yǎng)分含量過高。由于土壤中各礦質(zhì)離子間存在拮抗作用,因此當(dāng)某種元素過量時(shí),會導(dǎo)致其他元素有效性降低,作物吸收不足而表現(xiàn)出缺素癥狀,引起生理性病害的發(fā)生。

        馬常寶[7]通過比較我國從1985年到2014年近30 a間農(nóng)業(yè)化肥施用量發(fā)現(xiàn),30年間我國化肥施用量氮肥增長了1.9倍,磷肥增長了2.7倍,鉀肥的增長量為8.0倍。特別是1995年后設(shè)施栽培中磷、鉀肥的施用量大幅度提升,大量的研究論文及文獻(xiàn)都報(bào)道了增施磷、鉀肥的好處,但隨著近20 a的不斷增施,磷、鉀肥的大量施用也導(dǎo)致了土壤溶液濃度的升高,諸多負(fù)面影響也隨之顯現(xiàn)。如氮、鉀過量會抑制植株對鈣的吸收,引起果菜類蔬菜缺鈣癥的發(fā)生,如茄果類蔬菜的臍腐病、植株生長點(diǎn)異常、死棵、番茄的空洞果、籽粒外露等,都與植株鈣吸收不足有一定的關(guān)系。另外磷過多降低了鋅、鐵的有效性,鉀過多還降低了鎂、硼的有效性,如黃瓜葉脈間黃白化就是過量施鉀肥引起鎂素缺乏導(dǎo)致。

        1.3 影響蔬菜產(chǎn)品品質(zhì)

        設(shè)施蔬菜栽培由于施肥量大,根系不能完全吸收,且由于設(shè)施環(huán)境相對封閉,土壤得不到雨水的充分沖洗,大量養(yǎng)分殘留在土壤中,并隨著土壤水分蒸發(fā)上升到土表,造成表土層鹽分積聚。李宇虹、陳清[8]在研究中指出茄子、辣椒屬于敏感性蔬菜作物,當(dāng)土壤EC值超過0.5 mS·cm-1時(shí)就會出現(xiàn)生長障礙。黃瓜、番茄為不敏感蔬菜作物,其生育期土壤EC臨界值為0.9 mS·cm-1,超過此值植株會受到抑制。根據(jù)濰坊科技學(xué)院土壤肥料檢測室提供的檢測數(shù)據(jù),壽光土壤檢測樣本平均EC值為1.1 mS·cm-1,其中 EC 值超過 0.9 mS·cm-1的占檢測土壤樣本的52%,說明壽光一半以上的棚室土壤EC值超出了果菜類蔬菜的適宜范圍。郎文培等[9]在研究中也指出壽光檢測地區(qū)設(shè)施土壤總鹽分平均值為 0.232%,其中,總鹽分≥0.3%的比例占32.10%,土壤鹽漬化現(xiàn)象較重。

        設(shè)施耕層土壤較高的鹽分含量,致使蔬菜養(yǎng)分吸收失衡,影響和阻礙了蔬菜作物對養(yǎng)分的吸收轉(zhuǎn)化,蔬菜產(chǎn)生生理障礙,表現(xiàn)為植株矮小,葉色濃綠,生長不良等,并使植株生長性狀低劣,口感和品質(zhì)變差。如蔬菜吃起來不香、瓜果吃起來不甜、口感差,且易腐爛,不宜存放等。

        2 改良措施

        2.1 加強(qiáng)科學(xué)施肥的宣傳力度

        對菜農(nóng)加大科學(xué)施肥的宣傳培訓(xùn)及技術(shù)指導(dǎo)力度,通過政策引導(dǎo)、集中培訓(xùn)、印發(fā)資料、田間指導(dǎo)等多種方式,使菜農(nóng)認(rèn)識到隨著施肥量的增加,單位肥料的增產(chǎn)量會逐漸下降,不僅使種植成本增加,還導(dǎo)致了土壤的污染,影響了蔬菜作物的正常生長發(fā)育,使菜農(nóng)從思想上糾正“施肥越多越增產(chǎn)”的錯(cuò)誤觀念。

        2.2 減量平衡施肥

        為了解決過量施肥的問題,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制訂了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》,化學(xué)肥料減施增效的研究在全國范圍內(nèi)迅速展開,如梁玉芹等[10]、張國顯等[11]都在研究中指出在常規(guī)施肥量的基礎(chǔ)上,化肥減施25%~40%不會影響番茄植株的生長發(fā)育。因此在施肥量較高的設(shè)施蔬菜栽培中應(yīng)逐年減少化學(xué)肥料的施用量,加強(qiáng)科技指導(dǎo),根據(jù)菜田土壤肥力的變化及植株不同階段對養(yǎng)分的需求指導(dǎo)菜農(nóng)進(jìn)行平衡施肥和科學(xué)施肥。如果菜類蔬菜植株進(jìn)入結(jié)果期后在進(jìn)行生殖生長的同時(shí)也進(jìn)行營養(yǎng)生長,且良好的營養(yǎng)生長是保證植株持續(xù)結(jié)果的基礎(chǔ)。但由于菜農(nóng)在植株進(jìn)入結(jié)果期后,往往偏施鉀肥而忽視了氮肥的施用,氮素供應(yīng)不足,影響了果菜類植株的營養(yǎng)生長,使植株的營養(yǎng)生長與生殖生長不能平衡進(jìn)行,最終導(dǎo)致果菜類蔬菜作物果實(shí)品質(zhì)變劣、產(chǎn)量降低。

        另外在化學(xué)肥料減施的基礎(chǔ)上,再配施完全腐熟的有機(jī)肥,搭配中微量元素肥料,確保養(yǎng)分平衡吸收,從而保證作物的產(chǎn)量和品質(zhì)不斷提高。

        2.3 科學(xué)合理恢復(fù)并改良土壤

        2.3.1 充分認(rèn)識有機(jī)肥料和化學(xué)肥料的優(yōu)缺點(diǎn) 充分認(rèn)識有機(jī)肥料和化學(xué)肥料是兩類不同性質(zhì)的肥料,各有其優(yōu)缺點(diǎn),只有二者配合施用,才能取長補(bǔ)短,增進(jìn)肥效。有機(jī)肥屬于全面性肥料,含有蔬菜生長所需的多種營養(yǎng)成分,適量增施有機(jī)肥不僅能滿足蔬菜對各種中微量養(yǎng)分的需求,還能提高植株抗逆性,提高產(chǎn)量和品質(zhì)。并且有機(jī)肥還能改良土壤,促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成,增強(qiáng)土壤保水保肥能力,改善土壤理化性質(zhì)。但施用有機(jī)肥時(shí),應(yīng)注意充分腐熟,以防止造成燒苗和有害微生物的侵染,并注意和化肥配合施用,從而取長補(bǔ)短,增進(jìn)肥效。

        正確施用化肥,如復(fù)混肥料用于基肥,用單質(zhì)肥料作追肥,調(diào)整養(yǎng)分比例,滿足蔬菜不同階段對不同養(yǎng)分的需求,從而節(jié)約養(yǎng)分資源,提高養(yǎng)分的利用率。

        2.3.2 深耕和施用土壤改良劑改良土壤 設(shè)施土壤養(yǎng)分多富集在20 cm以內(nèi)的土壤表層,通過深耕把深層土壤翻上來,淺層土壤覆下去,可以顯著改善土層的養(yǎng)分平衡,并起到疏松土壤,加厚耕層,改善土壤的水、肥、氣、熱狀況的作用。

        針對酸化和鹽漬化比較嚴(yán)重的設(shè)施土壤,可施用土壤調(diào)理劑來改良土壤。如土壤中加入鈣素及秸稈物料[12],可提高土壤中細(xì)菌、放線菌的數(shù)量,降低土壤真菌的數(shù)量,增強(qiáng)對病原菌的拮抗作用,提高土壤速效養(yǎng)分和土壤酶活性。從而改善土壤環(huán)境,促進(jìn)了根系對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)。

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