柴同海，張薇，師學(xué)靜，李偉欣，王淑平

（根力多生物科技股份有限公司，河北 威縣 054700）

蔬菜地生態(tài)系統(tǒng)不同于一般的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，是受人類活動劇烈影響的人工生態(tài)系統(tǒng)，表現(xiàn)為種植指數(shù)高，品種繁多，肥料施用量大，生長周期短，灌溉量大，經(jīng)濟產(chǎn)出高[1]。在實際生產(chǎn)中，菜農(nóng)為了追求高產(chǎn)出、高收益，往往盲目加大施肥量，其中施氮量通常高出常規(guī)大田作物幾倍甚至10倍以上，在一些地區(qū)甚至高達1 000 kg/hm2[2]，嚴重超出蔬菜對肥料的實際需求，導(dǎo)致蔬菜種植區(qū)土壤氮磷含量較高，地下水硝酸鹽污染嚴重，地表水富營養(yǎng)化問題加劇[3]。農(nóng)業(yè)面源污染給中國農(nóng)業(yè)種植帶來了許多不利影響[4]，其中蔬菜種植業(yè)面源污染問題日漸突出。為了有效解決這一難題，以施用根力多生物蛋白控釋肥（生物、有機、無機三元復(fù)配新型生物肥料）、早熟品種晚播、小畦種植、中量水灌溉大白菜病蟲草害綠色防控等技術(shù)為主，在河北省威縣晟熙農(nóng)業(yè)園區(qū)進行了大白菜面源污染綜合防治示范試驗，旨為河北省露地大白菜生產(chǎn)中面源污染綜合防治技術(shù)規(guī)范的制定提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

大白菜面源污染綜合防治示范區(qū)設(shè)在河北省威縣國家級農(nóng)業(yè)科技園區(qū)——晟熙農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)。土壤類型為壤土，耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機質(zhì)9.65 g/kg、堿解氮 30.00 mg/kg、速效磷 36.90 mg/kg、速效鉀161.95 mg/kg，pH值8.61。前茬作物為油葵。

1.2 試驗材料

1.2.1 供試肥料 供試肥料有根力多生物蛋白控釋肥（硫基，生物、有機、無機三元復(fù)配新型生物肥料）、威遠配方肥（硫基）、純發(fā)酵生物有機肥和咖多寶生物蛋白聚能肥（硫基） （表1），均由根力多生物科技股份有限公司生產(chǎn)。

1.2.2 供試作物 示范區(qū)大白菜品種為新鄉(xiāng)小包23號；對照區(qū)大白菜品種為豐抗78。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 采用對比試驗設(shè)計，設(shè)對照區(qū)和示范區(qū)2個處理。

表1 供試肥料Table 1 The fertilizers tested

對照區(qū)采用常規(guī)管理方式，面積0.49 hm2。具體措施如下：大白菜于8月8日播種，株距55 cm、行距60 cm，大水漫灌，全生育期灌水量為3 750 m3/hm2；播種前3～4 d底施農(nóng)家肥7 500 kg/hm2和威遠配方肥750 kg/hm2，蓮座末期、包心中期分別追施咖多寶生物蛋白聚能肥450和300 kg/hm2；分別于9月27日、10月7日用68%精甲霜·錳鋅水分散粒劑800倍液防治大白菜霜霉病。

示范區(qū)采用面源污染綜合防治技術(shù)，面積0.14hm2。具體措施如下：大白菜于8月16日播種，8月23日下午進行一次補種，株距和行距均為53 cm，并做成長10 m、寬5 m的小畦，采用畦灌，全生育期灌水量為2 250 m3/hm2；播種前3～4 d底施純發(fā)酵生物有機肥2 400 kg/hm2和根力多生物蛋白控釋肥（1） 600 kg/hm2，蓮座末期、包心中期分別追施根力多生物蛋白控釋肥（2） 360和240 kg/hm2；10月7日用68%精甲霜·錳鋅水分散粒劑800倍液防治大白菜霜霉病。與對照區(qū)相比，N、P2O5、K2O施用量分別減少了55.5、45.0和48.0 kg/hm2，灌水量節(jié)省了1 500 m3/hm2，農(nóng)藥施用量減少了562.50 g/hm2。

1.3.2 調(diào)查項目與方法

1.3.2.1 土壤理化性狀。收獲后，各處理均采用對角線取樣法隨機選取5個樣點，采集20 cm耕層土壤，混勻后采用四分法選取1 kg土壤樣品裝入袋中，檢測土壤的理化性狀。采用堿解擴散法測定土壤堿解氮含量；采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定土壤速效磷含量；采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定土壤速效鉀含量；采用電位法測定土壤pH值；采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定土壤有機質(zhì)含量。

1.3.2.2 白菜農(nóng)藝性狀。收獲時，各處理均采用對角線取樣法隨機選擇有代表性的樣點3個，每個樣點用鐵鍬連續(xù)刨出具有完整根系的大白菜10株，貼好標簽后帶回實驗室。測量大白菜的株高（包球頂端到根莖連接處的長度）和葉球周長（大白菜葉球最大處的長度）。稱量大白菜的整株鮮重及根重；除去毛菜葉球上未包住的外葉后，稱量凈菜重。計算毛菜重（整株鮮重－根重）、凈菜率（凈菜重/整株鮮重）、理論產(chǎn)量（毛菜產(chǎn)量，株數(shù)/hm2×毛菜重/株） 和凈菜產(chǎn)量（株數(shù)/hm2×凈菜重/株）。

2 結(jié)果與分析

2.1 面源污染綜合防治技術(shù)對土壤理化性狀的影響

與對照區(qū)相比，示范區(qū)土壤殘留的堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別降低了10.00、26.70和57.00 mg/kg，降幅分別為16.95%、25.43%和21.27%；土壤pH值降低了0.19（表2）。表明采用面源污染綜合防治技術(shù)可以使施肥過多造成的面源污染程度有所下降，且在一定程度上能夠緩解土壤的堿化狀況。

表2 大白菜收獲后試驗地土壤的理化性質(zhì)Table 2 Soil physical and chemical properties of Chinese cabbage after harvest

2.2 面源污染綜合防治技術(shù)對大白菜生物性狀的影響

與對照區(qū)相比，示范區(qū)的大白菜株高無顯著差異；葉球周長減少了3.04 cm，差異達顯著水平；整株鮮重增加了0.27 kg，差異達顯著水平（表3）。表明采用面源污染綜合防治技術(shù)可以促進大白菜包心更加緊實。

表3 大白菜的主要生物學(xué)性狀Table 3 Main biological characteristics of Chinese cabbage

2.3 面源污染綜合防治技術(shù)對大白菜產(chǎn)量的影響

與對照區(qū)相比，示范區(qū)的大白菜毛菜產(chǎn)量為161 957.25 kg/hm2，增產(chǎn)率6.31%，差異達顯著水平；凈菜產(chǎn)量為116 395.65 kg/hm2，增產(chǎn)率9.00%，差異達顯著水平；凈菜率達71.87%，提高了1.78個百分點（表4）。表明采用面源污染綜合防治技術(shù)可以顯著提高大白菜產(chǎn)量和凈菜率。

表4 大白菜的產(chǎn)量和凈菜率Table 4 The yield and net rate of Chinese cabbage

3 結(jié)論與討論

防治農(nóng)業(yè)面源污染要從多方面入手，如科學(xué)施肥，合理使用農(nóng)藥，積極發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，加強防治推廣宣傳的資金投入，制定相關(guān)法律法規(guī)[6～8]等。施用有機肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤活性，提高土壤的保水保肥能力[9～11]。劉成帥等[12]研究表明，施用生物有機肥可以提高白菜產(chǎn)量，改善品質(zhì)，增加經(jīng)濟效益。周新偉等[13]研究表明，使用再生水灌溉替代氮肥施用，可以節(jié)約成本，實現(xiàn)氮素的循環(huán)利用，減少面源污染。通過采取多種措施，加大對農(nóng)業(yè)面源污染的治理力度[14]，并建立起長效預(yù)防機制，能夠促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[15]。

本研究中綜合利用多項技術(shù)降低大白菜面源污染，其中，施用生物、有機、無機三元復(fù)配新型生物肥料，使得N、P2O5、K2O施用量分別減少了55.5、45.0和48.0 kg/hm2，土壤中殘留的堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別降低了10.00、26.70和57.00 mg/kg，pH值降低了0.19，實現(xiàn)了化肥減量，降低了土壤養(yǎng)分殘留，有效緩解了土壤堿化程度；采用小畦種植，將大水漫灌改為中量水分畦灌，使得全生育期灌水量節(jié)約了1500m3/hm2，在降低灌溉成本的同時，也降低了化肥淋溶的風(fēng)險；采用早熟品種適時晚播，避開主要病蟲害發(fā)生期，有效減少農(nóng)藥用量562.50 g/hm2。在面源污染得到治理的前提下，示范區(qū)大白菜產(chǎn)量顯著提高，其中毛菜增產(chǎn)6.31%，凈菜增產(chǎn)9.00%。該項技術(shù)可為河北省露地大白菜面源污染綜合治理提供參考。

4 建議

實施農(nóng)業(yè)面源污染全過程控制應(yīng)突出預(yù)防為主、綜合治理、分類指導(dǎo)、區(qū)別對待的工作方針，通過整體控制多源污染的循環(huán)鏈，打斷農(nóng)業(yè)污染循環(huán)往復(fù)的各環(huán)節(jié)。農(nóng)業(yè)面源污染控制的措施主要包括污染源頭控制和遷移途徑攔截，主要包括水肥控制技術(shù)、生態(tài)攔截技術(shù)、應(yīng)用化學(xué)添加劑技術(shù)、種植制度優(yōu)化技術(shù)等。根據(jù)農(nóng)業(yè)污染類型的不同，篩選出有針對性的關(guān)鍵防治技術(shù)，分類指導(dǎo)、綜合防治，逐步減少污染來源，以保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

4.1 推廣應(yīng)用有機肥料和作物專用肥

施用有機肥可以改良土壤，培肥地力，增強土壤有益微生物的活性，為大白菜生長創(chuàng)造優(yōu)良的土壤環(huán)境。有機肥料與無機肥料合理配施，有利于大白菜的優(yōu)質(zhì)和豐產(chǎn)。

作物專用肥是針對不同作物需肥規(guī)律、土壤養(yǎng)分含量及供肥性能，制定專用配方生產(chǎn)而成的肥料。推廣應(yīng)用作物專用肥可以有效調(diào)節(jié)作物需肥與土壤供肥之間的不平衡，有針對性地補充作物所需的養(yǎng)分，從而提高肥料利用率，減少養(yǎng)分的淋溶與揮發(fā)損失。

4.2 水肥綜合管理技術(shù)

北方露地蔬菜生長期內(nèi)適當減少灌溉水用量，可以有效降低水分的滲漏量，還可以明顯降低硝態(tài)氮的淋洗量[5]。有條件的地區(qū)，可結(jié)合滴灌、噴灌、滲灌等灌溉技術(shù)實行水肥一體化管理，以減少灌溉用水量和肥料用量，降低氮磷損失，提高肥料利用率。

4.3 提高蔬菜廢棄物利用率

加強蔬菜廢棄物的無害化處理，生產(chǎn)生物有機肥，確保其高效循環(huán)利用，實現(xiàn)污染物的減量排放。從根本上解決蔬菜廢棄物利用率低對環(huán)境造成的面源污染，提高農(nóng)業(yè)面源污染的治理效果。