井玉丹,汪 霄,裴 歡,董 玲,李衛(wèi)文,王家嘉 *

(1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所,安徽合肥 230031;2.養(yǎng)分循環(huán)與資源環(huán)境安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽合肥 230031;3.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所,安徽合肥 230031)

菊花是我國傳統(tǒng)名花之一,具有較高的觀賞價(jià)值和藥用價(jià)值[1-2]。安徽地處暖溫帶與亞熱帶過渡地區(qū),氣候溫暖濕潤,四季分明,是菊花道地產(chǎn)區(qū)。四大藥菊以安徽地方冠名(黃山)貢菊、滁菊、亳菊占其三,均為國家地標(biāo)產(chǎn)品,貢菊被譽(yù)為“菊中之冠”,亳菊、滁菊藥用品質(zhì)最佳。目前,全省種植面積約1.33萬hm2,直接產(chǎn)值20億元以上。在菊花栽培過程中,土壤質(zhì)量對菊花的產(chǎn)量和品質(zhì)起著決定性的作用[3],但在實(shí)際生產(chǎn)中,肥料的隨意施用現(xiàn)象十分普遍,這易導(dǎo)致菊花抗性下降,直接影響菊花的產(chǎn)量和品質(zhì),給從事菊花生產(chǎn)的企業(yè)和農(nóng)民帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失。為此,筆者針對菊花主產(chǎn)區(qū)土壤質(zhì)量情況及主要施肥措施開展調(diào)查,了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶種植模式、施肥習(xí)慣、生產(chǎn)效益和主產(chǎn)區(qū)菊花種植基地土壤理化性質(zhì),為下一步進(jìn)行菊花化肥減施增效提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查區(qū)域選擇根據(jù)安徽菊花的種植面積和種植歷史,在4個(gè)主產(chǎn)區(qū),即休寧縣、歙縣、徽州區(qū)、黃山區(qū)開展了實(shí)地調(diào)查。以普通種植農(nóng)戶、種植大戶、合作社、園區(qū)為調(diào)研對象,累計(jì)調(diào)研49個(gè)種植戶,分布8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、10個(gè)行政村和2個(gè)自然莊(表1)。

表1 調(diào)查農(nóng)戶地理行政隸屬分布Table 1 Distribution of geographical and administrative membership of investigated farmers

1.2 調(diào)查內(nèi)容

1.2.1施肥情況調(diào)查。調(diào)查時(shí)間為2020年11月到2021年2月,分批次對菊花栽培現(xiàn)狀、化學(xué)肥料及有機(jī)肥施用情況開展調(diào)研。調(diào)研形式包括問卷調(diào)研、入戶訪談和討論等。調(diào)研內(nèi)容包括菊花品種、栽培模式、施肥種類、有機(jī)肥及化肥的施肥用量、養(yǎng)分含量、施肥方法、施用時(shí)間、成本、產(chǎn)量、效益以及投入產(chǎn)出等情況。

1.2.2土壤質(zhì)量情況監(jiān)測。在調(diào)研的同時(shí),隨機(jī)抽選16個(gè)種植大戶(合作社)基地,每個(gè)合作社基地土壤均采用“S”型取樣法采取耕層土壤(0～20 cm),取10個(gè)點(diǎn)位土壤混合均勻,用四分法取混合土樣,共16個(gè)土壤樣品,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行土壤養(yǎng)分及質(zhì)量分析。

1.3 數(shù)據(jù)分析采用Excel 2010軟件對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。養(yǎng)分推薦量估算公式[4-10]:

養(yǎng)分推薦量=養(yǎng)分吸收量×校正系數(shù)

(1)

養(yǎng)分吸收量=目標(biāo)產(chǎn)量×單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量

(2)

(3)

2 結(jié)果與分析

2.1 安徽菊花主產(chǎn)區(qū)土壤質(zhì)量情況從表2可以看出,參照土壤肥力等級標(biāo)準(zhǔn)[12]進(jìn)行分級劃分,由于連年投入大量有機(jī)肥及化肥,菊花種植基地土壤有機(jī)質(zhì)含量為17.2～30.4 g/kg,平均值為24.9 g/kg,處于中上等水平;全氮含量為1.03～2.02 g/kg,平均值為1.42 g/kg,為中上等水平;有效磷含量為11.37～42.04 mg/kg,平均值為24.00 mg/kg,處于豐富水平;速效鉀含量為108.42～542.10 mg/kg,平均值為256.91 mg/kg,處于極豐富水平。但種植戶這種傳統(tǒng)施肥模式下導(dǎo)致N、P、K養(yǎng)分盈余肥料利用效率不高,黃山菊花種植基地16份土壤樣品中有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀的平均值超過一般山地紅黃壤水平。另外長期的化肥施用會降低土壤pH,導(dǎo)致土壤酸化現(xiàn)象加劇,調(diào)查區(qū)域有近1/3土壤pH在5.00以下,部分點(diǎn)位低至4.00以下。這些都與農(nóng)戶長期的施肥習(xí)慣有直接的關(guān)系。

表2 菊花主產(chǎn)區(qū)供試土壤養(yǎng)分含量Table 2 Nutrient content of soil tested in the main chrysanthemum producing areas

2.2 調(diào)查區(qū)域菊花N、P2O5和K2O養(yǎng)分投入量由表3～5可知,調(diào)查區(qū)域不同菊花品種施肥量差異較大。其中徽州皇菊、七月菊、金絲菊、貢菊施肥量均差異較大。施肥差異最小的是小黃菊。調(diào)查區(qū)域的菊花品種投入肥料折合氮、磷、鉀純養(yǎng)分量分別為160.50～1 461.00、118.50～1 332.00、112.50～1 392.00 kg/hm2。其中,氮素養(yǎng)分金絲菊施入量差異最大,這與氮素主要來源于化肥投入直接相關(guān)。氮素養(yǎng)分差異最小的是小黃菊,主要原因是相對氮肥投入較為一致。平均氮素施入量最大的是徽州皇菊,達(dá)695.10 kg/hm2,同樣是因?yàn)榈刂饕獊碓从诨适┯?。徽州皇菊、七月菊、金絲菊、大皇菊和貢菊的磷素及鉀素養(yǎng)分施入量差異都較大,這與其投入大量不同類型有機(jī)肥帶來了不同量的磷鉀素供應(yīng)有關(guān)。磷鉀素養(yǎng)分差異較小的是金絲皇菊和小黃菊,主要原因是其純化肥施用比例接近50%,而化肥的類型也大多局限于通用復(fù)合肥。

山菊花主產(chǎn)區(qū)(休寧、歙縣、徽州區(qū)、黃山區(qū))所有菊花品種N、P2O5和K2O施用量都大幅度高于推薦量,同一品種施肥量差異也較大,沒有統(tǒng)一施肥標(biāo)準(zhǔn)。其中,徽州皇菊養(yǎng)分施用量超出推薦量倍數(shù)最多,N、P2O5和K2O施用量分別為推薦量的11.07、34.16和4.83倍;小黃菊養(yǎng)分施用量在所有菊花品種中超出推薦量倍數(shù)最小,N、P2O5和K2O施用量分別為推薦量的4.47、14.43和1.88倍。施肥量過大,不僅使得資源無法效益最大化,更會引起土壤板結(jié)、面源污染,產(chǎn)量下降等諸多問題。

2.3 調(diào)查區(qū)域菊花養(yǎng)分投入來源調(diào)查區(qū)域的縣區(qū)施肥習(xí)慣不一致,所有調(diào)查的農(nóng)戶基肥均施入不同量的有機(jī)肥,有機(jī)肥的種類主要有農(nóng)家肥(雞糞、鴨糞、餅肥)、商品有機(jī)肥、還田秸稈等,化肥均為通用型復(fù)合肥(15-15-15/17-17-17/18-18-18)。不同農(nóng)戶間有機(jī)肥用量差異較大,徽州區(qū)呈坎鎮(zhèn)靈山村有農(nóng)戶施用有機(jī)肥占比0%,而徽州區(qū)潛口鎮(zhèn)唐模村有農(nóng)戶施用有機(jī)肥占比100%。不同菊花品種不同栽培制度下,有機(jī)肥和化肥中的N、P2O5、K2O養(yǎng)分用量占比見表6,其中大皇菊有機(jī)肥氮用量占比最高(30.75%),但仍低于適宜比例(40%～50%[4]),最低的是七月菊(8.97%),差異較大,其他品種占比也相對較低。有機(jī)肥P2O5養(yǎng)分用量占比最高的是大皇菊(32.89%),最低的是七月菊(6.18%)。K2O養(yǎng)分用量中,占比最高的是大皇菊(29.19%),占比最低的是七月菊(6.95%)。不同菊花品種有機(jī)肥用量均占比較低,大多數(shù)農(nóng)戶施用化肥比例相對較高。

表3 菊花主產(chǎn)區(qū)氮(N)養(yǎng)分用量統(tǒng)計(jì)及超量情況估算Table 3 Statistics of nitrogen nutrient usage and estimation of excess in the main chrysanthemum production areas

表4 菊花主產(chǎn)區(qū)磷(P2O5)養(yǎng)分用量統(tǒng)計(jì)及超量情況估算Table 4 Statistics of phosphorus (P2O5) nutrient usage and estimation of excess in the main chrysanthemum production areas

調(diào)查區(qū)域大部分農(nóng)戶追肥施用通用復(fù)合肥及尿素,部分施用葉面肥(氨基酸、硼肥、磷酸二氫鉀等)?；士偸┤肓吭?～4 500 kg/hm2,有機(jī)肥總施入量在375～12 500 kg/hm2,用量變化幅度較大。肥料投入成本情況為化肥總施用成本為0～8 100元/hm2,占總生產(chǎn)成本的0～9%,總體而言,化肥施用投入量大,可以帶來更高的收益。由此可見,黃山各主產(chǎn)區(qū)菊花種植采用傳統(tǒng)施肥模式,化學(xué)肥料種類單一,基肥有機(jī)肥用量隨意性較大,肥料投入占總投入比例不大,這也是該區(qū)域施肥模式難以調(diào)整的部分原因。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論黃山菊花各主產(chǎn)區(qū)土壤肥力處于中等水平,土壤酸化嚴(yán)重,有近1/3土壤pH在5以下,部分點(diǎn)位低至4以下。調(diào)查區(qū)域不同菊花品種施肥量差異較大,所有菊花品種N、P2O5和K2O施用量都大幅度高于推薦量,同一品種施肥量差異也過大,沒有統(tǒng)一施肥標(biāo)準(zhǔn)。另外,施肥結(jié)構(gòu)不合理,過量施用化肥與片面施用肥效較低的農(nóng)家肥并存。農(nóng)家肥的來源不一,質(zhì)量不穩(wěn)定,肥料利用效率低并存在農(nóng)業(yè)污染風(fēng)險(xiǎn)。

表6 菊花主產(chǎn)區(qū)有機(jī)肥與化肥養(yǎng)分用量比例Table 6 Proportion of organic fertilizer and chemical fertilizer nutrient consumption in the main chrysanthemum production areas 單位:%

3.2 討論氮、磷、鉀是植株需求最多的三大營養(yǎng)元素,也是植株體內(nèi)多種物質(zhì)的重要組成成分。氮、磷、鉀肥的適宜用量及合理的配比,對菊花的生長發(fā)育起重要作用[11]。根據(jù)作物生育期需肥規(guī)律進(jìn)行施肥配方調(diào)整可以提高肥料利用效率,降低化肥投入,減輕連作障礙發(fā)生概率及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[12]?；趯S山菊花各主產(chǎn)區(qū)化肥投入情況及土壤養(yǎng)分檢測結(jié)果,可以看出該區(qū)域種植時(shí)間較長,長期的大量施肥,土壤總養(yǎng)分及有效態(tài)養(yǎng)分含量均處于中等水平及以上,但農(nóng)戶長期過量施用化肥,使得土壤酸化嚴(yán)重。土壤酸化是土壤退化的一種具體表現(xiàn)形式,長期的土壤酸化,會使得土壤有毒離子活度增加,土壤肥力降低,從而對菊花產(chǎn)量及品質(zhì)造成很大的影響[13]。

調(diào)查表明,大部分農(nóng)戶注重基肥的施用,往往忽視了追肥的施用,這會對菊花后期的生長帶來很大的影響,同時(shí)也會降低肥料利用率[14]。調(diào)查區(qū)域存在施肥結(jié)構(gòu)不合理,各營養(yǎng)元素的不平衡和部分元素的過量可能抑制了菊花生長過程中的養(yǎng)分吸收,導(dǎo)致連年培肥但產(chǎn)量并沒有提升,肥料利用效率不高。由于菊花生產(chǎn)過程中最大的投入為苗木、勞動(dòng)力等,高效施肥技術(shù)及新型復(fù)合肥配方并沒有得到重視,存在連作障礙逐年加劇、化肥流失等生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

因此,研究科學(xué)生產(chǎn)的菊花配方專用型復(fù)合肥,研發(fā)菊花生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高效技術(shù)模式,是一項(xiàng)提高肥料利用率、提高菊花產(chǎn)量及品質(zhì)、農(nóng)民增產(chǎn)增收、降低土壤污染風(fēng)險(xiǎn)的重要途徑。