李茹 胡凡 李水利
摘要 為了解陜西省設施蔬菜施肥現狀及農戶養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)設施蔬菜施肥調查數據。結果表明,設施蔬菜總氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)養分投入量分別為829、554、619 kg/hm2。根據合理施肥指標,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。陜西省設施蔬菜施肥存在的主要問題為養分投入比例失調、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施蔬菜施肥的重點。
關鍵詞 設施蔬菜;施肥;現狀;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,總產量76 005.5萬t[1]。其中,陜西省蔬菜種植面積50.3萬hm2,產量1 724.7萬t[2],而設施蔬菜種植面積占比和產量占比分別為38%和51%[3]。多數品種蔬菜生長周期短、產量高、需肥量大,因而合理施肥是提高蔬菜產量和品質的重要措施[4]。
徐福利等[5]對陜北設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]對西安市郊區設施西紅柿施肥情況進行了報道,郭全忠[7]對安康市設施蔬菜施肥情況進行了簡單分析。本文利用陜西省2013—2014年設施蔬菜施肥調查數據,分析了陜西省設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 數據來源
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、關中灌區和陜南秦巴山區4個農業生態區。為了解陜西省設施蔬菜種植的整體情況,分別在這4個農業生態區中選擇6個代表性縣(區),得到有效調查樣本數為125個(表1),調查其2013—2014年的設施蔬菜種植情況,具體調查項目包括蔬菜品種、產量、肥料品種、施肥量、施肥時期等。
1.2 數據處理
1.2.1 肥料養分含量?;署B分含量按肥料包裝袋上標注的含量計算,有機肥養分含量按《中國有機肥料養分志》[8]中的標準值計算。
1.2.2 養分吸收量。西紅柿、黃瓜、辣椒的養分吸收量見表2。
1.2.3 養分平衡。計算公式如下:
養分平衡=投入-產出-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 結果與分析
2.1 設施蔬菜種植種類
調查區農戶種植的設施蔬菜共有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戶比例分別達到35.7%、17.8%和15.5%,是陜西省設施蔬菜的主栽品種。
2.2 設施蔬菜肥料投入狀況
陜西省設施蔬菜氮(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,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,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,其中,100~200 kg/hm2所占比例最高,為27.2%。農戶有機肥施用量主要分布在0~50 t/hm2內,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范圍內所占比例最高。
2.3 主栽設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。本研究通過調查分析陜西省主栽設施蔬菜產量與養分投入量,并結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施蔬菜合理施肥指標(表4)。
2.4.2 主栽設施蔬菜施肥狀況評價。根據表4的合理施肥指標,對陜西省主栽設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、鉀投入過量現象嚴重。整體上,3種主栽設施蔬菜養分投入合理比例較少,過量現象嚴重。
2.5 主栽設施蔬菜土壤養分平衡狀況
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 結論與討論
設施蔬菜施肥中存在養分投入比例失調、過量施肥、施用有機肥農戶比例偏低等問題,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,養分結構不合理,磷肥投入過多,鉀肥投入過少。
陜西省設施蔬菜總氮、磷、鉀養分投入量分別為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分含量比例失衡,破壞了土壤生態平衡,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[17]。今后陜西省設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]。
西安市郊區日光溫室土壤0~100 cm土層硝態氮含量較露地增加127%~433%[6]。水分充足條件下,土壤中硝態氮淋失至下層[23],造成地下水硝酸鹽污染。安塞縣延河灣鎮日光溫室地下水硝態氮含量達142 mg/L,是農田地下水的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元素的同時,還能改善土壤結構,增加土壤保水、保肥能力,減少硝態氮對蔬菜的污染[7,25]。因此,大力宣傳并推廣有機肥的施用是今后蔬菜生產管理中的重點。
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