李奕林,施衛明
(中國科學院南京土壤研究所 土壤與農業可持續發展國家重點實驗室,江蘇 南京 210008)
磷擴散到蔬菜根系才能被其吸收,而與大田作物相比,大多數蔬菜根系分布淺、密度低[1];此外,由于磷很容易被土壤中的鐵、鋁和鈣固定,且蔬菜根系吸收磷的速率遠高于根際土壤中磷的擴散速率,在根際內會形成磷耗竭區。因此,蔬菜根系與根際磷供應存在明顯的空間錯位問題。農戶常通過大量施用磷肥將土壤整體磷濃度維持在較高水平來緩解空間錯位的矛盾,從而使蔬菜持續高產,但這種施肥方式造成磷肥當季利用率極低。因此,通過根區施磷增加根系與磷肥接觸面積,能有效解決蔬菜根系與根際磷供應存在的空間錯位問題,是菜地減磷增效的手段之一。
華東地區太湖流域由于其豐富的水熱資源,是我國重要農作物產區之一。蔬菜種植是太湖流域重要的土地利用方式之一,且隨著當地“稻改菜”種植結構調整,以及居民蔬菜需求不斷提高,菜地面積逐年增加[2]。在蔬菜生產成本結構中,人工成本占比較高且保持迅猛增長態勢,由2005 年的43.15%上升至2016 年的55.44%[3]。因此,盡量減少人工投入是蔬菜產業發展及提高菜農收益的思路之一。從施肥角度講,減少施肥次數,可有效降低人工投入成本。目前,一次性施肥技術已在水稻、玉米等作物中取得非常好的效果[4]。與糧食作物相比,蔬菜在整個生育期內對磷的需求要高得多,并且苗期是蔬菜需磷關鍵期。例如在黃瓜苗期和移栽后施用磷肥均可促進黃瓜的生長,但在苗期施用磷肥增產效果更加明顯,在減少磷肥總投入量基礎上依然能夠維持高產[5]。盆栽試驗表明,黃瓜幼苗植株生物量隨土壤有效磷含量增加而顯著增加,在土壤w(有效磷)達到213 mg/kg 后再施用磷肥對幼苗生長已無顯著促進作用;但即使在土壤w(有效磷)高達414 mg/kg情況下,也未出現對植株生長的抑制現象;同時植株體內磷含量隨土壤有效磷含量增加而不斷顯著升高[6],說明蔬菜苗期對高濃度有效磷的耐受性非常強且對磷肥施用具有很強的響應。因此,在蔬菜種植中采用苗期一次性施磷技術,可有效減少勞動力投入,并達到減施增效的目的。
本研究提出磷肥施用優化調整方案,其核心技術在于針對蔬菜根系與根際磷供應存在的空間錯位導致的磷肥在土壤中不斷累積形成的磷肥利用率低、存在高環境風險、勞動投入成本過高等現狀,集成根區施磷、關鍵生育期施磷、一次性施磷技術,以期為太湖流域露天菜地減磷增效技術的推廣應用提供技術支持。
該技術規程規定了露天菜地磷肥減施增效技術的術語、定義、栽培及施肥管理等,適用于太湖流域露天菜地,其他類似地區可參照執行。
下列文件對于該技術規程的應用是必不可少的:DB35/T 1526—2015《主要蔬菜氮磷鉀施肥技術規范》,GB 15618—2018《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準(試行)》,GB 5084—2005《農田灌溉水質標準》,DB13/T 2880—2018《蔬菜栽培基質通用技術要求》,DB33/T 873—2012《蔬菜穴盤育苗技術規程》,NY 525—2012《有機肥料》,GB 20412—2006 《鈣鎂磷肥》,DB44/T 224—2005《無公害葉菜類蔬菜農藥使用技術規程》。
相對于設施菜地的一種蔬菜種植方式,蔬菜直接栽種于裸露的地面上,在生長發育過程中受到自然條件如光照、溫度、降水等的直接影響。
包括太湖湖體,蘇州市、無錫市、常州市和丹陽市的全部行政區域,以及句容市、丹徒區、高淳區、溧水區行政區域內對太湖水質有影響的河流、湖泊、水庫、渠道等水體所在區域。
施肥量是指在蔬菜的整個生育期內投入的所有磷肥的總量,以P2O5計。
指通過調控植物根際的化學、生物學過程,增強植物根系對養分元素的吸收利用。
指蔬菜定植前將所需肥料全部作為基肥一次性施用,后期不再追肥,具有省工、省時的優點。
關鍵生育期指作物對養分比較敏感的時期,此期若缺乏某種養分,作物生長發育將會受到嚴重影響。在關鍵生育期施肥常常能達到增產增效,適當減少肥料投入的目的。
磷肥化學性質與土壤化學性質的匹配直接關系到磷肥的利用效率。石灰性土壤施用酸性磷肥、酸性土壤施用堿性磷肥,可減少土壤對磷肥的固定。
為減少連作障礙以及充分利用土地資源,太湖流域露天蔬菜種植通常采用一年兩季或一年三季輪作的模式。施肥應采用有機肥、無機肥相結合的方式,僅減少化肥磷投入量。針對蔬菜根系與根際磷供應存在的空間錯位以及人工成本過高等問題,集成根區施肥、關鍵生育期施肥以及一次性施肥技術,同時應參照《主要蔬菜氮磷鉀施肥技術規范》(DB35/T 1526—2015)。
菜地位置應選擇水源附近且排水便利,周圍無污染源,地勢平坦,土壤條件符合GB 15618—2018規定,灌溉用水符合GB 5084—2005規定。
應根據當地的氣候條件選擇高產、優質以及商品性好的蔬菜品種,同時也要根據各類蔬菜播種季節的不同,合理安排適宜的蔬菜進行輪作。一般情況下,冬季種植蔬菜品種要求具有較高的耐寒性,而夏季則選擇比較抗熱耐旱以及生育期較短的蔬菜品種。
為了節約蔬菜種子用量,提高商品蔬菜的整齊度,宜采用育苗移栽的方式播種。育苗方式可分為苗床育苗及穴盤育苗。苗床育苗將種子均勻撒播在床面上,覆蓋干細土后輕壓,育苗期間保持苗床見干見濕狀態。穴盤育苗使用正規廠家生產的蔬菜育苗基質,其質量應符合《蔬菜栽培基質通用技術要求》(DB13/T 2880—2018)。蔬菜穴盤育苗技術規程參照DB33/T 873—2012。
前茬蔬菜收獲后應及時淺耕滅茬。結合整地一次性施足有機肥,可選擇商品有機肥,用量6 000 kg/hm2,或每667 m2施入腐熟的符合有機肥標準(NY 525—2012)的農家肥3 000 kg。有機肥施入后深耕20~30 cm,將肥料充分混入土中,耙平地面。
蔬菜定植株距20~40 cm,葉菜類較果菜株距更小,行距20 ~30 cm。定植前在所種植位點放置磷肥,與土混勻后將蔬菜苗帶培養基質移栽定植,注意應將蔬菜根系完全放置于土壤磷肥混合物中,保證根系與肥料充分接觸。磷肥選用適宜酸性土壤的鈣鎂磷肥,在農民常規施磷量基礎上減施20%,即P2O5120 kg/hm2。
施磷肥后待蔬菜緩苗(7 d左右),將氮肥、鉀肥施入兩株苗中間位置,并覆土起壟。氮肥選用尿素,氮施用量為200 kg/hm2;鉀肥選用硫酸鉀,K2O施用量為300 kg/hm2。
定植后苗期的溫度保持15~20 ℃為宜,不超過25 ℃。夏季可通過搭建遮陽網防止高溫灼傷幼苗,還應注意及時排水,避免澇害造成減產。
病蟲害防治遵循預防為主、綜合防治原則,優先選擇農業防治、物理防治、生物防治,以化學防治為輔,農藥使用參照DB44/T 224—2005。