進入秋冬季節,氣溫降低,降水量偏少,蔬菜種植種類與春夏季節有明顯差異,主要以葉菜類(菜心、生菜、油麥菜、芥菜、甘藍、大白菜)、根莖類(蘿蔔、胡蘿蔔)和茄果類(辣椒、番茄、茄子)為主。由於氣候和種植蔬菜種類的不同造成秋季蔬菜施肥管理具有較明顯的差異,施肥遵循原則為:因土因作物施肥、有機無機配施、基肥與追肥相結合、根部施肥與根外施肥相結合、水肥協同施用。在化肥大量元素配方方面葉菜以高氮配方為主、根莖類須注重磷鉀肥料的施用、茄果類以高氮高鉀型肥料配方為宜。
土壤的綜合肥力水平及施肥技術是決定蔬菜產量和品質的關鍵。菜地土壤肥力可根據表1和表2進行分級評估,一般肥沃的蔬菜地土壤要求中性或微酸性土壤,土壤酸鹼度(pH)小於5或大於8時,不適宜蔬菜生長,這時蔬菜會顯示生長緩慢或者是各種缺素症狀。菜地土層和耕層深厚,能給蔬菜根系生長提供充足的空間,優良菜地要求土層1m以上和耕層25cm以上。蔬菜一般適宜在壤土中生長,要求土壤總空隙度在55%以上,雖然粘質土肥力水平較高,但蔬菜苗期養分釋放慢,且排水透氣差;砂土雖排水良好,但土壤溼度變化大,保肥性能差;蔬菜生長要求適宜的土壤「三相比」為固相:液相:氣相=4:3:3。經過筆者團隊多年研究與調研表明廣東蔬菜地由於複種指數高,化肥長期超量低效施用,存在氮、磷投入高,鉀肥和中微量元素以及有機肥長期受到忽視或投入不足,導致土壤酸化、次生鹽漬化嚴重、養分不平衡、有機質缺乏等多種肥力限制因素。我省菜地礦質養分的缺乏程度從高到低的排序為:鎂、硼>鉬>錳、硫>鈣>鉀>氮>磷>鋅,中微量元素缺乏嚴重,矯正土壤養分平衡是蔬菜施肥需要重點關注的問題,如何根據土壤肥力情況制訂精準的施肥措施對於蔬菜高產優質生產具有重要意義。
精準施肥是指根據一定面積上土壤的肥力變異情況以及作物的營養需求特點而採取的因土因作物針對性變量施肥技術。我省地塊破碎程度高,蔬菜種類多樣,根據土壤肥力情況和蔬菜種類制訂蔬菜全生育期施肥方案。其技術要點主要包括(1)土壤肥力評估:調研分析土壤肥力指標,摸清土壤pH、有機質、大中微量元素含量情況。在土壤肥力指標的獲取方面可以通過傳統的實驗室分析檢測方法;也可以採用可攜式土壤養分速測儀或傳感器進行檢測;對於大尺度的耕地土壤養分可以採用GIS技術進行快速獲取耕地肥力指標。(2)基肥施用方案:主要以有機肥、土壤改良劑和配方複合肥達到改良土壤物理化學性狀,平衡土壤肥力,為蔬菜前期生長發育提供良好的環境,保證養分平衡供應。(3)追肥施用方案:以水溶性配方肥料、有機營養液肥等功能肥料通過灌溉施肥措施,以「少吃多餐」的方式適時定量施肥於蔬菜根圍進行精準追肥;結合葉面噴霧方式在蔬菜生育關鍵期追施微量元素肥料,矯正營養缺素。
廣東省農業科學院農業資源與環境研究所圍繞蔬菜地土壤改良和高效施肥開發了系列有機肥、土壤改良劑、高濃度液體肥和有機營養液肥以及專用葉面肥系列產品,在蔬菜精準施肥方面形成了成熟可推廣的技術模式。下面分別以秋冬季主要栽培的葉菜(包心芥菜)和茄果類(辣椒)的精準施肥案例進行闡述。
(一)包心芥菜精準施肥技術(佛山三水大塘)
1、土壤肥力分析:在種植前進行菜地土壤肥力調研分析,根據分析結果表明芥菜地土壤偏酸,pH為4.85,有機質含量低於1.5%,土壤偏砂性,速效氮中等水平,有效磷含量豐富,速效鉀含量中低水平,存在鈣鎂元素缺乏,微量元素硼缺乏的情況。
2、基肥方案:基肥施用針對土壤肥力情況需改良土壤pH、增施有機肥、補充鈣鎂元素和蔬菜生長前期大量元素。畝施用商品有機肥料500kg/畝,矽鈣鉀鎂土壤調理劑(含K2O≥4.5%,SiO2≥27%,CaO≥25%,MgO≥4.0%,pH:9.0~11.0)50kg/畝,胺基酸增值複合肥(22-8-10)20kg/畝。拖拉機耙田後將有機肥、矽鈣鉀鎂肥和複合肥在田面均勻撒施,淺耕將基肥施入10cm深土層,起畦面後鋪設微噴管道將土壤澆水至10~15cm土層溼潤後第二天可移栽芥菜幼苗。
3、追肥方案:前期以高氮配方、中後期以高氮高鉀配方以利於芥菜的包心,同時在苗期配合葉面噴施補充硼元素,以避免芥菜「幹燒心」現象發生。具體做法為菜苗移栽緩苗成活後畝施10升高濃度液體肥料(25-10-15),稀釋500倍後採用微噴灌管道水肥同步施用;以後每周每畝施5升高濃度液體肥料(25-10-15),共2次,每次結合葉面噴施含硼砂0.2~0.3%的胺基酸微量元素營養液肥。在芥菜生長後期,生長速度明顯加快,且芥菜進入包心期,對水肥需求量較大,對鉀元素的需求量增加,每周施用10升高濃度液體肥料(20-10-20),施肥2次。在採收前1周停止追肥,控制灌水量,使土壤見幹見溼以提高芥菜的品質和儲運性能。
通過測土配方、土壤改良、有機無機配施、增值複合肥料和灌溉施肥以及根外追肥技術集成芥菜生育期精準施肥技術,生育期畝施用無機態N、P2O5、K2O分別為13.4kg、5.6kg和11.25kg,產量為5340kg/畝,較傳統的芥菜施肥化肥減量25.5%,產量增產8%,同時通過灌溉施肥減低了人工成本,提高了水肥效率,採用土壤改良劑與有機肥緩解了土壤酸化和有機質下降的趨勢,經濟效益和生態效益明顯。
(二)秋季辣椒精準施肥技術(惠州惠陽平潭)
1、土壤肥力分析:秋季在廣東種植辣椒應選擇排灌良好、土層深厚以及兩年內未種植茄科作物的菜地或種植早稻的稻田。在種植前調研分析土壤肥力情況表明土壤pH為5.8,屬微酸性土壤,土壤質地為壤土,有機質含量為2.3%,速效氮、有效磷和速效鉀均處於中等水平,而鈣鎂和硼鋅元素缺乏。為提高土壤養分有效性和維持土壤肥力的持續性,需要微調土壤酸度,結合有機肥培肥土壤,補充鈣鎂和硼鋅元素。
2、基肥方案:畝施用商品有機肥料800kg/畝,鈣鎂磷肥40kg/畝,胺基酸增值複合肥(22-8-20)30kg/畝。在整地起畦面後在畦面中間開溝20-25cm深,將有機肥、鈣鎂磷肥條施於溝內蓋薄土層後再撒施複合肥,覆土後鋪設滴灌管道,並覆蓋薄膜,通過滴灌管道灌溉土壤至土層20cm深度溼潤為宜,第二天移栽幼苗。
3、追肥方案:採用滴灌管道進行灌溉施肥操作,在緩苗開葉時至初花期畝施用用8升高濃度液體複合肥(25-10-15),隔7-10天施用1次,共2次,且每次結合葉面噴施含硼砂、硫酸鋅0.2~0.3%的胺基酸葉面肥,避免花果期辣椒「花而不實」和缺鋅發生小葉或小果病。在門椒初果期和對椒初果期根部追肥調整為高氮高鉀肥料配方,提高鉀肥用量比例,每次畝用10升高濃度液體複合肥(20-10-20),10天滴灌追施1次,並繼續噴施葉面肥補充微量元素;此後每採收1批果實追施5升高濃度液體複合肥(20-10-20)。
採用上述辣椒施肥技術,生育期畝施用化肥較傳統施肥措施減量20%,產量增產12%以上,在明顯提高水肥效率的同時降低了表層土壤溼度,降低了辣椒病蟲害的危害程度,綜合種植效益顯著提升。
我省蔬菜種植上精準施肥仍然面臨諸多問題。(1)通過傳統的測土技術檢測結果精準可靠,但耗時耗力、時效性差、成本高;而通過土壤傳感器依託物聯網技術進行適時監測,當前的傳感器在土壤水分、pH、溫度等環境指標上較為成熟,在土壤有機質、礦質養分指標的檢測方面仍難以獲得實質性突破,且存在設備昂貴、易損耗的問題;另外,採用GIS技術對土壤肥力指標進行分析,需要建立資料庫和肥力指標反演模型,其適宜於大尺度區域土壤快速檢測,但檢測的精準度相對傳統方法來說較低,而且南方菜地的碎片化程度高導致應用該技術成本高昂也是限制該技術應用的客觀因素。(2)農業操作人員技術水平有待提升,在土壤肥力評估、制訂施肥方案、現代信息技術和設備的掌握專業化水平不夠。(3)精準施肥配套的農資與設備有待突破,如目前市場適宜灌溉施肥的功能水溶性肥料產品質量參差不齊,價格高;適宜南方小規模菜地的農機、灌溉施肥配套設備也有待突破。
蔬菜精準施肥的核心思想是根據土壤肥力實際情況以及具體蔬菜種類的營養需求規律提供科學精準的施肥管理方案,通過智能高效的施肥設備進行實施。其目的是採取技術上科學,經濟上有效的施肥措施,改變傳統農業大面積經驗施肥的做法,實現按需施肥,達到提高肥料資源利用效率、農業經營效益和保護農業生態環境的目的。隨著全社會科學技術水平的提高精準施肥技術目前所面臨的問題將得到有效突破,精準施肥將會朝著信息化、自動化和智能化方向發展,在現代農業發展中具備良好前景。