江苏省设施蔬菜施肥现状及对策研究

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　　摘 要 近年来，设施蔬菜种植面积日益扩大，其经济、社会效益也更为显著，已成为江苏省一大支柱产业。但是设施蔬菜化肥投入量大、有机肥用量不足，不仅产生了资源浪费、成本增加、环境污染问题，还会导致蔬菜种植土壤酸化、次生盐渍化、连作障碍等问题突出。基于此，以2016—2018年江苏省蔬菜习惯施肥区和测土配方施肥区肥料用量为基础，分析了开展设施蔬菜有机肥替代化肥行动的必要性，阐述了“有机肥+配方肥”“菜-沼-畜”“有机肥+水肥一体化”“秸秆生物反应堆”四种有机肥施用技术模式，提出了开展有机肥替代化肥的相关建议。
　　关键词 设施蔬菜;有机肥部分替代化肥;技术模式;江苏省
　　中图分类号：S626 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.09.092
　　江苏省是蔬菜消费大省，也是生产大省。近年来，随着高效农业不断推进，蔬菜种植面积迅速扩大，蔬菜已成为江苏省第一大经济作物。2018年，江苏省蔬菜播种面积142.5万公顷，总产量达5 625.9万吨，以设施蔬菜为主的高效设施农业面积占比达19.6%[1]，蔬菜生产已成为农业增效、农民增收的重要产业。随着设施蔬菜不断发展，设施蔬菜生产用肥量大、施肥结构不合理导致的土壤酸化、次生盐渍化等问题也不断突出。基于此，通过阐述江苏省设施蔬菜施肥存在的问题，分析开展设施蔬菜有机肥部分替代化肥的必要性，提出有机肥替代化肥的技术措施。
　　1 江苏省设施蔬菜施肥现状分析
　　江苏省设施蔬菜周期长、面积大、复种指数高，投入了大量化肥，不仅肥料利用率低下，对土、水、气环境也带来了较大压力。当前，江苏省设施蔬菜施肥主要存在化肥施用量偏高、施肥结构不平衡、有机肥资源利用率低等问题。
　　1.1 过量施用化肥，施肥结构不合理
　　根据2016—2018年江苏省夏熟、秋熟作物测土配方施肥效果统计数据可知，一些农户为提高蔬菜产量，大量施用氮肥和磷肥，三年内每667 m2平均用氮肥22.83 kg，磷肥6.22 kg，分别较测土配方施肥区高出17.32%、13.30%（表1），施肥量显著高于蔬菜的实际吸收量。农户习惯施肥结构N、P2O5、K2O比例为1.00∶0.27∶0.27，较测土配方施肥区1.00∶0.28∶0.36，钾肥用量明显不足。施肥方式多以表施、撒施为主，在大水漫灌等情况下，肥料快速溶解挥发、随地表径流流失及向地下水淋溶的风险较大，对生态环境造成隐患。在施肥策略上，以基肥施用为主，采用“一炮轰”的方式，不按照蔬菜需肥规律分次施用，肥料利用率低[2]。
　　1.2 有机肥资源利用率低，施用量不足
　　有机肥不仅可提供作物生长所需的各类营养物质，还能有效改善土壤结构、增强土壤保水保肥能力。据调查测算，江苏省人粪尿、畜禽粪便、农作物秸秆、绿肥、土杂肥、堆沤肥等各类有机肥料资源约2.2亿，但肥料化利用不足50%。有些农户为追求蔬菜生产高效，大量施用高浓度化肥，而有机肥由于量大不利于运输很少施用。另外，部分农户习惯将未经腐熟的有机肥直接施入菜地，使得有机肥料施入土壤后再腐熟产生高温烧伤根系，甚至导致植株死亡[3]。
　　根据2016—2018年测土配方施肥统计数据可知，蔬菜习惯施肥区有机肥用量虽然呈上升趋势，但与测土配方施肥区相比，每年有机肥的施用量少25%左右。分析2016—2018年江苏省蔬菜化肥、有机肥施用量与产量关系可以看出，无论是习惯施肥区还是测土配方施肥区，化肥用量每年都呈现下降趋势，有机肥用量则逐年递增，产量也呈增加趋势（表2）。由此可见，近年来江苏省化肥减量增效成效显著;减少化肥用量并不会直接导致减产，在同时施用有机肥的基础上，反而能使产量增加。
　　2 开展设施蔬菜有机肥部分替代化肥的必要性
　　长期以来，为促增产、保供给，江苏省农业资源超强利用，化肥投入过量，蔬菜生产尤为明显。同时，当地畜禽养殖废弃物等有机肥资源利用不足或质量不佳，导致农业生产成本增加和环境污染，影响了产品品质和综合效益提升。因此，推進设施蔬菜有机肥替代化肥十分紧迫、十分重要。
　　2.1 促进农业节本增效的迫切需要
　　江苏省蔬菜种植面积位居全国第4位，但与发达地区相比，产量和综合效益还有待提高，其中一个重要原因就是化肥施用量过多，成本过高。在当前农业生产遇到价格“天花板”和成本“地板”双重挤压、国内主要农产品价格普遍高于国际市场价格的情况下，提高蔬菜产业竞争力，必须降低生产成本，而开发利用丰富的有机肥资源，实施有机肥替代化肥，有利于大幅减少化肥投入，实现节本增效。
　　2.2 促进耕地质量提升的迫切需要
　　化肥过量施用，不仅浪费资源，而且会导致耕地质量下降、生态环境恶化。目前，江苏省蔬菜土壤不同程度地存在有机质含量不高、养分非均衡化、土壤酸化（见表3）、次生盐渍化、有益微生物活性低等问题，部分土壤还存在重金属、有机污染物超标等问题。江苏省是农业生产大省，也是畜牧生产大省，年出栏生猪3 000万头左右、家禽8亿羽左右，畜禽粪便产生量约4 500万吨，开发利用江苏省丰富的有机肥资源，实施有机肥替代化肥，能够有效提高蔬菜种植基地土壤有机质、碱解氮、速效磷钾等，调节土壤酸碱度，活化和改良土壤。
　　2.3 促进产品提质增效的迫切需要
　　江苏省蔬菜生产普遍存在施肥不合理、高度集约化、复种指数过高、栽培种类单一及多年连作等问题，导致土壤微生态失调、土传病害严重、出现连作障碍等，进而导致蔬菜产量和品质下降[3]。有研究表明，合理施用化肥、增施有机肥，能有效减轻菜园地土壤连作障碍，蔬菜硝酸盐含量可降低10%～60%，可溶性糖、维生素C、粗蛋白等可提高10%～30%[4-5]。实施有机肥替代化肥，有利于提升蔬菜品质、打造品牌，增加绿色优质产品供给。
　　2.4 促进循环农业发展的迫切需要 　　当前，农业面源污染问题引起了社会广泛关注，如化肥过量施用带来的氮磷流失，造成了水体富营养化;规模养殖产生的畜禽粪便得不到有效处理和利用，对环境造成污染。开展设施蔬菜有机肥替代化肥行动，可以消纳规模养殖产生的畜禽粪便，减少土壤养分流失和水体污染，从而实现“污染源”向“资源”的转化，打通农业废弃物循环利用的“渠道”，促进循环农业发展，进而在促进产业发展的同时，更好地保护农业生态环境。
　　3 有机肥施用技术
　　3.1 有机肥施用量的确定
　　有机肥保肥性能好，养分释放缓慢，能改善土壤结构，可以保证作物长期的养分需求。无机肥具有养分释放迅速的特点，但是需要多次追施，以保证肥料的养分释放高峰与蔬菜的养分吸收高峰相吻合。因此，将有机无机肥料配合施用，既可以协调养分的释放速率，又可以满足作物长期的养分需求。推行有机肥部分替代化肥，要在确定作物施肥总量的基础上，不断优化有机肥与化肥的合理配施比例，主要有同效当量法和养分差减法。
　　3.1.1 同效当量法
　　有机肥和化肥的当季利用率不同，需通过试验先计算出某种有机肥料所含的养分相当于几个单位的化肥所含养分的肥效，这个系数称为“同效当量”。在施用等量磷、钾肥的基础上，设立等量的有机氮和化学氮两个处理，并以不施氮肥为对照，得出产量后，用公式（1）计算同效当量。
　　有研究结果显示，红花草、苕子、猪厩肥的氮素同效当量分别为76%、81.5%和52.5%，而有机无机肥料配合施用氮素同效当量比单施有机肥高[6]。
　　3.1.2 养分差减法
　　在掌握有机肥料和化肥利用率的情况下，按公式（2）计算。
　　对于当地有充裕常规有机肥来源的，蔬菜地可按表4进行有机肥用量推荐。
　　3.2 有机肥施用技术模式
　　3.2.1 “有机肥+配方肥”模式
　　江苏省应推广测土配方施肥，增施有机肥和生物有机肥，优化有机肥与化肥施用结构，减少化肥用量。测土配方施肥是经过测试土壤中现有的养分含量，根据养分的丰缺，确定科学合理的施肥量的施肥方法，既避免了盲目施肥，又减少了不必要的浪费，达到了丰产的目的。
　　3.2.2 “菜-沼-畜”模式
　　根据农牧结合和生态循环的原理，以沼气工程为纽带，以沼气工程产品沼气、沼液和沼渣处理利用为核心，在设施蔬菜集中产区，依托种植大户和专业合作社，将畜禽养殖与蔬菜生产、生态环境改善有机结合，充分发挥现有沼气设施作用，将畜禽粪便经无害化处理后，通过管道或吸喷车将沼渣沼液施于设施蔬菜园地。
　　3.2.3 “有机肥+水肥一体化”模式
　　可在增施有机肥的同时，推广水肥一体化技术，即利用管道灌溉系统，将水分灌溉与肥料施用融为一体，适时、适量地满足蔬菜对水分和养分的需求，实现水肥同步管理和高效利用。水肥一体化技术主要包括滴灌、微喷等技术，可有效提高水肥利用效率。
　　3.2.4 “秸秆生物反应堆”模式
　　在苏北等适宜地区推广“秸秆生物反应堆”模式，以秸秆替代化肥。秸秆在微生物菌种、净化剂等的作用下，可释放二氧化碳、热量、抗病孢子、酶、有机和无机养料，增强光合作用，提高地温，增加土壤有机质含量，抑制土壤次生盐渍化，进而实现蔬菜高产、优质和有机生产。
　　3.3 有机肥施用方式
　　传统的有机肥施用方式以人工撒施为主，但因为施用量较多、劳动强度大，所以施用效率低，成本高。针对有机肥利用中存在的问题，尤其是当前农村劳动力紧缺等问题，应积极探索以政府购买服务等方式，实行有机肥机械化施用。可以就地就近消納有机肥资源为主，采取向有机肥生产企业、规模化养殖场、专业合作组织购买服务等方式，推进有机肥施用，充分发挥蔬菜种植基地（园区）和新型农业经营主体在有机肥替代化肥行动中的规模化、标准化、集约化示范作用。
　　4 江苏省设施蔬菜施肥相关建议
　　针对江苏省设施蔬菜中化肥施用过量、有机肥施用不足等问题，应开展有机肥替代化肥行动，以实现化肥减量增效，同时消纳农业有机废弃物，改善生态环境。对于如何进一步推进该项行动提出以下3点建议。
　　4.1 加大资金投入
　　落实绿色生态导向的农业补贴政策，支持农民和新型经营主体增施有机肥。通过补贴、贷款贴息以及鼓励设立引导性基金等方式，撬动各类资本支持有机肥生产应用。
　　4.2 加快技术集成
　　推进产学研推合作，结合不同区域肥源条件和蔬菜需肥规律，分区域集成一套绿色高效蔬菜有机肥替代化肥技术模式，有效解决有机肥堆沤腐熟和无害化处理、设施蔬菜施肥机具配套等瓶颈问题，加快有机肥关键技术推广应用[7]。
　　4.3 加强宣传
　　广泛利用各类传统与现代媒介，采取多种有效方式，全方位、多角度宣传蔬菜有机肥替代化肥行动在推动化肥减量增效、产品提质增效、农业绿色发展、循环发展等方面的成效，总结推广好做法、好经验、好典型，营造推进种养循环、有机肥替代化肥的良好氛围，充分调动社会各类市场主体参与行动的积极性，增强农民对有机肥替代化肥的认知。
　　参考文献：
　　[1] 陈罡，管安琴，卢昱宇，等.江苏省设施蔬菜病虫害绿色防控技术应用现状及对策[J].江苏农业科学，2019，47
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　　[2] 刘孝慧，殷晓蓉，郭吉山，等.设施蔬菜施肥存在的问题及对策措施[J].中国园艺文摘，2015，31（1）：162-163.
　　[3] 徐彬，徐健，祁建杭，等.江苏省设施蔬菜连作障碍土壤理化及生物特征[J].江苏农业学报，2019，35（5）：
　　1124-1129.
　　[4] 汤宏，张杨珠，曾掌权，等.施用有机肥对蔬菜品质影响的研究进展[J].湖南农业科学，2009（6）：69-72.
　　[5] 王冰清，尹能文，郑棉海，等.化肥减量配施有机肥对蔬菜产量和品质的影响[J].中国农学通报，2012，
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　　[6] 罗统照，李少泉.几种有机肥当季氮素同效当量试验[J].广西农业科学，1996（1）：38-40.
　　[7] 孟远夺，田有国，吴勇，等.化肥减量增效的形势任务与发展建议[J].中国农技推广，2019，35（6）：5-7.
　　（责任编辑：赵中正）
　　收稿日期：2020-02-21
　　基金项目：测土配方施肥项目（2016—2018）;国家级果菜茶有机肥替代化肥项目（2017—2018）;江苏现代农业（蔬菜）产业技术体系废弃资源利用创新团队（JATS[2019]333）。
　　作者简介：仇美华（1985—），女，江苏海门人，博士，高级农艺师，主要从事科学施肥技术试验示范研究。E-mail： meihua1206@163.com。
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