济宁地区覆膜大蒜化肥减施增效技术措施研究
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摘要 济宁地区大蒜生产中长期过量施用化肥，土壤理化性状恶化，土传病害严重，化肥减量增效势在必行。本文分析了覆膜大蒜的需肥规律和施肥中存在的问题，提出了大蒜化肥减施增效技术措施，包括总量控制、根据大蒜养分需求特性的配方施肥、水肥一体化、集成应用高效新型肥料、土壤改良及有机替代技术，辅以种植制度优化技术，形成了大蒜化肥减施增效的初步技术模式，进行示范、推广和应用，从整体上降低化肥用量。
关键词 覆膜大蒜;化肥减施增效;技术措施;山东济宁
中图分类号 S633.4 文獻标识码 A 文章编号 1007-5739（2019）06-0061-03
Abstract Long-term surfeit use of fertilizer will make the physical and chemical properties of soil worsen，the soil borne disease becomes more serious for garlic production in jining region.Fertilizer reduction and efficiency increase must be enforced.This paper analyzed fertilizer requirement regularity of garlic and the problems of fertilization practices. It proposed the following technical measures，including total quantity control，prescription fertilization according to the nutritional requirements of garlic，integration of water and fertilizer，application of newly available and efficient fertilizers and organic manure，soil improvement combined with planting system optimization technology.Through the above measures，a technical mode for effective fertilization was constructed.Its practical training，promotion and application could reduce the consumption of chemical fertilizers on the whole.
Key words garlic covered with mulch;fertilizer reduction and efficiency increase;technical measure;Jining Shandong
济宁地区大蒜种植已经有30多年的历史，土传病害严重。农民施肥的随意性较大，为了增加产量，盲目加大水、肥、农药用量，致使土壤理化性状恶化，影响了大蒜的产量和品质。因此，为了响应2015年农业部提出的化肥农药双减行动方案，济宁地区进行大蒜化肥减量增效技术研发，以期形成该市大蒜产区化肥减施增效技术模式，对改善土壤生态环境、提高大蒜产量和品质有着十分重要的意义。
郭 鉴等[1]研究了化肥减量对蔬菜产量和品质的影响，提出大量化肥会对蔬菜生长造成不良影响，适当减量可以提升蔬菜产量和品质;适量化肥对蔬菜成长有着重要影响。乔红霞等[2]在研究化学肥料减量施用对樱桃番茄和春甘蓝的产量及硝酸盐含量的影响中发现，化肥减量对产量影响不大。王冰清等[3]研究表明，化肥减量及配施不同比例的有机肥不但对黄瓜、苦瓜和甘蓝产量没有显著影响，而且还提高了蔬菜的品质。姚春霞等开展了化肥减量对设施西瓜产量和品质的影响，发现氮肥减量是可行的[4-6]。由此可见，化肥在一定范围内进行减量，完全可以保证作物产量不受影响，而且还有助于改善作物品质。
1 覆膜大蒜的需肥规律
大蒜在整个生育期对氮吸收最多，其次是钾、磷，硫、钙、镁、锌等中微量元素次之。按种植36万株/hm2计算，一般每生产1 000 kg大蒜需吸收纯N 14.2 kg、P2O5 5.1 kg、K2O 10.0 kg，N∶P2O5∶K2O=1.00∶0.36∶0.70。氮、钾在鳞茎膨大期吸收量最大，磷在抽薹期吸收最多[7]。
2 覆膜大蒜施肥中存在的问题
2.1 肥料施用量高且配比不合理
调查蒜农的施肥习惯发现，施肥量总体偏高。农民普遍认为施肥越多产量越高，蒜田化肥用量平均2 000 kg/hm2，习惯施用三元素复合肥，复合肥产品氮、磷、钾养分配比通常为15∶15∶15或相近比例，常作为底肥一次性施入，不符合大蒜生育期的需肥特点，尤以磷的比例偏高，而大蒜生长对氮、磷、钾的需求比例大致为1.00∶0.36∶0.70。因此，造成有些养分施用过量，有些反而不足。同时，受制于人工和肥料成本，不施或很少施用有机肥。只有按照大蒜的吸肥特点按需施肥才能保证大蒜高产稳产。另外，长期不平衡施肥还造成土壤污染和其他养分元素的耗竭，使土壤肥力下降[8]。 2.2 施肥方式粗放和化肥利用率低
目前，大蒜的施肥方式普遍为表面撒施，基肥在耕地前施入，结合整地进行耕翻，较少沟施、穴施，机械施肥和水肥一体化技术应用率更低。正确的施肥方式应是氮肥深施，表面撒施容易造成氨挥发;磷肥由于移动性较差，应当浅施、集中施或分层施，以提高肥料利用率;钾肥可以随撒随耕。但蒜农为了省力省时，通常进行表面撒施，因而化肥利用率很低。我国化肥的平均利用率为35%左右，而世界化肥的平均利用率为60%。由于肥料利用率低，必然需要大量甚至过量施肥，从而引起土壤理化性状恶化，破坏了土壤环境，影响了大蒜品质，还加重了农民负担。
2.3 忽视有机肥的施用
虽然有些蒜农认识到有机肥对大蒜的重要作用，但由于商品有机肥的价格较高，其他有机肥源少，使用起来较为麻烦，费力费时。而且有机肥肥效慢，施用效果不明显，再加上农民对耕地地力提升和大蒜品质不够重视，蒜农几乎不施或很少施用有机肥，蒜秸还田率也较低。大量实践表明，单纯施用氮、磷、钾等无机养分，容易造成大蒜对养分的不平衡吸收 而使营养失调，致使大蒜品质下降。
2.4 重大量元素肥料、轻中微量元素肥料
在大蒜生产中，中微量元素对大蒜的正常生长发育发挥着重要作用，但蒜农对中微量元素的作用认识不足，通常只施用氮、磷、钾三元素肥料，很少配施中微量元素。大蒜是喜硫作物，已有研究表明，施硫可显著改善大蒜的品质和增加产量[9]。其他一些中微量元素如钙、镁、锌、锰、硼等在植株生长发育中均有着不可替代的作用，钙参与植物细胞壁的合成，缺镁影响叶绿素的合成，锌是植物体内多种合成酶的组成成分，硼对植物细胞壁和细胞膜的结构与稳定、碳水化合物的运输等有广泛影响[10]。缺乏这些元素，必然影响作物产量和品质。杨伟[11]研究表明，由于离子间的拮抗作用，某种元素缺乏或过量必然会影响对其他元素的吸收，从而影响大蒜产量。因此，全面提高中微量元素施用量是提高大蒜产量最经济有效的方法。
3 覆膜大蒜减量增效施肥技术措施
3.1 根据大蒜养分需求特性制订肥料用量标准，进行总量控制
为防止过量施肥，减少不必要的投入，将大蒜全生育期氮肥、磷肥和钾肥的施用总量控制在合理范围内，既能保证作物产量，又可减少化肥用量[12]。首先根据不同肥力水平或目标产量，确定氮肥在大蒜整个生育期的施用量，包括基肥和追肥用量。把氮肥施用总量的2/3基施，余下的1/3根据大蒜生长状况作为追肥分期施用。如果不施有机肥，大蒜带走多少氮就补施多少氮;如果施用有机肥，在施氮总量中扣除有机肥中的氮。在施氮量确定后，可按照大蒜对氮、磷、钾的吸收比例大致估算磷、钾肥施用量，或者根据土壤有效磷和速效钾含量以及大蒜带走的磷、钾量来确定。磷肥全部基施，钾肥以2/3底施、1/3追施效果最好。对于土测值中等的、较低的钾肥用量分别控制在大蒜带走量的 30%～50%、50%～70%，土测值较高的可以施用大蒜带走钾量的10%。
根据蒜苗长势和大蒜生长发育特点确定追肥时间及追肥用量。大蒜在抽薹期需水量和需肥量较大，此期结合浇水追施氮钾肥，促使蒜薹快速抽生。视大蒜生长状况可在蒜头膨大期结合膨大水进行二次追肥，以延长光合时间，促进蒜头膨大。
3.2 根据蒜田土壤养分丰缺指标，进行配方施肥
根据肥料田间试验结果和土壤测试值，评价蒜田养分的丰缺状况，进行针对性施肥，制订不同土壤质地、不同肥力水平的施肥推荐量。推荐配方：N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15或相近配方。高肥力土壤：纯N推荐量为450 kg/hm2，P2O5推荐量为200 kg/hm2，K2O推荐量为230 kg/hm2;中等肥力土壤，纯N推荐量为490 kg/hm2，P2O5推荐量为180 kg/hm2，K2O推荐量为360 kg/hm2;低肥力土壤，纯N推荐量为510 kg/hm2，P2O5推荐量为280 kg/hm2，K2O推荐量为380 kg/hm2;有条件地块，配施有机肥和中微量元素，商品有机肥用量范围600～1 500 kg/hm2，农家肥、土杂肥等40～50 t/hm2，一般济宁地区施硫酸锌15～30 kg/hm2、硼肥7.5 kg/hm2左右。
通常，蒜田土壤氮的最佳施肥量不高于530 kg/hm2，磷肥不高于300 kg/hm2，钾肥不超过330 kg/hm2（表1）。
3.3 大力推广水肥一体化技术
水肥一体化技术[13]是将灌溉与施肥融为一体的的农业节水、环保新技术。借助压力系统（或地形自然落差），將可溶性固体肥或液体肥按一定比例与灌溉水相融合，通过可控管道系统形成灌溉，均匀、定时、定量地输送到大蒜根系附近，为大蒜提供养分和水分。可按照大蒜的长势和需水需肥规律控制肥水配比，能在一定程度上改善农业生产中水肥供应不协调的弊端，极大地提高了水肥利用率。但由于设施投入费用较高，在大蒜的实际生产中应用较少。在今后的大蒜生产中，应大力推广喷滴灌技术、施肥与灌溉相结合、节水与节肥相结合的先进施肥技术，以达到大蒜生产提质增效的目的。
3.4 围绕大蒜化肥减施增效目标，集成应用高效新型肥料、土壤改良及有机替代技术
济宁地区大蒜由于长年连作、大量施肥，土壤次生盐渍化和大蒜重茬病害加重，蒜田土壤质量下降。面对这些障碍因子，为了提升地力和改良土壤，重点筛选一些蒜田适用土壤调理剂和高效肥料产品，集成应用蒜田化肥减施增效技术。
3.4.1 优化、筛选一批适合蒜田化肥减施增效的技术和产品。推广应用含中微量元素的多元复合肥、水溶性肥料、生物肥料和缓控释肥等高效新型肥料;有障碍土壤与土壤调理剂配合使用，可提高大蒜产量和化肥利用率，改良土壤的理化性状甚至是微生物状况，进而改善大蒜品质。但土壤调理剂的使用需要考虑土壤质地、盐分、水肥条件及经济效益等多种因素，不能长期使用和过度使用;普及推广缓控释肥等新型环保肥料，可降低化肥施用量与施肥次数，提高化肥利用率，节约劳动力成本和减少环境污染。开展一些新型肥料试验，对其应用效果进行评估，对于一些成熟的技术加以示范和推广。 3.4.2 以有机肥替代部分化肥。随着农村生活水平的提高，农村有机肥源相比从前大幅减少，农民很少自家积造农家肥，而商品有机肥的成本相对较高，受制于这些因素以及人工成本，有机肥的施用面积偏小。据调查，济宁地区配施有机肥的蒜田比例不超过30%，70%的蒜农仅施用无机化肥，而且还主要依赖三元复合肥，其中磷的比例偏高，而大蒜在整个生育期间恰恰对磷吸收量最少，这样就造成磷的浪费，从而降低了肥料利用率。有机肥与化肥相比营养更全面，肥效长，含多种营养物质和有益微生物，能改善土壤质量。提高土壤保肥、保水、供肥和抗旱防涝能力。有机肥与化肥按一定比例配施被认为是化肥减量化的重要途径[14]。研究表明，化肥减量与有机肥配施还可以降低病原菌数量，提高植物抗病性。
3.4.3 秸秆还田。利用蒜秸、麦秸、玉米等秸秆还田技术，把秸秆变成有效有机肥源之一，使秸秆取之于田、用之于田。应用蒜秸还田技术，将蒜秸粉碎分撒在田面上，撒施腐熟剂和肥料，使蒜秸快速腐熟。还田时需施氮肥30～45 kg/hm2，以加快秸秆腐熟速度;及时浇水，促进秸秆和肥料充分腐熟。结合当地种植模式，种植下茬作物。
3.5 种植制度优化技术
调整种植结构，合理进行作物轮作，以用地养地相结合，降低化肥施用强度，缓解单一轮作或长期连作带来的作物产量和品质较差问题。可以采用蒜—棉/玉米/辣椒、小麦—棉/玉米/辣椒等轮作方式。通过轮作、套作和间作等种植模式，提高作物对水肥的利用率。集成配套集约化育苗、病虫害绿色无公害防控、种植机械化省力化栽培、大蒜机械化收获、土壤质量培育等关键技术，初步形成济宁地区蒜田优质高效施肥技术模式。
4 结语
综上所述，化肥减量需根据大蒜的生长特点和对氮、磷、钾的养分需求，明确氮、磷、钾养分的限量标准;结合济宁地区蒜田土壤的肥力水平和土壤质地，有针对性地配制兼顾土壤改良与地力提升的大蒜专用肥;重点研究大蒜重茬土壤改良，大蒜土壤调理剂筛选，有机肥替代化肥潜力等技术应用;同时化肥减量技术措施还需和其他技术措施相结合，施肥技术与高效栽培技术、土壤耕作制度相结合，才能更好地实现减量增效的目标。单纯依靠减少化肥用量不能保证作物对肥料的持续需求。在大蒜主产区进行土壤养分丰缺指标试验和试验示范，根据试验结果进行优化调整，集成养分总量控制、提高土壤质量、有机肥运筹技术及大蒜专用配方的应用，形成济宁地区大蒜化肥减量高效施肥技术初级模式，从整体上降低化肥用量，从而解决大蒜生产过程中过量施肥以及施肥不平衡的问题，提高肥料利用率，减轻环境污染。
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