过量施肥对设施番茄影响的调查分析

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　　摘 要：对寿光设施番茄部分棚室施肥情况及设施土壤养分状况进行了调查检测，发现寿光设施番茄栽培存在过量施肥状况，为了分析过量施肥对设施番茄的影响，对25个番茄死棵及生理性病害发生较严重的棚室进行采样分析。所调查棚室土壤样本EC值平均为1.4 mS·cm-1，远高于0.9 mS·cm-1的标准，碱解氮含量平均为219 mg·kg-1，基本在适中水平;速效磷含量为389 mg·kg-1，是丰富标准的4倍;速效钾含量为1 015 mg·kg-1，是丰富标准的4倍。所调查的25个棚室中有80%以上的出现了死棵，70%以上的棚室土壤表面出现绿苔，56%的棚室存在生长点异常及黄化等生理性病害。
　　关键词：番茄;过量施肥;设施栽培
　　中图分类号：S641.2   文献标志码：A   文章编号：1673-2871（2020）01-055-04
　　Abstact： The fertilization and soil nutrient status of facilities tomato in Shouguang were investigated and tested， excessive fertilization was found in our research. In order to investigate the effect of excessive fertilization on tomato plant， we collected 25 soil samples of greenhouse planting tomato with dead plants and serious physiological diseases.  The average EC value of the facilities soil samples was 1.4 mS·cm-1， above the standard which was 0.9 mS·cm-1. The average content of soil available nitrogen was 219 mg·kg-1， which was at a moderate level. The average contents of soil available phosphorus was 389 mg·kg-1， which was four times of the richness standard. The average contents of soil available potassium was 1 015 mg·kg-1， which was five times of the richness standard. More than 80% of greenhouses were found dead plants， more than 70% of greenhouse were observed green moss on soil surface， more than 60% of greenhouse were found physiological diseases on tomato.
　　Key words： Tomato; Excessive fertilization; Facilities cultivation
　　日光温室是北方设施栽培的主要设施类型，成功解决了我国北方地区冬季的蔬菜淡季供应问题，提高了城乡居民的生活水平。设施蔬菜栽培本身属于一项高投入、高产出的产业，因此在“施肥越多越增产”观念的误导下，化肥使用量逐年升高。马常宝[1]在对我国农业肥料施用发展趋势与展望中比较了从1985年到2014年近30年間我国农业化肥施用量的变化，数据显示从1985年到2014年间氮肥、磷肥、钾肥的施用量分别增长了1.9倍、2.7倍、8.0倍。大量研究表明，在我国日光温室系统不合理施肥尤其是过量施肥现象普遍存在，并且使土壤中养分大量盈余，严重制约了设施农业健康持续发展[2-5]。王娟娟[6]在研究中也指出山东省设施内化肥用量稳居全国前列，而寿光是山东省主要设施蔬菜产区，设施内化肥用量常年居高不下。
　　寿光目前全市设施蔬菜栽培面积超过4万hm2，其中设施番茄的栽培面积占寿光设施栽培面积的30%左右。寿光北部的古城街道有“番茄之乡”之称，设施番茄种植历史悠久。连年的单一蔬菜种植，及种植过程中大量化肥的投入及过量稻壳鸡粪等未充分腐熟有机肥的施用，导致设施土壤理化性质及植株根际环境变差，土壤绿苔、盐渍化、植株死棵及各种生理性病害频发[7]。为了调查过量施肥对设施番茄的影响，并进一步进行肥料减施增效研究，笔者在2018年3—4月间在寿光设施番茄集中种植区域对番茄死棵及生理性病害发生较严重的25个棚室进行了调查并对土壤样本中速效养分的含量进行了检测，以期为解决寿光设施番茄过量施肥的问题作出贡献。
　　1 材料与方法
　　1.1 材料
　　番茄生理性病害发生严重的棚室及棚室土壤样本。
　　1.2 方法
　　1.2.1 调查方法 在寿光番茄集中种植的古城街道调查设施番茄的茬口安排及施肥状况。对死棵及生理性病害发生严重的番茄棚室，调查其死棵率、生长点异常及果实异常等生理性病害的发生几率。
　　1.2.2 土壤样品的采集及测定方法 土壤样本从番茄死棵及生理性病害发生较严重的25个棚室中采取。各采样点均按照S型布点采集，经混合均匀后，用四分法处理，剩余约1 kg的样品带回实验室风干处理后备用。
　　土壤碱解氮的测定采用碱解扩散法;速效磷的测定采用0.5 mol·L-1碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法;速效钾的测定采用1 mol·L-1醋酸铵浸提-火焰光度计法;土壤盐分含量的测定采用1∶5土壤悬浊电导率测定法。每个样品平行测定3次，取平均值，结果与表1菜园土壤有效养分丰缺状况分级指标进行比较分析。 　　2 结果与分析
　　2.1 寿光设施番茄的茬口安排及施肥情况
　　寿光设施番茄的茬口安排主要有一年两小茬和越冬一大茬两种模式（表2）。番茄定植时底肥以有机肥为主并配合施用一定量的三元复合肥（15-15-15）、磷酸二铵等。寿光菜农施用较多的有机肥主要有干鸡粪、稻壳鸡粪、鲜鸡粪、商品有机肥（发酵鸡粪、豆粕有机肥、生物菌有机肥等）等类型。追肥主要有平衡型大量元素水溶肥（19-19-19，20-20-20）和高钾型大量元素水溶肥（12-5-42，14-14-30），极少部分农户追施三元复合肥（15-15-15，13-6-21）。小茬每茬追肥4～6次，大茬每茬追肥8～10次。第一穗果坐果后开始追肥，先以追施平衡型肥料为主，留果结束打头后果实进入快速膨果期，此期以追施高钾型肥料为主。一年两茬种植分秋冬茬和早春茬，秋冬茬定植时温度较高，菜农底肥多用干鸡粪、稻壳鸡粪，仍有部分农户直接用鲜鸡粪。早春茬定植时温度较低，底肥多以商品有机肥（发酵鸡粪、豆粕有机肥、生物菌有机肥等）再加复合肥（15-15-15）、磷酸二铵等。
　　据调查寿光设施番茄栽培中有机肥施用量很大，其中用干鸡粪、稻壳鸡粪做基肥每hm2用量为15～45 t，用鲜鸡粪做基肥每hm2用量在45～75 t之间。商品有机肥用量较多的有发酵鸡粪、豆粕有机肥等，一般作为常规有机肥的补充，用量无统一标准，一般每hm2用量在0～15 t之间;番茄种植每年追肥次数为8～12次，近年来大部分种植者采用大量元素水溶肥进行追肥，每hm2每次追施量在75～150 kg之间，少部分种植者用三元复合肥进行追肥，每hm2每次追施量在150～300 kg之间，化肥用量差异显著。
　　2.2 寿光部分设施番茄土壤养分状况及栽培中的问题
　　调查的25个问题棚室的土壤养分状况及栽培中的问题见表3。
　　根据表3并对照陆景陵等[8]菜园土壤有效养分丰缺状况的分级指标（表1），可以看出所调查棚室土壤中土壤EC值小于0.9 mS·cm-1的只有4个，碱解氮含量平均为219 mg·kg-1，基本在适中水平;速效磷含量为389 mg·kg-1，是丰富标准的4倍;速效钾含量为1 015 mg·kg-1，是丰富标准的4倍。
　　所调查的25个棚室中有80%以上的出现了死棵，70%以上的棚室土壤出现绿苔，56%的棚室存在生长点异常及黄化等生理性病害。
　　3 讨论与结论
　　3.1 过量施肥导致植株长势变弱，严重的造成番茄死棵
　　李宇虹等[9]对设施果菜类蔬菜土壤盐害敏感性进行了研究，指出番茄为不敏感蔬菜作物，其生育期土壤EC临界值为0.9 ms·cm-1，超过此值植株会受到毒害，生长受抑制甚至枯死。从表3可以看出，调查的棚室中只有4个棚室的EC值低于0.9，只占调查棚室的16%。
　　有机肥的不合理施用是造成番茄植株死棵的另一重要原因，调查发现寿光设施番茄栽培有机肥主要以干鸡粪、稻壳鸡粪、鲜鸡粪等未腐熟或未完全腐熟的有机肥为主，未腐熟的有机肥尤其是鲜鸡粪中含有大量的有害病原菌，施入土壤又极易导致植株烧苗，造成死棵率大幅度上升。所调查的25个棚室中有3个棚室用了鲜鸡粪，死棵率分别达到20%、25%、60%，所以有机肥施用必须充分腐熟。
　　另外施肥比例不合理也导致了番茄植株生长不良，长势变弱。土壤中适宜的氮、磷、钾比例是番茄植株正常生长发育的基础，齐红岩等[10]在研究中指出，日光温室番茄全生育期内吸收养分质量比为N∶P2O5∶K2O =1∶0.220～0.545∶2.079～3.312。根据表3数据可知，寿光设施番茄棚室土壤中速效磷、速效钾含量嚴重超标，氮、磷、钾的比例严重失衡，磷、钾过量使氮素水平稍显不足，且张恩平等[11]在研究中指出，当钾素累积到一定浓度时会抑制植株对氮的吸收，且菜农在番茄进入结果期后，往往偏施钾肥而忽视了氮肥的施用，而导致植株营养生长不良，长势变弱，叶片发黄、早衰等现象发生。
　　3.2 过量施肥影响植株对中微量元素的吸收，导致番茄生理性病害频发
　　过量施肥导致土壤中一些营养元素含量过高，对其它元素产生拮抗作用，抑制植株对一些中微量营养元素的吸收，增加了生理性病害发生的几率。张德山等[12]在研究中指出施磷过量会诱发植株缺锌症，还会降低土壤中铁的有效性。另有相关研究指出土壤中氮素、钾素的增加，会抑制番茄植株对钙和镁的吸收[13-14]。
　　由调查结果可知，所调查的番茄棚室土壤中磷钾含量严重超标，造成番茄植株对钙、镁、硼、铁、锌等元素吸收不良，致使番茄生长点异常、叶片黄化、脐腐病等诸多生理病害症状频发。
　　3.3 过量施肥导致土壤盐渍化发生加重，土壤表层绿苔频发
　　设施蔬菜施肥量大，肥料利用率较低，根系不能完全吸收，土壤中可溶性盐分随土壤水分蒸发上升到土表，造成表土层盐分积聚。曾希柏等[15]在研究中指出寿光设施菜地土壤全盐含量平均为2.47 g·kg-1，严重影响到蔬菜的正常生长发育。由于笔者所调查的番茄棚室为问题棚室，测得表层土壤中全盐含量平均为3.65 g·kg-1，过高的盐分含量导致棚室中番茄植株生长点黄化、根系褐变、死棵、土表绿苔、返碱等现象频发。
　　据了解，一般盐分较高的土壤易长绿苔，土壤盐分越高，绿苔越多，颜色越深，因此绿苔也相当于土壤盐渍化的“指示剂”。大量绿苔的滋生会“堵塞”土壤气孔，导致土壤通透性降低，致使植株根系“呼吸不畅”。
　　通过以上调查可以看出，过量施肥及不合理施肥造成了番茄植株根际环境恶化， 影响了番茄植株及根系的生长发育，减弱了番茄的防御反应及抗逆能力，致使植株长势变弱，病害及死棵几率增加，严重影响了番茄的产量和品质。因此，为了寿光设施蔬菜的可持续性发展，化肥减施增效已势在必行。
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