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“5R养分管理”让蔬菜“吃得正好”——设施蔬菜绿色高效精准施肥技术探访
发布时间:2019.07.04    新闻来源:   浏览次数:
河北省保定市定兴县龙华村的王建平种大棚蔬菜有10年的历史了。在种植过程中,她发现地越种问题越多,特别是到了生长后期,植株早衰严重影响产量。今年,这些问题终于解决了,“用专家技术的黄瓜,早衰现象大大减轻,不仅后期产量跟得上,还实现了提早上市,前期收入多了三成,一茬下来多了一成半。”

  王建平口中的“专家技术”指的是设施蔬菜绿色高效精准施肥技术。十多年来,围绕设施蔬菜化肥用量过高、养分比例严重失衡等突出问题,国家大宗蔬菜产业技术体系养分管理岗位科学家、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员黄绍文带领团队,在我国设施蔬菜优势产区,持之以恒开展研究,“炼成”了这套蔬菜施肥技术的真功夫。

  示范结果表明,该技术模式可减施化肥30%以上、增产6%以上、增效10%以上,还可以提高蔬菜品质、保持适宜土壤肥力、保护生态环境。截至目前,该技术已累计在山东、河北、河南等14个省(市、区)示范推广超过1000万亩,培训菜农、基层农技人员1.5万多人。

  系统研究给菜田做个“全面体检”

  21世纪的第一个10年,我国设施蔬菜种植面积不断扩大,但快速扩展也带来了一些问题,化肥过量施用对蔬菜品质和土壤质量带来了风险。

  2004年前后,作为从事土壤肥料研究的专家,黄绍文就关注到了这些问题,并开始着手研究。他发现无论是业内专家还是媒体,很少有对全国蔬菜过量施肥问题做系统的研究报道。

  “这就导致都在讲蔬菜过量施肥,但实际上,我们对全国的情况并没有系统清楚的认识。”黄绍文说。

  2009年,国家大宗蔬菜产业技术体系土壤肥料团队刚一组建,黄绍文就明确了迫切需要开展的工作,对全国主要菜区菜田的土壤质量状况、肥料使用情况进行系统调查,摸清家底。

  黄绍文团队根据种植区域、栽培方式、作物种类等分类,采集了30个省(市、区)的1200多个土壤样本,并进行土壤有机质、酸碱度、养分等30多个指标的检测分析,给菜田土壤来了一次全面体检。

  “相比于粮食作物,农民种植蔬菜的年限较短、经验较少,不同地块施肥的差异很大,过量施肥的情况比较普遍,而且施肥比例不平衡问题也很突出,这就导致土壤肥力不均匀、菜田生态环境退化、蔬菜产品安全性降低等现象的存在。”黄绍文说。

  看似十分概括性的结论背后,是无数个分析数据的支撑。除了总结出我国不同菜区、不同类型菜地的土壤与施肥中存在的问题,这些数据也为以后的研究指明了方向。

  黄绍文说:“蔬菜施肥和菜田土壤中存在的问题,要求我们必须进行设施菜田减肥增效研究和技术推广,同时探索用有机肥替代化肥,寻找蔬菜生产更加绿色、高效、精准的施肥技术模式。”

  定位试验让蔬菜能够“吃得正好”

  在天津市西青区的蔬菜基地里,如果黄绍文不介绍,大家不会知道这栋看似普普通通的温室,居然已经承担了十年的科研任务,它也是国内以完全生产模式下开展定点试验任务时间较长的蔬菜温室。

  “一种施肥模式对土壤的影响,不是一年半载就能观察出来的,短则3~5年,长则10年以上,必须在一个棚内观察长期试验的变化,这就是定位试验。”黄绍文说,像这样的定位试验基地,还分别在河北、海南、山东等地各有1~3个,以观察不同地区主要栽培制度下不同施肥技术模式的短期、中期和长期农学、品质及环境效应。

  “蔬菜吸收肥料养分,就像我们吃饭一样,既不能饿着也不能撑着,要吃得刚刚好,才能产量和品质兼得。”黄绍文团队出于让蔬菜“吃得正好”的初衷,研究了基于“5R养分管理”的设施蔬菜绿色高效精准施肥技术,“5R”是指正确肥料用量、正确施肥模式、正确肥料品种、正确施肥时间、正确施肥位置。

  “目前国内外养分管理强调‘4R’技术,不同于大田粮食作物,我们明确提出正确施肥模式是设施蔬菜养分管理中极其关键的技术。”黄绍文说,施肥模式的关键也正是我们国家政策中正在倡导的有机肥替代化肥。团队经过研究,提出了主要栽培制度下有机肥替代化肥的适宜模式和比例,形成了有机肥替代综合增效技术。

  “肥力低的地块,有机肥替代的比例低一些;肥力比较高的地块,有机肥替代的比例高一些。”按照菜田土壤有机质含量来划分,由于我国大部分菜田土壤有机质处于中低水平,黄绍文建议设施蔬菜有机肥替代化肥的比例在40%~50%,露地蔬菜在

  30%~40%。

  有机肥替代综合增效技术仅是定位试验探索出来的技术之一。为了实现化肥减量、协调化肥养分比例、调整化肥基追比例、优化肥水管理方法等,团队研究出大、中、微量元素精准平衡施用技术。为了解决水肥一体化中过量滴水、过量滴肥导致的肥水浪费,团队探索出根据蔬菜不同发育阶段根系深度的水肥协同一体化技术。

  黄绍文说,“这套技术寻求解决蔬菜生长周期和生长环境系统中的一项项肥水浪费的状况,将融为一体的水肥在合适的时间、把合适的量、均匀准确地送到蔬菜根部土壤的合适位置。”

  应用推广为菜农提供“傻瓜技术”

  “技术是好技术,就是学不了。”在原有的一些施肥技术中,农民按配方操作十分不便,而且常规的授课培训方式也难以让农民充分消化。这成为影响技术推广效果的主要因素,因此,技术的“傻瓜化”就显得尤为重要。

  对于新技术的应用推广,黄绍文团队也有自己的妙招。他从方便农民应用的角度出发,依托系统调查和定位试验中积累的数据,总结出了快速简便的蔬菜施肥公式模型,并不断根据新增加的数据进行丰富完善,开发了蔬菜“算肥宝”APP,“农民只要在我们的APP上简单操作,就可以‘对症下药’。”

  “算肥宝”在示范基地首先进行了应用验证。河北省青县农业农村局蔬菜站承担了当地的应用验证工作,该站主任宋立彦说,“算肥宝”把复杂的施肥技术模式量化了,现在每家每户的每个地块,都可以有“独家定制”的科学施肥方案。

  “市面上现在有很多指导施肥的APP,但大多数推荐的肥料用量都比较大,养分比例和养分形态不够科学,基追肥比例不合理,没有做到肥料实物量推荐,而且也不是专门针对蔬菜的。”在做“算肥宝”之前,承担开发研究的中国农业科学院农业资源与农业区划研究所副研究员张怀志,进行了竞品分析。

  “我们验证发现,在极端情况下,如果农民不能提供可靠的个人田块情况,我们推荐的施肥量,也比一般的施肥量减少30%,而且这个施肥量是能够保证产量的。”张怀志说,“算肥宝”的开发到现在已经1年多了,目前能提供40多种蔬菜的施肥量推荐。

  技术的物化、产品化,是技术从实验室走向田间的关键一步。黄绍文团队除了“算肥宝”APP之外,还研制出了适合蔬菜不同生育阶段的新型滴灌专用肥??黄博系列产品,成为“傻瓜技术”的另一拳头产品,近5年,在30余个基地示范应用取得良好效果。

  实现化肥用量的负增长,蔬菜的化肥减量是重头戏。黄绍文说,设施蔬菜绿色高效精准施肥技术模式将会有更广阔的应用前景。

 
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