李榮+++++王迪軒+++++王佐林
土壤和肥料的安全問(wèn)題與蔬菜的可持續(xù)發(fā)展關(guān)系密切,而測(cè)土配方施肥是實(shí)現(xiàn)蔬菜栽培使用的土壤與肥料安全性的一條很重要的途徑。我國(guó)一直倡導(dǎo)測(cè)土配方施肥的開(kāi)展與推廣,但真正開(kāi)展測(cè)土配方施肥的卻很少。真正的測(cè)土配方施肥技術(shù)不僅僅能夠提高肥料的利用率,更重要的是能夠保證土壤的安全性,從而實(shí)現(xiàn)蔬菜的安全生產(chǎn)。
測(cè)土配方施肥技術(shù)是以土壤測(cè)試和田間試驗(yàn)為基礎(chǔ),根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng),在合理施用有機(jī)肥料的基礎(chǔ)上,提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用品種、數(shù)量、施肥時(shí)期和施用方法,作物缺什么元素就補(bǔ)充什么元素,需要多少補(bǔ)多少,以最經(jīng)濟(jì)的肥料用量和配比,獲取最好的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出的科學(xué)施肥技術(shù)。
測(cè)土配方施肥的核心是調(diào)節(jié)和解決作物需肥與土壤供肥之間的矛盾,有針對(duì)性地補(bǔ)充農(nóng)作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素,實(shí)現(xiàn)各種養(yǎng)分平衡供應(yīng),滿(mǎn)足農(nóng)作物的肥料需求,降低肥料用量,節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,提高肥料利用率和作物產(chǎn)量,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。
一、測(cè)土配方施肥的步驟
蔬菜測(cè)土配方施肥包括“測(cè)土、配方、配肥、供肥、施肥”五個(gè)核心環(huán)節(jié)。
1. 取土
①采樣單元。以一塊集中連片種植同一種蔬菜作物的土地或一個(gè)大棚為一個(gè)采樣單元,不能多個(gè)不同品種種植基地或多個(gè)大棚混合取土。
②采樣時(shí)間。一是在前茬作物拉秧后,后茬作物種植施肥前;二是在作物生長(zhǎng)期間,應(yīng)在追肥前采樣化驗(yàn),追肥后不宜立即取土。
③取樣點(diǎn)的確定。采集土壤樣品應(yīng)沿著一定的路線,按照“隨機(jī)、等量、多點(diǎn)混合”的原則進(jìn)行采樣。隨機(jī)即每一個(gè)采樣點(diǎn)在采樣單元內(nèi)隨意確定;等量即每一個(gè)采集點(diǎn)的土樣深度、厚度、寬度要一致,上、中、下各部位土壤采樣量要一致;多點(diǎn)混合即把一個(gè)采樣單元內(nèi)各點(diǎn)所采的土樣混合構(gòu)成一個(gè)混合樣品。一般采用“S”法或“X”法,隨機(jī)確定10~15個(gè)采樣點(diǎn),并使取樣點(diǎn)在取樣單元內(nèi)分布均勻,確定取樣點(diǎn)時(shí),要避開(kāi)地(棚)頭、地(棚)邊以及肥料過(guò)于集中的地方。
在蔬菜生長(zhǎng)過(guò)程中取土,壟栽蔬菜應(yīng)注意小溝、株與株之間各占一定的比例;畦栽蔬菜取樣方法同常規(guī)。
對(duì)蔬菜土壤酸化和鹽害診斷進(jìn)行土壤樣品采集時(shí),只采集壟背從地表開(kāi)始向下0~20厘米土層的土壤,其他原則同上。
④取樣方法。每個(gè)采樣點(diǎn)的采樣量要均勻一致,土樣上層與下層的比例要相同。用鐵锨取樣時(shí)先鏟出一個(gè)耕層斷面,再平行于豎直斷面取土。取土要垂直于地面,取土深度原則上為根系伸展到的深度,一般作物為0~20厘米。每個(gè)采樣點(diǎn)都采集成一個(gè)長(zhǎng)約20厘米、寬2~3厘米、厚2~3厘米的長(zhǎng)方體土柱即可。用于測(cè)定微量元素的樣品應(yīng)使用不銹鋼取土器或竹器采樣,不要取緊貼鐵锨的土壤,防止金屬污染。
⑤取樣數(shù)量。各點(diǎn)采集土壤樣品0.5~1千克,然后將所采集的所有土壤樣品都放在干凈的塑料布(或沒(méi)有污染的塑料編織袋)上。將采集的所有土樣充分混勻后,在塑料布上堆成圓錐形或正方形,采用四分法留取對(duì)角兩份土壤樣品,其余兩份土壤棄去,然后再將保留的土壤繼續(xù)用四分法留取兩份土壤樣品,直至樣品量1千克左右,裝入樣品袋中,避免其他因素的干擾。
2. 檢測(cè)
檢測(cè)即土壤診斷,要找縣以上農(nóng)業(yè)和科研部門(mén)的化驗(yàn)室。當(dāng)前的測(cè)土配方施肥技術(shù)中土壤檢測(cè)過(guò)程主要分為兩類(lèi),一類(lèi)是儀器速測(cè),另一類(lèi)是化學(xué)檢驗(yàn)。儀器速測(cè)所用的時(shí)間短,但化學(xué)檢驗(yàn)所反映的結(jié)果更加準(zhǔn)確。因此,為了能夠準(zhǔn)確反映出整個(gè)土壤的養(yǎng)分狀況,采用化學(xué)檢測(cè)更有優(yōu)勢(shì)。
目前土壤檢測(cè)項(xiàng)目一共有十項(xiàng)內(nèi)容,概括為土壤有機(jī)質(zhì)、酸堿度、全鹽含量、土壤大量元素(氮、磷、鉀)、中微量元素(鈣、鎂等)以及過(guò)量后對(duì)土壤及作物有害的元素(氯、鈉)。土壤主要檢測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)表1。每一項(xiàng)都需要重復(fù)檢測(cè)以保證結(jié)果更加準(zhǔn)確。在對(duì)土壤進(jìn)行“體檢”時(shí),只有了解并掌握土壤不同檢測(cè)項(xiàng)目的本質(zhì),才能夠在養(yǎng)土、改土等方面做到有的放矢。
①土壤有機(jī)質(zhì)。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤固相部分的重要組成成分,盡管其含量只占土壤總量的很小一部分,但對(duì)土壤肥力、土壤耕性影響很大。土壤有機(jī)質(zhì)的含量在不同土壤中差異較大,含量高的可達(dá)20%或30%以上,含量低的不足1%。而適合蔬菜栽培的土壤有機(jī)質(zhì)應(yīng)保持在20%以上。有機(jī)質(zhì)含量不足的土壤往往表現(xiàn)出透水、透氣性差,供肥能力弱,容易出現(xiàn)板結(jié)以及鹽漬化。提高土壤有機(jī)質(zhì),通常采取加大糞肥的投入,如鮮雞糞、豬糞、鴨糞以及稻殼糞、秸稈等。
②土壤酸堿度。土壤酸堿度影響著土壤的供肥能力和蔬菜的生長(zhǎng)狀況。多數(shù)蔬菜喜中性土壤,即pH值在6.5~7.5之間。資料顯示,土壤中的各種礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)在酸堿度為中性時(shí)有效性最高,土壤偏酸或偏堿都會(huì)影響一部分元素,尤其是微量元素的吸收。
在酸性土壤中,土壤中的磷酸易與鐵、鋁離子結(jié)合成不溶物而被固定,影響蔬菜對(duì)磷的吸收;鉀、鈣等元素易被過(guò)多的氫離子取代而淋失掉;另外,酸性土壤中銅、鋅、錳、硼等微量元素溶解增大,如果再增施微肥,有可能使蔬菜受害。
而在堿性土壤中,水溶性磷酸根又易與鈣結(jié)合成難溶的磷酸鈣,降低肥效;還會(huì)固定鐵、鋅等微量元素,使蔬菜發(fā)生缺鐵癥。
當(dāng)土壤pH值為6~8時(shí),有效氮含量較高;pH值為6.5左右時(shí),磷的有效性最高;pH值大于6時(shí),土壤鉀、鈣、鎂含量高;pH值為4.7~6.7時(shí),硼的有效性高;pH值大于7時(shí),硼的可溶性明顯降低。
③土壤中微量元素。蔬菜栽培中有一個(gè)很著名的理論——木桶效應(yīng),它證明蔬菜的產(chǎn)量是由含量最少的養(yǎng)分決定的,也就是說(shuō)在土壤中如果有一種必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏,即使其他的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)再大量補(bǔ)充也不會(huì)獲得良好的產(chǎn)量。
土壤中的中微量元素由于吸收消耗以及來(lái)自其他養(yǎng)分的拮抗等原因,常常在蔬菜上表現(xiàn)出缺乏的狀況。一方面可能是土壤中真的缺少這些中微量元素,另一方面可能是由于其他大量元素使用過(guò)多,抑制了這些中微量元素的吸收。因此,在全面了解土壤中微量元素含量的狀況下,及時(shí)補(bǔ)充缺乏的元素,同時(shí)合理使用其他大量元素,避免在土壤中離子間的相互拮抗,從而提高土壤中微量元素的吸收利用效率。
④土壤大量元素。蔬菜生長(zhǎng)期對(duì)氮、磷、鉀的吸收量最大,適當(dāng)投入氮、磷、鉀有增產(chǎn)效果。但大量元素也有弊端,在“大投入就有大產(chǎn)出”的不當(dāng)思想指導(dǎo)下,過(guò)量施用氮、磷、鉀肥料,使得土壤氮、磷、鉀含量嚴(yán)重超標(biāo),所導(dǎo)致的直接后果是對(duì)土壤生態(tài)的破壞。
一方面,過(guò)量的氮、磷、鉀元素會(huì)抑制其他元素的轉(zhuǎn)化和吸收,特別是對(duì)一些中微量元素的抑制能力極強(qiáng),導(dǎo)致蔬菜容易出現(xiàn)各類(lèi)缺素癥。另一方面,氮、磷、鉀元素的不當(dāng)使用會(huì)直接導(dǎo)致土壤全鹽含量的升高,導(dǎo)致地表出現(xiàn)青、紅、白霜。在礦質(zhì)元素過(guò)量的情況下,會(huì)影響土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化,使得團(tuán)粒結(jié)構(gòu)不能夠正常形成。
蔬菜栽培適宜的氮、磷、鉀含量分別為:120~150毫克/千克、80~120毫克/千克、250~400毫克/千克。若在檢測(cè)以后發(fā)現(xiàn)氮、磷、鉀的含量超過(guò)了適宜蔬菜生長(zhǎng)的范圍,那么就需要在施肥時(shí)注意減量或停止使用,待土壤中過(guò)量的氮、磷、鉀被吸收利用以后才可以繼續(xù)使用。
⑤土壤全鹽。向土壤中持續(xù)大量投入肥料,土壤全鹽含量達(dá)到一定范圍之后,土壤便會(huì)有鹽漬化的趨向,同時(shí)由于全鹽含量升高,土壤溶液濃度過(guò)大,將直接影響蔬菜根系的生長(zhǎng)。土壤全鹽可反映土壤礦質(zhì)元素的含量情況,更重要的是能夠判斷土壤是否健康,是否適宜種植蔬菜。
蔬菜種植土壤的全鹽含量要控制在2克/千克以下,這樣才能使土壤始終保持在可持續(xù)供肥的健康狀態(tài),否則土壤全鹽含量一旦超標(biāo),那么蔬菜種植于土壤中就像腌咸菜,輕者會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)勢(shì)不良,嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)陸續(xù)死亡甚至毀園。
⑥土壤有害物質(zhì)。土壤中既包含有各種礦質(zhì)養(yǎng)分,當(dāng)然也會(huì)有對(duì)蔬菜有害的物質(zhì),比如氯、鈉離子以及重金屬離子,這些元素會(huì)對(duì)蔬菜產(chǎn)生危害,影響蔬菜生長(zhǎng),引發(fā)食品安全問(wèn)題。而對(duì)于土壤來(lái)說(shuō),有害物質(zhì)的增加主要是由施肥引發(fā)的,如使用一些不合格的肥料以及含有重金屬的偽劣肥料,就會(huì)使土壤有害物質(zhì)增加,最終影響到蔬菜栽培。
⑦測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)的過(guò)程。稱(chēng)取通過(guò)0.25目篩子的過(guò)篩土壤0.5~1.0克,將其裝入試管,再加入0.4摩爾/升重鉻酸鉀—硫酸溶液10毫升,然后將其放入溫度170~180℃的油鍋中,待試管中液體沸騰發(fā)生氣泡時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),煮沸5分鐘,取出試管,冷卻后將試管內(nèi)容物全部洗入250毫升的三角瓶中,使瓶?jī)?nèi)總體積在60~70毫升,保持其中硫酸濃度為1~1.5摩爾/升,此時(shí)溶液的顏色應(yīng)為橙黃色或淡黃色。然后加鄰菲羅啉指示劑3~4滴,用0.2摩爾/升的標(biāo)準(zhǔn)硫酸亞鐵溶液滴定,溶液由黃色經(jīng)過(guò)綠色、淡綠色突變?yōu)樽丶t色即為終點(diǎn)。在測(cè)定樣品的同時(shí)須做兩個(gè)空白試驗(yàn),取其平均值,最后計(jì)算結(jié)果。
⑧測(cè)定土壤氮素含量的過(guò)程。先稱(chēng)取土樣2.0克,裝在密封的擴(kuò)散皿中,加入2%硼酸溶液2毫升,滴入1滴定氮混合指示劑,再加入10毫升1.8摩爾/升氫氧化鈉溶液水解土壤樣品,然后放入40℃恒溫箱中,24小時(shí)后取出,用0.05摩爾/升的硫酸進(jìn)行滴定,溶液由藍(lán)色滴至微紅色為終點(diǎn),然后根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果。同樣也需要兩個(gè)空白試驗(yàn),取其平均值,最后計(jì)算結(jié)果。
其他檢測(cè)項(xiàng)目如有效磷、速效鉀、氯離子、鈉離子、鈣離子、鎂離子等采用同樣的檢測(cè)流程,只不過(guò)所用的檢測(cè)試劑不同而已。
只有通過(guò)這樣的測(cè)定才是嚴(yán)格意義上的測(cè)土,只有準(zhǔn)確測(cè)定土壤各種養(yǎng)分的含量,才能根據(jù)檢測(cè)結(jié)果合理地進(jìn)行配方施肥。
土壤化驗(yàn)要準(zhǔn)確、及時(shí)?;?yàn)取得的數(shù)據(jù)要按農(nóng)戶(hù)填寫(xiě)化驗(yàn)單,并登記造冊(cè),裝入地力檔案,輸入計(jì)算機(jī),建立土壤數(shù)據(jù)庫(kù)。