过量施肥对设施果菜类蔬菜的影响——以山东省寿光市为例

祝海燕

（山东省高校设施园艺实验室·潍坊科技学院 山东寿光 262700）

中国是农业大国，从上世纪80年代开始化肥的投入，带动了作物产量的大幅度提升，为我国的农业生产做出了突出贡献。但随着化肥施用量的逐年加大，我国迅速成为世界化肥消费大国,在占世界7%的耕地上消耗了全球近1/3的化肥量，过量施肥导致的农业面源污染已成为我国环境污染的重要组成部分[1-2]。寿光是中国设施蔬菜的发源地，有“中国蔬菜之乡”的美誉，目前全市设施蔬菜栽培面积已达4万hm2以上，以种植果菜类蔬菜为主。由于果菜类蔬菜需肥量相对较高，菜农在“施肥越多越增产”观念的误导下，化肥施用量逐年增加。并且寿光“一村一品”的规模化种植格局已基本形成，连年的连作种植加上大量化肥的投入，以及过量稻壳鸡粪等未充分腐熟有机肥的施用，导致寿光设施土壤理化性质及植株根际环境变差，土壤绿苔、酸化、盐渍化、板结等现象明显，蔬菜线虫、死棵及各种生理性病害频发[3-4]。

1 过量施肥对设施果菜类蔬菜的影响

1.1 对植株及根系造成直接伤害

设施蔬菜属于高投入高产出产业，连年大量施用化肥造成土壤溶液浓度较高，根系赖以生存的根际环境恶化，根际微生物菌群失衡，影响了植株根系的正常生长发育，表现为根系新根不发、心叶黄化、僵苗、植株生长点异常、死棵等。

据统计，我国蔬菜化肥使用量占整个农作物化肥使用量的近1/5，从种植方式来看，设施种植作物化肥投入高于露地种植，按照2014年各作物平均667 m2化肥用量排序位居前4位的是设施黄瓜、设施番茄、设施茄子和设施菜椒4种主要果菜类蔬菜。从潍坊科技学院土壤肥料检测室提供的73份设施土壤样本检测结果来看（表1），寿光设施土壤样本中速效氮、磷、钾含量丰富，碱解氮平均含量为 218 mg·kg-1，属于适中水平，速效磷平均含量为336 mg·kg-1，含量丰富，属极高水平；速效钾平均含量为822 mg·kg-1，含量丰富，属极高水平。检测土壤样本中除碱解氮含量处于适中水平外，速效磷、钾含量严重超标，达到丰富值的4倍。此结果与刘苹[5]、潘文杰[6]等人的研究结果相符，表明寿光设施蔬菜栽培中化肥投入总量过高，超出了蔬菜对养分的需求量，大量的养分残留在土壤中导致设施土壤出现了不同程度的盐害问题，一般设施栽培3～5 a（年）即出现蔬菜生长障碍。

表1 寿光设施蔬菜耕层土壤养分含量

这些都说明化肥的过量施用造成了土壤溶液浓度大幅度升高，导致盐害发生，致使土壤生物和非生物环境显著恶化，并在很大程度上减弱了设施果菜类蔬菜的防御反应及抗逆能力,影响了蔬菜根系的生长发育，致使植株长势变弱，易受病害侵袭，导致蔬菜死棵，影响蔬菜的产量和品质。

另外从土壤样本检测结果来看，寿光设施蔬菜土壤中有机质的含量为2.6%，含量丰富，说明多年来增施有机肥的宣传已普遍被菜农接受。但在有机肥的施用中仍存在一些不合理现象。如有机肥施用前必须要充分发酵腐熟，但菜农为了方便往往将未腐熟的稻壳或简单烘干处理的干鸡粪、干猪粪直接施入土壤，导致烧苗或病虫害蔓延的现象时有发生。

1.2 增加植株发生生理性病害的概率

设施果菜类蔬菜相对需肥较高，但连年化肥的大量投入导致设施耕层土壤中一些养分含量过高。由于土壤中各矿质离子间存在拮抗作用，因此当某种元素过量时，会导致其他元素有效性降低，作物吸收不足而表现出缺素症状，引起生理性病害的发生。

马常宝[7]通过比较我国从1985年到2014年近30 a间农业化肥施用量发现，30年间我国化肥施用量氮肥增长了1.9倍，磷肥增长了2.7倍，钾肥的增长量为8.0倍。特别是1995年后设施栽培中磷、钾肥的施用量大幅度提升，大量的研究论文及文献都报道了增施磷、钾肥的好处，但随着近20 a的不断增施，磷、钾肥的大量施用也导致了土壤溶液浓度的升高，诸多负面影响也随之显现。如氮、钾过量会抑制植株对钙的吸收，引起果菜类蔬菜缺钙症的发生，如茄果类蔬菜的脐腐病、植株生长点异常、死棵、番茄的空洞果、籽粒外露等，都与植株钙吸收不足有一定的关系。另外磷过多降低了锌、铁的有效性，钾过多还降低了镁、硼的有效性，如黄瓜叶脉间黄白化就是过量施钾肥引起镁素缺乏导致。

1.3 影响蔬菜产品品质

设施蔬菜栽培由于施肥量大，根系不能完全吸收，且由于设施环境相对封闭，土壤得不到雨水的充分冲洗，大量养分残留在土壤中，并随着土壤水分蒸发上升到土表，造成表土层盐分积聚。李宇虹、陈清[8]在研究中指出茄子、辣椒属于敏感性蔬菜作物，当土壤EC值超过0.5 mS·cm-1时就会出现生长障碍。黄瓜、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抑制。根据潍坊科技学院土壤肥料检测室提供的检测数据，寿光土壤检测样本平均EC值为1.1 mS·cm-1，其中 EC 值超过 0.9 mS·cm-1的占检测土壤样本的52%，说明寿光一半以上的棚室土壤EC值超出了果菜类蔬菜的适宜范围。郎文培等[9]在研究中也指出寿光检测地区设施土壤总盐分平均值为 0.232%，其中，总盐分≥0.3%的比例占32.10%，土壤盐渍化现象较重。

设施耕层土壤较高的盐分含量，致使蔬菜养分吸收失衡，影响和阻碍了蔬菜作物对养分的吸收转化，蔬菜产生生理障碍，表现为植株矮小，叶色浓绿，生长不良等，并使植株生长性状低劣，口感和品质变差。如蔬菜吃起来不香、瓜果吃起来不甜、口感差，且易腐烂，不宜存放等。

2 改良措施

2.1 加强科学施肥的宣传力度

对菜农加大科学施肥的宣传培训及技术指导力度，通过政策引导、集中培训、印发资料、田间指导等多种方式，使菜农认识到随着施肥量的增加，单位肥料的增产量会逐渐下降，不仅使种植成本增加，还导致了土壤的污染，影响了蔬菜作物的正常生长发育，使菜农从思想上纠正“施肥越多越增产”的错误观念。

2.2 减量平衡施肥

为了解决过量施肥的问题，农业农村部制订了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》，化学肥料减施增效的研究在全国范围内迅速展开，如梁玉芹等[10]、张国显等[11]都在研究中指出在常规施肥量的基础上，化肥减施25%～40%不会影响番茄植株的生长发育。因此在施肥量较高的设施蔬菜栽培中应逐年减少化学肥料的施用量，加强科技指导，根据菜田土壤肥力的变化及植株不同阶段对养分的需求指导菜农进行平衡施肥和科学施肥。如果菜类蔬菜植株进入结果期后在进行生殖生长的同时也进行营养生长，且良好的营养生长是保证植株持续结果的基础。但由于菜农在植株进入结果期后，往往偏施钾肥而忽视了氮肥的施用，氮素供应不足，影响了果菜类植株的营养生长，使植株的营养生长与生殖生长不能平衡进行，最终导致果菜类蔬菜作物果实品质变劣、产量降低。

另外在化学肥料减施的基础上，再配施完全腐熟的有机肥，搭配中微量元素肥料，确保养分平衡吸收，从而保证作物的产量和品质不断提高。

2.3 科学合理恢复并改良土壤

2.3.1 充分认识有机肥料和化学肥料的优缺点 充分认识有机肥料和化学肥料是两类不同性质的肥料，各有其优缺点，只有二者配合施用，才能取长补短，增进肥效。有机肥属于全面性肥料，含有蔬菜生长所需的多种营养成分，适量增施有机肥不仅能满足蔬菜对各种中微量养分的需求，还能提高植株抗逆性，提高产量和品质。并且有机肥还能改良土壤，促进土壤团粒结构形成，增强土壤保水保肥能力，改善土壤理化性质。但施用有机肥时，应注意充分腐熟，以防止造成烧苗和有害微生物的侵染，并注意和化肥配合施用，从而取长补短，增进肥效。

正确施用化肥，如复混肥料用于基肥，用单质肥料作追肥，调整养分比例，满足蔬菜不同阶段对不同养分的需求，从而节约养分资源，提高养分的利用率。

2.3.2 深耕和施用土壤改良剂改良土壤 设施土壤养分多富集在20 cm以内的土壤表层，通过深耕把深层土壤翻上来，浅层土壤覆下去，可以显著改善土层的养分平衡，并起到疏松土壤，加厚耕层，改善土壤的水、肥、气、热状况的作用。

针对酸化和盐渍化比较严重的设施土壤，可施用土壤调理剂来改良土壤。如土壤中加入钙素及秸秆物料[12]，可提高土壤中细菌、放线菌的数量，降低土壤真菌的数量，增强对病原菌的拮抗作用，提高土壤速效养分和土壤酶活性。从而改善土壤环境，促进了根系对营养物质的吸收及转运。