推进江苏蔬菜产业绿色发展的土肥水综合管理全程解决方案

梁永红 殷广德 郁洁 仇美华 颜士敏 范新会 刘林旺

梁永红，江苏省耕地质量与农业环境保护站，南京，210036，电话：13951967572，E-mail：1597152683@qq.com

殷广德，郁洁，仇美华，颜士敏，范新会，刘林旺，江苏省耕地质量与农业环境保护站

江苏是蔬菜生产大省，2018年全省蔬菜播种面积达2 137.5万亩次。蔬菜产地土壤质量好坏、水肥管理水平高低与蔬菜外观品质、营养品质、加工品质和储藏品质高低密切相关，直接关系到蔬菜生产节本增收、增产增收和提质增收。近年来，江苏省农业农村部注重产地生态环境建设，引导菜农增施有机肥，强化土壤培肥改良，应用测土配方施肥、水肥一体化、轮作换茬等先进实用技术，产地土壤质量不断提升，养分管理日趋合理，绿色蔬菜比重不断扩大，区域品牌不断响亮。

1 江苏蔬菜产业发展中土肥水管理现状

1.1 基本摸清蔬菜产地土壤理化性状

据全省土肥（耕保）系统调查监测，蔬菜产地土壤有机质含量平均为22.09 g/kg，全氮含量平均为1.37 g/kg，有效磷含量平均为39.14 mg/kg，速效钾含量平均为146.26 mg/kg，pH 值平均为7.08。

1.2 形成一批土肥水综合管理技术模式

通过测土配方施肥，创建蔬菜有机肥部分替代化肥、化肥减量增效示范县，总结形成一批土肥水综合管理技术模式，如 “有机肥+N”（秸秆还田+配方肥、有机类商品肥+配方肥、有机肥+机械深施、有机类商品肥+水肥一体化、菜—沼—畜）、治酸脱盐+轮作换茬、灌水洗盐+土壤消毒等。

1.3 初步建立蔬菜产地耕地质量监测体系

目前，全省建立了国家级、省级和市县级土壤肥力监测点、土壤墒情监测点、环境质量监测点3 000多个，构建了省级土壤质量监测大数据平台，为蔬菜产地土壤等理化性状变化趋势评估和预警提供了决策依据。

2 江苏蔬菜产业发展中土肥水管理问题

长期以来，全省蔬菜生产坚持“高投入、高产出”模式，部分蔬菜产地存在土壤酸化、次生盐渍化、养分非均衡化等突出问题，严重制约蔬菜产业绿色发展。

2.1 部分蔬菜土壤存在 “三化”趋势

①土壤酸化 2017年全省耕地质量调查评价379个蔬菜调查点，数据显示，pH值小于5（强酸性土）的样点14个，占比10.55%，最低的仅为4.53；pH 值5.0～6.5（酸性土）的样点 81 个，占比21.37%；从设区市看，南京市蔬菜地pH值平均值最低，仅为5.90。2007-2018年全省番茄种植区土壤pH值监测结果平均值从7.14下降至6.58。

②次生盐渍化 设施蔬菜种植3 a以上的老菜地尤为突出。以涟水县为例，种植3～5 a的大棚土壤盐分比露地土壤增加30%以上，部分田块甚至在种植1.5 a以后土壤表层就有明显的盐分积累。

③土壤养分非均衡化 全省蔬菜产地全氮、有效磷、速效钾含量分别比其他耕地土壤平均水平高8.33%、36.22%、4.96%，磷肥富集现象十分明显，最高达400 mg/kg以上。此外，少数土壤还存在重金属含量超标、化学农药残留和白色污染等问题。

2.2 氮、磷化肥用量总体过量，有机肥施用不足，施肥结构不合理

①化学氮、磷肥施用过量较为普遍 高浓度复混肥施用比重高，专用肥、配方肥应用比重低。据调查监测，2018年全省各类蔬菜667 m2平均化肥用量 （折纯，下同）52.44 kg，其中 N 30.54 kg、P2O510.41 kg、K2O 11.49 kg，远高于蔬菜目标产量养分需求量。

②有机肥使用比例不足 有机类肥料施用面积仅占种植面积的50%。不同区域、不同茬口菜地施用有机肥的数量和质量变幅较大，每1 a每667 m2施用量高的达 4～5 t，少的仅 100～200 kg，施用生物有机肥、全元生物有机肥等优质高端有机肥更少。

③施肥方法与肥料运筹不合理 表施、浅施、冲施、人工施肥多，条施、穴施、机械深施少，施肥次数过频。

2.3 节水灌溉设施装备不足，水溶肥料质量欠佳

水肥一体化设施装备比例低，效能差异大。全省蔬菜水肥一体化应用面积仅占10%左右，简易与高端设施并存。部分设施缺乏首部系统，或过滤装置不配套，或智能化程度不高，直接应用井水或河水灌溉，导致管道易堵塞。部分国产传感器精度较差、稳定性不高、寿命较短，而进口传感器价格昂贵，“用得起、用得了、用得好”的品牌产品十分有限；灌溉与施肥精准化程度低，智能化远程监控比例少。施肥与灌溉主要凭经验，以智能化土壤养分与墒情监测结果为依据，实行精准指导管理的比重少；专用水溶肥比例低，质量参次不齐。专业化、品牌化水溶肥料研发企业数量少；水溶肥产品良莠不齐、鱼目混珠；养分配比趋于同质化、大众化，与不同蔬菜作物不同生育期需求不匹配。部分农户购买低价质劣的单质肥简单混配，或以高浓度复混肥为原料，直接与河水、井水配兑冲施，溶解性差，利用率不高。有的在夏季高温高湿条件下，过量施用高浓度复混肥料或者含氯量高的肥料，往往造成肥害。

3 绿色蔬菜生产土肥水综合管理全程解决方案

推进蔬菜产业健康发展、高质量发展，必须握紧绿色“方向盘”，挂好化学投入品“减速档”，放开良种良法“离合器”，踩足集成创新“大油门”。在土肥水资源高效利用上，必须坚持优选产地、推进标准化生产、制定全程解决方案，实行综合高效管理，做到“净”字为先，“精”字为要，“合”字为魂。“净”就是优化环境，净土生产；“精”就是精准改土、精准施肥用药、精准灌溉、精准收获加工；“合”就是有机无机结合、速效缓效配合、农机农艺融合、灌溉施肥耦合。在关键技术上，重点把握“十字诀”，切实做到“净、改、测、替、耦、还、喷、洗、客、轮”。

3.1 “净”——产地净化

优选蔬菜产地和标准园，推进适度规模种植。土壤、空气、灌溉水质符合无公害食品产地环境条件标准要求。做到土地平整、田间基础设施完善，周边无工业园区特别是化工园区，无工业和城镇生活垃圾等污染源。充分应用土壤环境类别划分成果，将优先保护类耕地列入蔬菜种植规划区，将良田净土作为蔬菜产地集中建设区、绿色发展先行区和示范区。确保土壤重金属与有机污染物含量不超标，无不易降解的高毒化学农药及农膜残留，为清洁生产奠定基础。

3.2 “改”——培肥改土

针对土壤障碍因子类型和程度，有针对性地采取培肥改土措施，着力提升蔬菜产地土壤适耕通透性能、有益微生物活化土壤功能、保水保肥性能和土壤养分均衡供应效能，防止土壤酸化、耕层过浅、养分非均衡化。因地制宜，强化腐熟农家肥、堆肥等常规有机肥施用和有机类商品肥应用。在设施蔬菜生产上和老菜地上，强化基质育苗移栽或起垄栽培。对于酸性较强（pH值5.5以下）、土质黏重的土壤，适量施用生石灰或石灰氮等调控酸度；对于酸性较轻（pH值6.0～6.5）的土壤，采取有机肥与生石灰施用相结合的措施加以改良。在蔬菜种植前1个月左右，将生石灰粉末撒入田块，通过翻耕，使石灰和土壤充分混合（翻耕深度15 cm以上）进行夏季高温闷棚。根据情况，每隔2～3 a施用一次。对于没有石灰来源的地区，用草木灰、硅镁钙肥等其他碱性肥料来中和酸性。增加蚯蚓等有益动物的投放，促进其繁殖生长，提高土壤的通透性和疏松度，加快土壤熟化。

蔬菜有机肥替代化肥示范区标牌

3.3 “测”——测土配方

根据土壤供肥能力、蔬菜需肥规律和目标产量等因素，实行测土配方施肥，做到施肥总量控制、施肥结构优化、肥料运筹科学、施肥方法改进。在蔬菜主产区或标准园开展土壤“体检”，摸清土壤理化性状和障碍因子。选择有代表性的轮作制度和规模种植的蔬菜品种，开展肥效试验，筛选确定最佳肥料配比和施用总量，开发大量元素与中微元素相结合的蔬菜专用配方肥，做到蔬菜产地土壤属性可查询，专用肥料有配送，作物营养“套餐制”。在施肥方法上，坚持侧深施用、局部施用、限根施用、安全施用。配方肥以基施为主，采用沟施或穴施，沟深 6～10 cm，施肥后覆土浇水。在土壤磷素富集地区，控制高磷肥料使用。

3.4 “替”——三替一减

实行有机肥部分替代化肥，新型肥料替代常规肥料，机械施肥替代人工施肥，减少施肥次数。推广“有机肥+N”模式，如有机肥+配方肥、有机肥+配方肥+水肥一体化、有机肥+机械深施、畜—沼—菜模式等。使用的有机肥种类主要有：腐熟的农家肥、商品有机肥、生物有机肥、全元生物有机肥或有机无机复混肥。在苏北等农村劳动力富余、有机肥资源丰富的地区，倡导每1 a每667 m2施用优质堆肥2 000～3 000 kg。其他地区，对于生育期长的设施蔬菜，选择有机质含量高、盐分含量低、重金属等有毒有害物质含量不超标的有机类商品肥，倡导每1 a每667 m2施用量300～500 kg。对于西瓜、黄瓜、辣椒等作物，倡导施用功能性生物有机肥或全元生物有机肥。露天蔬菜采用大中型施肥机械进行机械施用深翻入土，设施蔬菜生产适用小型机械。有条件的地区，部分蔬菜采用基质栽培或无土栽培。示范应用缓控释肥、氨基酸水溶肥、腐植酸水溶肥、海藻肥等新型肥料。突出统一机械化施肥与沼液喷施等社会化服务组织的培育，创设机械施肥作业补贴政策，实行政府购买服务，解决农村劳动力紧张、有机肥施用劳动强度大、技术到位率低等问题。在耕地质量提升与化肥减量增效示范区建设上，倡导对有机肥使用实行“以奖代补”“先建后补”。

3.5 “耦”——水肥耦合

以现代农业产业园区、设施蔬菜示范基地等为平台，大力推广水肥一体化技术，将膜下滴灌、空中微灌与施肥系统有机地联结起来，适时适量通过滴灌将肥料精准施于作物根部，减少水分和养分流失，防止盐分在土壤表层积聚。将滴灌带置于距植株5 cm左右，每行作物铺1条滴灌带，滴头间距30～50 cm。单滴头流量 1～2 L/h，每 667 m2滴量为3～5 t。在首部系统强化过滤装置配备，对灌溉用水和应用肥料分别过滤，防止因灌溉水中钙镁含量过高或其他杂质影响导致肥料沉淀，堵塞管道。优选水溶肥料，确保养分配比适宜、用量用法正确。因地制宜选用高效实用模式。

a.膜下滴灌模式。如草莓膜下滴灌施肥。滴灌带于蔬菜定植后铺设，然后覆膜，根据作物生长发育进程适时施肥灌溉。

b.沼气水肥一体化模式。将废弃蔬菜、动物粪便等通过沼气发酵产生的沼液水肥经微灌管路输送施肥，实现循环利用。

c.循环式模式。建立控制、浇灌与栽植“一体化”系统。栽植系统由PVC管道和固定架等构成，PVC管道卧式固定在固定架上。在PVC管道的上方钻等距离的圆孔，用于栽植蔬菜作物。浇灌系统由营养液存储装置、循环装置等部分组成。应用该模式栽培草莓，每667 m2用水仅 40.9 m3、用肥 45.5 kg。

d.农业物联网应用模式。建立智能施肥机+客户端远程控制+管网系统。以传感器为节点，构成监控网络，根据专家经验模式，依据问题指令，以信息和软件为中心，实现自动化、智能化、远程控制。

3.6 “还”——残体还田

选用适宜方法对蔬菜秸秆、残体或尾菜进行还田，实行肥料化利用。

①高温闷棚原位还田 对设施蔬菜秸秆、残体或尾菜进行原位还田。在夏季高温期，对茄果类等蔬菜秸秆和残体进行高温闷棚处理原位还田，以节省将蔬菜残体移出大棚的费用和时间。实行蔬菜残体原位腐解与高温闷棚相结合，增加土壤有机质和氮、磷、钾养分含量，减少下茬作物化肥用量。在蔬菜收获后，利用旋耕机将蔬菜残体破碎成10 cm以内小段，旋耕1～2遍。加入腐熟有机肥调节养分，水分含量达到60%～70%，进行闷棚。闷棚时间一般需达到25 d左右，保证棚内温度高于55℃7 d以上。揭棚晾晒时间5～7 d，土壤含水量为40%以下即可旋耕，然后再晾置7～10 d，即可施用底肥，继续栽培下茬作物。

②露地蔬菜秸秆生物菌剂腐解原位还田 适用于处理大蒜、茄子、辣椒、番茄、黄瓜、丝瓜、萝卜等大田种植蔬菜，可节省将蔬菜残体移除的费用和时间，有效降解蔬菜残体促进其肥料化，提高土壤有机质和氮、磷、钾养分含量，显著增加土壤有益微生物数量，有效减少土壤中不利于作物生长的化感物质，进而改善作物连作障碍。对于生物量大和木质素与纤维素含量高的蔬菜残体，如茄子、辣椒、番茄、黄瓜、丝瓜等，利用原位粉碎还田机将蔬菜残体破碎成10 cm以内小段，撒施10～15 kg木霉高效腐解菌剂后旋耕1～2遍。该方法适用于非冬季节，且需休耕20 d以上再种植下茬作物，若遇干旱则需适当灌溉土壤，可明显增加土壤有机质和氮、磷、钾养分含量，显著增加土壤有益微生物数量，有效改善作物连作障碍，减少下茬化肥用量10%～30%，提高下茬作物的商品率和产量。对于生物量小和木质素与纤维素含量低的蔬菜残体，如大蒜、洋葱、萝卜、胡萝卜等，可直接撒施7.5～10.0 kg木霉高效腐解菌剂后，利用旋耕机旋耕1～2遍。该方法适用于四季，需休耕5～10 d再种植下茬作物。

③蔬菜废弃物离田好氧堆肥还田 对蔬菜废弃物实行就近处理。将尾菜和土壤按照3∶1的比例分层建堆并压实，喷洒生物菌肥稀释液和过磷酸钙，上面均匀盖土，然后用塑料薄膜包严，密闭发酵。待堆内温度上升到 50℃以上，保持 5～10 d，后翻堆，待堆体呈黑褐色无恶臭、质地松散呈现较好的结构时堆肥成功。附近有养殖场的，菇渣或稻麦秸秆可工厂化发酵处理，将蔬菜废弃物与作物秸秆、粪肥等联合高温堆肥，调节起始堆料C/N值至20～40，含水量50%～60%。为加快堆肥进程、缩短堆肥时间、提高堆肥质量，可使用堆肥添加剂，如微生物接种剂、起爆剂、膨胀剂（疏松剂）、pH值调理剂等，当温度达到50～65℃之后维持一段时间转入静态发酵，可减少蔬菜氮流失，同时有效杀灭致病微生物和虫卵，制备成优质有机肥。

3.7 “喷”——根外喷肥

对于无水肥一体化条件的地区，生育期长的蔬菜可在中后期通过叶面喷施尿素、磷酸二氢钾以及微量元素肥料或水溶肥料等，及时补充蔬菜营养，喷施时注意把握安全使用浓度，防止灼伤作物。

3.8 “洗”——灌水洗盐

推行起垄栽培，改善灌水排盐功效。在设施蔬菜上，推行适时揭膜洗盐或灌水洗盐。选择夏季高温多雨季节，在揭膜后通过自然降雨冲淋洗盐，或利用腾茬换茬空隙，筑堰灌水集中排盐，去除表层土壤盐分。灌水时，让水浸没表层土壤3～5 cm，至少浸泡5～7 d，然后排出含盐积水。

3.9 “客”——客土换土

在有净土沃土资源条件和运输半径适当时，铲除棚室地面2～3 cm的次生盐渍化表层土，更换上安全肥沃的粮田土壤，换土后耙平整地，再种植蔬菜。

3.10 “轮”——轮作换茬

因地制宜，实行水旱轮作、菜瓜轮作、菜豆轮作、菜肥轮作等，改变微生物生长的生态环境，减少或控制土传病害发生，或易感病菌的传播。

大棚蔬菜秸秆原位粉碎还田