相比大田作物,农 民往往选择土壤肥力和灌溉条件较好的农田种植蔬菜以获得更高收益,为了追求高产,菜田长期 过量投入N、P、K肥料,不仅容易导致土壤理化性状恶化,肥料利用率降低,造成环境污染(何 飞飞等,2006;贾小红等;2007),而且可能影响到中微量元素的有效供应。 相比露地菜田,由于农民的高肥料投入,一般认为设施菜田土壤不存在中微量元素供应不足 的问题,而蔬菜出现中微量元素供应问题则多是由于其他原因引起的。本文从蔬菜对中微量元素 的需求特点以及菜园土壤养分的供应特点分析可能存在的中微量元素供应问题,并提出生产上相 应的管理对策。 1菜田土壤中微量元素的供应特点 菜田土壤是经多年的精耕细作、勤灌高肥等措施人工熟化培育而成,以满足蔬菜较高强度的 肥水需求。李家康等(2001)指出菜田土壤基础肥力水平均高于大田作物土壤。一般而言,菜田 土壤很少存在铁、锰、锌、铜等养分供应不足的问题。一方面是菜田土壤酸化现象普遍,杨丽 娟等(2006)通过蔬菜长期定位施肥研究试验发现,多年过量施肥导致土壤pH值下降,土壤有 效态铁、锰、锌、铜含量均有所增加;另一方面,集约化养殖带来的粪肥富含铜、锌等养分,杨 玉爱等(1990)和陈琼贤等(1997)都认为有机肥中含有丰富的微量元素,长年施用禽粪类的有 机肥对补充土壤铁、锰、铜、锌等效果明显,因此从土壤供应的角度来说蔬菜缺乏铁、锰、铜、 锌的现象并不常见,尤其是对经常施用鸡粪等有机肥的田块来说,所应关注的是如何避免铜、锌 过量的问题。 菜田过量灌溉容易导致氮素淋洗损失,这方面的研究在国内外得到高度重视,但是另一方 面,由于蔬菜栽培体系中的过量灌溉也容易造成土壤钙、镁养分的淋失,尤其是在砂质或者非石 灰性土壤母质上发育的土壤,钙、镁养分损失对蔬菜生长的影响很大;此外由于设施蔬菜施用的 肥料纯度过高,容易忽视钙、镁的供应;而K+和NH。+的过量施用易导致其在根层土壤中过量累 积,更容易导致植株在吸收上出现“拮抗”效应,从而造成钙、镁缺乏等问题(张文,2004 o齐红岩等(2006)研究表明,过量的钾素供应会影响作物对镁的吸收,因此,土壤K/Mg的比值 是评价作物镁素营养的另一重要指标。另外,任志雨等(2003)通过对日光温室黄瓜幼苗不同根 区温度的处理研究发现,21。23处理的黄瓜幼苗与14—16、8—10处理相比,叶片中的 镁含量增加,所以反季节蔬菜根层土壤温度也是影响其吸收镁素的一个原因。 目前生产上绝大多数蔬菜都是双子叶类型,对硼的需求比单子叶植物高数倍,大部分蔬菜的 需硼量较大;陈琼贤等(1997)研究发现,大量施用有机肥和化肥不能完全补充土壤的硼素供应, 因此补充硼素可进一步提高蔬菜产量,改善品质。 总之,对于蔬菜生产管理过程中的中微量元素养分供应,应当尤其注意补充钙、镁、硼等元 素的管理。 2主要蔬菜对不同中微量元素的需求特点 不同蔬菜对中微量元素的需求特点有明显的差异。通常十字花科作物对硼的需求量较高,双 子叶植物对硼的需求量高于单子叶植物;十字花科植物的需硫量较多,豆科植物次之,禾本科植 物较少;果菜类蔬菜容易出现缺钙和缺镁的症状。随着蔬菜品种的不断更新和反季节栽培蔬菜种 类的不断增加,这种差异的复杂程度也在不断增加,表l中罗列了一些蔬菜对微量元素的反应程 度(LucasKnezek,1972 o虽然不同蔬菜种类对中微量元素的需求量差异较大,但中微量元素 肥料在番茄、萝卜、黄瓜等十几种蔬菜作物上均有显著的增产效果(张永清等,1998),并能改 万方数据 孟利芬等:集约化蔬菜生产的中微量元素施用原则与方法 17 善蔬菜品质(聂兆君等,2008),如降低蔬菜硝酸盐含量,提高维生素和可溶性糖含量,提早上 市等,另外中微量元素肥料的施用还能提高蔬菜的抗逆性和抗病性。 表l一些蔬菜对微量元素的反应程度 作物 器微量元挚反应警 锌钼铁作物锰 中低低一中一花椰菜中高中一高高马铃薯 高低低中低一大白菜 中中中低中中萝卜 高中中中中一胡萝卜 中中中低低一菜豆 高低低高中高芹菜 中高中一低一大豆 高低低中中高黄瓜 高低中一一一菠菜 高中高高高高莴苣 高中高中高一番茄 中中高中中高洋葱 高低高高高一芜菁甘蓝 中高中一中一豌豆 高低低低中一注:当土壤微量元素浓度低时,反应程度“高”表示作物施用该微量元素肥料有效果,反应程度“中”表示效果不明显。反应程 度“低”表示无效果。 3常见中微量元素的缺素症状与施用方法 3.1钙素管理 缺钙主要是由于作物体内代谢的生理失调引起的,一般酸性土壤容易缺钙。虽然石灰性土壤 pH值大于7,土壤中含钙量高,但有时一些果类蔬菜也难于高效吸收利用钙,主要原因是在温室、 大棚中,相对湿度大,蒸腾量低,钙在植物体内难于移动,在蒸腾量低的部位,如果实和顶芽、 心叶等新生部位,更易发生生理性缺钙现象;此外在干旱条件下,钙在土壤中的移动性更差,其 有效性也很低(周卫等,2007)。典型的缺钙症状如大白菜、甘蓝的心腐病(干烧心病),黄瓜、 甜椒叶上的斑点病,番茄的脐腐病等,这些症状通常是因为作物不能将充足的钙运送到植株的受 害部位,而不是土壤中的钙供应不充足。 解决蔬菜的缺钙问题,应对症下药。若是因为土壤的原因造成缺钙,则应根据土壤的特点, 结合土壤调理工作,对砂壤土、酸性土等易缺钙的土壤补钙。砂质土壤宜施钙镁磷肥、过磷酸钙、 硝酸钙和有机肥等;酸性土壤和重茬地宜施石灰,每年每667 m2施用量为25~50 kg。栽培过程 中还应控制钙与其他营养元素的比例,Voogt(1988)研究发现番茄施肥的K/Ca应控制为78: 22。Kanzirska和Vancheva(2003)认为番茄施肥的CgMg约为1:0.40。控制土壤含水量在一个 适宜的水平,且避免出现过干或过湿的情况。若要解决根系吸收障碍或钙的移动性慢等问题,可 通过增加空气流通(GotoTakakura,1992)、人工展开叶片(ChangMiller,2004)、调节温湿 度措施(Palzkill&Tibbitts,1977)来提高蒸腾速率,还可通过叶面喷施的方式补充钙肥,可在开 花时对花序上下充分喷施2~3遍,对于瓜果类蔬菜最好在盛果期直接向果实表面喷施。钙肥最 好选用糖醇螯合的钙肥,如甘露糖醇钙,这种钙肥可彻底解决钙在植株体内移动很慢的问题(李 鑫等,2008),通常喷施甘露糖醇钙l 000—2 000倍液即可。 3.2镁素管理 一般情况下,蔬菜作物对镁的需求比较少,但对于果菜类蔬菜,特别是露地栽培,镁肥往往 显得比较重要。另外,对镁敏感的作物有芹菜、黄瓜、花椰菜、甜瓜、番茄等。这些作物缺镁时, 叶片变得斑驳或比正常叶片或新叶的绿色更浅。蔬菜缺镁症状在叶片上表现得特别明显,首先出 现在中下部叶片上,然后逐渐向上发展。缺镁时叶片通常失绿,开始叶尖和叶脉间色泽变淡,由 万方数据 18 中国蔬菜CHINA VEGETABLES 2010年8月(下) 淡绿色变黄色再变紫色,随后便向叶基部和中央扩展,但叶脉仍保持绿色,因而形成清晰的网状 脉纹。严重缺镁时叶片枯萎、脱落(张西森,2007 o镁肥的肥效取决于土壤、蔬菜种类和施用方法。氧化镁或硫酸镁宜在碱性土壤上施用,中性 或微碱性土壤以施用磷酸镁肥效高,碳酸镁及氧化镁的肥效低;酸性土壤则相反,施用碳酸镁及 氧化镁可改良土壤酸性,且肥效较高(李伏生,1994;吴洵,1998)。在果菜类栽培中,如在栽培 前先施入少量镁肥则比较安全。按镁计算,一般每667 in2施用1.O—1.5 kg。硫酸镁比其他形态速 效,果实膨大期用作追肥比较适宜。也可用l%~2%硫酸镁或1%硝酸镁叶面喷肥,每667 m2 喷施肥液50 kg左右,连续喷几次(朱少云,2008 o硝酸镁喷施效果优于硫酸镁。另外,水溶性 镁肥如硫酸镁、氯化镁、硝酸镁、氧化镁、钾镁肥等宜作追肥,微水溶性镁肥如钙镁磷肥、磷酸 镁铵等宜作基肥施用。 3.3硫素管理 砂地、低有机质含量的土壤最容易缺硫,但这种类型的菜田土壤较少,蔬菜缺硫主要是近年 来有些地方由于长期施用高浓度不含硫的化肥,导致一些需硫较多的作物(大豆、葱、蒜等)生 长发育不良。蔬菜缺硫一般先在幼叶(芽)上开始黄化,叶脉先缺绿,遍及全叶,严重时老叶变 黄,甚至变白,但叶肉仍呈绿色;茎细弱,根系细长不分枝,开花结实推迟,空壳率高,果少。 供氮充足时,缺硫症状主要发生在蔬菜植株的新叶上;供氮不足时,缺硫症状则发生在蔬菜的老 叶上。蔬菜中对硫肥需求具有积极效果的为十字花科结球类蔬菜、洋葱、大蒜及马铃薯等,其 中油菜和葱属作物对硫的需求量很高。施用硫肥可明显提高作物产品产量和品质,如可使油菜 籽含油量从38.2%提高到45.9%(王庆仁,1996),葱属类作物施用硫肥能提高其风味品质(刘 松忠等,2005 o硫肥作为基肥施用较好,可以和氮磷钾等肥料混和,结合耕地施入土壤。由于作物在临近 生殖生长期是需硫高峰期,因此硫肥应该在生殖生长期之前施用。如在作物生长过程中发现缺 硫,可以用硫酸铵等速效性硫肥作追肥或喷施。施肥量应该根据作物需硫量多少和土壤缺硫程 度来决定,一般而言,缺硫土壤每667 m2施1.5~3.0 kg硫可以满足当季作物的需要。每667 m2 施过磷酸钙20 kg或硫酸铵10 kg,也可以每667 m2施石膏粉10 kg或硫磺粉2 kg。石膏微溶于 水,使用前应先磨细,以利于植物吸收利用。硫磺含硫量高,但难溶于水,施人土壤经微生物氧 化为硫酸盐后被作物吸收,肥效较慢但持久。砂地由于存在淋洗的问题,则需要更多更频繁地施 3.4硼素管理硼是当今世界农业生产上普遍缺乏而又应用最广的微量元素之一。