摘要:采用進村入戶問卷方法,詳盡調查了湖北省幾個主要產區蓮藕的生產和施肥現狀。結果表明,當前農戶習慣生產管理條件下,優質蓮藕品種的生產潛力沒有得到充分發揮,而部分藕田病蟲害發生比較嚴重和施肥技術不合理是蓮藕單產較低的兩個重要原因。蓮藕施肥技術不合理主要表現為氮、磷肥施用量過高,鉀肥用量不足,磷、鉀肥尤其是磷肥施用時間過遲,忽視鋅、硼等微量元素肥料的使用。針對上述現狀提出了“減氮減磷增鉀補鋅補硼”和“磷鉀肥前移”的蓮藕高產高效優化施肥技術。
關鍵詞:蓮藕;產量現狀;施肥現狀;湖北省
中圖分類號:S645.106+.2 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2011)19-3934-05
Present Status Investigation of Production and Fertilization on Rhizome Lotus in Hubei Province
XIONG Gui-yun1,TONG Jun2,LIU Dong-bi1,DENG Yan-guo3,WANG Jin-ming4,
FANG Jian-kun5,CAO Guo-song6,WANG Bi-wu7,DING Heng-hu8
(1. Plant Protection, Soil and Fertilizer Institute, Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430064, China;
2. Soil and Fertilizer Station of Hubei Province, Wuhan 430070, China; 3. Hanchuan Agricultural Bureau, Hanchuan 431600, Hubei, China; 4. Yunmeng Agricultural Bureau, Yunmeng 432500, Hubei, China; 5. Dongxihu Agricultural Bureau of Wuhan, Wuhan 430040, China; 6. Caidian Agricultural Bureau of Wuhan, Wuhan 430100, China; 7. Xiantao Agricultural Bureau, Xiantao 433000, Hubei, China; 8. Qianjiang Agricultural Bureau, Qianjiang 433100, Hubei, China)
Abstract: The present status of production and fertilization on rhizome lotus in Hubei province was investigated by questionnaires. Results showed that, under the current farmers’ practice, the yield potential of excellent rhizome lotus variety was not fully developed. Serious occurrence of diseases and (or) pests in some rhizome lotus fields and irrational fertilization techniques were the two important causes for relatively low rhizome lotus yield. Irrational fertilizations in rhizome lotus field included over use of nitrogen (N) and phosphorus (P) fertilizers and insufficient potassium (K) fertilizers, too late of P and K (especially P) fertilization period, and neglect of zinc (Zn) and boron (B) fertilization. Based on the above fertilization status, optimized fertilization techniques for high yield and high efficiency were suggested to be (1) conducting balanced fertilization by decreasing N and P fertilizers and increasing K fertilizers, and applying Zn and B fertilizers according to yield goal and nutrient status of rhizome lotus field. (2) using more percentage of P and K as basal fertilizers rather than top-dressing.
Key words: rhizome lotus; yield status; fertilization status; Hubei province
以地下膨大根狀莖為收獲物的藕蓮(習慣上稱為蓮藕)是我國種植面積最大、產量最高的水生蔬菜品種,湖北省是全國蓮藕生產第一大省。據統計,2004年全國蓮藕總面積27萬hm2,總產量734萬t,湖北省蓮藕面積和產量分別占全國總面積和總產量的25.2%和26.8%[1]。近十年來,湖北省蓮藕種植面積一直穩定在6.31萬hm2以上,產量98.63萬~141.16萬t,單產15 300~18 750 kg/hm2。湖北省蓮藕主要集中分布在孝感、武漢、仙桃、荊州等土壤比較肥沃的江漢平原地區[2]。據初步調查發現,盡管湖北省蓮藕主產區土壤肥沃,農戶在蓮藕上的肥料投入也較高,但蓮藕單產仍處于較低的水平,已在湖北省廣泛推廣的優質蓮藕品種的生產潛力沒有得到充分發揮。因此,我們對湖北省幾個主要蓮藕產區進行了以施肥現狀為重點的生產狀況調查,以期明確在當前農戶生產管理水平下蓮藕產量的主要影響因素,為有針對性地開展蓮藕優化施肥技術研究與應用提供科學的事實依據。
1調查內容與數據分析
選擇湖北省漢川市(麻河鎮和劉家隔鎮)、云夢縣(下辛店鎮和道橋鎮)、武漢市東西湖區(走馬嶺農場和柏泉農場)和蔡甸區(蔡甸街)、仙桃市(沔城鎮和長淌口鎮)以及潛江市(園林辦事處)等6個主要蓮藕產區開展進村入戶問卷調查。在綜合考慮農戶代表性的同時,盡可能多地調查種藕大戶。每個產區調查10~18戶,共計調查87戶,其中收獲一季藕的有52戶、收獲青荷藕的有35戶。
調查內容主要有兩方面,一是農戶蓮藕生產的基本信息,包括蓮藕種植總面積、代表性藕田(同時在藕田采集土壤和植株樣品進行分析)的種植制度(含收獲類型)、蓮藕品種、用種量、持續種藕年限、蓮藕入泥深度、蓮藕產量、產品價格、病蟲害發生情況、藕田和藕種消毒情況、產量偏低的可能原因分析等;二是蓮藕肥料投入情況,包括各種有機無機肥料使用種類、使用量、使用時期、使用方法等。蓮藕收獲類型、產量和肥料投入量是調查的重點。調查年限為2005-2006年度,調查時間在每年3月中下旬進行。
對調查資料進行分類錄入,相關數據在Excel中計算并進行統計分析。有機肥料中氮、磷、鉀養分的估算參照文獻[3]。
2調查結果與問題討論
2.1蓮藕種植基本情況與產量現狀
2.1.1蓮藕種植基本情況蓮藕主產區被調查農戶戶均種藕面積一般為0.17~2.80 hm2,平均每戶0.86 hm2,其中武漢市東西湖區種藕大戶較多,平均每戶(1.95±0.73) hm2,其他區域相差不大,平均(0.38±0.17) hm2。漢川市和潛江市蓮藕種植制度為一季成熟藕,漢川市主栽品種為湖南泡子(包括白泡和紅泡,下同)、鄂蓮5號、鄂蓮4號,潛江市為鄂蓮4號和鄂蓮5號;云夢縣和武漢市東西湖區蓮藕種植制度以一季成熟藕為主,其次為青荷藕-晚稻,另有少量青荷藕-二季藕種植制,或一季成熟藕和早晚稻交替輪作,主栽品種為鄂蓮5號和湖南泡子,武漢市東西湖區還有少量鄂蓮1號;武漢市蔡甸區蓮藕種植制度以青荷藕-二季藕和青荷藕-晚稻種植制為主,其次為一季成熟藕,品種主要為武植2號和鄂蓮5號;仙桃市蓮藕種植制度幾乎全部為青荷藕-晚稻和青荷藕-晚稻-綠肥種植制,品種主要是仙桃本地藕,其次為武植2號。
潛江市一季成熟藕和武漢市蔡甸區青荷藕-二季藕(或青荷藕-晚稻)種植制的持續時間相對較長,平均都在12年以上。
一季成熟藕用種量各產區相差不大,平均
(4 560±810) kg/hm2;青荷藕用種量不同產區相差較大,各產區為武漢市蔡甸區5 625 kg/hm2、武漢市東西湖區4 755 kg/hm2、云夢縣4 500 kg/hm2、仙桃市3 045 kg/hm2,其中仙桃市不同農戶間的用種量差異也較大,變異系數為56.4%。
2.1.2蓮藕產量現狀及其影響因素由表1可知,一季成熟藕產量為7 500~34 500 kg/hm2,不同產區產量大小順序為蔡甸區、漢川市、東西湖區、云夢縣、潛江市,無論是哪個產區的不同農戶之間,蓮藕產量差異均較大,變異系數為21.1%~38.0%。調查和統計結果還表明,除武漢市蔡甸區外,一季成熟藕產量在15 000 kg/hm2以下的各產區都有,漢川市、云夢縣和東西湖區的比例均較小,潛江市的比例較大,其原因由被調查農戶反映為病害或者蟲害發生比較嚴重;其中產量在10 500 kg/hm2以下的部分藕田病害和蟲害發生均較嚴重,潛江市蓮藕產量明顯降低,可能還與藕田持續種藕時間較長有關。從調查中得知,只有極個別農戶用石灰、多菌靈進行藕田消毒處理,少數農戶進行藕種消毒處理。
剔除由嚴重病蟲害引起的異常低值產量后進行統計發現,不考慮產區因素,幾個主要蓮藕品種的平均產量大小順序為:鄂蓮5號(20 089 kg/hm2)、湖南白泡(19 406 kg/hm2)、湖南紅泡(19 000 kg/hm2)、鄂蓮4號(18 750 kg/hm2),但其差異不明顯,最高產量比最低產量僅增加7.14%;此外,以種植地塊數最多的湖南白泡為例,不同產區的平均產量大小順序為:漢川市(20 972 kg/hm2)、東西湖區(20 430 kg/hm2)、云夢縣(16 980 kg/hm2)。由此可見,蓮藕產量受品種因素的影響較小,而更多地與不同區域的生產管理水平等條件有關。根據蓮藕品種的選育單位對其特征特性的介紹及有關試驗結果可知[4-7],在湖北省當前蓮藕生產管理水平下,一季成熟藕的產量潛力尚未能得到充分發揮。
由表2可知,青荷藕產量在6 000~22 500 kg/hm2之間,不同產區產量高低順序為東西湖區、云夢縣、蔡甸區、仙桃市,青荷藕產量的總體變異比一季成熟藕的總體變異大,在武漢市蔡甸區和仙桃市,不同農戶之間產量變異較大,而武漢市東西湖區和云夢縣的變異則相對較小。調查結果還表明,收獲青荷藕的藕田病害或蟲害發生程度與蓮藕持續種植年限的關系比較密切,一般說來,在持續種植蓮藕5年以下的藕田,蓮藕病害發生較少,蟲害以蚜蟲和斜紋夜蛾為主;而在10年以上的連作藕田,蓮藕病害和地下害蟲(稻食根金花蟲)發生率均相對較高。相關分析結果表明,青荷藕產量與用種量呈顯著正相關(r=0.463*,n=26)。事實上,蓮藕是一種沒有明顯收獲季節的地下塊莖類作物,青荷藕的收獲時期多集中在6月中旬至7月中旬,與種植模式密切相關,且受市場價格和農戶家庭經濟狀況的影響較大,而7月中旬正是蓮藕地下膨大莖基本成型到干物質快速累積的過渡時期[8,9],因此青荷藕的產量應該還與收獲的具體時間有關。由此可見,影響青荷藕產量的因素遠比一季成熟藕復雜。
2.2蓮藕施肥現狀與分析
2.2.1肥料種類及使用概況調查結果表明,蓮藕生產中施用的化學肥料品種主要為碳酸氫銨、尿素、過磷酸鈣、氯化鉀以及各種濃度的復混肥等。其中89.8%的農戶施用碳酸氫銨,主要作基肥,也有較大比例的基、追肥并用;72.9%的農戶施用尿素,基本用于追肥;76.3%的農戶施用了過磷酸鈣,一般作基肥一次性施用;16.9%的農戶施用氯化鉀作追肥;78.0%的農戶施用各種不同濃度的復混肥,以作追肥為主。在鉀肥的施用上,有10.2%的農戶施用氯化鉀和復混肥,僅有個別農戶不施任何形式的鉀肥;在復混肥的品種選擇上,55.9%的農戶選擇施用高濃度復混肥(氮磷鉀純養分總含量在40%以上),武漢市蔡甸區和東西湖區藕農只施用高濃度復混肥,仙桃市以高濃度復混肥為主,而漢川市和云夢縣以中濃度復混肥(氮磷鉀純養分總含量在40%以下)為主。此外,仙桃市有41.7%的農戶施用干(或濕)豬糞作基肥,用量15 000~45 000 kg/hm2,25.0%的農戶翻壓本田綠肥,用量約37 500 kg/hm2。幾乎所有農戶不施用鋅、硼等微量元素肥料。
計算結果表明,在仙桃市施用有機肥料的藕田中,以有機肥形式提供的氮(N,下同)、磷(P2O5,下同)、鉀(K2O,下同)養分在肥料總養分中所占的比例分別為(34.8±9.8)%、(32.0±12.0)%和(67.2±18.4)%;在化學肥料養分中,以復混肥形式提供的氮、磷和鉀在化肥總養分中所占的比例分別為(27.6±17.3)%、(58.3±32.2)%和(80.5±36.7)%。
2.2.2肥料養分用量由表1可知,一季成熟藕施氮量、施磷量、施鉀量分別為86~1 005、43~315、0~503 kg/hm2,平均分別為526、194、157 kg/hm2,氮、磷、鉀施用總量平均為877 kg/hm2,蓮藕氮、磷、鉀施用量之比平均為1.00∶0.37∶0.30。不同產區施肥量大小順序為蔡甸區、云夢縣、東西湖區、漢川市、潛江市,前3個產區平均施肥總量相差不大,均比潛江市高出2倍以上。無論在哪個產區,不同農戶之間氮、磷、鉀施用量變異均較大,變異的幅度為鉀>氮>磷,反映出農戶在蓮藕施肥量上的隨意性。相關分析結果表明,一季成熟藕產量與氮、磷、鉀施用量均有一定的正相關關系,與氮、磷、鉀施用總量呈顯著正相關(r=0.309*,n=52),表明施肥量是影響蓮藕產量的重要因素。
根據現有蓮藕施肥方面的研究結果[10-12]以及塊莖(塊根)類作物的營養特性[13-16]可以判斷,在蔡甸區、云夢縣、東西湖區和漢川市等4個產區,總體上蓮藕氮、磷肥用量過高,鉀肥用量不足,鉀肥比例明顯偏低,氮、磷、鉀比例結構失調,這是蓮藕施肥中存在的主要問題。蔡甸區蓮藕產量相對較高,可能與其施肥結構中鉀的比例相對較高有關。
由表2可知,青荷藕施氮量、施磷量、施鉀量分別為188~809、135~383、56~503 kg/hm2,平均分別為490、199、201 kg/hm2,氮、磷、鉀施用總量平均為890 kg/hm2,氮、磷、鉀施用量之比平均為1.00∶0.41∶0.41。不同產區施肥量大小順序為蔡甸區、云夢縣、仙桃市、東西湖區,其中蔡甸區和云夢縣的施肥量明顯高于仙桃市和東西湖區。無論在哪個產區,不同農戶之間氮、磷、鉀施用量變異均較大,變異的幅度為鉀>氮>磷,反映出農戶在蓮藕施肥量上的隨意性。東西湖區青荷藕平均施肥總量比云夢縣和蔡甸區低30%以上,產量卻高出11.8%~12.6%,顯示了青荷藕產量影響因素的復雜性。青荷藕的生育期相對較短、產量較低,但其氮肥和磷肥平均用量與一季成熟藕的大致相當,說明青荷藕施肥中存在著氮、磷肥用量過高的問題。
2.2.3肥料運籌狀況調查結果表明,無論是收獲一季成熟藕還是收獲青荷藕,約75%的農戶通常施3次肥,超過2/3的農戶第一次施肥時間在4月上、中旬蓮藕移栽之前,近1/3的農戶則在蓮藕抽出2~3片立葉后進行;第二次施肥(立葉肥)時間通常在蓮藕展開6~8片立葉之后,具體時間在6月上旬;第三次施肥(坐藕肥)時間一般在封行之前進行,具體時間在6月下旬至7月初。大約17%的農戶只施2次肥,主要集中在仙桃市和潛江市。漢川市和云夢縣少數農戶施4次肥,時間分配與施3次肥的時間大體一致。潛江市還有極個別農戶只施1次肥。
以施3次肥的具體運籌狀況為例(n=65),由表3可知,氮肥的3次施用比例平均分別為37.5%、28.1%和34.4%,磷肥的3次施用比例分別為49.8%、30.5%和19.7%,鉀肥的3次施用比例分別為12.4%、48.6%和39.0%,農戶之間差異較大,尤其是磷、鉀肥運籌方式的隨意性非常大。統計結果還表明,在第一次施肥時有10.2%的農戶不施磷肥、57.6%的農戶不施鉀肥,而是將磷、鉀肥作追肥推遲施用。由于磷在土壤中的溶解性較差,其遷移以擴散為主且速度較慢[17],根據蓮藕的養分吸收累積規律[9]和一般大田作物的肥料合理運籌方式[17,18]可知,蓮藕的磷、鉀肥尤其是磷肥運籌方式不當,施用時期過遲,不利于蓮藕早期根系的發育和全生育期植株的平衡生長。
2.3關于開展蓮藕優化施肥技術研究必要性的討論
湖北省蓮藕主產區生產和施肥現狀調查與分析結果表明,在當前農戶習慣生產管理水平下,一季成熟藕產量仍處于較低水平,廣泛推廣的優質蓮藕品種的產量潛力還沒有得到充分發揮(潛江市蓮藕產量明顯較低,與藕田持續種藕時間較長、施肥水平較低、管理粗放等多種因素有關)。絕大多數農戶不進行藕田藕種消毒,部分藕田實行長期連作導致病蟲害的發生比較嚴重,以及施肥技術不合理是引起蓮藕產量不高的兩個重要原因。蓮藕病蟲害的發生顯而易見,容易引起重視并使問題逐漸得到解決[19];施肥技術不合理的問題則由于蓮藕較高的經濟價值和受農戶傳統施肥習慣的影響而變得比較隱蔽,不容易被發現和引起重視。如果長期大量施用氮、磷肥,不僅蓮藕的增產潛力得不到充分發揮,還會造成蓮藕品質下降、藕田土壤養分結構失調和生態環境惡化,過量施入的氮、磷還會成為周邊水體的污染源,對環境質量構成潛在的威脅,這些都不利于蓮藕生產的健康和可持續發展。只要改進施肥技術,蓮藕產量還有相當大的上升空間。因此,很有必要開展蓮藕優化施肥技術研究并進行長期的宣傳和推廣應用。
一季成熟藕施肥中存在的具體問題主要為:一是施肥量不合理,表現為氮肥、磷肥施用量過高,鉀肥施用量不足,氮、磷、鉀比例結構失調;二是磷、鉀肥尤其是磷肥運籌方式不合理,磷肥施用時間過遲。此外,江漢平原屬于土壤有效鋅、有效硼含量普遍較低的區域,而蓮藕生產中極少有農戶施用鋅、硼等微量元素肥料。針對湖北省蓮藕主產區的生產狀況以及施肥中存在的主要問題,提出“減氮減磷增鉀補鋅補硼”和“磷、鉀肥前移”的蓮藕高效施肥技術:蓮藕的全生育期合理施肥量將主要根據藕田產量水平和藕田土壤養分狀況并通過田間肥料試驗進行確定;磷、鉀肥前移的方法主要是適當減少復混肥尤其是高濃度復混肥的用量,并作基肥使用,追肥則施用單質氮肥和鉀肥;鋅、硼肥是否需要補充也將根據土壤分析結果確定。青荷藕施肥中也存在著類似的問題。一般說來,絕大部分盈余的化學肥料氮并不能在土壤中積累起來,而是以各種途徑如進入大氣或水體環境損失[20],所以在蓮藕生產中,即使以“青荷藕-二季藕”或“青荷藕-晚稻”等輪作周期為單元進行統籌施肥,也應適當減少青荷藕季氮、磷肥的用量。
致謝:湖北省農業科學院植保土肥研究所的張繼銘,中國科學院武漢植物園的陳防,漢川市農業局的馬建國、許小玲,麻河鎮農業服務中心的盧秀清,云夢縣農業局的段正國、聶望洲,下辛店鎮農技站的楊昌武,武漢市東西湖區農業局的魏祥文,柏泉農場的陳祥國,武漢市蔬菜科學研究所的傅新發,仙桃市沔城鎮農技推廣站的武修波,潛江市農業局的吳家瓊等同志也參加了部分工作,特此致謝。
參考文獻:
[1] 沈康榮. 水稻與蓮藕覆膜節水高效技術[M]. 北京:中國農業科學技術出版社,2007.162-172.
[2] 湖北農村統計年鑒編輯委員會. 湖北農村統計年鑒(2000-2008)[M]. 北京:中國統計出版社,2000-2008.
[3] 鮑士旦. 土壤農化分析[M]. 第三版. 北京:中國農業出版社,2005.495.
[4] 周國林,柯衛東,傅新發,等. 蓮藕雜種優勢的利用[J]. 長江蔬菜, 2000(3):31-33.
[5] 吳精華.稻田植藕高產高效栽培技術[J].湖北農業科學,2000(4):55-56.
[6] 陳金安,高和平. 武植2號蓮藕高產栽培新技術研究[J]. 特產研究,2000(3):34-36.
[7] 曹國松,徐國祥,計三香,等. 蓮藕高產優質栽培技術初探[J]. 長江蔬菜,2003(4):43-44.
[8] 屈小江,趙有為. 無花類型藕蓮品種產量形成與需肥特性的初步研究[J]. 園藝學報,1991,18(4):335-339.
[9] 劉冬碧,熊桂云,范先鵬,等. 蓮藕干物質和氮磷鉀養分的累積與分配研究[J]. 植物科學學報,2011,29(1):124-129.
[10] 宋春江,王建玉,趙松林,等. 蓮藕高產栽培平衡施肥技術[J]. 當代蔬菜,2006(3):44.
[11] 曹國松,李茂年,肖利華,等. 蓮藕測土配方施肥技術的研究[J]. 中國蔬菜,2007(增刊):63-64.
[12] 曾廣巧,彭春苗,韋美拉,等. 蓮藕3414肥料回歸試驗和施肥推薦[J]. 長江蔬菜,2009(6):40-42.
[13] 史春余,王振林,趙秉強,等. 鉀營養對甘薯塊根薄壁細胞微結構、14C同化物分配和產量的影響[J]. 植物營養與肥料學報,2002,8(3):335-339.
[14] 宋春鳳,徐坤. 芋對氮磷鉀吸收分配規律的研究[J]. 植物營養與肥料學報,2004,10(4):403-406.
[15] 張鋒,王建華,余松烈,等. 白首烏氮、磷、鉀積累分配特點及其與物質生產的關系[J]. 植物營養與肥料學報,2006,12(3):369-373.
[16] DUAN Y, TUO D B, ZHAO P Y, et al. Study on accumulation and distribution of dry matter and uptake of N, P and K in potato[A]. Plant nutrition management in sustainable agriculture[C]. Nanchang:Jiangxi Peoples’ Publishing House, 2008.52-58.
[17] 浙江農業大學. 作物營養與施肥[M]. 北京:中國農業出版社,2000.163,207,320.
[18] 劉冬碧,范先鵬,楊利,等. 江漢平原水稻肥水管理現狀與技術對策[J]. 湖北農業科學,2010,49(8):1831-1835.
[19] 李茂年,曹國松,孫偉,等. 蓮藕連作障礙與防控對策[J]. 長江蔬菜,2010(14):108-109.
[20] 魯如坤,時正元,施建平. 我國南方6省農田養分平衡現狀評價和動態變化研究[J]. 中國農業科學,2000,33(2):63-67.