推進江蘇蔬菜產業綠色發展的土肥水綜合管理全程解決方案

梁永紅 殷廣德 郁潔 仇美華 顏士敏 范新會 劉林旺

梁永紅，江蘇省耕地質量與農業環境保護站，南京，210036，電話：13951967572，E-mail：1597152683@qq.com

殷廣德，郁潔，仇美華，顏士敏，范新會，劉林旺，江蘇省耕地質量與農業環境保護站

江蘇是蔬菜生產大省，2018年全省蔬菜播種面積達2 137.5萬畝次。蔬菜產地土壤質量好壞、水肥管理水平高低與蔬菜外觀品質、營養品質、加工品質和儲藏品質高低密切相關，直接關系到蔬菜生產節本增收、增產增收和提質增收。近年來，江蘇省農業農村部注重產地生態環境建設，引導菜農增施有機肥，強化土壤培肥改良，應用測土配方施肥、水肥一體化、輪作換茬等先進實用技術，產地土壤質量不斷提升，養分管理日趨合理，綠色蔬菜比重不斷擴大，區域品牌不斷響亮。

1 江蘇蔬菜產業發展中土肥水管理現狀

1.1 基本摸清蔬菜產地土壤理化性狀

據全省土肥（耕保）系統調查監測，蔬菜產地土壤有機質含量平均為22.09 g/kg，全氮含量平均為1.37 g/kg，有效磷含量平均為39.14 mg/kg，速效鉀含量平均為146.26 mg/kg，pH 值平均為7.08。

1.2 形成一批土肥水綜合管理技術模式

通過測土配方施肥，創建蔬菜有機肥部分替代化肥、化肥減量增效示范縣，總結形成一批土肥水綜合管理技術模式，如 “有機肥+N”（秸稈還田+配方肥、有機類商品肥+配方肥、有機肥+機械深施、有機類商品肥+水肥一體化、菜—沼—畜）、治酸脫鹽+輪作換茬、灌水洗鹽+土壤消毒等。

1.3 初步建立蔬菜產地耕地質量監測體系

目前，全省建立了國家級、省級和市縣級土壤肥力監測點、土壤墑情監測點、環境質量監測點3 000多個，構建了省級土壤質量監測大數據平臺，為蔬菜產地土壤等理化性狀變化趨勢評估和預警提供了決策依據。

2 江蘇蔬菜產業發展中土肥水管理問題

長期以來，全省蔬菜生產堅持“高投入、高產出”模式，部分蔬菜產地存在土壤酸化、次生鹽漬化、養分非均衡化等突出問題，嚴重制約蔬菜產業綠色發展。

2.1 部分蔬菜土壤存在 “三化”趨勢

①土壤酸化 2017年全省耕地質量調查評價379個蔬菜調查點，數據顯示，pH值小于5（強酸性土）的樣點14個，占比10.55%，最低的僅為4.53；pH 值5.0～6.5（酸性土）的樣點 81 個，占比21.37%；從設區市看，南京市蔬菜地pH值平均值最低，僅為5.90。2007-2018年全省番茄種植區土壤pH值監測結果平均值從7.14下降至6.58。

②次生鹽漬化 設施蔬菜種植3 a以上的老菜地尤為突出。以漣水縣為例，種植3～5 a的大棚土壤鹽分比露地土壤增加30%以上，部分田塊甚至在種植1.5 a以后土壤表層就有明顯的鹽分積累。

③土壤養分非均衡化 全省蔬菜產地全氮、有效磷、速效鉀含量分別比其他耕地土壤平均水平高8.33%、36.22%、4.96%，磷肥富集現象十分明顯，最高達400 mg/kg以上。此外，少數土壤還存在重金屬含量超標、化學農藥殘留和白色污染等問題。

2.2 氮、磷化肥用量總體過量，有機肥施用不足，施肥結構不合理

①化學氮、磷肥施用過量較為普遍 高濃度復混肥施用比重高，專用肥、配方肥應用比重低。據調查監測，2018年全省各類蔬菜667 m2平均化肥用量 （折純，下同）52.44 kg，其中 N 30.54 kg、P2O510.41 kg、K2O 11.49 kg，遠高于蔬菜目標產量養分需求量。

②有機肥使用比例不足 有機類肥料施用面積僅占種植面積的50%。不同區域、不同茬口菜地施用有機肥的數量和質量變幅較大，每1 a每667 m2施用量高的達 4～5 t，少的僅 100～200 kg，施用生物有機肥、全元生物有機肥等優質高端有機肥更少。

③施肥方法與肥料運籌不合理 表施、淺施、沖施、人工施肥多，條施、穴施、機械深施少，施肥次數過頻。

2.3 節水灌溉設施裝備不足，水溶肥料質量欠佳

水肥一體化設施裝備比例低，效能差異大。全省蔬菜水肥一體化應用面積僅占10%左右，簡易與高端設施并存。部分設施缺乏首部系統，或過濾裝置不配套，或智能化程度不高，直接應用井水或河水灌溉，導致管道易堵塞。部分國產傳感器精度較差、穩定性不高、壽命較短，而進口傳感器價格昂貴，“用得起、用得了、用得好”的品牌產品十分有限；灌溉與施肥精準化程度低，智能化遠程監控比例少。施肥與灌溉主要憑經驗，以智能化土壤養分與墑情監測結果為依據，實行精準指導管理的比重少；專用水溶肥比例低，質量參次不齊。專業化、品牌化水溶肥料研發企業數量少；水溶肥產品良莠不齊、魚目混珠；養分配比趨于同質化、大眾化，與不同蔬菜作物不同生育期需求不匹配。部分農戶購買低價質劣的單質肥簡單混配，或以高濃度復混肥為原料，直接與河水、井水配兌沖施，溶解性差，利用率不高。有的在夏季高溫高濕條件下，過量施用高濃度復混肥料或者含氯量高的肥料，往往造成肥害。

3 綠色蔬菜生產土肥水綜合管理全程解決方案

推進蔬菜產業健康發展、高質量發展，必須握緊綠色“方向盤”，掛好化學投入品“減速檔”，放開良種良法“離合器”，踩足集成創新“大油門”。在土肥水資源高效利用上，必須堅持優選產地、推進標準化生產、制定全程解決方案，實行綜合高效管理，做到“凈”字為先，“精”字為要，“合”字為魂。“凈”就是優化環境，凈土生產；“精”就是精準改土、精準施肥用藥、精準灌溉、精準收獲加工；“合”就是有機無機結合、速效緩效配合、農機農藝融合、灌溉施肥耦合。在關鍵技術上，重點把握“十字訣”，切實做到“凈、改、測、替、耦、還、噴、洗、客、輪”。

3.1 “凈”——產地凈化

優選蔬菜產地和標準園，推進適度規模種植。土壤、空氣、灌溉水質符合無公害食品產地環境條件標準要求。做到土地平整、田間基礎設施完善，周邊無工業園區特別是化工園區，無工業和城鎮生活垃圾等污染源。充分應用土壤環境類別劃分成果，將優先保護類耕地列入蔬菜種植規劃區，將良田凈土作為蔬菜產地集中建設區、綠色發展先行區和示范區。確保土壤重金屬與有機污染物含量不超標，無不易降解的高毒化學農藥及農膜殘留，為清潔生產奠定基礎。

3.2 “改”——培肥改土

針對土壤障礙因子類型和程度，有針對性地采取培肥改土措施，著力提升蔬菜產地土壤適耕通透性能、有益微生物活化土壤功能、保水保肥性能和土壤養分均衡供應效能，防止土壤酸化、耕層過淺、養分非均衡化。因地制宜，強化腐熟農家肥、堆肥等常規有機肥施用和有機類商品肥應用。在設施蔬菜生產上和老菜地上，強化基質育苗移栽或起壟栽培。對于酸性較強（pH值5.5以下）、土質黏重的土壤，適量施用生石灰或石灰氮等調控酸度；對于酸性較輕（pH值6.0～6.5）的土壤，采取有機肥與生石灰施用相結合的措施加以改良。在蔬菜種植前1個月左右，將生石灰粉末撒入田塊，通過翻耕，使石灰和土壤充分混合（翻耕深度15 cm以上）進行夏季高溫悶棚。根據情況，每隔2～3 a施用一次。對于沒有石灰來源的地區，用草木灰、硅鎂鈣肥等其他堿性肥料來中和酸性。增加蚯蚓等有益動物的投放，促進其繁殖生長，提高土壤的通透性和疏松度，加快土壤熟化。

蔬菜有機肥替代化肥示范區標牌

3.3 “測”——測土配方

根據土壤供肥能力、蔬菜需肥規律和目標產量等因素，實行測土配方施肥，做到施肥總量控制、施肥結構優化、肥料運籌科學、施肥方法改進。在蔬菜主產區或標準園開展土壤“體檢”，摸清土壤理化性狀和障礙因子。選擇有代表性的輪作制度和規模種植的蔬菜品種，開展肥效試驗，篩選確定最佳肥料配比和施用總量，開發大量元素與中微元素相結合的蔬菜專用配方肥，做到蔬菜產地土壤屬性可查詢，專用肥料有配送，作物營養“套餐制”。在施肥方法上，堅持側深施用、局部施用、限根施用、安全施用。配方肥以基施為主，采用溝施或穴施，溝深 6～10 cm，施肥后覆土澆水。在土壤磷素富集地區，控制高磷肥料使用。

3.4 “替”——三替一減

實行有機肥部分替代化肥，新型肥料替代常規肥料，機械施肥替代人工施肥，減少施肥次數。推廣“有機肥+N”模式，如有機肥+配方肥、有機肥+配方肥+水肥一體化、有機肥+機械深施、畜—沼—菜模式等。使用的有機肥種類主要有：腐熟的農家肥、商品有機肥、生物有機肥、全元生物有機肥或有機無機復混肥。在蘇北等農村勞動力富余、有機肥資源豐富的地區，倡導每1 a每667 m2施用優質堆肥2 000～3 000 kg。其他地區，對于生育期長的設施蔬菜，選擇有機質含量高、鹽分含量低、重金屬等有毒有害物質含量不超標的有機類商品肥，倡導每1 a每667 m2施用量300～500 kg。對于西瓜、黃瓜、辣椒等作物，倡導施用功能性生物有機肥或全元生物有機肥。露天蔬菜采用大中型施肥機械進行機械施用深翻入土，設施蔬菜生產適用小型機械。有條件的地區，部分蔬菜采用基質栽培或無土栽培。示范應用緩控釋肥、氨基酸水溶肥、腐植酸水溶肥、海藻肥等新型肥料。突出統一機械化施肥與沼液噴施等社會化服務組織的培育，創設機械施肥作業補貼政策，實行政府購買服務，解決農村勞動力緊張、有機肥施用勞動強度大、技術到位率低等問題。在耕地質量提升與化肥減量增效示范區建設上，倡導對有機肥使用實行“以獎代補”“先建后補”。

3.5 “耦”——水肥耦合

以現代農業產業園區、設施蔬菜示范基地等為平臺，大力推廣水肥一體化技術，將膜下滴灌、空中微灌與施肥系統有機地聯結起來，適時適量通過滴灌將肥料精準施于作物根部，減少水分和養分流失，防止鹽分在土壤表層積聚。將滴灌帶置于距植株5 cm左右，每行作物鋪1條滴灌帶，滴頭間距30～50 cm。單滴頭流量 1～2 L/h，每 667 m2滴量為3～5 t。在首部系統強化過濾裝置配備，對灌溉用水和應用肥料分別過濾，防止因灌溉水中鈣鎂含量過高或其他雜質影響導致肥料沉淀，堵塞管道。優選水溶肥料，確保養分配比適宜、用量用法正確。因地制宜選用高效實用模式。

a.膜下滴灌模式。如草莓膜下滴灌施肥。滴灌帶于蔬菜定植后鋪設，然后覆膜，根據作物生長發育進程適時施肥灌溉。

b.沼氣水肥一體化模式。將廢棄蔬菜、動物糞便等通過沼氣發酵產生的沼液水肥經微灌管路輸送施肥，實現循環利用。

c.循環式模式。建立控制、澆灌與栽植“一體化”系統。栽植系統由PVC管道和固定架等構成，PVC管道臥式固定在固定架上。在PVC管道的上方鉆等距離的圓孔，用于栽植蔬菜作物。澆灌系統由營養液存儲裝置、循環裝置等部分組成。應用該模式栽培草莓，每667 m2用水僅 40.9 m3、用肥 45.5 kg。

d.農業物聯網應用模式。建立智能施肥機+客戶端遠程控制+管網系統。以傳感器為節點，構成監控網絡，根據專家經驗模式，依據問題指令，以信息和軟件為中心，實現自動化、智能化、遠程控制。

3.6 “還”——殘體還田

選用適宜方法對蔬菜秸稈、殘體或尾菜進行還田，實行肥料化利用。

①高溫悶棚原位還田 對設施蔬菜秸稈、殘體或尾菜進行原位還田。在夏季高溫期，對茄果類等蔬菜秸稈和殘體進行高溫悶棚處理原位還田，以節省將蔬菜殘體移出大棚的費用和時間。實行蔬菜殘體原位腐解與高溫悶棚相結合，增加土壤有機質和氮、磷、鉀養分含量，減少下茬作物化肥用量。在蔬菜收獲后，利用旋耕機將蔬菜殘體破碎成10 cm以內小段，旋耕1～2遍。加入腐熟有機肥調節養分，水分含量達到60%～70%，進行悶棚。悶棚時間一般需達到25 d左右，保證棚內溫度高于55℃7 d以上。揭棚晾曬時間5～7 d，土壤含水量為40%以下即可旋耕，然后再晾置7～10 d，即可施用底肥，繼續栽培下茬作物。

②露地蔬菜秸稈生物菌劑腐解原位還田 適用于處理大蒜、茄子、辣椒、番茄、黃瓜、絲瓜、蘿卜等大田種植蔬菜，可節省將蔬菜殘體移除的費用和時間，有效降解蔬菜殘體促進其肥料化，提高土壤有機質和氮、磷、鉀養分含量，顯著增加土壤有益微生物數量，有效減少土壤中不利于作物生長的化感物質，進而改善作物連作障礙。對于生物量大和木質素與纖維素含量高的蔬菜殘體，如茄子、辣椒、番茄、黃瓜、絲瓜等，利用原位粉碎還田機將蔬菜殘體破碎成10 cm以內小段，撒施10～15 kg木霉高效腐解菌劑后旋耕1～2遍。該方法適用于非冬季節，且需休耕20 d以上再種植下茬作物，若遇干旱則需適當灌溉土壤，可明顯增加土壤有機質和氮、磷、鉀養分含量，顯著增加土壤有益微生物數量，有效改善作物連作障礙，減少下茬化肥用量10%～30%，提高下茬作物的商品率和產量。對于生物量小和木質素與纖維素含量低的蔬菜殘體，如大蒜、洋蔥、蘿卜、胡蘿卜等，可直接撒施7.5～10.0 kg木霉高效腐解菌劑后，利用旋耕機旋耕1～2遍。該方法適用于四季，需休耕5～10 d再種植下茬作物。

③蔬菜廢棄物離田好氧堆肥還田 對蔬菜廢棄物實行就近處理。將尾菜和土壤按照3∶1的比例分層建堆并壓實，噴灑生物菌肥稀釋液和過磷酸鈣，上面均勻蓋土，然后用塑料薄膜包嚴，密閉發酵。待堆內溫度上升到 50℃以上，保持 5～10 d，后翻堆，待堆體呈黑褐色無惡臭、質地松散呈現較好的結構時堆肥成功。附近有養殖場的，菇渣或稻麥秸稈可工廠化發酵處理，將蔬菜廢棄物與作物秸稈、糞肥等聯合高溫堆肥，調節起始堆料C/N值至20～40，含水量50%～60%。為加快堆肥進程、縮短堆肥時間、提高堆肥質量，可使用堆肥添加劑，如微生物接種劑、起爆劑、膨脹劑（疏松劑）、pH值調理劑等，當溫度達到50～65℃之后維持一段時間轉入靜態發酵，可減少蔬菜氮流失，同時有效殺滅致病微生物和蟲卵，制備成優質有機肥。

3.7 “噴”——根外噴肥

對于無水肥一體化條件的地區，生育期長的蔬菜可在中后期通過葉面噴施尿素、磷酸二氫鉀以及微量元素肥料或水溶肥料等，及時補充蔬菜營養，噴施時注意把握安全使用濃度，防止灼傷作物。

3.8 “洗”——灌水洗鹽

推行起壟栽培，改善灌水排鹽功效。在設施蔬菜上，推行適時揭膜洗鹽或灌水洗鹽。選擇夏季高溫多雨季節，在揭膜后通過自然降雨沖淋洗鹽，或利用騰茬換茬空隙，筑堰灌水集中排鹽，去除表層土壤鹽分。灌水時，讓水浸沒表層土壤3～5 cm，至少浸泡5～7 d，然后排出含鹽積水。

3.9 “客”——客土換土

在有凈土沃土資源條件和運輸半徑適當時，鏟除棚室地面2～3 cm的次生鹽漬化表層土，更換上安全肥沃的糧田土壤，換土后耙平整地，再種植蔬菜。

3.10 “輪”——輪作換茬

因地制宜，實行水旱輪作、菜瓜輪作、菜豆輪作、菜肥輪作等，改變微生物生長的生態環境，減少或控制土傳病害發生，或易感病菌的傳播。

大棚蔬菜秸稈原位粉碎還田