王家嘉 井玉丹 賈利 嚴從生 曹哲偉 鄔剛
導讀:調查了和田主要甜瓜產區施肥現狀,分析其存在問題,為甜瓜優質高效生產提供數據支撐。 選擇墨玉、皮山、民豐及和田4 個甜瓜生產重點縣區進行調查,對甜瓜栽培、肥料施用量、種植結構開展調研。調查發現,和田甜瓜主產區施肥中存在部分化肥施用過量與營養元素不平衡,有機肥施用量大但不優質等問題,建議研發適宜該區域甜瓜生產專用有機、無機復合肥,改善土壤肥力,提高該區域化肥利用率,促進甜瓜高效生產。
和田地區,是新疆維吾爾自治區的5 個地區之一,駐地和田市。 位于歐亞大陸腹地,屬干旱荒漠性氣候,境內有大小河流36 條,夏季高溫少雨,日照豐富,晝夜溫差大,全年日平均溫度大于10℃的天數為167~214天,有效積溫為3500~4300℃,年日照時數為2600~3000 h。其氣候條件有利于糖分積累,對甜瓜生長及品質提高十分有利[1]。 甜瓜作為新疆的優質特產響譽國內外[2],甜瓜產業成為當地農牧民增收和鞏固脫貧成果的支柱產業,其品質和產量直接影響農民的經濟收入。 近年來,隨著農業產業結構的調整,甜瓜的種植面積不斷增加[3]。 近年統計表明,全新疆甜瓜栽培面積已達6.31萬hm2以上,總產量213萬t[4],2018年和田地區果用瓜播種面積0.58萬hm2,甜瓜播種面積0.31萬hm2[5],是著名的瓜果之鄉。
在農業生產過程中,施用化肥是提高作物產量的有效途徑。 但長期以來我國化肥施用量逐年增加,在增加作物產量的同時造成了土壤酸化、板結等一系列環境問題,使得作物品質降低、養分利用率下降、土傳病害頻發,嚴重影響我國農業可持續發展。 近年來,我國提出“兩減”(化肥、農藥減施增效)目標,制定了《開展果菜茶有機肥替代化肥行動方案》,以加快推進農業綠色發展,實現產出高效、產品安全、資源節約、環境友好的現代農業發展之路,但是過去瓜農常用的豆餅、草木灰、炕土等傳統農家肥,已不能滿足生產的需要。 肥料投入結構的變化直接影響甜瓜的產量和含糖量[6]。為此,針對新疆和田地區甜瓜主要生產區域開展調研,調查甜瓜栽培現狀、化學肥料及有機肥料使用情況,為下一步進行甜瓜化肥減施增效提供數據支撐。
本研究按照和田地區不同地理區位及生態條件,從西向東選擇皮山縣、墨玉縣、和田縣及民豐縣4 個甜瓜生產縣進行施肥及生產情況調查。
①主產區施肥現狀調查 按照項目調研要求,以調研組成員為主體,以普通種植農戶、種植大戶、合作社、 園區為調研對象,從2020年7月中旬開始,歷時30多天,開展了甜瓜栽培現狀、化學肥料及有機肥施用情況調研,調研形式包括問卷調研、入戶訪談和農技人員研討等。 調研內容包括茬口模式,品種類型,主要肥料使用種類、用量、方法、成本等。累計獲取有效調查問卷20 份,入戶訪談記錄20份。 按照不同種植模式、不同種植年限,采集土壤表層15 cm 土壤樣品9 份。
②主產區土壤養分情況調查 對采集的土壤進行養分檢測,土壤pH 值和養分含量采用常規方法分析測定,即土壤pH 值的測定采用電位計法測定,有機質含量采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定,全氮含量采用半微量凱氏定氮法測定,堿解氮含量采用堿解擴散法測定,全磷含量采用HClO4-H2SO4消煮-鉬銻抗比色法測定,有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定,全鉀含量采用NaOH 熔融-火焰光度法測定,速效鉀含量采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定[7]。
調查問卷結果表明,該區域甜瓜主要施肥方式為:有機肥(開溝施)以棉籽油渣100~120 kg/667 m2為主(70%),部分施用農家有機肥(羊糞、禽類糞等混合)300~1000 kg/667 m2(30%)。
化肥(滴灌滴施)以磷酸二銨(30 kg/667 m2)、尿素(50 kg/667 m2)、硫酸鉀(40 kg/667 m2)為主。
入戶訪談結果表明,該區域主要的栽培模式為:以甜瓜與沙棗、紅棗、黑枸杞、小麥、玉米、高粱、苜蓿輪作為主。
根據表1 可知,該區域土壤質地均為砂質土壤,pH 值為8.74~9.67,有機質含量1.4~2.5 g/kg,全氮含量0.32~0.68 g/kg,全磷含量0.49~0.58 g/kg,速效磷含量0.24~4.92 mg/kg,速效鉀含量172.68~247.67 mg/kg,堿解氮含量0.730~3.795 mg/kg。
根據全國第二次土壤普查結果養分含量分級可知 (表2),和田地區調查土壤樣品均呈強堿性(pH 值〉8.5)。有機質、全氮、堿解氮、全磷、速效磷含量均處于5 級(低)及以下范圍,其中各樣品有機質、堿解氮含量均處于6 級(極低)范圍;除1~3號樣品外,其余樣品全氮含量均處于6 級 (極低)范圍;6、7號土樣全磷含量處于6 級(極低) 范圍;除4、7、8號樣品外,其余樣品速效磷含量處于6 級(極低)范圍。 全鉀和速效鉀含量處于2 級(高)及以上的范圍,其中1、4、5、8號樣品全鉀含量處于1 級(極高)范圍;3、4、5、7號樣品速效鉀含量處于1 級(極高)范圍。 總體來看,所采集土壤樣品區域土壤肥力低,土壤養分不平衡;土壤結構松散,保肥能力弱,通透性好。
新疆和田地區甜瓜主栽區域生產還處于較為傳統的方式,以單質化學肥料配施部分傳統農家肥為主,按照調查的化肥施用量折算純氮、磷、鉀(NP2O5-K2O)量為28.4、13.8、24.0 kg/667 m2,氮素及磷素施用過量,施肥結構不合理。 結合土壤分析測試結果發現,大量投入氮、磷素并沒有提高土壤肥力,除鉀素外土壤中大量元素含量均處于低等級。 該區域有機肥的投入以傳統農家肥為主,由于農家肥的來源不一,質量不穩定,對土壤改良的作用未能顯現。 傳統的施肥模式導致該區域甜瓜生產呈現較高的化肥投入,土壤養分流失嚴重,缺素現象逐漸產生。
通過對新疆和田地區甜瓜主栽區域的調查及土壤養分檢測分析,發現目前該區域甜瓜生產施肥還處于比較原始的模式,以傳統農家肥和單質化肥為主,各元素施用不平衡,土壤肥力低下,保肥供肥能力弱。根據團隊前期研究和甜瓜全生育期生產需肥特性,每生產1000 kg 甜瓜需氮、磷、鉀、鈣養分分別為3.5、1.72、6.88、5.0 kg,開花后氮、磷、鉀吸收量逐漸增多,開花到果實膨大末期,是甜瓜吸收礦質養分最多的時期。 氮、鉀吸收高峰在坐果后16~17天,磷、鈣吸收高峰在坐果后26~27天,當前的施肥模式無法適應甜瓜的生長需求,土壤逐漸貧瘠,難以保障甜瓜長期穩產高產。 建議針對甜瓜需肥特性研發專用配方復合肥,配合基施優質商品有機肥,改變長期傳統施肥對土壤質量的破壞,實現甜瓜優質高效生產的同時對土壤進行穩定培肥。

表1 和田地區土壤養分調查

表2 全國土壤養分含量分級標準
