尚慶茂博士“蔬菜集約化穴盤育苗技術(shù)”系列講座 第六講 蔬菜穴盤苗養(yǎng)分管理技術(shù)
中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 生產(chǎn)技藝幼苗對礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收利用,除受自身遺傳特性的影響外,還與環(huán)境因子 、灌溉等其他育苗技術(shù)措施密切相關(guān),是一個非常復(fù)雜的過程 。特別是穴盤育苗條件下,根系發(fā)育空間有限,基質(zhì)緩沖能力小,根際環(huán)境變化快,養(yǎng)分容易被沖淋,更增加了施肥的難度 。此外,育苗者還必須依靠養(yǎng)分供給控制幼苗的生長速度 。在蔬菜穴盤育苗生產(chǎn)中,即使是多年從事育苗工作的技術(shù)工人,仍難以完全避免幼苗缺素癥和中毒癥的發(fā)生 。本文主要介紹在蔬菜穴盤育苗過程中,施什么肥 、何時施肥 、施多少肥以及如何施肥 。1 蔬菜幼苗對養(yǎng)分的需求在幼苗的組成中,有一些元素是幼苗結(jié)構(gòu)或新陳代謝中的基本組分,缺失時能引起嚴(yán)重的幼苗生長 、發(fā)育異常,被稱為必需營養(yǎng)元素 。目前明確的植物必需營養(yǎng)元素有 16 種,即碳( C) 、氫( H) 、氧( O) 、氮( N) 、磷( P) 、鉀( K) 、鈣( Ca) 、鎂( Mg) 、硫( S) 、鐵( Fe) 、錳( Mn) 、鋅( Zn) 、銅( Cu) 、鉬( Mo) 、硼( B) 、氯( Cl) 。此外,還有一類元素,它們對幼苗的生長發(fā)育具有良好的作用,或為某些蔬菜種類在特定條件下所必需,但還沒有證實它們是否為高等植物普遍所必需,人們稱之為有益元素,其中主要包括硅( Si) 、鈉( Na) 、鈷( Co) 、硒( Se) 、鎳( Ni) 、鋁( Al)等 。在必需營養(yǎng)元素中, C、H、O 來自空氣中的 CO2和灌水,而其他元素幾乎全部來自育苗基質(zhì) 。只有豆科植物根系可固定空氣中的 N2,葉片也能從空氣中吸收一部分氣態(tài)養(yǎng)分,如 SO2等 。育苗基質(zhì)是蔬菜幼苗生長所需養(yǎng)分的主要來源 。2 蔬菜穴盤育苗常用肥料種類為給蔬菜穴盤苗提供全面 、平衡 、適量的養(yǎng)分,同時,考慮蔬菜苗期養(yǎng)分吸收能力和對養(yǎng)分豐虧的敏感性 、穴盤苗根際環(huán)境特點等,蔬菜穴盤育苗一般選擇高精度 、全水溶性肥料 。近年來,隨著化肥工業(yè)的發(fā)展,各種元素豐富(包含大量元素 、中量元素甚至微量元素) 、含量精準(zhǔn)(純度高 、標(biāo)識明確) 、配比多樣的復(fù)合肥被相繼開發(fā)出來,蔬菜穴盤育苗中復(fù)合肥的施用也日益廣泛,但高精度的復(fù)合肥價格要高于單一肥料 。表 1、2 列出了一些穴盤育苗用肥料種類 。選擇適宜的肥料種類,通常要考慮以下因素: 單位質(zhì)量肥料的價格; 肥料的水溶性; 一次施肥提供多種元素的可能性; 肥料雜質(zhì)含量(特別是有害元素); 施肥操作的便利性 。對于一些標(biāo)注 “番茄專用肥 ”、“辣椒專用肥 ”、“西瓜專用肥 ”等特異 、專用型肥料,其實不必太在意,因為穴盤育苗施肥時,肥料種類是因發(fā)育階段和長勢而變的,不會恒定不變 。3 蔬菜穴盤苗施肥計劃3.1 施肥時期與方法3.1.1 播種前施肥 草炭通常是酸性的, pH 值為4.05.5,甚至 4.0 以下,而幼苗適宜的 pH 值為 5.56.8,為了調(diào)節(jié)基質(zhì) pH 值,基質(zhì)混拌時一般要添加含鈣 、鎂的白云石粉( CaCO3·MgCO3),同時,鈣和鎂也可以滿足幼苗發(fā)育的需要 。播前施入較多的是重過磷酸鈣 Ca( H2PO4)2·H2O,施用量一般是 200500 g·m-3。氮源常用硝酸鈣,施入量與磷相似,即 200500 g·m-3。鉀在幼苗生長初期是比較充裕的,不需要播前施入 。硫在播前施用,常用硫酸鎂,施入量約為 200 g·2011( 11): 39-42尚慶茂博士 “蔬菜集約化穴盤育苗技術(shù) ”系列講座第六講 蔬菜穴盤苗養(yǎng)分管理技術(shù)尚 慶 茂尚慶茂,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,北京市海淀區(qū)中關(guān)村南大街 12 號, 100081,電話: 010- 82109540收稿日期: 2011- 05- 03;接受日期: 2011- 05- 10基金項目:農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目( 2009GB23260439),國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項( CARs- 25- c- 13)39 生 產(chǎn)技藝中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLESm-3。含多種微量元素的肥料已經(jīng)被商品化,可以直接使用,施用量一般是溫室栽培推薦量的 1/2。播種前施肥,對于鹽敏感的蔬菜,建議基質(zhì) EC值小于 0.5 mS·cm-1;對于其他蔬菜,建議 EC 值小于0.75 mS·cm-1( 12 浸提法) 。3.1.2 播種后施肥 播種后施肥多采用 NK2O 為11 的肥料種類,只有當(dāng)基質(zhì)分析或幼苗表現(xiàn)缺素癥狀時,這個比例才修改,其他比例只有對上種肥料進(jìn)行校正時才用 。施用肥料的濃度主要取決于 5 個因素: 幼苗發(fā)育時期; 灌水或施肥過程中養(yǎng)分的沖淋率; 施肥的頻度; 幼苗生長態(tài)勢; 播種前基質(zhì)混入肥料與否 。肥料濃度的高低也可以根據(jù)葉色來決定,當(dāng)葉色較淡時,可以提高濃度以補(bǔ)充養(yǎng)分不足,促進(jìn)葉色的轉(zhuǎn)變 。養(yǎng)分的沖淋率和灌溉頻度也影響肥料的施用濃度 。養(yǎng)分沖淋率是由于灌溉或施肥,養(yǎng)分從孔穴流失的百分率 。盡管難以確切地計算肥料的沖淋率,但估計 25 %的比例是比較適當(dāng)?shù)?。施肥的頻度也很重要,施肥頻度越高,肥料濃度應(yīng)越低 。若每次灌溉同時施肥,肥料中 N的含量在第 、 階段可以為 30 mg·L-1,到第 階段早期增加到 50 mg·L-1,育苗后期增加到 80 mg·L-1;若每隔 1 次灌水施肥 1 次,肥料中 N 的含量在第 、 階段可以為 50 mg·L-1,到第 IV 階段早期增加到 100 mg·L-1,育苗后期增加到 200 mg·L-1;若每隔 2 次灌水施肥 1 次,肥料中 N 的含量在第 、 階段可以為 80 mg·L-1,到第 階段早期增加到 150mg·L-1,育苗后期增加到 300 mg·L-1。表 3 所示為配制100 L含 N 或 K 50、100 mg·L-1的肥液所需添加的肥料量 。肥料濃度與蔬菜種類關(guān)系密切 。有些蔬菜對鹽比較敏感,因此,育苗者在播前應(yīng)少量施肥,在隨后的幼苗發(fā)育中,也應(yīng)施用較低濃度的肥料,施肥的次數(shù)也要相應(yīng)減少 ??傊デ笆┓蕦Σズ笫┓蚀螖?shù) 、濃度有明顯的影響 。越來多的育苗者傾向于播前不施肥,而是在表 1 蔬菜穴盤育苗常用單一肥料種類與主要養(yǎng)分含量主要元素肥料名稱元素含量 /%主要元素肥料名稱元素含量 /%主要元素肥料名稱元素含量 /%N 硝酸銨( NH4NO3) 33.5 Ca 硝酸鈣 Ca( NO3)2 19.0 Cu 硫酸銅( CuSO4) 25.0硝酸鈣 Ca( NO3)2 15.5 氯化鈣( CaCl2) 36.0 液體硝酸銅 17.0液體硝酸鈣 7.0 液體硝酸鈣 11.0 氯化銅( CuCl2) 17.0硝酸鉀( KNO3) 13.0 Mg 硫酸鎂( MgSO4) 10.0 Zn 硫酸鋅( ZnSO4) 36.0硝酸( HNO3) 不一1)硫酸鉀鎂 11.0 液體硝酸鋅 17.0P 磷酸二氫鉀( KH2PO4) 23.0 S 硫酸鎂( MgSO4) 14.0 Mn 氯化錳( MnCl2) 44.0磷酸( H3PO4) 不一 硫酸鉀鎂 22.0 硫酸錳( MnSO4) 28.0K 氯化鉀( KCl) 50.0 硫酸( H2SO4) 不一 液體硝酸錳 15.0硝酸鉀( KNO3) 36.5 硫酸鉀( K2SO4) 18.0 Mo 鉬酸銨 ( NH4)6Mo7O24·4H2O 54.0硫酸鉀鎂 18.3 B 四硼酸鈉(硼砂)( Na2B4O7·10H2O) 11.5 鉬酸鈉( Na2MoO4·2H2O) 39.0磷酸二氫鉀( KH2PO4) 28.0 硼酸( H3BO3) 17.0 Cl 氯化鉀( KCl) 52.0硫酸鉀( K2SO4) 43.0 Fe 螯合鐵( EDTA, TDPA) 5.012.0 氯化鈣( CaCl2) 64.0注: 1)表示有多種規(guī)格,濃度 、含量也不盡相同 。表 2 蔬菜穴盤育苗用水溶性復(fù)合肥料種類與主要養(yǎng)分例示1)肥料種類N/%P2O5/% K2O/% Ca/% Mg/% S/% 微量元素 /%N NO3- N NH4+- N Urea- N20- 20- 20 20 5.9 3.85 10.25 20 20 0.270 52)28- 14- 14 28 1.8 0.40 25.80 14 14 0.270 52)12- 2- 14 12 11.7 0.30 2 14 6 3.00 0.285 03)20- 10- 20 20 12.0 8.00 10 20 0.15 0.19 0.270 54)2- 3- 65)2 2.0 3 6 14 6.70 5.50 1.810 04)注: 1)表中數(shù)據(jù)參照海南福友農(nóng)資有限公司經(jīng)銷的普羅丹完全水溶性肥料成分含量表; 2)是 0.1 % Fe、0.05 % Mn、0.05 % Zn、0.05 % Cu、0.02 % B、0.000 5 % Mo 的總和; 3) 是 0.1 % Fe、0.05 % Mn、0.05 % Zn、0.05 % Cu、0.02 % B、0.015 % Mo 的總和; 4) 是 1.4 % Fe、0.2 %Mn、0.1 % Zn、0.1 % Cu、0.005 % B、0.005 % Mo的總和; 5) 2- 3- 6 稱預(yù)拌肥,主要用于播前施肥 。40 中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES 生產(chǎn)技藝播后施用高濃度的肥料,或較早地(第 階段)施用肥料 。若播前施肥,播后施肥一般始于第 階段;若播前沒有施肥,播后施肥一般始于第 階段 。3.1.3 CO2施肥 在通常情況下,空氣中的 CO2含量為 300330 mg·L-1,如能將其濃度提高到 8001 000 mg·L-1,對蔬菜穴盤苗的發(fā)育還是有益的 。目前,二氧化碳施肥已經(jīng)成為一項成熟的技術(shù)尤其在設(shè)施蔬菜栽培中被廣泛使用 。CO2施用方法有液態(tài)CO2、干冰氣化 、有機(jī)物燃燒 、CO2發(fā)生劑等 。CO2施肥的主要目的是促進(jìn)光合作用,需要與光照強(qiáng)度 、溫度協(xié)同作用才能取得較好效果,同時為避免設(shè)施通風(fēng)造成 CO2浪費(fèi), CO2施用時間通常選擇日出后 、設(shè)施放風(fēng)前進(jìn)行 。一年中 11 月至翌年 2 月,日出 1.5 h(小時)后施放; 3 月 4 月中旬,日出 1 h(小時)后施放; 4 月下旬 6 月上旬,日出 0.5 h(小時)后施放 。CO2施放后,將設(shè)施密閉 1.52.0 h(小時)后再通風(fēng) 。4 蔬菜穴盤苗營養(yǎng)狀況的分析判斷根據(jù)幼苗形態(tài)特征或組織中營養(yǎng)成分含量,判斷幼苗植株營養(yǎng)元素豐缺狀況 。每一種營養(yǎng)元素在幼苗體內(nèi)的含量通常存在缺乏 、適量和過剩 3 種情況 。當(dāng)幼苗體內(nèi)缺乏某種營養(yǎng)元素,即含量低于養(yǎng)分臨界值(幼苗正常生長體內(nèi)必須保持的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量)時,幼苗表現(xiàn)缺素癥;當(dāng)體內(nèi)養(yǎng)分含量處于適量范圍時,幼苗生長發(fā)育正常;體內(nèi)養(yǎng)分含量超過臨界值時,可能導(dǎo)致營養(yǎng)元素的過量毒害 。為了診斷幼苗體內(nèi)營養(yǎng)元素的含量狀況,可以采用下列方法 。4.1 形態(tài)診斷法 形態(tài)診斷法是通過觀察幼苗外部形態(tài)的某些異常特征以判斷植株體內(nèi)營養(yǎng)元素不足或過剩的方法 。主要憑視覺進(jìn)行判斷,較簡單方便 。但幼苗因營養(yǎng)失調(diào)而表現(xiàn)出的外部形態(tài)癥狀并不都具有特異性,同一類型的癥狀可能由幾種不同元素失調(diào)引起;而缺乏同種元素在不同蔬菜上表現(xiàn)出的癥狀也會有較大的差異 。因此,即使是訓(xùn)練有素的工作者,也難免誤診 。4.2 化學(xué)診斷法 借助化學(xué)分析對幼苗 、葉片及其組織液中營養(yǎng)元素的含量進(jìn)行測定,并與由試驗確定的養(yǎng)分臨界值相比較,從而判斷營養(yǎng)元素的豐缺情況 。成敗的關(guān)鍵取決于養(yǎng)分臨界值的精確性和取樣的代表性 。由于同一蔬菜幼苗在不同發(fā)育階段的養(yǎng)分含量差異較大,應(yīng)用化學(xué)診斷法時必須對采樣時期和采樣部位作出統(tǒng)一規(guī)定,才能準(zhǔn)確比較 。4.3 酶診斷法 酶診斷法又稱生物化學(xué)診斷法 。通過對幼苗體內(nèi)某些酶活性的測定,間接地判斷植物體內(nèi)某營養(yǎng)元素的豐缺情況 。譬如,對碳酸酐酶活性的測定能判斷幼苗是否缺鋅,鋅含量不足時這種酶的活性將明顯減弱 。酶診斷法靈敏度高,且酶作用引起的變化早于外部形態(tài)的變化,用以診斷早期的潛在營養(yǎng)缺乏尤為適宜 。5 蔬菜穴盤苗養(yǎng)分供給應(yīng)注意的其他問題5.1 基質(zhì) pH 值 育苗基質(zhì) pH 值是影響基質(zhì)中營養(yǎng)元素有效性的重要因素 。在 pH 值低的基質(zhì)(酸性基質(zhì)) 中, Fe、Mn、Zn、Cu、B 等元素的溶解度較大,有效性較高;但在中性或堿性基質(zhì)中,則因易發(fā)生沉淀或吸附作用而使其有效性降低 。P 在中性 ( pH 值6.57.5)基質(zhì)中的有效性較高,但在酸性基質(zhì)中,則易與 Fe、Al 或 Ca 發(fā)生化學(xué)變化而沉淀,有效性明顯下降 。通常是生長在偏酸性或偏堿性基質(zhì)中的幼苗較易發(fā)生缺素癥 。5.2 營養(yǎng)元素比例 營養(yǎng)元素之間普遍存在協(xié)同與拮抗作用 。如大量施用氮肥會使幼苗的生長量急劇增加,對其他營養(yǎng)元素的需要量也相應(yīng)提高,若不能同時提高其他營養(yǎng)元素的供應(yīng)量,就會導(dǎo)致營養(yǎng)元素比例失調(diào),發(fā)生生理障礙 ?;|(zhì)中由于某種營養(yǎng)元素的過量存在而引起的元素間拮抗作用(表 4),也會促使另一種元素的吸收 、利用被抑制而促發(fā)缺素癥 。如大量施用鉀肥會誘發(fā)缺鎂癥,大量施用磷肥會誘發(fā)缺鋅癥等等 。5.3 溫度管理 根際高溫或低溫都會影響根系生長和根系活力,進(jìn)而影響幼苗養(yǎng)分吸收面積和吸收能力 。如低溫,會降低基質(zhì)養(yǎng)分的釋放速度,同時會影響表 3 配制含 N 或 K 50、100 mg·L-1的肥料溶液100 L 水中需要添加的肥料量 g肥料種類 含 N或 K 50 mg·L-1含 N或 K 100 mg·L-1NH4NO3+KNO39.6+13.7 19.2+27.4NaNO3+KNO320.1+13.7 40.2+27.4Ca( NO3)2+KNO320.8+13.7 41.6+27.4尿素 +KNO37.2+13.7 14.4+27.412- 12- 12 42.0 84.015- 0- 15, 15- 15- 15 34.0 68.020- 20- 20, 20- 10- 20 25.0 50.0注:表中數(shù)據(jù)基于肥料純度是 100 %,但實際使用的肥料純度很難達(dá)到 100 %,因此必須再進(jìn)行換算 。如, 20- 20- 20 純度為 95 %,配制含 N 50 mg·L-1的肥料溶液,肥料用量就是 25 g×1.05(即 95 %的倒數(shù)) =26.25 g。41 生 產(chǎn)技藝中 國 蔬 菜 CHINA VEGETABLES幼苗根系對大多數(shù)營養(yǎng)元素的吸收速度,尤以對 P、K的吸收最為敏感 。此外,低溫還明顯阻抑銨態(tài)氮向硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化,易造成根際銨的積累和幼苗銨中毒 。5.4 操作技術(shù) 育苗基質(zhì)通氣孔隙度遠(yuǎn)大于土壤,灌水不可避免地會造成基質(zhì)養(yǎng)分的沖淋 。當(dāng)灌水頻度高 、每次灌溉量大時,養(yǎng)分的沖淋也相應(yīng)增大,此時應(yīng)適當(dāng)增加施肥頻度或肥料濃度 。目前,穴盤育苗廣泛使用灌溉施肥技術(shù),其中一個非常關(guān)鍵的技術(shù)設(shè)備就是定比稀釋器 。定比稀釋器是灌溉施肥過程中控制肥料濃度的一個裝置,其使用一段時間后,可能發(fā)生準(zhǔn)確度和精度的變化,應(yīng)隔一個月進(jìn)行一次校準(zhǔn),否則會發(fā)生養(yǎng)分供給增大或減小的情況,進(jìn)而引發(fā)幼苗養(yǎng)分供給過量或不足 。表 4 營養(yǎng)元素的相互拮抗作用過量元素 過量元素 抑制吸收N Na Ca、K、MgNH4+Mn Fe、MoK Fe MnP Zn Mn、FeCa Cu Mn、Fe、MoMg抑制吸收KCa、CuN、Ca、MgCu、Fe、Zn、BMg、BCa中國蔬菜 作者在線投稿 、查稿系統(tǒng)介紹 作者在線注冊(很簡單),注冊成功后系統(tǒng)自動發(fā)送確認(rèn)郵件 。 投新稿件時,選擇 “向?qū)酵陡?”或 “列表式投稿 ”,按提示步驟完成投稿流程 。投稿時作者可向編輯部推薦審稿專家,也可填寫回避審稿專家 。投稿成功后,自動發(fā)送回執(zhí)郵件 。支持大文件的上傳 。 支持一篇稿件多個作者,稿件的作者可分為第一作者 、通訊作者及其他作者,在投稿完畢后,還可修改 、添加 、刪除作者信息 。 支持稿件查重,可按文章標(biāo)題查重,也可按第一作者查重,防止重復(fù)投稿 。 作者可隨時查詢自己稿件的審稿過程 、處理進(jìn)展 、審稿意見等,可方便地與編輯部進(jìn)行聯(lián)系,可隨時修改自己的密碼及個人信息 。 在投稿過程中未完成的稿件或投稿過程中出現(xiàn)意外故障時,系統(tǒng)能自動恢復(fù)數(shù)據(jù)信息,不用重新填寫 。 作者只有注冊后才能進(jìn)行在線查稿,且只能查詢到與本人相關(guān)的稿件 。 作者查詢到的信息由編輯部授權(quán),主要包括稿件流程信息:稿件處理階段 、各階段時間 、稿件當(dāng)前狀態(tài) 。 作者在 “要求修改稿件列表 ”的審稿意見處,可以瀏覽 、拷貝審稿意見和稿件修改意見 。 作者可以在線下載校樣文件,也可以上傳修改后的校樣文件 。42