恩施市高山蔬菜施肥及连作现状调查

赵书军 李车书 邱正明 袁家富 王永健 佀国涵 彭成林

（1 湖北省农业科学院植保土肥研究所，湖北武汉 430064；2 恩施市农业局农技推广中心，湖北恩施445000；3 湖北省农业科学院经济作物研究所，湖北武汉 430064）

湖北省恩施州平均海拔1 000 m，60%以上处于高山地区（海拔800～1 200 m 和1 200 m 以上分别占22.0%和38.0%以上）。这些地方年平均气温16～17 ℃，夏无酷暑，极适宜发展夏季蔬菜。同时这些高山地区无现代工业污染，又是世界罕见的富硒地区，为生产高山富硒无公害、绿色和有机蔬菜创造了天然条件。20世纪80年代中期，恩施州开始在恩施市大山顶、利川市石板岭等高海拔地区试种甘蓝、胡萝卜，取得了初步成功。经过近二十年的发展，全州高山蔬菜基地已初具规模，2011年全州高山蔬菜种植面积已逾4 万hm2，发展高山蔬菜已成为恩施州高山地区农民增收、农村经济发展的重要途径。根据恩施州政府的规划，到2015年，全州高山蔬菜基地面积预计达到6.67 万hm2，实现农业产值20 亿元，综合产值达到35 亿元以上。

但随着种植年限的延长，蔬菜的连作障碍问题也越来越突出，种植的效益有降低的趋势（徐能海和夏晓法，2005；李程鹏 等，2006；孟祥生，2006；丁国强 等，2009；朱进和柳文录，2009；张雪燕 等，2011；周燚 等，2012），这将在一定程度上制约蔬菜产业的可持续发展。为了摸清恩施州高山蔬菜主要产区蔬菜生产中存在的主要问题，笔者选取恩施市高山蔬菜主产区作为调查区域，开展了该区域主要蔬菜的施肥现状、连作以及病害情况调查，拟摸清该区域蔬菜在施肥过程中存在的问题、连作的程度、病害发生情况以及它们间的相互关系，以便对症下药找出解决办法，为制定高山蔬菜产业的可持续发展对策提供依据。

1 调查设计

1.1 调查地点

恩施市是恩施州高山蔬菜主产区，种植面积约占恩施全州的1/4，因此选择恩施市作为调查区域具有较强的代表性。在广泛调研的基础上确定恩施市沙地乡、新塘乡、红土乡、板桥镇等4 个主要高山蔬菜种植乡镇作为本次调查的区域。

1.2 调查方法与项目

采取实地走访农户与田间查看的方法调查。

调查项目包括：蔬菜肥料施用、连作年限、病害发生、蔬菜种植模式与规模等。

1.3 农户数量

每个乡（镇）调查菜农25 户，共计调查100 户。

2 主要调查结果

2.1 恩施市高山蔬菜种植模式

沙地乡以种植辣椒为主，新塘乡以种植大白菜为主，花椰菜为辅；红土乡以种植萝卜为主，板桥镇以种植甘蓝为主。

经过多年的发展，恩施州高山蔬菜生产基本形成了“一乡一品”的种植模式，这有利于高山蔬菜标准化、规模化和商品化生产格局的形成。

2.2 恩施市高山蔬菜施肥中存在的主要问题

2.2.1 高山蔬菜生产中施用的主要肥料类型 从表1 可以看出，恩施市高山蔬菜种植中施用的大量元素肥料包括：复合肥、尿素、碳酸氢铵、硝酸铵、硫酸钾。施用复合肥的农户比例高达94.1%，这表明菜农改变了过去主要依靠单质肥料的习惯，“重氮、轻磷钾”的施肥方法有一定的改善。单质氮肥以尿素为主，硝酸铵和碳酸氢铵为辅。施用单质钾肥硫酸钾的农户极少（数量仅占0.9%）。

施用的中微量元素肥料有硼肥、镁肥。但施用硼肥和镁肥的农户比例仅占 5.7%和1.9%。这表明菜农仍然没有认识到中微量元素肥料在高山蔬菜种植中的重要性。

施用的有机肥包括：商品有机肥和农家肥（牛圈粪、猪粪、草木灰等）。施用农家肥的农户比例为41.0%，施用商品有机肥的比例仅为4.9%。随着农村劳动力大量的向城市转移，农村的农家肥资源越来越少，农民施用农家肥的比例越来越低，但商品有机肥仍然没有得到农民的真正认可。

表1 高山蔬菜生产中施用的主要肥料

2.2.2 高山蔬菜施肥中存在的主要问题 从表2 可以看出，大白菜、辣椒的施氮量分别为20.0、23.4 kg·（667 m2）-1、施钾量分别为19.1、23.2 kg·（667 m2）-1，明显大于萝卜和甘蓝的施氮量〔分别为13.5、11.1 kg·（667 m2）-1〕和施钾量〔分别为11.4、6.3 kg·（667 m2）-1〕，且以甘蓝的施氮、钾量最低，这反映了不同蔬菜营养特性的差异。所调查的4 种蔬菜施磷量差异相对较小，范围在10.4～13.1 kg·（667 m2）-1。前人的研究表明，甘蓝的氮、磷、钾施用量分别为15～25、6～15、11～18 kg·（667 m2）-1，不同区域土壤肥力有较大的差异，因此施肥量也有很大的不同（侯金权 等，2005；许石昆 等，2008），但初步来看，恩施市甘蓝施肥存在施肥量不足的问题。

表2 恩施市不同蔬菜施肥情况

所调查的4 种蔬菜施肥的变异均较大，氮、磷、钾的施肥变异系数分别达到了36.6%、42.0%和39.6%，这反映了该区域菜农施肥的随意性很大。其中磷肥和钾肥的变异系数大于氮肥，这表明菜农对氮肥的施用技术较为熟悉，而对于磷、钾肥的施用较为随意。不同蔬菜种类施肥变异系数表现出较大的差异，4 种蔬菜中以甘蓝的施肥变异系数最大（平均为45.9%），而以萝卜的施肥变异系数最小（平均为31.2%）。大白菜和辣椒施肥中以钾肥的变异系数最大，甘蓝施肥中以氮肥的变异系数最大，萝卜施肥中以磷肥的变异系数最大。

从表3 可以看出，大白菜产量较高的菜农施肥量明显低于大白菜产量较低的菜农，特别是大白菜产量在3 000 kg·（667 m2）-1以下的氮磷钾施用量分别是产量较高水平〔产量高于5 000 kg·（667 m2）-1〕菜农的2.4、1.2 和1.3 倍；同时大白菜产量较高的菜农施肥配比也更加合理。进一步的分析表明，施氮量与大白菜产量呈极显著负相关水平（r=-0.788，r0.01=0.661），施磷量和施钾量与产量也呈负相关性，但没有达到显著相关水平。据研究，大白菜的合理施肥配比为N∶P2O5∶K2O=1∶0.3∶1.4，在每667 m2产量5 000 kg 的情况下，大约需要氮、磷、钾7.5、2.3、9.8 kg·（667 m2）-1（李太山，2012）。统计调查结果表明，恩施市大白菜每667 m2产量在3 000～6 000 kg，而氮、磷、钾的平均施用量分别达到了20.0、11.3、19.1 kg·（667 m2）-1（表2），虽然施肥配比较合理，但施肥量远远大于需肥量。这表明施肥水平偏高特别是施氮水平偏高可能是制约恩施市大白菜产量的重要因子。

表3 不同蔬菜施肥量与产量的关系

辣椒产量较低的菜农〔小于3 000 kg·（667 m2）-1〕施氮量高于产量较高的菜农〔大于3 000 kg·（667 m2）-1〕；而产量较低的菜农〔小于3 000 kg·（667 m2）-1〕施磷量低于产量较高的菜农〔大于3 000 kg·（667 m2）-1〕，施钾量总体相当（表3）。但进一步分析表明，菜农种植辣椒的产量与其氮、磷、钾施用量没有明显的相关性。辣椒为吸肥量较多的蔬菜类型，每生产1 000 kg鲜辣椒约需氮5.2 kg、五氧化二磷1.1 kg、氧化钾6.5 kg，如果以每667 m26 000 kg 鲜椒计算，考虑到氮肥旱地上的当季利用率（利用系数一般为1.3～1.5），则每667 m2需纯氮为20.4～23.0 kg，五氧化二磷3.2 kg、氧化钾20 kg（冬灵，2010）。从调查情况来看，恩施市辣椒每667 m2产量在4 000 kg 左右，而氮、磷、钾平均施用量分别达到了23.4、10.4、23.2 kg·（667 m2）-1（表2），氮肥、磷肥和钾肥的投入均偏高。

萝卜的产量有随着氮、磷、钾施用量增加而降低的趋势，产量较低〔小于3 000 kg·（667 m2）-1〕的菜农施氮量平均高于产量较高〔大于5 000 kg·（667 m2）-1〕的菜农4.8 kg·（667 m2）-1，而磷和钾肥的施用量差异较小（表3）。这表明氮肥的施用量偏高是恩施市萝卜施肥中存在的主要问题。进一步统计分析表明，氮、磷、钾的施用量与萝卜的产量间差异没有达到显著性相关水平。

2.3 恩施市高山蔬菜连作状况

2.3.1 大白菜连作情况 新塘乡大白菜种植时间长达10 a 以上，连作3 a 以上的比例占40%，连作年限3～12 a；60%的农户选择隔年轮作。从调查情况看，大白菜连作的病害损失明显大于轮作，农药的投入也明显大于轮作。从图1 可以看出，大白菜的发病率明显与连作的年限有关，轮作或者种植2 a 以下的田块发病率平均为13.9%，而3 a 以上连作的田块发病率平均为21.5%。

2.3.2 萝卜连作情况 红土乡种植萝卜的时间在10 a 左右，连作田块的比例达到了52%左右，连作年限3～10 a。从图2 可以看出，萝卜的发病率同样与连作的年限有关，轮作或者种植2 a以下的田块发病率平均为17.5%，而连作种植3 a 以上的田块发病率平均为27.5%。连作农户损失在30%以上的比例达到了35.7%。

2.3.3 甘蓝连作情况 板桥镇甘蓝种植时间长达20 a，连作田块比例达80%以上，连作年限多在10～15 a。从图3 可以看出，轮作或者种植1 a 的田块发病率平均为25.0%，而3 a 以上连作的田块发病率平均为49.4%。连作农户损失在50%以上的比例达到了62.5%。

2.3.4 辣椒连作情况 沙地乡辣椒种植年限在6 a 左右，2 a 以上连作的田块占64%。从图4 可以看出，种植辣椒时间2 a 以下（包含2 a）的田块发病率平均为26.7%，而2 a 以上连作的田块发病率平均为47.9%。连作农户损失在50%以上的比例达到了56.3%。进一步统计分析表明，辣椒连作的种植年限与发病率呈明显的正相关关系（r=0.461，r0.05=0.396）。

图1 大白菜种植年限与发病率的相关性

图2 萝卜种植年限与发病率的相关性

图3 甘蓝种植年限与发病率的相关性

图4 辣椒种植年限与发病率的相关性

本次调查共收回有效调查表81 户，其中甘蓝种植户11 户，大白菜种植户21 户，萝卜种植户24 户，辣椒种植户25 户。4 种蔬菜种类轮作或者种植时间在2 a 以下的田块仅占35.8%，连作时间在5 a 以上的田块达到了45.7%，连作时间在8 a 以上的田块达到了26%，连作田块的发病率为36.3%，而非连作田块的发病率为20%。统计分析表明，蔬菜的种植年限与发病率的相关系数为0.353，达到了极显著相关水平（r0.01=0.302，n-2=70）。

3 结论与讨论

①恩施市高山蔬菜种植中施用复合肥的农户比例高达94.2%；施用硼肥、镁肥的比例很低；施用农家肥的农户比例为41.0%，施用商品有机肥的比例仅为4.9%。

恩施州缺乏及潜在缺乏土壤水溶性硼面积达80%以上，土壤锌缺乏面积达50%左右，60%以上土壤有效铜含量较低，98%的土壤水溶性氯含量偏低（赵书军 等，2005），交换性镁的含量也偏低。因此建议在高山蔬菜种植中加大硼肥、锌肥、镁肥和氯肥的推广力度。

施用有机肥是生产“绿色”、“无公害”和“有机”品牌高山蔬菜必须的施肥技术措施，同时有机无机配合可以明显提高肥料的利用效率，也对改良和保护土壤具有重要意义。在目前农村农家肥资源逐步减少的情况下，要引导农民施用商品有机肥。

②大白菜的氮、磷、钾施肥变异系数分别达到了34.0%、39.8%和47.1%，辣椒的氮、磷、钾施肥变异系数分别达到了28.6%、43.3%和48.1%，萝卜的氮、磷、钾施肥变异系数分别达到了28.3%、37.3%和28.1%，甘蓝的氮、磷、钾施肥变异系数分别达到了55.4%、47.5%和34.9%，反映了恩施市菜农施肥的随意性很大，高山蔬菜产区菜农对不同蔬菜的营养特性不了解，施肥缺乏科学指导。

③大白菜、辣椒、萝卜和甘蓝的平均每667 m2施氮量达到了20.0、23.4、13.5 kg 和11.1 kg，除甘蓝外，其他3 种蔬菜的施氮量与产量呈负相关，大白菜甚至达到了极显著负相关水平，这表明施氮水平偏高已经成为恩施市该蔬菜产量提高的重要制约因子。氮肥施用量偏高不仅影响蔬菜的产量，而且会对蔬菜的品质产生负面的影响，因此引导菜农合理施肥降低菜农的无效投入，提高蔬菜的品质势在必行。

④调查结果表明，恩施市大白菜、辣椒、萝卜、甘蓝的种植年限分别在10、6、10 a 和20 a 左右，具有较长的种植历史；4 种蔬菜轮作或者种植时间在2 a 以下的田块仅占35.8%，连作5 a 以上的田块达到了45.7%，连作8 a 以上的田块达到了26%，连作田块的发病率为36.3%，而非连作田块的发病率为20%，蔬菜的种植年限与发病率的相关系数为0.353，达到了极显著相关水平。

高山蔬菜的连作已经导致了土壤贫瘠和酸化，土壤带菌，病害发生严重，化肥和农药的用量日益增加，种植效益明显降低，蔬菜品质降低甚至可能出现污染等诸多问题（孟祥生，2006；朱进和柳文录，2009），这些问题已经成为高山蔬菜产业可持续发展的重要制约因子，需要引起高度重视。

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