山东烟台苹果施肥现状调查*
2021-07-24陈毅凡吴天昊韩熙睿于喜涛王承国
陈毅凡,吴天昊,韩熙睿,俞 红,于喜涛,王承国
(中国农业大学烟台研究院,山东264670)
烟台市位于山东省胶东半岛,地处环渤海地区,是我国重要的苹果产区。烟台属于暖温带东亚大陆性季风型半湿润气候,土壤为富磷的棕壤土[1],适于苹果生长,2020 年被农业农村部列为中国特色农产品优势区。根据山东省统计局发布的《2019 年山东省统计年鉴》,2019 年,烟台市苹果种植面积为131 028.0 hm2,占山东省苹果种植面积的50.8%;烟台市苹果产量为5 589 627.0 t,占山东省苹果总产量的58.7%,是山东省的第一大苹果产区。2020年第六届中国果业品牌大会发布《2020 中国果品区域公用品牌价值评估报告》,烟台苹果连续12 年位居全国农产品区域公用品牌水果类首位,2020 年烟台苹果品牌价值达145.1 亿元。
近年来,烟台市过于重视苹果单产和外观品质,致使苹果口感略有下降,成为制约烟台市苹果产业发展的重要因素[2]。施肥是苹果高产和优质的基础,是苹果周年管理的重要部分[3]。李玘等[4]对河北燕山苹果产区的土壤肥力与施肥现状进行了调查。程奇云等[5]研究了蓄水坑灌溉条件下施肥方式对土壤矿质氮分布及苹果产量的影响。陈昕楠等[6]对烟台苹果产区的土壤pH 值、有机质含量和速效养分含量进行了调查分析。高炜城等[7]研究了沼液与化肥配施对烟台‘红富士’苹果生长及土壤理化性状的影响。有关烟台市苹果施肥的研究,多集中于果园土壤养分含量、施肥技术等方面。根据调查,我们分析了烟台市苹果园的施肥现状及存在问题,以期为烟台市苹果园科学施肥以及有机肥替代化肥提出对策。
1 调查方法与内容
1.1 调查地点与方法
2020 年10—11 月,在烟台市苹果主要产区莱山区、牟平区和栖霞市等走访果农,发放问卷调查。累计发放问卷80 份,回收80 份,其中栖霞市回收48 份,去除无效问卷,有效问卷共68 份。所调查的多为乔化苹果园,树龄为7~15 年,品种主要为‘红富士’,少量为‘红将军’和‘金冠’。
1.2 调查内容
调查问卷参考苹果施肥现状的相关研究[8-11]设计,结合烟台市苹果产业特点和农户施肥习惯[2],共设计24 个问题,内容分4 部分,分别为苹果园基本状况、农户的施肥基本情况、肥料的投入种类、基肥和追肥的投入量。调查苹果园施入的化肥N、P2O5、K2O 养分含量,均以其包装袋上的标注为准。调查苹果园中投入的有机肥主要为商品有机肥,按照国家农业标准《NY 525—2012 有机肥料》商品有机肥需要明确标识N、P2O5、K2O 总养分≥5.0%,N、P2O5、K2O 各养分的质量分数不需要标识,因此,本文对有机肥N、P2O5、K2O 养分含量不详细计算。
1.3 数据处理
调查数据经校验、整理后,用Excel 2019 软件处理和分析。
2 结果与分析
2.1 烟台市苹果园施肥情况
2.1.1 施肥次数
由图1 可知,烟台市苹果园年施肥主要为2~4次,共占调查总数的88.2%。年施肥3 次的最多,占41.2%;年施肥1 次和5 次的最少,均占5.9%。
图1 山东省烟台市苹果园年施肥次数
2.1.2 施肥时间
由图2 可知,烟台市苹果园施肥时间集中于3、6、7、8、11 月,分别占调查总数的58.8%、35.3%、41.2%、44.1%和67.6%。农户年施肥次数和施肥时间比较一致。
图2 山东省烟台市苹果园年施肥时间
2.1.3 施肥方式
调查表明,农户对基肥的重视度较高,烟台市苹果园79.4%施基肥,20.6%不施基肥,只追肥。其中,施基肥1 次、追肥1 次或多次的最多,而仅有1 个施基肥2 次。由表1 可知,农户施基肥和追肥的最主要方式为土壤施肥,分别占调查总数的73.5%和76.5%。相比基肥,追肥中农户采用多种方式,47.1%采用配水施肥,5.9%采用叶面喷肥,但是均没有超过调查总数的50.0%,其原因可能是果园没有水肥一体化装置。施基肥时,没有农户采用土壤施肥和配水施肥2 种配合的方式;而在追肥时,土壤施肥和配水施肥2 种方式均采用的农户占调查总数的35.3%。农户对叶面喷肥的接受度有待提高。
表1 烟台市苹果园施肥方式
2.2 烟台市苹果园施入的肥料种类
烟台市苹果园中施入的肥料主要分为有机肥和化肥2 大类。其中,有机肥主要包括商品有机肥、动物粪便、生物菌肥和饼肥等;化肥主要包括复合肥、硝酸钙、硫酸钾和磷酸氢二铵等。由表2 可知,烟台市苹果园基肥和追肥的种类各不相同,基肥以有机肥为主,追肥以化肥为主。基肥中,施商品有机肥的苹果园比率最高,占调查总数的58.8%;施液体氮肥、尿素、碳酸氢铵、硝酸铵和硝酸钙的苹果园比率为0。追肥中,投入最多的为三元复合肥,占调查总数的76.5%;投入最多的中微量元素肥料是钙肥,占调查总数的35.3%,其他微量元素仅占5.9%。部分农户将有机肥和化肥混合施用,作为基肥施用的占调查总数的50.0%。
表2 烟台市苹果园肥料投入种类
2.3 烟台市苹果园基肥和追肥中化肥N、P2O5、K2O 的投入量
由表3 可知,烟台市苹果园化肥P2O5年投入总量最大,为544.5 kg/hm2;化肥N 年投入总量最小,为508.3 kg/hm2;化肥N、P2O5、K2O 的年投入比例为1∶1.07∶1.03。基肥中,化肥P2O5的平均投入量最大,为202.1 kg/hm2,占化肥P2O5的年投入总量的37.1%;化肥N 的平均投入量为172.1 kg/hm2,占化肥N 年投入总量的33.9%;化肥K2O 的平均投入量为178.9 kg/hm2,占化肥K2O 年投入总量的34.3%。
追肥化肥施入量比基肥大,在追肥中,化肥N的平均投入量为336.2 kg/hm2,比基肥多164.1 kg/hm2;化肥P2O5的平均投入量为342.4 kg/hm2,比基肥多140.3 kg/hm2;化肥K2O 的平均投入量为342.9 kg/hm2,比基肥多164.0 kg/hm2(表3)。
表3 烟台市苹果园年施肥中化肥N、P2O5、K2O 养分投入量
2.4 烟台市苹果园施肥量的分级情况
2.4.1 施肥量等级的确定
商品有机肥未标识各养分具体的质量分数,且有机肥的速效养分占比较小,因此,本文只对化肥施肥量进行分级。分级方法参照王小英等[8]提出的养分投入分级的方法和原则,在施肥量标准值的上下20.0%和50.0%为分界点,将N、P2O5、K2O 的施肥量分为很低、偏低、合理、偏高、很高5 级。苹果施肥量标准值参考李磊等[3]的计算方法。
苹果施肥量的标准值=该苹果园平均产量×单位产量下肥料的标准用量
根据山东省地方标准[12]及已有的研究结果[13-15],烟台市每生产100 kg 苹果所投入的化肥N、P2O5、K2O 标准用量分别为0.7、0.35、0.7 kg,带入以上公式中得出烟台市苹果N、P2O5、K2O 施肥量的分级标准,如表4 所示。
表4 烟台市苹果园施肥量分级标准
2.4.2 施肥量的评价
根据表4 的施肥量分级标准,结合各苹果园的产量水平,对烟台市的苹果化肥养分投入量进行分级,结果如表5 所示。烟台市大部分农户化肥N、P2O5、K2O 各养分的投入量高于合理范围,N 投入量高于合理的占44.1%,化肥P2O5投入量高于合理的占67.6%,化肥K2O 投入量高于合理的占39.7%。化肥N、P2O5、K2O 各养分投入量合理的农户均非常少,其中P2O5投入量合理的最少,仅占8.8%;而很高的却占58.8%。苹果园化肥过量投入现象严重,尤其是磷肥(表5)。
表5 烟台市苹果施肥量分级情况
3 讨论与建议
3.1 讨论
调查结果表明,烟台市苹果园农户施肥行为比较随意,施肥时间、施肥次数和施肥方式均不合理。在施肥时间,烟台市苹果园农户3—4 月施肥的比率为79.4%,同施基肥的农户比率持平,农户对春季开花萌芽时期的施肥较为重视,与张福锁等[15]推荐的苹果年周期管理4 个关键时期即5 月中下旬的新梢生长期、6 月中旬的花芽分化期、7 月中旬至果实成熟前的果实膨大期和果实采收后的树体养分回流期不符。在施肥方式方面,烟台市苹果园农户对配水施肥接受度较高,追肥投入中采用配水施肥的农户占比47.1%,但是其中大部分农户采用传统的地面灌溉施肥,而不是高肥料利用率的水肥一体化配水施肥[16-18],施肥方式不科学。
烟台市苹果园有机肥和中微量元素肥料投入不足,肥料结构不平衡。基肥种类中,农户对商品有机肥的接受度较高,占调查总数的58.8%,但是商品有机肥的投入量远低于常规有机肥,不能满足苹果的需求;追肥种类中,钙肥是苹果园中投入最普遍的中微量元素肥料,占调查总数的35.3%,其他微量元素仅占5.9%。由此可见,烟台市苹果园存在有机肥和中微量元素养分投入不足的问题,与姜远茂等[19]提出的我国苹果园普遍存在的问题相符。在烟台市苹果园基肥的投入中,有机肥和化肥混合施用的农户仅占调查总数的50.0%,与杜春燕[20]、张鹏飞等[21]推荐的有机肥和化肥配合施用不符,不满足姜远茂等[19]提出的平衡施肥要求。
烟台市苹果园基肥与追肥的养分分配比例不合理,化肥过量的现象严重。烟台市苹果园基肥中N、P2O5、K2O 养分投入量分别占年投入总量的33.9%、37.1%、34.3%,不满足山东省地方标准[13]所推荐的树势中庸果园的各养分基追肥分配比;烟台市苹果园的化肥N、P2O5、K2O 养分平均投入量分别为508.3、544.5、521.8 kg/hm2,同魏绍冲等[22]所调查的山东省胶东半岛地区的化肥N、P2O5、K2O各养分投入量612.6、436.2、578.0 kg/hm2相比较,氮肥和钾肥的投入量有所减少,磷肥的投入量增加较多。进一步分级分析结果显示,烟台市苹果园化肥N、P2O5、K2O 投入量超出合理范围的农户分别占44.1%、67.6%、39.7%,同山西省[3]、陕西省[8]等地区相比较,肥料过量尤其是磷肥过量的现象严重。
3.2 建议
(1)学习苹果周年管理相关知识,采取科学的施肥行为。在苹果周年管理的4 个关键时期进行施肥,保证苹果树的养分供应。采用正确的方式进行施肥,基肥应尽量采用土壤施肥,以减少养分的挥发;追肥采用配水施肥时要注意将肥料溶于水中之后再施入苹果园,提高肥料的利用率。对于山地丘陵地区的苹果园可以采用喷灌等水肥一体化装置,节约化肥用量,提高苹果的产量和品质。
(2)增加有机肥投入,优化肥料投入结构。有机肥能够提高土壤有机质含量,增强土壤保肥、供肥能力,是苹果优质高产的基础;钙、铁、硼等中微量元素能够减少缺素症发生,促进苹果健康生长。基肥中增加有机肥的投入,追肥投入中适量投入中微量元素肥料,较大限度发挥有机养分和无机养分在增产和改善果品中的作用。
(3)根据苹果树的产量水平,合理投入肥料。农户应当减少磷肥的投入,适当控制氮肥和钾肥的投入,根据苹果园的产量水平,按照N∶P2O5∶K2O为2∶1∶2 的比例,确定苹果园的施肥量。在同一果园内,针对不同产量水平的苹果树,肥料投入量应有所差异。高产果树应适当多投入肥料,以保证苹果的产量和品质;低产果树则应少投入肥料,以避免肥料的浪费,保护环境。
(4)采用测土配方和树体营养诊断技术,科学施肥。测土配方是通过对果园土壤养分的测定,分析各养分的丰缺状况,科学指导施肥的技术。树体营养诊断是通过对叶片养分含量的分析,判断果树营养状况的技术。两种技术相结合,共同构建出科学的施肥标准,指导农户科学合理地投入肥料。