北京市设施蔬菜科学施肥模式应用现状及其推广建议

强晓玉，浦瑜，陈沁，唐骁，闫世昂，谢越

（中国农业大学园艺学院，设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京 100193）

随着我国经济的快速发展，居民生活水平的不断提高，蔬菜消费需求呈现稳定增长态势。《中国农业展望报告（2020—2029）》指出，未来10 年蔬菜消费总量将继续保持稳中有增态势，预计年均增长1.6%。为解决北京市居民对蔬菜的需求，北京市政府大力推动“菜篮子工程”，以提高北京市蔬菜自给率和应急保障能力。2021 年，北京市蔬菜产量达165.6 万t，其中设施蔬菜95.2 万t，占比57.5%，设施蔬菜产业为北京市蔬菜周年均衡供应提供了重要保障。

肥料是农业生产中不可缺少的生产资料，科学合理施肥是保障设施蔬菜优质高产的重要措施。然而，设施蔬菜生产中不合理的施肥现象普遍存在，造成土壤环境破坏，农业生产环境污染等严重后果（乌仁图雅 等，2022）。2020 年北京市设施菜田监测点耕层土壤肥力综合指数为89.7，肥力水平较高。但设施菜田的磷肥、钾肥投入不合理，有机质含量下降等问题依旧存在（王伊琨，2020）。为促进北京市设施蔬菜快速发展，推动设施农业领域技术进步，探索出“生产高效、资源节约、环境友好”的现代设施蔬菜产业发展之路，在保证生产效益的前提下，全面推进农业科学技术推广应用，是实现北京市设施蔬菜产业绿色发展的重要途径之一。本文立足于设施蔬菜产业可持续发展这一重大需求，对北京市设施蔬菜施肥模式及农户科学施肥意愿进行调查研究，分析不同施肥模式的应用现状及其生产效益，挖掘技术推广障碍并提出针对性建议，为促进农业科学技术推广与应用提供参考。

1 调研内容与方法

本次调研时间为2021 年9 月至2023 年1 月，调研对象为北京市设施蔬菜生产种植户，调研范围涵盖了北京市种植设施蔬菜的大部分郊区，如大兴、房山、顺义、密云、延庆、平谷、昌平和通州。调研筛选种植面积在6 670 m2（10 亩）以下的小户、散户，通过与种植户进行面对面访谈或电话采访。调研内容包括施肥方式、肥料种类、茬口安排、成本收入、施肥模式与种植模式意愿等。通过整理汇总调研数据，分析种植户的施肥模式、生产效益，基于结果及发现的问题进一步提出推动农业科学技术应用及推广的政策建议。数据整理过程中，将信息不全的问卷视为无效问卷。本次调研最终共取得调研问卷270 份，其中有效问卷225 份，有效率为83.33%。主要调查地点、问卷数量与主栽品种见表1。

表1 设施蔬菜施肥调研地区分布与主要栽培种类

通过生产收入与生产资料成本（设施成本、种苗成本、燃料成本、肥料成本）之差来分析其生产效益。

利用调研数据和中华人民共和国农业农村部2021、2022 年度各种蔬菜年均价格计算年收入。

式中，S表示一个种植棚面积，Q表示一个种植棚每茬的产量，P表示作物价格，n 表示每年不同的茬口，将每茬产值相加，即为生产收入。

生产资料成本投入根据种植户描述和实际调研所获数据计算，生产资料成本 = 设施成本 + 种苗成本 + 燃料成本 + 肥料成本。收入与成本之差即为北京市设施蔬菜生产效益（单位：万元 · hm-2）。

2 数据分析

2.1 生产规模与种植模式

调研结果显示，北京市设施蔬菜生产规模普遍偏小，种植面积6 670 m2（10 亩）及以下的散户、小户占比85.2%。种植茬口多以一年两茬为主，占比60.3%。设施蔬菜种类多样，包括茄果类（59.0%）、叶菜类（28.3%）、根菜类（2.8%）、豆类（3.5%）、其他（6.3%）（图1-a）。设施蔬菜种植模式有多种，分别为果类蔬菜单作、果类蔬菜轮作、叶菜单作、叶菜轮作、根菜单作、果类蔬菜与叶菜轮作、果类蔬菜与根菜轮作及其他。其中，果类蔬菜单作模式占比较大，为54.8%（图1-b）。选择单一作物种植的种植户大多表示熟悉其所种植的某种作物，而对其他种植模式不了解。部分农户由于合作社、农业技术推广部门推荐品种，或所在区域农产品收购需求而选择单一种植某种作物（图1-c）。

图1 北京市设施蔬菜种类占比（a）、种植模式占比（b）、种植户单作意愿影响因素（c）

2.2 施肥模式、施肥量确定方式与施肥方式

调研发现，北京市设施蔬菜生产的施肥模式有单施化肥，单施有机肥，化肥与有机肥配施，化肥与新型肥配施，有机肥与新型肥配施，化肥、有机肥与新型肥配施6 种形式。其中，化肥与有机肥配施的模式占比最大，为71.6%；化肥、有机肥与新型肥配施，单施有机肥，有机肥与新型肥配施，单施化肥，化肥与新型肥配施分别占比12.6%、7.9%、4.3%、2.2%、1.4%（图2-a）。种植户对化肥减施的顾虑主要为担心蔬菜产量和品质、肥料的成本、对其他肥料的肥效不了解等（图2-b）。

图2 北京市设施蔬菜施肥模式占比（a）和种植户化肥减用意愿影响因素（b）

设施蔬菜种植户确定施肥量的方式有经验施肥、测土施肥、说明书推荐、根据目标产量确定施肥量，分别占85.2%、13.0%、1.1%、0.7%（图3-a）。成本高、技术受限、缺乏了解为种植户不使用测土施肥的主要原因（图3-b）。

图3 北京市设施蔬菜种植户施肥量确定方式占比（a）和种植户测土施肥意愿影响因素（b）

北京市设施蔬菜施肥方式以基肥 + 追肥为主，基肥的施用方式主要为翻施和撒施，分别占比47.1%和38.2%。追肥时，大部分种植户采用能够节省劳动力和时间的水肥一体化技术，占比93.8%（图4-a）。在使用水肥一体化的种植户中，自主选择该方式的种植户（非其他机构推荐）占91.2%，其中71.9%的种植户因其方便性选择水肥一体化，28.1%的种植户因认同水肥一体化的效果而选择该技术；因农业技术推广部门和合作社推荐使用水肥一体化仅占比7.9%（未考虑推广系数）（图4-b）。

图4 北京市设施蔬菜追肥方式占比（a）和种植户水肥一体化使用意愿影响因素（b）

2.3 单种果类蔬菜和果类蔬菜与其他蔬菜轮作的施肥模式应用

果类蔬菜是北京市设施蔬菜生产中的主要作物。其中，单种果类蔬菜（果类蔬菜单作及果类蔬菜轮作）占61.1%，果类蔬菜与其他蔬菜轮作占15.1%（图1-b）。对这两种种植方式的施肥模式应用情况进行进一步分析，结果表明，化肥与有机肥配施在两种种植方式中占比均为最大；单种果类蔬菜中，单施化肥占比最少（图5）；果类蔬菜与其他蔬菜轮作时，不存在单施化肥的情况，有机肥与新型肥配施占比最少（图6）。

图5 单种果类蔬菜不同施肥模式占比

图6 果类蔬菜与其他蔬菜轮作不同施肥模式占比

2.4 设施蔬菜施肥模式的生产效益

2.4.1 不同施肥模式下设施蔬菜生产效益 6 种施肥模式中，化肥与新型肥配施模式的年生产效益最高，为54.82 万元 · hm-2，且成本投入最低，为5.86万元 · hm-2。化肥与有机肥配施作为最常见的施肥模式，相较于其他施肥方式，其成本和收入适中。单施有机肥时，虽然成本低，但收入明显比其他施肥模式低，导致年生产效益最低，为12.79 万元 ·hm-2（表2）。

表2 不同施肥模式下设施蔬菜生产效益

基于北京市设施生产中果类蔬菜占比最大这一结果，主要分析化肥与有机肥配施模式下涉及果类蔬菜的3 种种植模式。结果显示，果类蔬菜轮作种植模式的成本和年收入最高，且生产效益最高。果类蔬菜单作种植模式的成本和年收入最低，且生产效益最低。果类蔬菜轮作年成本为15.17万元 · hm-2，较果类蔬菜单作种植模式成本增加5.36 万元 ·hm-2；年收入为76.04 万元 · hm-2，较果类蔬菜单作收入提高33.95 万元 · hm-2。果类蔬菜与其他蔬菜轮作种植模式生产效益比果类蔬菜单作高7.8%，比果类蔬菜轮作低42.8%（表3）。

表3 化肥与有机肥配施模式下果类蔬菜各种植模式生产效益

2.4.2 测土施肥对设施蔬菜生产效益的影响 采用测土施肥法确定施肥量时，肥料年投入为2.77 万元 · hm-2，较不使用测土施肥年投入减少1.14 万元 ·hm-2，且年收入高出2.74 万元 · hm-2；生产效益为38.10 万元 · hm-2，较不使用测土施肥生产效益高4.22 万元 · hm-2（表4）。

表4 施肥量确定方式对设施蔬菜肥料投入和效益的影响

3 结果与讨论

3.1 北京市设施蔬菜生产概况

北京市设施蔬菜散户及小户主要以单作模式进行蔬菜生产，其中果类蔬菜单作占比较高，主要由于果类蔬菜是典型的夏季蔬菜，具有采收期长、产量高等优势；其次为叶菜单作，叶菜类蔬菜生长期短，且栽培管理操作简单，节省人力物力。然而，单一作物连作多年会导致土传病害加剧和土壤理化性质恶化，进而使得生产效益降低（于台泽 等，2022）。适宜的轮作制度可以克服连作障碍，有效增加生产效益。因此，推广轮作模式十分必要。

种植户多以化肥与有机肥配施的模式进行施肥。有机肥施用品种丰富，多倾向于鸡粪、羊粪与商品有机肥。化肥以复合肥居多。新型肥料主要是微生物肥（菌肥）。已有研究发现，北京市设施蔬菜肥料施用种类及施肥方式趋于合理，但仍存在施肥量偏多、养分比例不协调的问题（梁金凤 等，2013）。调研亦发现，测土施肥技术应用率仅为13.0%，绝大多数种植户凭借过往种植经验确定施肥量。从施肥方式上看，85%以上的农户采用传统的翻施和撒施方式施用基肥。在追肥过程中，种植户多采用水肥一体化（肥料溶于水后随水施入）。种植户选择水肥一体化的主要原因为其简便、易操作。部分种植户已经意识到水肥一体化效果好，但了解该技术在养分吸收效率和节水节肥方面优势的种植户仍然较少。此外，大多数种植户对于增种作物品种、减施化肥持保守态度。

调研中发现，化肥与有机肥配施在各类施肥模式中占比最大。在该模式下，果类蔬菜轮作种植模式与果类蔬菜单作、果类蔬菜与其他蔬菜轮作种植模式相比较，虽然投入略高，但产量和年收入大幅领先，故生产效益最高。果类蔬菜单作种植模式虽然成本最低，但其年收入也最低，导致生产效益最低。由于增种了其他短季蔬菜使得果类蔬菜与其他蔬菜轮作种植模式收入增加，从而生产效益高于果类蔬菜单作。测土施肥技术可增高肥料利用率从而减少肥料投入，降低成本，提高生产效益。调研发现，北京地区种植户多采用化肥、有机肥配施模式与果菜单作种植模式，这导致其他施肥模式和种植模式样本数较小，存在代表性低的问题。较大的样本数差异可能会影响各模式的生产效益对比，因此本研究中计算的生产效益可作为未来研究和生产的一个参考。

3.2 农业科学技术推广中的问题及分析

本研究发现,种植户对新种植方式、新肥料、新技术了解较少，种植户认知水平偏低，农业科学技术普及率不高。其次，本研究中设施蔬菜种植户多为散户与小户，加入合作社的种植户占总种植户的44.9%。农业合作社、农业技术推广部门和示范基地技术推广技术和手段还可提升。再次，种植户与外界合作不足，缺乏相应的技术支持和配套服务。此外，种植户自身资本较薄，国家相应补贴政策还可进一步完善，降低种植户对新肥料和新技术成本的担忧，从而导致种植户难以负担起“转型”的高额成本与风险。

研究发现，种植户年龄普遍偏高且受教育程度较低，更倾向于相信自己的经验和亲戚朋友的建议，风险规避情绪较高（Wang et al.，2020）。种植户对农业科学技术的认知水平偏低成为基层农业技术推广过程中最大的阻碍（许永峰，2017）。

农业科学技术推广中存在不足，如存在缺乏技术支持和配套服务；种植户难以理解和掌握新技术；新型肥料和配方肥料的供应太少；技术服务中心给予种植户的反馈不及时等问题。农业技术推广是连接农民与科学技术的重要途经（陈新忠和李芳芳，2014）。农业合作社、农业技术推广部门和示范基地在农业科学技术推广中扮演着重要角色，然而，三者在农业科学技术推广中存在诸多问题：合作社和农业技术推广部门普及度不高，社员管理机制不完善（赵建玲，2021）；推广人员素质水平参差不齐（肖飞，2020），脱离生产实际（黄玉银，2014）；因资金问题导致基础设施不齐全（张代娣，2014）；示范基地工作方式不灵活，示范作用微弱等。同时，国家在农业新技术推广中的补贴政策和人才支持政策不够完善，也是制约农业科学技术推广的重要因素之一。故想要实现农业科学技术的普及革新，还需从多角度予以改进。

3.3 改进农业科学技术推广工作的建议

3.3.1 提高种植户科学认知水平 针对调研中发现的种植户认知水平偏低的问题，相关部门和机构应多举办有关种植和施肥的宣讲活动，重点选择种植户亟待解决的问题，加强互动交流，以提高种植户参与度。例如，相关部门应加强向种植户推广测土施肥、根据目标产量施肥等科学施肥技术和施肥标准。其次，相关机构可以结合新媒体开展线上推广咨询服务，搭建农业科学技术学习平台，个性化解决生产问题。最后，有关部门应鼓励并奖励交流学习知识与技术的种植户，依靠种植户周边的信任人群传播信息，提高种植户认知水平。

3.3.2 强化农业科学技术推广手段 为改善合作社和农业技术推广部门的农技推广工作，二者应加强自身宣传，提高普及度；建立健全培训教育体系，管理、规范社员生产过程（罗磊 等，2022）；推广人员应充分利用现代化信息技术手段，结合当地情况和生产所需制定种植与推广计划（肖飞，2020）；政府应加大农业科技推广费用的投入力度，强化资金管理制度，从根本上保障农技推广工作顺利进行。此外，改进示范基地的工作方式，引导更多种植户转变传统种植观念，带动种植户使用科学技术。具体改进方式包括但不限于：① 采用对比示范，让种植户自主发现农业科学技术的优势；②相关部门组织种植户参加技术培训与观摩活动，引导支持种植户参与方案制订、效果评估等环节，保障农民参与权益（Sinja et al.，2004）；③ 示范所用农机、农肥等定向引向种植户；④ 示范推广小组内落实责任制度、奖惩制度，应用先进管理理念，构建示范基地管理系统。

3.3.3 加强交流合作，完善技术应用服务体系 针对研究中发现的种植户缺乏技术支持和配套服务的问题，应充分发挥合作社的纽带作用，促进农村与高校、企业合作，完善技术应用服务体系。首先，高校在农村区域建立专家工作站和教学实践基地，为农户提供技术支持。其次，企业与种植户之间形成利益共享机制，企业建设种植生产材料供应点和电子商务平台，确保新技术生产材料充足供应（韦春琴，2022）。最后，相关机构建立网络化信息服务平台，提供线上查询与咨询服务，优化农业科学技术服务流程。

3.3.4 推动绿色转型政府帮扶机制 针对种植户对新肥料、新技术成本担忧的问题，政府可采取增加资金扶持、提供助农经济补贴、降低助农贷款利息等惠民补贴政策（张培农，2022）；发展推广蔬菜保险，建立健全肥料市场价格监督机制；制定支持农业科研院校、龙头企业、农业专业合作社等组织开展技术推广的激励政策，促进科学种植健康发展。在人才政策方面，政府应注重专业技术人才队伍建设，通过实施基层农技推广人才定向培养和农技推广服务特聘计划，保证技术人员在基层常驻；制定偏向年轻人进行农村创新创业的政策，打造良好的创新创业条件（Gao et al.，2020）。