肖晨星,張 蕾,侯歡歡
(新洋豐農(nóng)業(yè)科技股份有限公司,湖北荊門 448000)
花卉不但能夠直接為人們帶來感官和精神上的享受,而且能夠提升環(huán)境質(zhì)量,增加生活幸福感[1]?;ɑ墚a(chǎn)業(yè)是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)中最具活力的產(chǎn)業(yè)之一。我國自改革開放以來,花卉產(chǎn)業(yè)作為朝陽產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。我國是花卉種植資源大國,被稱為“世界園林之母”?;ɑ懿粌H大量應(yīng)用于園林綠化如行道樹、花壇、花鏡和專類園,同時也用作切花、盆花和苗木的生產(chǎn)。
2019 年,我國花卉行業(yè)市場規(guī)模已達(dá)到1 600億元,年增長率為6.2%。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2019 年花卉市場的成交額從2015 年的406.31 億元增長至750.84 億元。截至2019 年我國花卉的種植面積超過150萬hm2,銷售額超過2 500億元[2],我國已經(jīng)成為花卉貿(mào)易大國[3]。
花卉肥料是維持花卉正常生長發(fā)育和產(chǎn)生優(yōu)良性狀的重要因素,適宜的養(yǎng)分管理不僅能使花卉產(chǎn)生良好的觀賞性狀,還能有效提升其抗逆性。氮元素參與合成植物體內(nèi)的酶、葉綠素和蛋白質(zhì);磷元素參與合成核酸、植素和磷脂,不僅有利于花的形成,還能有效提高植物的抗病蟲害能力;鉀元素能夠提高植物的光合作用速率,同時提升植物的抗逆性[4]。對于不同種類及不同生長周期的花卉,所適用施肥技術(shù)和肥料配比不同。花卉在營養(yǎng)生長期時對氮素的需求量比較大,而在生殖生長期時對磷和鉀的需求量比較大[5],此時若氮肥過量可能會導(dǎo)致植物花量減少或者花朵變小。結(jié)合不同植物的生理特性合理進(jìn)行營養(yǎng)元素配比,植物才能獲得最佳的觀賞性狀。
根據(jù)花卉的生長特性,花卉可以被劃分為:一二年生花卉、宿根花卉、球根花卉、室內(nèi)觀葉植物、多肉植物、蘭科花卉、水生花卉、木本花卉[6]。對于二年生植物金盞菊,鉀元素缺乏會引起其葉片失綠和枯萎,根系變小,用質(zhì)量濃度800 mg/L 的鉀溶液處理后,金盞菊花期延長,用質(zhì)量濃度400 mg/L的鉀溶液處理后花朵直徑最大[7]。對三色堇進(jìn)行施氮處理后,能夠有效促進(jìn)其營養(yǎng)生長和花芽分化[8]。土壤營養(yǎng)不足時,宿根花卉的開花和結(jié)果將會受到嚴(yán)重影響[9]。宿根花卉種植,基肥以有機(jī)肥料為主,用于改良土壤的理化性質(zhì),追肥用于滿足花卉不同生長發(fā)育階段的營養(yǎng)需求。在花卉幼苗期追施氮肥可促進(jìn)莖和葉的生長,以菊花為例,春夏季應(yīng)施以豐富的氮肥和鉀肥,促進(jìn)營養(yǎng)器官的生長,在花芽分化時期則應(yīng)多施磷肥從而使花大色艷[10]。通過不同栽培基質(zhì)對球根花卉郁金香生長發(fā)育的田間實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),田土、河沙、雞糞、復(fù)合肥混合基質(zhì)與田土、鋸末、牛糞、鉀肥混合基質(zhì)能直接影響郁金香花的縱莖與橫莖[11]。百合在種植前應(yīng)施硫酸鉀、硝酸鉀和硝酸銨鈣的混合肥料,追肥以平衡復(fù)合肥為主,花苞摘除后施以高鉀肥[12]。作為室內(nèi)觀葉植物,不同品種紅掌對于營養(yǎng)元素的需求有所不同,紅掌在溫度適宜時可周年開花,因此需要勤施肥,同時根據(jù)不同品種的特性調(diào)整肥料配方。范燕萍等[13]提出匙葉天南星的最適氮素濃度為16 mmol/L。多肉植物可以追施少量的氮肥以促進(jìn)植株生長[14]。蘭科花卉蝴蝶蘭生長速度較慢,宜選用營養(yǎng)元素全面的速效肥,以利于根系平衡快速吸收[15]。水生花卉一般生長在富營養(yǎng)化的水體中,因此不需要進(jìn)行施肥,對于盆栽的水生花卉,可以在開春前補(bǔ)一次基肥[16]。對木本花卉月季施用氮肥后,植株變高,根系變粗,花量變多且花朵變大[17]。
花卉的健康生長離不開合理的養(yǎng)分管理,針對不同花卉的特性開發(fā)出相應(yīng)的花卉肥料,不僅有助于合理施肥以降低環(huán)境污染,同時能夠有效改善花卉的觀賞性狀,提高花卉的觀賞價值和經(jīng)濟(jì)價值。
化肥的主要應(yīng)用對象為糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物?;适┯煤笠娦Э?,但是澆水后其養(yǎng)分易流失,引起土壤板結(jié),在土壤中形成海綿狀不溶性殘?jiān)?,這樣反而增加了花卉種植的管理成本。當(dāng)前市場上主要的花卉肥料產(chǎn)品包括有機(jī)肥料、生物肥、緩控釋肥、花卉專用肥等[18-19]。
有機(jī)肥料指以動物排泄物或動植物殘體等富含有機(jī)質(zhì)的副產(chǎn)品資源為主要原料,通過發(fā)酵和腐熟形成的肥料。一般認(rèn)為有機(jī)肥料養(yǎng)分含量較低,肥效慢,在使用過程中會產(chǎn)生異味,這與種植花卉的初衷背道而馳,同時也會為花卉帶來病蟲害。由雞糞制成的有機(jī)肥料中的抗生素、重金屬元素可能會危害動物、人類健康并污染環(huán)境[20]。另一些研究者認(rèn)為在化肥使用量零增長的背景下,用有機(jī)肥料替代化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必然趨勢[21],因此著手研究新的有機(jī)肥料原料。黃粉蟲糞中粗蛋白、粗纖維、鈣和蛋氨酸的含量比麥麩高,不僅含有極高的營養(yǎng)成分,同時能有效改善土壤結(jié)構(gòu),用作肥料可以提升萬壽菊和杜鵑等花卉的觀賞性狀[22]。SPANOGHE等認(rèn)為干燥微生物在儲存、施用和成本上都具有極大優(yōu)勢,具有作為有機(jī)肥料的潛力[23]。TAO等認(rèn)為生物有機(jī)肥料能夠刺激土壤中原有的菌群,從而增強(qiáng)植物的抗脅迫能力[24]。目前有機(jī)肥料主要應(yīng)用于糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物,鮮有用于花卉種植的研究。
生物肥是由微生物經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)酵形成的肥料,生物肥中存在的活性微生物能夠有效提高植物的抗病蟲害能力,同時其代謝物質(zhì)可以促進(jìn)植物的生長。根據(jù)所含微生物的種類將生物肥分為細(xì)菌肥料、真菌肥料等[25]。SUMBUL等認(rèn)為固氮菌是一種潛在的生物肥,能夠有效加強(qiáng)生物的固氮作用從而提高植物的產(chǎn)量[26]。朱建強(qiáng)等發(fā)現(xiàn)將化肥與生物肥配合使用能夠提高番茄抗病性,同時增加番茄單果質(zhì)量[27]。邵建輝發(fā)現(xiàn)有機(jī)生物肥能夠在降低土壤中重金屬含量的同時改良土壤結(jié)構(gòu)[28]。許多細(xì)菌在代謝過程中能釋放出植物激素,將以其為原料制得的生物肥與化肥結(jié)合施用,將能有效提高花卉的產(chǎn)品品質(zhì)。
2007 年10 月1 日起我國實(shí)施了HG/T 3931—2007《緩控釋肥料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。養(yǎng)分釋放是指化肥中化學(xué)形態(tài)的養(yǎng)分在微生物作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橐妆蛔魑镂盏臓顟B(tài)的過程,緩釋肥養(yǎng)分釋放速率慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)化肥,控釋肥可以使養(yǎng)分釋放通過設(shè)定的模式進(jìn)行,從而與植物養(yǎng)分的需求規(guī)律保持一致。
在1948 年美國研發(fā)出脲甲醛緩釋肥后,緩釋肥開始在全球范圍內(nèi)推廣。美國的緩釋肥主要用于園藝和大型農(nóng)場,日本的緩釋肥主要用于蔬菜、水稻和水果,歐洲的緩釋肥主要用于苗圃、園林和花卉等領(lǐng)域[29]。我國的緩釋肥起步較晚,由于緩釋肥的價格遠(yuǎn)高于其他肥料,目前緩釋肥的普及率不如傳統(tǒng)肥料[30]。緩釋肥是一種環(huán)境友好型肥料,被譽(yù)為“21 世紀(jì)發(fā)展化學(xué)肥料生產(chǎn)的最佳途徑”。它能最大限度地提高肥料養(yǎng)分利用率,同時降低環(huán)境污染,減少資源消耗[31]。這也與國家對于化肥行業(yè)減量增效的要求相契合。
谷佳林通過雞冠花盆栽實(shí)驗(yàn)比較了緩控釋肥和普通復(fù)合肥的使用效果,緩控釋肥在苗期施一次基肥就能滿足整個生長期的養(yǎng)分需要,有效提高氮的利用率,同時具有延長花期的作用[32]。龍秀文通過研究發(fā)現(xiàn)控釋肥能有效提高矮牽牛、雛菊、三色堇和安祖花的觀賞品質(zhì)[8]。
我國花卉專用肥的生產(chǎn)仍處于起步階段,目前市面上的產(chǎn)品往往是通過幾種化肥混合得到的非常粗糙的產(chǎn)品,生產(chǎn)成本高且效果不明顯。目前已經(jīng)有一些公司和科研機(jī)構(gòu)開始進(jìn)行花卉專用肥的研制,并取得了一定成果。項(xiàng)國棟等在綜合評定萬壽菊葉黃素含量及鮮花產(chǎn)量等指標(biāo)的基礎(chǔ)上,提出腐植酸萬壽菊專用肥的最適氮、磷、鉀比例為m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1.0∶(1.20~2.00)∶(0.60~1.25),這一結(jié)果將有助于推進(jìn)我國萬壽菊相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[33]。甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所張福武等研制了一種花卉膠囊緩釋專用肥,通過土壤養(yǎng)分評價和配方設(shè)計(jì),綜合考慮了大、中、微量營養(yǎng)元素的全面供應(yīng);充分考慮土壤對主要營養(yǎng)元素的吸附固定、離子拮抗能力對營養(yǎng)元素吸收的影響,通過合理配比大、中、微量營養(yǎng)元素和應(yīng)用微量元素的螯合物等,提高其產(chǎn)品的養(yǎng)分利用率,使產(chǎn)品具有較強(qiáng)的針對性;根據(jù)花卉需肥規(guī)律,利用膠囊外殼的緩釋作用,有效控制氮元素緩慢釋放,提高磷、鉀元素的有效性;采用壓板技術(shù),把膠囊顆粒密封在鋁塑板中,隔絕了膠囊與空氣的接觸,避免膠囊肥吸收空氣中的水分而溶解,阻止了養(yǎng)分損失,并延長了花卉膠囊肥的存儲時間。該肥料施用簡單、便于攜帶,安全、綠色、無毒、無污染,具有長效緩釋作用,并能提供全營養(yǎng)活性元素,全面滿足不同花卉生長對營養(yǎng)的不同需求,是生產(chǎn)養(yǎng)護(hù)優(yōu)質(zhì)花卉的新一代肥料,對杜鵑的觀賞性狀有著顯著提升作用[34]。
隨著家庭園藝的流行,花卉越來越多地走進(jìn)人們的日常生活,目前國內(nèi)許多化肥企業(yè)開始有針對性地推出花卉肥料產(chǎn)品,如史丹利農(nóng)業(yè)集團(tuán)股份有限公司、云天化集團(tuán)有限責(zé)任公司[35]、金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司等,產(chǎn)品覆蓋基質(zhì)、營養(yǎng)液、營養(yǎng)顆粒、緩釋肥等,這說明花卉肥料是一個重要的發(fā)展方向。但從現(xiàn)狀來看,我國的花卉肥料存在如下問題:
(1)花卉種植以化肥施用為主?;室娦Э?,但同時帶來營養(yǎng)流失加快、土壤板結(jié)等問題,不僅增加了花卉的種植成本,同時對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
(2)從業(yè)人員知識水平不高。不同花卉在不同階段所需的養(yǎng)分不同,而大部分從業(yè)人員往往憑借經(jīng)驗(yàn)施肥,導(dǎo)致花卉產(chǎn)品質(zhì)量不高,產(chǎn)品附加值低。
(3)新型花卉肥料的研究成果轉(zhuǎn)化較慢。目前市面上新型花卉肥料產(chǎn)品鳳毛麟角,國家和企業(yè)對于新型花卉肥料的投入不夠,雖然已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)室研究取得了一些成果,但目前仍未見大范圍的推廣應(yīng)用[19]。
花卉的良好生長依托于合適的營養(yǎng)管理,相較于發(fā)達(dá)國家,我國在花卉肥料方面的研究仍處于落后水平。一方面我們需要完成從傳統(tǒng)泛用肥料向新型花卉肥料的過渡,隨著測土配方等技術(shù)的不斷發(fā)展完善,不同階段花卉生長的需肥量和營養(yǎng)元素比例等數(shù)據(jù)將會更加精確,這能極大地提高花卉種植者的施肥效率,同時有效降低環(huán)境污染,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益;另一方面我們要加強(qiáng)農(nóng)化服務(wù),完成從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)種植到機(jī)械種植的轉(zhuǎn)化,許多國家在設(shè)施花卉的種植上已經(jīng)走在前列,我國的設(shè)施農(nóng)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段,新型花卉肥料的研究將會有效推動我國花卉產(chǎn)業(yè)水平的提升。