第三节 营养需求特点与施肥
(一)主要营养元素对黄瓜生长发育的作用
1.氮
氮素主要促进营养生长,使叶片肥大、叶色深绿;但氮肥过多,容易造成植株徒长,影响花芽分化,结瓜较晚,而且抗病能力差。黄瓜缺氮时,叶片变小,颜色较淡,发黄,植株瘦弱,结瓜少,果实生长发育不良,弯瓜、尖嘴瓜比例增大。氮肥在土壤中比较活跃,也容易淋失,因此氮肥的施用应该少施勤施,每次每667m2面积的施氮量(N)不超过5.3kg(折合纯氮)。过多施氮肥不仅造成浪费,也造成环境污染。
2.钾
钾是许多酶的活性中心,能够促进植物体内养分的制造和运输,促进营养生长和生殖生长的均衡发展,促进果实膨大,色泽良好,对改善黄瓜品质有良好的作用。此外,钾还能使植株茎杆强健,提高抗病虫、抗寒的能力,也具有促进根部生长,调节氮和磷吸收的作用。钾肥在黄瓜结瓜期需求量比较大,因此在结果期冲施肥使用中可适量增加。
3.磷
磷能够促进生殖生长,促进开花和果实的形成,有提早成熟、增加产量和改善品质的作用,对于果菜类特别重要。此外磷能够促进根部的生长,使须根发达,增进植物的抗寒和抗病能力。但是磷肥在土壤中溶解较慢,而且易于被固定,因此作物对磷肥的利用率比氮肥、钾肥低得多。如果土壤中缺磷肥则黄瓜植株的生长受到抑制,成熟期延迟,产量降低。严重缺磷时,黄瓜的叶片呈紫色,根部发育不良,且有落花现象。
4.钙
钙是植物细胞膜和果胶质的组成成分,能促进氮素吸收和碳水化合物的形成与运转,可提高Vc、可溶性糖的含量,改善果实品质;能中和作物体内代谢过程中产生的过多而有毒的酸,形成难溶性盐,具有解毒的功效。钙同时也是细胞壁的组成成分,植物缺钙时,细胞壁形成受到阻碍,影响细胞分裂,或者不能形成新的细胞壁。因此植物缺钙时生长受到抑制,严重时植物幼嫩的器官如根尖、茎端溃烂坏死。黄瓜缺钙时,最明显的症状是形成降落伞样新叶,严重时龙头坏死,形成秃桩,植株抗病能力下降。
5.镁
镁是植物叶绿素的组成成分,也是多种酶的活化剂。施用镁肥能够促进农作物的光合作用,促进蛋白质的合成,提高农作物的产量和改善农产品的品质。施用镁肥还能够促进植株对钙、磷和硅的吸收,提高作物的抗病性。
6.硫
硫是植物结构的组成元素,主要以含硫氨基酸参与蛋白质合成,以谷胱苷肽、硫胺素、生物素、铁氧还蛋白、辅酶A等组成形式参与到许多酶结构与活性中心。它主要以硫酸盐形态被吸收利用,能增加植株的抗逆性,影响黄瓜的产量和品质。
7.微量元素
植物所需的微量营养元素共有7种,即铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯。虽然作物对它们的需要量很少,但它们所起的生理作用却很重要。微量元素是植物代谢过程中许多酶的组成成分,参与到叶绿素合成及稳定,影响着植物体内碳水化合物和蛋白质的代谢,并能促进生殖生长。微量元素缺乏,黄瓜植株同样生长不良,抗病力下降,产量和品质下降。
(二)对矿质营养元素的需求特点
1.黄瓜不同生育期对养分的需求特点
氮 黄瓜在不同生育期对氮、磷、钾等主要营养元素的需求量不尽相同。氮在黄瓜生长发育过程中有两次吸收高峰,第一次出现在初花期至采收始期,第二次出现在采收盛期。黄瓜定植后30天内对氮肥的吸收量呈直线上升,初花期至采收始期吸氮最多。苦味瓜虽然主要是品种内在的问题,但是氮素施用过多,低温、光照和水分不足,以及植株生长弱等也都可加重苦味瓜的产生。因此黄瓜结果期要合理使用氮肥,既要满足供给,又要注意控制土壤中氮素浓度。
磷 黄瓜幼苗期对磷很敏感,是需求磷的关键时期。苗期缺磷,后期追肥也很难补救。进入生殖生长期,黄瓜对磷的需求剧增,而对氮的需求略减。由于磷肥在土壤中转化的速度较慢,因此,磷肥应尽量作基肥或种肥早施。如果来不及作基肥、种肥,定植后应尽早开沟追施,施后灌水。
钾 黄瓜整个生育期都需求钾。黄瓜对氮、磷、钾需求的最大期为盛瓜期,需求量约占整个需求量的80%。黄瓜整个生育期每667m2约需氮(N)30kg,磷(P2O5)12kg,钾(K2O) 30kg,以钾(K2O)需求量最高。土壤疏松透气、有机质含量高可以增加钾肥的利用率。
2.黄瓜对主要营养元素的吸收量
目前种植的黄瓜都属于无限生长型,只要环境条件适宜,黄瓜可以无限生长下去,因此黄瓜结果期比较长,尤其是越冬茬黄瓜的根、茎、叶、花和瓜条等各个器官生长量大,对于矿质营养需要量也大。由于黄瓜根系少、分布浅,种植黄瓜的用肥量比其他蔬菜格外多。黄瓜根系适应的土壤溶液浓度低,一般为质量分数的0.03%~0.05%,土壤溶液浓度过高,易发生烧根现象,因此黄瓜表现出喜肥但不耐肥的特点,在施肥管理中应掌握“少量多餐”的原则。黄瓜吸收的主要矿质营养元素由高到低依次为 K、N、Ca、Mg、P、S,以 N、P、K 为主,一般认为比例1︰0.6︰1.3为宜。据测算,黄瓜产量形成所需营养元素的比例是相对稳定的:每生产1000kg黄瓜需求氮(N)为2.8kg、磷(P2O5)0.9kg、钾(K2O)3.9kg、钙(CaO)3.1kg、镁(MgO)0.7kg,各种肥料的施用量可按上述指标除以该肥料相应的有效养分百分含量进行估算。
3.影响黄瓜对矿质元素吸收的主要因素
影响黄瓜对矿质元素吸收的主要因素有两方面:一是黄瓜植株的生长状态,包括植株的生长量、吸水量和光合强度;二是土壤的理化性质,包括土壤温度、土壤水分含量、土壤透气性、土壤酸碱度、土壤溶液浓度等。
植株的生长状态对矿质元素吸收的影响:
(1)植株的生长量 苗期植株的生长量小,对养分的吸收量也较少,而且养分吸收以氮元素为最多;在甩条发棵期和结果期,植株的营养生长和生殖生长并进,吸收矿质营养元素的数量也最多,植株体内钾元素需求量逐渐加大,氮的含量有所降低。
(2)植株的吸水量 植株对养分的吸收是伴随水分的吸收进行的,水分的吸收又受到温度和光照的影响。植株一日之中吸收水分速率的最大值出现在12︰00~14︰00之间,氮肥、钾肥的吸收速率高峰与水分吸收速率高峰相同,一般也出现在12︰00 ~14︰00之间。每株黄瓜每天平均吸水大约1.14L,钾360mg、氮248mg、磷48mg。
(3)植株的光合强度 黄瓜的吸肥量与光照强度成正比。光照充足时,植株光合作用旺盛,需要供应的水分和养分多,吸肥量自然就多;光照不足时,植株光合作用弱,对水分和养分的需求量少,肥料吸收利用差。
土壤理化性质的影响:
(1)土壤温度 黄瓜为喜温蔬菜,其根系对养分的吸收要求有较高温度,最适宜的地温是25℃左右,地温在10℃以下时根系很难吸收营养物质。
(2)土壤酸碱度 土壤酸碱度也是影响黄瓜吸收养分的主要因素,土壤pH值高时呈碱性,易使铁、钙、镁、锌、铜生成沉淀,根系不易吸收。比较适于黄瓜生长的是微酸性土壤,pH值在5.5~7.6之间;当pH值过低时,铝、铁、锰元素被大量释放,离子浓度过高会抑制根系发育。
(3)土壤水分和透气性 土壤水分的含量与矿质营养的吸收利用直接相关,所有的营养元素必须以水溶性状态被吸收利用,因此只有保持足够的含水量,才能保证营养元素的正常吸收。但是土壤含水量过大,会影响土壤的透气性,氧气供应不足,根系呼吸作用受到抑制,同样影响养分的吸收。
(4)土壤溶液浓度 过量使用化肥或者连茬种植会使土壤的含盐量高,当土壤溶液浓度超过0.2%~0.3%时,各种矿质元素的吸收利用就会受到影响。由于竞争效应,当土壤中某种阳离子含量过高时,则会影响其他阳离子的吸收,如土壤溶液中铵离子(NH4+)含量过高时会影响钙离子的吸收,而钙离子浓度过高又会影响镁离子的吸收。阴离子也有这种拮抗作用。
综上所述,当黄瓜表现出某种缺素症状时,不一定是土壤中真正缺少该元素,也有可能是某种离子的拮抗效应导致的,因此不应盲目追施,应该通过田间调查和对苗子的长势进行综合分析后再做判断。
(三)常用肥料及肥效特点
1.农家肥料
农家肥的种类比较多,而且来源广、数量大、成本低。农家肥属于有机肥,其特点是:营养物质比较全面,它不仅含有氮、磷、钾,而且含有钙、镁、硫、铁以及一些微量元素。这些营养元素多呈有机状态,很难被作物直接吸收利用,必须经过土壤中的微生物进行发酵、分解,养分才能逐渐释放,因而肥效长而稳定。另外,施用有机肥料有利于促进土壤团粒结构的形成,使土壤疏松,增加保水、保温、透气、保肥的能力。农家肥主要有圈肥(包括猪粪、羊粪和牛粪),人粪尿,鸡、鸭粪,堆肥,饼肥(菜籽饼、棉籽饼、豆饼、芝麻饼、蓖麻饼)和草木灰。各种农家肥的主要营养成分如表1-1所示。
表1-1 农家肥的主要营养成分
猪粪、羊粪和牛粪适于做底肥,其中以牛粪的营养最差,但牛粪改良土壤板结的能力却最好。人粪尿、饼肥、草木灰既可以作底肥,也可以作追肥用。
未腐熟的农家肥含有大量的有害病菌、虫卵和杂草种子,因此在施用前必须充分腐熟。腐熟后的农家肥不仅可杀死大部分病原生物,预防、遏制病虫害的发生,减少农药用量,而且能够有效防止有机肥在腐熟过程中发热,烧坏秧苗根系。
2.化学肥料
化学肥料多用作追肥,是基肥的补充,一般根据黄瓜不同生育时期的需肥特点,适时适量分期施入。黄瓜栽培过程中所使用的肥料种类多为速效氮肥、钾肥、少量磷肥。速效氮肥主要有尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、硝酸铵和硝酸钙;钾肥主要有硫酸钾复合肥,磷肥主要有磷酸二铵。
尿素 尿素是目前含氮量最高的一种固体氮肥。按含氮量计算,1kg尿素相当于1.35kg硝酸铵,相当于2.2kg硫酸铵,相当于90~100kg鲜人尿。尿素是一种中性肥料,对土壤无影响,适用于各种土壤和植物,是一种优质、高效的氮肥。尿素施入土壤后,受微生物的作用,与水缓慢发生反应生成碳酸铵:
CO(NH2)2+ 2H20 == (NH4)2CO3
因此尿素的肥效发挥较慢,施用时应比其他氮肥提早5~7天。
碳酸氢铵 碳酸氢铵简称碳铵,在空气中易于受潮。受潮后的碳酸氢铵肥效不稳定。受潮时碳酸氢铵在常温下就能分解,放出氨气,因此略带氨气的气味,含氮量约为17%。碳酸氢铵施入土壤后,其营养成分能全部被作物吸收利用,对土壤无破坏作用,适用于不同性质的土壤,是目前使用最多的氮肥之一。
硫酸铵 简称硫铵,含氮量约为21%。硫酸铵是一种酸性肥料,长期使用会使土壤中的酸性增加,但如果与有机肥配合使用,可以避免这种不良反应。硫酸铵遇到碱性物质,会发生化学反应,而使肥料养分受到损失。因此施用硫酸铵时,不能与草木灰或石灰混合使用。
硝酸铵 简称硝铵,含氮33%~35%,易溶于水,在土壤中解离成为铵态氮和硝态氮,最适宜作追肥,即使在低温下也容易被根吸收。但是硝酸铵不宜作基肥,易随水流失。
硝酸钙 含钙25%~27%,含氮13%,吸湿性强,易溶于水。硝酸钙施入土壤中分解为硝态氮和钙离子,二者都可被黄瓜吸收利用。它既是有效的氮源,又是很好的钙肥,但对钙离子的吸收利用小于硝态氮,因此会使土壤呈微碱性反应,属于微碱性肥料。
硫酸钾复合肥 易溶于水,易被作物的根、茎、叶吸收,在土壤中不易流失,也无残留。它可作基肥,一般667m2面积用20~30kg;也可作追肥,可穴施、条施或沟施,一般667m2面积用量为10~15kg。追施完毕注意覆土,以免降低肥效。硫酸钾复合肥不宜与作物的根系、种子直接接触,否则容易烧根。
磷酸二铵 又称磷酸氢二铵,是富含氮、磷两种营养成分的复合肥,遇潮湿空气会吸湿、分解,挥发出氨气变成磷酸二氢铵。它是一种高浓度的速效肥,可作基肥或追肥,特别适用于喜铵需磷的作物,宜深施。
各生产厂家根据瓜菜类的需肥特点生产的瓜菜冲施肥料,不但含有黄瓜生长所需的大量元素,还含有各种微量元素,能有效促进植株的生长。这种肥料单独使用效果也很好。
3.微生物菌肥
微生物菌肥是活体肥料,不但提供秧苗营养,而且能平衡土壤生物种群,无毒无害、不污染环境,是目前使用广泛的一种肥料。它主要通过有益微生物的生命活动来增加植物的营养或产生植物生长激素,促进植物生长。微生物肥料与化肥配合施用,既能保证增产,减少化肥使用量,降低成本,同时还能改善土壤及作物品质,减少污染。它还可以改善土壤团粒结构,增强土壤的物理性能和减少土壤颗粒的损失,有利于提高土壤肥力,保持土壤生物环境的和谐稳定。
(四)合理施肥原则
合理施肥,充分发挥肥料的增产作用,是实现高产、稳产、低成本的重要措施。有机肥料和化肥及氮、磷、钾的合理配合,是黄瓜施肥的重要原则。
1.重施基肥和有机肥
黄瓜根系浅,吸收能力比较弱,但是植株生长快,结瓜多,栽培密度大,生长期长,在生长的中后期黄瓜根系遍布整个表土层,不便于进行开沟施肥等农事操作,因此必须施足基肥,以满足整个生长季节的生长发育需要。基肥中要重施有机肥料(农家肥),如猪粪、牛粪、羊粪、鸡鸭粪、堆肥等,使土壤中的有机质含量至少达到3%~5%。有机肥料中的有机质,经微生物发酵后,形成腐殖质,可缓慢释放其中的养分,提高地温,改良土壤团粒结构,使之疏松绵软,透气良好,提高土壤保水、保肥能力,满足根系对环境条件的要求,有利于作物根系的生长发育,使根毛生长茂密,扩大根系吸收面积和吸收量,提高黄瓜产量。有机肥的用量并不是越多越好,较多的有机质随水淋湿后容易污染地下水,一般每667m2面积施10m3优质农家肥即可满足需要。
基肥中最好添加适量氮肥、磷肥和钾肥等速效肥料。因为有机肥虽然养分全面,但是肥效发挥慢,为了满足苗期生长的需要,必须添加适量速效肥料。
基肥的施用方法一般是普施与沟施相结合,可将50%的基肥普施,随深耕翻入土内,其余50%在定植时集中条施于沟内。
2.有机肥与无机化肥配合施用
农家肥含营养成分的种类广泛,但是含量比较少,肥效较慢,不利于作物的直接吸收,因此在基肥中要适量添加氮肥、磷肥和钾肥,以满足黄瓜苗期发育的需要。在农家肥中适量地添加化肥不但可以防止肥效挥发散失,而且可以成倍地提高肥效。
例如:
人粪尿中添加硫酸亚铁 在人粪尿中按其重量添加0.5%~0.6%硫酸亚铁,可使人粪尿中的碳酸铵转化成性质较稳定的硫酸铵,从而有效地抑制人粪尿中的氮素损失。如果在人粪尿中按其重量添加5%过磷酸钙,搅拌均匀后堆贮3~5天,可使人粪尿中极易挥发损失的硫酸铵转化成性质稳定的磷酸铵,以磷保氮。
圈肥添加过磷酸钙 在圈肥中按其重量添加2%的过磷酸钙,搅拌均匀后堆贮20天左右,肥效可提高1倍以上。
堆沤肥添加碳酸氢铵 将粉碎的植物秸秆等原料与土(或柴草垛底儿)混合后,添加1%的碳酸氢铵,混匀后堆成堆,用泥密封堆沤,腐熟后即成为优质高效的生物钾肥。
有机肥料和化肥配合施用,能取长补短,互相调剂,充分发挥这两种肥料的作用。
3.基肥为主,根据苗情有效追肥
黄瓜基肥施用量一般占总施肥量的50%~60%,在盛果期要根据瓜苗长势和瓜条膨大的速度,进行必要的根外追肥和叶面施肥。
根外追肥要遵循“少量多餐”的原则,每次用量不要太多,以防烧根。追施的肥料一般以氮肥(尿素)和钾肥(硫酸钾)为主,一般每次每667m2面积用肥量为:尿素10~15kg,硫酸钾15~20kg。在结果盛期一般按照浇一次清水,再随水追肥一次,当然也可以追施饼肥或鸡粪。饼肥每667m2面积每次施用100~200kg,腐熟鸡粪每次用200~300kg。
在追肥中还要注重生物菌肥和微量元素等微肥的使用,尤其是在黄瓜生长的中后期。由于作物对养分的吸收都有偏好性,随着瓜苗的生长,根际环境中有益元素和菌群数量越来越少,无益元素和菌群越积越多,同时根系的分泌的自毒物质越积越多,根际环境越来越恶化。追施生物菌肥能有效改善黄瓜根际微环境,平衡根际生物种群,减少化肥的使用量,提供黄瓜更多的营养元素,对环境安全和产品安全有重要作用。近几年叶面肥在黄瓜生产中使用也相当普遍,黄瓜需要的微量元素多以叶面肥的形式进行叶面喷施,有效补充了土壤中微量元素的不足,尤其在黄瓜中后期生长中效果不错。
【案例】
2009年11月,山东海阳市一农户使用了某厂家宣称有机质含量高的黑色颗粒肥作基肥,除了实施普施还集中实施沟施。黄瓜定植后瓜苗很快枯萎死亡,根系呈白色失水状干枯。起初认为是病害或者实施肥料太多烧根所至。排除了病害后,农户将整个棚土壤彻底深翻,再次种植番茄,发现秧苗还是以根系失水干枯而死亡。大棚无法继续种植,而厂家仅同意退还肥料钱,农户损失惨重。
【金手指】
购买肥料时必须谨慎,要购买大厂家有质量保证的肥料,这是栽培成败的基础。由于黄瓜的生长期较长,养分需求量大,对高效的养分和全面的肥料需求很高。市面上出现的各种高效复合肥、专用肥,鱼目混珠,广大农民朋友一定要购买正规品牌产品。正规厂家生产的化肥,其包装袋上均标明了肥料名称、主要成分的含量、标准代号、产品许可证或登记证、厂名、厂址等。如果包装标志模糊不清,则极有可能是假冒伪劣产品,使用这种肥料会给生产带来不可估量的损失。