黃紹文(右二)在試驗基地介紹技術(shù)要點，并讓專家品嘗用新技術(shù)種植的黃瓜。
河北省保定市定興縣龍華村的王建平種大棚蔬菜有10年的歷史了。在種植過程中，她發(fā)現(xiàn)地越種問題越多，特別是到了生長后期，植株早衰嚴重影響產(chǎn)量。今年，這些問題終于解決了，“用專家技術(shù)的黃瓜，早衰現(xiàn)象大大減輕，不僅后期產(chǎn)量跟得上，還實現(xiàn)了提早上市，前期收入多了三成，一茬下來多了一成半。”
王建平口中的“專家技術(shù)”指的是設施蔬菜綠色高效精準施肥技術(shù)。十多年來，圍繞設施蔬菜化肥用量過高、養(yǎng)分比例嚴重失衡等突出問題，國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系養(yǎng)分管理崗位科學家、中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員黃紹文帶領團隊，在我國設施蔬菜優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，持之以恒開展研究，“煉成”了這套蔬菜施肥技術(shù)的真功夫。
示范結(jié)果表明，該技術(shù)模式可減施化肥30%以上、增產(chǎn)6%以上、增效10%以上，還可以提高蔬菜品質(zhì)、保持適宜土壤肥力、保護生態(tài)環(huán)境。截至目前，該技術(shù)已累計在山東、河北、河南等14個省(市、區(qū))示范推廣超過1000萬畝，培訓菜農(nóng)、基層農(nóng)技人員1.5萬多人。
系統(tǒng)研究給菜田做個“全面體檢”
21世紀的第一個10年，我國設施蔬菜種植面積不斷擴大，但快速擴展也帶來了一些問題，化肥過量施用對蔬菜品質(zhì)和土壤質(zhì)量帶來了風險。
2004年前后，作為從事土壤肥料研究的專家，黃紹文就關注到了這些問題，并開始著手研究。他發(fā)現(xiàn)無論是業(yè)內(nèi)專家還是媒體，很少有對全國蔬菜過量施肥問題做系統(tǒng)的研究報道。
“這就導致都在講蔬菜過量施肥，但實際上，我們對全國的情況并沒有系統(tǒng)清楚的認識。”黃紹文說。
2009年，國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系土壤肥料團隊剛一組建，黃紹文就明確了迫切需要開展的工作，對全國主要菜區(qū)菜田的土壤質(zhì)量狀況、肥料使用情況進行系統(tǒng)調(diào)查，摸清家底。
黃紹文團隊根據(jù)種植區(qū)域、栽培方式、作物種類等分類，采集了30個省(市、區(qū))的1200多個土壤樣本，并進行土壤有機質(zhì)、酸堿度、養(yǎng)分等30多個指標的檢測分析，給菜田土壤來了一次全面體檢。
“相比于糧食作物，農(nóng)民種植蔬菜的年限較短、經(jīng)驗較少，不同地塊施肥的差異很大，過量施肥的情況比較普遍，而且施肥比例不平衡問題也很突出，這就導致土壤肥力不均勻、菜田生態(tài)環(huán)境退化、蔬菜產(chǎn)品安全性降低等現(xiàn)象的存在。”黃紹文說。
看似十分概括性的結(jié)論背后，是無數(shù)個分析數(shù)據(jù)的支撐。除了總結(jié)出我國不同菜區(qū)、不同類型菜地的土壤與施肥中存在的問題，這些數(shù)據(jù)也為以后的研究指明了方向。
黃紹文說：“蔬菜施肥和菜田土壤中存在的問題，要求我們必須進行設施菜田減肥增效研究和技術(shù)推廣，同時探索用有機肥替代化肥，尋找蔬菜生產(chǎn)更加綠色、高效、精準的施肥技術(shù)模式。”
定位試驗讓蔬菜能夠“吃得正好”
在天津市西青區(qū)的蔬菜基地里，如果黃紹文不介紹，大家不會知道這棟看似普普通通的溫室，居然已經(jīng)承擔了十年的科研任務，它也是國內(nèi)以完全生產(chǎn)模式下開展定點試驗任務時間較長的蔬菜溫室。
“一種施肥模式對土壤的影響，不是一年半載就能觀察出來的，短則3～5年，長則10年以上，必須在一個棚內(nèi)觀察長期試驗的變化，這就是定位試驗。”黃紹文說，像這樣的定位試驗基地，還分別在河北、海南、山東等地各有1～3個，以觀察不同地區(qū)主要栽培制度下不同施肥技術(shù)模式的短期、中期和長期農(nóng)學、品質(zhì)及環(huán)境效應。
“蔬菜吸收肥料養(yǎng)分，就像我們吃飯一樣，既不能餓著也不能撐著，要吃得剛剛好，才能產(chǎn)量和品質(zhì)兼得。”黃紹文團隊出于讓蔬菜“吃得正好”的初衷，研究了基于“5R養(yǎng)分管理”的設施蔬菜綠色高效精準施肥技術(shù)，“5R”是指正確肥料用量、正確施肥模式、正確肥料品種、正確施肥時間、正確施肥位置。
“目前國內(nèi)外養(yǎng)分管理強調(diào)‘4R’技術(shù)，不同于大田糧食作物，我們明確提出正確施肥模式是設施蔬菜養(yǎng)分管理中極其關鍵的技術(shù)。”黃紹文說，施肥模式的關鍵也正是我們國家政策中正在倡導的有機肥替代化肥。團隊經(jīng)過研究，提出了主要栽培制度下有機肥替代化肥的適宜模式和比例，形成了有機肥替代綜合增效技術(shù)。
“肥力低的地塊，有機肥替代的比例低一些;肥力比較高的地塊，有機肥替代的比例高一些。”按照菜田土壤有機質(zhì)含量來劃分，由于我國大部分菜田土壤有機質(zhì)處于中低水平，黃紹文建議設施蔬菜有機肥替代化肥的比例在40%～50%，露地蔬菜在
30%～40%。
有機肥替代綜合增效技術(shù)僅是定位試驗探索出來的技術(shù)之一。為了實現(xiàn)化肥減量、協(xié)調(diào)化肥養(yǎng)分比例、調(diào)整化肥基追比例、優(yōu)化肥水管理方法等，團隊研究出大、中、微量元素精準平衡施用技術(shù)。為了解決水肥一體化中過量滴水、過量滴肥導致的肥水浪費，團隊探索出根據(jù)蔬菜不同發(fā)育階段根系深度的水肥協(xié)同一體化技術(shù)。
黃紹文說，“這套技術(shù)尋求解決蔬菜生長周期和生長環(huán)境系統(tǒng)中的一項項肥水浪費的狀況，將融為一體的水肥在合適的時間、把合適的量、均勻準確地送到蔬菜根部土壤的合適位置。”
應用推廣為菜農(nóng)提供“傻瓜技術(shù)”
“技術(shù)是好技術(shù)，就是學不了。”在原有的一些施肥技術(shù)中，農(nóng)民按配方操作十分不便，而且常規(guī)的授課培訓方式也難以讓農(nóng)民充分消化。這成為影響技術(shù)推廣效果的主要因素，因此，技術(shù)的“傻瓜化”就顯得尤為重要。
對于新技術(shù)的應用推廣，黃紹文團隊也有自己的妙招。他從方便農(nóng)民應用的角度出發(fā)，依托系統(tǒng)調(diào)查和定位試驗中積累的數(shù)據(jù)，總結(jié)出了快速簡便的蔬菜施肥公式模型，并不斷根據(jù)新增加的數(shù)據(jù)進行豐富完善，開發(fā)了蔬菜“算肥寶”APP，“農(nóng)民只要在我們的APP上簡單操作，就可以‘對癥下藥’。”
“算肥寶”在示范基地首先進行了應用驗證。河北省青縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局蔬菜站承擔了當?shù)氐膽抿炞C工作，該站主任宋立彥說，“算肥寶”把復雜的施肥技術(shù)模式量化了，現(xiàn)在每家每戶的每個地塊，都可以有“獨家定制”的科學施肥方案。
“市面上現(xiàn)在有很多指導施肥的APP，但大多數(shù)推薦的肥料用量都比較大，養(yǎng)分比例和養(yǎng)分形態(tài)不夠科學，基追肥比例不合理，沒有做到肥料實物量推薦，而且也不是專門針對蔬菜的。”在做“算肥寶”之前，承擔開發(fā)研究的中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所副研究員張懷志，進行了競品分析。
“我們驗證發(fā)現(xiàn)，在極端情況下，如果農(nóng)民不能提供可靠的個人田塊情況，我們推薦的施肥量，也比一般的施肥量減少30%，而且這個施肥量是能夠保證產(chǎn)量的。”張懷志說，“算肥寶”的開發(fā)到現(xiàn)在已經(jīng)1年多了，目前能提供40多種蔬菜的施肥量推薦。
技術(shù)的物化、產(chǎn)品化，是技術(shù)從實驗室走向田間的關鍵一步。黃紹文團隊除了“算肥寶”APP之外，還研制出了適合蔬菜不同生育階段的新型滴灌專用肥——黃博系列產(chǎn)品，成為“傻瓜技術(shù)”的另一拳頭產(chǎn)品，近5年，在30余個基地示范應用取得良好效果。
實現(xiàn)化肥用量的負增長，蔬菜的化肥減量是重頭戲。黃紹文說，設施蔬菜綠色高效精準施肥技術(shù)模式將會有更廣闊的應用前景。
