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，她發現地越種問題越多，特別是到了生長后期，植株早衰嚴重影響產量。今年，這些問題終于解決了，“用專家技術的黃瓜，早衰現象大大減輕，不僅后期產量跟得上，還實現了提早上市，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”指的是設施蔬菜綠色高效精準施肥技術。十多年來，圍繞設施蔬菜化肥用量過高、養分比例嚴重失衡等突出問題，國家大宗蔬菜產業技術體系養分管理崗位科學家、中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所研究員黃紹文帶領團隊，在我國設施蔬菜優勢產區，持之以恒開展研究，“煉成”了這套蔬菜施肥技術的真功夫。
示范結果表明，該技術模式可減施化肥30%以上、增產6%以上、增效10%以上，還可以提高蔬菜品質、保持適宜土壤肥力、保護生態環境。截至目前，該技術已累計在山東、河北、河南等14個省（市、區）示范推廣超過1000萬畝，培訓菜農、基層農技人員1.5萬多人。
系統研究給菜田做個“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和土壤質量帶來了風險。
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。他發現無論是業內專家還是媒體，很少有對全國蔬菜過量施肥問題做系統的研究報道。
“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清楚的認識。”黃紹文說。
2009年，國家大宗蔬菜產業技術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，對全國主要菜區菜田的土壤質量狀況、肥料使用情況進行系統調查，摸清家底。
黃紹文團隊根據種植區域、栽培方式、作物種類等分類，采集了30個省（市、區）的1200多個土壤樣本，并進行土壤有機質、酸堿度、養分等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，農民種植蔬菜的年限較短、經驗較少，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、菜田生態環境退化、蔬菜產品安全性降低等現象的存在。”黃紹文說。
看似十分概括性的結論背后，是無數個分析數據的支撐。除了總結出我國不同菜區、不同類型菜地的土壤與施肥中存在的問題，這些數據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推廣，同時探索用有機肥替代化肥，尋找蔬菜生產更加綠色、高效、精準的施肥技術模式。”
定位試驗讓蔬菜能夠“吃得正好”
在天津市西青區的蔬菜基地里，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，居然已經承擔了十年的科研任務，它也是國內以完全生產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，以觀察不同地區主要栽培制度下不同施肥技術模式的短期、中期和長期農學、品質及環境效應。
“蔬菜吸收肥料養分，就像我們吃飯一樣，既不能餓著也不能撐著，要吃得剛剛好，才能產量和品質兼得。”黃紹文團隊出于讓蔬菜“吃得正好”的初衷，研究了基于“5R養分管理”的設施蔬菜綠色高效精準施肥技術，“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。
“目前國內外養分管理強調‘4R’技術，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分管理中極其關鍵的技術。”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。
“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含量來劃分，由于我國大部分菜田土壤有機質處于中低水平，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僅是定位試驗探索出來的技術之一。為了實現化肥減量、協調化肥養分比例、調整化肥基追比例、優化肥水管理方法等，團隊研究出大、中、微量元素精準平衡施用技術。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，團隊探索出根據蔬菜不同發育階段根系深度的水肥協同一體化技術。
黃紹文說，“這套技術尋求解決蔬菜生長周期和生長環境系統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。”
應用推廣為菜農提供“傻瓜技術”
“技術是好技術，就是學不了。”在原有的一些施肥技術中，農民按配方操作十分不便，而且常規的授課培訓方式也難以讓農民充分消化。這成為影響技術推廣效果的主要因素，因此，技術的“傻瓜化”就顯得尤為重要。
對于新技術的應用推廣，黃紹文團隊也有自己的妙招。他從方便農民應用的角度出發，依托系統調查和定位試驗中積累的數據，總結出了快速簡便的蔬菜施肥公式模型，并不斷根據新增加的數據進行豐富完善，開發了蔬菜“算肥寶”APP，“農民只要在我們的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。河北省青縣農業農村局蔬菜站承擔了當地的應用驗證工作，該站主任宋立彥說，“算肥寶”把復雜的施肥技術模式量化了，現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。
“市面上現在有很多指導施肥的APP，但大多數推薦的肥料用量都比較大，養分比例和養分形態不夠科學，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，承擔開發研究的中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所副研究員張懷志，進行了競品分析。
“我們驗證發現，在極端情況下，如果農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量的。”張懷志說，“算肥寶”的開發到現在已經1年多了，目前能提供40多種蔬菜的施肥量推薦。
技術的物化、產品化，是技術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??黃博系列產品，成為“傻瓜技術”的另一拳頭產品，近5年，在30余個基地示范應用取得良好效果。
實現化肥用量的負增長，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模式將會有更廣闊的應用前景。
