施春暉 王曉慶 張學(xué)英 駱 軍

（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林木果樹研究所，上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 201403）

水肥一體化配套營養(yǎng)液配方對(duì)葡萄生理生化的影響

施春暉 王曉慶 張學(xué)英 駱 軍*

（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院林木果樹研究所，上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 201403）

為探明葡萄栽培技術(shù)中適宜水肥一體化的配套營養(yǎng)液配方，以“巨峰”葡萄為試材，研究了營養(yǎng)液中葡萄必需的三大元素不同濃度對(duì)葡萄生長情況及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，在葡萄萌芽到開花前，施用不同氮素濃度的營養(yǎng)液對(duì)葡萄生長發(fā)育的影響顯著，隨著氮素濃度的增加，葡萄的新梢長度、新梢粗度、葉面積、葉片中葉綠素含量均急劇上升，同時(shí)，葡萄新梢的成熟時(shí)間大大推遲，其中營養(yǎng)液配方處理A4與A1相比，新梢成熟期推遲1 8 d。在果實(shí)膨大期到成熟期，施用不同磷、鉀素濃度的營養(yǎng)液也會(huì)影響葡萄的營養(yǎng)生長、結(jié)果及果實(shí)內(nèi)含物含量，以營養(yǎng)液配方處理B3對(duì)葡萄的影響效果較好，單果重顯著高于對(duì)照及其他處理，果實(shí)可溶性總糖、果皮花青素含量較高。

水肥一體化；營養(yǎng)液配方；“巨峰”葡萄；生理生化性狀；影響

水肥一體化是基于滴灌系統(tǒng)發(fā)展而來的節(jié)水、節(jié)肥、高產(chǎn)、高效的農(nóng)業(yè)工程技術(shù)[1，2]，可實(shí)現(xiàn)水分和養(yǎng)分在時(shí)間上同步、空間上耦合[2，3]，可在一定程度上改善葡萄生產(chǎn)中水肥供應(yīng)不協(xié)調(diào)和耦合效應(yīng)差的弊端，大大提高水和肥的利用效率[4，5]，在葡萄增產(chǎn)增效和節(jié)水節(jié)肥等方面效果顯著。而葡萄是需肥量較大的果樹，氮素是葡萄需求量較大的營養(yǎng)元素之一，施用氮肥可增加葡萄植株的枝葉數(shù)量、增強(qiáng)樹勢(shì)、促進(jìn)副梢萌發(fā)、提高葡萄產(chǎn)量。在葡萄年生長周期中，從展葉至開花期前后對(duì)氮素的需求量最大，而從果實(shí)著色期開始逐漸減少，果實(shí)成熟期吸收量最少，待果實(shí)采收后二次生根時(shí)又開始大量吸收。葡萄對(duì)磷素的需求也高于一般果樹，對(duì)磷素的需要是從葡萄傷流期開始，在新梢旺盛生長期及果實(shí)膨大期達(dá)到高峰，以后逐漸下降，采收后吸收量再次增加。從萌芽到果實(shí)成熟，葡萄都需要一定量的鉀肥，在膨大期對(duì)鉀的吸收量最大。適宜的營養(yǎng)水平，還有利于葡萄營養(yǎng)體的發(fā)育，延長葉片功能期，促進(jìn)光合產(chǎn)物和蛋白質(zhì)的合成，提高果實(shí)品質(zhì)；同時(shí)，合理施肥對(duì)葡萄有效利用肥料氮和吸收土壤氮、促進(jìn)調(diào)節(jié)營養(yǎng)生長和發(fā)育生長均具有重要作用。此外，若肥料施用不足或過量，也均會(huì)導(dǎo)致葡萄產(chǎn)量下降和品質(zhì)變劣[6-9]。

近年來，葡萄水肥一體化栽培技術(shù)得到了廣泛的推廣應(yīng)用，其中營養(yǎng)液配方是葡萄水肥一體化栽培發(fā)展成敗的關(guān)鍵因素之一。為此，本試驗(yàn)針對(duì)“巨峰”葡萄生長階段性需肥特性，對(duì)營養(yǎng)液中氮、磷、鉀素的最適濃度進(jìn)行了篩選，研究了不同營養(yǎng)液配方對(duì)葡萄樹體生長以及果實(shí)品質(zhì)的影響，以期篩選出葡萄栽培技術(shù)中適宜水肥一體化的配套營養(yǎng)液配方，為今后葡萄水肥一體化栽培技術(shù)提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2015年3-9月設(shè)在上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院金山果樹試驗(yàn)基地進(jìn)行，選用在上海地區(qū)主栽的葡萄品種“巨峰(Kyoho)”為試材，采用單干雙臂“Y”型架整形架式和株行距為0.5 m×1.5 m的密植栽培管理模式。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用1/2日本園試原始營養(yǎng)液配方（見表1）作為基礎(chǔ)培養(yǎng)液，依據(jù)氮素和磷、鉀素濃度不同各設(shè)5個(gè)水平，共10個(gè)處理（見表2、3），每處理重復(fù)3次，每小區(qū)4株葡萄，隨機(jī)區(qū)組排列。

表1 園試原始營養(yǎng)液配方

表2 不同氮素濃度的營養(yǎng)液配方

表3 不同磷、鉀素濃度的營養(yǎng)液配方

3月25日-5月5日，根據(jù)表2配取不同氮素濃度的營養(yǎng)液母液，每隔5 d將不同配方的營養(yǎng)液母液稀釋后施入葡萄樹體，施肥方式是利用滴灌設(shè)施、配合使用文丘里施肥器對(duì)葡萄苗木施入營養(yǎng)液。自葡萄苗木萌芽期開始施液，到葡萄開花座果期結(jié)束，共施用6次。

自6月葡萄進(jìn)入花后的果實(shí)膨大期，對(duì)磷、鉀肥的需求逐漸增加。根據(jù)表3配取不同磷、鉀素濃度的營養(yǎng)液母液，每隔5 d將不同配方的營養(yǎng)液母液稀釋后施入葡萄樹體，直至果實(shí)成熟。

1.3 檢測(cè)項(xiàng)目

1.3.1 葉綠素含量

對(duì)不同營養(yǎng)液配方處理的葡萄植株上同一部位的葉片（第二新梢第五節(jié)），用葉綠素含量測(cè)定儀（型號(hào)：SPAD-502）進(jìn)行葉綠素含量測(cè)定。

1.3.2 新梢生長量

每株葡萄苗選擇結(jié)果母蔓上最健壯的兩個(gè)新梢作為測(cè)量對(duì)象，用游標(biāo)卡尺（0.002 mm）測(cè)量新梢長度與粗度。

1.3.3 葉面積

應(yīng)用王旺田等[10]的測(cè)定方法進(jìn)行葉面積測(cè)定。

1.3.4 新梢成熟情況

新梢成熟期為漿果成熟采收到落葉為止，期間觀察新梢成熟情況。應(yīng)注意葡萄新梢成熟是由下向上進(jìn)行的，開始時(shí)基部1～3節(jié)枝條逐漸變成褐色、表皮木栓化。

1.3.5 果實(shí)縱橫徑

每個(gè)處理選取5粒果實(shí)，用游標(biāo)卡尺（0.002 mm）進(jìn)行果實(shí)縱橫徑測(cè)量。

1.3.6 果粒重

每個(gè)處理選取5粒果實(shí)測(cè)量果粒重，每個(gè)處理重復(fù)3次，用電子天平稱量后求其平均值。

1.3.7 果皮花青素含量

依據(jù)莫巍[11]的花青素含量測(cè)定方法，略做改進(jìn)：將含有花青素的葡萄皮從果肉上干凈地剝下，剪成1～2 mm碎片，隨機(jī)取樣，準(zhǔn)確稱量0.2 g，置于50 mL的燒杯中，加入2%鹽酸甲醇溶液（濃鹽酸∶99%甲醇=2∶98）10 mL浸泡，用2%鹽酸溶液定容至50 mL容量瓶中，于紫外可見分光光度計(jì)上分析，在波長530 nm處測(cè)定其吸光度(A)。當(dāng)吸光度A530為0.1時(shí)的花青素濃度稱為一個(gè)單位，以此比較花青素的相對(duì)含量。

1.3.8 可溶性總糖含量（TS）

采用張志良等[12]的測(cè)定方法測(cè)定可溶性總糖含量。

1.3.9 有機(jī)酸含量（TA）

稱取果實(shí)5 g放入研缽中，加入少許石英砂研磨成勻漿，加水約30 mL，放入80 ℃水浴中浸提30 min，過濾，倒入50 mL容量瓶中，并用蒸餾水洗殘?jiān)鼣?shù)次，定容至刻度，充分搖勻做測(cè)定用。根據(jù)預(yù)測(cè)酸度，用移液管吸取10～15 mL樣液到50 mL三角瓶中，加入酚酞指示劑3～5滴，用0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至出現(xiàn)微紅色，以搖30～60 s不退色為滴定終點(diǎn)，記下所消耗的體積。取3次平均值。

有機(jī)酸含量（%）=（c×V1×k×50）/（V0×m），式中，c為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液摩爾濃度；V1為滴定時(shí)所消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（mL）;k為換算成某種酸克數(shù)的系數(shù)，如蘋果酸換算系數(shù)為0.067；50為試樣浸提后定容體積（mL）；V0為吸取滴定用的樣液體積（mL）；m為樣式質(zhì)量（g）。

1.3.10 可溶性固形物含量（SSC）

用WYT型手持測(cè)糖儀測(cè)定可溶性固形物含量，每處理每次測(cè)定5粒果實(shí)，每處理重復(fù)3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel軟件進(jìn)行繪圖，用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，用Duncan’S新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)葡萄生長發(fā)育的影響

2.1.1 對(duì)葉綠素相對(duì)含量的影響

由圖1可知，葡萄果實(shí)膨大前的營養(yǎng)生長階段，隨著葡萄生育期的推進(jìn)，葡萄樹體對(duì)氮素的吸收急劇增加，葡萄葉片中的葉綠素相對(duì)含量隨著營養(yǎng)液中氮素濃度的升高呈增加的趨勢(shì)。其中處理A1比處理A（CK）降低9%，處理A2、A3、A4分別比處理A（CK）增加5.6%、11.8%、13.7%，葉片中的葉綠素相對(duì)含量平均增加8.1%。處理A1與處理A（CK）間差異達(dá)極顯著水平；處理A3、A4與處理A（CK）間差異達(dá)極顯著水平，處理A3與處理A4間差異不顯著，說明當(dāng)?shù)貪舛壬仙?6 mmol/L之后，隨著氮素濃度的增加，葡萄葉片中的葉綠素相對(duì)含量增加不明顯。

圖1 不同氮素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)“巨峰”葡萄葉片中葉綠素相對(duì)含量的影響

2.1.2 對(duì)葉面積的影響

由圖2可知，葡萄果實(shí)膨大前的營養(yǎng)生長階段，葡萄樹體對(duì)氮素的吸收急劇增加，葉面積急劇增加。葡萄葉片的葉面積隨著營養(yǎng)液中氮素濃度的升高呈增加的趨勢(shì)，其中處理A1比處理A（CK）減少9.3%，差異達(dá)極顯著水平；處理A2與處理A（CK）間差異不顯著；處理A3、A4分別比處理A（CK）增加8.3%、15.1%，差異均達(dá)極顯著水平。

圖2 不同氮素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)“巨峰”葡萄葉面積的影響

2.1.3 對(duì)新梢生長量的影響

由圖3、圖4可知，施用不同濃度氮素營養(yǎng)液后，在葡萄果實(shí)膨大前的營養(yǎng)生長階段，葡萄樹體對(duì)氮素的吸收急劇增加，新梢的粗度和長度均呈增加的趨勢(shì)，從而提高了葡萄樹勢(shì)。新梢長度，處理A1、A2與處理A（CK）間差異不顯著；處理A3、A4分別比處理A（CK）增加32.9%、46.5%，差異達(dá)極顯著水平。新梢粗度，處理A1比處理A（CK）減少5.3%，差異不顯著；而處理A2、A3、A4分別比處理A（CK）增加5.6%、9.0%、13.6%，處理A2與處理A1間差異達(dá)極顯著水平，處理A2、A3與處理A4間差異不顯著。

圖3 不同氮素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)“巨峰”葡萄新梢長度的影響

圖4 不同氮素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)“巨峰”葡萄新梢粗度的影響

2.2 不同磷、鉀素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

2.2.1 對(duì)果實(shí)縱橫徑的影響

由圖5可知，果實(shí)縱橫徑，處理B（CK）與處理B1間差異極小，處理B2、B3、B4比處理B（CK）均有所增加，其中處理B3最大，但差異均不顯著。

圖5 不同磷、鉀素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)“巨峰”葡萄果實(shí)縱橫徑的影響

2.2.2 對(duì)果粒重的影響

由圖6可知，果粒重以處理B4最大，其次是處理B3，比處理B（CK）分別增加5%、5.8%，兩者均極顯著高于處理B（CK），但處理B3與處理B4間、處理B2與處理B3間、處理B2與處理B（CK）間差異均不顯著；處理B1與處理B（CK）間差異達(dá)極顯著水平。

2.2.3 對(duì)果皮花青素含量的影響

圖6 不同磷、鉀素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)“巨峰”葡萄平均果粒重的影響

由圖7可知，隨著營養(yǎng)液中磷素和鉀素濃度的增加，果皮花青素的含量顯著提高，但當(dāng)磷素和鉀素含量增加到一定量時(shí)，果皮花青素的含量有所下降。處理B1顯著低于處理B（CK），處理B2、B3、B4顯著高于處理B（CK）。

圖7 不同磷、鉀素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)“巨峰”葡萄果皮花青素的影響

2.2.4 對(duì)可溶性總糖含量的影響

由圖8可知，葡萄果實(shí)可溶性總糖以處理B1最低，比處理B（CK）減少9.85%；處理B1、B2與處理B（CK）間差異不顯著；處理B3、B4分別比處理B（CK）增加32.83%、18.89%，且差異達(dá)極顯著水平,其中以處理B3的可溶性總糖含量最高。

圖8 不同磷、鉀素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)“巨峰”葡萄果實(shí)可溶性總糖含量的影響

2.2.5 對(duì)有機(jī)酸含量的影響

由圖9可知，隨著營養(yǎng)液中磷素和鉀素濃度的增加，果實(shí)有機(jī)酸含量逐漸增加。其中處理B1比處理B（CK）減少4.95%，處理B2、B3、B4分別比處理B（CK）增加2.7%、4.86%、6.76%，處理B1、B2與處理B（CK）間差異不顯著，處理B3、B4與處理B（CK）間差異達(dá)顯著水平。

2.2.6 對(duì)果實(shí)可溶性固形物含量的影響

由圖10可知，果實(shí)可溶性固形物含量以處理B1最低，低于處理B（CK）；處理B2、B3、B4均比處理B（CK）有所增加，但處理B2與處理B（CK）間差異不顯著，處理B3、B4分別比處理B（CK）增加9.5%、13%，且差異達(dá)極顯著水平。

圖9 不同磷、鉀素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)“巨峰”葡萄果實(shí)有機(jī)酸含量的影響

圖10 不同磷、鉀素濃度的營養(yǎng)液配方對(duì)“巨峰”葡萄果實(shí)可溶性固形物含量的影響

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在葡萄萌芽到果實(shí)膨大期之前施用不同氮素濃度的園試原始營養(yǎng)液，對(duì)葡萄生長發(fā)育有不同影響。在葡萄進(jìn)入快速營養(yǎng)生長時(shí)期，隨著營養(yǎng)液中氮素濃度的增加，葡萄的新梢長度、新梢粗度、葉面積、葉綠素含量均急劇上升。同時(shí)，通過對(duì)不同處理的新梢成熟度進(jìn)行定期調(diào)查，隨著營養(yǎng)液中氮素濃度的提高，葡萄新梢的成熟時(shí)間大大推遲，其中處理A4比處理A1的新梢成熟推遲18 d。但由于處理A4的氮素濃度過高，導(dǎo)致葡萄樹樹勢(shì)過強(qiáng)，出現(xiàn)了貪青晚熟現(xiàn)象，使后期葡萄生殖生長時(shí)間過晚，當(dāng)果實(shí)成熟需要較高溫度的時(shí)候，由于氣候條件達(dá)不到要求導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)下降；這與謝海霞等[14]的研究結(jié)果一致。處理A2與處理A(CK)相比，葡萄新梢長度、新梢粗度、葉面積、葉綠素含量間差異均不顯著，提高葡萄樹勢(shì)和推遲葡萄果實(shí)成熟期的效果也不明顯。處理A3提高了葡萄樹勢(shì)，顯著增加了葉面積和葉綠素含量，使葡萄在營養(yǎng)生長階段生長勢(shì)中庸，同時(shí)在不影響后期果實(shí)成熟及品質(zhì)的基礎(chǔ)上，在一定程度上推遲了“巨峰”葡萄的果實(shí)成熟期，為葡萄抑制栽培技術(shù)的研究提供了非常有價(jià)值的理論依據(jù)。

葡萄素有“鉀質(zhì)作物”之稱，在生長過程中對(duì)鉀肥的需求量很大，鉀肥在葡萄增產(chǎn)和品質(zhì)改良方面有著重要作用。張漱茗[15]研究發(fā)現(xiàn)，鉀肥對(duì)葡萄單粒重有很大影響；李建和[16]研究表明，提高鉀肥施用水平，會(huì)使?jié){果糖分含量顯著增加。本試驗(yàn)結(jié)果表明，營養(yǎng)液配方中磷、鉀素濃度對(duì)葡萄果實(shí)縱橫徑的影響很??；但隨著營養(yǎng)液配方中磷、鉀素濃度的增加，葡萄平均單粒重呈上升趨勢(shì)，這與前人研究結(jié)果基本相同。其中處理B3、B4的單粒重與處理B（CK）間差異達(dá)極顯著水平，表明提高營養(yǎng)液配方中磷、鉀素濃度對(duì)提高葡萄產(chǎn)量效果顯著。同時(shí)，營養(yǎng)液配方中磷、鉀素濃度影響了葡萄的營養(yǎng)生長、結(jié)果及果實(shí)內(nèi)含物含量，總之，與CK相比，處理B2對(duì)葡萄的影響效果不明顯，與CK間差異不顯著；而處理B3對(duì)葡萄的效果較好，單果重顯著高于對(duì)照及其他處理，果實(shí)可溶性總糖含量、果皮花青素含量均較高，且有機(jī)酸含量比處理B4低；處理B4施用的營養(yǎng)液配方中磷、鉀素濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于處理B3，但除果實(shí)可溶性固形物含量和有機(jī)酸含量略高于處理B3外，其果實(shí)可溶性總糖含量、糖酸比、果皮花青素含量均低于處理B3，果實(shí)綜合品質(zhì)差于處理B3。

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2017-03-31

高效智能果樹栽培水肥一體化技術(shù)集成應(yīng)用[編號(hào)：滬農(nóng)科推字（2014）第6-2號(hào)]。

*為通信作者。