李志強,劉洪亮,陳紅梅,劉曉偉,田玲枝,李 君,呂 軍,陳 虎
(石河子農業(yè)科學研究院,新疆 石河子 83200)
近年新疆葡萄種植業(yè)發(fā)展迅速,2010年新疆種植鮮食葡萄12.53萬hm2,到2014年鮮食葡萄面積種植達到 14.91萬 hm2,5年期間增長了19.05%[1]?!案ダ谉o核”葡萄作為早熟鮮食品種,因其口感脆甜,成熟早,在新疆地區(qū)已大面積推廣種植,并已成為葡萄主栽品種之一。氮素是葡萄必需的營養(yǎng)元素,氮肥施用量的多少對植物生長和產量有顯著影響[2]。適量施氮可促進葡萄生長、花芽分化和萌發(fā)[3],增加植株養(yǎng)分積累,提高座果率和果實產量[4]。缺氮時,樹體營養(yǎng)不足,產量降低[5],過量施氮,不僅造成營養(yǎng)生長過旺,落花落果,果實品質降低,還會造成氮素利用率的降低和環(huán)境的污染[6-7]。目前,葡萄施肥基本停留在基施、穴施等傳統(tǒng)施肥手段,偏施氮肥、過量施氮肥等現(xiàn)象普遍存在,隨著滴灌節(jié)水技術的發(fā)展,隨水施肥,果樹生育期精準施肥技術已日趨完善。
本文通過不同氮肥施用量的處理,研究滴灌條件下不同氮肥用量對 “弗雷無核”葡萄生長發(fā)育、養(yǎng)分吸收、產量和品質的影響,為“弗雷無核”葡萄合理施用氮肥,提高氮肥利用率和葡萄品質提供科學依據(jù)。
試驗于2013年8月至2014年10月在石河子農業(yè)科學研究院試驗地進行。試驗選取土壤肥力均勻、果樹長勢較一致的4年生“弗雷無核”葡萄作為試驗材料。供試土壤為灌耕灰漠土,土壤有機質 21.23 g/kg,速效氮 46.52 mg/kg,速效磷28.54 mg/kg,速效鉀 324.57 mg/kg,土壤 pH值為8.03,電導率0.152 ms/cm。
試驗共設4個氮肥處理,3次重復,供試氮肥為尿素,由中石油天然氣股份有限公司生產,N含量46.4%。試驗施肥方案如表1,小區(qū)南北走向,隨機排列,每小區(qū)5株葡萄,株距1.0 m,行距3.0 m,小區(qū)面積15.0 m2。每個小區(qū)單獨一個施肥罐,每個小區(qū)兩條滴灌帶,滴灌帶分別位于葡萄樹兩側15 cm處,其它栽培管理措施與大田一致。
2013年10月葡萄落葉前每個小區(qū)取葡萄枝條4—5條,用純凈水沖洗干凈,烘干、粉碎,測定植株氮、磷、鉀含量;2014年5月葡萄出土后,觀測每個小區(qū)葡萄萌芽數(shù)量和萌芽大小 (直徑);5月底測定葡萄枝條日生長長度,6月葡萄膨大期取葡萄枝條4—5條,用純凈水沖洗干凈,烘干、粉碎,測定植株氮、磷、鉀含量;葡萄成熟期測定葡萄果粒橫徑、縱徑、單粒重、果穗重、產量、葡萄果實硬度、可溶性固形物含量、酸含量、VC含量及可溶性糖含量。
土壤堿解氮采用堿解擴散法測定;土壤速效磷采用0.5mol/L NaHCO3浸提,鉬銻抗比色法測定;土壤速效鉀采用NH4OAc浸提,火焰光度計測定;pH采用pH計測定;電導率采用電導率儀按土水比1∶5測定;植株氮、磷、鉀測定采用濃H2SO4-H2O2消解,全氮采用凱式定氮儀測定,全磷采用鉬銻抗比色法測定,全鉀采用火焰光度計測定[8]。果實縱徑、橫徑采用電子數(shù)顯卡尺測定;葡萄單粒重、果穗重采用百分之一天平測定;葡萄硬度采用愛德堡G-4數(shù)顯硬度計測定;可溶性固形物含量用PAL-1型數(shù)顯測糖儀測定;可滴定酸含量用NaOH滴定法測定;維生素C含量用2,6-二氯苯酚吲哚染料滴定法測定[9];可溶性糖測定采用GB/T6194-1986《水果、蔬菜可溶性糖測定法》方法測定。
數(shù)據(jù)采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和作圖,SPSS17.0軟件進行方差分析。
由表2可知,秋季葡萄收獲后施用氮肥可促進植株養(yǎng)分的吸收,隨著施氮量的增加,植株體內氮、磷、鉀養(yǎng)分顯著增加,處理4比處理1氮、磷、鉀含量分別增加47.23%、25.00%、25.68%;在葡萄果實膨大期葡萄植株體內氮含量隨著施氮量的增加顯著增加,處理4比處理1全氮含量增加了15.79%,而植株磷和鉀的含量沒有顯著變化。
表2 不同施氮量對葡萄養(yǎng)分吸收的影響Table 2 Effect of different nitrogen levels on nutrient absorption of grape
表3 不同施氮量對葡萄生長發(fā)育的影響Table 3 Effect of different nitrogen levels on grape growth and development
表4 不同施氮量對葡萄產量及構成的影響Table 4 Effect of different nitrogen levels on yield and composition of grape
由表3可知,不同氮肥施用量對葡萄開春萌芽數(shù)量、萌芽大小有顯著影響,隨著施用量的增加,萌芽數(shù)量、萌芽大小有增加的趨勢,處理4萌芽數(shù)量、萌芽大小比處理1分別增加77.14%、17.91%;不同氮肥施用量對葡萄5月份枝條生長速率沒有顯著影響,但是隨著施用量的增加,枝條生長速率有增加的趨勢,處理4比處理1增加6.45%。
葡萄秋季采收后施用氮肥,促進了葡萄樹體氮、磷、鉀的積累,為來年開春葡萄生長發(fā)育提供營養(yǎng),促進葡萄萌芽數(shù)量增加,萌芽質量提高,果樹長勢良好。
由表4可知,不同氮肥施用量對葡萄縱徑、橫徑、單粒重、果穗重和產量有顯著影響,并且隨著施用量的增加有增加的趨勢。隨著施氮量的增加葡萄縱徑、橫徑、單粒重、果穗重顯著增加,處理4比處理1分別增加7.02%、7.14%、22.14%、24.57%。隨著施氮量的增加葡萄產量也有顯著的增加,處理4比處理1增產34.57%。有可能是施氮量的增加促進了葡萄果粒的膨大,造成果粒橫徑和縱徑的增加,從而使葡萄單粒重增加,單穗重增加,產量增加。
由表5可知,不同氮肥施用量對葡萄品質有顯著影響。果實硬度、可溶性固形物含量、VC含量和總糖均隨著氮肥施用量的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,并且最大值都出現(xiàn)在處理2,處理2比處理1分別增加4.44%、8.79%、7.04%和19.53%,處理2比處理4分別增加21.55%、19.40%、17.00%和40.83%。隨著施氮量的增加葡萄酸度顯著增加,處理4比處理1酸度增加1倍以上。由此可以看出,適量增加氮肥的供應可以提
表5 不同施氮量對葡萄品質的影響Table 5 Effect of different nitrogen levels on quality of grape
由圖1 A可知,施肥量和葡萄產量成顯著正相關,相關系數(shù)達到0.997,說明施肥量越高,葡萄產量越高;由圖1 B可知,施肥量與葡萄品質呈現(xiàn)二次相關性,隨著施肥量的增加葡萄品質先提高后降低,施肥量與葡萄果實硬度(圖1 B)、可溶性固形物(圖 1 C)、酸含量(圖 1 D)、VC 含量(圖 1 E)、總糖含量(圖 1 F)相關系數(shù)分別為0.971、0.831、0.962、0.975,達到顯著相關;由圖 1 B、C、E、F 可求得葡萄最佳品質時最佳施肥量分別為375.00 kg/hm2、341.00 kg/hm2、266.33 kg/hm2、309.50 kg/hm2,考慮到產量與酸度和品質的關系,建議1 hm2尿素施肥量320 kg/hm2左右。
施肥量對葡萄生長發(fā)育、產量和品質有顯著影響,本研究表明,“弗雷無核”葡萄秋季收獲后,隨著氮肥施用量的增加,秋季修剪前果枝貯存氮、磷、鉀等營養(yǎng)增加,來年開春葡萄萌發(fā)萌芽質量高,萌芽萌發(fā)早,枝條營養(yǎng)充足;在果實膨大期,隨著氮肥施用量的增加,果樹體內氮素顯著增加。有研究發(fā)現(xiàn),施氮量增加可促進葡萄枝條生長[10],這與本試驗結果相似。
本研究發(fā)現(xiàn),施用過多氮肥葡萄品質會有所下降,這與有些研究發(fā)現(xiàn)施用過多氮肥會提高果實含酸量從而降低果實品質[5,10-11]結論相似。施氮量的增加導致葡萄品質下降,有可能是氮素促進了植株生長,導致果實養(yǎng)分或糖分、有機物積累不足,值得進一步研究。
圖1 施氮量與葡萄產量和品質的關系Figure 1 Relationship between nitrogen and yield and quality of grape
本研究探討了不同施肥水平對葡萄生長、養(yǎng)分吸收、產量和品質的影響,得出滴灌條件下,施用320 kg/hm2尿素,葡萄果實品質指標達到優(yōu)良,繼續(xù)增加施肥量,果實品質指標有下降趨勢。因此,選擇適宜的施肥水平,可以為葡萄種植者節(jié)約成本,提高葡萄品質,增加收益。
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