馬 蕾，王振龍，王 銳，常芳弟，孫 權(quán)

(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

【研究意義】賀蘭山東麓鮮食葡萄產(chǎn)區(qū)多為砂質(zhì)土壤和風(fēng)沙土，土壤結(jié)構(gòu)性弱，漏水漏肥嚴(yán)重，養(yǎng)分供應(yīng)能力差，營養(yǎng)元素常處于虧缺狀態(tài)，且土壤一般為堿性，導(dǎo)致磷極易被固定；此外，該產(chǎn)區(qū)葡萄施肥過程中也存在很多的問題[1]。在葡萄生產(chǎn)中，施肥是關(guān)乎經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境效益的主要因素之一，合理施肥不僅能改善葡萄的品質(zhì)，而且能提高果園的土壤肥力和環(huán)境效益[2]。植株養(yǎng)分需求規(guī)律是制定合理科學(xué)施肥的依據(jù)，是植物收獲理想產(chǎn)量的重要因素，遵循植物營養(yǎng)元素平衡施肥的原則防止?fàn)I養(yǎng)元素過剩而造成污染或施入不足造成植株生長發(fā)育不良[3-4]。隨著栽培技術(shù)的發(fā)展以及營養(yǎng)管理水平的提高，定向研究作物吸收、利用土壤與肥料中的營養(yǎng)元素規(guī)律，不僅可以達(dá)到科學(xué)施肥管理而且可以降低生產(chǎn)成本[5]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】蘇聯(lián)連續(xù)9年對(duì)葡萄進(jìn)行施肥試驗(yàn)，最后得出氮磷鉀的最佳施肥配方為：60-60-120[5]。在巨峰上的研究結(jié)果為每生產(chǎn)1000 kg果實(shí)需N 3.87 kg、P2O51.95 kg、K2O 3.07 kg[6]。Vidal Blanc葡萄生產(chǎn)1000 kg果實(shí)所需N，P2O5和K2O量分別為13.82，4.584和9.144 kg，養(yǎng)分吸收比例為3∶1∶2(N∶P2O5∶K2O)[8]。在赤霞珠上的研究結(jié)果為：N 5.95 kg、P2O53.95 kg、K2O 7.68 kg[9]。雙優(yōu)山葡萄的施肥量為：生產(chǎn)100 kg果實(shí)需要的氮磷鉀的量分別為844、1276、1313 g[10]。在“藤稔”葡萄建立的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行綜合模擬尋優(yōu)，獲得使葡萄優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的最佳氮磷鉀施肥配比為1-1.24-1.41[11]。山葡萄品種雙紅、雙優(yōu)、左優(yōu)紅和北冰紅及品系2001-6-135和8-8-165的較優(yōu)氮磷鉀施肥配比為1-0.5-1[12]。張曉娟[13]得出3年生釀酒葡萄的氮磷鉀施肥比為1.65-1-0.85，4年生釀酒葡萄的氮磷鉀施肥比為1.31-1-0.83。對(duì)于11年生的湯普森無核葡萄氮磷鉀配比為1-1-3時(shí)的反應(yīng)最佳[14]。由于土壤質(zhì)地、葡萄品種以及修剪方式和樹齡的不同各研究結(jié)果各不相同?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】賀蘭山東麓葡萄的相關(guān)研究中有關(guān)根據(jù)養(yǎng)分需求規(guī)律進(jìn)行施肥的較少，有關(guān)鮮食葡萄的研究更少。【擬解決的關(guān)鍵問題】因此本試驗(yàn)以7年生的鮮食葡萄“紅地球”為研究對(duì)象，設(shè)置常規(guī)施肥以及不施肥處理，在全生育期內(nèi)每隔10 d采樣1次，探究紅地球葡萄的養(yǎng)分積累規(guī)律以及養(yǎng)分分配規(guī)律，以期為賀蘭山東麓鮮食葡萄的科學(xué)施肥以及修剪提提供科學(xué)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)寧夏葡萄栽培園區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、精準(zhǔn)化的目標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地位于寧夏銀川永寧金沙林場(N 45°45′21″，E 131°21′23″)，該區(qū)域?qū)俚湫偷臏貛Т箨懠撅L(fēng)氣候區(qū)，光能資源豐富，年平均日照時(shí)數(shù)2800～3000 h，是中國太陽輻射和日照時(shí)數(shù)最多的地區(qū)之一。年平均氣溫8.5 ℃左右，年平均日照時(shí)數(shù)2800～3000 h，是中國太陽輻射和日照時(shí)數(shù)最多的地區(qū)之一。年平均降水量200 mm左右，無霜期185 d左右。7-9月葡萄漿果成熟期間降雨量分別為32.1、51.9、23.4 mm，7-9月的水熱系數(shù)為0.63，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國際公認(rèn)的1.5，有利于抑制病蟲害的發(fā)生。降雨量少，保證了葡萄的高品質(zhì)，便利的灌溉條件保證了該地區(qū)葡萄的正常生長和各種物質(zhì)的平衡。試驗(yàn)土壤為風(fēng)沙土，基本化學(xué)性質(zhì)詳見表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用多因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置4個(gè)處理，即：①N0P21K30，②N24P0K30，③N24P21K0，④N24P21K30，采用滴灌設(shè)備進(jìn)行施肥，全生育期分8次施用，具體施肥時(shí)間見表2。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

全生育期每隔10 d采1次樣品，殺青、烘干、粉碎最后過篩。植株樣品采用H2SO4-H2O2消煮，凱氏滴定法測定全氮，用H2SO4-H2O2消煮，釩鉬黃比色法測定植株中的全磷，采用H2SO4-H2O2消煮，火焰光度計(jì)法測定植株全鉀。

肥料利用率(%)=[施肥區(qū)葡萄吸養(yǎng)分量(kg/hm2)-無肥區(qū)葡萄吸養(yǎng)分量(kg/hm2)]/施肥量×100 %氮磷鉀含量(kg/hm2)=氮磷鉀含量(g/kg)×干重(kg/株)×株數(shù)(株數(shù)/hm2)×10-3

表1 試驗(yàn)地土壤基本化學(xué)性質(zhì)

表2 鮮食葡萄施肥時(shí)間

表3 紅地球葡萄氮素分配規(guī)律

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)以Excel 2003軟件整理數(shù)據(jù)和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅地球葡萄氮素分配規(guī)律及肥料利用率研究

氮是植物生長的關(guān)鍵礦物質(zhì)之一，氮可以促進(jìn)植物的生長。由表3可得，隨氮施用各器官中氮均增多，葉片以及新梢中的氮增加尤為顯著，分別增加了0.8、1.6倍，氮肥可以使植株生長旺盛，且磷的追施會(huì)促進(jìn)氮的吸收，使得植株更好生長，從而使得修剪掉的部分比其他處理多，這也是施氮比不施氮明顯多的原因。氮也是葡萄產(chǎn)量的主要構(gòu)成要素，因此果實(shí)中全氮含量也明顯增多，但總體所占的百分比沒有增加。各器官中全氮含量分配大小為：果實(shí)>葉片>新梢>主干>根>葉柄，其中果實(shí)中全氮含量約占植株的27 %～30 %，葉片中大致為27 %，兩者占植株的50 %以上，是全氮分配的主要器官，新梢中全氮含量也占18 %～25 %，為避免植株過多營養(yǎng)生長，可以適量增加葉以及新梢的修剪。在該施肥處理下，氮肥的肥料利用率為46.11 %。

2.2 紅地球葡萄磷素分配規(guī)律及肥料利用率研究

由表4可知，隨磷的施用各器官中的磷含量均增多，葉片以及果實(shí)中的磷增加尤為顯著，分別達(dá)到1.4、0.58倍，磷的施用會(huì)促進(jìn)氮的吸收，氮素吸收量增加使得植株生長旺盛，促進(jìn)植株更好生長，從而使修剪掉的部分比其他處理更多，這也是葉片施磷比不施磷明顯多的原因，同時(shí)磷也是葡萄產(chǎn)量的主要構(gòu)成要素，因此果實(shí)中全氮含量也明顯增多，且二者的百分比也明顯增多。施磷處理下各器官中全磷含量分配大小為：葉片>果實(shí)>新梢>根>主干>葉柄，其中果實(shí)中全磷含量大致占植株的22 %，葉片中大致為32 %，兩者占植株的50 %以上，是全磷分配的主要器官，新梢中全氮含量約占17 %，為避免植株?duì)I養(yǎng)生長過剩，可以適量增加葉以及新梢的修剪。在該施肥處理下，磷肥的肥料利用率為46.11 %。

2.3 紅地球葡萄鉀素分配規(guī)律及肥料利用率研究

由表4可知，隨鉀肥的施用各器官中鉀的含量均增多，葉片以及新梢中增加尤為顯著，分別達(dá)到1.1、1.3倍，磷的施用會(huì)促進(jìn)鉀的吸收，修剪掉的部分施鉀處理比不施鉀肥處理多，葉片和新梢是修剪的主要對(duì)象，因此葉片和新梢中全鉀含量明顯增多。施鉀肥處理下各器官中全鉀含量分配大小為：新梢>果實(shí)>葉片>主干>葉柄>根，其中新梢中全鉀含量大致為31 %，果實(shí)中約占植株的23 %，葉片中約為19 %，三者占植株的70 %以上，是全鉀分配的主要器官，新梢中全氮含量也約占了17 %，為避免植株過多的養(yǎng)分流失，可以適量增加葉以及新梢的修剪。在該施肥處理下，鉀肥的肥料利用率為33.07 %。

2.4 紅地球葡萄全氮積累動(dòng)態(tài)研究

將葡萄樹體理想化，修剪掉的部分仍存在于樹體上，但這部分不再生長，之后生長的積累量在此基礎(chǔ)上累加，從而符合田塊尺度上的氮磷鉀養(yǎng)分動(dòng)態(tài)積累規(guī)律。

表4 紅地球葡萄磷素分配規(guī)律

表5 紅地球葡萄鉀素分配規(guī)律

從圖1可以看出，鮮食葡萄植株全氮的動(dòng)態(tài)積累曲線大致為“S”型，在萌芽后40 d內(nèi)以及萌芽后80～110 d增長速度較大。為避免鮮食葡萄落花，花期不施肥，所以萌芽前的施肥應(yīng)把花期的也計(jì)算在內(nèi)。全生育期內(nèi)施氮肥全氮增加了363 kg/hm2，不施氮肥增加了197 kg/hm2。萌芽期和花期施氮肥植株增加151 kg/hm2，不施氮肥增加75 kg/hm2，兩者相差76 kg/hm2，根據(jù)氮肥的肥料利用率計(jì)算得出需要施用氮168 kg/hm2；膨大期內(nèi)施肥增加了46 kg/hm2，不施肥增加23 kg/hm2，施氮肥與不施氮肥相比增加了23 kg/hm2，需施51 kg/hm2；轉(zhuǎn)色期施肥增加了108 kg/hm2，不施肥增加了66 kg/hm2，施氮肥與不施氮肥相比加了41 kg/hm2，需施肥91 kg/hm2；成熟期施肥時(shí)增加了57 kg/hm2，不施肥增加了32 kg/hm2，施氮肥與不施氮肥相比增加了25 kg/hm2，需施肥55 kg/hm2。

2.5 紅地球葡萄全磷積累動(dòng)態(tài)研究

從圖2可以看出，鮮食葡萄植株全磷的動(dòng)態(tài)積累曲線大致為“S”型，萌芽后30 d內(nèi)以及萌芽后70～100 d增長較快，磷的施用對(duì)萌芽期植株磷的積累有明顯影響，因?yàn)榱字仓甑纳L，且磷是可以促進(jìn)氮吸收的元素，不施磷肥使得植株磷的積累量明顯變緩。全生育期內(nèi)施磷肥全磷增加222 kg/hm2，不施磷肥增加119 kg/hm2。萌芽期和花期施磷肥植株增加76 kg/hm2，不施磷肥增加36 kg/hm2，兩者相差41 kg/hm2，根據(jù)磷肥的肥料利用率計(jì)算得出需要施用123 kg/hm2；膨大期內(nèi)施肥時(shí)增加了88 kg/hm2，不施肥增加了48 kg/hm2，施磷肥與不施磷肥相比增加了40 kg/hm2，需施122 kg/hm2；轉(zhuǎn)色期施肥時(shí)增加了34 kg/hm2，不施肥增加了19 kg/hm2，施氮肥與不施氮肥相比加了15 kg/hm2，需施肥46 kg/hm2；成熟期施肥時(shí)增加了15 kg/hm2，不施肥增加了9 kg/hm2，施氮肥與不施氮肥相比增加了6 kg/hm2，需施肥18 kg/hm2。

圖1 鮮食葡萄氮素動(dòng)態(tài)積累規(guī)律Fig.1 The dynamic accumulation of nitrogen in fresh grapes

2.6 紅地球葡萄全鉀積累動(dòng)態(tài)研究

從圖2可以看出，鮮食葡萄植株全鉀的動(dòng)態(tài)積累曲線在萌芽后50～100 d內(nèi)增長速度最快，其次是萌芽后100 d，萌芽后50 d內(nèi)植株鉀積累速度最慢，不施鉀肥會(huì)使得萌芽后100 d的鉀積累速度明顯變小，影響果實(shí)品質(zhì)，鉀肥的施用對(duì)全生育期植株全鉀積累的速度有明顯的影響，不施鉀肥會(huì)使得鉀的積累速度明顯變緩。從圖中可以計(jì)算得出全生育期內(nèi)施用鉀肥的曲線中全鉀增加了305 kg/hm2，不施鉀肥的曲線增加了156 kg/hm2。萌芽期和花期施鉀肥植株每公頃增加了62 kg/hm2，不施鉀肥時(shí)增加了48 kg/hm2，兩者相差了14 kg/hm2，根據(jù)鉀肥的肥料利用率計(jì)算得出需要施用41 kg/hm2；膨大期內(nèi)施鉀肥時(shí)增加了105 kg/hm2，不施鉀肥增加了59 kg/hm2，施磷肥與不施磷肥相比增加了46 kg/hm2，需施139 kg/hm2；轉(zhuǎn)色期施肥時(shí)增加了69 kg/hm2，不施肥增加了29 kg/hm2，施氮肥與不施氮肥相比加了40 kg/hm2，需施肥121 kg/hm2；成熟期施肥時(shí)增加了69 kg/hm2，不施肥增加了20 kg/hm2，施氮肥與不施氮肥相比增加了49 kg/hm2，需施肥147 kg/hm2。

圖2 鮮食葡萄磷素動(dòng)態(tài)積累規(guī)律Fig.2 The dynamic accumulation of phosphorus in fresh grapes

圖3 鮮食葡萄鉀素動(dòng)態(tài)積累規(guī)律Fig.3 The dynamic accumulation of potassium in fresh grapes

3 討 論

探究肥料利用率可以指導(dǎo)科學(xué)施肥，更好地促進(jìn)養(yǎng)分的吸收。滴灌施肥肥效快，可以避免肥料施在較干的表土層易引起的揮發(fā)損失、溶解慢，最終肥效發(fā)揮慢的問題，尤其避免了銨態(tài)和尿素態(tài)氮肥施在地表揮發(fā)損失的問題，既節(jié)約氮肥又有利于環(huán)境保護(hù)[15]。研究表明：葡萄在栽培中氮磷鉀的肥料利用率分別為N:50 %、P2O5：30 %、K2O：40 %[14-15]。該試驗(yàn)研究結(jié)果為：滴灌條件下氮的利用率為45.11 %，磷肥的利用率為33.01 %。果實(shí)、葉片以及新梢是養(yǎng)分分配的主要器官，可以指導(dǎo)修剪。這與前人的研究存在差異，可能與葡萄的樹齡、修剪方式以及土壤養(yǎng)分狀況有關(guān)。

根據(jù)土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況及作物不同生長期需肥規(guī)律進(jìn)行不同生育期的需求設(shè)計(jì)，把水分、養(yǎng)分定時(shí)定量，按比例提供給作物，滿足作物在關(guān)健生育期“吃飽喝足”的需要，杜絕缺素癥狀，因而在生產(chǎn)上可達(dá)到作物的產(chǎn)量和品質(zhì)良好的目標(biāo)[16]。有研究表明：在萌芽期和花期氮磷鉀的配比為3-2-1，在膨大期的配比為2-2-2，著色期和成熟期的配比為1-1-4時(shí)取得較好的產(chǎn)量及品質(zhì)[17]。萌芽期和花期施氮肥與不施氮肥相比植株全氮增加了76 kg/hm2，根據(jù)氮肥的肥料利用率計(jì)算得出需要施用氮168 kg/hm2。膨大期內(nèi)兩者相比增加了23 kg/hm2，需施51 kg/hm2，轉(zhuǎn)色期施內(nèi)兩者相比相比加了41 kg/hm2，需施肥91 kg/hm2。成熟期施肥時(shí)增加了25 kg/hm2，需施肥55 kg/hm2。萌芽期和花期施磷肥與不施磷肥相比植株全磷41 kg/hm2，根據(jù)磷肥的肥料利用率計(jì)算得出需要施用磷123 kg/hm2。膨大期內(nèi)增加了40 kg/hm2，需施122 kg/hm2，轉(zhuǎn)色期增加了15 kg/hm2，需施肥46 kg/hm2。成熟期增加了6 kg/hm2，需施肥18 kg/hm2。萌芽期和花期施鉀肥與不施鉀肥相比植株全鉀增加了14 kg/hm2，根據(jù)鉀肥的肥料利用率計(jì)算得出需要施用41 kg/hm2。膨大期內(nèi)增加了46 kg/hm2，需施139 kg/hm2，轉(zhuǎn)色期加了40 kg/hm2，需施肥121 kg/hm2。成熟期增加了49 kg/hm2，需施肥147 kg/hm2。具體生育期施肥比例與其它研究存在差異，可能因?yàn)槠咸褬淦贩N、樹齡以及目標(biāo)產(chǎn)量和土壤肥力的差異。

4 結(jié) 論

滴灌條件下氮的利用率為45.11 %，磷肥的利用率為33.01 %，鉀肥的利用率為33.07 %。果實(shí)、葉片以及新梢中全氮、全磷以及全鉀均占植株體的60 %以上，是養(yǎng)分分配的的主要器官。萌芽期和花期需要施用氮168 kg/hm2，膨大期51 kg/hm2，轉(zhuǎn)色期需施肥91 kg/hm2，成熟期需施肥55 kg/hm2。對(duì)磷肥萌芽期和花期需要施用磷123 kg/hm2。膨大期需施122 kg/hm2，轉(zhuǎn)色期需施肥46 kg/hm2，成熟期需施肥18 kg/hm2。萌芽期和花期施需要施用鉀41 kg/hm2。膨大期需施139 kg/hm2，轉(zhuǎn)色期需施肥121 kg/hm2，成熟期需施肥147 kg/hm2。