呂中偉,吳文瑩,張 柯,婁玉穗,楊占平,李 燦
(1 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所,鄭州450002)(2 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所)(3 洛陽農(nóng)林科學(xué)院)
我國是世界上鮮食葡萄第一生產(chǎn)大國[1]。在葡萄果品生產(chǎn)中,化肥尤其是大量元素的施用量越來越大,這不僅使化肥的利用率降低[2],還帶來如土壤板結(jié)、養(yǎng)分失衡、樹體抗逆性下降、品質(zhì)降低等諸多問題,進(jìn)而影響到葡萄的果實(shí)品質(zhì)[3]?!暮凇咸咽怯扇毡具x育而成的三倍體品種,屬于歐美雜交種,樹勢旺、抗病性強(qiáng),果粒著生牢固,具有成熟早、品質(zhì)優(yōu)良、豐產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),深得消費(fèi)者喜愛,種植面積正在逐年增加[4]。但在生產(chǎn)中存在自然坐果率低、果粒較小且大小不均勻、著色不一致等問題[5]。研究表明[6-8],通過選擇合適的肥料和科學(xué)施肥,能夠調(diào)控土壤環(huán)境,提高葡萄產(chǎn)量和改善品質(zhì)。水溶肥是一種可以完全溶于水的多元復(fù)合肥料,水溶性好、肥效快、吸收率高、使用簡單方便,更容易被作物吸收,而且其吸收利用率相對較高,能明顯提高作物品質(zhì)[9]。水溶性肥料在葡萄上也有一定的研究,可大多只研究了單一水溶性肥料對葡萄的影響。本文針對生產(chǎn)中‘夏黑’葡萄在施肥上存在的問題,研究了水溶肥施肥模式對‘夏黑’葡萄園土壤性質(zhì)及果實(shí)品質(zhì)的影響,探討水溶肥在生產(chǎn)上的應(yīng)用效果,為葡萄園科學(xué)合理施肥提供依據(jù)。
試驗(yàn)于2017 年在河南省新蔡縣古呂街道辦事處東湖葡萄種植專業(yè)合作社和偃師市高龍鎮(zhèn)謝村巨惠葡萄種植專業(yè)合作社進(jìn)行,2 個試驗(yàn)點(diǎn)土壤基礎(chǔ)理化性狀見表1。供試‘夏黑’葡萄植株4 年生,定植行株距為3.0 m×1.5 m,采用“高寬垂”樹形。供試肥料有:復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15),復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=15-5-25),平衡型水溶肥(力?。篘-P2O5-K2O=20-20-20,加微量元素),高鉀型水溶肥(巨勁:N-P2O5-K2O=16-8-36,加微量元素),高鈣鎂型水溶肥(鮮靚:N-P2O5-K2O=13-2-13,10%CaO,1%MgO,加微量元素),生化黃腐酸(土之道:水溶性好,生根、調(diào)節(jié)土壤pH 值),生物質(zhì)炭(臻地道:有機(jī)肥),尿素(N 46%),磷酸二氫鉀(P2O551%,K2O 34%),硫酸鉀(K2O 50%)。
表1 不同試驗(yàn)點(diǎn)土壤基礎(chǔ)理化性狀
分別在‘夏黑’葡萄的花序分離期、落花后、果實(shí)第1 次膨大初期、果實(shí)第2 次膨大初期、臨近果實(shí)成熟期、采收后進(jìn)行施肥,具體施肥方案見表2。新蔡縣水溶肥施肥模式(WFM,下同)處理面積10 000 m2,偃師市水溶肥施肥模式處理面積2 668 m2,2 個試驗(yàn)點(diǎn)均設(shè)常規(guī)施肥(作為對照)處理面積1 000 m2。
水溶肥施肥模式處理施肥方式:生物質(zhì)炭撒于行兩側(cè),然后用旋耕機(jī)與土拌勻,其他肥料均采用滴灌或沖施。常規(guī)施肥處理施肥方式:農(nóng)家肥撒于行兩側(cè),然后用旋耕機(jī)與土拌勻,其他肥料在距離樹體主干一側(cè)40 cm 處人工開溝,撒勻后覆土。各處理其他栽培管理措施均相同。
表2 不同試驗(yàn)點(diǎn)‘夏黑’葡萄施肥處理設(shè)計
1.3.1土壤有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量的測定
在果實(shí)第1 次膨大初期和成熟采收后,采用5點(diǎn)法,每個處理分別隨機(jī)選5 個點(diǎn),每個點(diǎn)在距植株主干45 cm 處,取20~30 cm 土層的土壤,混勻后將樣品裝入自封袋,帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干、磨碎、過篩、裝袋、貼標(biāo)簽以備用。參照文獻(xiàn)[10]分析測定土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣和交換性鎂的含量。
1.3.2葉片大小和果實(shí)外觀品質(zhì)的測定
每個處理隨機(jī)取20 株,每株選3 個單枝上的最大葉片,用卷尺測量葉片中脈長和葉片寬度。每個處理隨機(jī)選擇20 個果穗,于果實(shí)成熟期,剪取果穗中部的果粒(每穗取3 粒)用游標(biāo)卡尺測定果??v橫徑。用電子天平稱量30 粒果粒的重量,計算平均單粒重。測定結(jié)束后將葉片和果實(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室用于礦質(zhì)養(yǎng)分和果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的測定。
1.3.3葉片和果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分含量的測定
全氮含量采用全自動凱氏定氮儀測定[11],全鉀含量采用火焰分光光度計測定,全磷含量采用鉬藍(lán)法測定[12],全鈣、全鎂含量采用AA-6800F 型原子吸收分光光度計測定。
1.3.4果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的測定
可溶性固形物含量采用手持式數(shù)顯糖度計測定,可滴定酸含量采用酸堿滴定法測定[13],維生素C 含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定[14]。
采用Excel 2010 和DPS 軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,并進(jìn)行Duncan’s 新復(fù)極差法多重比較。
有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分,是土壤中最活躍的物質(zhì)組成之一,是衡量土壤肥力的重要因素[15]。不同試驗(yàn)點(diǎn)葡萄園有機(jī)質(zhì)含量如圖1-A 所示。在果實(shí)第1 次膨大初期,WFM 處理與常規(guī)施肥相比,2個試驗(yàn)點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)含量均有一定提高,分別提高0.37、0.07 個百分點(diǎn);在采收后,新蔡試驗(yàn)點(diǎn)WFM處理土壤有機(jī)質(zhì)含量有所降低,而偃師試驗(yàn)點(diǎn)WFM處理土壤有機(jī)質(zhì)含量有一定提高。
土壤中速效氮、磷、鉀含量如圖1-B、1-C 和1-D 所示。從速效氮含量看,在新蔡試驗(yàn)點(diǎn),WFM處理與常規(guī)施肥相比,在果實(shí)第1 次膨大初期明顯增加,而在采收后明顯下降,在偃師試驗(yàn)點(diǎn)2 個處理間差異不明顯。從速效磷含量看,與常規(guī)施肥相比,除偃師試驗(yàn)點(diǎn)前期有一定降低外,采收后2 個試驗(yàn)點(diǎn)均有一定增加,新蔡試驗(yàn)點(diǎn)在2 個時期分別增加19.3、15.9 mg/kg。從速效鉀含量看,新蔡試驗(yàn)點(diǎn)WFM 處理明顯提高了前期土壤速效鉀含量,采收后處理間差異不明顯。
土壤中交換性鈣、鎂含量如圖1-E、1-F 所示。與常規(guī)施肥相比,WFM 處理土壤交換性鈣含量新蔡試驗(yàn)點(diǎn)均有所降低,偃師試驗(yàn)點(diǎn)均有一定提高。在采收后,與常規(guī)施肥相比,WFM 處理土壤交換性鎂含量新蔡試驗(yàn)點(diǎn)有一定提高。
圖1 不同處理對葡萄園土壤有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量的影響
2.2.1水溶肥施肥模式對葉片大小和果實(shí)外觀品質(zhì)的影響
與常規(guī)施肥相比,WFM 處理在2 個試驗(yàn)點(diǎn)均提高了葉片中脈長和葉寬,新蔡試驗(yàn)點(diǎn)處理間差異不顯著,偃師試驗(yàn)點(diǎn)處理間差異顯著。從果??v徑和橫徑來看,2 個試驗(yàn)點(diǎn)均以常規(guī)施肥處理較大,但處理間差異不顯著。從單粒重來看,偃師試驗(yàn)點(diǎn)WFM 處理高于常規(guī)施肥處理,但未達(dá)顯著水平,新蔡試驗(yàn)點(diǎn)則以常規(guī)施肥處理顯著高于WFM 處理(表3)。
表3 不同處理對葡萄葉片大小與果實(shí)外觀品質(zhì)的影響
2.2.2水溶肥施肥模式對葉片和果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分含量的影響
新蔡試驗(yàn)點(diǎn)葉片和果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分含量如圖2-A所示。從葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量來看,與常規(guī)施肥相比,WFM 處理提高了全鎂含量,全氮、全鈣含量則有一定降低。從果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分含量來看,WFM 處理提高了全氮、全鈣含量,全鉀含量則有一定降低。
偃師試驗(yàn)點(diǎn)葉片和果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分含量如圖2-B所示。WFM 處理與常規(guī)施肥處理相比,葉片中全鈣、全氮、全鉀含量分別提高0.223、0.108、0.104個百分點(diǎn),而果實(shí)中全鈣含量提高0.036 個百分點(diǎn),其他養(yǎng)分含量處理間差異不明顯。
圖2 不同處理對葡萄葉片和果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分含量的影響
2.2.3水溶肥施肥模式對果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響
從表4 可以看出,與常規(guī)施肥相比,2 個試驗(yàn)點(diǎn)WFM 處理的果實(shí)可溶性固形物含量均顯著提高,提高幅度分別為1.3、1.2 個百分點(diǎn);2 個試驗(yàn)點(diǎn)WFM 處理的果實(shí)可滴定酸含量均顯著降低,分別降低0.06、0.04 個百分點(diǎn);2 個試驗(yàn)點(diǎn)WFM 處理的果實(shí)維生素C 含量均顯著提高,提高幅度分別為9.8%和4.1%。
表4 不同處理對葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響
水溶性肥料因具有水溶性好、肥效快、吸收率高、使用方便等優(yōu)點(diǎn),目前在很多作物中得到廣泛應(yīng)用[16]。孫曉碩等[17]研究表明,有機(jī)水溶肥與無機(jī)水溶肥結(jié)合,可有效提高葡萄產(chǎn)量和品質(zhì),增加葡萄糖含量,促進(jìn)葡萄提前成熟。楊國安[18]研究表明,施用大量元素水溶肥,能夠提高葡萄產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)效益。從本研究結(jié)果看,與常規(guī)施肥相比,除采收后新蔡試驗(yàn)點(diǎn)外,水溶肥施肥模式提高了葡萄園土壤有機(jī)質(zhì)含量,新蔡試驗(yàn)點(diǎn)土壤速效磷、速效鉀含量在不同時期均有一定提高。各處理間果??v徑和橫徑差異不顯著,單粒重偃師試驗(yàn)點(diǎn)水溶肥施肥模式有一定提高,但差異未達(dá)顯著水平。與常規(guī)施肥相比,水溶肥施肥模式提高了葡萄果實(shí)中全氮和全鈣含量,增加了果實(shí)可溶性固形物和維生素C 含量,降低了可滴定酸含量。
綜合分析認(rèn)為,在河南省不同葡萄園區(qū)施肥管理上通過水溶肥施肥模式,可以提高土壤肥力,增加果實(shí)中全氮和全鈣含量,提高果實(shí)內(nèi)在品質(zhì),值得在葡萄生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。