代文秀
(甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)管護中心古城自然保護站 甘肅天祝 733211)
化學肥料簡稱化肥,是用化學和物理方法制成的含有一種或幾種農(nóng)作物生長所需要的營養(yǎng)元素的肥料,也稱無機肥料,在生產(chǎn)中常見的有氮肥、磷肥、鉀肥和復合肥料等?;室话愣季哂谐煞謫渭儭B(yǎng)分含量高、肥效快和體積小等特點。在生產(chǎn)中長期和過量施用化肥后常造成土壤板結,鹽漬化,作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降,也帶來地下水污染和其他環(huán)境問題。有機肥是以有機物質(zhì)(含碳化合物)為原料制成的肥料,亦稱“農(nóng)家肥”,包括人糞尿、廄肥、堆肥、綠肥、餅肥等。有機肥都具有成分復雜、養(yǎng)分含量低、肥效慢而長、體積大等特點。有機肥所含的營養(yǎng)元素多呈有機態(tài),施入土壤后經(jīng)微生物分解,緩慢釋放出多種營養(yǎng)元素供作物吸收利用。施用有機肥除供給植物氮、磷、鉀等養(yǎng)分外,還能改善土壤團粒結構,有效協(xié)調(diào)土壤中的水、肥、氣、熱,提高土壤肥力和土地生產(chǎn)力。隨著人們生活水平的提高,人們更加注重農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和健康安全水平,針對此問題,諸多專家和學者提出通過化肥減量和增施有機肥來提高農(nóng)作物的品質(zhì)和健康安全水平[1-2]。
葡萄設施促成和延遲栽培既可填補春季和冬季市場供應空白,豐富了人們的消費需求,又可給種植戶帶來極高的栽培效益。但近年來葡萄種植戶為了片面追求高產(chǎn)和降低施肥用工,在日光溫室栽培條件下偏重施用化肥,極少施用有機肥,導致土壤肥力和葡萄品質(zhì)下降,消費者普遍反映“果實好看不好吃,難以吃出過去的味道”。為此,本試驗在日光溫室栽培條件下,研究了不同化肥減量和增施有機肥處理對葡萄生長、品質(zhì)、產(chǎn)量和效益的影響,以期篩選出最佳化肥和有機肥配施組合,為設施葡萄優(yōu)質(zhì)高效栽培提供技術參考。
1.1 試驗地概況 試驗地位于甘肅省天祝藏族自治縣天堂鎮(zhèn)那威村,該地位于黃河支流大通河上游,甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)外圍地帶,海拔2 450 m,年均氣溫1.8℃,年降雨量400~500 mm,日照時數(shù)為2 700 h,年蒸發(fā)量1 800 mm。土壤類型為山地栗鈣土,土層深厚,保水保肥能力強。試驗地受青藏高原氣候影響,氣候類型為高原季風氣候區(qū),冬季漫長寒冷、夏季短暫涼爽。自2017年國家實施祁連山生態(tài)環(huán)境綜合治理以來,在試驗地建成生態(tài)移民示范村1個,為解決祁連山國家級自然保護區(qū)核心區(qū)生態(tài)移民的生活和收入問題,建成高原設施葡萄示范園1處,戶均2座日光溫室(480 m2)。
試驗地葡萄栽培設施為土墻體、鋼屋架、半地下室、棉被保溫和自動卷簾日光溫室,長60 m、寬8 m。栽培品種為紅地球,貝達砧木,南北行向,株距1 m、行距2 m,樹齡4 a。葡萄栽植后按單干雙臂(“Y”)樹形培養(yǎng),冬剪時結果枝2芽短截,營養(yǎng)枝3芽修剪。物候期調(diào)控節(jié)律為4月底揭取保溫被開始升溫發(fā)芽,6-11月正常生長,12月底成熟采收,次年1月降溫落葉、冬剪,2-4月覆蓋保溫被休眠。
1.2 試驗方法 一共設置4個化肥減量和增施有機肥處理。處理1:小區(qū)周年施用4.5 kg尿素+5 kg磷肥+2.5 kg硫酸鉀+25 kg有機肥;處理2:小區(qū)周年施用3 kg尿素+4 kg磷肥+2 kg硫酸鉀+45 kg有機肥;處理3:小區(qū)周年施用1.5 kg尿素+3 kg磷肥+1.5 kg硫酸鉀+65 kg有機肥;處理4:小區(qū)周年施用85 kg有機肥。對照(CK):小區(qū)周年施用6 kg尿素+6 kg磷肥+3 kg硫酸鉀。不同處理周年施肥分配量如表1,不同處理1行(8株、16 m2)為1小區(qū),處理行兩邊分別預留1行為隔離行,隔離行不施任何肥料,施肥方法為開溝追施。不同處理在同一日光溫室內(nèi)隨機區(qū)組,重復3次。不同處理除化肥減量和增施有機肥量不同外,其他管理措施均相同。
表1中尿素由甘肅劉化集團有限責任公司生產(chǎn),N≥46%,單價2元/kg;磷肥為過磷酸鈣,由云南興昆化工有限公司生產(chǎn),P2O5≥16%,單價1元/kg;硫酸鉀由河南潤東化工產(chǎn)品有限公司生產(chǎn),K2O≥52%,單價2元/kg;有機肥由甘肅綠能農(nóng)業(yè)科技股份公司生產(chǎn),有機質(zhì)≥20%、N+P2O5+K2O≥15%,單價1元/kg。
表1 不同化肥減量和增施有機肥處理的周年施肥分配量 /kg
12月底葡萄采收時每小區(qū)隨機抽取10個當年生新梢測定基部粗度、長度和節(jié)間距,肉眼觀察基部1~3芽飽滿程度,并進行直觀評價。每小區(qū)隨機抽取果粒30個,測定單粒質(zhì)量、可溶性固形物含量,將果肉均勻混合后取樣測定可滴定酸含量和Vc含量。
葡萄采收后分別稱取每小區(qū)產(chǎn)量,并計算折合產(chǎn)量,1 hm2折合產(chǎn)量/kg=小區(qū)產(chǎn)量×10 000/16。葡萄銷售后,核算栽培折合效益,1 hm2折合效益/元=([小區(qū)產(chǎn)量×銷售單價)-小區(qū)肥料支出]×10 000/16,小區(qū)肥料支出=尿素施用量×單價+磷肥施用量×單價+硫酸鉀施用量×單價+有機肥施用量×單價。
新梢粗度采用游標卡尺測定,新梢長度和節(jié)間距用鋼卷尺測定,單粒質(zhì)量采用電子天平稱取,果實可溶性固形物含量用WYT型手持測糖儀測定,可滴定酸含量采用酸堿滴定法測定[3],Vc含量采用紫外吸光法測定[4]。
試驗數(shù)據(jù)利用Excel2007和DPS16.0軟件進行統(tǒng)計和新復極差顯著性分析。
2.1 不同化肥減量和增施有機肥處理對樹體生長的影響 由表2可以看出,設施葡萄樹體生長量指標新梢長度、粗度和節(jié)間距均隨著化肥尿素和磷肥施用量的減少和有機肥施用量的增加而降低。不同處理中處理1、2、3、4的新梢長度較對照(CK)分別降低了2.52%、8.49%、11.13%、22.08%,新梢粗度較對照(CK)分別降低了8.27%、17.84%、23.53%、28.64%,節(jié)間距較對照(CK)分別降低了8.18%、15.07%、18.87%、35.92%。不同處理中處理1、4和對照(CK)的新梢基部1~3芽瘦小,處理2、3的新梢基部1~3芽飽滿。
表2 不同處理的樹體生長量
2.2 不同化肥減量和增施有機肥處理對果實品質(zhì)的影響 由表3可以看出,設施葡萄果實品質(zhì)指標單粒質(zhì)量隨著化肥(尿素和磷肥)施用量的減少和有機肥施用量的增加而降低;果實可溶性固形物含量和Vc含量均隨著化肥(尿素和磷肥)施用量的減少和有機肥施用量的增加先提高后降低,可滴定酸含量隨著化肥(尿素和磷肥)施用量的減少和有機肥施用量的增加先降低后提高。不同處理中處理2可溶性固形物含量和Vc含量最高,分別為15.41%和146.08g/g,較對照(CK)分別提高了30.70%和48.70%;不同處理中處理2的可滴定酸含量最低,較對照(CK)降低了41.18%。處理2的果實可溶性固形物含量、可滴定酸含量和Vc含量與對照(CK)差異均達到極顯著水平(P<0.01)。
表3 不同處理的果實品質(zhì)
2.3 不同化肥減量和增施有機肥處理對葡萄產(chǎn)量的影響 由表4可以看出,與對照相比,設施葡萄1 hm2折合產(chǎn)量隨著化肥(尿素和磷肥)施用量的減少和有機肥施用量的增加而降低。處理1、2、3、4的折合產(chǎn)量較對照(CK)分別降低了4.18%、7.66%、8.82%、12.14%。
表4 不同處理的產(chǎn)量
2.4 不同化肥減量和增施有機肥處理對栽培效益的影響 由表5可以看出,設施葡萄銷售單價和折合效益均隨著化肥尿素和磷肥施用量的減少和有機肥施用量的增加先提高后降低,小區(qū)肥料支出隨著化肥尿素和磷肥施用量的減少和有機肥施用量的增加而提高。不同處理中處理2的銷售單價和折合效益最高,為16.5元/kg和496 693.8元/hm2,較對照(CK)分別提高了52.78%和38.18%。
表5 不同處理的栽培效益
在日光溫室栽培條件下葡萄的生長空間有限,枝條徒長會消耗大量的養(yǎng)分和影響光照,還會增加夏季修剪量。本試驗結果表明,化肥減量和增施有機肥后降低了葡萄新梢長度、基部粗度和節(jié)間距,對控制樹勢和降低夏季修剪量有利。隨著果品生產(chǎn)力水平的提高,果品的生產(chǎn)和消費趨勢是由數(shù)量型向質(zhì)量型轉變,人們購買和消費時更加注重品質(zhì)。
本試驗結果表明,化肥減量和增施有機肥后提高了葡萄果實的可溶性固形物含量和Vc含量,降低了可滴定酸含量,有利于葡萄品質(zhì)的提高。
葡萄栽培效益的提高受產(chǎn)量、價格和投入品成本的綜合影響,在生產(chǎn)中人們往往只注重產(chǎn)量,認為產(chǎn)量高就效益高,忽視了品質(zhì)的重要性,葡萄采收后常受品質(zhì)的影響,增產(chǎn)不增收,甚至出現(xiàn)爛在地里賣不出去的現(xiàn)象。本試驗綜合分析化肥減量和增施有機肥對葡萄植株生長、品質(zhì)、產(chǎn)量和效益的影響后,認為處理2(每小區(qū)周年施用3 kg尿素+4 kg磷肥+2 kg硫酸鉀+45 kg有機肥)葡萄的品質(zhì)、售價和栽培效益最高,應用后有利于降低新梢生長量,促進枝條基部冬芽發(fā)育,提高葡萄品質(zhì)、售價和栽培效益,建議在生產(chǎn)實踐中示范推廣。
化肥和有機肥在果品生產(chǎn)中的應用,二者的作用不是對立的,而是統(tǒng)一的。只是在生產(chǎn)中存在施用量合理配比和平衡施用問題,不能片面夸大或貶低一方的作用。
在過去的果品和糧食生產(chǎn)中,化肥發(fā)揮了重要的作用,施用后大大提高了產(chǎn)量,解決了人們的溫飽問題,其作用不容忽視[5]。但隨著化肥持續(xù)和過量施用,給土壤肥力和環(huán)境帶來一系列問題后,人們開始重新審視有機肥的作用。強調(diào)在生產(chǎn)中施用化肥的同時,應配施和增施一定量的有機肥,有機肥的作用除供給植物一定的礦質(zhì)元素外,還可改善土壤微生物生存和繁殖環(huán)境,提高土壤團粒結構和理化特性,提高化肥的利用率[6]。化肥和有機肥的配施不是簡單的養(yǎng)分相加,而是綜合效應的放大。因此,在設施葡萄生產(chǎn)中更應注重化肥和有機肥的配施和持續(xù)應用。