腐植酸肥與菌肥配施對(duì)果園土壤性質(zhì)及葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

李鵬程，蘇學(xué)德，王晶晶，郭紹杰，李 銘，袁 余，丁俊杰

(新疆農(nóng)墾科學(xué)院，新疆 石河子 832000)

葡萄(VitisviniferaL.)屬于葡萄科(VitateaeL.)、葡萄屬(VitisL.)，是世界上栽培歷史悠久，經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的果樹(shù)。在葡萄的生產(chǎn)管理上，施肥是葡萄獲得高產(chǎn)最重要的手段之一，也是葡萄生產(chǎn)中較難管理的技術(shù)環(huán)節(jié)。肥料種類(lèi)、施肥量、施肥時(shí)間和方式對(duì)葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)都有很重要的影響。有機(jī)無(wú)機(jī)混施是目前普遍采用的施肥方式，一般以有機(jī)肥作為基肥，配施氮、磷、鉀等無(wú)機(jī)肥。在葡萄生產(chǎn)過(guò)程中，萌芽至開(kāi)花前追肥主要以氮、磷肥為主，果實(shí)膨大期和轉(zhuǎn)色期追肥則以施磷、鉀肥為主[1]。另外，葡萄管理中易忽視中、微量元素對(duì)樹(shù)體生長(zhǎng)的重要性，長(zhǎng)期大量施用化肥導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡[2]，加上管理不當(dāng)，嚴(yán)重阻礙了葡萄產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展[3]。葡萄的施肥管理中，基肥的使用量一般占全年施肥總量60%～70%[4]，所以適宜的肥料種類(lèi)和施肥量及正確的施肥方法是保證基肥能夠更好地發(fā)揮肥效的前提。目前，關(guān)于不同種類(lèi)有機(jī)肥、腐植酸肥在葡萄上的研究已有相關(guān)的報(bào)道[5-8]，也取得了較好的效果，但針對(duì)新疆戈壁、鹽堿地條件下腐植酸肥和菌肥配施對(duì)葡萄的研究較少，缺乏相關(guān)的理論實(shí)踐支撐。本研究采用田間肥料配比試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)“克瑞森”無(wú)核葡萄施入不同的腐植酸肥和復(fù)合微生物菌劑，研究其對(duì)葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)及果園土壤理化性質(zhì)的影響，為新疆北疆地區(qū)葡萄栽培合理施肥提供可靠的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料：為3年生大田“克瑞森”無(wú)核葡萄，株行距為0.6 m×3.0 m，采用高干“廠”字形單臂棚架。

供試肥料：①?gòu)?fù)合微生物菌劑(有機(jī)質(zhì)≥50%，N+P2O5+K2O≥3%，有效活菌數(shù)≥1億/g)，黑色顆粒狀；②生物腐植酸肥料土壤調(diào)理劑(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“腐植酸肥”,有機(jī)質(zhì)≥75%，N+P2O5+K2O≥4%，腐植酸≥50%)，黃色粉狀；③復(fù)合微生物土壤改良劑(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“土壤改良劑”，有機(jī)質(zhì)≥50%，N+P2O5+K2O≥3%，有效活菌數(shù)≥5億/g)，黃褐色粉狀，作基肥；④磷酸鉀銨(N+P2O5+K2O≥60%，其中N≥6%，P2O5≥12%，K2O≥42%)大量元素水溶肥料。

1.2 試驗(yàn)處理與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于新疆農(nóng)墾科學(xué)院林園所葡萄試驗(yàn)示范園內(nèi)，土壤類(lèi)型為荒漠土，質(zhì)地為砂壤，土壤pH值為8.12，有機(jī)質(zhì)為15.34 g/kg，水解氮為78.20 mg/kg，有效磷為21.53 mg/kg，速效鉀為260.80 mg/kg。試驗(yàn)于2015年5～10月進(jìn)行，分別在“克瑞森”無(wú)核葡萄的新梢速長(zhǎng)期(花前)、幼果膨大期、硬核期、果實(shí)轉(zhuǎn)色期、果實(shí)采收后(基肥)5個(gè)生育期進(jìn)行施肥。具體處理方案見(jiàn)表1。每個(gè)小區(qū)(約600 m2)為1個(gè)處理，每個(gè)處理隨機(jī)選擇1行，重復(fù)3次。各施肥處理中的復(fù)合微生物菌劑、腐植酸肥、土壤改良劑、羊糞、普鈣采用開(kāi)溝基施的方法分兩次施入，在灌溉前2～3 d，選擇距離葡萄主干一側(cè)40 cm處人工開(kāi)溝(寬20 cm、深30 cm)，撒勻后覆土，6個(gè)處理除肥料種類(lèi)不同外，其它栽培管理措施均相同。

表1 “克瑞森”無(wú)核葡萄不同施肥處理

1.3 指標(biāo)測(cè)定與抗寒性評(píng)價(jià)

1.3.1 土壤養(yǎng)分的采集測(cè)定

在葡萄成熟采摘后，采用5點(diǎn)法，分別在每個(gè)處理隨機(jī)選5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)距葡萄主干45 cm處，取20～30 cm土層的土壤，混勻后將樣品裝入自封袋、標(biāo)記密封，帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干、磨碎、過(guò)篩、裝袋、貼標(biāo)簽以備用。

土壤化學(xué)性質(zhì)：全氮(Total N，TN)采用凱氏定氮法測(cè)定；有效磷(Available P，AP)用碳酸氫鈉浸提，鉬銻抗比色法測(cè)定：速效鉀(Availa-ble K，AK)用原子吸收分光光度法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)(SOM)用重鉻酸鉀容量法測(cè)定；pH值(土水比1∶2.5)用酸度計(jì)測(cè)定[9]。

1.3.2 果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定

每處理隨機(jī)采摘有代表性的3穗葡萄，每個(gè)處理取30粒。用游標(biāo)卡尺測(cè)量單粒果實(shí)的橫、縱徑；用電子天平稱(chēng)量30粒果實(shí)的重量，計(jì)算平均單粒重；可溶性固形物(TSS)含量采用手持式數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)定；可滴定酸(TA)含量采用酸堿滴定法測(cè)定[10]；可溶性固形物與可滴定酸比值為糖酸比(TSS/TA)。

1.3.3 葡萄產(chǎn)量計(jì)算方法

在葡萄采收期，對(duì)各處理隨機(jī)采摘5棵樹(shù)的果穗進(jìn)行稱(chēng)重，并折合單位面積計(jì)算產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

圖、表中數(shù)據(jù)均為平均值，采用Excel 2010和SPSS 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并對(duì)差異顯著指標(biāo)進(jìn)行Duncan多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)葡萄土壤pH值、有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分的影響

施用腐植酸肥對(duì)葡萄不同時(shí)期土壤養(yǎng)分的影響如圖1～5，對(duì)照土壤中的pH值在6、7月測(cè)得數(shù)據(jù)顯示為最低，隨著葡萄生長(zhǎng)不同生育期的肥料投入，土壤中的pH值不斷升高，8月31日測(cè)得土壤中的pH值表現(xiàn)為最高，達(dá)到8.65。腐植酸肥處理在葡萄生長(zhǎng)發(fā)育前期比對(duì)照高，但隨著時(shí)間的推移，pH值升高的速率明顯低于對(duì)照，且在8月3日后各處理土壤中pH值迅速下降，8月31日測(cè)得土壤中的pH值均低于對(duì)照處理(圖1)。

土壤中的有機(jī)質(zhì)含量變化如圖2所示，施用腐植酸肥及有機(jī)肥對(duì)葡萄果實(shí)生長(zhǎng)前期(7月2日之前)土壤中的有機(jī)質(zhì)含量影響不明顯，7月2日測(cè)定土壤中的有機(jī)質(zhì)含量均低于對(duì)照，7月2日以后，隨著葡萄果實(shí)的快速生長(zhǎng)，根系周?chē)寥罍囟壬?，土壤中的有機(jī)質(zhì)含量逐漸增加，T5處理表現(xiàn)最為明顯，8月31日測(cè)定T5處理土壤的有機(jī)質(zhì)含量為17.8 g/kg，明顯高于其他各處理。

圖1 不同施肥處理的土壤pH值變化

圖2 不同施肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量變化

圖3 不同施肥處理的土壤水解性氮含量變化

圖4 不同施肥處理的土壤有效磷含量變化

圖5 不同施肥處理的土壤速效鉀含量變化

土壤中氮、磷、鉀含量的變化如圖3～5所示，土壤中氮、磷、鉀元素含量的波動(dòng)性比較大，原因可能是受到不同時(shí)期土壤中營(yíng)養(yǎng)元素補(bǔ)充的影響。7月2日測(cè)得對(duì)照處理中土壤的氮、磷、鉀元素均高于各腐植酸肥處理，之后隨著葡萄果實(shí)快速膨大，對(duì)養(yǎng)分的吸收加強(qiáng)，土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素含量降低，8月31日果實(shí)成熟期，對(duì)養(yǎng)分的需求減弱，土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素含量增加，T5處理的水解性氮含量高于對(duì)照，其他各處理均低于對(duì)照；T5、T3處理的有效磷含量高于對(duì)照，其他各處理均低于對(duì)照；T5、T1處理的速效鉀含量高于對(duì)照，其他各處理均低于對(duì)照。8月31日之后，各處理土壤的氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)元素逐漸降低，可能與果實(shí)進(jìn)入成熟轉(zhuǎn)色期對(duì)土壤中肥料的需求減弱有關(guān)。

2.2 不同施肥處理對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

2.2.1 不同施肥處理對(duì)葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

表2為不同腐植酸肥對(duì)葡萄果實(shí)縱橫徑、果形指數(shù)、果實(shí)色澤的影響數(shù)據(jù)，果實(shí)成熟期測(cè)得T2處理果實(shí)縱徑最小，為19.17 mm，明顯小于對(duì)照處理，其他各腐植酸肥處理的果實(shí)縱徑均高于對(duì)照，尤其T5處理，果實(shí)縱徑最大，為23.50 mm，顯著高于對(duì)照及其他腐植酸肥處理。不同腐植酸肥處理增大了葡萄果實(shí)橫徑，其中，T4處理的果實(shí)橫徑最大，為16.16 mm，與對(duì)照相比增加10.38%。對(duì)果形指數(shù)的計(jì)算得出，T4和T5處理的果形指數(shù)高于對(duì)照，其他各處理均低于對(duì)照。研究發(fā)現(xiàn)，T3處理的果實(shí)縱、橫徑均高于對(duì)照，但果形指數(shù)低于對(duì)照，說(shuō)明腐植酸肥處理對(duì)果實(shí)橫徑的影響大于縱徑。對(duì)果實(shí)色澤觀察發(fā)現(xiàn)，T3處理和對(duì)照果皮色澤為淺紅色，其他各處理表現(xiàn)為鮮紅。

表2 不同施肥處理對(duì)葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

注：同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2.2 不同施肥處理對(duì)葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

從表3可知，試驗(yàn)測(cè)得葡萄果實(shí)成熟期各腐植酸施肥處理葡萄果實(shí)硬度明顯高于對(duì)照。各處理中T2處理果實(shí)硬度最高，為3.34 kg/cm2，T5處理次之，為3.23 kg/cm2，對(duì)照最低，為2.85 kg/cm2。各腐植酸施肥處理葡萄果實(shí)中可溶性糖含量明顯高于對(duì)照，且各處理之間差異顯著，T4處理葡萄果實(shí)的可溶性糖含量最高，為23.5%，對(duì)照最低，為19.2%。各腐植酸施肥處理葡萄果實(shí)中可滴定酸含量均低于對(duì)照，除T3處理與對(duì)照相差不明顯，其他各處理與對(duì)照差異達(dá)到顯著水平。糖酸比是反映果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)，糖酸比越高，說(shuō)明果實(shí)品質(zhì)越好。從表3看出，不同腐植酸處理葡萄果實(shí)的糖酸比均顯著高于對(duì)照，T4處理的糖酸比最高，達(dá)到26.4∶1。

表3 不同施肥處理對(duì)葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.3 不同施肥處理對(duì)葡萄產(chǎn)量的影響

施用不同處理梯度的腐植酸肥對(duì)葡萄平均單粒重和平均單穗重的影響不同(表4)， 各處理中，T2和T3處理的平均單粒重低于對(duì)照，其他各處理均高于對(duì)照，T4和T5處理與對(duì)照之間的差異達(dá)到顯著水平；分析各處理葡萄果實(shí)平均單穗重可知，除了T3處理的平均單穗重低于對(duì)照，其他各處理均高于對(duì)照。小區(qū)單株產(chǎn)量由平均穗重和單株穗數(shù)計(jì)算得出，T3處理的小區(qū)單株產(chǎn)量低于對(duì)照，但與對(duì)照之間的差異不明顯，其他各處理的小區(qū)單株產(chǎn)量均高于對(duì)照，T4和T5處理與對(duì)照之間的差異達(dá)到顯著水平；折合產(chǎn)量由小區(qū)單株產(chǎn)量折合單位面積株數(shù)得出，其測(cè)定結(jié)果與小區(qū)單株產(chǎn)量測(cè)定結(jié)果一致，T3處理的折合產(chǎn)量與對(duì)照相比減少2.56%，其他各處理均高于對(duì)照，尤其T5處理測(cè)得折合產(chǎn)量高于對(duì)照15.38%，與對(duì)照之間差異達(dá)到顯著水平。

表4 不同施肥處理對(duì)葡萄產(chǎn)量的影響

注：折合產(chǎn)量按照4 770株/hm2的產(chǎn)量計(jì)算。

3 討論

近年來(lái)，隨著葡萄產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，葡萄種植戶(hù)在生產(chǎn)中大量施用高濃度化肥，造成葡萄品質(zhì)下降及土壤理化性狀發(fā)生變化，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)仄咸旬a(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。針對(duì)以上問(wèn)題，施用腐植酸肥、生物有機(jī)肥替代或部分替代無(wú)機(jī)肥是一項(xiàng)主要的解決方法，有機(jī)肥能改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力水平[11]，增加果樹(shù)產(chǎn)量和提高果實(shí)品質(zhì)。

土壤理化性質(zhì)是土壤肥力的重要指標(biāo)，有研究結(jié)果表明，長(zhǎng)期施用生物有機(jī)肥的土壤肥力明顯提高[11]。有機(jī)肥一般作基肥施用，配合使用一定量的氮、磷、鉀肥或復(fù)合肥。有研究認(rèn)為[12]，采用適宜的有機(jī)無(wú)機(jī)肥配比可以顯著提高‘無(wú)核白’葡萄的產(chǎn)量和Vc、可溶性糖含量，提高果實(shí)品質(zhì)和商品性能。有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥綜合了無(wú)機(jī)肥的速效與有機(jī)肥的長(zhǎng)效，可促進(jìn)土壤氮、磷利用率提高19.2%～26.4%[13],為植株的生長(zhǎng)發(fā)育提供充足的養(yǎng)分，具有較好的增產(chǎn)及改善品質(zhì)的作用。本試驗(yàn)結(jié)果表明，腐植酸肥和生物菌肥配施增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，土壤堿解氮含量降低，有效磷和速效鉀含量顯著增加。這可能是因?yàn)槲⑸锞手械纳锞苋芙馔寥乐斜还袒牧住⑩洜I(yíng)養(yǎng)成分,提高肥料利用率；另外，與腐植酸肥配施能改良土壤結(jié)構(gòu)，為葡萄樹(shù)體生長(zhǎng)提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，增加多種酶的活性，加強(qiáng)植物體中的氧化還原過(guò)程，吸水吸肥能力增強(qiáng)，從而緩解因使用化肥造成的土壤理化性質(zhì)改變和土壤養(yǎng)分流失。

葡萄果實(shí)品質(zhì)分外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)?？扇苄怨绦挝锖颗c花色素苷合成呈正相關(guān)，蔗糖能促使組培中歐亞種葡萄花色素苷含量明顯增加[14]。本試驗(yàn)研究了“克瑞森”無(wú)核葡萄不同基肥的田間施用效果，發(fā)現(xiàn)施用腐植酸肥能顯著提高“克瑞森”無(wú)核葡萄果實(shí)的含糖量，這與徐小菊等[15]在大棚藤稔葡萄上的研究結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，不同腐植酸肥處理對(duì)“克瑞森”無(wú)核葡萄成熟期果實(shí)的色澤和糖酸比有明顯影響，腐植酸肥處理“克瑞森”無(wú)核葡萄果實(shí)糖酸比高、色澤鮮紅。另外，糖酸比與果面色澤之間存在正相關(guān)性，糖酸比越大，果面色澤越暗且紅色越深，這與魯春艷等[16]在“紅地球”葡萄上取得的結(jié)論一致。施用有機(jī)肥能顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)、改善土壤養(yǎng)分狀況、提高肥力。衛(wèi)婷等[17]研究得出施用有機(jī)肥顯著提高了土壤中有效養(yǎng)分的含量。該試驗(yàn)得出相似結(jié)果，其中生物腐植酸肥處理不僅降低土壤pH值，而且促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加，土壤有效養(yǎng)分含量均顯著高于常規(guī)施肥。試驗(yàn)證明，施用有機(jī)肥或復(fù)混肥具有增產(chǎn)效果，尤其腐植酸肥和復(fù)合微生物菌劑混施相比單施化肥增產(chǎn)了15.38%，增產(chǎn)效果較好。另外，考慮到腐植酸肥和復(fù)合微生物菌劑配施的經(jīng)濟(jì)可行性，結(jié)合肥料的市場(chǎng)價(jià)格做了對(duì)比分析，雖然腐植酸肥和復(fù)合微生物菌劑的年投入成本相比化肥高，但其增產(chǎn)、品質(zhì)提升所獲得的效益卻遠(yuǎn)高于成本增加量，在經(jīng)濟(jì)可行性方面明顯優(yōu)于常規(guī)施肥。

4 結(jié)論

綜上所述，本研究通過(guò)腐植酸肥、菌肥處理對(duì)“克瑞森”無(wú)核葡萄產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響研究，得出采用腐植酸肥和復(fù)合微生物菌劑組合作為基肥可得到較高的產(chǎn)量和良好的果實(shí)品質(zhì)，且操作簡(jiǎn)單，收益較大，是本試驗(yàn)獲得的較好配方處理，可為新疆北疆地區(qū)合理、科學(xué)施肥提供參考。

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