礫石土壤葡萄園養(yǎng)分動(dòng)態(tài)調(diào)查

何懷華，李文軍，李澤福，商華

（中糧長(zhǎng)城葡萄酒（寧夏）有限公司，寧夏銀川 750001）

我國(guó)擁有眾多葡萄酒產(chǎn)區(qū)，近些年來(lái)，賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)的影響力、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升[1]。在特定葡萄園中，除葡萄品種、栽培管理等因素外，葡萄園的生態(tài)條件，如土壤條件、氣候條件等對(duì)葡萄酒的品質(zhì)也至關(guān)重要[2]。土壤養(yǎng)分是影響葡萄生長(zhǎng)發(fā)育最重要的因素之一[3]，李玉鼎等[4]通過(guò)土壤營(yíng)養(yǎng)診斷（4月）和葉分析（8月）明確寧夏賀蘭山東麓主要釀酒葡萄基地土壤和樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)元素的含量及豐缺狀況。蔣寶等[3]的研究表明，豐富的土壤有機(jī)質(zhì)有助于增強(qiáng)葡萄果實(shí)的著色，氮含量與葡萄果實(shí)的總花色苷存在極顯著的相關(guān)性。宋建強(qiáng)等[2]對(duì)煙臺(tái)產(chǎn)區(qū)的研究表明，葡萄酒中的總酚含量與土壤pH和交換性鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，總類(lèi)黃酮含量與土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)正相關(guān)，葡萄酒的成分受土壤有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)元素等含量的影響較大。王志慧等[5]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，河北葡萄園的土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，氮磷鉀養(yǎng)分殘留量較大，明確了施肥與土壤養(yǎng)分對(duì)產(chǎn)量有重要貢獻(xiàn)。李茜等[6]對(duì)寧夏賀蘭山東麓青銅峽市甘城子區(qū)葡萄園的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隨著栽培年限的增加，葡萄根際對(duì)土壤養(yǎng)分的富集作用會(huì)越來(lái)越弱，但土壤養(yǎng)分呈逐年積累的趨勢(shì)。楊陽(yáng)等[7]對(duì)蓬萊多年種植的坡地葡萄園耕作層的土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行調(diào)查認(rèn)為，隨著采樣深度的增加，葡萄園中部位置20～40 m處有較低的土壤有機(jī)質(zhì)含量，較高的有效磷、速效鉀的含量，其他元素為中等水平，證明經(jīng)過(guò)多年培育，該葡萄園土壤養(yǎng)分對(duì)葡萄生長(zhǎng)不構(gòu)成限制。婁春榮等[8]調(diào)查了北寧市葡萄基地的土壤，發(fā)現(xiàn)相對(duì)氮、磷、鉀含量及有機(jī)質(zhì)含量不高，而部分微量元素如鐵、錳、鋅出現(xiàn)富集。

中糧長(zhǎng)城葡萄酒（寧夏）有限公司葡萄園（105°55′E，38°22′N(xiāo)）位于寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)，海拔1256 m，葡萄園面積約為333 hm2，占地面積較大。葡萄園土質(zhì)為礫石土，土壤貧瘠，保水保肥能力差，施肥不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重阻礙葡萄的正常生長(zhǎng)，從而影響葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)。通過(guò)調(diào)查該公司葡萄園的土壤養(yǎng)分狀況，旨在為釀酒葡萄施肥管理的優(yōu)化提供參考依據(jù)，以提高釀酒葡萄及葡萄酒的品質(zhì)，同時(shí)，也為寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)土壤方面的研究提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 氣候條件

寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)干旱少雨，地表蒸發(fā)量大，夏季高溫干燥，屬干旱大陸性氣候，年降水量為182 mm左右，春夏兩季降水量少，8、9月降水量?jī)H為51.9 mm和23.4 mm，病蟲(chóng)害發(fā)生輕微，年蒸發(fā)量1882.5 mm，年均溫度8.5 ℃。極端最低溫度-22.9 ℃，年均風(fēng)速1.6 m/s，相對(duì)濕度45%～60%，地下水深172～270 m。在葡萄生長(zhǎng)期的4月—10月，大于10 ℃的有效積溫為3300～3680 ℃，晝夜溫差大（10～19 ℃），利于漿果糖分積累，平均初霜期10月15日，終霜期4月18日，無(wú)霜期在175 d左右，適合栽培生育期在165 d以下的葡萄品種。

1.2 土壤條件及取樣方法

土壤為礫石土，有機(jī)質(zhì)含量小于5.0 g/kg，土壤貧瘠，保水保肥能力差，通水透氣性強(qiáng)，土壤pH 8.0～9.0，處于較高狀態(tài)，但含鹽量低。參照蔣寶等[3]的研究進(jìn)行樣品采集，在中糧長(zhǎng)城葡萄酒（寧夏）有限公司的兩個(gè)葡萄園分別布點(diǎn)采樣，深度為0～20 cm，20～40 cm及40～60 cm，采集后混勻，時(shí)間為2017年—2019年，2017年及2019年均于5月—7月采集樣品，2018年于5月—10月采集樣品[3]。

1.3 測(cè)定方法

土壤樣品的測(cè)定用常規(guī)方法進(jìn)行，其中pH用Delta 320酸度計(jì)測(cè)定；全鹽用DDS-11A型電導(dǎo)率儀測(cè)定；有機(jī)質(zhì)用FeSO4容量法測(cè)定；全氮用全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定；全磷用鋁藍(lán)比色法測(cè)定；有效氮用堿懈擴(kuò)散滴定法測(cè)定；有效磷用鉬藍(lán)比色法測(cè)定；有效鉀用火焰光度法測(cè)定；田間持水量和容重用環(huán)刀法測(cè)定；鈣、鎂等微量元素采取原子吸收法測(cè)定[3,9-10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄園土壤酸堿性分析

如圖1所示，隨著年份的增加，pH和全鹽含量都在逐步降低，說(shuō)明在葡萄種植中大量施用有機(jī)肥，能有效改善土壤酸堿度。

從圖2中可以看出，葡萄基地土壤pH每年夏季最高，冬季最低；電導(dǎo)率（EC）正好相反，夏季最低，冬季最高，這是由于秋季施有機(jī)肥增加有機(jī)酸，降低pH，而夏季灌溉量大，土壤淋洗量大。因此，夏季EC值最低。

2.2 葡萄園土壤有效氮、磷、鉀現(xiàn)狀分析

圖1 不同年份土壤鹽堿變化圖Figure 1 The change of pH and salt of soil in different years

以2017年葡萄種植土壤養(yǎng)分含量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，結(jié)果表明（見(jiàn)表1）：隨著種植年限的增加，各養(yǎng)分含量均出現(xiàn)不同程度的變化，其中速效磷和速效鉀的降幅最大，達(dá)-41.4%～-47.27%、-13.38%～-40.18%，降低了近一半。速效氮的變幅為28.81%～43.50%。我國(guó)北方中性和石灰性土壤速效氮、速效磷和速效鉀的豐缺臨界值大體在50 mg/kg，20 mg/kg，175 mg/kg，由此可知，速效氮呈增加趨勢(shì)，增加幅度與年限之間有一定的規(guī)律性；速效磷和速效鉀呈遞減趨勢(shì)，說(shuō)明在葡萄種植過(guò)程中大量施用了氮肥，而忽視了磷、鉀肥的施用。

從養(yǎng)分變化趨勢(shì)看，在2017年時(shí)，土壤速效磷和速效鉀積累已達(dá)較高水平，速效磷為40.03 mg/kg，速效鉀為191.53 mg/kg；有效氮含量較低為30.20 mg/kg，但隨著種植年限的增加，有機(jī)質(zhì)和氮含量在逐漸地增加，磷、鉀含量卻在逐漸的降低，全氮含量有一些波動(dòng)。2017年，磷、鉀含量高可能是由于果樹(shù)較小，剛開(kāi)始掛果，對(duì)養(yǎng)分的需求量小，此后隨著掛果量的增加，樹(shù)體對(duì)養(yǎng)分的需求量加大，導(dǎo)致土壤中磷、鉀含量逐漸降低，而對(duì)于氮元素而言，每年大量追肥可促使土壤氮量逐漸提高。

從不同月份養(yǎng)分結(jié)果看（表2），全氮和速效氮的含量隨著月份的遞增而降低，在9月份葡萄采收后，為了增加樹(shù)體養(yǎng)分含量，少量的追施氮肥可促使速效氮含量的增加。速效磷和速效鉀含量前期積累較多，隨著葡萄的生長(zhǎng)，樹(shù)體對(duì)磷、鉀含量的吸收增多，土壤含量也相應(yīng)的有所降低。到了8月份，樹(shù)體對(duì)磷、鉀的吸收達(dá)到最大值，這時(shí)追施磷、鉀肥可以有效提高后期果實(shí)的品質(zhì)，同時(shí)也增加了土壤中速效磷和速效鉀的供應(yīng)。

2.3 土壤有機(jī)質(zhì)含量變化

如表2調(diào)查結(jié)果可知，葡萄園土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，從各月有機(jī)質(zhì)含量變化趨勢(shì)來(lái)看，有機(jī)質(zhì)含量先增加后降低，6月最高，9月最低。從年度變化來(lái)看，有機(jī)質(zhì)含量隨著種植年限的增長(zhǎng)在緩慢增加，這主要與有機(jī)質(zhì)的礦化特性有關(guān)。

2.4 土壤中量和微量元素養(yǎng)分狀況

圖2 2018年葡萄園各月pH、電導(dǎo)率（EC）變化Figure 2 Change of pH and electric conductivity of soil in 2018

表1 不同年份土壤有效養(yǎng)分含量Table 1 The content of available nutrient of soil in different years

表2 生長(zhǎng)期土壤養(yǎng)分含量Table 2 The content of nutrient of soil during May to September in 2018

葡萄為木本植物，不僅需要吸收氮磷鉀大量元素，對(duì)鈣鎂等中量元素的吸收也很多，同時(shí)還要求適量的鐵、錳、銅、鋅、硼等微量元素[1]。由表3可知，鈣含量有一些波動(dòng)，鎂含量在逐年積累，隨著年份的增加，積累的量也逐步增大，且變化幅度較大。鈣對(duì)葡萄的品質(zhì)具有非常重要的意義，而鎂缺乏容易使葡萄出現(xiàn)失綠癥，在種植過(guò)程中要注重鈣鎂肥的使用，提倡使用過(guò)磷酸鈣與鈣鎂磷肥。

當(dāng)土壤微量元素有效含量：有效鋅＜2 mg/kg、有效錳＜5 mg/kg、有效硼＜2 mg/kg、有效鐵＜10 mg/kg、有效銅＜10 mg/kg時(shí)，就應(yīng)該補(bǔ)充微量元素。表3顯示，鋅含量逐漸升高，并且鋅含量相對(duì)較高，能達(dá)到3.13 mg/kg。鐵含量極低，約為3 mg/kg左右，變化趨勢(shì)不明顯；在2017年春季時(shí)，葡萄園部分植株出現(xiàn)葉片黃化現(xiàn)象，主要原因就是缺鐵，在通過(guò)葉面噴施補(bǔ)充后，黃化現(xiàn)象逐漸減少。銅和錳含量適中，并且變化幅度大，這主要與有機(jī)肥種類(lèi)有關(guān)，有機(jī)肥中銅含量的變化幅度也較大。硼含量明顯不高，甚至相對(duì)較低，并表現(xiàn)為下降趨勢(shì)。硼含量的高低與鉀肥有很大的相關(guān)性，大量使用鉀肥可以促進(jìn)硼的吸收。硼缺乏容易造成落花落果、生長(zhǎng)點(diǎn)壞死、僵果等，嚴(yán)重影響葡萄品質(zhì)。

3 討論與結(jié)論

土壤的酸堿性是影響土壤肥力的重要因素，可影響土壤中養(yǎng)分元素的存在形態(tài)和其對(duì)植物的有效性，還能影響土壤微生物的數(shù)量、組成及活性，極大地影響有機(jī)質(zhì)的合成與分解。王志秀等[9]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)種植20年的葡萄園土壤pH為7.97，是由于有機(jī)肥的施入調(diào)節(jié)了土壤酸堿度，而其他土壤pH平均為8.48，與本文調(diào)查到的土壤呈現(xiàn)堿性結(jié)果一致。葡萄園pH和全鹽含量隨著年份的增加都在逐步的降低，由葡萄園各個(gè)時(shí)期不同深度土壤pH、EC可以看出，葡萄園土壤的pH在每年夏季最高，冬季最低；EC正好相反，夏季最低，冬季最高。土壤pH過(guò)高易造成樹(shù)體對(duì)一些微量元素吸收利用困難，表現(xiàn)出缺素癥狀。在pH為8.3～8.7的堿性土壤中，會(huì)出現(xiàn)黃葉病[10]，中糧長(zhǎng)城葡萄酒（寧夏）有限公司葡萄園土壤基本是偏堿性，而葡萄種植的適宜土壤是微堿性的，因此，應(yīng)該對(duì)土壤進(jìn)行改良后再進(jìn)行種植。且在2018年，土壤有機(jī)質(zhì)含量在6月最高，隨著年份的增長(zhǎng)，土壤有機(jī)質(zhì)含量逐漸升高。但整體而言，該園區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量較低，而土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)葡萄單寧、pH及糖酸比的影響十分顯著，從而影響葡萄酒的品質(zhì)，因此為提高葡萄及葡萄酒的品質(zhì)，增強(qiáng)土壤的可持續(xù)利用，應(yīng)增施腐熟有機(jī)肥，減少化肥的使用[11]，且秋季有機(jī)肥的施入應(yīng)增加深度到60 cm以下[4]。

氮是構(gòu)成一切生命體的重要元素，在葡萄生長(zhǎng)中氮的需求量很大，磷和鉀也是植物生長(zhǎng)必不可少的元素，但如果盲目大量使用不但浪費(fèi)資源，起不到預(yù)想的生產(chǎn)效果，反而會(huì)降低產(chǎn)量和品質(zhì)[8]。隨著種植年限的增加，各養(yǎng)分含量均出現(xiàn)不同程度的變化，速效氮增加了43.50%，增加幅度與種植年限之間有一定的規(guī)律性；速效磷和速效鉀呈遞減趨勢(shì)，但與田欣等[12]調(diào)查的西夏區(qū)整體土壤速效磷為63.09 mg/kg的高含量不同，本研究中得到的速效磷在2017年—2019年的均值為21.11～40.03 mg/kg，可能是不同園區(qū)的施肥管理不同造成的，說(shuō)明本園區(qū)在葡萄種植過(guò)程中大量使用了氮肥，有重視氮肥、忽視磷鉀肥的傾向，因此以后要注重平衡施肥，普及配方施肥，做到氮、磷、鉀相結(jié)合增施有機(jī)肥。氮素在葡萄生長(zhǎng)后期要少施或不施，短期內(nèi)適當(dāng)減少或不施氮肥，以協(xié)調(diào)氮磷鉀比例[8]。同時(shí)根據(jù)葡萄年生長(zhǎng)規(guī)律確定追肥時(shí)期、肥料種類(lèi)和施肥水平，萌芽期以施氮肥為主，磷為輔；幼果膨大期以氮為主，配合磷鉀肥；漿果著色期以磷、鉀肥為主；果實(shí)采后氮、磷、鉀配合做基肥[8]。

葡萄園土壤隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng)在一定程度上出現(xiàn)鎂的積累，而且增加幅度較大，鈣含量不穩(wěn)定，但含量都相對(duì)較低。隨著種植年限的增加，鈣、鎂大部分均無(wú)較大幅度的增加，而侍朋寶等[13]的研究結(jié)果表明，鈣、鎂含量與總酚和單寧的含量呈現(xiàn)正相關(guān)，因此在種植過(guò)程中要注重鈣鎂肥的使用，提倡使用過(guò)磷酸鈣[8]。

表3 不同年份土壤中量和微量元素含量Table 3 The content of medium and trace elements of soil in different years

微量元素在葡萄生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的需求量較少，但不可或缺，可起到改善葡萄的樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)、提高果實(shí)品質(zhì)的作用[14]。鋅、銅、錳含量適中，土壤錳含量3年都在5 mg/kg以上，基本不缺乏。鐵含量極低，在3 mg/kg左右，變化趨勢(shì)不明顯；春季出現(xiàn)的大面積葉片黃化現(xiàn)象即說(shuō)明了缺鐵的嚴(yán)重性。侍朋寶等[13]的研究表明，速效銅和鋅均與含酸量呈負(fù)相關(guān)，與糖酸比呈正相關(guān)，其趨勢(shì)接近顯著水平。生產(chǎn)中要增加鉀肥和硼的用量來(lái)促進(jìn)硼的吸收，可在施鉀肥時(shí)增施硼酸0.5～1.0 kg/667m2，或花期葉面噴施0.2%的硼酸溶液，但硼的含量與總酚和單寧含量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，因此，在增加硼含量時(shí)，也要有所控制。同時(shí)，還要注意有機(jī)菌肥的使用，只有均衡施肥，才能達(dá)到理想的效果[15]。