曾祥武
(民勤縣特色林果產(chǎn)業(yè)中心 甘肅武威 733399)
葡萄是一種藤本果樹,其果實味美可口、營養(yǎng)豐富,成熟的漿果中含糖量高達10%~30%,含多種維生素以及礦物質(zhì)鈣、鉀、磷、鐵等,還含有多種人體所需的氨基酸。與其他果品相比,葡萄產(chǎn)品的多樣性是其明顯優(yōu)勢。葡萄不僅可以作為水果鮮食,人們根據(jù)加工品的貯運要求、生活需要、營養(yǎng)保健作用等因素,還將葡萄加工成葡萄干、葡萄汁、葡萄籽飲料、葡萄籽油等常見產(chǎn)品[1]。
肥料和水分是植物生長的關(guān)鍵因素,研究表明,適宜的肥料和水分是保證植物正常生長的關(guān)鍵。季書勤等[2]研究表明,在一定范圍內(nèi),強筋小麥品質(zhì)隨施氮量的增加呈逐漸升高的趨勢,而隨灌水量的增加呈降低的趨勢。周興本[3]研究表明,在相同的肥料配比下,輕中度水分脅迫可以增強葡萄植株對氮肥的吸收能力,提高葡萄植株的氮肥利用率。侯裕生[4]研究結(jié)果表明,水肥耦合效應對葡萄新梢長度和莖粗的影響均達到極顯著水平,葉片葉綠素相對含量與水肥用量呈正相關(guān)關(guān)系。葡萄幼苗以營養(yǎng)生長為主,合理的水肥能夠促壯莖蔓,加快幼苗生長。有關(guān)限根條件下肥水對葡萄生長的研究以及技術(shù)較少,因此,本研究選用桶栽限根,以不同氮肥和灌水處理,研究葡萄根系形態(tài)分布及地上植株的生長,為葡萄的栽培提供理論參考。
供試材料為一年生葡萄(Vitis vinifera L.)赤霞珠扦插苗。
設置3 個氮肥(尿素,含N46%)水平,分別為20 g/株、40 g/株和60 g/株,分別用N1、N2和N3表示,磷肥、鉀肥分別施用磷酸二氫銨40 g/株和硫酸鉀40 g/株,和氮肥1 次施入;設置3 個灌水水平,即分別每次澆水100 mL/株、200 mL/株和300 mL/株,分別用T1、T2和T3表示,每隔5 d澆1 次水。試驗采用單因素完全隨機設計,每桶移栽1 株苗木,重復3 次。桶底直徑19.5 cm,頂直徑27 cm,高23 cm。盆栽土為椰糠∶腐殖土=1∶1,每桶裝土2.5 kg。
在2019年4月將幼苗移栽至桶中,放置在溫室內(nèi),晝夜溫度為26 ℃/17 ℃,生長到9月5日時選擇生長一致、沒有病蟲害的幼苗進行測定。
1.3.1 根系形態(tài)的測定
采用挖掘法,每個處理選3株長勢一致的幼苗植株,用水沖洗根系,直到泥土完全去除,轉(zhuǎn)移至實驗室,將根樣排放于盛滿水的透明玻璃盒中,用根系專用掃描儀對根樣進行掃描,得到根總長、根總表面積、根總體積和平均直徑等各項特征參數(shù)值。
1.3.2 植株生物量的測定
根樣掃描完成后,與地上部均分置于80 ℃條件下烘干至恒重后稱量,獲得植株各部分生物量。
采用Excel2010統(tǒng)計和計算數(shù)據(jù),采用SPSS24.0進行差異顯著性分析。
根系形態(tài)特征是植株根系生長好壞的主要指標。由表1可知,氮肥和灌水水平對葡萄幼苗根系生長均有顯著影響。根系總長在同一氮肥水平下隨灌水量的增加呈先增大后減小的變化趨勢,均在T2處理下達到最大值;在同一灌水水平下,根系總長隨施氮量的增加呈先增大后減小的變化趨勢,均在N2處理下達到最大值。在各處理中,N2T2處理下根系總長最大,顯著高于N1T1、N1T2、N1T3和N2T1處理,根總表面積、根總體積和平均直徑也均是在N2T2處理下最高。根總表面積在N2T2處理下顯著高于N1T1、N1T2、N1T3、N3T1和N3T3處理;根總體積在N2T2處理下顯著高于N1T1、N1T2、N1T3、N3T1和N3T3處理;平均根直徑在N2T2處理下僅顯著高于N1T3,和其他處理差異不顯著。

表1 不同肥水條件下葡萄幼苗根系形態(tài)特征
生物量直接反映植株生長狀況,根冠比能夠體現(xiàn)植株地上和地下部分的生長發(fā)育關(guān)系。由圖1能夠看出,在同一氮肥水平下,葡萄幼苗生物量隨灌水量的增加呈先升高后降低的變化趨勢;在同一灌水水平下,葡萄幼苗生物量隨施氮量的增加呈先升高后降低的變化趨勢;在各處理中,N2T2處理下葡萄幼苗生物量最高,顯著高于N1T1、N1T2、N1T3、N3T1和N3T3處理,分別高出32.03%、29.40%、33.44%、15.48%和12.79%。由圖2可知,各處理間根冠比沒有顯著差異。

圖1 不同肥水條件下葡萄幼苗生物量

圖2 不同肥水條件下葡萄幼苗根冠比
根系是植物的重要組成部分,不僅起著吸收、固定和支持等作用,還是多種氨基酸、激素的合成部位,是維持植物生長的關(guān)鍵。大量研究表明,根系的正常生長需要充足的養(yǎng)分進行物質(zhì)代謝,植物根系的生長發(fā)育和土壤環(huán)境條件密切相關(guān)[5],土壤環(huán)境條件直接影響根系結(jié)構(gòu)、生長、分布和新陳代謝功能,并最終影響植物的生長和發(fā)育。根系形態(tài)能在一定程度上反映根系的物質(zhì)吸收能力。本研究結(jié)果表明,在研究設置的不同肥水處理下,葡萄幼苗的根總長、根總表面積、根總體積和平均直徑均在施氮60 g/株、灌水300 mL/株處理下達到最大值,主要可能是因為在該處理下,氮肥和土壤水分表現(xiàn)出較高的耦合作用,充分發(fā)揮了肥料的作用,為葡萄根系的生長提供了充足的養(yǎng)分。
生物量是植株生長物質(zhì)積累的體現(xiàn),大量研究表明,氮肥和水分均顯著影響植株物質(zhì)積累。黃元財?shù)萚6]研究表明,肥水充足能促進干物質(zhì)的再分配,對高產(chǎn)有利。本研究表明,葡萄幼苗生物量在施氮60 g/株、灌水300 mL/株處理下達到最大值,可能是因為在此處理下,根系的功能被充分發(fā)揮,對物質(zhì)吸收轉(zhuǎn)化以及再分配的能力增強,從而提高了植株生物量。而根冠比在各處理下均沒有顯著差異,可能是因為根系生長狀況較好,為地上部分提供了充足的養(yǎng)分,葡萄幼苗地上和地下部分均發(fā)育較好;也可能是在桶栽限根條件下,根系的生長受到一定的抑制,從而減弱了肥水對根冠比的影響。總體來看,在桶栽限根條件下,施氮60 g/株、灌水300 mL/株有利于葡萄幼苗根系生長和物質(zhì)積累。