朝陽冷棚鮮食葡萄水肥集約栽培技術試驗效果分析

冷棚鮮食葡萄高效集約栽培技術，可有效規避自然災害及誘發病菌因素，產投比高，成為冷棚葡萄栽培管理中的新生力量。在市場經濟的驅動下，果農商品意識、優質果品意識逐漸增強，栽培面積將迅速擴大，并逐步替代傳統露地栽培，發展前景十分廣闊。隨著農村勞動力老齡化、生產成本提高等問題，節本、輕簡、優質、高效的現代化管理技術將是冷棚產業未來發展的主流趨勢。通過提高冷棚智能化管理，發展近郊觀光采摘，實現產業功能轉型升級，提高冷棚葡萄產業綜合效益。通過成熟期育種延長市場供應期，抗性育種提高品種抗寒抗病性。

一、試驗地基本情況

1、試驗地Ⅰ

試驗地Ⅰ位于遼寧省朝陽市郊龍城區七道泉子鎮新地村，該地區屬北溫帶大陸季風氣候，全年平均氣溫8.4℃，大于10℃積溫3400～3500℃，年均日照時數2801小時，年降水量450～580毫米，多集中在6-8月。此外，該地區的無霜期平均為148天。試驗地冷棚建于2015年，土壤類型為輕沙壤土。冷棚長200米，寬16米，面積4.8畝，配套水肥一體化供應系統。冷棚葡萄品種為晨香、夏黑、遼峰、茉莉香、陽光玫瑰等;露地面積3.2畝，長200米，寬11米，栽培葡萄品種為夏黑、遼峰、陽光玫瑰。

2、試驗地Ⅱ

試驗地Ⅱ（天呈山莊）位于遼寧省凌源市劉杖子鎮劉杖子村，地處青龍河流域，屬北溫帶大陸性季風氣候，全年平均氣溫6.5～8.2℃，大于10℃積溫3310～3420℃，年均日照時數2810～2900小時，年降水量490～610毫米，多集中在7～8月，無霜期120～150天。全村葡萄露地栽培700畝以上，冷棚栽培800畝以上，暖棚20余座，被譽為“葡萄之鄉”，冷棚葡萄是劉杖子村大力推廣的鄉村振興產業項目。該基地于2017年規劃修建，土壤類型為壤土至輕粘土。目前山上冷棚面積大約120畝，為連棟冷棚;山下新建高標準棚達100畝。冷棚寬14～16米，長100～120米，冷棚內水肥一體化供應系統。葡萄品種為巨豐、夏黑、遼峰、茉莉香、陽光玫瑰等。

二、水肥一體化技術利用效果分析

1、試驗方法

試驗在試驗地Ⅰ冷棚和試驗地Ⅱ冷棚進行，試驗品種為陽光玫瑰。Ⅰ冷棚為試驗區，Ⅱ冷棚為對照區，試驗區水肥基本采用水肥一體化技術供給，對照區采用傳統施肥地表漫灌。全年試驗區2次石硫合劑清棚，1次抗菌劑預防、1次殺螨劑防治，使用藥劑共4次;對照區2次石硫合劑清棚、3次抗菌劑防治、1次殺螨劑防治，使用藥劑共6次。

2、數據調查

數據調查在2018年進行，統計試驗區對照區全年畝用水量、畝施肥總量（只計算氮磷鉀及中量元素施入量）、畝用農藥次數、用工量及產量、優質果率等。全年畝用水量試驗區280立方米/畝，對照區174立方米/畝，節水37.8%;畝施肥總量試驗區138公斤/畝，對照區81.6公斤/畝，節肥41%;產量試驗區2135公斤/畝，對照區1829公斤/畝，增產16.7%;節藥省工試驗區20個/畝，對照區30個/畝，節省33%;優質果率試驗區99.4%，對照區84.2%，提質15.2%。

3、結果分析

由試驗數據分析得出，水肥一體化技術的應用，有效降低冷棚內土壤含水量和空氣相對濕度，減少了霜霉病等病菌的發生幾率和發生程度，有效改善了大水漫灌造成土壤板結和透氣性差導致的葡萄生長不良，該技術的應用可實現節水37.8%，節肥41%，農藥使用次數減少33%，節省用工33%，產量增加16.7%，優質果率增加15.2%。

三、臨界量化施肥技術對化肥減施的效果分析

1、試驗方法

根據目標產量，對照葡萄周年主要營養元素分階段吸收比例表，按葡萄不同生長階段需肥臨界期和臨界值，確定肥料種類和用量，按實踐中年畝產2000～3000公斤葡萄需氮肥16～20公斤，磷肥10～12公斤，鉀肥20～25公斤，鈣肥16～20公斤，鎂肥3～5公斤標準計算，加大有機生物綠肥施入比例，減施化肥。

2、數據調查

根據資料數據測定的各有機生物肥釋放營養元素量，計算出全年有機肥供給量，按當年利用率30%計算出氮、磷、鉀、鈣、鎂可利用有機肥量，與畝生產2000公斤以上葡萄需化肥量對比，精準計算出年需補充肥量。農家腐熟肥有機質含量23.5%/公斤、氮1.2%/公斤、磷1.13%/公斤、鉀0.75%/公斤、鈣0.86%/公斤、鎂0.26%/公斤;黃豆生物肥有機質含量65%/公斤、氮1.42%/公斤、磷1.2%/公斤、鉀0.12%/公斤、鈣0.62%/公斤、鎂0.10%/公斤;秸稈及綠肥有機質含量21.5%/公斤、氮0.63%/公斤、磷0.13%/公斤、鉀0.5%/公斤、鈣0.4%/公斤、鎂0.2%/公斤;有機肥料釋放主要營養元素總量有機質含量110%/公斤、氮3.25%/公斤、磷2.46%/公斤、鉀1.37%/公斤、鈣1.88%/公斤、鎂0.56%/公斤。

3、結果分析

由表1得出，在葡萄各需肥階段施入足量有機生物綠肥后，僅需額外補充鉀肥12.4公斤，中量元素鈣5.68公斤，可基本滿足全年生產所需。葡萄是喜鉀樹種，需求量大，中量元素鈣鎂能顯著提高葡萄品質。因此，根據目標產量及臨界期臨界值量化施肥，每畝全年可減少63.92公斤無機化肥施入，有效防止各階段肥害的發生，是冷棚葡萄栽培科學集約的施肥方法。

四、有機肥施入3年后肥效分析

1、試驗方法

試驗地Ⅰ冷棚，試驗品種為陽光玫瑰。試驗區采用以有機肥為主的施肥方案，2016年11月開始，試驗區每年施入腐熟有機肥4000～5000公斤，黃豆生物肥120公斤，秸稈及綠肥1000公斤;對照區采用以無機肥為主的施肥方案，每年施入無機化肥氮肥16～20公斤，磷肥10～12公斤，鉀肥20～25公斤，鈣肥16～20公斤，鎂肥3～5公斤，合計施入化肥82公斤。

2、數據調查

2016年有機肥施入3年后（2019年）分別測定試驗區對照區土壤理化性質，對比分析不同施肥方案對冷棚葡萄品質產量的影響。2016年有機質含量14%、夏季地表溫度變幅18～31℃、土壤含水量39.6%～42.4%、土壤容重1.8克/厘米、土壤孔隙度40%;2019年有機質含量29%、夏季地表溫度變幅20～29℃、土壤含水量44.1%～45.5%、土壤容重1.0克/厘米、土壤孔隙度58%;有機肥施入3年后有機質含量增加107%、夏季地表溫度變幅增加9～13℃、土壤含水量增加3.1%～5.9%、土壤容重降低0.8克/厘米、土壤孔隙度增加18%。不同施肥方案3年后對葡萄品質產量的影響，以陽光玫瑰為例化肥施用量試驗區18.08公斤/畝，對照區82公斤/畝，節省78%;優質果率試驗區99.4%，對照區84.2%，增加15.2%;產量試驗區2135公斤/畝，對照區1829公斤/畝，增加16.7%。

3、結果分析

由試驗數據得出，施用有機肥可使土壤有機質含量大幅增加，土壤顏色由淺變深，明顯改善了土壤理化性質，促進土壤微生物的活動，熟化土壤，培肥地力，提高了葡萄抗性。各類有機肥含有大量的有機質、腐殖酸、氨基酸及有益菌，可以直接被葡萄根系吸收利用，有利于提高葡萄的品質及產量。試驗區比對照區化肥減施達78%，優質果率增加15.2%，產量增加16.7%;行間生草覆蓋有效降低了棚內地表溫度變幅，防止溫度變化過大對葡萄根系造成傷害。

五、中量元素對提高葡萄品質效果分析

1、試驗方法

葡萄膨果期至成熟期，試驗區葉面微噴補充中量及微量元素，每7天1次，連續3次。施肥比例分3個處理，處理Ⅰ，鈣∶鎂∶鉀∶硼鐵鋅=3∶3∶3∶1;處理Ⅱ，鈣∶鎂∶鉀=5∶3∶2;處理Ⅲ，鈣∶鎂∶鉀∶硼鐵鋅=2∶2∶5∶1。試驗葡萄品種為夏黑、遼峰、陽光玫瑰。對照區根部滴灌氮、磷、鉀肥，葉面噴施微肥，施肥比例氮∶磷∶鉀∶硼鐵鋅=2∶2∶5∶1。

2、數據調查

試驗區各品種每個處理隨機選取6個樣本，每個樣本各隨機抽查5穗葡萄，分別測定優質果率。夏黑3個處理與對照區的優果率分別是處理Ⅰ96.2%、處理Ⅱ83.8%、處理Ⅲ78.9%、對照區78.2%;遼峰3個處理與對照區的優果率分別是處理Ⅰ97.6%、處理Ⅱ85.1%、處理Ⅲ80.4%、對照區70.8%;陽光玫瑰3個處理與對照區的優果率分別是處理Ⅰ97.8%、處理Ⅱ79.9%、處理Ⅲ82.1%、對照區69.4%。

3、結果分析

對試驗區膨果期中量元素不同施肥處理及對照區無中量元素處理進行對比方差分析。由試驗數據分析得出，在處理Ⅰ為0.05的顯著水平下，不同中量元素施肥比例對葡萄產量和優質果率均存在顯著差異，處理Ⅰ與對照區存在極顯著差異。試驗證明，葡萄膨果期至成熟期，中量元素等施入合理比例為鈣∶鎂∶鉀∶硼鐵鋅=3∶3∶3∶1。

六、上糖退酸調控技術對提高葡萄品質的效果分析

1、試驗方法

2019年試驗地Ⅰ冷棚進行，試驗品種為夏黑。試驗區葉果比按每生產500克葡萄保留16～18片正常生長葉片;套袋時間選擇在硬核與著色期;著色期中量元素與鉀肥微肥施入比例鈣∶鎂∶鉀∶硼鐵鋅=3∶3∶3∶1。試驗區設4個處理，處理Ⅰ為葉果比觀察區，處理Ⅱ為套袋觀察區，處理Ⅲ為中量元素施用觀察區，處理Ⅳ為葉果比、套袋、中量元素綜合技術觀察區。對照區設4個處理，處理Ⅰ葉果比按每生產500克葡萄保留30片以上正常生長葉片;處理Ⅱ套袋時間選擇在膨果期;處理Ⅲ著色期無中量元素鈣鎂施入，施肥比例氮∶磷∶鉀∶硼鐵鋅=2∶2∶5∶1;處理Ⅳ為無調控技術觀察區。

2、數據調查

試驗區對照區共8個處理，每個處理設樣樹3株，記錄夏黑各處理萌芽至成熟所需天數;每株隨機抽取2穗葡萄測定含糖量。夏黑成熟期需100天左右，含糖量18%～22%，有機酸含量5%～7.5%。葡萄鮮品含糖量用手持折光儀檢測。葡萄果實中有機酸主要成分是酒石酸、蘋果酸和檸檬酸，不同品種葡萄有機酸含量有所不同。有機酸含量采用水果酸度測定儀測定。

試驗前陽光玫瑰的有機酸含量分別為酒石酸2.1、檸檬酸0.9、酸度值4、蘋果酸0.4，總酸值為3.33;夏黑的有機酸含量分別為酒石酸4.1、檸檬酸1.9、酸度值8.7、蘋果酸1.5，總酸值為7.27;戶太8號的有機酸含量分別為酒石酸4、檸檬酸1.5、酸度值8.1、蘋果酸1.1，總酸值為6.52;巨峰的有機酸含量分別為酒石酸3.1、檸檬酸2.4、酸度值7.9、蘋果酸0.8，總酸值為6.12;巨玫瑰的有機酸含量分別為酒石酸2.4、檸檬酸1.5、酸度值4.5、蘋果酸0.3，總酸值為3.6;醉金香的有機酸含量分別為酒石酸3.1、檸檬酸1.5、酸度值5.9、蘋果酸0.9，總酸值為4.89。

試驗前不同品種葡萄糖酸比分別是陽光玫瑰60.62、夏黑21.38、戶太8號23.32、巨峰25.97、巨玫瑰35.79、醉金春31.1。

3、結果分析

對上糖退酸調控技術不同處理后含糖量、有機酸含量、成熟期進行方差分析。上糖退酸調控技術對葡萄含糖量的影響試驗數據為處理Ⅰ試驗區18.2a、對照區16.8b;處理Ⅱ試驗區18.6a、對照區16.9b;處理Ⅲ試驗區19.5a、對照區17.2b;處理Ⅳ試驗區21.6a、對照區17.1b。上糖退酸調控技術對葡萄有機酸含量的影響試驗數據為處理Ⅰ試驗區0.61a、對照區0.66b;處理Ⅱ試驗區0.59a、對照區0.62b;處理Ⅲ試驗區0.62a、對照區0.68b;處理Ⅳ試驗區0.61a、對照區0.70b。上糖退酸調控技術對葡萄成熟期影響試驗數據為處理Ⅰ試驗區102a、對照區107b;處理Ⅱ試驗區101a、對照區102b;處理Ⅲ試驗區102a、對照區106b;處理Ⅳ試驗區98a、對照區108b。試驗處理小寫字母不同表示0.05水平差異性。

由試驗數據分析得出，在a為0.05的顯著水平下，套袋對葡萄有機酸含量及成熟期無顯著差異，其他處理與葡萄成熟期、含糖量、有機酸含量均存在顯著差異。處理Ⅰ著色期葉片量大營養生長過旺，有機酸含量較高，影響糖分轉化及延遲成熟;處理Ⅱ套袋過早葡萄品質下降，易發生氣灼日灼，退酸慢、含糖量后期變化小;處理Ⅲ適量均衡的中量元素有助于葡萄著色上糖;處理Ⅳ綜合技術上糖退酸效果極其顯著，促進酸糖轉化，退酸0.09%，提高含糖量4.5%，形成黃金糖酸比為35.4∶1。

七、結論

1、水肥一體化技術的應用，有效調控冷棚內土壤含水量和空氣相對濕度，減少了霜霉病等病菌的發生幾率和發生程度，有效改善了大水漫灌造成土壤板結和透氣性差導致的葡萄生長不良，該技術的應用可實現節水37.8%，節肥41%，節省用工33%，產量增加16.7%，優質果率增加15.2%。因此，水肥一體化技術是實現冷棚葡萄優質高效的基礎，可實現大幅節省人工資源、肥料資源和水資源，減少肥料面源污染，改良土壤，提高地力。

2、臨界期臨界值量化施肥技術，每年畝減少63.92公斤無機化肥施入，有效防止各階段肥害的發生，是冷棚葡萄栽培科學集約的施肥方法。有機生物綠肥替代無機化肥施入3年后，土壤有機質含量大幅增加，土壤顏色由淺變深，明顯改善了土壤理化性質，促進土壤微生物的活動，熟化土壤，培肥地力，提高了葡萄抗性。各類有機肥含有大量的有機質、腐殖酸、氨基酸及有益菌，可以直接被葡萄根系吸收利用，有利于提高葡萄的品質及產量。試驗區比對照區化肥減施達78%，優質果率增加15.2%，產量增加16.7%;行間生草覆蓋有效降低了棚內地表溫度變幅，防止溫度變化過大對葡萄根系造成傷害。

3、中量元素可使葡萄吸收營養更加全面，對促進葡萄著色，退酸上糖，顯著提高品質和產量，其作用是任何肥料無法替代的。

4、 夏黑葡萄在完成上糖退酸前，有機酸含量高、葡萄果皮厚，糖酸比為21.38∶1，入口酸澀感明顯，采用上糖退酸調控技術后，夏黑葡萄含糖量為21.6%，總酸降到0.61%，糖酸比為35.4∶1，口感酸甜適度，風味更佳。有機酸含量低的品種，如陽光玫瑰糖酸比為60.62∶1，吃起來無酸澀感，口感更甜。

總而言之，臨界量化施肥技術根據目標產量、葡萄不同生長階段需肥臨界期和臨界值，確定肥料種類和用量，合理適量均衡施入，形成葡萄周年主要營養元素分階段吸收比例表，以有機生物綠肥替代無機化肥，全年畝減少63.92公斤無機化肥施入，有效降低各階段肥害的發生，是冷棚葡萄栽培科學集約的施肥方法。上糖退酸調控技術在葡萄膨果至成熟期，通過調控鈣鎂鉀肥施入比例，達到黃金糖酸比35～40∶1，獲得最佳風味。著色期中量元素與鉀肥微肥施入比例為鈣∶鎂∶鉀∶硼鐵鋅=3∶3∶3∶1，綜合措施實現快速上糖退酸。有機酸含量高的葡萄品種，如夏黑，正常情況下糖酸比為21.38∶1，采用上糖退酸調控技術后，總糖21.6%，有機酸含量降到0.61%，糖酸比為35.4∶1，口感酸甜適度，風味更佳。