不同生態(tài)條件下葡萄園土壤改良實踐與效果評價

土壤理化條件對葡萄果實品質有很大影響。我國葡萄園土壤退化現(xiàn)象日趨嚴重，而針對葡萄園土壤的改良手段相對單一。將物理改良、化學改良、生物改良技術結合起來應用于葡萄園土壤改良，能夠起到很好的改良效果[。梳理總結了不同生態(tài)條件下葡萄園土壤綜合改良成功案例，并通過田間試驗和實驗室檢驗相結合的方式獲得可實施的評價標準，可為葡萄產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展提供技術支持。

1葡萄園土壤退化表現(xiàn)

1）土壤板結。長期不合理耕作（比如機械深耕）、過量施用化肥，缺乏有機肥投入，導致土壤結構遭到破壞，通透性變差，保水保肥能力下降，限制根系生長，影響水分和養(yǎng)分吸收[2]

2）肥力不足。土壤中氮、磷、鉀等大量元素不平衡，缺乏鈣、鐵、鋅、硼等中微量元素，導致葡萄生長不良、果實品質下降。

3）酸堿失衡。葡萄園土壤過酸或過堿，會影響土壤養(yǎng)分有效性，導致某些養(yǎng)分難以被吸收（堿性土壤中的鐵、磷等有效養(yǎng)分被固定），或引起根系毒害（酸性土壤可能引起根系的鋁毒、錳毒），影響根系生長和土壤微生物活動。

4）鹽漬化。由于灌溉水質不佳、過量灌溉或不平衡施肥、排水不暢等原因，土壤中的鈉離子等容易積累，造成土壤鹽漬化，使葡萄根系受到傷害，影響植株生長發(fā)育，嚴重時甚至會導致植株死亡。

5）土壤污染。土壤受到重金屬、農藥等的污染，對葡萄生長和品質產(chǎn)生不良影響，同時也會通過食物鏈對人體健康造成潛在威脅。

6）微生物群落失調。土壤微生物群落可以參與土壤中養(yǎng)分的轉化、分解有機物質、抑制病原菌的生長等。然而，不合理的施肥、用藥，以及長期連作等因素可能會破壞土壤微生物平衡，導致有益微生物數(shù)量減少，易引發(fā)根瘤蚜、線蟲等土傳病害[3]

2土壤改良常用方法及效果

2.1物理改良法深翻是改善底層土壤結構的首選措施，深翻 60～80cm 可打破犁底層，增強土壤通透性，深翻當年即可受益，成本低，但可能引起收益下降（前3年）。

客土主要針對土壤條件特別惡劣情況下的改良，比如在黏土中添加 30%～50% 沙土，可極大改善土壤物理性狀。客土改良見效慢，第3年才有明顯效果；成本高（8000元/畝），但維持效果時間長。

在土壤中添加有機物料（ 2～3t/ 畝生物炭）可極大地提升土壤孔隙度，改善土壤持水能力。經(jīng)對比，生物炭前2年隨添加量上升改良速度較慢，第3年有明顯效果，且效果穩(wěn)定，綜合表現(xiàn)好。

對于地下水位較高的園區(qū)，可采用暗管排水方式控制土壤水分[4

2.2化學改良法針對 pH 值 lt;5.5 的酸性土壤，畝施石灰 150～200kg 可提升 0.5～1 個 pH 值單位。石灰調節(jié)土壤 pH 值見效快（1個生長季），但需持續(xù)維護。

針對鹽漬土，可采用沖淋和排堿脫鹽方法，或應用化學改良劑進行改良，比如可用含鈣改良劑（石膏等）抑制土壤中的鈉。

緩釋肥與普通化肥配合施用，根據(jù)葉片養(yǎng)分測定結果有針對性地補充中微量元素螯合肥。緩釋肥一次性投入高（2000元/畝），但可節(jié)省3年追肥人工費用;螯合微肥葉面噴施吸收率（ 85% ）顯著高于土施 （30%） ）

2.3生物改良法種植苜蓿、三葉草等綠肥培肥土壤，播種量 2～3kg/ 畝。綠肥作物當年改土效果有限，3年輪作后土壤有機質可提升 1.5% 。

接種叢枝菌根真菌能使葡萄根系對磷的吸收率增加 30% 以上。接種后6個月見效，但受環(huán)境因素影響大。

養(yǎng)殖蚯蚓（每畝投放數(shù)量5000＼～8000只）可以明顯增加土壤的生物活性。經(jīng)對比，蚯蚓養(yǎng)殖投入產(chǎn)出比達 1：4.3 ，是可持續(xù)性最佳選擇。

生物炭與有機肥以 1：3 的比例混合施入土壤，微生物群落多樣性水平可以提升 20%～30% 。

2.4綜合改良根據(jù)土壤類型有針對性地進行土壤改良，砂性土以增施有機肥為主，黏重土以改良結構為主[5]。各物候期有針對性地進行土壤改良，萌芽期以增加土壤透氣性為主，果實膨大期以平衡營養(yǎng)為主。生態(tài)友好的可持續(xù)改良模式注重種養(yǎng)結合，“葡萄 + 綠肥 + 蚯蚓”可實現(xiàn)土壤品質提升的良性循環(huán)。制定土肥水監(jiān)測機制，監(jiān)測評價周期2～3年。

經(jīng)試驗對比，單一技術改良平均增產(chǎn)率 8% 212% ，綜合技術改良平均增產(chǎn)率可達 18%～25% 。從投資回收期看，物理改良約4年，生物改良3年，化學改良2.5年。長期（10年以上）跟蹤顯示，生物改良技術持續(xù)效益最優(yōu)，土壤質量指數(shù)年增長率維持在3%～5% 。

3土壤改良技術應用案例

3.1國內成功案例

1）寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)。針對該產(chǎn)區(qū)葡萄園土壤砂礫占比大，有機質含量低、保水性差的問題，采用“生物炭 + 滴灌\"改良方式，畝施2t葡萄枝條生物炭，采用水肥一體化技術，增加土壤持水率 35% ，節(jié)水 40% 。經(jīng)3年連續(xù)試驗，葡萄果實可溶性固形物含量增加1.5～2個百分點，畝收入3000元以上。

2）山東膠東半島產(chǎn)區(qū)。針對該地區(qū)葡萄園土質黏重、透氣性差的問題，采取“深翻 + 輪作綠肥”的措施進行改良。秋季深翻 60cm ，種植毛苕子，次年春季翻壓綠肥還田。改良3年后，土壤孔隙度由 38% 增加至 52% ，根系下扎深度增加 45cm ，霞多麗葡萄增產(chǎn) 15% ，香氣物質含量升高 10%～15% 。

3）新疆吐魯番產(chǎn)區(qū)。針對該產(chǎn)區(qū)葡萄園土壤鹽堿問題，采用\"石膏改良 + 耐鹽砧木\"綜合方法。脫硫石膏 500kg/ 畝 +1103P 砧木，使土壤 Na⁺ 含量減少62% ，葡萄成活率由 65% 上升到 92% ，糖酸比優(yōu)化到25～30：1 ，商品果率增加28個百分點。

3.2 國際先進經(jīng)驗

1）法國波爾多產(chǎn)區(qū)。創(chuàng)建了“土、園、莊\"三位一體管理模式。5年實施1次土壤微生態(tài)檢測，研制微生物菌劑，配套種植白三葉草作為地被作物，維持土壤有機質含量在 3.5% 以上，使赤霞珠葡萄多酚含量提升 20% ，延長了葡萄酒的陳釀周期。

2）美國納帕谷產(chǎn)區(qū)。建立智能土壤監(jiān)測站，每10畝鋪設1套多參數(shù)傳感器，采集土壤水勢、土壤溫度、電導率等12項監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過AI算法分析，實現(xiàn)灌溉施肥智能化，節(jié)水 30% ，節(jié)肥 25% ，連續(xù)5年穩(wěn)定產(chǎn)出優(yōu)質釀酒葡萄。

3）澳大利亞巴羅薩谷。研發(fā)“生物炭 + 蚯蚓\"復配土壤改良技術。將葡萄果渣制成生物炭，混合有機肥，添加蚯蚓。經(jīng)過3年改良，土壤有機碳含量增加2.8倍，土傳病害相關微生物數(shù)量降低 65% ，西拉葡萄單寧質量明顯提升，有機葡萄的國際認證園面積占比達到 42% 。

4土壤改良效果評價方法與體系

4.1物理指標評價

1）土壤容重。改良后土壤容重以 1.2～1.4g/cm³為適宜值。

2）土壤滲水速度。改良后的土壤滲水速度適宜值為 15～20mm/h 。

3）土體中的氣相。氣相指標達到 15%～25% ，表示土壤改良效果好。

4）水穩(wěn)性團聚體含量。利用土體濕篩法測定水穩(wěn)性團聚體（ gt;0.25mm; 含量，以 ≥40% 為好。

5）土體持水力。改良前后田間土壤有效水分含量增幅以 12%～15% 為宜。

4.2化學指標評價

1）土壤 pH 值。葡萄園土壤適宜 pH 值范圍是5.5～7.5。

2）土壤電導率。評估土壤鹽漬化改良成效的指標，以 lt;1.0mS/cm 為宜。

3）有效態(tài)養(yǎng)分含量。采用原子吸收光譜法測定。具體指標：堿解氮 60～100mg/kg ，有效磷 15～30mg/kg ，速效鉀150～250 mg/kg。

4）陽離子交換量（CEC）。可以反映土壤肥力保肥能力是否得到改善，適宜指標為改良后CEC絕對值為15～25cmol/kg。

5）微量元素含量。采用DTPA提取法測定，主要針對土壤中某些中微量元素如鐵、錳、鋅、銅等有效態(tài)含量改良前后的對比來評價改良效果。

4.3生物指標評價

1）土壤微生物活性。采用氯仿熏蒸法測定微生物量碳，改良后的理想值為 200～400mg/kg 0

2）微生物群落功能多樣性（Awcd）。采用BiologECO測定，Awcd值的范圍在 0.8～1.2 顯示微生物活性良好。

3）土壤酶活力。脲酶的活性值以 40～80mg NH₄⁺-N/g?24h 為宜，磷酸酶的活性值以 1.5～3mg P₂O₅/g?24h 為宜，過氧化氫酶活性以 2～4mL 0.1mol/L （204號 KMnO₄/g?20min 為宜。

4）線蟲。應用貝爾曼漏斗計數(shù)方法統(tǒng)計土壤線蟲量。捕食性線蟲和植物寄生線蟲的比率增加，證明土壤食物網(wǎng)更加健康。

4.4葡萄生長響應評價植株長勢可直觀體現(xiàn)土壤改良效果。常用指標有：新梢年生長量（改良后

1.5～2m） ，盛花期葉面積指數(shù)（LAI）（改良后 2.5～ 3.5），凈光合速率（改良后 15%～25% ），果實品質指標（可溶性固形物含量 16%～22% ，總酸 5～8g/L ，單寧 1.5～3g/L^? ，以及根長密度（利用根系掃描儀進行根系構型分析，改良后可增加 30%～50% ，尤其是吸收根比例大大增加）。

4.5經(jīng)濟效益分析評價將改良材料與人工費等作為直接成本，將機械設備折舊等作為間接成本，一般每畝改良成本控制在 2 000～3 000 元。通過對產(chǎn)量、品質的效益評價，計算投資回報率，一般各類改良措施3～5年可以基本收回投資。同時，通過對各種因素進行敏感性分析可以看出，肥料價格波動、葡萄銷售價格變動對經(jīng)濟效益影響明顯。

4.6綜合評價體系構建應構建多級次的評價指標體系，運用主成分分析法確定各評價指標所占比重，其中對物理、化學和生物指標分別賦予25% 的權重，對生長響應賦予 15% 的權重，對經(jīng)濟效益賦予 10% 的權重。運用模糊綜合評價將定量指標與定性評價有機結合起來評價土壤改良效果，建立改良效果等級評價標準，將綜合評分值劃分為優(yōu)（ ?gt;85 分）、良（70～85分）、中（55～70分）差（ lt;55 分）4個等級。定期（2～3年）追蹤評價，動態(tài)觀測改良效果的持久性，為制定下一步管理措施提供依據(jù)。

參考文獻

[1]張明，李強，王紅.生物炭改良砂質葡萄園土壤的水分保持效應研究[J].農業(yè)工程學報，2023，39（5）：112-120.

[2]王麗華，陳剛，劉偉.深翻與有機覆蓋對黏重葡萄園土壤結構的改良效果[J].土壤學報，2022，59（3）：678-689.

[3]李強，張明，趙敏.脫硫石膏改良鹽堿化葡萄園的效應研究[J].中國農業(yè)科學，2021，54（18）：3921-3932.

[4]GB/T41234-2022，葡萄園土壤改良技術規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2022.

[5]黃志強，吳剛.南方紅壤區(qū)葡萄園土壤改良技術集成示范報告[R].北京：中國農業(yè)科學院，2023