腐植酸肥與菌肥配施對果園土壤性質(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)價值很高的果樹。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、施肥量、施肥時間和方式對葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)都有很重要的影響。有機(jī)無機(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、鉀等無機(jī)肥。在葡萄生產(chǎn)過程中，萌芽至開花前追肥主要以氮、磷肥為主，果實膨大期和轉(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、微量元素對樹體生長的重要性，長期大量施用化肥導(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)于不同種類有機(jī)肥、腐植酸肥在葡萄上的研究已有相關(guān)的報道[5-8]，也取得了較好的效果，但針對新疆戈壁、鹽堿地條件下腐植酸肥和菌肥配施對葡萄的研究較少，缺乏相關(guān)的理論實踐支撐。本研究采用田間肥料配比試驗，通過對“克瑞森”無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 試驗材料

供試材料：為3年生大田“克瑞森”無核葡萄，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復(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(以下簡稱“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(以下簡稱“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 試驗處理與設(shè)計

試驗地點位于新疆農(nóng)墾科學(xué)院林園所葡萄試驗示范園內(nèi)，土壤類型為荒漠土，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。試驗于2015年5～10月進(jìn)行，分別在“克瑞森”無核葡萄的新梢速長期(花前)、幼果膨大期、硬核期、果實轉(zhuǎn)色期、果實采收后(基肥)5個生育期進(jìn)行施肥。具體處理方案見表1。每個小區(qū)(約600 m2)為1個處理，每個處理隨機(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處人工開溝(寬20 cm、深30 cm)，撒勻后覆土，6個處理除肥料種類不同外，其它栽培管理措施均相同。

表1 “克瑞森”無核葡萄不同施肥處理

1.3 指標(biāo)測定與抗寒性評價

1.3.1 土壤養(yǎng)分的采集測定

在葡萄成熟采摘后，采用5點法，分別在每個處理隨機(jī)選5個點，每個點距葡萄主干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，帶回實驗室自然風(fēng)干、磨碎、過篩、裝袋、貼標(biāo)簽以備用。

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

1.3.2 果實品質(zhì)的測定

每處理隨機(jī)采摘有代表性的3穗葡萄，每個處理取30粒。用游標(biāo)卡尺測量單粒果實的橫、縱徑；用電子天平稱量30粒果實的重量，計算平均單粒重；可溶性固形物(TSS)含量采用手持式數(shù)顯糖度計測定；可滴定酸(TA)含量采用酸堿滴定法測定[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)量計算方法

在葡萄采收期，對各處理隨機(jī)采摘5棵樹的果穗進(jìn)行稱重，并折合單位面積計算產(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

施用腐植酸肥對葡萄不同時期土壤養(yǎng)分的影響如圖1～5，對照土壤中的pH值在6、7月測得數(shù)據(jù)顯示為最低，隨著葡萄生長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發(fā)育前期比對照高，但隨著時間的推移，pH值升高的速率明顯低于對照，且在8月3日后各處理土壤中pH值迅速下降，8月31日測得土壤中的pH值均低于對照處理(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)肥對葡萄果實生長前期(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日測定土壤中的有機(jī)質(zhì)含量均低于對照，7月2日以后，隨著葡萄果實的快速生長，根系周圍土壤溫度升高，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、鉀元素含量的波動性比較大，原因可能是受到不同時期土壤中營養(yǎng)元素補(bǔ)充的影響。7月2日測得對照處理中土壤的氮、磷、鉀元素均高于各腐植酸肥處理，之后隨著葡萄果實快速膨大，對養(yǎng)分的吸收加強(qiáng)，土壤中的營養(yǎng)元素含量降低，8月31日果實成熟期，對養(yǎng)分的需求減弱，土壤中的營養(yǎng)元素含量增加，T5處理的水解性氮含量高于對照，其他各處理均低于對照；T5、T3處理的有效磷含量高于對照，其他各處理均低于對照；T5、T1處理的速效鉀含量高于對照，其他各處理均低于對照。8月31日之后，各處理土壤的氮、磷、鉀營養(yǎng)元素逐漸降低，可能與果實進(jìn)入成熟轉(zhuǎn)色期對土壤中肥料的需求減弱有關(guān)。

2.2 不同施肥處理對葡萄果實品質(zhì)的影響

2.2.1 不同施肥處理對葡萄果實外觀品質(zhì)的影響

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

表2 不同施肥處理對葡萄果實外觀品質(zhì)的影響

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2.2 不同施肥處理對葡萄果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

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

表3 不同施肥處理對葡萄果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.3 不同施肥處理對葡萄產(chǎn)量的影響

施用不同處理梯度的腐植酸肥對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照，其他各處理均高于對照，T4和T5處理與對照之間的差異達(dá)到顯著水平；分析各處理葡萄果實平均單穗重可知，除了T3處理的平均單穗重低于對照，其他各處理均高于對照。小區(qū)單株產(chǎn)量由平均穗重和單株穗數(shù)計算得出，T3處理的小區(qū)單株產(chǎn)量低于對照，但與對照之間的差異不明顯，其他各處理的小區(qū)單株產(chǎn)量均高于對照，T4和T5處理與對照之間的差異達(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，其測定結(jié)果與小區(qū)單株產(chǎn)量測定結(jié)果一致，T3處理的折合產(chǎn)量與對照相比減少2.56%，其他各處理均高于對照，尤其T5處理測得折合產(chǎn)量高于對照15.38%，與對照之間差異達(dá)到顯著水平。

表4 不同施肥處理對葡萄產(chǎn)量的影響

注：折合產(chǎn)量按照4 770株/hm2的產(chǎn)量計算。

3 討論

近年來，隨著葡萄產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，葡萄種植戶在生產(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。針對以上問題，施用腐植酸肥、生物有機(jī)肥替代或部分替代無機(jī)肥是一項主要的解決方法，有機(jī)肥能改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力水平[11]，增加果樹產(chǎn)量和提高果實品質(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)無機(jī)肥配比可以顯著提高‘無核白’葡萄的產(chǎn)量和Vc、可溶性糖含量，提高果實品質(zhì)和商品性能。有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥綜合了無機(jī)肥的速效與有機(jī)肥的長效，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。這可能是因為微生物菌肥中的生物菌能溶解土壤中被固化的磷、鉀營養(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)，為葡萄樹體生長提供良好的生長環(huán)境，增加多種酶的活性，加強(qiáng)植物體中的氧化還原過程，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。

葡萄果實品質(zhì)分外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)。可溶性固形物含量與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]。本試驗研究了“克瑞森”無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”無核葡萄果實的含糖量，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“克瑞森”無核葡萄成熟期果實的色澤和糖酸比有明顯影響，腐植酸肥處理“克瑞森”無核葡萄果實糖酸比高、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)合肥料的市場價格做了對比分析，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，本研究通過腐植酸肥、菌肥處理對“克瑞森”無核葡萄產(chǎn)量和果實品質(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)量和良好的果實品質(zhì)，且操作簡單，收益較大，是本試驗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。

[1] 楊志彥,李正勇,潘啟明.葡萄的營養(yǎng)特性及科學(xué)施肥技術(shù)[J].中外葡萄與葡萄酒,2004,(5):30-31.

[2] 杜會英,薛世川,孫忠富.腐殖酸復(fù)合肥對葡萄養(yǎng)分吸收及產(chǎn)量的影響[J].土壤肥料,2005,(6):43-53.

[3] 邱海龍,鄭艾寶.土壤施肥中存在的問題及改進(jìn)意見[J].中外葡萄與葡萄酒,2001，(6):32-33.

[4] 馬愛紅,郭紫娟,趙勝建,等.葡萄園施肥管理發(fā)展趨勢及合理施肥[J].河北果樹,2011，(1):18-19.

[5] 陳軍,李舉文,劉新玉,等.葡萄施用腐殖酸鉀原料肥對比試驗[J].農(nóng)村科技,2013,18(6):26-27.

[6] 許曉瑞,王 銳,紀(jì)立東,等.有機(jī)培肥對賀蘭山東麓釀酒葡萄及土壤化學(xué)性質(zhì)的影響[J].北方園藝,2016，(12):183-187.

[7] 范業(yè)宏,陳麗楠,劉秀春,等.有機(jī)無機(jī)生物肥對葡萄園土壤養(yǎng)分及葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,(11):49-51.

[8] 周媛,譚啟玲,胡承孝,等.有機(jī)無機(jī)專用復(fù)合肥對葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分利用的影響[J].中國土壤與肥料,2015，(6):82-91.

[9] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000.

[10] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).食品中總酸的測定方法.GB/T 12456—90[S].

[11] 胡誠,曹志平,羅艷蕊,等.長期施用生物有機(jī)肥對土壤肥力及微生物生物量碳的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2007,15(3):48-51.

[12] 米熱吉汗·阿不都熱木,齊曼·尤努斯,玉山·庫爾班,等.有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥對無核白葡萄產(chǎn)量和果實品質(zhì)的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,48(12):2294-2298.

[13] 羅興錄,岑忠用,謝和霞,等.生物有機(jī)肥對土壤理化、生物性狀和木薯生長的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2008，(1):167-173.

[14] 張學(xué)英,張上隆,駱 軍,等.果實花色素苷合成研究進(jìn)展[J].果樹學(xué)報,2004,21(5):456-460.

[15] 徐小菊,施海萍,何風(fēng)杰,等.大棚藤稔葡萄施用不同基肥的效果調(diào)查[J].中外葡萄與葡萄酒,2012，(2):46-47.

[16] 魯春艷,陳曉艷,郭改改,等.秋季葉面噴肥對紅地球葡萄生長及果實品質(zhì)的影響[J],西北農(nóng)林科技學(xué)報(自然科學(xué)版)，2016,44(2):136-143.

[17] 衛(wèi)婷,韓麗娜,韓清芳,等.有機(jī)培肥對旱地土壤養(yǎng)分有效性和酶活性的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2012，(3):611-620.