葡萄节水灌溉条件下氮钾施用量的初步研究

王玉红，王长松，陈莉萍，胡姚凯，金尤雅

(江苏省仪征市耕地质量管理站, 江苏 仪征 211400)



葡萄节水灌溉条件下氮钾施用量的初步研究

王玉红，王长松，陈莉萍，胡姚凯，金尤雅

(江苏省仪征市耕地质量管理站, 江苏 仪征 211400)

通过对葡萄地施用不同氮肥、钾肥试验得出，施氮量≤127.8 kg·hm-2、施钾量≤165.8 kg·hm-2时，葡萄产量随施肥量增加而增加，其最大增产幅度分别为43.4%、21.6%，氮肥的增产作用要大于钾肥。就产量而言，最佳施氮量为127.5 kg·hm-2，最佳施钾量为163.5 kg·hm-2。氮肥对葡萄糖分的影响较为复杂，施氮量在29.7 kg·hm-2～100.5 kg·hm-2范围内施氮量和葡萄糖度成正比，其余范围少施或多施均会降低葡萄的糖度；施钾量和糖度的关系为正相关，施钾越多葡萄糖度越高。通过钾肥单因子试验初步得出土壤速效钾含量≥205.9 mg·kg-1时，施用钾肥对葡萄糖分提高效果将低于5%；速效钾含量大于211.8 mg·kg-1时，无钾区相对产量大于95%，由此可以将土壤速效钾含量215 mg·kg-1作为葡萄土壤速效钾丰富程度的指标。图6，表6，参9。

葡萄；水肥一体化；氮素；钾素；产量和糖分

0　引　言

葡萄是一种外观与风味俱佳，营养丰富的果品。近年来由于葡萄具备抗癌、抗脑血栓及美容养颜等功效日益受到人们的青睐，越来越多的人饮用葡萄酒和食用鲜食葡萄。仪征市地处长江中下游，境内地形1/3平原2/3缓岗丘陵，气候和土壤条件极适宜葡萄生长；同时受市场需求的影响，仪征市鲜食葡萄种植面积迅速增加，但是由于许多生产者缺乏科学的生产管理经验，影响了葡萄的产量和品质，因此如何提高生产技术水平和提升种植效益成为我们当前需要解决的首要任务。大量研究[1-3]表明，科学施肥是使葡萄树体正常生长及生产优质果实的基础，葡萄园的水分和养分管理是影响葡萄品质的关键因素[4]。水肥一体化技术主要是将灌溉和施肥相溶合的一种全新现代农业新技术[5]，与传统农业地面灌溉和土施肥料相比，具有可以提高水肥利用率、产量和品质等优势，该技术的推广应用，将对仪征市葡萄行业以及其它经济林果产业的发展具有一定的经济价值和现实意义。为此，2014年-2015年，我们在葡萄上着手建立水肥一体化试验示范区，引进水肥一体化智能设备并同期开展肥料效应试验研究，以期探索节水灌溉条件下设施葡萄氮肥、钾肥的适宜用量，不同氮肥、钾肥用量对葡萄品质、糖分含量的影响，并初步探索钾肥丰缺区间指标，最终能够建立一套本地区葡萄水肥一体化施肥指标体系模型。

1　材料与方法

1.1试验地点及供试土壤

地点在仪征市枣林湾葡霞农业生态园内，园区内为大棚设施种植，供试葡萄品种为5年生夏黑，栽培密度720株·hm-2。试验共选择4个大棚，每个大棚地块基本情况见表1。

表1　试验地土壤理化性状

1.2供试肥料

根据水肥一体化对水溶性肥料的要求及本地实际，自主选择溶解度高、溶解速度快、腐蚀性小、与灌溉水相互作用小的滴灌肥料。研究选用肥料为尿素(含N量为46%)、磷铵(N、P2O5含量分别为12%、61.7%)、硫酸钾(K2O含量为50%)。

1.3试验处理与设计

研究处理分2种类型，第一类是不同氮肥、钾肥用量试验，共设8个处理，实施田块是1号棚；第二类是钾肥单因子试验，实施田块是1、2、3、4号棚，1号大棚结合不同氮、钾用量试验进行，2、3、4三个大棚均设两个处理即N2P2K0区与N2P2K2区，试验共计14个小区，每个处理4株葡萄，各处理植株长势基本平衡。除水肥管理外，各小区其他田间管理措施相同。各处理施肥纯量见表2。在肥料运筹上，我们按照少量多次的水肥一体化施肥原则[6-7]和葡萄需肥规律分6个时期施用，分别为冬前基肥、萌芽期、坐果初期、幼果至硬核期、浆果上色前期、浆果上色后期，各个时期氮肥运筹比例45∶15∶15∶15∶10∶0，磷肥运筹比例为35∶10∶20∶15∶10∶10，钾肥运筹比例为15∶10∶15∶15∶25∶20。成熟期分二个批次采摘称重，葡萄糖份含量用测糖仪现场检测。

1.4肥水配合使用方法

供试葡萄为大棚栽培，采用吊淋方式进行微滴灌，一个生长周期微滴灌10次～12次，其中10月中下旬施基肥后灌水1次，冬季基本不灌水，第二年春天每隔15 d～20 d滴灌1次，夏季每隔7 d～10 d滴灌1次，每次滴灌2h左右，灌水量在8 m3～10 m3左右。在施肥季节肥水结合，少量多施。施肥时先将每个处理的肥料(4株)用少量温水充分溶解后，再稀释到0.036 m3，后用细喷壶分3次均匀地喷施到每一颗葡萄根部，让葡萄根系充分吸收养分及水分，每株葡萄的喷水量基本一致。一般施肥前后3天不再灌溉。

表2　不同处理施肥总纯量( kg·hm-2)

2　试验结果与分析

2.1不同氮肥用量对葡萄产量及品质的影响

从表3可见在一定范围内适当多施氮肥，可增加葡萄枝叶数量，增强葡萄树势，协调树体营养生长和生殖生长，起到提高产量的作用，但随着施肥量的进一步提高增产趋势不再明显。

表3　氮肥用量对产量及糖度的影响

对施氮量与产量进行回归分析得肥料效应函数方程y=-0.509 63x2+130.32x+18 675(R=0.994 1**)，见图1。运用边际效应理论分析得最大施氮量=127.8kg·hm-2，最大施氮量时产量为27 006 kg·hm-2，氮肥最大增产幅度为43.4%；最佳施氮量=127.5 kg·hm-2，最佳施氮量产量与最大施氮量产量基本相等。氮肥对含糖量的影响表现为随氮肥用量的增加呈减少→增加→减少的趋势，见图2。经分析得氮肥与含糖量的函数效应方程式为y=-0.046 91x3+ 0.622 22x2-1.911x+19，对方程进行分析可得施氮量<29.7 kg·hm-2或>102.9 kg·hm-2时，随氮肥用量的增加葡萄含糖量逐渐减少，当施氮量在29.7 kg·hm-2～102.9 kg·hm-2范围内，随氮肥用量的增加葡萄含糖量逐渐增加。

图1　不同氮肥用量与产量关系拟合Fig.1　Relationship between different nitrogen application rates and yield

图2　不同氮肥用量与糖度关系拟合Fig.2　Relationship between different nitrogen application rates and sugar degree

2.2不同钾肥用量对葡萄产量及品质的影响

从表4可以看出，适当增施钾肥能提高产量，但过量施钾葡萄产量会有所下降。

表4　不同钾肥用量对产量及品质的影响

将钾肥用量与产量进行回归分析得函数方程y=-0.178x2+59.25x+21 040(R=0.944 5**)，见图3，通过边际效应分析得最大施钾量=165.8 kg·hm-2，最大施钾量产量为25 950 kg·hm-2，钾肥最大增产幅度为21.6%；最佳施钾量=164.6 kg·hm-2， 最佳施钾量产量为25 949 kg·hm-2(葡萄价格按12元·kg-1，氮肥按3.8元·kg-1，钾肥按4.5元·kg-1计) 。将施钾量与糖度进行拟合，施钾量与葡萄含糖量呈直线正相关，施钾量越多葡萄含糖量越高，见图4。对钾肥与含糖量进行回归分析得肥料效应关系式为y=0.014 17x+17.52(R=0.987 91**)。

图3　不同钾肥用量与产量关系拟合Fig.3　Relationship between different potassium fertilizer application and yield

图4　不同钾肥用量与糖度关系拟合Fig.4　Relationship between different potassium application rate and sugar degree

2.3不同土壤速效钾含量对施钾效果的影响

2.3.1不同土壤速效钾含量对产量的影响。选择不同速效钾含量水平的地块进行了钾肥单因子试验，见表5，结果表明不施钾的相对产量和土壤速效钾含量呈明显的正相关，土壤速效钾含量越高，其相对产量越高，施钾的增产效果也越低。

表5　钾肥单因子试验对葡萄产量的影响

将土壤速效钾含量与相对产量进行回归拟合得方程y=33.84ln(x)-86.08(R=0.976 3**)，见图5，从方程可知，当速效钾含量大于211.8 mg·kg-1时，相对产量大于95%，按照养分丰缺划分标准，此时土壤速效钾含量达丰富水平。

图5　不同速效钾含量与相对产量关系拟合Fig.5　Relationship between different available potassium content and relative yield

2.3.2不同土壤速效钾含量对品质的影响。成熟期对含糖量进行分析，从含糖量提高百分比可知，随着土壤速效钾的提高，施钾肥对含糖量的影响逐渐减少，见表6。

表6　钾肥单因子试验对葡萄糖度的影响

对速效钾与含糖量增加百分比的关系进行线性分析得函数方程y=-14.07ln(x)+79.96(R=0.981 8**)，见图6。由方程可得当速效钾含量≥205.9 mg·kg-1时，施用钾肥对浆果糖度增加效果低于5%，增加效果不明显。

图6　钾肥单因素与糖度增加百分比拟合Fig.6　The fitting of the single factor of potassium fertilizer and the percentage of sugar

3　小结与讨论

(1)已有研究表明，合理的养分施用量，不仅可以提高产量，还可提高品质[8-9]。本研究发现，一定范围内氮肥、钾肥的施用可增加葡萄产量，从两个拟合方程二次项系数来看，氮肥的增产作用大于钾肥的增产作用。最佳施氮量为127.5 kg·hm-2，最佳施钾量为164.6 kg·hm-2。氮肥、钾肥的施用对葡萄的糖度均有一定的影响。施钾量与葡萄的糖度呈直线相关，施钾量越多葡萄的糖度越高；而施氮量在29.7 kg·hm-2～102.9 kg·hm-2范围内施肥量和葡萄糖度成正比，少施或多施均会降低葡萄的糖度，影响葡萄的品质[3]。

(2)通过钾肥单因子试验，初步得出当土壤速效钾含量超过211.8 mg·kg-1, 相对产量大于95%，按照养分丰缺划分标准达丰富水平；当速效钾含量超过205.9 mg·kg-1时，施用钾肥对浆果糖量提高效果低于5%，效果不明显。由此可见，可以将土壤速效钾含量215 mg·kg-1作为葡萄土壤速效钾丰富程度的指标，超过此值，施用钾肥对葡萄的产量和糖度影响不大。

(3)本研究仅限于氮肥与钾肥对葡萄产量和含糖量的影响，对葡萄其他品质指标如酸度、可溶性固溶物、矿质元素含量等的影响，还需要开展进一步的试验探讨。

[1]李建和, 刘淑欣, 陈克文, 等. 氮钾营养与葡萄植株生长、产量及品质的关系[J]. 福建农业大学学报, 1995, 24(1): 58-62.

[2]周显骥. 巨峰葡萄施氮技术研究[J]. 湖南农业大学学报, 1999, 25(3): 188-190.

[3]谢海霞, 陈冰, 文启凯, 等. 氮、磷、钾肥对“全球红葡萄”产量与品质的影响[J]. 北方园艺, 2005(4): 73-74.

[4]张玉华, 刘原柏. 葡萄种植对水肥一体化技术的推广应用[J]. 北京农业, 2014(21): 128.

[5]高祥照, 杜森, 钟永红, 等. 水肥一体化发展现状与展望[J]. 中国农业信息, 2015(4): 14-19, 63.

[6]彭世琪, 崔勇, 李涛. 微灌施肥农户操作手册[M]. 北京: 中国农业出版社, 2008.

[7]张福锁, 陈新平, 陈清, 等. 中国主要作物施肥指南[M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2009.

[8]闵卓, 房玉林. 葡萄园水肥一体化研究进展[J]. 北方园艺, 2014,(23): 180-183.

[9]马文娟, 同延安, 高义民. 葡萄氮素吸收利用与累积年周期变化规律[J].植物营养与肥料学报，2010，16(2):504-509.

Preliminary Study on Nitrogen and Potassium Application Rates under Water-saving Irrigation in Grapery

WANG Yuhong, WANG Changsong, CHEN Liping, HU Yaokai, JIN Youya

(YizhengStationofArableLandQualityandManagement,Yizheng211400,China)

An experiment concerning N and K fertilization under water-saving irrigation in grapery was conducted in Yizheng of Jiangsu Province.The results showed that when nitrogen fertilizer is equal to or less than 127.8kg·hm-2, and K is equal to or less than 165.8 kg·hm-2, grape yield was increased with the increase in fertilizer rates,the maximum yield increasing percentage with nitrogen and potassium application was 43.4%, 21.6% respectively. The yield was more responsive to N fertilizer than that of K fertilizer.The optimum rate was 127.5kg·hm-2for nitrogen, and 163.5kg·hm-2for potassium,respectively.Effect of nitrogen fertilizer on sugar content was more complex, within the range of 29.7 kg·hm-2～ 100.5kg·hm-2glucose degree was positively correlated to the rate of application. The higher the potassium application rate, the higher the sugar degree. The single factor test showed that when available potassium content was over or equal to 205.9 mg·kg-1, glucose points was reduced less than 5%;while the available K content was higher than 211.8 mg·kg-1, the relative yield of potassium-free zone was greater than 95%. Soil available potassium content of 215 mg·kg-1could be designated as an indicator for the richness of soil available potassium to grape cultivation.

grape; fertigation; nitrogen; potassium; yield and sugar content

10.11689/j.issn.2095-2961.2016.03.010

2095-2961(2016)03-0185-06

2016-01-04；

2016-04-12.

江苏省农业三新工程项目(SXGC[2015]227)；测土配方施肥项目(苏农办农[2014]17号).

及通迅作者简介：王玉红(1973-)，女，江苏仪征人，本科，高级农艺师，主要研究方向为土壤肥料技术与现代农业.

S628；S143

A