土壤改良对‘着色香’葡萄生长发育的影响
2020-09-25申海林闫可邹利人张楚齐晓光温景辉
申海林,闫可,邹利人,张楚,齐晓光,温景辉*
(1. 吉林省农业科学院果树研究所,吉林 公主岭 136100;2. 延边大学园艺学院,吉林延边 133002)
葡萄是世界上重要的水果之一,果实营养丰富,经济效益高,具有良好的栽培价值。适宜的土壤是实现葡萄优质丰产的基础,以沙壤土、中性或微酸性土壤为宜,过酸或过碱不利于葡萄生产[1]。吉林省受长白山余脉、松花江和辽河流域影响,形成3个土壤、气候环境迥异的区域,即东部、中部和西部地区,其中西部地区面积广大,土壤呈不同程度的盐碱化,但区域内光热充足、病害轻、昼夜温差大,这些特点是优质葡萄生产的重要条件[2]。如何有效改良盐碱化土壤使之适宜葡萄生长,对吉林省西部地区“脱贫致富”以及“乡村科技振兴”战略的实施具有重要意义。
目前,关于盐碱土壤改良的研究多以糠醛渣、磷石膏和草炭等作为土壤改良剂组分,且多集中于以大田作物或牧草为研究对象[3-7],在葡萄上的应用研究尚未见报道。作为土地改良剂,除需具有良好的土壤改良效果外,尚需考虑其对土壤、水环境的生态影响,糠醛渣本身含有较高的盐分,容易造成盐害加重;磷石膏通常含有多种重金属杂质,不利于绿色果品的生产;草炭作为稀有宝贵资源在我国的开采利用受限,不利于大规模的生产应用。本研究采用有机肥(腐熟粪肥)和硫磺为盐碱土壤改良剂,以吉林省主栽葡萄品种‘着色香’为试验材料,初步开展土壤改良对葡萄生长发育的研究,以期为吉林省西部地区葡萄生产中的土壤管理提供数据支撑。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料及试验地点
试验材料为‘着色香’葡萄,大棚盆栽,株行距为1.0 m×1.5 m,采用滴灌方式灌溉,常规田间管理。试验地点为吉林省农业科学院果树研究所葡萄试验园。
1.2 试验设置及方法
试验土壤来源于白城市通榆县开通镇,于春季选择具有区域代表性的地块,土壤沙化、中度盐碱,采集地表至40 cm深土层的土壤,按不同比例分别添加腐熟有机肥(腐熟粪肥)和硫磺进行土壤改良处理。处理1:原土80%+有机肥20%;处理2:原土80%+有机肥20%+硫磺0.25 kg/m3;处理3:原土80%+有机肥20%+硫磺0.5 kg/m3;处理4:原土80%+有机肥20%+硫磺1 kg/m3;处理5:原土80%+有机肥20%+硫磺2 kg/m3;原土作为对照(CK)。每处理5个重复,分别装入直径32 cm、高38 cm的塑料桶内,将塑料桶按一定距离埋置于大棚内,桶间距1 m、行距2 m,桶沿略高于地面,再选取芽眼饱满、无病虫危害的健壮苗木,每桶内定植1株。
于栽植当年8月下旬测定土壤pH变化、植株高度、植株粗度、叶片颜色和叶绿素含量;第2年8月下旬果实成熟期测定果实经济性状。使用pH速测仪(TESTO 206)测定土壤的pH,分别取平均值;使用米尺测量植株高度、游标卡尺测量粗度,分别取平均值;使用叶绿素速测仪(SPAD 502)测定植株中部发育良好的成龄叶片的叶绿素相对含量,每单株测定5片叶,分别取平均值。
1.3 统计分析
试验数据采用DPS统计软件处理,用Duncan's新复极差法检验差异显著性,显著性检验水平为P<0.05。
2 结果与分析
2.1 土壤改良对土壤pH变化的影响
使用有机肥和硫磺改良可有效降低土壤pH,随硫磺用量增多,土壤pH逐渐降低。处理1至处理5的土壤pH分别为8.15、7.84、7.72、7.21、6.72,其中处理1与对照(8.27)差异不显著,处理2至处理5的土壤pH均显著低于对照。
2.2 土壤改良对葡萄植株生长的影响
从表1可知,使用有机肥和硫磺改良土壤对葡萄植株的生长产生了一定影响。植株高度方面,处理1高于对照,但两者间差异不显著;随硫磺用量增加植株高度逐渐增加,处理2至处理5均显著高于对照。植株粗度方面,处理1、处理2均略高于对照,三者差异不显著;随硫磺用量增加植株高度逐渐增加,处理3、处理4和处理5的植株粗度增加显著。
2.3 土壤改良对葡萄叶片发育的影响
从表2可知,有机肥和硫磺处理可以促进叶片良好发育。对照植株叶片呈黄绿色,处理1的叶片颜色与对照比无显著改善。随硫磺用量增加,叶色呈逐渐加深趋势,处理2的叶片呈绿色,叶绿素相对含量SPAD显著高于对照;处理3、处理4和处理5叶片均为深绿色,叶绿素相对含量SPAD值均显著高于对照、处理1和处理2。
2.4 土壤改良对葡萄果实发育的影响
从表3可知,有机肥和硫磺处理可以促进果实的发育。穗质量方面,随硫磺用量增加,穗质量呈逐渐增加趋势,处理1的穗质量略高于对照,两者间差异不显著;处理2至处理5的穗质量显著高于对照,其中处理4的穗质量最大。粒质量方面,随硫磺用量增加,粒质量呈逐渐增加趋势,处理1、处理2的粒质量均略高于对照,三者间差异不显著;处理3、处理4和处理5的粒质量均显著高于对照、处理1和处理2。可溶性固形物含量方面,处理1与对照的可溶性固形物含量相同;处理2至处理5的可溶性固形物含量均显著高于对照和处理1,但4个处理间差异不显著。
表1 有机肥和硫磺改良对植株生长的影响Table 1 Effect of organic fertilizer and sulfur improvement on plant growth
表2 有机肥和硫磺改良对叶片发育的影响Table 2 Effect of organic fertilizer and sulfur improvement on leaf development
3 讨论和结论
施用硫磺是碱性土壤改良的常用方法之一,单一土壤改良方法通常作用有限,加之各地气候条件,土壤类型差异较大,综合多种改良方法,才能有效提升对盐碱土的改良效果。在玉米[8]、小麦[9]、棉花[10]、蓝莓[11-14]等作物上,硫磺处理可降低土壤pH,促进植株的生长。硫磺改良土壤效果中,一般混配有机物要优于纯硫磺处理,其主要原因是适当增施有机物可改善土壤结构,增强土壤微生物活性[15]。
与许多土壤改良研究报道结果相似,本研究通过采用不同配比的有机肥和硫磺改良土壤,可有效降低土壤pH,促进葡萄生长。结果表明:采用原土80%+有机肥20%+硫磺1 kg/m3和原土80%+有机肥20%+硫磺2 kg/m3改良措施可分别将土壤pH值由原初的8.27降至7.21和6.72,显著促进以‘贝达’为砧木的‘着色香’葡萄植株的良好生长和结果。从节本角度考虑,原土80%+有机肥20%+硫磺1 kg/m3处理更为经济实用。良好的根域环境是葡萄正常生长发育的基础,本研究为吉林省西部地区葡萄栽培中土壤改良提供参考依据,但由于试验土壤脱离了原生态区,且为设施内盆栽试验结果,与当地实际的气候条件、土壤生态环境(盐份含量、肥力状况、土壤微生物种类及活性等)有一定差异,各地在生产中需在试验、实践的基础上加以利用和完善。
表3 有机肥和硫磺改良对果实发育的影响Table 3 Effect of organic fertilizer and sulfur on fruit development