不同营养液对限根栽培葡萄生长及其栽培基质的影响

金 莉，王 燕，裴 忺，杨守坤，姚中华，李长林，陈绪柏，宿福园

（武汉市农业科学院/武汉市设施果树工程技术研究中心，武汉 430064）

葡萄（Vitis viniferaL.）为葡萄科（Vitaceae）葡萄属（VitisL.）多年生落叶木质藤本植物，具有结果早、营养价值高、观赏性强等特点，还能在树体发芽、开花、结果的过程中体验到劳作、科普的乐趣，是现代都市休闲农业中的重要内容。而限根栽培模式为葡萄在观光休闲农业中的应用提供了更广阔的空间。

限根栽培（Root restriction）是一种利用物理或生态的方法将果树的根系控制在一定容积内，通过控制根系生长以调节地上部分生长发育的一种栽培技术［1］。多项研究表明，限根栽培对葡萄、桃、柑橘等果树具有促进开花、提早结果和提高品质等多方面的效果［2-4］。在葡萄上，限根栽培研究主要集中在树体生长、果实品质、栽培基质影响等［5-12］方面。可溶性肥的施用是限根栽培技术的一个关键环节，相关研究还较少。随着现代农业的发展，加强对精准灌溉施肥的研究越显重要。在葡萄限根栽培中，精准施肥不仅能够减少肥料浪费、降低环境污染，还能提高果实品质。为此，本研究以市售的营养液为对照，研究不同浓度梯度的营养液对限根栽培条件下一年生葡萄生长发育及其栽培基质的影响，以期筛选出适合限根栽培葡萄的营养液，为葡萄设施栽培提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在武汉市农业科学院林业果树研究所的基地进行。以一年生葡萄阳光玫瑰（Vitis labruscanaBailey×V.viniferaShine Muscat）（YG）和甬优1号（Yongyouyihao）（YY）为试验材料。

1.2 试验设计

用化学试剂分别配制4个不同营养液浓度梯度（表1），设置（以氮计）为T1（N 180 mg/L），T2（N 120 mg/L），T3（N 60 mg/L），T4（N 30 mg/L），以市售的全营养液肥料为对照（CK），1株树为一个重复，各设5个重复。采用自动控制计时系统进行营养液的浇灌，处理T1至T4每天早、晚施用两次，每次4 min，每分钟约1 L，对照CK每15 d施用一次。植株发芽后，每月测量植株地径、新梢生长量等指标。植株落叶后，测定不同处理基质的理化性质，包括容重、相对含水量、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度、EC和pH，以及营养成分含量，包括有机质、硝态氮、铵态氮、有效磷、有效钾。

表1 营养液组成成分

1.3 栽培方式

选取生长状况良好、整齐一致的苗木，对苗木根系进行修剪，保证根系大小基本一致，于2018年1月31日定植于武汉市农业科学院林业果树研究所基地连栋大棚内。统一采用控根容器（直径1 m、基质层50 cm）栽培，栽培基质按菇渣∶椰糠∶蛭石=4∶1∶1（体积比）进行配制，栽培株行距为2 m×3 m，全部采用T字形架势。株距间铺设管道供水肥，每个栽培控根器内设1根滴灌管围成圈，每圈设置4个滴孔，从而满足根系的均匀灌溉，同时管道末端设置5个500 L的塑料桶，分别配制不同浓度的营养液和作为对照的全营养液可溶性肥料。此外桶外设有一个泵，使用自动定时滴灌系统浇灌营养液。栽培过程中不另施其他肥料，其他常规灌溉、除草按统一管理进行。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 葡萄生长指标测定 植株发芽至落叶前，每隔半个月利用卷尺和游标卡尺分别测定新梢生长量和植株地径。8月24日后，夏季摘心等修剪频繁，影响新梢测量，之后只测量地径。

1.4.2 基质理化性质及营养含量测定 有机质含量采用重铬酸钾外加热法测定；铵态氮含量采用氯化钾浸提苯酚比色法测定；硝态氮含量采用氯化钾浸提稀硫酸紫外比色测定；有效磷含量采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法测定；有效钾含量采用醋酸铵浸提火焰光度计法测定；pH、EC值采用饱和浸提法测定；毛管孔隙度等物理性状采用环刀法测定。

1.5 数据处理

试验数据采用Microsoft Office Excel 2010和SPSS进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 不同营养液对限根栽培葡萄生长的影响

2.1.1 不同营养液对限根栽培葡萄地径的影响 从图1和图2可以看出，5—11月葡萄植株的地径处于稳步增长阶段，结合表2来看，对于阳光玫瑰来说，对照对促进葡萄地径年生长的效果最佳，地径达到28.45 mm，其次是T4，地径达到25.69 mm，地径生长量为CK＞T4＞T2＞T1＞T3，但T4与CK间差异不显著；对甬优一号来说，T1对促进葡萄地径年生长的效果最佳，地径达到25.25 mm，其次是T2，地径达到24.61 mm，地径生长量为T1＞T2＞T4＞CK＞T3，与CK相比，T1具有极显著差异，其他处理的差异不显著。

图1 不同营养液对阳光玫瑰葡萄地径的影响

图2 不同营养液对甬优一号葡萄地径的影响

2.1.2 不同营养液对限根栽培葡萄新稍生长的影响 从图3和图4可以看出，5—8月葡萄的新梢生长速度逐渐加快，7—8月生长速度达到最快。结合表2来看，对于阳光玫瑰来说，T4对促进葡萄新梢生长的效果最佳，新梢长度达到1 056.67 cm，其次是CK，新梢长度达到891.67 cm，新梢生长量的大小为T4＞CK＞T2＞T1＞T3，与CK进行比较，各处理间差异不显著；对于甬优一号来说，T2对促进葡萄新梢生长的效果最佳，新梢长度达到828.33 cm，其次是T1，新梢长度达到816.00 cm，新梢生长量为T2＞T1＞T3＞T4＞CK，与CK比较，T2具有极显著差异，T1、T3、T4具有显著差异。综合植株地径和新梢生长来看，对于阳光玫瑰来说，CK和T4的综合表现最佳，对于甬优一号来说，T1和T2的综合表现最佳。

图3 不同营养液对阳光玫瑰新梢生长的影响

图4 不同营养液对甬优一号新梢生长的影响

表2 不同营养液对葡萄生长指标的影响

2.2 不同营养液对基质理化性质的影响

从表3可以看出，两个品种葡萄在使用相同的营养液后，pH基本都偏酸性；两个品种葡萄在施用不同的营养液后，基质容重表现出较强的一致性，在0.38～0.45 g/cm3之间；EC值方面，对于阳光玫瑰来说，T2的EC值最高，达到2.33μS/cm，其次是T4，T1、T3适中；对于甬优一号来说，T3的的EC值最高，达到2.55μS/cm，其他的都在适宜范围内；容重、相对含水量、总孔隙度、通气孔隙度方面，两个品种葡萄在施用不同营养液后，都表现出较强的相似性，差异不明显。

表3 阳光玫瑰和甬优一号不同营养液基质的理化性质

2.3 不同营养液对基质营养物质含量的影响

从表4可以看出，葡萄施用不同营养液后的基质中，同一品种不同处理间氮元素有较大差异；两个品种不同处理间的钾含量都在0.90～1.10 g/kg之间，差异不明显；两个品种不同处理间的磷含量都在400.66～752.23 mg/kg之间，无明显规律；两个品种不同处理间的有机质含量都在29.89～47.25 g/kg，差异不明显。对于阳光玫瑰来说，硝态氮和铵态氮含量都是T2最高，分别达到938.82 mg/kg、511.31 mg/kg，都是T1和T3最低；对于甬优一号来说，硝态氮和铵态氮含量都是T3最高，分别为978.54、520.87 mg/kg，都是T2最低，分别为78.88、116.17 mg/kg。

表4 阳光玫瑰和甬优一号不同营养液基质的营养物质含量

3 小结与讨论

3.1 不同营养液对不同品种葡萄生长的影响

果树地径和新梢长度是树体营养生长最直接的指标，是果树开花结果的营养基础，对促进果实产量和品质具有重要的作用。而肥料是树体营养生长的重要来源，对果树的生理生化反应和生长发育具有十分重要的作用。本研究结果表明，高浓度营养液更能促进甬优一号葡萄生长，这是与前人的研究类似［13］；低浓度营养液更能促进阳光玫瑰葡萄生长，在其他葡萄研究中还较少看到类似结论，但在其他植物中有。李晶等［14］研究认为，矮化效果明显的中间砧幼树在中营养水平下生物量和应用利用率最大，继续增加营养不利于树体生长。有人通过盆栽试验研究认为，不同莴笋品种对营养的反应不同，可能与不同品种的营养利用效应不同有关［15］，曾建敏等［16］研究认为不同基因型水稻品种的光合作用随营养水平变化的趋势不同。据此推测，对于甬优一号品种而言，高营养液（N：180 mg/L）（以氮计）范围内，树体的光合作用与营养含量存在正相关性，从而表现为树体生长随着营养含量的增加而增加。而对阳光玫瑰品种来说，高营养液不如低营养液的促进生长效果。因此，笔者认为，甬优一号和阳光玫瑰两个品种分别属于营养低效型和营养高效型。根冠比被认为是营养水平差异的重要影响因素［17，18］，营养高效品种随着营养浓度增加，根冠比先降低后升高，营养低效品种随营养浓度增加根冠比下降［19］。因此，后续有必要继续从光和特性、根冠比等方面对甬优一号和阳光玫瑰不同品种进行营养利用效应研究，从而为不同品种的精准施肥提供科学依据，不断摸索出更精准的施肥方案，减少营养不必要的浪费和环境污染。

3.2 不同营养液对不同品种葡萄栽培基质的影响

本研究结果显示，在不同营养液水平下，不同品种葡萄栽培基质的理化性质影响差异不明显，但对基质中存在的营养元素有明显影响。具体表现在，甬优一号和阳光玫瑰两个品种的栽培基质中积累氮素含量明显不一致，甬优一号基质在较高营养液处理下，积累氮素含量较低，阳光玫瑰基质在较低营养液处理下，积累氮素含量较低。不同品种氮素吸收差异是造成土壤氮素积累产生差异的重要原因［20］。植物的吸收差异源于根系的生长情况与活力，直接关系到地上部分氮素的同化、运转及氨基酸和蛋白质等的合成［21］。由此推测，甬优一号作为营养低效类型，在高营养液条件下，根系活力及地上部分氮素同化、运转及有机物合成能力更强，积累的氮含量较少，而阳光玫瑰作为营养高效类型，在低营养液处理下，氮素的利用效率更高，积累的氮含量较少。这为葡萄不同品种间存在不同营养吸收效应类型进一步提供了依据，为在生产实践中针对不同品种的营养吸收效应类型采用不同的施肥方案提供了指导。