水溶肥施肥模式对‘夏黑’葡萄园土壤性质及果实品质的影响*
2021-01-05吕中伟吴文莹娄玉穗杨占平
吕中伟,吴文莹,张 柯,娄玉穗,杨占平,李 灿
(1 河南省农业科学院园艺研究所,郑州450002)(2 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所)(3 洛阳农林科学院)
我国是世界上鲜食葡萄第一生产大国[1]。在葡萄果品生产中,化肥尤其是大量元素的施用量越来越大,这不仅使化肥的利用率降低[2],还带来如土壤板结、养分失衡、树体抗逆性下降、品质降低等诸多问题,进而影响到葡萄的果实品质[3]。‘夏黑’葡萄是由日本选育而成的三倍体品种,属于欧美杂交种,树势旺、抗病性强,果粒着生牢固,具有成熟早、品质优良、丰产等优点,深得消费者喜爱,种植面积正在逐年增加[4]。但在生产中存在自然坐果率低、果粒较小且大小不均匀、着色不一致等问题[5]。研究表明[6-8],通过选择合适的肥料和科学施肥,能够调控土壤环境,提高葡萄产量和改善品质。水溶肥是一种可以完全溶于水的多元复合肥料,水溶性好、肥效快、吸收率高、使用简单方便,更容易被作物吸收,而且其吸收利用率相对较高,能明显提高作物品质[9]。水溶性肥料在葡萄上也有一定的研究,可大多只研究了单一水溶性肥料对葡萄的影响。本文针对生产中‘夏黑’葡萄在施肥上存在的问题,研究了水溶肥施肥模式对‘夏黑’葡萄园土壤性质及果实品质的影响,探讨水溶肥在生产上的应用效果,为葡萄园科学合理施肥提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2017 年在河南省新蔡县古吕街道办事处东湖葡萄种植专业合作社和偃师市高龙镇谢村巨惠葡萄种植专业合作社进行,2 个试验点土壤基础理化性状见表1。供试‘夏黑’葡萄植株4 年生,定植行株距为3.0 m×1.5 m,采用“高宽垂”树形。供试肥料有:复合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15),复合肥(N-P2O5-K2O=15-5-25),平衡型水溶肥(力健:N-P2O5-K2O=20-20-20,加微量元素),高钾型水溶肥(巨劲:N-P2O5-K2O=16-8-36,加微量元素),高钙镁型水溶肥(鲜靓:N-P2O5-K2O=13-2-13,10%CaO,1%MgO,加微量元素),生化黄腐酸(土之道:水溶性好,生根、调节土壤pH 值),生物质炭(臻地道:有机肥),尿素(N 46%),磷酸二氢钾(P2O551%,K2O 34%),硫酸钾(K2O 50%)。
表1 不同试验点土壤基础理化性状
1.2 试验设计
分别在‘夏黑’葡萄的花序分离期、落花后、果实第1 次膨大初期、果实第2 次膨大初期、临近果实成熟期、采收后进行施肥,具体施肥方案见表2。新蔡县水溶肥施肥模式(WFM,下同)处理面积10 000 m2,偃师市水溶肥施肥模式处理面积2 668 m2,2 个试验点均设常规施肥(作为对照)处理面积1 000 m2。
水溶肥施肥模式处理施肥方式:生物质炭撒于行两侧,然后用旋耕机与土拌匀,其他肥料均采用滴灌或冲施。常规施肥处理施肥方式:农家肥撒于行两侧,然后用旋耕机与土拌匀,其他肥料在距离树体主干一侧40 cm 处人工开沟,撒匀后覆土。各处理其他栽培管理措施均相同。
表2 不同试验点‘夏黑’葡萄施肥处理设计
1.3 测定项目及方法
1.3.1土壤有机质及养分含量的测定
在果实第1 次膨大初期和成熟采收后,采用5点法,每个处理分别随机选5 个点,每个点在距植株主干45 cm 处,取20~30 cm 土层的土壤,混匀后将样品装入自封袋,带回实验室自然风干、磨碎、过筛、装袋、贴标签以备用。参照文献[10]分析测定土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁的含量。
1.3.2叶片大小和果实外观品质的测定
每个处理随机取20 株,每株选3 个单枝上的最大叶片,用卷尺测量叶片中脉长和叶片宽度。每个处理随机选择20 个果穗,于果实成熟期,剪取果穗中部的果粒(每穗取3 粒)用游标卡尺测定果粒纵横径。用电子天平称量30 粒果粒的重量,计算平均单粒重。测定结束后将叶片和果实带回实验室用于矿质养分和果实内在品质的测定。
1.3.3叶片和果实矿质养分含量的测定
全氮含量采用全自动凯氏定氮仪测定[11],全钾含量采用火焰分光光度计测定,全磷含量采用钼蓝法测定[12],全钙、全镁含量采用AA-6800F 型原子吸收分光光度计测定。
1.3.4果实内在品质的测定
可溶性固形物含量采用手持式数显糖度计测定,可滴定酸含量采用酸碱滴定法测定[13],维生素C 含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[14]。
1.4 数据处理与分析
采用Excel 2010 和DPS 软件对试验数据进行统计分析,并进行Duncan’s 新复极差法多重比较。
2 结果与分析
2.1 水溶肥施肥模式对葡萄园土壤有机质及养分含量的影响
有机质是土壤的重要组成部分,是土壤中最活跃的物质组成之一,是衡量土壤肥力的重要因素[15]。不同试验点葡萄园有机质含量如图1-A 所示。在果实第1 次膨大初期,WFM 处理与常规施肥相比,2个试验点土壤有机质含量均有一定提高,分别提高0.37、0.07 个百分点;在采收后,新蔡试验点WFM处理土壤有机质含量有所降低,而偃师试验点WFM处理土壤有机质含量有一定提高。
土壤中速效氮、磷、钾含量如图1-B、1-C 和1-D 所示。从速效氮含量看,在新蔡试验点,WFM处理与常规施肥相比,在果实第1 次膨大初期明显增加,而在采收后明显下降,在偃师试验点2 个处理间差异不明显。从速效磷含量看,与常规施肥相比,除偃师试验点前期有一定降低外,采收后2 个试验点均有一定增加,新蔡试验点在2 个时期分别增加19.3、15.9 mg/kg。从速效钾含量看,新蔡试验点WFM 处理明显提高了前期土壤速效钾含量,采收后处理间差异不明显。
土壤中交换性钙、镁含量如图1-E、1-F 所示。与常规施肥相比,WFM 处理土壤交换性钙含量新蔡试验点均有所降低,偃师试验点均有一定提高。在采收后,与常规施肥相比,WFM 处理土壤交换性镁含量新蔡试验点有一定提高。
图1 不同处理对葡萄园土壤有机质及养分含量的影响
2.2 水溶肥施肥模式对葡萄叶片和果实的影响
2.2.1水溶肥施肥模式对叶片大小和果实外观品质的影响
与常规施肥相比,WFM 处理在2 个试验点均提高了叶片中脉长和叶宽,新蔡试验点处理间差异不显著,偃师试验点处理间差异显著。从果粒纵径和横径来看,2 个试验点均以常规施肥处理较大,但处理间差异不显著。从单粒重来看,偃师试验点WFM 处理高于常规施肥处理,但未达显著水平,新蔡试验点则以常规施肥处理显著高于WFM 处理(表3)。
表3 不同处理对葡萄叶片大小与果实外观品质的影响
2.2.2水溶肥施肥模式对叶片和果实矿质养分含量的影响
新蔡试验点叶片和果实矿质养分含量如图2-A所示。从叶片矿质养分含量来看,与常规施肥相比,WFM 处理提高了全镁含量,全氮、全钙含量则有一定降低。从果实矿质养分含量来看,WFM 处理提高了全氮、全钙含量,全钾含量则有一定降低。
偃师试验点叶片和果实矿质养分含量如图2-B所示。WFM 处理与常规施肥处理相比,叶片中全钙、全氮、全钾含量分别提高0.223、0.108、0.104个百分点,而果实中全钙含量提高0.036 个百分点,其他养分含量处理间差异不明显。
图2 不同处理对葡萄叶片和果实矿质养分含量的影响
2.2.3水溶肥施肥模式对果实内在品质的影响
从表4 可以看出,与常规施肥相比,2 个试验点WFM 处理的果实可溶性固形物含量均显著提高,提高幅度分别为1.3、1.2 个百分点;2 个试验点WFM 处理的果实可滴定酸含量均显著降低,分别降低0.06、0.04 个百分点;2 个试验点WFM 处理的果实维生素C 含量均显著提高,提高幅度分别为9.8%和4.1%。
表4 不同处理对葡萄果实内在品质的影响
3 结论与讨论
水溶性肥料因具有水溶性好、肥效快、吸收率高、使用方便等优点,目前在很多作物中得到广泛应用[16]。孙晓硕等[17]研究表明,有机水溶肥与无机水溶肥结合,可有效提高葡萄产量和品质,增加葡萄糖含量,促进葡萄提前成熟。杨国安[18]研究表明,施用大量元素水溶肥,能够提高葡萄产量,增加经济效益。从本研究结果看,与常规施肥相比,除采收后新蔡试验点外,水溶肥施肥模式提高了葡萄园土壤有机质含量,新蔡试验点土壤速效磷、速效钾含量在不同时期均有一定提高。各处理间果粒纵径和横径差异不显著,单粒重偃师试验点水溶肥施肥模式有一定提高,但差异未达显著水平。与常规施肥相比,水溶肥施肥模式提高了葡萄果实中全氮和全钙含量,增加了果实可溶性固形物和维生素C 含量,降低了可滴定酸含量。
综合分析认为,在河南省不同葡萄园区施肥管理上通过水溶肥施肥模式,可以提高土壤肥力,增加果实中全氮和全钙含量,提高果实内在品质,值得在葡萄生产中推广应用。