不同土壤改良措施对葡萄根系生长和结果的影响

史国花

（甘肃省天祝县华藏林场 733299）

本试验研究了不同土壤改良措施对土壤肥力、葡萄根系生长情况、葡萄品质、产量、改良成本和生产效率影响，以期筛选出效果显著、成本低廉、省时、省力的土壤改良方法，以期为设施葡萄优质高产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地设在甘肃省天祝藏族自治县松山镇阿岗湾村，该地位于祁连山东段北麓浅山区，海拔2 250 m，年均气温2.8 ℃，大陆性高原季风气候，无霜期120 d，年均日照2 800 h，年均降雨量350 mm，土壤为山地栗钙土。近年来试验地利用冷凉的气候资源和充足的光照发展日光温室葡萄延迟栽培，栽培设施为土墙体、半地下、钢屋架、棉被保温和机械卷帘日光温室。日光温室栽植面低于室外30 cm、长60 m、宽8 m。栽植苗木为红地球，贝达砧木嫁接苗，南北行向，株距1 m，行距2 m。

葡萄苗木栽植后以追施化学肥料为主，定植5 年后发现葡萄根系生长放缓，毛根数量减少，品质和产量开始下降。针对以上问题，对土壤采取不同改良措施，提高肥力，促进根系更新复壮。

1.2 方法

1.2.1 土壤改良措施 试验共设4 个土壤改良处理，处理1（开沟改良）：葡萄休眠期离主干40 cm 处挖宽50 cm、深60 cm 施肥沟，沟底垫厚30 cm 玉米秸秆，玉米秸秆顶部将充分腐熟的羊粪和土壤按体积比1∶3 均匀混合后填平，剩余土壤平铺在地面，浇水沉实，整平地表；处理2（钻孔改良）：葡萄休眠期距离主干40 cm处用直径40 cm土钻打孔，孔深60 cm，孔距30 cm，打完孔后，插入用PVC管材制作的直径35 cm的漏斗，将充分腐熟的羊粪填充到孔内，浇水沉实，整平地表；处理3（深翻改良）：葡萄休眠期行间施入厚约20 cm充分腐熟的羊粪，用旋耕机深翻，旋耕的深度为30 cm，浇水沉实，整平地表；处理4（CK）：不做任何处理，正常管理。所有处理均在2019 年2 月（葡萄休眠期）完成，1 个日光温室（480 m2）作为1 小区，随机区组，重复3 次。

1.2.2 测定内容 不同处理完成后核算土壤改良成本和效率。土壤改良完成后第2 年年底（2020 年12月）每小区随机抽取10 个取样点，采集地下40 cm 处土样测定土壤容重、速效氮、速效磷和速效钾含量。每小区离主干40 cm 处随机下挖5 个剖面，剖面长宽均为1 m，统计剖面上不同直径（＜1.0 cm、1.0~2.0 cm、2.1~3.0 cm、＞3.0 cm）根系数量。葡萄采收后，每小区随机抽取30 穗测定穗质量，随机抽取50 粒测定单粒质量，将果粒剥皮后混合果肉，取样测定可溶性固形物含量、可滴定酸含量和Vc 含量。统计每小区产量，计算折合产量。

土壤改良成本是指完成单位面积（1 m2）所需的雇工费用和机械租赁费，土壤改良效率是指一个青壮年劳动力工作1 d（工作10 h）所完成的面积。土壤容重采用环刀法测定，有机质含量采用油浴加热重铬酸钾氧化容量法测定，速效氮采用碱解扩散法测定，速效磷用碳酸氢钠钼锑抗比色法测定，速效钾用1 mol/L乙酸铵浸提火焰光度计测定。果实可溶性固形物含量采用手持测糖仪测定。可滴定酸含量采用酸碱滴定法测定，Vc 含量采用紫外吸光法测定。折合产量（kg/hm2）=（10 000×小区产量）/小区面积。

利用Excel2007、DPS6.01 软件对测定数据进行新复极差Duncan 多重比较显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同改良措施对土壤肥力的影响 由表1 所示，土壤开沟、钻孔和深翻处理后均降低了土壤容重，提高了土壤中有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量。不同改良措施中以开沟改良的土壤容重最低，土壤中的有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量最高，分别为0.82 g/cm3、32.81 g/kg、108.32 mg/kg、16.28 mg/kg 和242.11 mg/kg，土壤容重较对照（CK）降低了39.71%，有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量较对照（CK）分别提高了25.76%、42.02%、19.62%和22.09%，差异均达到显著水平（P ＜0.05）。不同处理的土壤容重由高到低的排序为CK＞深翻＞钻孔＞开沟；有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量由高到低的排序均为开沟＞钻孔＞深翻＞CK。

表1 不同改良措施的土壤肥力

2.2 不同改良措施对根系分布的影响 土壤开沟、钻孔和深翻处理后均提高了不同直径根系数量。不同改良措施中以开沟改良的直径＜1.0 cm、1.0~2.0 cm、2.1~3.0 cm 和＞3.0 cm 的根系数量均最高，分别为46.25 条/m2、28.18 条/m2、15.00 条/m2和4.36 条/m2，较对照（CK）分别提高了82.73%、75.69%、47.06%和22.13%，差异均达到显著水平（P ＜0.05）。不同处理的直径＜1.0 cm、1.0~2.0 cm、2.1~3.0 cm 和＞3.0 cm的根系数量由高到低的排序均为开沟＞钻孔＞深翻＞CK（表2）。

表2 不同改良措施的根系分布 /（条/m2）

2.3 不同改良措施对果实品质的影响 由表3 所示，土壤开沟、钻孔和深翻处理后均降低了葡萄果实中可滴定酸含量，提高了葡萄单粒质量、穗质量、可溶性固形物含量和Vc 含量。

表3 不同改良措施的果实品质

不同改良措施中开沟改良的葡萄可滴定酸含量最低，为0.21%；单粒质量、穗质量、可溶性固形物含量和Vc 含量最高，分别为15.02 g、524.38 g、13.25%和148.32 mg/kg，果实中可滴定酸含量较对照（CK）降低了43.24%，单粒质量、穗质量、可溶性固形物含量和Vc 含量较对照（CK）分别提高了20.26%、24.31%、8.61%和36.59%，与对照相比差异均达到显著水平（P＜0.05）。

不同处理的葡萄可滴定酸含量由高到低的排序为CK ＞深翻＞钻孔＞开沟，单粒质量、穗质量、可溶性固形物含量和Vc 含量由高到低的排序均为开沟＞钻孔＞深翻＞CK。

2.4 不同改良措施对产量和成本的影响 由表4 可以看出，土壤开沟、钻孔和深翻处理后均提高了葡萄折合产量，不同处理中开沟改良的折合产量最高，为20 523.75 kg/hm2，较对照（CK）提高了24.38%。不同处理的折合产量由高到低的排序为开沟＞钻孔＞深翻＞CK；不同处理中开沟改良成本最高，为2.34 元/m2，较最低值深翻改良提高了271.43%，不同处理的成本由高到低的排序为开沟＞钻孔＞深翻；不同处理中深翻改良的效率最高，为240 m2/d，较最低值开沟改良提高了274.61%，不同处理的效率由高到低的排序为深翻＞钻孔＞开沟。

表4 果实产量指标及效益的比较

表4 不同改良措施的产量和成本

3 结论与讨论

本试验结果表明，在葡萄日光温室栽培条件下，通过开沟、打孔、深翻和增施有机肥改良措施均提高了土壤肥力、根系数量、果实品质和产量。在本试验中也观察到开沟、钻孔和深翻后导致部分根系断裂，伤口处萌生更多毛根，增加了根系数量。

不同改良措施中开沟改良的土壤肥力、根系数量、果实品质和产量最高，但费时、费力，成本最高、效率最低，在农业生产效益不高、成本居高不下和雇工困难的实际生产中很难大面积推广应用。深翻改良省时、省力，成本最低、效率最高，但对土壤肥力、根系数量、果实品质和产量的提高有限，在实际应用中对土壤改良的深度有限，很难深入深层土壤，对深层根系生长发育的影响较小。钻孔改良的土壤肥力、根系数量、果实品质、产量、成本和效率介于开沟改良和深翻改良之间，综合改良效果最佳，建议在日光温室葡萄栽培中推广应用。