王其松,應(yīng) 霄,白照軍
(海鹽縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,浙江 海鹽 314300)
“光碳核肥”是二氧化碳捕集劑的一種商品名稱,是一種新型的水溶性葉面肥,其作用原理是將“光碳核肥”噴施在作物的莖葉表面,能有效捕集空氣中的二氧化碳,增加二氧化碳濃度含量,增強(qiáng)光合作用,提高光合效率,同時(shí)在夜間抑制光呼吸,從而達(dá)到增產(chǎn)、早熟、提質(zhì)、節(jié)本、增效之目的?!肮馓己朔省笔菄?guó)家農(nóng)業(yè)部、科技部等部委順應(yīng)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)無公害食品的重點(diǎn)批準(zhǔn)推薦產(chǎn)品。
“光碳核肥在葡萄生產(chǎn)上的研究與應(yīng)用”列入浙江省海鹽縣2014年度重點(diǎn)科技項(xiàng)目,今年按照實(shí)施方案,選擇部分葡萄種植戶開展試驗(yàn),已取得初步效果,現(xiàn)將試驗(yàn)實(shí)施情況報(bào)告如下。
試驗(yàn)選擇了海鹽縣農(nóng)科所葡萄實(shí)驗(yàn)園及武原街道大劉村蔣衛(wèi)祥葡萄園、于城鎮(zhèn)構(gòu)塍村王留生、通元鎮(zhèn)滕涇村姜其法等9戶參試農(nóng)戶,供試作物為葡萄,品種有醉金香、紅芭拉多、大紫王、陽光玫瑰、紅地球等5個(gè)品種。其中醉金香葡萄和大紫王葡萄樹齡10a,采用雙膜覆蓋栽培技術(shù),紅芭拉多和陽光玫瑰葡萄樹齡3a,采用單膜覆蓋栽培技術(shù),紅地球葡萄樹齡3~7a,采用單膜覆蓋栽培技術(shù),這5個(gè)品種均全部正常掛果。這10戶種植葡萄的田塊前茬均為水稻田。經(jīng)海鹽縣氣象局調(diào)查資料,海鹽縣歷年平均日照1733.4h,年平均氣溫15.7℃,年平均無霜期240d,年平均降雨量1167.5mm,土壤以粘壤土為主,土壤肥力良好,適合葡萄生長(zhǎng)。其中海鹽縣農(nóng)科所葡萄實(shí)驗(yàn)園及試驗(yàn)代表戶所在地區(qū)的土壤理化性質(zhì)見表1。
試驗(yàn)所用肥料“光碳核肥”是由河南南陽東侖生物光碳核肥有限公司生產(chǎn),主要成分含有微藻、酵母糖、氨基酸、吸附劑、水及吸水劑等。
試驗(yàn)時(shí)間從2014年3月開始實(shí)施,按照實(shí)施方案進(jìn)行。
表1 海鹽縣農(nóng)科所葡萄實(shí)驗(yàn)園等土壤理化性狀
試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理,一組為噴施“光碳核肥”試驗(yàn),另一組為不噴施“光碳核肥”作對(duì)照。每個(gè)試驗(yàn)處理選擇品種、樹齡相同,生長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的葡萄植株,并在相同的枝梢修剪、病蟲防治、肥水管理?xiàng)l件下開展試驗(yàn)。噴施光碳核肥的試驗(yàn)區(qū)域,噴施次數(shù)為花前噴施4次,花后噴施4次,噴霧濃度為150倍(即一桶15kg水加100mL光碳核肥),噴霧方法為葉片正面細(xì)點(diǎn)噴霧,噴施間隔時(shí)間為10~15d 1次。在實(shí)際操作過程中,海鹽農(nóng)科所葡萄實(shí)驗(yàn)園結(jié)合天氣狀況,各次噴施時(shí)間分別為3月9日、3月20日、4月3日、4月15日、5月5日、5月19日、6月3日、6月16日共8次,其他各實(shí)施點(diǎn)按照實(shí)施方案噴施7~8次不等。
試驗(yàn)實(shí)施過程中,調(diào)查葡萄的萌芽、開花、坐果、果實(shí)生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)色等物候期;在葡萄成熟時(shí)及時(shí)調(diào)查葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)收入,同時(shí),對(duì)成熟的葡萄果實(shí)樣品送中國(guó)農(nóng)科院南京土壤研究所進(jìn)行葡萄加工與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)檢測(cè)分析。除此之外,還利用二氧化碳測(cè)量?jī)x測(cè)定葉片周圍二氧化碳濃度,利用光合速率測(cè)定儀測(cè)量葡萄光合速率與光合作用,利用葉片厚度儀測(cè)葉片厚度,用葉面積測(cè)定儀測(cè)葉片大小等等。
從試驗(yàn)調(diào)查情況,受試葡萄品種在噴施3次后,葉片顏色明顯加深,葉片表面富有光澤。經(jīng)隨機(jī)選擇30片主蔓第7張葉片,利用YMJ-B葉面積測(cè)量?jī)x結(jié)合直尺測(cè)定,紅地球葡萄葉片面積為249.07cm2,而對(duì)照為 228.70cm2,增大 20.37cm2,增大8.91%;陽光玫瑰葡萄葉片面積為243.12cm2,而對(duì)照為225.97cm2,增大17.15cm2,增大7.59%(詳見表2);同時(shí)利用YH-1葉片厚度儀測(cè)量葉片厚度,紅地球葡萄葉片增厚0.04mm,陽光玫瑰葉片增厚0.01mm。樹體長(zhǎng)勢(shì)較好。
表2 葉面積及厚度測(cè)定
受試同一葡萄品種在同一設(shè)施栽培條件下,葡萄萌芽期、開花期、坐果期基本相同,但轉(zhuǎn)色與成熟期提早,海鹽農(nóng)科所葡萄實(shí)驗(yàn)園受試的醉金香葡萄成熟期提前5d,紅芭拉多提前4d,陽光玫瑰葡萄成熟期提前5d,武原街道大劉村蔣衛(wèi)祥的紅地球葡萄成熟期提前5d(詳見表3)。
表3 葡萄物候期調(diào)查
噴施光碳核肥與不噴施對(duì)照,隨機(jī)選擇30粒葡萄進(jìn)行測(cè)定,平均果粒粒重13.53g,比對(duì)照平均12.75g增加0.78g,最大的果粒增加1.13g;果粒增大主要表現(xiàn)在橫徑和縱徑的增加,平均橫徑增加0.08cm,平均縱徑增加0.07cm(詳見表4)。
由于葡萄掛果多少?zèng)Q定其產(chǎn)量,按照葡萄標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)管理要求,以株行距1m×2.65m,以單株掛果量計(jì)算每公頃掛果量。本試驗(yàn)中噴施光碳核肥的試驗(yàn)田塊除了武原街道蔣衛(wèi)祥和通元鎮(zhèn)滕涇村姜其法2個(gè)葡萄園增加掛果量以外,其他葡萄種植戶都保持同樣的掛果量,9戶紅地球葡萄種植戶平均穗重1360g,平均每公頃掛果量為27015穗,平均每公頃葡萄產(chǎn)量為36450kg,而對(duì)照區(qū)平均穗重1240g,平均每公頃掛果量為25770穗,平均每公頃葡萄產(chǎn)量為31950kg,平均每公頃增加4500kg,增產(chǎn) 14.1%。
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果調(diào)查,噴施光碳核肥的葡萄不僅早熟、產(chǎn)量高、品質(zhì)好,而且經(jīng)濟(jì)效益較高。噴施光碳核肥的試驗(yàn)田平均每公頃效益為316440元,比對(duì)照254010元增加收入62430元,增加收入24.6%,效果明顯(詳見表5)。
表4 葡萄果粒調(diào)查
表5 葡萄果穗產(chǎn)量效益
由于葡萄各品種成熟時(shí)間有早有遲,因此最后選擇了紅地球和陽光玫瑰成熟期相近的2個(gè)品種,2014年8月17日經(jīng)采樣送中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所進(jìn)行果實(shí)加工與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定。檢測(cè)指標(biāo)主要有可溶性固形物含量、可滴定酸、總糖、糖酸比、氨基酸和Vc 6個(gè)指標(biāo)。從檢測(cè)結(jié)果看,紅地球葡萄試驗(yàn)比對(duì)照可溶性固形物含量增加1.01%,總糖增加1.13%,氨基酸增加14408mg/g,Vc增加5.6mg/kg;陽光玫瑰葡萄試驗(yàn)比對(duì)照可溶性固形物含量增加2.04%,總糖增加2.08%,氨基酸增加 1034mg/g,Vc增加190.32mg/kg,試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果呈顯著性差異(詳見表6)。
為了證實(shí)光碳核肥施用后能有效捕集空氣中的二氧化碳,提高二氧化碳濃度,增強(qiáng)光合速率,我們通過相關(guān)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。二氧化碳濃度的監(jiān)測(cè)設(shè)備是由浙江托普儀器有限公司生產(chǎn)的TNHY—D手持農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測(cè)儀及二氧化碳傳感器,經(jīng)24h動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè),噴施光碳核肥的試驗(yàn)園二氧化碳濃度最高值為602×10-6,平均值為464×10-6;而不噴施的對(duì)照田二氧化碳濃度最高值為387×10-6,平均值為 361×10-6,平均值高出103×10-6(表7,圖1)。
光合作用及光合速率的監(jiān)測(cè)設(shè)備為浙江托普儀器有限公司生產(chǎn)的3051D光合作用測(cè)定儀,經(jīng)多點(diǎn)跟蹤監(jiān)測(cè),噴施光碳核肥的試驗(yàn)園光合速率最高值為1400mgCO2/cm2,平均值為950mgCO2/cm2;而不噴施的對(duì)照田光合速率最高值為 800mgCO2/cm2,平均值為 560mgCO2/cm2,平均值高出390mgCO2/cm2。由此可以看出,光碳核肥施用后,能夠有效捕集空氣中的二氧化碳,增加濃度含量,增強(qiáng)光合作用,提高光合效率,達(dá)到增產(chǎn)之目的(表8、圖 2)。
表6 葡萄果實(shí)加工與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定
表7CO2濃度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
圖1 CO2濃度動(dòng)態(tài)檢測(cè)
表8 光合速率監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
圖2 光合速率監(jiān)測(cè)
光碳核肥經(jīng)1a施用,噴施光碳核肥后可以促進(jìn)葉片顏色加深,葉面富有光澤,可以增大葉面積,增厚葉片厚度,增強(qiáng)樹勢(shì),使葡萄成熟期提前5d左右;噴施光碳核肥后,可以提高葡萄產(chǎn)量14.1%左右,并可增加收入24.6%;噴施光碳核肥后,可以提高葡萄加工品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),提高固形物含量、氨基酸與Vc含量,提高葡萄綜合品質(zhì);經(jīng)綜合研究分析,光碳核肥的作用機(jī)理與增產(chǎn)原理主要是噴施光碳核肥后可以捕集吸附并提高二氧化碳濃度103×10-6,從而提高光合速率3900mgCO2/cm2。