何風(fēng)杰,徐小菊,金 偉,黃雪燕,高洪勤,徐春燕,陳蓮芬,賈惠娟
(1.臺州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,浙江 臺州 318000;2.溫嶺市農(nóng)業(yè)農(nóng)村和水利局,浙江 溫嶺 317500;3.溫嶺市新河楊楊家庭農(nóng)場,浙江 溫嶺 317502;4.浙江大學(xué),浙江 杭州 310058)
臺州市位于浙江東南沿海地區(qū),為亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候溫和濕潤、降水豐富,屬于葡萄栽培適宜區(qū)之一。為防避夏季臺風(fēng)危害,葡萄多采用設(shè)施促早栽培,是浙東南沿海大棚葡萄促早栽培的發(fā)源地,產(chǎn)品早熟優(yōu)勢突出,80%集中在5~7月上市,經(jīng)濟(jì)效益顯著[1-3]。截至2019年底,全市葡萄種植面積6866.7 hm2,97%為設(shè)施栽培,是浙江省三大葡萄產(chǎn)業(yè)帶中浙東南沿海葡萄產(chǎn)業(yè)帶的主要產(chǎn)區(qū)。臺州市大棚葡萄蓋棚早、覆膜時間長,常年高溫、高濕、無降水淋洗,高施肥、高產(chǎn)出,導(dǎo)致土壤板結(jié)、養(yǎng)分失調(diào)、酸化、鹽漬化及果實(shí)品質(zhì)差等諸多問題[4-5],葡萄產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的改善更多歸功于土壤營養(yǎng)狀況的改善。與無機(jī)肥相比,有機(jī)肥具有肥效長、補(bǔ)充土壤肥力等優(yōu) 點(diǎn)[6],在果樹上已有較多應(yīng)用。有研究表明,施用有機(jī)肥可以增加土壤中氮磷鉀和有效態(tài)微量元素的含量,提高葡萄產(chǎn)量[7-8];施雞糞可以使板結(jié)葡萄園土壤理化性質(zhì)和肥力發(fā)生有益改變[9];施用菜籽餅肥可以促進(jìn)藍(lán)莓生長、提高果實(shí)品質(zhì)[10],但過量施用菜餅肥會增加鹽分離子含量,加重土壤次生鹽漬化[11];羊糞還田不僅可以提高葡萄園土壤含水量、降低pH值、提高肥力[12],還能使葡萄生長健壯,提高果實(shí)品質(zhì)[13];碳基微生物肥與化肥復(fù)配,不僅可以促進(jìn)葡萄新梢及葉片的生長,還可顯著提高產(chǎn)量和品質(zhì)[14]。與傳統(tǒng)有機(jī)肥相比,生物菌肥還具有提高植物抗逆性、提高作物品質(zhì)、對環(huán)境友好等特點(diǎn)[15],微生物菌肥在果樹上的應(yīng)用逐年增多,在桃[16]、大棚油桃[17]、楊 梅[18]、葡萄[19]、獼猴桃[20]等果樹上的探索顯示,微生物菌肥在改良果園土壤理化性狀、增加生物量、促進(jìn)花芽分化、提高果實(shí)品質(zhì)等方面均顯示出了積極作用。增施有機(jī)肥、減少化肥特別是氮肥的使用量可明顯提高果實(shí)品質(zhì),是葡萄果品綠色生產(chǎn)的重要方向。但是,有機(jī)肥來源廣泛、種類繁多,且功能不一,施肥效果差異很大,目前的研究多集中在有機(jī)肥施肥量或單一有機(jī)肥對果園土壤改良、果實(shí)品質(zhì)的影響方面,不同有機(jī)肥種類對葡萄園土壤理化性狀、肥力及植株生長發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)影響的綜合性研究不多。如何科學(xué)、合理地施用有機(jī)肥來改良土壤、提高肥水利用率、提高果實(shí)品質(zhì)等是近年葡萄提質(zhì)增效研究的重點(diǎn)。
為更好地控制產(chǎn)量、減輕樹體負(fù)荷,通過施用不同有機(jī)肥,探索改善土壤環(huán)境對鄞紅葡萄生長、果實(shí)品質(zhì)及土壤改良的影響試驗,以期為我國南方沿海設(shè)施葡萄的優(yōu)質(zhì)栽培提供依據(jù)。
試驗于2019~2020年在溫嶺市新河楊楊家庭農(nóng)場葡萄基地進(jìn)行。供試品種為3年生鄞紅葡萄,貝達(dá)砧木,水平棚架栽培,株行距1.2 m×3 m,每公頃種植2700株。土壤為海涂泥,栽培模式為壟式半根限栽培,起壟高度60 cm,壟寬120 cm,植株種植于壟中央位置,每棚起2壟即種2行。棚架為水泥、三角鐵混合架大棚,大棚跨度6.0 m,棚高3.5 m,架面離棚頂高為1.5 m,雙頂膜覆蓋促早栽培,產(chǎn)量控制在22500 kg/hm2。
試驗共設(shè)5個處理,處理I(CK):1∶1∶1三元復(fù)合肥(對照);處理II:生物有機(jī)肥(山東京青農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn),有機(jī)質(zhì)≥40%、有效活菌數(shù)≥3億/g);處理III:干燥腐熟鴿糞;處理IV:腐熟菜籽餅肥;處理V:魚肥(以海鮮加工殘渣混合稻殼、蘑菇泥發(fā)酵而成)。肥料養(yǎng)分組成詳見表1。
表1 不同肥料養(yǎng)分組成
2019年10月施基肥,同時在距離樹體主干一側(cè)30 cm處挖深40 cm、寬30 cm的施肥溝,將基肥與土混合均勻后回填施入,次年施肥在另一側(cè),每年輪換。除基肥施入的肥料按各處理要求進(jìn)行外,其他時期施入的肥料和方法各處理均相同(表2)。隨機(jī)區(qū)組排列,每處理1個棚(約300 m2),重復(fù)3次。試驗各處理采用統(tǒng)一常規(guī)管理,2020年測量施肥區(qū)土壤及生長、坐果、果實(shí)品質(zhì)等 指標(biāo)。
表2 各處理的施肥量和施肥方法(kg/hm2)
生長指標(biāo)測定:萌芽2周后調(diào)查萌芽、成花情況,硬核期調(diào)查新梢木質(zhì)化程度,轉(zhuǎn)色期測量葉片生長指標(biāo),落葉后測量枝蔓生長情況。每處理隨機(jī)選10株,隨機(jī)調(diào)查10個枝蔓,調(diào)查枝蔓木質(zhì)化程度;轉(zhuǎn)色期每株各選1張葉片,測定同一方位結(jié)果枝基部第2片葉的葉面積、葉厚度和葉綠素含量,用托普云農(nóng)的YMJ-CH測量葉面積,用游標(biāo)卡尺測量葉片厚度,用便攜式葉綠素含量測定儀SPAD-502Plus即時測量植物的葉綠素相對含量或“綠色程度”。
果實(shí)品質(zhì)測定:果實(shí)成熟時(全樹有75%果實(shí)從色澤、風(fēng)味等方面具備了該品種成熟的特征)每處理隨機(jī)選5株、每株隨機(jī)選取1穗果測定穗重、并在每穗“上、中、下”對應(yīng)的部位共取10粒果實(shí),測粒重[3]、果實(shí)硬度、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、色澤等品質(zhì)指標(biāo)。穗重和粒重分別用德國賽多利斯公司的BL3型和BP3100S型電子天平測量;用游標(biāo)卡尺測量果實(shí)縱徑、橫徑,縱徑、橫徑的比值表示果形指數(shù);果實(shí)硬度采用杭州托普儀器有限公司的GY-2型果實(shí)硬度計去皮后測量;可溶性固形物(TSS)含量用PAL-1手持?jǐn)?shù)顯糖度計測量;果實(shí)著色情況統(tǒng)計參照晁無疾等[21]的方法進(jìn)行(表3)。著色指數(shù)計算方法如下:
表3 果實(shí)著色狀況分級
土壤指標(biāo)測定:2020年施基肥前在每處理選5個取土點(diǎn),除去土表覆蓋物和地面雜質(zhì),在上一年施肥區(qū)距離葡萄植株主干40 cm處取土,深度為0~20 cm,剔除腐熟有機(jī)肥,從中選出1 kg進(jìn)行土壤養(yǎng)分及理化指標(biāo)測定[22-25]。電位法測定pH值,電導(dǎo)率儀測定電導(dǎo)率,烘干法測定土壤含水量,環(huán)刀法測定土壤容重、孔隙度,計算公式為:土壤容重(g/cm)=干土重/容積,土壤總孔隙度(%)=(1-容重/比重)×100,式中,土壤比重為2.65 g/cm3;重鉻酸鉀-硫酸法測定有機(jī)質(zhì)含量,凱氏蒸餾法測定土壤全氮,高氯酸-硫酸法測土壤全磷,堿解擴(kuò)散法測定堿解氮含量,鉬銻抗比色法測定有效磷含量,浸提比濁法測定速效鉀含量,殘渣烘干-質(zhì)量法測定總鹽量,EDTA絡(luò)合滴定法測定Ca2+、Mg2+,火焰原子吸收光譜法測定有效鋅,甲亞胺比色法測定有效硼。
數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS 7.05進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計分析,用Duncan新復(fù)極差法(P<0.05)進(jìn)行差異顯著性比較。
如表4所示,施用有機(jī)肥后土壤理化性質(zhì)有不同程度的改善。施用有機(jī)肥后土壤容重有不同程度的降低,生物有機(jī)肥和菜餅肥的容重較對照(復(fù)合肥)略有降低,差異不顯著,魚肥和鴿糞的容重較對照顯著降低了7.1%和5.1%,但二者間無顯著差異;總孔隙度的變化與容重基本一致,各處理均有提高,魚肥、鴿糞效果最佳,分別較對照顯著提高5.1和3.8個百分點(diǎn);菜餅肥的含水量較對照顯著提高了1.45個百分點(diǎn),而其他處理則顯著降低。各處理的土壤pH值變化不大,除生物有機(jī)肥略有提高外,其他處理略有降低,但均無顯著性差異,且整體水平較接近中性;施用有機(jī)肥后土壤電導(dǎo)率有不同變化,菜餅肥的電導(dǎo)率較對照顯著降低了15.0%,其他處理的電導(dǎo)率均顯著提高,魚肥、生物有機(jī)肥、鴿糞分別較對照提高了75.4%、44.9%、16.9%;總鹽量的變化呈現(xiàn)兩極化,生物有機(jī)肥和鴿糞的含鹽量較對照略有降低,差異不顯著,魚肥和菜餅肥含鹽量則顯著提高,魚肥提高104.5%、菜餅肥提高54.5%。由此可以看出,施用有機(jī)肥可以不同程度上降低容重,增加孔隙度,在一定程度上降低土壤總鹽量,進(jìn)而提高土壤理化性狀,效果以施用鴿糞、魚肥相對較好。
表4 不同肥料對土壤理化性狀的影響
從表5可知,施用有機(jī)肥對土壤有機(jī)質(zhì)、大量營養(yǎng)元素含量有較大影響。有機(jī)質(zhì)含量各處理較對照有不同程度提高,鴿糞、菜籽肥較對照提高了8.7%、8.0%,且差異顯著,魚肥較對照略有提高;各處理的全氮變化不一,菜餅肥略有提高,生物有機(jī)肥略有降低,鴿糞和魚肥基本持平;鴿糞和魚肥的全磷含量較對照提高了12.7%~19.0%,生物有機(jī)肥和菜餅肥較對照降低了9.2%,但均無顯著性差異;堿解氮含量除鴿糞顯著提高了18.9%外,其他處理較對照均顯著降低,菜餅肥低于魚肥、生物有機(jī)肥;有效磷含量除生物有機(jī)肥較對照顯著降低了5.9%外,其他處理均不同程度提高,以魚肥、鴿糞效果最顯著,分別較對照提高了10.1%、7.7%;施用有機(jī)肥后速效鉀含量均顯著降低,菜餅肥較對照降低了26.0%,生物有機(jī)肥降低了35.2%,魚肥最低,降低了37.3%。增施有機(jī)肥可以提高果園土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和有效磷含量,效果以魚肥、鴿糞 較佳。
表5 不同肥料對土壤營養(yǎng)狀況的影響
由表5可知,施用有機(jī)肥可以不同程度地提高中微量元素含量。各處理的交換性鈣含量均高于對照,魚肥最高,較對照提高了27.5%,其次為生物有機(jī)肥、菜餅肥,分別提高了8.1%、2.4%,均有顯著差異,鴿糞交換性鈣略有提高,效果不顯著;交換性鎂除菜餅肥低于對照外,其余處理均高于對照,只有魚肥顯著提高了14.7%,其他提高不顯著;鋅含量效果不一,生物有機(jī)肥較對照顯著降低了8.2%,其他處理較對照均不同程度提高,但差異不顯著;有效硼含量以生物有機(jī)肥含量最高,比對照高了42.4%,且顯著差異,魚肥、菜餅肥較對照顯著提高了24.2%~25.7%,而鴿糞有效硼顯著降低,較對照降低了9.1%。綜合來看,施用魚肥對土壤微量元素的增加效果最好。
施用有機(jī)肥對植株生長有積極的影響(表6)。施用有機(jī)肥后萌芽率有一定程度地提高,生物有機(jī)肥的萌芽率提高了15.08個百分點(diǎn),魚肥提高7.11個百分點(diǎn),其他處理略有提高,但差異均不顯著;不同有機(jī)肥對葉片生長有不同影響,生物有機(jī)肥的葉面積和葉片厚度分別較對照提高11.8%和8.2%,鴿糞的葉片面積提高12.9%,葉片厚度略有降低,菜餅肥的葉片面積和厚度較對照降低了15.2%和4.2%,魚肥葉面積較對照降低7.2%,厚度反而提高了5.0%,但各處理與對照均無顯著性差異;有機(jī)肥處理的葉片葉綠素含量均高于對照,菜餅肥較對照顯著提高了13.5%,其他處理較對照略有提高,但差異不顯著;各處理的成花率除生物有機(jī)肥較對照降低了12.7%外,其他處理均有不同程度提高,魚肥較對照提高26.1%,但各處理間差異不顯著;施用有機(jī)肥后枝蔓木質(zhì)化程度均有提高,魚肥處理枝蔓木質(zhì)化程度最高,較對照顯著提高了17.87個百分點(diǎn),其他處理也有一定提高,但不顯著。由此可以看出,施用有機(jī)肥可以一定程度上提高萌芽率和成花率、促進(jìn)葉片生長、提高葉綠素含量、加快枝條老熟,綜合效果以施用魚肥最佳。
表6 不同肥料對植株生長坐果的影響
由表7可知,與對照(復(fù)合肥)相比,各處理的所有果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)均有明顯提高。施用生物有機(jī)肥后果實(shí)穗重均顯著提高,生物有機(jī)肥最高,較對照顯著提高了21.8%,其次為魚肥,提高了10.6%,菜餅肥提高了6.5%;單果重除魚肥略有提高外,各處理均有不同程度降低,生物有機(jī)肥最低,較對照顯著降低了26.4%,可能跟穗形過大、留果過多有關(guān);果實(shí)形狀各處理與對照差異不大,只有魚肥果形指數(shù)較對照提高了4.8%,果實(shí)略有變長;果實(shí)硬度影響不一,菜餅肥和生物有機(jī)肥的果實(shí)硬度提高,鴿糞和魚肥的硬度略有降低,差異均不顯著;果實(shí)可溶性固形物含量除生物有機(jī)肥降低外,其他處理均有顯著提高,鴿糞較對照提高22.0%,魚肥提高14.4%;可滴定酸含量均有一定程度降低,鴿糞較對照顯著降低了15.0%,其他處理略有降低;鴿糞的固酸比較對照提高了43.5%,魚肥固酸比提高了23.7%,果實(shí)品質(zhì)有了較大提升。綜合果實(shí)單果重、硬度、固酸比等指標(biāo),魚肥和鴿糞的果實(shí)綜合品質(zhì)最好。
表7 不同肥料對果實(shí)品質(zhì)的影響
土壤有機(jī)質(zhì)是土壤中各種營養(yǎng)元素特別是氮、磷的重要來源,增施有機(jī)肥是提高土壤肥力的主要途徑,能增加土壤中的各種營養(yǎng)元素,促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成,可改善土壤物理結(jié)構(gòu),提高土壤保肥能力和緩沖性能,并有效改善葡萄園土壤質(zhì) 地[24],以滿足葡萄在生長過程中對有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀等元素的大量需求[24,26],促進(jìn)葡萄的生長。本研究中,施用有機(jī)肥后,土壤總孔隙度提高2.1~5.1個百分點(diǎn),土壤容重降低3.0%~7.1%,且與總孔隙度變化一致,這與趙昌杰等[27]、張良英等[28]在葡萄和桃上的研究結(jié)果是一致的,施用有機(jī)肥可以改良土壤物理性狀,各處理效果均以魚肥最佳,鴿糞次之。增施不同有機(jī)肥后土壤有機(jī)質(zhì)含量提高了5.1%~8.7%,生物有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量較低,可能跟生物有機(jī)肥本身有機(jī)質(zhì)含量相對不高(實(shí)測不足40%)有關(guān);有機(jī)肥處理的全氮、全磷含量雖沒有明顯提高,但交換性鈣、鎂,有效鋅、硼含量均有不同程度提高,其中魚肥對中微量元素增加效果最好,這應(yīng)該跟魚肥含有海鮮殘渣、稻殼、蘑菇泥等有機(jī)物較多,營養(yǎng)比較豐富有關(guān),具體營養(yǎng)元素及含量有待于進(jìn)一步檢測。
電導(dǎo)率是指示土壤鹽分含量的指標(biāo),水溶性鹽分含量高,電導(dǎo)率也高。本試驗中,魚肥的總鹽量和電導(dǎo)率較對照均有明顯提高,這與魚肥的原料和加工中鹽分較高有關(guān)。但其他處理的電導(dǎo)率與總鹽量變化規(guī)律明顯不一致,菜餅肥總鹽量顯著提高了54.5%,電導(dǎo)率反而降低了15.0%,生物有機(jī)肥、鴿糞的總鹽量較對照略有降低,電導(dǎo)率反而顯著提高??傷}量和電導(dǎo)率變化規(guī)律不一致,這可能跟鹽分較低時電導(dǎo)率受水分含量影響較大有關(guān)。本研究中生物有機(jī)肥和鴿糞的總鹽量較對照降低,土壤含水量較對照降低了3~4個百分點(diǎn),因此電導(dǎo)率較對照明顯提高;菜餅肥的總鹽量較對照顯著提高,但含水量較對照提高了1.5個百分點(diǎn),電導(dǎo)率反而顯著降低。這些變化規(guī)律與劉廣明等[29]的研究結(jié)果是一致的,土壤總鹽量均低于10 g/kg時,土壤電導(dǎo)率隨土壤水分的增加呈線性降低的趨勢,而且土壤總鹽量越小,土壤電導(dǎo)率水分含量的變化速率越大。土壤pH值變化不大,只有菜餅肥略有降低,菜餅肥呈酸性(pH值為5.12),施用后會降低土壤pH值[30],因此酸性土壤不宜過多施用菜餅肥。因此,施用有機(jī)肥時需要根據(jù)土壤pH值來合理選擇有機(jī)肥,以平衡土壤酸堿度,改良設(shè)施葡萄園土壤酸化、鹽漬化[5,20]等問題。
土壤有機(jī)質(zhì)含量、酸堿性及土壤各種性質(zhì)對土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況及作物生長發(fā)育具有重要意義。與施平麗等[31]、王健鸝等[32]、劉松忠等[33]、熊薈菁等[34]在葡萄、梨上的研究結(jié)果類似,本試驗中,施用有機(jī)肥可以提高葉片葉綠素含量和枝蔓木質(zhì)化程度,萌芽率和成花率也不同程度提高,綜合效果以魚肥最佳;施用鴿糞和魚肥的果實(shí)綜合品質(zhì)較好,可溶性固形物提高14.4%~22.0%,固酸比均達(dá)到20以上。這可能因為魚肥含有豐富的有機(jī)質(zhì)和中微量營養(yǎng)元素,為葡萄的生長發(fā)育提供了充足的有效養(yǎng)分,為果實(shí)品質(zhì)的提高提供了養(yǎng)分基礎(chǔ)。這與周敏等[35]、趙昌杰等[27]在夏黑、里扎馬特葡萄上施用有機(jī)肥可增加果粒質(zhì)量、提高產(chǎn)量和品質(zhì)的結(jié)果也是一致的,進(jìn)一步證明了施用有機(jī)肥可以改良土壤理化性質(zhì)及營養(yǎng)狀況,進(jìn)而增產(chǎn)提質(zhì)的效果。
根據(jù)葡萄的需肥特性,在冬季施基肥時有針對性地增施有機(jī)肥,并結(jié)合各階段進(jìn)行配方施肥,可有效改善土壤理化性質(zhì),增加土壤有機(jī)質(zhì)和各種元素的含量,保證樹體營養(yǎng)供應(yīng),促進(jìn)葡萄的生長發(fā)育,提高果實(shí)品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。不同有機(jī)肥施入,產(chǎn)生的效果不同,本試驗各處理無論是從土壤改良、果實(shí)品質(zhì)還是經(jīng)濟(jì)效益的綜合結(jié)果來看,以魚肥效果最佳、鴿糞次之,在生產(chǎn)中值得推廣 應(yīng)用。