葡萄節(jié)水灌溉條件下氮鉀施用量的初步研究

王玉紅，王長松，陳莉萍，胡姚凱，金尤雅

(江蘇省儀征市耕地質(zhì)量管理站, 江蘇 儀征 211400)

?

葡萄節(jié)水灌溉條件下氮鉀施用量的初步研究

王玉紅，王長松，陳莉萍，胡姚凱，金尤雅

(江蘇省儀征市耕地質(zhì)量管理站, 江蘇 儀征 211400)

通過對葡萄地施用不同氮肥、鉀肥試驗得出，施氮量≤127.8 kg·hm-2、施鉀量≤165.8 kg·hm-2時，葡萄產(chǎn)量隨施肥量增加而增加，其最大增產(chǎn)幅度分別為43.4%、21.6%，氮肥的增產(chǎn)作用要大于鉀肥。就產(chǎn)量而言，最佳施氮量為127.5 kg·hm-2，最佳施鉀量為163.5 kg·hm-2。氮肥對葡萄糖分的影響較為復(fù)雜，施氮量在29.7 kg·hm-2～100.5 kg·hm-2范圍內(nèi)施氮量和葡萄糖度成正比，其余范圍少施或多施均會降低葡萄的糖度；施鉀量和糖度的關(guān)系為正相關(guān)，施鉀越多葡萄糖度越高。通過鉀肥單因子試驗初步得出土壤速效鉀含量≥205.9 mg·kg-1時，施用鉀肥對葡萄糖分提高效果將低于5%；速效鉀含量大于211.8 mg·kg-1時，無鉀區(qū)相對產(chǎn)量大于95%，由此可以將土壤速效鉀含量215 mg·kg-1作為葡萄土壤速效鉀豐富程度的指標(biāo)。圖6，表6，參9。

葡萄；水肥一體化；氮素；鉀素；產(chǎn)量和糖分

0　引　言

葡萄是一種外觀與風(fēng)味俱佳，營養(yǎng)豐富的果品。近年來由于葡萄具備抗癌、抗腦血栓及美容養(yǎng)顏等功效日益受到人們的青睞，越來越多的人飲用葡萄酒和食用鮮食葡萄。儀征市地處長江中下游，境內(nèi)地形1/3平原2/3緩崗丘陵，氣候和土壤條件極適宜葡萄生長；同時受市場需求的影響，儀征市鮮食葡萄種植面積迅速增加，但是由于許多生產(chǎn)者缺乏科學(xué)的生產(chǎn)管理經(jīng)驗，影響了葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)，因此如何提高生產(chǎn)技術(shù)水平和提升種植效益成為我們當(dāng)前需要解決的首要任務(wù)。大量研究[1-3]表明，科學(xué)施肥是使葡萄樹體正常生長及生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果實的基礎(chǔ)，葡萄園的水分和養(yǎng)分管理是影響葡萄品質(zhì)的關(guān)鍵因素[4]。水肥一體化技術(shù)主要是將灌溉和施肥相溶合的一種全新現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)[5]，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)地面灌溉和土施肥料相比，具有可以提高水肥利用率、產(chǎn)量和品質(zhì)等優(yōu)勢，該技術(shù)的推廣應(yīng)用，將對儀征市葡萄行業(yè)以及其它經(jīng)濟林果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有一定的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。為此，2014年-2015年，我們在葡萄上著手建立水肥一體化試驗示范區(qū)，引進(jìn)水肥一體化智能設(shè)備并同期開展肥料效應(yīng)試驗研究，以期探索節(jié)水灌溉條件下設(shè)施葡萄氮肥、鉀肥的適宜用量，不同氮肥、鉀肥用量對葡萄品質(zhì)、糖分含量的影響，并初步探索鉀肥豐缺區(qū)間指標(biāo)，最終能夠建立一套本地區(qū)葡萄水肥一體化施肥指標(biāo)體系模型。

1　材料與方法

1.1試驗地點及供試土壤

地點在儀征市棗林灣葡霞農(nóng)業(yè)生態(tài)園內(nèi)，園區(qū)內(nèi)為大棚設(shè)施種植，供試葡萄品種為5年生夏黑，栽培密度720株·hm-2。試驗共選擇4個大棚，每個大棚地塊基本情況見表1。

表1　試驗地土壤理化性狀

1.2供試肥料

根據(jù)水肥一體化對水溶性肥料的要求及本地實際，自主選擇溶解度高、溶解速度快、腐蝕性小、與灌溉水相互作用小的滴灌肥料。研究選用肥料為尿素(含N量為46%)、磷銨(N、P2O5含量分別為12%、61.7%)、硫酸鉀(K2O含量為50%)。

1.3試驗處理與設(shè)計

研究處理分2種類型，第一類是不同氮肥、鉀肥用量試驗，共設(shè)8個處理，實施田塊是1號棚；第二類是鉀肥單因子試驗，實施田塊是1、2、3、4號棚，1號大棚結(jié)合不同氮、鉀用量試驗進(jìn)行，2、3、4三個大棚均設(shè)兩個處理即N2P2K0區(qū)與N2P2K2區(qū)，試驗共計14個小區(qū)，每個處理4株葡萄，各處理植株長勢基本平衡。除水肥管理外，各小區(qū)其他田間管理措施相同。各處理施肥純量見表2。在肥料運籌上，我們按照少量多次的水肥一體化施肥原則[6-7]和葡萄需肥規(guī)律分6個時期施用，分別為冬前基肥、萌芽期、坐果初期、幼果至硬核期、漿果上色前期、漿果上色后期，各個時期氮肥運籌比例45∶15∶15∶15∶10∶0，磷肥運籌比例為35∶10∶20∶15∶10∶10，鉀肥運籌比例為15∶10∶15∶15∶25∶20。成熟期分二個批次采摘稱重，葡萄糖份含量用測糖儀現(xiàn)場檢測。

1.4肥水配合使用方法

供試葡萄為大棚栽培，采用吊淋方式進(jìn)行微滴灌，一個生長周期微滴灌10次～12次，其中10月中下旬施基肥后灌水1次，冬季基本不灌水，第二年春天每隔15 d～20 d滴灌1次，夏季每隔7 d～10 d滴灌1次，每次滴灌2h左右，灌水量在8 m3～10 m3左右。在施肥季節(jié)肥水結(jié)合，少量多施。施肥時先將每個處理的肥料(4株)用少量溫水充分溶解后，再稀釋到0.036 m3，后用細(xì)噴壺分3次均勻地噴施到每一顆葡萄根部，讓葡萄根系充分吸收養(yǎng)分及水分，每株葡萄的噴水量基本一致。一般施肥前后3天不再灌溉。

表2　不同處理施肥總純量( kg·hm-2)

2　試驗結(jié)果與分析

2.1不同氮肥用量對葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

從表3可見在一定范圍內(nèi)適當(dāng)多施氮肥，可增加葡萄枝葉數(shù)量，增強葡萄樹勢，協(xié)調(diào)樹體營養(yǎng)生長和生殖生長，起到提高產(chǎn)量的作用，但隨著施肥量的進(jìn)一步提高增產(chǎn)趨勢不再明顯。

表3　氮肥用量對產(chǎn)量及糖度的影響

對施氮量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析得肥料效應(yīng)函數(shù)方程y=-0.509 63x2+130.32x+18 675(R=0.994 1**)，見圖1。運用邊際效應(yīng)理論分析得最大施氮量=127.8kg·hm-2，最大施氮量時產(chǎn)量為27 006 kg·hm-2，氮肥最大增產(chǎn)幅度為43.4%；最佳施氮量=127.5 kg·hm-2，最佳施氮量產(chǎn)量與最大施氮量產(chǎn)量基本相等。氮肥對含糖量的影響表現(xiàn)為隨氮肥用量的增加呈減少→增加→減少的趨勢，見圖2。經(jīng)分析得氮肥與含糖量的函數(shù)效應(yīng)方程式為y=-0.046 91x3+ 0.622 22x2-1.911x+19，對方程進(jìn)行分析可得施氮量<29.7 kg·hm-2或>102.9 kg·hm-2時，隨氮肥用量的增加葡萄含糖量逐漸減少，當(dāng)施氮量在29.7 kg·hm-2～102.9 kg·hm-2范圍內(nèi)，隨氮肥用量的增加葡萄含糖量逐漸增加。

圖1　不同氮肥用量與產(chǎn)量關(guān)系擬合Fig.1　Relationship between different nitrogen application rates and yield

圖2　不同氮肥用量與糖度關(guān)系擬合Fig.2　Relationship between different nitrogen application rates and sugar degree

2.2不同鉀肥用量對葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

從表4可以看出，適當(dāng)增施鉀肥能提高產(chǎn)量，但過量施鉀葡萄產(chǎn)量會有所下降。

表4　不同鉀肥用量對產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

將鉀肥用量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析得函數(shù)方程y=-0.178x2+59.25x+21 040(R=0.944 5**)，見圖3，通過邊際效應(yīng)分析得最大施鉀量=165.8 kg·hm-2，最大施鉀量產(chǎn)量為25 950 kg·hm-2，鉀肥最大增產(chǎn)幅度為21.6%；最佳施鉀量=164.6 kg·hm-2， 最佳施鉀量產(chǎn)量為25 949 kg·hm-2(葡萄價格按12元·kg-1，氮肥按3.8元·kg-1，鉀肥按4.5元·kg-1計) 。將施鉀量與糖度進(jìn)行擬合，施鉀量與葡萄含糖量呈直線正相關(guān)，施鉀量越多葡萄含糖量越高，見圖4。對鉀肥與含糖量進(jìn)行回歸分析得肥料效應(yīng)關(guān)系式為y=0.014 17x+17.52(R=0.987 91**)。

圖3　不同鉀肥用量與產(chǎn)量關(guān)系擬合Fig.3　Relationship between different potassium fertilizer application and yield

圖4　不同鉀肥用量與糖度關(guān)系擬合Fig.4　Relationship between different potassium application rate and sugar degree

2.3不同土壤速效鉀含量對施鉀效果的影響

2.3.1不同土壤速效鉀含量對產(chǎn)量的影響。選擇不同速效鉀含量水平的地塊進(jìn)行了鉀肥單因子試驗，見表5，結(jié)果表明不施鉀的相對產(chǎn)量和土壤速效鉀含量呈明顯的正相關(guān)，土壤速效鉀含量越高，其相對產(chǎn)量越高，施鉀的增產(chǎn)效果也越低。

表5　鉀肥單因子試驗對葡萄產(chǎn)量的影響

將土壤速效鉀含量與相對產(chǎn)量進(jìn)行回歸擬合得方程y=33.84ln(x)-86.08(R=0.976 3**)，見圖5，從方程可知，當(dāng)速效鉀含量大于211.8 mg·kg-1時，相對產(chǎn)量大于95%，按照養(yǎng)分豐缺劃分標(biāo)準(zhǔn)，此時土壤速效鉀含量達(dá)豐富水平。

圖5　不同速效鉀含量與相對產(chǎn)量關(guān)系擬合Fig.5　Relationship between different available potassium content and relative yield

2.3.2不同土壤速效鉀含量對品質(zhì)的影響。成熟期對含糖量進(jìn)行分析，從含糖量提高百分比可知，隨著土壤速效鉀的提高，施鉀肥對含糖量的影響逐漸減少，見表6。

表6　鉀肥單因子試驗對葡萄糖度的影響

對速效鉀與含糖量增加百分比的關(guān)系進(jìn)行線性分析得函數(shù)方程y=-14.07ln(x)+79.96(R=0.981 8**)，見圖6。由方程可得當(dāng)速效鉀含量≥205.9 mg·kg-1時，施用鉀肥對漿果糖度增加效果低于5%，增加效果不明顯。

圖6　鉀肥單因素與糖度增加百分比擬合Fig.6　The fitting of the single factor of potassium fertilizer and the percentage of sugar

3　小結(jié)與討論

(1)已有研究表明，合理的養(yǎng)分施用量，不僅可以提高產(chǎn)量，還可提高品質(zhì)[8-9]。本研究發(fā)現(xiàn)，一定范圍內(nèi)氮肥、鉀肥的施用可增加葡萄產(chǎn)量，從兩個擬合方程二次項系數(shù)來看，氮肥的增產(chǎn)作用大于鉀肥的增產(chǎn)作用。最佳施氮量為127.5 kg·hm-2，最佳施鉀量為164.6 kg·hm-2。氮肥、鉀肥的施用對葡萄的糖度均有一定的影響。施鉀量與葡萄的糖度呈直線相關(guān)，施鉀量越多葡萄的糖度越高；而施氮量在29.7 kg·hm-2～102.9 kg·hm-2范圍內(nèi)施肥量和葡萄糖度成正比，少施或多施均會降低葡萄的糖度，影響葡萄的品質(zhì)[3]。

(2)通過鉀肥單因子試驗，初步得出當(dāng)土壤速效鉀含量超過211.8 mg·kg-1, 相對產(chǎn)量大于95%，按照養(yǎng)分豐缺劃分標(biāo)準(zhǔn)達(dá)豐富水平；當(dāng)速效鉀含量超過205.9 mg·kg-1時，施用鉀肥對漿果糖量提高效果低于5%，效果不明顯。由此可見，可以將土壤速效鉀含量215 mg·kg-1作為葡萄土壤速效鉀豐富程度的指標(biāo)，超過此值，施用鉀肥對葡萄的產(chǎn)量和糖度影響不大。

(3)本研究僅限于氮肥與鉀肥對葡萄產(chǎn)量和含糖量的影響，對葡萄其他品質(zhì)指標(biāo)如酸度、可溶性固溶物、礦質(zhì)元素含量等的影響，還需要開展進(jìn)一步的試驗探討。

[1]李建和, 劉淑欣, 陳克文, 等. 氮鉀營養(yǎng)與葡萄植株生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的關(guān)系[J]. 福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 1995, 24(1): 58-62.

[2]周顯驥. 巨峰葡萄施氮技術(shù)研究[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 1999, 25(3): 188-190.

[3]謝海霞, 陳冰, 文啟凱, 等. 氮、磷、鉀肥對“全球紅葡萄”產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J]. 北方園藝, 2005(4): 73-74.

[4]張玉華, 劉原柏. 葡萄種植對水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用[J]. 北京農(nóng)業(yè), 2014(21): 128.

[5]高祥照, 杜森, 鐘永紅, 等. 水肥一體化發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 中國農(nóng)業(yè)信息, 2015(4): 14-19, 63.

[6]彭世琪, 崔勇, 李濤. 微灌施肥農(nóng)戶操作手冊[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2008.

[7]張福鎖, 陳新平, 陳清, 等. 中國主要作物施肥指南[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2009.

[8]閔卓, 房玉林. 葡萄園水肥一體化研究進(jìn)展[J]. 北方園藝, 2014,(23): 180-183.

[9]馬文娟, 同延安, 高義民. 葡萄氮素吸收利用與累積年周期變化規(guī)律[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2010，16(2):504-509.

Preliminary Study on Nitrogen and Potassium Application Rates under Water-saving Irrigation in Grapery

WANG Yuhong, WANG Changsong, CHEN Liping, HU Yaokai, JIN Youya

(YizhengStationofArableLandQualityandManagement,Yizheng211400,China)

An experiment concerning N and K fertilization under water-saving irrigation in grapery was conducted in Yizheng of Jiangsu Province.The results showed that when nitrogen fertilizer is equal to or less than 127.8kg·hm-2, and K is equal to or less than 165.8 kg·hm-2, grape yield was increased with the increase in fertilizer rates,the maximum yield increasing percentage with nitrogen and potassium application was 43.4%, 21.6% respectively. The yield was more responsive to N fertilizer than that of K fertilizer.The optimum rate was 127.5kg·hm-2for nitrogen, and 163.5kg·hm-2for potassium,respectively.Effect of nitrogen fertilizer on sugar content was more complex, within the range of 29.7 kg·hm-2～ 100.5kg·hm-2glucose degree was positively correlated to the rate of application. The higher the potassium application rate, the higher the sugar degree. The single factor test showed that when available potassium content was over or equal to 205.9 mg·kg-1, glucose points was reduced less than 5%;while the available K content was higher than 211.8 mg·kg-1, the relative yield of potassium-free zone was greater than 95%. Soil available potassium content of 215 mg·kg-1could be designated as an indicator for the richness of soil available potassium to grape cultivation.

grape; fertigation; nitrogen; potassium; yield and sugar content

10.11689/j.issn.2095-2961.2016.03.010

2095-2961(2016)03-0185-06

2016-01-04；

2016-04-12.

江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項目(SXGC[2015]227)；測土配方施肥項目(蘇農(nóng)辦農(nóng)[2014]17號).

及通迅作者簡介：王玉紅(1973-)，女，江蘇儀征人，本科，高級農(nóng)藝師，主要研究方向為土壤肥料技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè).

S628；S143

A