硅肥施用方式在賀蘭山東麓釀酒葡萄上的應用比較

李 磊， 紀立東， 王 銳

(1.寧夏大學農(nóng)學院，寧夏銀川 750021； 2.寧夏農(nóng)林科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所，寧夏銀川 750002)

硅(Si)是植物體組成的重要營養(yǎng)元素，被國際土壤界列為繼氮、磷、鉀之后的第四大元素[1]。硅肥有利于提高作物的光合作用和葉綠素含量，使莖葉挺直，促進有機物積累，能使作物體內(nèi)通氣性增強，能有效調(diào)節(jié)葉片氣孔開閉和抑制水分蒸騰，同時可明顯改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，有效預防裂果、縮果和畸形果[2-3]。大麥在鹽脅迫下，施硅肥能改善葉綠體超微結(jié)構(gòu)，減輕葉綠體結(jié)構(gòu)的破壞程度，增加其光合速率[4]。在施氮磷鉀肥的基礎(chǔ)上，增施硅肥等微肥通過優(yōu)化配方施肥可顯著提高葡萄產(chǎn)量[5]。石彥召等研究發(fā)現(xiàn)，增施硅肥葡萄果實中可溶性固形物含量比對照增加17.07%，總糖含量比對照增加12.12%[6]。

裕源硅肥是以單硅酸形式存在的硅肥，能被植物直接吸收，為準確掌握山東煙臺裕原硅肥在賀蘭山東麓釀酒葡萄上的應用效果、施用方法、最佳施用量及施用效益，本試驗通過田間試驗和室內(nèi)分析，綜合土壤性質(zhì)和釀酒葡萄生長指標、光合指標、產(chǎn)量以及品質(zhì)等相關(guān)性指標，探討硅肥施用方式對釀酒葡萄的影響，旨在研究硅肥在葡萄上的應用效果，提高和完善平衡配套施肥技術(shù)，進一步為大田配方施肥提供良好的科技保障以及為裕源硅肥大面積示范推廣提供可靠的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本試驗從2015年4—10月在寧夏永寧縣玉泉營葡萄基地進行。該地區(qū)屬中溫帶干旱氣候區(qū)，大陸性氣候特征十分明顯，年平均氣溫8.7 ℃，≥10 ℃的積溫平均為3 245.6 ℃，積溫有效性高，無霜期平均為165 d，年日照時數(shù)達 2 866.7 h，光能資源豐富，日照長，溫度和日照條件可滿足釀酒葡萄生長發(fā)育的需要，有利于有機物質(zhì)的合成和積累，適宜優(yōu)質(zhì)葡萄生長。年均降水量為200 mm，蒸發(fā)量達到降水量8倍以上，冬春季多盛行西北風和東北風，夏秋季多東南風。

1.2 供試土壤

試驗區(qū)土壤類型為干旱土土綱，灰鈣土土類，淡灰鈣土亞類，土壤剖面(0～20 cm、20～40 cm)各層土壤基本理化性質(zhì)見表1。

表1 土壤基本化學性質(zhì)

通過對該地區(qū)基礎(chǔ)土樣化學性質(zhì)的分析可知，未施肥前，供試土壤養(yǎng)分均屬于低肥力水平，土壤pH值大于8.5，已屬于強堿地區(qū)，應通過適當介質(zhì)進行土壤改良。由于該地區(qū)蒸發(fā)量較大，全鹽含量表層高于次層，有機質(zhì)含量總體較低，基肥深施，次層高于表層。堿解氮含量在0～40 cm層內(nèi)變化不大，在培施化肥作用下，加上磷素淋溶，有效磷含量表現(xiàn)出明顯的空間垂直特征，次層含量顯著高于表層，速效鉀含量則為中等三級水平[7]，總體較低，應通過施肥進行補充?？傊?，應合理施肥提高土壤質(zhì)量。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)計4個處理：T1(CK)，葉面噴水；T2，葉面噴施；T3，滴施；T4，葉面噴施+滴施。試驗重復3次，共計12個小區(qū)。實際布設(shè)中，葡萄單行行長100 m，行距 4 m，共15個桿空，每5個桿空設(shè)置為1次重復，1行設(shè)置3個重復，總共4行，面積共1 600 m2。葡萄園區(qū)采用滴灌技術(shù)，灌溉用水為抽取的地下水，灌水量通過水表控制，整個生育期統(tǒng)一灌水定額為6 750 m3/hm2，滴灌肥施用量為750 kg/hm2，分8次均施，增施硅肥具體方案見表2。

表2 硅肥試驗設(shè)計

注：T1(CK)每次噴施地下水，葉面噴施硅肥與水比例1 ∶400，即噴液1 500 kg/hm2，滴施結(jié)合滴灌，單側(cè)開溝40 cm，均勻滴施于葡萄樹根部。

1.4 指標測定與方法

1.4.1 土壤化學性質(zhì)的測定 采用常規(guī)分析方法，pH值(水土比為5 ∶1)用pH計測定；全鹽含量用DDS-11電導率儀測定；有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定；堿解氮含量用堿解擴散法測定；速效磷含量用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量用1 mol/L CH3COONH4浸提-火焰光度法[8]測定。

1.4.2 釀酒葡萄生長指標及產(chǎn)量測定 在新梢生長期后，用卷尺測量株高、新梢長、副梢長并記錄副梢數(shù)，用CM1000-NDVI測量儀測量歸一化差分植被指數(shù)(NDVI)，葡萄收獲時記錄每個處理小區(qū)單株產(chǎn)量，理論折算成單位面積產(chǎn)量。

1.4.3 釀酒葡萄光合指標測定 采用美國CI-340手持光合測量系統(tǒng)，選取發(fā)育良好的成熟葉片，于8月25日 09：00—11：00測定光合指標，每行處理測量6株，每株選擇同一水平3張葉片進行測量，測量時葉片充滿葉室，垂直光照。

1.4.4 釀酒葡萄品質(zhì)測定 在釀酒葡萄收獲后，隨機采集各處理具有代表性的果穗，選取30粒用攪拌機打成勻漿后測定品質(zhì)，可溶性固形物含量用手持糖量計測定；總酸含量用NaOH滴定法測定；可溶性糖含量用蒽酮法測定；部分指標如單寧、花色苷、總酚含量則需要葡萄粒用液氮保存24 h后測定。單寧含量用福林-丹尼斯法測定；花色苷含量用pH示差法測定；總酚含量用福林-肖卡法測定[9-10]。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

用Excel 2003軟件整理試驗數(shù)據(jù)和作圖，用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析，對相關(guān)性指標進行顯著性檢驗，顯著性水平為0.05(n=5)。

2 結(jié)果與分析

2.1 硅肥施用方式對釀酒葡萄生長、NDVI值的影響

由圖1可知，增施硅肥對釀酒葡萄初果期株高有一定的促進作用，T4相比T1增加了8.66%。同時T4顯著提高葡萄初果期新梢長，與其他處理間均存在顯著性差異，相比T1、T2、T3分別增加了15.98%、16.60%、16.17%(圖2)。由圖3可知，增施硅肥對初果期副梢長以及副梢數(shù)也有一定的促進作用，T4副梢長達到34.83 cm，副梢發(fā)生數(shù)也較多，增加了修剪工作量。NDVI在各處理間均差異顯著，增施硅肥顯著提高NDVI，并且膨大期相比初果期NDVI值較高，T4膨大期NDVI最大，為0.91，相比T1提高了4.62%(圖4)。

2.2 硅肥施用方式對釀酒葡萄膨大期光合作用的影響

由表3可知，T4顯著提高膨大期葡萄葉片凈光合速率和蒸騰速率，相比T1分別提高了38.42%和32.17%，水分有效利用率以T3最高，與T4間存在顯著差異。增施硅肥對氣孔導度有一定的抑制作用，增施硅肥后氣孔導度呈現(xiàn)下降趨勢，尤其T3最為顯著，T4比T1降低了25.39%。適當?shù)墓璺适┯梅绞接欣卺劸破咸讶~片對CO2的吸收，T1和T3胞間CO2濃度最高，T2比T1降低了47.90%，T2、T4與T2、T1差異顯著(P<0.05)。

表3 硅肥施用方式對釀酒葡萄膨大期光合作用的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。表4同。

2.3 硅肥施用方式對釀酒葡萄產(chǎn)量的影響

由圖5可知，增施硅肥具有明顯增產(chǎn)效應，T2、T3、T4分別比對照增產(chǎn)22.98%、25.87%、44.51%，T2與T3間無顯著差異，T4產(chǎn)量最大，高達10.00 t/hm2，相比T2、T3分別增加了17.51%、14.81%，說明硅肥葉面噴施結(jié)合滴施雙重作用下更加有利于產(chǎn)量提高。

2.4 硅肥施用方式對成熟期釀酒葡萄品質(zhì)的影響

由表4可知，T4顯著提高了釀酒葡萄可溶性固形物、可溶性糖及花色苷的含量?；ㄉ蘸糠矫?，T2、T3、T4分別比T1提高了60.00%、53.33%、126.67%。同時施用硅肥明顯降低單寧的含量，T2、T3、T4相比對照分別降低了2.96%、17.13%、7.81%?？偹岷吭谑┯霉璺屎笥幸欢ǖ慕档挖厔?。T2顯著提高了總酚含量，相比T1增加了17.48%?？傮w上，硅肥的合理施用可以有效地改善釀酒葡萄的品質(zhì)。

表4 硅肥施用方式對成熟期釀酒葡萄品質(zhì)的影響

2.5 硅肥施用方式對釀酒葡萄采摘后土壤基本化學性質(zhì)的影響

增施硅肥顯著降低0～20、20～40 cm 土層的土壤pH值，T1、T3、T4與T2差異顯著(除0～20 cm土層的T3)，說明僅噴施能降低土壤pH值(圖6)。0～20 cm土層，T3的全鹽含量最高，相比T1表層、次層土壤分別提高了32.51%、33.31%，T3、T4全鹽含量在土壤20～40 cm層次與T1、T2差異顯著(圖7)。0～20 cm土層的堿解氮含量方面，T4比T1高51.8%，20～40 cm土層的堿解氮含量T2與T1變化不顯著；T4提高土壤的有機質(zhì)含量效果明顯(圖8、圖9)。

T4顯著提高土壤有效磷含量，0～20 cm土層內(nèi)與其他處理間均存在顯著差異，相比T1、T2分別提高了28.50%、28.27%(圖10)。T3和T4均提高0～20 cm土層速效鉀含量，相比T1分別提高了64.71%和70.62%；T3提高20～40 cm 土層速效鉀含量，比T1增加了28.67%，T2次之，比T1增加了18.31%(圖11)。

3 討論與結(jié)論

大棚葡萄試驗表明，施硅肥葡萄株高比對照增加了 15.7%[11]，并且增施硅肥可提高作物水分有效利用率與葉綠素含量[12]。本研究發(fā)現(xiàn)，施用硅肥能提高釀酒葡萄長勢，僅滴施硅肥可提高水分有效利用率，葉面噴施+滴施硅肥可顯著提高凈光合速率以及增加植被覆蓋指數(shù)，這與前人研究基本一致，分析原因是中量元素硅可促使植株對氮磷鉀養(yǎng)分充分吸收，同時硅肥可使作物表皮細胞硅質(zhì)化，使作物的莖、葉挺直，減少遮陰度，產(chǎn)生的硅化細胞有效地調(diào)節(jié)葉片氣孔的開閉，控制水分蒸騰作用。

硅肥對產(chǎn)量有一定的積極促進作用，施硅也可以促進養(yǎng)分在植物體內(nèi)的運輸，提高可溶性固形物和總糖的含量，改善果實風味[13-15]。本研究發(fā)現(xiàn)，增施硅肥具有明顯的增產(chǎn)效應，葉面噴施+滴施硅肥相比對照增產(chǎn)44.50%，產(chǎn)量高達 10.00 t/hm2。另外，增施硅肥可提高可溶性固形物、總酚、花色苷含量，降低總酸與單寧含量，均衡糖酸比，改善口味，這與前人研究結(jié)果基本一致，分析原因可能是硅肥在葉面噴施+滴施處理下，更好地協(xié)調(diào)營養(yǎng)生長與生殖生長之間的關(guān)系，促進更多養(yǎng)分向果實中輸送，尤其是促進葡萄在成熟期品質(zhì)元素鉀離子的積累，進而改善品質(zhì)。

硅肥能活化有益微生物，改良土壤，矯正土壤pH值，促進有機肥分解，施硅肥可使土壤中磷酸根的吸附量減少，解吸量增加，還可促進氮的同化，強化鈣、鎂的吸收和利用，能很好地調(diào)節(jié)作物對氮磷鉀等不同養(yǎng)分的平衡吸收[16-18]。本試驗發(fā)現(xiàn)，施用硅肥能有效降低表層(0～20 cm)土壤的pH值，對深層土壤pH值影響不大，采用硅肥滴施的方式更有利于表層土壤有機質(zhì)、堿解氮、速效鉀的分解與活化，減少磷肥在土壤中的固定，促進根系對磷的吸收。

施用硅肥對釀酒葡萄生長發(fā)育、生理指標、產(chǎn)量及品質(zhì)等方面具有積極的促進作用，綜合各項指標，以滴施+噴施施用方式效果最佳，在實踐中值得推廣。

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