交替根區(qū)灌溉和施氮量對(duì)葡萄幼樹(shù)生長(zhǎng)特性的影響

陳麗楠，劉秀春，榮傳勝，張 成，劉 晶

（遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所，遼寧 熊岳 115009）

遼寧省是我國(guó)葡萄生產(chǎn)的主要產(chǎn)區(qū)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)之一[1]。在葡萄生產(chǎn)中果農(nóng)多以大水漫灌的方式進(jìn)行灌溉，不僅造成了極大的水資源浪費(fèi)，灌溉水利用率極低，同時(shí)引起果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺。另外，部分果農(nóng)為了追求高產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益，過(guò)量使用化肥，導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)變差，化肥利用率極低，造成化肥資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，同時(shí)增加了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái)，基于根系干旱信號(hào)傳遞與氣孔最優(yōu)調(diào)節(jié)理論的交替根區(qū)灌溉技術(shù)被證明是一種高效可行的節(jié)水技術(shù)[2]，目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)交替根區(qū)灌溉對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)的影響進(jìn)行了相關(guān)報(bào)道。杜太生等[3]研究表明，在葡萄根系分區(qū)交替滴灌可以達(dá)到調(diào)控營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)，減少冗余生長(zhǎng)，提高水分利用效率。SHAO 等[4]研究發(fā)現(xiàn)，分區(qū)交替灌溉處理能夠降低植株冗余生長(zhǎng)和修剪工作量。畢彥勇等[5]研究發(fā)現(xiàn)，根系分區(qū)交替灌溉處理可抑制油桃新梢生長(zhǎng)，果實(shí)成熟期均較常規(guī)灌溉提前，產(chǎn)量未受影響。但未見(jiàn)根區(qū)交替灌溉與施氮量耦合對(duì)葡萄生長(zhǎng)特性的影響報(bào)道。鑒于此，選擇遼寧省主栽葡萄品種‘巨峰’為研究對(duì)象，研究根區(qū)交替灌溉下不同施氮量對(duì)葡萄新梢生長(zhǎng)和葉面積的影響，以期為葡萄的優(yōu)質(zhì)高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2018年在遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所進(jìn)行。供試材料為2年生‘巨峰’葡萄幼樹(shù)。上一年春季栽入直徑30 cm、高30 cm 的盆缽中，統(tǒng)一管理1年后，選生長(zhǎng)一致的葡萄作試材，在主蔓上留6 個(gè)飽滿芽，其余全部剪掉。第2年春季，將葡萄試材根系分為大體相等的兩部分用隔板隔開(kāi)，隔板中央做“V”形缺口。試驗(yàn)用土取自遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所葡萄園，為棕壤，土壤有機(jī)質(zhì)為23.1 g/kg，全氮1.01 g/kg，有效磷62.7 mg/kg，速效鉀114 mg/kg，pH 值6.88，田間持水量為21.32%。土壤經(jīng)風(fēng)干、碾碎、過(guò)篩（去石塊）備用。缽的底部放5 cm 厚的河沙，每缽裝16 kg 土壤，放入盆栽場(chǎng)內(nèi)，葡萄栽植后統(tǒng)一澆水，保證根系與土壤充分接觸。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)包括灌溉方式和施氮量?jī)蓚€(gè)因素。灌溉方式設(shè)3種模式：（1）傳統(tǒng)雙側(cè)滴灌，即雙側(cè)根區(qū)同時(shí)滴灌；（2）固定根區(qū)滴灌，即固定一側(cè)根區(qū)滴灌，另一側(cè)不灌水；（3）交替根區(qū)滴灌，即雙側(cè)根區(qū)交替滴灌。滴灌滴頭為壓力補(bǔ)償式滴頭，流量為1.7 L/h，盆內(nèi)安裝張力計(jì)（美國(guó)土壤水分設(shè)備公司生產(chǎn)）監(jiān)測(cè)土壤水勢(shì)，土壤水勢(shì)達(dá)到15 kPa時(shí)開(kāi)始灌溉。施氮量設(shè)3個(gè)水平：（1）低氮，0.4 g/kg土；（2）中氮，0.8 g/kg土；（3）高氮，1.2 g/kg土。2個(gè)因素的3 個(gè)水平共組成9 個(gè)處理，每個(gè)處理10 盆，隨機(jī)區(qū)組排列。氮肥運(yùn)籌為萌芽期∶果實(shí)膨大期=1∶1。各處理磷、鉀肥均一致，施磷（P2O5）0.5 g/kg 土、鉀（K2O）1.0 g/kg 土，于萌芽期一次性施入。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 新梢生長(zhǎng)測(cè)定

在新梢摘心前，每隔8d 用米尺測(cè)量葡萄新梢長(zhǎng)度。

1.3.2 新梢生長(zhǎng)量測(cè)定

對(duì)不同階段修剪的新梢和卷須等進(jìn)行稱重，并在80 ℃烘箱烘至恒重，測(cè)定各部位水分含量，計(jì)算修剪總干物質(zhì)量。

1.3.3 葉面積測(cè)定

在著色期選擇新梢第5 節(jié)的葉片，測(cè)定葉片的中脈長(zhǎng)度，根據(jù)回歸方程y=0.693 3x2+5.506 9x-15.196 6計(jì)算葉面積[6]。式中x 為葉片長(zhǎng)度，y 為葉片面積。每個(gè)處理測(cè)量5 盆，求其平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉方式和施氮量對(duì)新梢長(zhǎng)度的影響

從表1可以看出，灌溉方式和施氮量及二者相互作用均顯著影響葡萄新梢長(zhǎng)度。新梢生長(zhǎng)期間均表現(xiàn)為固定根區(qū)滴灌和交替根區(qū)滴灌兩個(gè)處理的平均新梢長(zhǎng)度低于傳統(tǒng)雙側(cè)滴灌，在6月5日新梢修剪前，傳統(tǒng)雙側(cè)滴灌處理的平均新梢長(zhǎng)度最大（77.22 cm），交替根區(qū)滴灌處理的居中（68.53 cm），固定根區(qū)滴灌處理的最小（64.5 cm），后兩者依次比前者降低11.3%、16.5%。從施氮量看，新梢長(zhǎng)度表現(xiàn)為隨著施氮量的增加而增加。6月5日新梢修剪前低氮處理到高氮處理的平均新梢長(zhǎng)度依次為66.37、70.12、73.76 cm，差異不顯著；所有處理的新梢長(zhǎng)度以傳統(tǒng)雙側(cè)滴灌高氮處理的最高，為80.43 cm，與大多數(shù)其他處理差異顯著。表明傳統(tǒng)雙側(cè)滴灌和高施氮量使葡萄新梢旺長(zhǎng)，固定根區(qū)滴灌的新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量較小，交替根區(qū)滴灌能夠優(yōu)化植株生長(zhǎng)（中庸健壯）。

表1 不同灌溉方式和施氮量對(duì)葡萄幼樹(shù)新梢長(zhǎng)度的影響 cm

2.2 不同灌溉方式和施氮量對(duì)新梢修剪量的影響

從圖1可以看出，不同灌溉方式和施氮量對(duì)新梢修剪量均有一定的影響。從灌溉方式來(lái)看，傳統(tǒng)雙側(cè)滴灌處理的最高（21.4 g/株），其次為交替根區(qū)滴灌處理的（19.10 g/株），最低為固定根區(qū)滴灌處理的（16.86 g/株）。后兩者依次比前者降低10.8%和21.3%，差異顯著。施氮量從低氮到高氮處理的新梢修剪量依次為18.03、19.44、19.89 g/株，差異不顯著。所有處理的新梢修剪量，最高的為傳統(tǒng)雙側(cè)滴灌高氮處理的，為22.53 g/株，與同一灌溉方式下（傳統(tǒng)雙側(cè)滴灌）的中氮處理間差異不顯著；與所有其他處理間差異顯著。傳統(tǒng)灌溉和高氮投入導(dǎo)致植株產(chǎn)生冗余生長(zhǎng)，增加了水肥投入。

2.3 不同灌溉方式和施氮量對(duì)葡萄葉面積的影響

葉片葉面積的大小直接反映葡萄最終產(chǎn)量的前期指標(biāo)。從圖2可以看出，交替根區(qū)灌溉處理的平均葉面積為177.3 cm2，比傳統(tǒng)雙側(cè)灌溉降低0.98%，差異不顯著； 固定根區(qū)灌溉處理較傳統(tǒng)雙側(cè)灌溉和交替根區(qū)灌溉降低9.64%和8.73%，差異顯著。交替根區(qū)灌溉和固定根區(qū)灌溉方式下，隨著施氮量的增加，葉面積均呈上升趨勢(shì)；而在傳統(tǒng)雙側(cè)灌溉下，隨著施氮量的增加，葉面積先增加后降低。由此可見(jiàn)，交替根區(qū)滴灌在降低50%的灌水量條件下，通過(guò)改變葡萄根區(qū)土壤的濕潤(rùn)方式，使葡萄根系土壤濕潤(rùn)和干燥交替進(jìn)行，能夠維持一定葉面積； 固定根區(qū)滴灌處理由于一側(cè)長(zhǎng)期處于干燥狀態(tài)，對(duì)葡萄葉片生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制。

3 小結(jié)

果樹(shù)的修剪是果園管理中一項(xiàng)非常繁重的工作，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛加重了果園管理工作量，對(duì)于葡萄這類有旺長(zhǎng)趨勢(shì)的果樹(shù)對(duì)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的控制是生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要管理措施。研究表明，交替根區(qū)灌溉可有效調(diào)整作物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的關(guān)系[7，8]。本研究得出局部根區(qū)灌溉2 種模式，葡萄新梢生長(zhǎng)量顯著降低，同一灌溉方式下，隨著施氮量的增加，新梢生長(zhǎng)量增加。并且在交替根區(qū)灌溉條件下中低施氮量能夠維持較高的葉片葉面積，在節(jié)約50%灌溉量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了葡萄最優(yōu)生長(zhǎng)，對(duì)葡萄生產(chǎn)中節(jié)水減肥管理具有重要指導(dǎo)意義。