樹干輸液施肥在設施葡萄栽培中的應用技術研究

費占德

（甘肅省天祝祁連山國家級自然保護區(qū)管理局古城自然保護站 733211）

樹干輸液施肥是一種高選擇性樹木新型施肥技術，在生產(chǎn)中借助特制的施肥工具和設備將肥料溶解稀釋后輸送到植物樹干內(nèi)部，依靠樹木本身的外力或蒸騰拉力將養(yǎng)分輸送到植物的根、莖、葉等部位，實現(xiàn)養(yǎng)分配送和吸收的高效性[1]。樹干輸液施肥方式形式多樣，主要有高壓注射和“吊瓶”式輸液。樹干輸液施肥技術受干旱和降雨等外部環(huán)境的影響較小，也不受樹木需肥部位和高度的影響，施肥后肥料利用效率高，施肥量精準，對土壤環(huán)境污染小，現(xiàn)已被廣泛應用到園林綠化喬木移植恢復，果樹缺素癥治療和果實提質(zhì)增效等方面[2-3]。目前實際生產(chǎn)中，樹干輸液施肥技術的安裝和應用以單個植株為主，應用時期主要集中在某一個時間節(jié)點，僅作為樹木缺素治療和移栽緩苗補充養(yǎng)分的特殊手段，還沒有作為樹木施肥的主要途徑和主要手段。本試驗在設施栽培條件下研究了葡萄樹干輸液施肥全網(wǎng)覆蓋，周年輸液對葉片生理特性，果實生長特性、栽培效益和施肥成本的影響，以期為設施葡萄高效施肥和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2019 年4-12 月在甘肅省武威市天祝藏族自治縣高原林果示范基地日光溫室內(nèi)進行，該地海拔2 400 m，土壤類型為栗鈣土，近年主要利用冷涼的氣候資源發(fā)展設施葡萄延遲栽培。栽培日光溫室為土墻體、鋼屋架、棉被保溫和自動卷簾設施，長60 m，寬7 m，坐北朝南。

1.2 供試材料 5 年生紅地球葡萄植株，南北行向定植，株行距1 m×1.8 m，每行定植8 株，樹形為單干雙臂“Y”形，樹勢中庸，中短梢混合修剪，管理水平良好。供試植株開花后每株選留8 穗，每穗留果60 粒，多余果穗、果粒剪除。供試肥料為腐植酸水溶肥（甘肅綠能農(nóng)業(yè)科技股份有限公司生產(chǎn)），商品名黑金，主含3%腐植酸和35%（N+P2O5+K2O）。

1.3 處理方法 試驗共設3 個不同的施肥方法，不同施肥方法在葡萄不同生長期的施肥量和灌水量分配如表1。隨機抽取相鄰3 行為1 小區(qū)，重復3 次。不同處理方法除施肥量不同外，其他的栽培管理均相同。

1）輸液施肥：在高于地面1.5 m處設置施肥罐，底部安裝直徑5 cm 輸液主管，主管沿葡萄行間鋪設，主管上安裝直徑0.5 cm輸液支管，將輸液支管前端插入地上30 cm 處的樹干中，每株插入1 個輸液支管。施肥時將肥料加入施肥罐，注水稀釋成0.05%溶液，打開閥門，稀釋液流入樹干；2）滴灌施肥：在葡萄樹干地表處沿栽植行鋪設滴灌帶，每行鋪設1 條滴灌帶。施肥時將肥料加入滴灌施肥罐，打開水泵，肥料逐步溶入水流，從滴孔滴出滲入土壤；3）漫灌施肥：施肥時將肥料倒入水桶，加入少量水稀釋，在桶底開小洞，將水桶置于水渠上，肥料流入水渠，隨水流流向葡萄行間，滲入土壤。

1.4 測定內(nèi)容 試驗指標測定在小區(qū)中間行取樣，兩邊行是為了減小肥料和水分外滲引起的誤差。在葡萄成熟期（12 月上旬）分別采取主梢（不掛果）基部5～7節(jié)上的葉片，采用丙二醛乙醇提取法[4]測定葉綠素，用茚三酮比色法[5]測定脯氨酸含量，用TBA 法[6]測定丙二醛含量。采收時（12 月下旬）每穗隨機剪取果粒5粒，混勻后隨機抽取20 粒用電子游標卡尺測定縱、橫徑，用電子天平測定單粒重和單穗重，用WYT型手持測糖儀測定可溶性固形物含量。

采收結束后統(tǒng)計產(chǎn)量，核算效益（效益=產(chǎn)量×收購單價）和施肥成本（施肥成本=肥料購置費＋施肥設備費）。

采集數(shù)據(jù)求平均值，利用Excel、DPS 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行Duncan 新復極差顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥方法對葡萄葉片生理特性的影響 由表2 可以看出，采用不同施肥方法施肥后，葡萄葉片葉綠素含量、脯氨酸含量差異較小，不同處理間差異均未達到顯著水平（P ＜0.05），但丙二醛含量差異較大，不同處理間差異均達到顯著水平（P ＜0.05）。不同處理中輸液施肥的葡萄葉片中葉綠素含量和脯氨酸含量最高，分別為2.12 mg/g和5.32mol/g，較滴灌施肥分別提高了1.92%和0.38%，較漫灌施肥分別提高了11.58%和4.11%。

同時不同處理中，輸液施肥的葡萄葉片中丙二醛含量最低，為1.32mol/g，較滴灌施肥和漫灌施肥降低了15.38%和22.35%。不同處理中葉綠素含量和脯氨酸含量由高到低的排序均為輸液施肥＞滴灌施肥＞漫灌施肥，丙二醛含量由高到低的排序為漫灌施肥＞滴灌施肥＞輸液施肥。

表2 不同施肥方法對葉片生理特性的影響

2.2 不同施肥方法對葡萄果實生長特性的影響 由表3 可以看出，采用不同施肥方法施肥處理后，采用輸液施肥方法的葡萄果?？v徑、橫徑、單粒質(zhì)量、單穗質(zhì)量和可溶性固形物含量最高，分別為27.82 mm、23.28 mm、10.26 g、791.36 g 和17.90%，較滴灌施肥分別提高了4.82%、5.10%、18.34%、8.99%和7.77%，較漫灌施肥方法處理的分別提高了8.08%、9.30%、29.38%、17.68%和15.11%，單粒重、單穗重和可溶性固形物含量與滴灌施肥和漫灌施肥相比均達到顯著水平（P ＜0.05）。不同處理中葡萄果?？v徑、橫徑、單粒重、單穗重和可溶性固形物含量由高到低的排序均為輸液施肥＞滴灌施肥＞漫灌施肥。

表3 不同施肥方法對果實生長特性的影響

2.3 不同施肥方法對葡萄栽培效益和施肥成本的影響 由表4 可以看出，按2019 年試驗地葡萄市場收購單價12 元/kg 計算，不同處理輸液施肥、滴灌施肥和漫灌施肥的667 m2栽培效益（產(chǎn)量×收購單價）分別為19 560、18 072 和16 584 元。同時不同處理輸液施肥、滴灌施肥和漫灌施肥的667 m2施肥成本（肥料購置費+施肥設備費）分別為1 052、1 845 和800 元。栽培效益扣除施肥成本后，不同處理輸液施肥、滴灌施肥和漫灌施肥的667 m2凈效益（栽培效益-施肥成本）分別為18 508、16 227 和15 784 元，不同處理中輸液施肥的凈效益最高，為18 508 元，較滴灌施肥和漫灌施肥提高了14.06%和17.26%。

3 結論與討論

試驗結果表明，葡萄設施栽培條件下，樹干輸液施肥在減少肥料施用量的情況下，仍可達到提高品質(zhì)和增加產(chǎn)量的目的，在生產(chǎn)中除節(jié)約肥料用量外，施肥管網(wǎng)質(zhì)量輕、體積小、組裝簡便，節(jié)能環(huán)保，施肥精準性強，在生產(chǎn)中具有一定的應用前景。

表4 不同施肥方法單位面積（667 m2）栽培效益和施肥成本

傳統(tǒng)的滴灌施肥和漫灌施肥都是將肥料溶解稀釋后施入土壤，肥料溶解稀釋后分解的N、P、K 等礦質(zhì)離子在土壤中遷移到根部后，被根系吸收再轉(zhuǎn)用到地上部分。

礦質(zhì)離子在植物體內(nèi)縱向運輸主要通過木質(zhì)部導管向上運輸[6]。在樹干中插入輸液管后，礦質(zhì)離子可以直接進入木質(zhì)部，可減少傳統(tǒng)土壤施肥后，礦質(zhì)離子在土壤中遷移和根系吸收轉(zhuǎn)運等環(huán)節(jié)，提高了肥料轉(zhuǎn)運效率。同時減少了礦質(zhì)離子在土壤中下滲過程中的流失量，提高了葡萄對肥料利用率。

施肥后，施肥效果的內(nèi)在表現(xiàn)是植物葉綠素含量、抗逆性物質(zhì)含量和果實品質(zhì)指標發(fā)生變化。葉綠素含量和光合能力正相關[7]。丙二醛含量和脯氨酸含量可作為植物抗逆性指標，在干旱、鹽澤逆境中，植物體內(nèi)游離脯氨酸明顯積累，含量顯著增大，丙二醛含量減少[8]。外在表現(xiàn)是單果質(zhì)量，產(chǎn)量發(fā)生變化。

在本試驗中，采用樹干輸液施肥方法后，葡萄葉片葉綠素含量、果實可溶性固形物含量、單粒質(zhì)量和產(chǎn)量都較采用傳統(tǒng)滴灌施肥方法和漫灌施肥方法高，說明樹干輸液施肥既可提高葡萄果品品質(zhì)，也可增加產(chǎn)量。

采用樹干輸液施肥方法時，礦質(zhì)離子可以直接進入植物體內(nèi)，但對于對肥料的種類、濃度、成分和施肥量有較高的要求，不同樹種、樹齡之間可能有差異，除開展施肥方法研究外，還應開展專屬性肥料配制技術研究。