不同有機肥對土壤特性及‘紅地球’葡萄生長和品質(zhì)的影響

陳青英，耿 芳，何風杰，徐小菊，卓宣含，賈惠娟，孫良都

（1玉環(huán)市農(nóng)業(yè)農(nóng)村和水利局，浙江玉環(huán) 317600；2臺州市農(nóng)業(yè)技術推廣中心，浙江臺州 318000；3溫嶺市農(nóng)業(yè)農(nóng)村和水利局，浙江溫嶺 317500；4浙江大學園藝系，杭州 310058；5玉環(huán)市金田果業(yè)專業(yè)合作社，浙江玉環(huán) 317606）

0 引言

‘紅地球’葡萄也稱紅提，屬歐亞種，原產(chǎn)美國，中國于1987年由沈陽農(nóng)業(yè)大學引進[1]，是目前中國晚熟葡萄的主栽品種之一。浙江省玉環(huán)市于21世紀初引進種植，其具有適應性強、穗大、粒大、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、耐貯運、貨架期長、商品性狀優(yōu)異等特點，深受玉環(huán)市栽培者喜愛，成為玉環(huán)市沿海設施葡萄的主栽品種。但由于‘紅地球’葡萄豐產(chǎn)性能好且穗大，在浙江沿海地區(qū)晝夜溫差不大、大棚設施栽培光照不足的情況下，往往出現(xiàn)果穗著色不好、果粒風味淡、商品性差、果實品質(zhì)不高等問題。而且，玉環(huán)市大棚設施栽培下蓋棚早、覆膜時間長，常年高溫、高濕、無降水淋洗、高施肥高產(chǎn)出，常導致土壤板結(jié)、土壤養(yǎng)分失調(diào)、土壤酸化、鹽漬化等諸多問題[2-3]，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。與無機肥相比，有機肥具有肥效長、補充土壤肥力等優(yōu)點[4]，在果樹上已有較多應用，如施用有機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[5-6]，施雞糞可以使板結(jié)葡萄園土壤理化性質(zhì)和肥力產(chǎn)生有益改變[7]；施用菜籽餅肥可以促進藍莓生長、提高果實品質(zhì)[8]，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[9]；羊糞還田不僅可以提高葡萄園土壤含水量、降低pH、提高肥力[10]，還能使葡萄生長健壯，提高果實品質(zhì)[11]；碳基微生物肥與化肥復配，不僅可以促進葡萄新梢及葉片的生長，而且可顯著提高產(chǎn)量和品質(zhì)[12]。與傳統(tǒng)有機肥相比，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[13]，微生物菌肥在果樹上的應用逐年增多，在桃[14]、大棚油桃[15]、楊梅[16]、葡萄[17]、獼猴桃[18]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、促進花芽分化、提高果實品質(zhì)等方面均顯示出了積極作用。增施有機肥、減少化肥特別是氮肥的使用量可明顯提高果實品質(zhì)，是葡萄果品綠色生產(chǎn)的重要方向。但是，有機肥來源廣泛，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肥施肥量或單一有機肥對果園土壤改良、果實品質(zhì)的影響方面，不同有機肥種類對葡萄園土壤理化性狀、肥力及植株生長發(fā)育和果實品質(zhì)影響的綜合性研究不多。如何科學、合理地施用有機肥來改良土壤、提高肥水利用率、提高果實品質(zhì)等，是近年葡萄提質(zhì)增效研究的重點。為此，筆者在做好控制產(chǎn)量、減輕樹體負荷的同時，通過施用幾種生產(chǎn)上應用較多的有機肥，探索不同有機肥對設施葡萄園土壤環(huán)境的改良效果，及其對‘紅地球’葡萄生長發(fā)育及果實品質(zhì)的影響，以期為中國南方沿海地區(qū)設施‘紅地球’葡萄的施肥管理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2019年在浙江省玉環(huán)市金田果業(yè)合作社‘紅地球’葡萄基地進行，供試土壤為水稻壤土，pH 7.1，供試‘紅地球’為5年生，貝達砧木，水平棚架。小區(qū)面積0.033 hm2，每公頃種植1650株，行株距4.8 m×1.3 m，棚架為水泥、三角鐵混合架，大棚高2.5 m，架面離棚頂高為0.8 m，單頂膜覆蓋。

1.2 試驗設計

試驗共設5個處理，隨機區(qū)組排列，每處理3次重復，每重復10株。處理I為碳基生物肥，處理II為生物菌肥，處理III為腐熟菜餅肥，處理IV為干燥腐熟豬糞，處理V(CK)為復合肥；除冬季基肥施入的肥料按各處理要求進行外，其他時期施入的肥料各處理均相同，詳見表1。

表1 各處理的施肥量和施肥方法 kg/hm2

1.3 測定項目及方法

1.3.1 果實品質(zhì) 果實成熟時（全樹有75%果實從色澤、風味等方面具備了該品種成熟的特征）每處理每株隨機選取1穗果測定穗重，并在每穗上、中、下部位共取10粒果實，測粒重[3]、果實硬度、可溶性固形物含量、色澤等品質(zhì)指標。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；用游標卡尺測量果實縱徑、橫徑，縱徑、橫徑的值表示果形指數(shù)；果實硬度采用杭州托普儀器有限公司的GY-2型果實硬度計去皮后測量；可溶性固形物含量(TSS)用PAL-1數(shù)顯手持數(shù)顯糖度計測量；使用酸堿滴定法測定可滴定酸(TA)含量；果實色澤使用MiniScan EZ便攜式分光光度計(Hunter Associates Laboratory,Inc.,USA)，以 CIE 1976 L?a?b?顏色空間規(guī)范為標準，測定果實赤道部位的L?、a?和b?值，計算CIRG值（紅色葡萄顏色指數(shù)）；果實著色情況統(tǒng)計參照晁無疾[19]的方法進行（表2）。

表2 果實著色狀況分級

著色指數(shù)計算見式(1)。

1.3.2 生長指標 轉(zhuǎn)色期調(diào)查枝蔓木質(zhì)化程度和葉片生長指標，每處理隨機選10株，每處理隨機調(diào)查10個枝蔓，調(diào)查枝蔓木質(zhì)化程度；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”。

1.3.3 土壤指標 除去土表覆蓋物和地面雜質(zhì)，在每處理選5個取土點，在離葡萄植株主干40 cm處取土，深度為0～20 cm，剔除腐熟有機肥，從中選出1 kg送浙江大學檢測中心進行土壤養(yǎng)分及理化指標測定[20-23]。pH采用電位法測定，土壤容重采用環(huán)刀法測定，土壤孔隙度采用比重瓶法測定，電導率采用電導率儀測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS 7.05軟件進行相關統(tǒng)計分析，用Duncan新復極差法(P＜0.05)進行差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機肥對‘紅地球’葡萄園土壤營養(yǎng)狀況的影響

從表3可知，施用有機肥對土壤有機質(zhì)、營養(yǎng)狀況均有較大改良作用。有機質(zhì)含量各處理均顯著高于對照，處理I最高，較對照提高43.77%，處理II、III和IV較對照提高20.38%～27.17%，差異顯著；全氮含量除了處理IV顯著高于對照0.056%，其他處理均與對照無明顯差異，且都略低于對照。各處理有效磷和速效鉀含量均顯著高于對照，有效磷含量以處理I和處理IV較高，分別較對照提高35.45%和20.92%，速效鉀含量以處理I和處理III較高，分別較對照提高57.9%和28.6%，最低的處理II較對照提高18.3%，增施有機肥可以明顯提高果園土壤速效鉀含量，從而改善果實品質(zhì)。施用碳基生物肥、菜餅肥和豬糞均可明顯提高土壤有機質(zhì)、有效磷和速效鉀含量，效果以碳基生物肥（處理I）最佳。

從表3可以看出，各處理的交換鈣比對照提高0.37～15.43 cmol/kg，除處理IV外，其他處理均達到顯著差異，以處理III最高，較對照提高了40.58%；各處理的交換鎂除處理I低于對照外，其余均高于對照，處理II和III達到顯著差異，以處理III為最高，比對照提高1.01 cmol/kg；各處理的鋅含量效果不一，處理II的鋅含量較對照提高15.76%，差異顯著，其他處理鋅含量則不同程度降低，處理IV比對照低1.54%，其余處理無顯著性差異；有效硼含量以處理IV最高，比對照高54.72%，且顯著差異，其余處理較對照略有降低，差異不明顯。綜合來看，施用菜餅肥（處理III）對提高土壤微量元素含量的效果最好，其次為生物菌肥和豬糞。

表3 不同種類的有機肥對葡萄園土壤理化性質(zhì)的影響

2.2 不同有機肥對土壤理化性質(zhì)的影響

如表4所示，施用有機肥后土壤理化性質(zhì)有不同程度的改善。各處理的土壤容重較對照均有一定程度降低，但差異不顯著，處理III和IV的容重最低，較對照降低了1.86%；總孔隙度各處理均有一定提高，以處理IV和III效果最佳，分別較對照提高1.53%和1.29%，但處理間差異不顯著。增施有機肥可降低土壤中的總鹽量，各處理的總鹽量均比對照顯著降低，以處理I最低，較對照低38.14%，其次為處理III、II和IV，分別較對照降低34.11%、33.33%和15.50%，且差異顯著。本試驗各處理的電導率均有顯著降低，處理I最低，較對照低33.94%，其次為處理III、II和IV，變化規(guī)律與總鹽量一致。增施有機肥還可對土壤pH起到調(diào)節(jié)作用，各處理的土壤pH與對照相比均有顯著提高，各處理的pH均更接近中性，以處理I和IV最好，分別為6.74和6.84。由此可以看出，施用有機肥可以不同程度上降低容重、增加孔隙度、降低土壤含鹽量、提高pH，進而提高土壤理化性狀，效果以施用菜餅肥（處理III）效果最佳。

表4 不同有機肥對葡萄園土壤理化性質(zhì)的影響

2.3 不同有機肥對葡萄植株生長的影響

施用有機肥對植株生長有積極影響（表5）。施用有機肥后葉面積均有不同程度提高，與對照相比，處理III、IV的葉面積分別提高了21.62%和19.00%，且差異顯著，處理I和處理II的葉面積略有提高，差異不顯著；有機肥對葉片厚度和葉綠素含量均有不同程度影響，2個指標變化規(guī)律一致，其中處理IV和處理II的葉厚度和葉綠素含量略有提高，處理I和III較對照略低，但差異均不顯著；施用有機肥后枝條木質(zhì)化程度均有不同程度提高，處理III的木質(zhì)化程度最高，較對照提高了14.31%，且有顯著性差異，其他處理木質(zhì)化程度也有不同程度提高，但與對照相比差異不顯著。由此可以看出，施用有機肥可以增加葉面積，提高枝條木質(zhì)化程度，促進植株生長與枝條老熟，綜合效果以施用菜餅肥（處理III）最佳。

表5 不同有機肥對植株生長的影響

2.4 不同有機肥對‘紅地球’葡萄品質(zhì)的影響

從表6可知，與對照施復合肥相比，各處理的所有果實品質(zhì)的指標均有明顯提高。單果重各處理較對照均有顯著提高，其中處理III的單果重最高，較對照提高了26.46%，其次為處理II、I和IV，分別較對照提高21.82%、20.70%和13.19，且差異顯著；各處理的果形指數(shù)、果實（紅色）顏色純度和果實硬度均較對照有一定提高，但差異不顯著；各處理的可溶性固形物含量除處理Ⅳ外均較對照有顯著提高，處理I和III的TSS較高，較對照都提高了2°Brix；可滴定酸含量各處理均顯著高于對照，其中處理I、III的TA最高，較對照提高15.15%，其次為處理II、IV，較對照提高9.09%；各處理的糖酸比存在顯著差異，以處理III的固酸比最高，較對照提高了34.20%，其他依次是處理I、II、IV，較對照均有顯著提高。綜合果實單果重、硬度、固酸比等指標，腐熟菜餅肥（處理III）的果實綜合品質(zhì)最高。

表6 不同種類的有機肥對‘紅地球’葡萄果實品質(zhì)的影響

2.5 不同種類的有機肥對‘紅地球’葡萄經(jīng)濟效益的影響

從表7可知，盡管是控產(chǎn)栽培，各處理與對照相比產(chǎn)量差異不大，但增施有機肥提高了土壤中有機質(zhì)和各類營養(yǎng)元素的含量，使‘紅地球’葡萄果實著色均勻，品質(zhì)提高，商品性好，各處理的售價均比對照高0.5～2元/kg，以處理I和III為最高。每公頃產(chǎn)值也比對照高11407.5～67344.0元，除去施用有機肥增加的生產(chǎn)成本，各處理的每公頃效益均比對照增加5257.5～58794.0元，以處理III（腐熟菜餅肥）為最好，增加58794.0元，其次是處理I（碳基生物肥）增加39456.0元。

表7 不同有機肥對‘紅地球’葡萄經(jīng)濟效益的影響

3 結(jié)論與討論

土壤有機質(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，促進土壤團粒結(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[22]，以滿足葡萄在生長過程中對有機質(zhì)和氮、磷、鉀等元素的大量需求[22-23]，促進葡萄的生長。本研究中，增施不同有機肥后土壤有機質(zhì)含量提高了27.17%～43.77%，提高土壤pH 0.12～0.28，這與王健鸝[24]的研究結(jié)果是一致的，這可能是由于有機物分解過程中產(chǎn)生的有機酸分解、轉(zhuǎn)化從而使pH提高。與魏曉蘭[25]、張良英[26]、路克國[27]、劉國偉等[28]在小白菜、桃、蘋果、玉米上的研究結(jié)果相似，施用菜餅肥處理的土壤有機質(zhì)、交換性鈣和鎂含量顯著提高，土壤容重較對照降低1.9%、總孔隙度降低6.8%，改良土壤理化性質(zhì)的效果最佳，這與菜餅肥的有機質(zhì)含量較高(70%～80%)且氮磷鉀等營養(yǎng)元素多呈有機態(tài)的特性有關，施用后可以使土壤結(jié)構(gòu)疏松，增加土壤團粒結(jié)構(gòu)和孔隙度[29]。

電導率是指示土壤鹽分含量的指標，水溶性鹽分含量高，電導率也高。本試驗中，土壤含鹽量和電導率在施用有機肥后均有不同程度降低，分別較對照降低了15.50%～38.14%和4.56%～33.94%，且兩者變化規(guī)律是一致的，均是碳基生物肥效果最佳、菜餅肥次之、豬糞效果最差。這應該與碳基生物肥含有生物炭，具有良好的吸附作用，能吸附硝酸鹽和一些鹽分有關。因此，通過施用有機肥可以提高pH、降低含鹽量，這有利于解決設施葡萄園土壤酸化、鹽漬化[2,24]等問題。

土壤有機質(zhì)含量、酸堿性及土壤各種性質(zhì)對土壤養(yǎng)分供應狀況及作物生長發(fā)育具有重要意義。據(jù)施平麗[30]、劉松忠[31]、熊薈菁等[32]的研究結(jié)果，施用有機肥可以增加葉面積，提高枝條木質(zhì)化程度，本研究中施用菜餅肥的葉面積和枝蔓木質(zhì)化程度分別提高了21.62%和14.31%。施用菜餅肥的果實綜合品質(zhì)最高，單果重、TSS、固酸比分別提高26.46%、2°Brix和34.20%。這可能與菜餅肥含有豐富的蛋白質(zhì)、有機氮及其他營養(yǎng)元素，不僅能使土壤微生物活性增強，還能提高土壤養(yǎng)分的有效性，從而促進了植物的生長有關[29]。經(jīng)濟效益以腐熟菜餅肥和碳基生物肥為最好，每公頃增加效益58794.0和39456.0元，這與趙昌杰[33]、周敏[34]等在‘夏黑’、‘里扎馬特’葡萄上施用餅肥、豬糞等有機肥能增加果粒質(zhì)量、提高產(chǎn)量和品質(zhì)的結(jié)果也是一致的，進一步證明了菜餅肥可以改良土壤理化性質(zhì)及營養(yǎng)狀況，進而增產(chǎn)提質(zhì)的作用。

根據(jù)‘紅地球’葡萄的需肥特性，在冬季施基肥時有針對性地增施有機肥，并結(jié)合各階段進行配方施肥，可有效改善土壤理化性質(zhì)，增加土壤有機質(zhì)和各種元素的含量，保證樹體營養(yǎng)供應，促進‘紅地球’葡萄的生長發(fā)育[35]，提高果實品質(zhì)和經(jīng)濟效益。

不同的有機肥施入，產(chǎn)生的效果不同。本試驗各處理無論是從土壤改良、果實品質(zhì)還是經(jīng)濟效益的綜合結(jié)果來看，以增施腐熟菜餅肥和碳基生物肥有機肥的葡萄果實綜合品質(zhì)和經(jīng)濟效益最好，生物菌肥和干燥腐熟豬糞次之?？傊鍪┯袡C肥可提高‘紅地球’葡萄的果實品質(zhì)和經(jīng)濟效益，值得推廣。