腐植酸等碳替代有機(jī)肥對(duì)葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤養(yǎng)分的影響

宋 摯，郭新送，范仲卿，洪丕征，陳士更，劉同信，張 晶，張 宏，丁方軍，趙錦彪

(1.山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司，山東 泰安 271000；2.農(nóng)業(yè)部腐植酸類(lèi)肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 泰安 271000；3.山東合泰檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司，山東 泰安 271000；4.臨沂市土壤肥料工作站，山東 臨沂 276000)

葡萄作為我國(guó)重要的水果之一，產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，種植面積位列世界第二[1]。我國(guó)葡萄主栽區(qū)土壤普遍存在養(yǎng)分充足而有機(jī)質(zhì)缺乏的情況[2]。因此，通過(guò)化肥配施有機(jī)物料成了提高葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)、改善土壤環(huán)境和理化性質(zhì)的有效途徑。腐植酸是一類(lèi)含有酚羥基、羧基、醇羥基、羥基醌、烯醇基、磺酸基、胺基、醌基和半醌基等多種官能團(tuán)的天然有機(jī)高分子物質(zhì)，大量存在于褐煤、風(fēng)化煤和泥炭中[3]。腐植酸可以刺激植物根系生長(zhǎng)及其對(duì)養(yǎng)分的吸收、增強(qiáng)植物抗逆性、調(diào)控土壤與肥料中的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、調(diào)控土壤微生物及酶活性[4]。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)腐植酸在作物促生抗逆、增產(chǎn)提質(zhì)、土壤改良上的應(yīng)用開(kāi)展了大量研究[5-8]。生物有機(jī)肥是指以畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)副產(chǎn)品等有機(jī)物料為基質(zhì)加入一種或多種有益微生物經(jīng)發(fā)酵、腐熟、除臭、干燥后加工而成的一種新型、高效、安全的微生物有機(jī)復(fù)合肥料[9]。生物有機(jī)肥兼具菌肥和有機(jī)肥的雙重功效，已成為減肥增效、增產(chǎn)提質(zhì)、土壤改良等方面的研究重點(diǎn)[10]。目前，多數(shù)研究報(bào)道集中在有機(jī)肥配施化肥[11-13]、腐植酸配施化肥[14-16]或生物炭配施化肥[17-19]。關(guān)于腐植酸與生物有機(jī)肥協(xié)同配施化肥的研究鮮有報(bào)道。劉繼培等[20]在草莓上進(jìn)行的研究表明，腐植酸與生物有機(jī)肥配合施用較單獨(dú)施用腐植酸或生物有機(jī)肥顯著提高了草莓品質(zhì)，改善了土壤理化性質(zhì)。

本研究在化肥配施生物有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，采用腐植酸等碳量替代生物有機(jī)肥，研究不同替代比例對(duì)葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)、土壤養(yǎng)分等指標(biāo)的影響，以期為葡萄高效施肥提供理論指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于山東省曲阜市吳村鎮(zhèn)隆旺葡萄基地(35°44′N(xiāo)，117°17′E)，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫12.0～14.1 ℃，年平均降水量695 mm，平均無(wú)霜期為178 d。土壤為棕壤土，試驗(yàn)前0～40 cm土層土壤pH值6.13，有機(jī)質(zhì)含量18.64 g/kg，全氮含量1.69 g/kg，堿解氮63.54 mg/kg，有效磷89.25 mg/kg，速效鉀206.57 mg/kg。

1.2 供試材料

供試葡萄品種為3年生夏黑葡萄，露天栽培，株行距為0.8 m×1.6 m，每株留4穗。供試肥料生物有機(jī)肥(總碳≥26.1%，有效態(tài)養(yǎng)分：N≥1.46%、P2O5≥1.43%、K2O≥1.29%)，腐植酸鉀(總碳≥40.3%，K2O≥10%)，尿素(N≥46%)，磷酸一銨(N≥12%，P2O5≥60%)，硫酸鉀(K2O≥50%)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年10月12日至2020年10月20日進(jìn)行，設(shè)置4個(gè)處理，以純化肥處理為對(duì)照(CK)，以50%生物有機(jī)肥等養(yǎng)分配施化肥為常規(guī)施肥(FFP)，腐植酸鉀中碳含量替代10%，20%，30%生物有機(jī)肥碳量分別標(biāo)記為T(mén)1、T2、T3處理。每個(gè)處理重復(fù)3次，每個(gè)小區(qū)面積62 m2，每個(gè)小區(qū)48棵葡萄，隨機(jī)區(qū)組排列，肥料于10月初作基肥在距果樹(shù)主干30 cm處開(kāi)溝一次性施入。各處理間基肥純養(yǎng)分量保持一致(N=160 kg/hm2，P2O5=300 kg/hm2，K2O=220 kg/hm2)，后期通過(guò)滴灌設(shè)施追施相同水溶肥，田間管理保持一致，具體施肥見(jiàn)表1。

1.4 樣品采集及測(cè)定方法

1.4.1 土壤樣品的測(cè)定 在基肥施用前和葡萄采摘后，從每小區(qū)采集5個(gè)點(diǎn)0～40 cm 土層的土樣混合后測(cè)定土壤理化性質(zhì)。土壤常規(guī)理化指標(biāo)測(cè)定參照鮑士旦[21]的《土壤農(nóng)化分析》，采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定有機(jī)碳含量；采用重鉻酸鉀氧化-容量法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量；采用半微量開(kāi)氏法測(cè)定全氮含量；采用酸熔-鉬銻抗比色法測(cè)定土壤全磷含量；采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定堿解氮含量；采用碳酸氫鈉-鉬銻抗比色法測(cè)定有效磷含量；采用醋酸銨-火焰光度計(jì)法測(cè)定速效鉀含量；采用電位法(土水比1.0∶2.5)測(cè)定pH值。土壤酶活性指標(biāo)測(cè)定參照關(guān)松蔭[22]的《土壤酶及其研究法》，采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定過(guò)氧化氫酶；采用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定脲酶；采用3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定蔗糖酶；采用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定磷酸酶。

1.4.2 葡萄產(chǎn)量性狀的測(cè)定 葡萄收獲時(shí)，在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株，每株取2穗，測(cè)定單穗質(zhì)量。然后從每穗的上中下部分別隨機(jī)取下5粒測(cè)定單粒質(zhì)量，并用游標(biāo)卡尺測(cè)定果橫徑、果縱徑；產(chǎn)量根據(jù)單穗質(zhì)量與小區(qū)內(nèi)總穗數(shù)計(jì)算。

1.4.3 葡萄品質(zhì)性狀的測(cè)定 采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量[23]；采用手持式數(shù)顯糖度計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量；采用酸堿滴定法測(cè)定可滴定酸含量；采用2，6-二氯酚靛酚鈉滴定法測(cè)定維生素C含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并繪制圖表，采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和方差分析，單因素方差分析及多重比較采用Duncan檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐植酸等碳替代有機(jī)肥對(duì)葡萄產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，2019年施用生物有機(jī)肥的處理產(chǎn)量均顯著高于純施化肥的CK處理。其中，T2處理的產(chǎn)量最高，為19 347.64 kg/hm2，顯著高于FFP和T1處理(P<0.05)，但與T3處理差異不顯著。2020年試驗(yàn)地受多雨氣候影響導(dǎo)致葡萄產(chǎn)量普遍低于2019年，但T2處理仍為最高產(chǎn)量，為17 525.09 kg/hm2，顯著高于CK和FFP處理(P<0.05)，但與T1、T3處理差異不顯著。FFP處理產(chǎn)量顯著高于CK處理(P<0.05)，但與T1處理差異不顯著。由此可見(jiàn)，腐植酸等碳替代生物有機(jī)肥具有增產(chǎn)作用，但替代量低于10%效果不明顯。

表2 不同處理對(duì)葡萄產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響Tab.2 Effect of different treatments on grape yield and its composition

綜合2 a的數(shù)據(jù)來(lái)看，施用腐植酸替代生物有機(jī)肥對(duì)于葡萄的單穗質(zhì)量、單粒質(zhì)量、果粒縱徑等指標(biāo)無(wú)顯著影響，但相較于CK處理有提升趨勢(shì)。果粒橫徑連續(xù)2 a各處理間均無(wú)顯著差異。說(shuō)明施用生物有機(jī)肥對(duì)于葡萄外觀品質(zhì)有一定提升作用，當(dāng)腐植酸替代生物有機(jī)肥后沒(méi)有進(jìn)一步提升的潛力。

2.2 腐植酸等碳替代有機(jī)肥對(duì)葡萄品質(zhì)的影響

從圖1可以看出，CK處理的可溶性固形物含量低于其他處理，且隨著腐植酸替代量的增加，可溶性固形物含量有升高的趨勢(shì)。T2和T3處理的可溶性固形物含量連續(xù)2 a均顯著高于其他處理(P<0.05)，但二者之間差異不顯著。因此，施用腐植酸等碳替代不低于10%的生物有機(jī)肥可以增加葡萄的可溶性固形物。

不同小寫(xiě)字母代表同一年限不同處理間差異達(dá)5%顯著水平。Different small letters indicated significant difference among different treatments in the same year at 0.05 level.

2019，2020年不同處理的可滴定酸含量均表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)(圖1)，施用腐植酸可以降低可滴定酸的含量，其中T2處理含量均為最低。2019年T2處理的可滴定酸含量與T1處理差異不顯著，CK處理與FFP和T3處理的差異也不顯著。2020年施用腐植酸的T1、T2處理的可滴定酸均顯著低于FFP和CK處理(P<0.05)，但T3處理雖然較FFP和CK處理降低了13.27%～15.84%，差異未達(dá)顯著水平。因此，施用腐植酸等碳替代生物有機(jī)肥可以降低葡萄可滴定酸含量，但替代量不宜超過(guò)20%。

從圖1可以看出，施用腐植酸有提高葡萄可溶性糖含量的趨勢(shì)。從2019年的結(jié)果來(lái)看，T2處理的可溶性糖含量最高，為188.13 g/kg，與T3處理的差異不顯著，但顯著高于其他處理。2020年的T1、T2、T3處理可溶性糖含量均顯著高于其他處理(P<0.05)，其中T3處理含量最高，但與T2處理無(wú)顯著差異。因此，施用腐植酸等碳替代生物有機(jī)肥可以提高葡萄可溶性糖含量，替代量超過(guò)10%后效果明顯。

總體來(lái)看，施用生物有機(jī)肥具有提高葡萄維生素C的趨勢(shì)，但2 a的試驗(yàn)結(jié)果有較大差異(圖1)。2019年CK處理的維生素C含量最低，但與FFP處理無(wú)顯著差異。T1、T2、T3處理的維生素C含量高于FFP處理，其中僅T2處理與FFP處理差異顯著。2020年的T3處理維生素C的含量最高，但和T1處理差異不顯著。FFP、T1、T2處理維生素C的含量顯著高于CK處理，但三者間差異不顯著。因此，施用生物有機(jī)肥可以提高維生素C的含量，但施用腐植酸等碳替代生物有機(jī)肥對(duì)于維生素C的含量提高不明顯。

2.3 腐植酸等碳替代有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

如表3所示，2019，2020年不同處理的堿解氮的變化趨勢(shì)一致，T2、T3處理顯著高于其他處理，T1和FFP處理顯著高于CK處理(P<0.05)，但它們之間無(wú)顯著差異。2019年T2和T3處理的有效磷含量顯著高于其他處理(P<0.05)，分別比FFP處理高了30.47%，33.18%，其他處理間差異不顯著。2020年施用生物有機(jī)肥的處理(FFP、T1、T2、T3)的有效磷含量顯著高于CK處理(P<0.05)，T2處理的有效磷含量最高，為99.76 mg/kg，但與FFP、T1、T3處理無(wú)顯著差異(P<0.05)。2019，2020年施用生物有機(jī)肥的處理(FFP、T1、T2、T3)速效鉀含量顯著高于CK處理，2019年的T2和T3處理顯著高于FFP處理(P<0.05)，T1處理與FFP處理差異不顯著，2020年施用腐植酸的處理間(T1、T2、T3)差異不顯著，顯著高于FFP和CK處理(P<0.05)。2019，2020年不同處理施用生物有機(jī)肥的處理(FFP、T1、T2、T3)有機(jī)質(zhì)含量顯著高于CK處理(P<0.05)，但施用腐植酸等碳替代生物有機(jī)肥對(duì)有機(jī)質(zhì)含量無(wú)顯著影響。2019，2020年各處理間的土壤pH值無(wú)明顯變化規(guī)律，且無(wú)顯著差異。2019，2020年各處理間的脲酶活性和蔗糖酶活性均無(wú)顯著差異。2019年FFP處理和T1處理的過(guò)氧化氫酶顯著高于CK處理(P<0.05)，但T2和T3 處理與CK無(wú)顯著差異。2020年各處理間的過(guò)氧化氫酶均無(wú)顯著差異。2019年T2和T3處理的酸性磷酸酶活性顯著高于其他處理(P<0.05)，F(xiàn)FP和T1處理與CK處理差異不顯著。2020年T3處理的酸性磷酸酶活性最高，且顯著高于其他處理(P<0.05)，CK處理的酸性磷酸酶活性最低，顯著低于其他處理，而FFP、T1和T2處理間無(wú)顯著差異。

表3 不同處理對(duì)葡萄收獲后土壤養(yǎng)分的影響Tab.3 Effect on soil nutrients after grape harvest of different fertilization treatments

2.4 土壤養(yǎng)分與葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性

相關(guān)性分析表明(表4)，不同的產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)受土壤養(yǎng)分、酶活性的影響不同。單穗質(zhì)量與堿解氮呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與有機(jī)質(zhì)、蔗糖酶活性呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。單粒質(zhì)量與有機(jī)質(zhì)、蔗糖酶活性呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與速效鉀和酸性磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。產(chǎn)量與速效鉀、有機(jī)質(zhì)、酸性磷酸酶活性均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與有效磷呈顯著正相關(guān)。土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、酸性磷酸酶均與葡萄可溶性固形物呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，脲酶活性與葡萄可溶性固形物呈顯著正相關(guān)。可滴定酸與土壤養(yǎng)分均無(wú)顯著關(guān)系，與蔗糖酶活性呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與酸性磷酸酶呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。葡萄可溶性糖含量與有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、酸性磷酸酶活性均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與脲酶、過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶活性呈顯著正相關(guān)。葡萄維生素C含量與有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、酸性磷酸酶活性呈極顯著正相關(guān)，與堿解氮、脲酶、過(guò)氧化氫酶活性呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與其他指標(biāo)相關(guān)性不顯著。

表4 土壤養(yǎng)分與葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性Tab.4 Correlation between soil nutrients and grape yield and quality indexes

2.5 土壤和葡萄各項(xiàng)指標(biāo)的主成分分析

為了綜合分析腐植酸等碳替代生物有機(jī)肥對(duì)葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)、土壤養(yǎng)分的影響，對(duì)葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)、土壤養(yǎng)分等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了主因素分析。從表5可以看出，2019，2020年均提取了2個(gè)主因素。2019年2個(gè)主因素的方差累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了91.470%，2020年2個(gè)主因素的方差累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了88.864%。因此，2 a的主因素均可以解釋葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)、土壤養(yǎng)分等指標(biāo)的變異。

表5 主成分分析的特征根與方差貢獻(xiàn)率Tab.5 Characteristic root and variance contribution rate of principal component analysis

根據(jù)表6可以看出，2019，2020年均為CK處理得分最低，T2處理的得分最高。表明采用腐植酸替代生物有機(jī)肥20%的碳量為最佳配施比例。

表6 不同施肥處理綜合得分Tab.6 Comprehensive scores of different fertilization treatments

3 結(jié)論與討論

3.1 腐植酸等碳替代有機(jī)肥對(duì)葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

大量研究表明，有機(jī)肥配施化肥可以顯著提高葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)[11，24-27]。同樣，腐植酸配合化肥施用也具有顯著的增產(chǎn)和提質(zhì)效果[14]。提高葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵在于肥料的合理施用[25]。

本研究結(jié)果表明，在氮磷鉀養(yǎng)分一致的情況下，腐植酸等碳替代有機(jī)肥處理的產(chǎn)量和品質(zhì)優(yōu)于其他處理。一方面，有機(jī)肥不僅可以提供有機(jī)質(zhì)，還能提供多種微量元素[24]；另一方面，腐植酸可以穩(wěn)定氮素的釋放，提高磷肥的有效性，減少鉀元素的流失[15]，提高土壤中微量元素的有效性[28]。相較于純施化肥處理，腐植酸與有機(jī)肥協(xié)同作用下，不僅向土壤中補(bǔ)充了中微量元素，還能提高土壤中各種養(yǎng)分元素的有效性，促進(jìn)養(yǎng)分的平衡供應(yīng)。此外，腐植酸還具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用。首先，腐植酸具有類(lèi)生長(zhǎng)素作用刺激植物根系生長(zhǎng)及對(duì)養(yǎng)分的吸收利用；腐植酸還能通過(guò)調(diào)控細(xì)胞激肽類(lèi)、多肽和脫落酸的分布影響植物地上部生長(zhǎng)；腐植酸還可以刺激植物各器官中蛋白質(zhì)和酶的合成，增強(qiáng)植物體內(nèi)活性氧代謝相關(guān)的酶活性，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)[4]。

本研究中，連續(xù)2 a T2處理的產(chǎn)量最高，說(shuō)明腐植酸等碳替代有機(jī)肥到達(dá)一定比例后對(duì)產(chǎn)量是無(wú)增益的。同樣，葡萄的可滴定酸、可溶性糖、維生素C的含量結(jié)果也能得出相同結(jié)論。但葡萄的可溶性固形物含量卻隨著腐植酸替代比例的增加呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)，這可能與腐植酸可以促進(jìn)葡萄碳水化合物代謝有關(guān)。

3.2 腐植酸等碳替代有機(jī)肥對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

大量的研究已經(jīng)表明，施用有機(jī)肥可以有效地提高土壤肥力[9，13，25]。腐植酸等碳替代有機(jī)肥施用對(duì)土壤養(yǎng)分具有一定的協(xié)同增效作用[20，29]。腐植酸所具有的官能團(tuán)能調(diào)控土壤與肥料中的氮磷鉀元素，提高土壤供肥能力[4]。首先，腐植酸具有抑制土壤脲酶、提高土壤含氮量的作用[30]。孫倩等[31]研究表明，當(dāng)腐植酸施用量低于600 kg/hm2時(shí)對(duì)于脲酶的抑制不明顯。本研究中，當(dāng)腐植酸的替代比例超過(guò)20%后顯著地提高了土壤中堿解氮的含量。此外，腐植酸可以通過(guò)分解和復(fù)分解反應(yīng)將不溶磷轉(zhuǎn)換成可溶性磷，還可以通過(guò)腐植酸-金屬-磷酸鹽的絡(luò)合作用減少磷在土壤中的固定[32]。本研究結(jié)果表明，隨著腐植酸替代比例的增加土壤有效磷含量也隨之增加，尤其是2019年替代比例超過(guò)20%后顯著高于其他處理。這可能是由于增加腐植酸用量，更多的結(jié)合位點(diǎn)和官能團(tuán)參與了分解、復(fù)分解、絡(luò)合反應(yīng)。腐植酸對(duì)土壤鉀的影響主要是腐植酸形成的海綿狀膠凝體可以有效吸附鉀離子，降低鉀離子的流失[33]。腐植酸作為一種有機(jī)物質(zhì)，使用后本身就具有增加土壤有機(jī)質(zhì)的作用，但按30%等碳比例替代有機(jī)肥后得出T3處理有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到最高，這可能是由于一定比例的腐植酸與有機(jī)肥配施可以豐富微生物碳源。

土壤酶活性可以反映生物活性和土壤肥力[34]，施用有機(jī)肥可以有效地增加土壤脲酶、過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性[35-36]，但本研究采用腐植酸等碳替代有機(jī)肥后的結(jié)果與此不同。脲酶作為土壤氮素轉(zhuǎn)化的重要酶，其活性可以反映土壤供氮能力[37]。雖然本研究各處理之間的脲酶活性無(wú)顯著差異，但隨著腐植酸替代比例的增加脲酶活性呈下降的趨勢(shì)，這與孫海燕等[38]的研究結(jié)果一致。這是因?yàn)楦菜嶂械牟伙柡玩I可以抑制脲酶中有效官能團(tuán)的氧化，從而抑制了脲酶的活性[39]。但王平等[40]的研究結(jié)果表明，施用腐植酸可以提高脲酶活性，而劉蘭蘭等[37]研究結(jié)果顯示，施用腐植酸后脲酶活性呈先降低后升高的趨勢(shì)。這可能與所施用的腐植酸是否活化及活化工藝有關(guān)。

土壤過(guò)氧化氫酶是腐殖質(zhì)合成的重要酶，其活性可以反映土壤有機(jī)質(zhì)積累程度。孫啟祥等[41]的研究結(jié)果表明，土壤過(guò)氧化氫酶與土壤有機(jī)質(zhì)呈極顯著正相關(guān)。這也解釋了本研究中連續(xù)2 a CK處理的過(guò)氧化氫酶均為最低的原因。

土壤蔗糖酶與土壤有機(jī)質(zhì)代謝有關(guān)，其活性一定程度上可以反映土壤肥力水平。蔗糖酶活性與土壤腐殖質(zhì)、微生物活動(dòng)、水溶性有機(jī)質(zhì)黏粒含量等因素呈正相關(guān)。因此，本研究中施碳處理(FFP、T1、T2、T3)的蔗糖酶活性卻高于CK處理。但各處理間的蔗糖酶活性無(wú)顯著規(guī)律，這可能是腐植酸等碳替代有機(jī)肥的比例對(duì)于蔗糖酶的影響較小。

磷酸酶以酸性磷酸酶為主[41]，酸性磷酸酶對(duì)于有機(jī)磷礦化具有重要作用[42]，本研究結(jié)果顯示，施用腐植酸處理(T1、T2、T3)的酸性磷酸酶活性高于其他處理，這與劉蘭蘭等[37]的研究結(jié)果類(lèi)似，且隨著腐植酸替代比例的增加酸性磷酸酶活性呈升高的趨勢(shì)。這可能與腐植酸具有促生植物根系的作用有關(guān)，一方面是因?yàn)橥寥乐兴嵝粤姿崦钢饕芍参锔捣置诙鴣?lái)[43]；另一方面，根系生物量的提高也增加了土壤中根系分泌物，土壤微生物數(shù)量增加，導(dǎo)致酶代謝活動(dòng)增強(qiáng)[44]。此外，使用有機(jī)肥和腐植酸對(duì)于土壤孔隙度、透氣性、微生態(tài)環(huán)境等方面的改良作用，間接地通過(guò)促進(jìn)微生物活動(dòng)影響土壤酸性磷酸酶活性[45]。

3.3 土壤養(yǎng)分與葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性

本研究結(jié)果顯示，速效鉀、有機(jī)質(zhì)、酸性磷酸酶是對(duì)葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)影響較大的因素，與葡萄產(chǎn)量、可溶性固形物、可溶性糖、維生素C均呈極顯著正相關(guān)。李建和等[46]研究表明，土壤速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，土壤速效鉀還與葡萄含糖量、可溶性固形物含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。說(shuō)明腐植酸等碳替代有機(jī)肥可以通過(guò)改變土壤速效鉀、酸性磷酸酶的途徑來(lái)提高葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)。此外，土壤有效磷對(duì)于葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)影響也比較大，與葡萄產(chǎn)量呈顯著相關(guān)，與可溶性固形物、可溶性糖、維生素C均呈極顯著相關(guān)。這是因?yàn)樵谄咸殉墒鞎r(shí)，對(duì)于磷素的需求依然很高[47]。本研究中，各種酶活性對(duì)于葡萄產(chǎn)量的影響主要是蔗糖酶和酸性磷酸酶，土壤酶對(duì)葡萄品質(zhì)影響最大的是可溶性糖和維生素C的活性。土壤酶對(duì)葡萄品質(zhì)的影響機(jī)制與土壤酶參與的土壤代謝活動(dòng)有關(guān)，其中蔗糖酶與土壤有機(jī)質(zhì)代謝及氮磷含量密切相關(guān)，其活性代表了土壤肥力水平，這可能是與葡萄產(chǎn)量品質(zhì)相關(guān)性強(qiáng)的主要原因[48]。酸性磷酸酶對(duì)葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)等指標(biāo)相關(guān)性較高的原因一方面是通過(guò)酸性磷酸酶增加土壤磷的生物有效性[37]；另一方面是因?yàn)樗嵝粤姿崦缚梢詡?cè)面反映葡萄的根系狀況[36]。

采用腐植酸等碳替代有機(jī)肥可以顯著提高葡萄產(chǎn)量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量，降低可滴定酸含量。還可以提高土壤中堿解氮、速效鉀含量及酸性磷酸酶活性。腐植酸等碳替代有機(jī)肥可以通過(guò)提高速效鉀、酸性磷酸酶等指標(biāo)顯著影響葡萄的產(chǎn)量、品質(zhì)。綜合考慮葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)、土壤養(yǎng)分等因素，推薦采用腐植酸等碳替代20%有機(jī)肥的施肥方式。