葉面肥在葡萄生產(chǎn)中的應用進展

宋長年，周 哲，鄒典旭，李紅月，銀海玲，董瑞萍，汲 靜

(1.南京農(nóng)業(yè)大學園藝學院，江蘇南京 210095；2.江蘇萬有引力生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司，江蘇南京 211599；3.句容葡萄研究所，江蘇句容 212499)

葡萄為葡萄科(Vitaceae)葡萄屬()木質藤本植物，是我國最早栽培的果樹之一，發(fā)展至今已具有眾多種質資源。其果實口感酸甜、營養(yǎng)價值高，深受人們的喜愛，發(fā)展葡萄種植業(yè)的作用不僅在于帶動果農(nóng)致富，更重要的是滿足人們對日益提高的生活水平的要求。具有獨特香味或色彩的葡萄品種既在口感和營養(yǎng)上滿足了人們的需求，又兼顧了生活中人們對于嗅覺和視覺的享受，在市場上更容易受到追捧。在葡萄生產(chǎn)栽培過程中為了提高產(chǎn)量和品質，需要通過施肥來提供所需要的各種營養(yǎng)元素，除了土壤施肥以外，葉面施肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也被廣泛應用。

1 葉面肥的種類及功能

植物主要通過根系和葉片來攝取外界營養(yǎng)物質。當作物根系因為某種原因(如根系幼小、根系受傷、土壤養(yǎng)分貧瘠、土壤酸性或堿性過高)無法吸收充足的養(yǎng)分時，為了維持正常的生長發(fā)育，就需要通過葉面噴施養(yǎng)分或刺激劑來保證養(yǎng)分需求。在某些逆境環(huán)境條件下(如旱災、澇災)，葉面施肥是作物吸收養(yǎng)分或提高植物組織中養(yǎng)分濃度的唯一有效方法。并且有許多研究表明，植物通過葉面吸收養(yǎng)分的效率要比從土壤中吸收養(yǎng)分的效率更高。葉面施肥是實現(xiàn)作物田間可持續(xù)生產(chǎn)管理的一項重要農(nóng)藝措施，營養(yǎng)元素直接噴灑在植物葉片和莖稈表面，用來補充養(yǎng)分，特別是微量元素，如鋅、硒、銅、錳等。在葉片上施用微量元素可以提高谷物、果樹和蔬菜在內的多種作物的產(chǎn)量和品質。這種農(nóng)藝措施比土壤施肥投入少，操作簡單，并且對環(huán)境無害。

隨著對葉面肥的深入研究以及對葉片結構、葉片吸收機理的深度了解，葉面肥的類型變得不再單一，除了以大量元素和微量元素為主的營養(yǎng)型葉面肥外，富含植物生長調節(jié)劑(如生長素類、赤霉素類)的調節(jié)型葉面肥；以殺菌劑(如代森鋅、甲基硫菌靈)為主的肥藥型葉面肥；以天然物質(如海藻、微生物)為主的生物型葉面肥以及特殊的稀土型葉面肥和納米顆粒葉面肥也都開始應用于各類作物的田間生產(chǎn)管理中，用來提高作物的產(chǎn)量、品質和抗逆性等。

營養(yǎng)型葉面肥一般分為以大量元素(氮、磷、鉀等)為主的水溶性肥料或以微量元素(鐵、錳、鋅等)為主的水溶性肥料，目的是在植物生長發(fā)育過程中，保證養(yǎng)分的充足攝入，以提高作物的產(chǎn)量和品質。

當根系因為某種原因(如根系受傷、基肥不足等)無法吸收充足的養(yǎng)分來滿足作物需求時，一般采用葉面噴施大量元素型肥料，來補充養(yǎng)分保證作物的正常生長。鄭繼亮研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施大量元素水溶性肥料，與葉面噴施清水和不進行葉面噴施相比，籽棉的產(chǎn)量及棉花有效果枝數(shù)、單株結鈴數(shù)顯著增多。還有研究表明，葉面噴施大量元素可以顯著提高油菜的品質，使油菜葉色濃郁，單株有效角數(shù)和千粒重顯著增加。

作物在生長發(fā)育過程中雖然對微量元素的需求量很少，但這些元素卻是植物體生命活動所必需的，為了防止作物營養(yǎng)比例失衡，一般通過葉面噴施微量元素性肥料來維持作物對養(yǎng)分的均衡攝入。有報道稱，葉面噴施微量元素不僅可以提升作物體內微量元素的含量，也會促進作物吸收大量元素，劉林等研究發(fā)現(xiàn)，與噴施清水相比，葉面噴施微量元素和氨基酸螯合物，能夠顯著增加香蕉果實中的氮、鉀元素含量以及單產(chǎn)量。

調節(jié)型葉面肥除了含有一些大量元素和微量元素外，還添加了一些調節(jié)植物生長的刺激劑，例如生長素類、赤霉素類、細胞分裂素類等，這些刺激劑有的可以被植物直接吸收利用，有的可以刺激植物加強對其他營養(yǎng)物質的吸收或調節(jié)自身生理生化代謝過程，從而促進植物的生長發(fā)育及提高抗病性。向永生等在茶葉的試驗中發(fā)現(xiàn)，噴施調節(jié)型葉面肥(含蕓苔素內酯0.016 g/kg)可以顯著增加茶葉的產(chǎn)量，提升干茶茶多酚、游離氨基酸總量等內在品質。郭漢菊等研究發(fā)現(xiàn)，在持續(xù)高溫干旱條件下，葉面噴施調節(jié)型葉面肥能夠促進柑橘的生長和結果。曹曉霞等也發(fā)現(xiàn)，噴施抗蒸騰劑葉面肥可以顯著提高苗木的抗旱性。在冬前噴施調節(jié)型葉面肥，能夠促進小麥根系生長，進而抑制地上部徒長，還可以提高小麥抗倒性以及抵御冷脅迫的能力。

肥藥型葉面肥是指將肥料與殺菌劑、殺蟲劑等混合，既能夠促進作物養(yǎng)分吸收，改善品質，又可以消菌殺毒，防止病蟲害的侵蝕。在田間生產(chǎn)管理中，殺蟲作業(yè)與施肥作業(yè)一般是分開的，而肥藥型葉面肥的研究，可以使這兩項合二為一，有效地減少工作量，提高工作效率。瓦熱斯·為力等研究發(fā)現(xiàn)，葉面施用生物復合藥肥，能夠有效防治棉葉螨，并提高棉花產(chǎn)量。還有研究發(fā)現(xiàn)，在煙草、茄子、香蕉上施用肥藥型葉面肥，可以顯著防治病蟲害，并且提升產(chǎn)品品質和產(chǎn)量。肥藥混合在一定程度上減少了肥料和藥劑的使用量，保護了環(huán)境，延緩了病蟲抗藥性的增強。陽廷密等將殺菌劑乙螨唑、阿維菌素和聯(lián)苯肼酯減量混于氨基酸水溶性肥料中，研究其葉面噴施對柑橘的影響，發(fā)現(xiàn)這種肥藥混合方式，可以顯著防治柑橘全爪螨，并提高柑橘品質。劉民曉等在蘋果種植過程中，將噠螨靈殺蟲劑減量10%并混入稀釋300～500倍的雞糞濃縮液中，進行葉面處理，結果發(fā)現(xiàn)可顯著防治蘋果紅蜘蛛，并且在最大程度上能夠延緩病蟲抗藥性的增強。

在農(nóng)業(yè)方面，由于對可持續(xù)性的要求不斷增加，人們逐漸將眼光轉向了以天然物質作為肥料的開發(fā)與使用中。生物型葉面肥中含有大量的有益物質(氨基酸、微生物、代謝產(chǎn)物、核酸等)，以微藻為例，微藻是在海洋、淡水或廢水中生長的具有不同營養(yǎng)來源的光合微生物，含有多種促進植物生長的物質，如多糖、脂類、蛋白質和植物激素等，F(xiàn)ornes等報道，海藻提取物含有多種不同濃度的有益化合物，并以連鎖和結合的形式在植物體內起到積極作用。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)海藻提取物的作用依賴于觸發(fā)植物組織中的特定新陳代謝，而不是營養(yǎng)和化合物的簡單貢獻。海藻可能作為次生代謝的生物激發(fā)子，通過苯丙氨酸解氨酶和其他相關酶的活性觸發(fā)酚類和揮發(fā)性化合物的合成。在火龍果、冬棗、番茄等多種作物上得到了廣泛應用。

氨基酸作為構成蛋白質的基本分子，在生物體內是必不可少的。有研究表明氨基酸肥在葉面和水培營養(yǎng)液中施用對作物更有益，而氨基酸肥的施用除了可以被植物直接吸收利用之外，還可以作為生物刺激劑，刺激植物加強對其他營養(yǎng)物質的吸收和調節(jié)自身的生理生化代謝過程，從而促進植物的生長發(fā)育以及提高抗病性。魏啟舜等發(fā)現(xiàn)，冷脅迫下草莓的生長受到抑制，尤其是株高和葉面積，而葉面施用羽毛生物降解的氨基酸肥(游離氨基酸含量0.364 g/L)，可以顯著減少冷脅迫的傷害；并且在適宜環(huán)境條件下，施用該肥處理的草莓，其葉綠素相對含量、Vc含量、可溶性固形物含量等均顯著高于其他處理。噴施氨基酸肥可以緩解逆境脅迫對植物的影響，例如在干旱脅迫條件下，施用150 mg/L的氨基酸肥，不僅能有效緩解干旱脅迫對白菜的破壞作用，還能提高其生長和營養(yǎng)價值。在高鹽脅迫下，番茄的生長受到抑制，葉面施用氨基酸活性物質可以減少高鹽對番茄的負面影響。Ahmad等發(fā)現(xiàn)，最常用的緩解高鹽影響的氨基酸是脯氨酸，脯氨酸的應用對芥菜抵御高鹽脅迫有幫助。在冷脅迫下，氨基酸肥處理的生菜植株，氣孔導度和鮮重顯著提高，并在干旱脅迫下促進了植株生長。在病蟲害的生物脅迫下，錳-氨基酸復合物(包括錳-賴氨酸和錳-蛋氨酸)比硫酸錳更能有效地抑制已處理和新生長葉片上的病害。

2 葉面肥的優(yōu)缺點

用量少、環(huán)境污染小、經(jīng)濟投入少。在田間生產(chǎn)過程中，由于過度施用化肥，不僅使得土壤污染嚴重(如土壤板結、鹽漬化、重金屬污染等)，還侵染了地下水源，危害人們的身體健康。而葉面施肥不接觸土壤，大大減少了環(huán)境污染的可能性。并且有研究表明，葉面施肥的肥料用量僅為土壤施肥的1/5甚至1/10，用量少，投入相比土壤施肥，所需要的成本更低。

針對性、目的性強。在作物快速生長時期，會表現(xiàn)出對某一元素的依賴，例如大豆種子在開花期和結莢期對鐵元素的需求量大，葉面噴施富鐵的肥料能夠促進大豆種子的生長并顯著提高產(chǎn)量；在鎘污染嚴重的土壤上生長的小麥，在其籽粒灌漿初期葉面噴施適宜濃度的鋅肥，不僅可以有效降低作物體內鎘元素濃度，同時能夠提高糙米體內的鋅濃度。當土壤養(yǎng)分貧瘠或者因為元素之間的拮抗作用，造成作物吸收某種養(yǎng)分不足時，葉面噴肥可以有針對性的解決這一問題，例如土壤施用的肥料中鐵元素極易氧化，使得作物無法從土壤中獲得鐵元素，葉面噴鐵可以滿足作物對鐵元素的需求；當植物生長在酸性土壤(酸堿度≤5.5)中時，土壤中存在大量的Al離子，由于拮抗作用，使得作物對土壤中鈣的吸收效率下降，此時，葉面噴施鈣肥是解決植物養(yǎng)分間拮抗效應的有效措施；另外，土壤施用的肥料中水溶性磷酸鹽容易與土壤中的鐵、鋁、錳、鈣等相互作用生成難溶性磷酸鹽，使得植物根系難以吸收磷元素，在這種情況下，葉面施肥，可以滿足當前植物對磷元素的需求，是解決土壤肥料使用效率的最佳方式。研究表明，針對某種生物或非生物脅迫，通過葉面噴肥，可以提高植物的抗性，例如葉面噴施納米碳酸鈣能有效地保護柑橘果實免受柑橘紅蜘蛛和東方果蠅的侵害；葉面噴施硅酸鹽(如KSO、NaSiO)可降低某些特定物種的感病率，如黃瓜白粉病、水稻稻瘟病等；葉面噴施錳對黃瓜白粉病的防治效果顯著，在煙草感染赤星病前葉面噴施錳可以增強植物的防御結構，有助于預防病害的發(fā)生；葉面噴施二氧化鈦能夠顯著提升低日照條件下草莓的產(chǎn)量和品質。

效率高，吸收速度快。土壤施用肥料時營養(yǎng)元素需要先經(jīng)過土壤吸收，然后被根系以主動或被動吸收方式轉移至體內，再通過維管束運輸?shù)阶饔貌课?，而葉面施肥則可以直接被葉片吸收，運輸?shù)阶饔貌课?，耗費的時間短，而且效率高。如有研究表明，作物從葉面吸收硒的效率比從土壤中吸收硒的效率更高，因為作物可以直接吸收外源施用的硒，并將其輸送到植株的其他部位，特別是作物的食用部位；李燕婷等研究也得出相同結論，葉面噴施2%的過磷酸鈣浸提液，5 min后便可轉運至作物各個部位，而經(jīng)過土壤施用的過磷酸鈣需要15 d后才能達到同樣的效果。

單次養(yǎng)分吸收量小。由于葉片大小以及葉片進行物質交換通道的限制，使得養(yǎng)分單次吸收量少，如在草莓生長發(fā)育時期需多次重復葉面噴施效果最好。

養(yǎng)分流動性限制。葉片對于葉面噴施養(yǎng)分的利用效率還取決于養(yǎng)分的流動性，有研究表明流動性差的養(yǎng)分僅在噴灑部位的目標組織中檢測到養(yǎng)分。

元素間的拮抗作用。例如有研究表明，當銅和錳單獨噴施于谷物葉片時，產(chǎn)量顯著增加，而當兩種元素混合噴施時，谷物產(chǎn)量顯著下降。

轉運微量元素的限制。有些葉面施用的微量營養(yǎng)素不能有效地向根轉移，根可能仍然缺乏，例如，通過葉面施用，鐵不會從嫩枝向下轉運到根部。

易受其他因素干擾。Fernández等研究發(fā)現(xiàn)，葉片吸收養(yǎng)分的效率容易受到干擾，如噴灑離子的濃度和物理化學性質以及植物的生理因素，包括生長階段、代謝過程等。

3 葉面肥在葡萄上的應用

葡萄是我國重要的果樹種植資源，分布范圍較廣，因為地域、氣候、品種等方面的原因，使得葡萄的品質和產(chǎn)量不同，而在田間生產(chǎn)管理中，肥料的施用是提升葡萄品質和產(chǎn)量的有效措施，葡萄施肥原則以秋季土施基肥為主，生長期間追肥為輔，追肥一般沖施水溶性肥，或者葉面噴施肥料。在葡萄萌芽期，主要依靠根系吸收養(yǎng)分，此時土壤肥力的高低決定萌芽的速度及數(shù)量，若是秋季施加基肥的量足夠，此時不用追肥，若是不夠，則需少量追施，但是注意不要傷及根系；在葡萄展葉期，此時枝葉生長迅速，需肥量大，要根據(jù)樹勢來施肥，當新稍生長至20 cm以上時，可葉面噴施大量元素和微量元素肥，以高氮、低磷、中鉀同時補充微量元素為主，但要注意施加的量，謹防造成徒長枝；在葡萄開花期，也要根據(jù)樹勢來施肥，主要以沖施肥和葉面施肥為主；在葡萄幼果期、膨大期、著色期，也是以沖施肥和葉面施肥為主，要根據(jù)田間要求和品種特性合理選擇肥料類型及施肥方式。葉面施肥在葡萄生長發(fā)育時期應用的比較多，不同類型的葉面肥對葡萄的影響不同。

營養(yǎng)器官主要指作物的根、莖、葉，在葡萄生長發(fā)育時期，營養(yǎng)器官的生長決定了葡萄植株的長勢，以及后期生殖器官的發(fā)育。葡萄生長以根系吸收養(yǎng)分為主，根系的生長主要依靠土壤中的養(yǎng)分，但也有研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施海藻提取物，也可以有效促進葡萄根系的發(fā)育。葡萄莖干的生長很重要，它起著支撐和輸送養(yǎng)分的作用，劉鑫銘等在“巨峰”葡萄試驗中發(fā)現(xiàn)，葉面噴施氨基酸水溶性肥，可以促進枝條的成熟老化。葉面施肥對于葉片的影響最為顯著，首先是形態(tài)方面，有研究表明，葉面噴施黃棕腐殖酸鉀可以顯著促進葉片的生長，使葉長與葉寬均極顯著高于對照(清水)的處理。葉面噴施氨基酸富硒肥，可以增加葡萄葉片厚度，車俊峰在新疆2個葡萄品種上追施葉面肥，發(fā)現(xiàn)可顯著增加葉片數(shù)量和增大葉片面積。在其他方面的研究主要集中在葉綠素的含量上，葉綠素含量的多少，可以在一定程度上反應葉片的光合作用。例如，車俊峰試驗發(fā)現(xiàn)，追施葉面肥可以促進“無核白”“克瑞森無核”2個品種葉片的葉綠素相對含量和光合速率，通過對氣孔導度、細胞間二氧化碳濃度等進一步相關分析發(fā)現(xiàn)，光合速率的提升主要是由非氣孔因素引起的。還有研究表明，葉面噴施γ-聚谷氨酸生物菌肥、氨基酸水溶性肥、微量元素肥、微生物菌劑等都可以顯著增加葉片葉綠素相對含量，從而提高光合作用。

生殖器官主要是花、果實、種子，結花的數(shù)量決定了果實的數(shù)量，而種子在生產(chǎn)上一般做無核化處理，葡萄主要以扦插根繁育為主。在生殖器官方面的研究有很多報道，首先在成花方面，有促進成花的、也有抑制成花的，針對不同情況，選擇不同的葉面肥處理，例如葉面噴施調節(jié)型葉面肥(如含有矮壯素、多效唑)可以促進冬芽分化，二次成花、二次結果，打破休眠提高萌芽率、促進成花。對葡萄果實的影響，Taskos等的研究中指出，施加氮肥的前提下，用1%濃度的海藻提取物處理可使葡萄產(chǎn)量增加26%，果皮花青素提取率增加21%。這與Frioni等和Salvi等的試驗結果相似，海藻提取物葉面處理影響了葡萄的次級代謝產(chǎn)物的含量與分配，如酚類物質的合成。在Frioni等的試驗中海藻提取物(褐藻)處理，提高了花色苷在所有品種中的積累，并提高了酚類物質的含量，尤其是“桑喬維賽”品種。在Salvi等的試驗中海藻提取物葉面處理提高了葡萄果實果皮花青素和黃酮醇含量，但降低了甲氧基化的花青素與非甲氧基化花青素的含量。張超杰等在以“巨峰”葡萄為材料的試驗中，發(fā)現(xiàn)葉面噴施氨基酸及富硒葉面肥在不同程度上增加了果實縱橫徑、單粒重、穗重和可溶性固形物含量，并且顯著增加脂類香氣物質種類及含量，改善了果實風味。盧精林等在以“矢富羅莎”“紅提”葡萄為試材的研究中也得到相同結論，噴施葉面肥可以顯著提高果實單粒重、縱橫徑、硬度、Vc含量、可溶性糖含量并使有機酸含量下降。

在抗逆性方面也有相關研究，如王瑞雪研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施硒肥，可以提高葡萄幼苗葉片的POD、SOD、CAT活性，在一定程度上增強了葉片的抗逆性。針對非生物脅迫，如低溫、干旱等情況，有研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施植物精油可以提高葡萄體內保護酶的活性以及滲透調節(jié)物質的含量，并有效降低作物體內丙二醛的含量，從而提高葡萄抗寒性。何昊研究也發(fā)現(xiàn)，葉面噴施調節(jié)型葉面肥(含有ABA)，能夠促進“夏黑”和“紅地球”葡萄葉片中脯氨酸和可溶性糖含量的增加，減少MDA的積累，使一些與抗逆性相關的酶(如SOD、POD)的活性上升，進而提高葡萄抗逆性。在生物脅迫方面，霜霉病菌、白粉病菌等是葡萄生產(chǎn)中常見的病害，嚴重影響葡萄的產(chǎn)量和品質，而有些葉面肥的使用可以提高葡萄本身的抗病性，如葉面噴施植物免疫誘抗劑(本身沒有殺蟲殺菌效果)可以顯著提升葡萄對病蟲害的抵御能力。

4 小結

在葡萄的栽培中，噴施葉面肥是一種十分有效、經(jīng)濟且環(huán)保的施肥方式。在進行土壤施肥不便或受到不良環(huán)境影響時，噴施葉面肥可以有效補充葡萄生長發(fā)育所必需的養(yǎng)分。經(jīng)過多年的發(fā)展，葉面肥的在葡萄栽培上的應用已經(jīng)取得了巨大進步。盡管當前葉面肥的發(fā)展和應用還存在很多不足之處，但未來葉面肥仍具有非常廣闊的發(fā)展前景，必將得到廣泛的推廣和應用。