基于養(yǎng)分平衡減鉀對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)和土壤養(yǎng)分的影響

劉亞柏， 黃潔雪， 陳海波

(1.江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇句容 212400； 2.江蘇省句容市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江蘇句容 212400)

隨著高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展，江蘇省葡萄種植面積規(guī)模不斷擴(kuò)大，截至2016年，葡萄種植面積近 4萬hm2。葡萄產(chǎn)業(yè)單位經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，已成為提高農(nóng)民收益和地方財(cái)政收人的高效農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)重要支柱。但在生產(chǎn)過程中，農(nóng)戶為了效益最大化，過量施用化肥，達(dá)到提高產(chǎn)量、提前上市的效果。化肥的不合理使用，直接導(dǎo)致葡萄園土壤板結(jié)、酸化等問題，造成葡萄生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益下滑。

土壤是果樹生產(chǎn)的基礎(chǔ)，土壤養(yǎng)分狀況直接決定果園效益的高低，果園生產(chǎn)現(xiàn)普遍存在土壤養(yǎng)分不均，許修柱等研究福建省平和縣琯溪蜜柚發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中鉀素過剩明顯，鉀是國家戰(zhàn)略資源，而我國鉀礦資源相對(duì)潰泛，果園的過剩使用，更加劇了資源緊張[1]。莫釗文等研究水稻減鉀生產(chǎn)，適當(dāng)減鉀可以提高水稻結(jié)實(shí)率和增加有效穗數(shù)，達(dá)到增產(chǎn)效果[2]。葡萄生產(chǎn)過程中，鉀肥的用量非常驚人，范曉暉等研究統(tǒng)計(jì)，部分農(nóng)戶葡萄種植純鉀用量達(dá)436 kg/hm2[3]；據(jù)史祥賓等研究，生產(chǎn)1 000 kg葡萄僅需要純鉀4.98 kg，折算葡萄產(chǎn)量要達(dá)到 87.55 t/hm2(正常產(chǎn)量30 t/hm2左右)才能消耗掉所施用的鉀[4]；由此可見，當(dāng)今葡萄生產(chǎn)施鉀水平嚴(yán)重超量，這嚴(yán)重影響了葡萄園土壤質(zhì)量。自從農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出2015年到2019年，逐步將化肥使用量年增長率控制在1%以內(nèi)，力爭到2020年，主要農(nóng)作物化肥使用量實(shí)現(xiàn)零增長目標(biāo)以來，各地開展了化肥減量增效試驗(yàn)，鄒立新等開展化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)藤稔葡萄的影響表明，N、P、K總含量減施20%，能獲得比常規(guī)施肥更高的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益[5]；但是，基于土壤養(yǎng)分平衡減鉀在葡萄生產(chǎn)上的響應(yīng)，尚未見報(bào)道。因此，本研究開展葡萄果品基于養(yǎng)分平衡減鉀的響應(yīng)研究，以期為當(dāng)?shù)仄咸褕@合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)基本情況

試驗(yàn)于2021年5月17至2021年11月17日在江蘇省句容市白兔鎮(zhèn)張峰良品家庭農(nóng)場葡萄園大棚內(nèi)實(shí)施。該地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨水豐沛，光照充足，氣候條件比較優(yōu)越。年均氣溫15.3 ℃，日均氣溫10 ℃以上的作物生長期年均為226 d，總積溫為4 859.6 ℃，無霜期為229 d。年降水量為1 058.8 mm，光照年均為2 157 h。供試土壤為黃棕壤，0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量為 31.6 g/kg，銨態(tài)氮含量為23.1 mg/kg，有效磷含量為386.0 mg/kg，速效鉀含量為953 mg/kg，pH值為6.73。土壤地力上等。

1.2 供試材料

供試肥料：黃腐酸鉀，由山西廣宇通科技股份有限公司提供，水溶腐殖酸含量≥55%，黃腐酸含量≥25%，K2O含量≥12%，水溶性≥99%，pH值為7～9；硫酸鉀。供試葡萄品種：美人指。

1.3 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積為12 m2。每個(gè)小區(qū)栽1棵葡萄，試驗(yàn)中水肥、病蟲管理一致。處理設(shè)置及肥料使用情況：T1(對(duì)照，農(nóng)戶常規(guī)用量施肥：腐熟雞糞有機(jī)肥15 t/hm2，美盛(含N、P2O5、K2O分別為16%、9%、21%)復(fù)合肥300 kg/hm2，微多元15 kg/hm2，硫酸鉀 600 kg/hm2)，T2(硫酸鉀540 kg/hm2，其他一致)，T3(硫酸鉀420 kg/hm2，其他一致)，T4(硫酸鉀 540 kg/hm2+腐殖酸 30 kg/hm2，其他一致)，T5(硫酸鉀420 kg/hm2+腐殖酸30 kg/hm2，其他一致)。

1.4 試驗(yàn)調(diào)查及方法

2021年5月17日取0～20 cm原始土壤樣品，6月27日追施鉀肥，7月12日、8月11日分別對(duì)葡萄生長情況進(jìn)行調(diào)查，8月17日對(duì)葡萄及土壤進(jìn)行取樣分析；11月17日葡萄葉已轉(zhuǎn)黃開始掉葉，取土壤樣品進(jìn)行分析。

7月12日，定性調(diào)查早期轉(zhuǎn)色情況，將紅色果粒數(shù)超過10粒的果穗記為轉(zhuǎn)色穗，統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理的轉(zhuǎn)色穗率，公式如下：轉(zhuǎn)色穗率=轉(zhuǎn)色穗數(shù)/總穗數(shù)×100%。

8月11日，定性調(diào)查后期轉(zhuǎn)色情況，每株葡萄選擇具有代表性的5穗，記錄每穗的轉(zhuǎn)色程度，即紅色(轉(zhuǎn)色75%以上的)果粒數(shù)占總果粒數(shù)的百分比，統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理的轉(zhuǎn)色度。

果實(shí)顏色定量檢測：8月17日，采用申光 WSC-3B便攜式精密色差儀測定每個(gè)處理具有代表性的10粒果實(shí)的顏色參數(shù)，包括L(亮度)、a(紅為正，綠為負(fù))、b(黃為正、藍(lán)為負(fù))、c(色度值)和h(色調(diào)值)。

果實(shí)食味品質(zhì)和病果率檢測：8月17日，每個(gè)處理每次重復(fù)取4穗，統(tǒng)計(jì)病果率、果穗質(zhì)量、10粒質(zhì)量，并用日本愛拓(ATAGO)PAL-1/2糖度計(jì)測定可溶性固形物含量。

采用玻璃電極法測定土壤 pH值；用堿解擴(kuò)散法測定土壤堿解氮含量；用氟化銨-鹽酸溶液，鉬銻抗比色法測定土壤有效磷含量；用乙酸銨浸提-火焰光度計(jì)測定土壤速效鉀含量；二乙三銨五乙酸(DTPA)-三乙醇胺(TEA)浸提法測定土壤有效鋅含量；用乙酸銨法測定土壤交換性鈣、鎂含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行，多重比較采用Tukey’s法(α=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)葡萄果品轉(zhuǎn)色的影響

7月12日測的早期轉(zhuǎn)色定性調(diào)查結(jié)果表明，減鉀處理與常規(guī)用量相比，轉(zhuǎn)色穗率無顯著差異，平均轉(zhuǎn)色穗率為25.06%；8月11日測的后期轉(zhuǎn)色定性調(diào)查結(jié)果表明，此時(shí)各處理的轉(zhuǎn)色穗率均為100%，而減鉀處理與常規(guī)用量相比，轉(zhuǎn)色度無顯著差異，平均轉(zhuǎn)色度為54.20%(表1)。8月17日采收后，用申光WSC-3B便攜式精密色差儀對(duì)果粒的果皮顏色進(jìn)行定量檢測。結(jié)果(表2)表明，所有減鉀處理(T2～T5)與對(duì)照(T1)相比，b、h和L均沒有顯著差異，但a均顯著高于對(duì)照，其中T4(減鉀10%+腐殖酸)處理的a最大，除T3外，其余減鉀處理的c也均顯著高于對(duì)照，T4處理的L最高?？傮w而言，各處理果皮顏色優(yōu)異程度表現(xiàn)為T4>T5>T2>T3>T1。

表1 減鉀處理對(duì)葡萄轉(zhuǎn)色的影響

2.2 不同處理對(duì)葡萄果品食味品質(zhì)和病果率的影響

果穗質(zhì)量的大小在一定程度決定產(chǎn)量的高低，試驗(yàn)結(jié)果(表3)表明，各處理果穗質(zhì)量無顯著差異，單穗質(zhì)量表現(xiàn)為T1>T4>T2>T5>T3。T2處理10粒質(zhì)量顯著高于CK，其他處理與CK無顯著差異，各處理10粒質(zhì)量表現(xiàn)為T2>T3>T5>T4>T1，阿力木·阿不迪力木等有相似報(bào)道[6]。T2和T5處理的可溶性固形物含量顯著高于CK，而T3和T4處理則與CK無顯著差異，鄭小能等有相同的研究結(jié)果[7]。

表2 減鉀處理對(duì)葡萄果皮顏色的影響

表3 不同處理對(duì)葡萄果品食味品質(zhì)和病果率的影響

T5處理病果率顯著低于CK，其他處理則與CK無顯著差異，各處理病果率表現(xiàn)為T1>T2>T3>T4>T5。

2.3 不同處理對(duì)土壤養(yǎng)分變化的影響

在葡萄采收結(jié)束及葡萄進(jìn)入休眠前分別取土壤樣品進(jìn)行檢測，分析土壤養(yǎng)分變化情況，結(jié)果(圖1、圖2)表明，各處理堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鋅含量，從果實(shí)采收結(jié)束到落葉都有不同程度的變化，不同時(shí)期土壤養(yǎng)分含量除速效鉀含量差異顯著外，其他均差異不顯著；交換性鈣、鎂含量表現(xiàn)為下降趨勢，且交換性鈣含量差異顯著。各處理之間，通過減鉀處理，土壤中速效鉀含量隨用量減少而減少，其他養(yǎng)分無顯著變化；但是，即使減鉀30%，土壤速效鉀的含量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一級(jí)土壤(>200 mg/kg)的標(biāo)準(zhǔn)，而鉀含量過高，同時(shí)又影響鈣、鎂的活性，影響葡萄對(duì)鈣鎂的吸收。

3 討論與結(jié)論

3.1 鉀肥減量對(duì)葡萄果品品質(zhì)的影響

葡萄是需鉀較多的果樹之一，尤其在葡萄的著色期，土壤提供充分的鉀素營養(yǎng)，既可提高葡萄的可溶性固形物含量，又可以增加葡萄的著色度，甚至提前上市，因此，農(nóng)戶在葡萄生產(chǎn)中，為了提前上市銷售，獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益，往往增加鉀肥的使用量；但過分盲目增加鉀肥的用量，不一定能取得如意的效果。鄒立新等的研究表明，化肥減量配施有機(jī)肥可以提高藤稔葡萄的產(chǎn)量及可溶性固形物含量[5]；王濤等研究報(bào)道，浙江省長興縣葡萄夏黑鉀肥減量可以提高其品質(zhì)，產(chǎn)量不減[8]；本研究有相似的研究結(jié)果，著色期鉀肥用量減少10%或減少30%配施30 kg/hm2腐殖酸，葡萄可溶性固形物含量顯著高于常規(guī)生產(chǎn)，十粒果質(zhì)量明顯高于對(duì)照處理。同時(shí)，著色期減少一定量的鉀肥用量，對(duì)葡萄色澤沒有負(fù)影響，本研究發(fā)現(xiàn)， 所有鉀肥減量處理，其果品色澤指標(biāo)a(紅的程度)、c(色度值)均顯著高于對(duì)照，果皮顏色優(yōu)異程度表現(xiàn)為T4>T5>T2>T3>T1；鄭小能等報(bào)道，著色期施K2O量為 15. 08 kg/667 m2時(shí)葡萄果實(shí)著色系數(shù)較優(yōu)[7]；朱會(huì)調(diào)等報(bào)道，施用黃腐酸肥能明顯提高葡萄的色澤指數(shù)，而減鉀對(duì)葡萄色澤指數(shù)的影響尚未見報(bào)道[9]。

3.2 鉀肥減量對(duì)葡萄病害的影響

葡萄生產(chǎn)中，病害一直是困擾種植戶的難題，南方濕潤地區(qū)的葡萄生產(chǎn)中，種植戶為葡萄病害防治要付出更多的努力。吳婷等在新疆哈密區(qū)域葡萄主要病害發(fā)生及危害的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，土壤養(yǎng)分供給不均衡，會(huì)導(dǎo)致葡萄裂果病[10]；玉素甫江·那曼夏在哈密地區(qū)葡萄病害的綜合防治技術(shù)中指出，平衡施肥可以有效防治葡萄的爛果病[11]。本研究在對(duì)各處理葡萄病果率的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，著色期鉀肥用量減少30%配施30 kg/hm2腐殖酸，葡萄病果率顯著減少，各處理病果率表現(xiàn)為T1>T2>T3>T4>T5。化肥不合理施用對(duì)南方葡萄病害的影響報(bào)道很少，南方葡萄生產(chǎn)中，哪些病害發(fā)生與化肥施用不合理相關(guān)，這有待于進(jìn)一步研究。

3.3 鉀肥減量對(duì)葡萄園土壤養(yǎng)分平衡的影響

葡萄是喜鉀果樹，果農(nóng)為獲得較好的經(jīng)濟(jì)收益，葡萄的整個(gè)生長期，都在不停地施用鉀肥；鉀肥的長期過量施用，導(dǎo)致葡萄園土壤鉀素大量累積，由試驗(yàn)取樣分析結(jié)果可知，葡萄園土壤速效鉀含量達(dá)到 1 000 mg/kg，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一級(jí)土壤的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響了土壤養(yǎng)分平衡，影響葡萄對(duì)其他養(yǎng)分的吸收。范曉輝等研究發(fā)現(xiàn)，化肥減量配施有機(jī)肥可以有效減少土壤中大量元素的累積[3]；孔海民等研究發(fā)現(xiàn)化肥用量減少10%，土壤速效磷、速效鉀含量都有不同程度的提升[12]；本研究通過鉀肥減量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在葡萄果實(shí)生長期間，由于葡萄對(duì)鉀需求較多，土壤中的鉀素一部分供給葡萄吸收，一部分游離于土壤，當(dāng)葡萄采收結(jié)束，葡萄樹對(duì)鉀的需求減少，土壤中的速效鉀累積增多，土壤處于高鉀狀態(tài)，對(duì)鈣鎂產(chǎn)生拮抗，所以土壤中鉀及鈣鎂的含量在葡萄不同時(shí)期存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。

綜上所述，在句容市葡萄生產(chǎn)中，著色肥的用量為硫酸鉀420 kg/hm2配施腐殖酸30 kg/hm2最佳，減少鉀肥的用量，既降低了農(nóng)戶的生產(chǎn)成本，又保證了葡萄的品質(zhì)，同時(shí)可以有效減低土壤中大量元素積累所造成的土壤養(yǎng)分不均。