有機(jī)肥對不同土壤類型條件下葡萄生長及養(yǎng)分吸收的影響?

摘 要：為了減輕化肥施用過量對環(huán)境造成的污染和提高土壤肥力，以葡萄品種夏黑為試材，選取潮土、黃壤和黃褐土3種不同類型的土壤，采用盆栽試驗(yàn)研究了有機(jī)肥對不同土壤類型條件下葡萄生長和養(yǎng)分吸收的影響。結(jié)果表明：在潮土、黃壤和黃褐土中施有機(jī)肥均能顯著提高葡萄根系和地上部分的生物量以及全氮、全磷和全鉀含量，其中以黃壤中施有機(jī)肥提高根系和地上部分生物量的效果最佳，可分別提高44.35%和22.13%，黃褐土中施有機(jī)肥提高根系和地上部分全氮含量分別為37.72%和22.73%，潮土中施有機(jī)肥提高根系全磷含量最高達(dá)12.15%、黃壤中施有機(jī)肥提高地上部分全磷含量最高達(dá)23.93%，潮土中施有機(jī)肥提高地上部分全鉀含量達(dá)16.23%、黃壤中施有機(jī)肥提高根系和地上部分全鉀含量分別為18.66%和38.40%、黃褐土中施有機(jī)肥提高根系和地上部分全鉀含量分別為13.23%和20.00%；施用有機(jī)肥可顯著提高潮土、黃壤和黃褐土中葡萄的POD和CAT活性以及可溶性蛋白含量，其中潮土中施有機(jī)肥提高幅度最大，分別達(dá)102.08%、26.79%和23.03%；不同類型土壤中施有機(jī)肥均顯著降低堿解氮含量和顯著增加速效鉀含量，潮土和黃壤中施有機(jī)肥顯著降低有效磷含量和土壤pH值，黃褐土中施用有機(jī)肥則顯著增加土壤pH值。

關(guān)鍵詞：土壤類型；有機(jī)肥；葡萄；生長；養(yǎng)分吸收

中圖分類號：S663.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-060X（2023）05-0053-05

Abstract：To reduce the environmental pollution caused by excessive application of chemical fertilizer and to improve soil fertility， a potted experiment was conducted on \"Summer Black\" grape by adding organic fertilizer into three kinds of soils， namely， fluvo-aquic soil， yellow earth and yellow-cinnamon soil. The effects of organic fertilizer application on the growth and nutrient absorption of grape under different soil types were studied. The results showed that the application of organic fertilizer significantly increased the biomass and total N， P and K contents of the root system and aboveground part of grape in the three soils; in detail， yellow earth got the highest increase of biomass in the root system and the aboveground part， reaching 44.35% and 22.13%， respectively; the total N content of the root system and the aboveground part in yellow-cinnamon soil increased by 37.32% and 22.73%， respectively; the total P content of the root system in fluvo-aquic soil increased by as high as 12.15%; the total P content of the aboveground part in yellow earth increased by as high as 23.93%;" the total K content of the aboveground part in fluvo-aquic soil increased by 16.23%; the total K content of the root system and the aboveground part increased by 18.66% and 38.40%， respectively in yellow earth， and by 13.23% and 20.00%， respectively in yellow-cinnamon soil. Meanwhile， applying organic fertilizer significantly increased the POD and CAT activities and soluble protein content of grape under the three soils， especially the highest increases were achieved in fluvo-aquic soil， reaching 102.08%， 26.79% and 23.03%， respectively. On the other hand， the application of organic fertilizer significantly reduced the soil alkali-hydrolytic nitrogen content， and markedly increased soil available K content; in addition， available P content and pH value were significantly reduced in fluvo-aquic soil and yellow earth， while pH value was obviously increased in yellow-cinnamon soil.

Key words：soil type; organic fertilizer; grape; growth; nutrient uptake

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，肥料對作物的生長起著十分重要的作用，但化肥過度使用會(huì)造成環(huán)境污染和土壤退化[1]，因此選擇適宜的措施減輕化肥對環(huán)境造成的負(fù)面影響，對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。有機(jī)肥含有大量的有機(jī)養(yǎng)分，能為作物提供生長所必須的礦質(zhì)元素[2]，此外，有機(jī)肥中豐富的有機(jī)物質(zhì)，在提高土壤肥力、增強(qiáng)土壤酶活性、調(diào)節(jié)土壤團(tuán)聚體形成方面發(fā)揮著重要作用[3]。研究表明，提高有機(jī)肥施用量和減少化肥施用量可對作物的生長起到積極地作用。例如：有機(jī)肥替代化肥可以提升玉米和小麥的生物量和產(chǎn)量，還能提高玉米和小麥植株中的氮磷鉀含量[4]；有機(jī)肥可以顯著提升土壤肥力，提高不結(jié)球白菜根系的生物量，但對其可食用部分生物量無顯著性影響[5]；有機(jī)肥替代氮肥有利于促進(jìn)油菜的矮壯生長，提高其對氮的吸收利用[6]；有機(jī)肥替代化肥作基肥可以促進(jìn)葡萄幼樹生長并提高土壤有機(jī)質(zhì)含量[7]；通過減少氮肥，增加有機(jī)肥的施用量可以提高番茄果實(shí)中氮、磷、鉀元素的含量，進(jìn)而提高產(chǎn)量[8]；施用有機(jī)肥可以誘導(dǎo)西瓜根系中PAP基因的表達(dá)，提高根系中磷酸酶的活性，提高西瓜根系對磷的利用率，同時(shí)提高磷含量[9]。

葡萄（Vitis vinifera L.）作為我國的主要果樹之一，在我國具有悠久的栽培歷史，是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物[10]。但我國葡萄主產(chǎn)區(qū)葡萄園的土壤存在有機(jī)質(zhì)含量偏低、土壤酸化等問題[11-12]，且有關(guān)施用有機(jī)肥對不同土壤中葡萄生長及養(yǎng)分吸收影響的研究較少。為此，筆者選取潮土、黃壤和黃褐土3種不同類型的土壤，研究了有機(jī)肥對不同土壤類型條件下葡萄生長和養(yǎng)分吸收的影響，以期為葡萄優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試葡萄品種為夏黑，葡萄枝條采自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)崇州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)基地。供試生物有機(jī)肥購自山西英皇生物科技有限公司。供試土壤為潮土、黃壤和黃褐土，其中潮土的pH值7.80，堿解氮含量19.21 mg/kg，有效磷含量18.53 mg/kg，速效鉀含量55.89 mg/kg；黃壤的pH值7.17，堿解氮含量15.35 mg/kg，有效磷含量33.75 mg/kg，速效鉀含量83.37 mg/kg；黃褐土的pH值4.69，堿解氮含量27.38 mg/kg，有效磷含量48.23 mg/kg，速效鉀含量110.35 mg/kg。塑料盆購自當(dāng)?shù)厥袌觯芰吓璧囊?guī)格是直徑×高為20.5 cm×15 cm，每盆裝不同類型土壤3.0 kg備用。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2022年5月—8月在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)成都校區(qū)進(jìn)行。5月3日將夏黑葡萄枝條修剪成10 cm左右的枝條段，扦插于裝有濕潤珍珠巖的24孔穴盤中，7月3日當(dāng)葡萄扦插苗長約20 cm、有6片真葉展開時(shí)，選擇長勢一致的葡萄幼苗移栽至準(zhǔn)備好的裝有不同類型土壤的塑料盆中，每盆栽2株葡萄。潮土、黃壤和黃褐土3種類型土壤均設(shè)有機(jī)肥處理，施用量為2 g/kg，即每盆施有機(jī)肥6 g，均以不施有機(jī)肥為對照，共6個(gè)處理。每處理1盆，設(shè)3次重復(fù)。在葡萄生長期間，不定期交換盆與盆之間的位置。

移栽1個(gè)月（2022年8月2日）時(shí)，從上往下選取葡萄幼苗第5片成熟葉片，用愈創(chuàng)木酚法和高錳酸鉀滴定法測定POD和CAT活性，用考馬斯亮藍(lán)法測定可溶性蛋白含量[13]。之后，將葡萄幼苗整株收獲，將其分為根系和地上部分，110℃殺青15 min，80℃烘干至恒重，用千分之一電子天平測定生物量。再將烘干的樣品粉碎，用濃硫酸-過氧化氫消煮，用凱氏定氮法測定全氮含量，用火焰光度法測定全鉀含量，用鉬銻抗比色法測定全磷含量[14]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用Microsoft Office Excel 2010軟件和SPSS 27.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥對不同土壤類型條件下葡萄生物量的影響

由圖1可知，施有機(jī)肥可顯著提高潮土、黃壤和黃褐土中葡萄根系的生物量，與各自對照相比分別提高了5.49%、44.35%和28.51%；同樣，施有機(jī)肥也可顯著提高潮土、黃壤和黃褐土中葡萄地上部分的生物量，與各自對照相比分別提高了13.43%、22.13%和14.68%。其中，以黃壤中施有機(jī)肥對促進(jìn)葡萄根系和地上部分生長的效果最佳，其生物量分別提高了44.35%和22.13%。

2.2 有機(jī)肥對不同土壤類型條件下葡萄抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量的影響

由表1可知，施有機(jī)肥可顯著提高潮土、黃壤和黃褐土中葡萄的POD和CAT活性以及可溶性蛋白含量，與各自對照相比，施有機(jī)肥的潮土、黃壤和黃褐土中葡萄POD活性分別增加了102.08%、38.75%和87.91%；CAT活性分別增加了26.79%、19.25%和13.55%；可溶性蛋白含量分別增加了23.03%、20.52%和10.68%。其中，以潮土中施有機(jī)肥提高葡萄POD活性、CAT活性和可溶性蛋白含量的效果最佳，分別提高了102.08%、26.79%和23.03%。

2.3 有機(jī)肥對不同土壤類型條件下葡萄全氮含量的影響

由圖2可知，施有機(jī)肥可顯著增加潮土、黃壤

和黃褐土中葡萄根系的全氮含量，與各自對照相比分別增加了6.50%、10.79%和37.72%；同樣，施有機(jī)肥也可顯著增加潮土、黃壤和黃褐土中葡萄地上部分的全氮含量，與各自對照相比分別增加了14.29%、13.45%和22.73%。其中以黃褐土中施有機(jī)肥對增加葡萄根系和地上部分全氮含量的效果最佳，分別增加了37.72%和22.73%。

2.4 有機(jī)肥對不同土壤類型條件下葡萄全磷含量的影響

由圖3可知，施有機(jī)肥均能夠顯著提高不同土壤類型中葡萄根系和地上部分的全磷含量，其中葡萄根系全磷含量的提高依次為潮土＞黃褐土＞黃壤，與各自對照相比分別提高了12.15%、11.78%和5.52%；地上部分全磷含量的提高依次為黃壤＞黃褐土＞潮土，與各自對照相比分別提高了23.93%、17.03%和8.00%。

2.5 有機(jī)肥對不同土壤類型條件下葡萄全鉀含量的影響

由圖4可知，施有機(jī)肥顯著增加了潮土中葡萄地上部分的全鉀含量，與對照相比增加了16.23%，但對根系的全鉀含量沒有顯著性影響；施有機(jī)肥使黃壤中葡萄根系和地上部分的全鉀含量都顯著提高，與各自對照相比分別增加了18.66%和38.40%；施有機(jī)肥能夠顯著增加黃褐土中葡萄根系和地上部分的全鉀含量，與各自對照相比分別增加了13.23%和20.00%。

2.6 有機(jī)肥對不同土壤類型土壤養(yǎng)分含量的影響

由表2可知，施有機(jī)肥后，潮土、黃壤和黃褐土中的堿解氮含量顯著降低，分別較各自對照降低7.60%、8.48%和10.25%；潮土和黃壤中的有效磷含量顯著降低，但黃褐土中的有效磷含量沒有顯著性差異；潮土、黃壤和黃褐土中的速效鉀含量顯著增加，與各自對照相比分別增加13.58%、6.45%和41.81%；潮土和黃壤的pH值顯著降低，但黃褐土的pH值顯著提高。

3 討 論

施有機(jī)肥能夠直接影響作物的生長，施適宜有機(jī)肥可促進(jìn)招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗生長，提高幼苗的株高、莖粗和生物量[15]。施用不同種類的有機(jī)肥都能夠促進(jìn)菊花根系和地上部分的生長，提高其對養(yǎng)分的吸收能力[16]。配施有機(jī)肥能夠提高番茄果實(shí)對養(yǎng)分的吸收利用率，提高果實(shí)產(chǎn)量[17]和品質(zhì)[18]。筆者的試驗(yàn)結(jié)果表明，在潮土、黃壤和黃褐土中施有機(jī)肥均能顯著提高葡萄根系和地上部分的生物量以及全氮、全磷和全鉀含量，這說明施有機(jī)肥能夠促進(jìn)葡萄對礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而促進(jìn)葡萄的生長，其中以黃壤中施有機(jī)肥提高根系和地上部分生物量的效果最佳，可分別提高44.35%和22.13%；以黃褐土中施有機(jī)肥提高根系和地上部分全氮含量的效果最佳，可分別提高37.72%和22.73%；潮土中施有機(jī)肥提高根系全磷含量最高達(dá)12.15%、黃壤中施有機(jī)肥提高地上部分全磷含量最高達(dá)23.93%；潮土中施有機(jī)肥提高地上部分全鉀含量達(dá)16.23%，黃壤中施有機(jī)肥提高根系和地上部分全鉀含量分別為18.66%和38.40%，黃褐土中施有機(jī)肥提高根系和地上部分全鉀含量分別為13.23%和20.00%。另外，施有機(jī)肥可顯著提高潮土、黃壤和黃褐土中葡萄的POD和CAT活性以及可溶性蛋白含量，其中以潮土中施有機(jī)肥提高葡萄POD活性、CAT活性和可溶性蛋白含量的效果最佳，分別達(dá)102.08%、26.79%和23.03%。

土壤的養(yǎng)分含量是影響作物生長的重要因素，施有機(jī)肥能夠降低土壤容重，提高土壤的孔隙度，從而改善土壤的物理性狀[19]。已有的研究表明：施用有機(jī)肥能顯著提高土壤中有機(jī)質(zhì)、堿解氮和有效磷含量，但有效鉀含量略有降低[20]；施有機(jī)肥能夠提高土壤pH值和養(yǎng)分有效性，并促進(jìn)土壤微生物活性[21]；在同一灌溉水平下，隨著生物有機(jī)肥施用量的增加，土壤中銨態(tài)氮、速效磷和有效鉀的含量逐漸增加[22]。筆者的試驗(yàn)結(jié)果則表明，不同類型土壤中施有機(jī)肥均顯著降低堿解氮含量和顯著增加速效鉀含量，潮土和黃壤中施有機(jī)肥顯著降低有效磷含量和土壤pH值，黃褐土中施用有機(jī)肥則顯著增加土壤pH值。不同類型土壤中施有機(jī)肥后土壤養(yǎng)分及pH值的變化不盡相同的原因還有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] CHEN X，ZENG D，XU Y，et al. Perceptions， risk attitude and organic fertilizer investment： Evidence from rice and banana farmers in guangxi， China[J]. Sustainability，2018，10（10）：3715.

[2] 林仕芳，王小利，段建軍，等. 有機(jī)肥替代化肥對旱地黃壤有機(jī)碳礦化及活性有機(jī)碳的影響[J]. 環(huán)境科學(xué)，2022，43（4）：2219-2225.

[3] 晁 贏，付鋼鋒，閻祥慧，等. 有機(jī)肥對作物品質(zhì)、土壤肥力及環(huán)境影響的研究進(jìn)展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2022，38（29）：103-107.

[4] 柴 汕. 有機(jī)肥替代化肥對豫南“雨養(yǎng)區(qū)”玉米、小麥生長及土壤理化性狀的影響[D]. 鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2022.

[5] 周金婷，邢秋瑩，徐嵩旸，等. 不同種類有機(jī)肥對不結(jié)球白菜生理特性及土壤性質(zhì)的影響[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，61（19）：34-38.

[6] 孫 梅，孫 耿，龍澤東，等. 前氮后移及有機(jī)肥替代對油菜產(chǎn)量和氮吸收利用的影響[J]. 土壤與作物，2022，11（4）：437-445.

[7] 陳海波，束華琴，陶盼盼，等. 不同有機(jī)肥替代化肥對葡萄幼樹生長及土壤理化性狀的影響[J]. 上海農(nóng)業(yè)科技，2022（4）：103-105.

[8] 聶大杭，陳蕾蕾，劉淑艷. 不同氮肥、有機(jī)肥用量配比對番茄產(chǎn)量及養(yǎng)分分布的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2022，38（21）：32-35.

[9] WANG B，WANG Y，SUN Y，et al. Watermelon responds to organic fertilizer by enhancing root-associated acid phosphatase activity to improve organic phosphorus utilization[J]. J Plant Physiol，2022，279：153838.

[10] 張 放. 2018年我國主要水果生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)簡析[J]. 中國果業(yè)信息，2020，37（7）：32-43.

[11] 王 茜，朱曉寶，姜 英，等. 秦皇島產(chǎn)區(qū)葡萄園土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查與分析[J]. 中外葡萄與葡萄酒，2022（5）：80-87.

[12] 胡禧熙. 大慶葡萄園土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查及施肥策略[J]. 中外葡萄與葡萄酒，2021（4）：72-75.

[13] 熊慶娥. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教程[M]. 成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

[14] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[15] 黃燕勤，劉千銘，高文君，等. 有機(jī)肥的施用量對招遠(yuǎn)鐵把瓜幼苗生長影響的研究[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2022，12（11）：20-23.

[16] JI R，DONG G，SHI W，et al. Effects of liquid organic fertilizers on plant growth and rhizosphere soil characteristics of chrysanthemum[J]. Sustainability，2017，9（5）：841.

[17] WU Y，YAN S，F(xiàn)AN J，et al. Combined application of soluble organic and chemical fertilizers in drip fertigation improves nitrogen use efficiency and enhances tomato yield and quality[J]. J Sci Food Agric，2020，100（15）：5422-5433.

[18] 李 杰，申麗霞，張凱璐，等. 滴灌可溶性有機(jī)肥對番茄生長及品質(zhì)的影響[J]. 節(jié)水灌溉，2022（12）：37-41.

[19] 鄒文秀，邱" 琛，韓曉增，等. 長期施用有機(jī)肥對黑土土壤肥力和玉米產(chǎn)量的影響[J]. 土壤與作物，2020，9（4）：407-418.

[20] 王 安，孫劍霞，常慶濤，等. 不同有機(jī)肥用量對芋頭生長、食味品質(zhì)和土壤肥力的影響[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2020，10（8）：42-46，62.

[21] ZHANG J，BEI S，LI B，et al. Organic fertilizer， but not heavy liming， enhances banana biomass， increases soil organic carbon and modifies soil microbiota[J]. Applied Soil Ecology，2018，136：67-79.

[22] 張健利，王振華，陳 睿，等. 水肥互作對滴灌紅棗產(chǎn)量、品質(zhì)與土壤養(yǎng)分的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2022，34（11）：2428-2437.

（責(zé)任編輯：肖光輝）