不同生態(tài)條件下葡萄園土壤改良實(shí)踐與效果評(píng)價(jià)

土壤理化條件對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)有很大影響。我國(guó)葡萄園土壤退化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，而針對(duì)葡萄園土壤的改良手段相對(duì)單一。將物理改良、化學(xué)改良、生物改良技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于葡萄園土壤改良，能夠起到很好的改良效果[。梳理總結(jié)了不同生態(tài)條件下葡萄園土壤綜合改良成功案例，并通過(guò)田間試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)相結(jié)合的方式獲得可實(shí)施的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，可為葡萄產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。

1葡萄園土壤退化表現(xiàn)

1）土壤板結(jié)。長(zhǎng)期不合理耕作（比如機(jī)械深耕）、過(guò)量施用化肥，缺乏有機(jī)肥投入，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞，通透性變差，保水保肥能力下降，限制根系生長(zhǎng)，影響水分和養(yǎng)分吸收[2]

2）肥力不足。土壤中氮、磷、鉀等大量元素不平衡，缺乏鈣、鐵、鋅、硼等中微量元素，導(dǎo)致葡萄生長(zhǎng)不良、果實(shí)品質(zhì)下降。

3）酸堿失衡。葡萄園土壤過(guò)酸或過(guò)堿，會(huì)影響土壤養(yǎng)分有效性，導(dǎo)致某些養(yǎng)分難以被吸收（堿性土壤中的鐵、磷等有效養(yǎng)分被固定），或引起根系毒害（酸性土壤可能引起根系的鋁毒、錳毒），影響根系生長(zhǎng)和土壤微生物活動(dòng)。

4）鹽漬化。由于灌溉水質(zhì)不佳、過(guò)量灌溉或不平衡施肥、排水不暢等原因，土壤中的鈉離子等容易積累，造成土壤鹽漬化，使葡萄根系受到傷害，影響植株生長(zhǎng)發(fā)育，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致植株死亡。

5）土壤污染。土壤受到重金屬、農(nóng)藥等的污染，對(duì)葡萄生長(zhǎng)和品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，同時(shí)也會(huì)通過(guò)食物鏈對(duì)人體健康造成潛在威脅。

6）微生物群落失調(diào)。土壤微生物群落可以參與土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、分解有機(jī)物質(zhì)、抑制病原菌的生長(zhǎng)等。然而，不合理的施肥、用藥，以及長(zhǎng)期連作等因素可能會(huì)破壞土壤微生物平衡，導(dǎo)致有益微生物數(shù)量減少，易引發(fā)根瘤蚜、線(xiàn)蟲(chóng)等土傳病害[3]

2土壤改良常用方法及效果

2.1物理改良法深翻是改善底層土壤結(jié)構(gòu)的首選措施，深翻 60～80cm 可打破犁底層，增強(qiáng)土壤通透性，深翻當(dāng)年即可受益，成本低，但可能引起收益下降（前3年）。

客土主要針對(duì)土壤條件特別惡劣情況下的改良，比如在黏土中添加 30%～50% 沙土，可極大改善土壤物理性狀?？屯粮牧家?jiàn)效慢，第3年才有明顯效果；成本高（8000元/畝），但維持效果時(shí)間長(zhǎng)。

在土壤中添加有機(jī)物料（ 2～3t/ 畝生物炭）可極大地提升土壤孔隙度，改善土壤持水能力。經(jīng)對(duì)比，生物炭前2年隨添加量上升改良速度較慢，第3年有明顯效果，且效果穩(wěn)定，綜合表現(xiàn)好。

對(duì)于地下水位較高的園區(qū)，可采用暗管排水方式控制土壤水分[4

2.2化學(xué)改良法針對(duì) pH 值 lt;5.5 的酸性土壤，畝施石灰 150～200kg 可提升 0.5～1 個(gè) pH 值單位。石灰調(diào)節(jié)土壤 pH 值見(jiàn)效快（1個(gè)生長(zhǎng)季），但需持續(xù)維護(hù)。

針對(duì)鹽漬土，可采用沖淋和排堿脫鹽方法，或應(yīng)用化學(xué)改良劑進(jìn)行改良，比如可用含鈣改良劑（石膏等）抑制土壤中的鈉。

緩釋肥與普通化肥配合施用，根據(jù)葉片養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果有針對(duì)性地補(bǔ)充中微量元素螯合肥。緩釋肥一次性投入高（2000元/畝），但可節(jié)省3年追肥人工費(fèi)用;螯合微肥葉面噴施吸收率（ 85% ）顯著高于土施 （30%） ）

2.3生物改良法種植苜蓿、三葉草等綠肥培肥土壤，播種量 2～3kg/ 畝。綠肥作物當(dāng)年改土效果有限，3年輪作后土壤有機(jī)質(zhì)可提升 1.5% 。

接種叢枝菌根真菌能使葡萄根系對(duì)磷的吸收率增加 30% 以上。接種后6個(gè)月見(jiàn)效，但受環(huán)境因素影響大。

養(yǎng)殖蚯蚓（每畝投放數(shù)量5000＼～8000只）可以明顯增加土壤的生物活性。經(jīng)對(duì)比，蚯蚓養(yǎng)殖投入產(chǎn)出比達(dá) 1：4.3 ，是可持續(xù)性最佳選擇。

生物炭與有機(jī)肥以 1：3 的比例混合施入土壤，微生物群落多樣性水平可以提升 20%～30% 。

2.4綜合改良根據(jù)土壤類(lèi)型有針對(duì)性地進(jìn)行土壤改良，砂性土以增施有機(jī)肥為主，黏重土以改良結(jié)構(gòu)為主[5]。各物候期有針對(duì)性地進(jìn)行土壤改良，萌芽期以增加土壤透氣性為主，果實(shí)膨大期以平衡營(yíng)養(yǎng)為主。生態(tài)友好的可持續(xù)改良模式注重種養(yǎng)結(jié)合，“葡萄 + 綠肥 + 蚯蚓”可實(shí)現(xiàn)土壤品質(zhì)提升的良性循環(huán)。制定土肥水監(jiān)測(cè)機(jī)制，監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)周期2～3年。

經(jīng)試驗(yàn)對(duì)比，單一技術(shù)改良平均增產(chǎn)率 8% 212% ，綜合技術(shù)改良平均增產(chǎn)率可達(dá) 18%～25% 。從投資回收期看，物理改良約4年，生物改良3年，化學(xué)改良2.5年。長(zhǎng)期（10年以上）跟蹤顯示，生物改良技術(shù)持續(xù)效益最優(yōu)，土壤質(zhì)量指數(shù)年增長(zhǎng)率維持在3%～5% 。

3土壤改良技術(shù)應(yīng)用案例

3.1國(guó)內(nèi)成功案例

1）寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)。針對(duì)該產(chǎn)區(qū)葡萄園土壤砂礫占比大，有機(jī)質(zhì)含量低、保水性差的問(wèn)題，采用“生物炭 + 滴灌\"改良方式，畝施2t葡萄枝條生物炭，采用水肥一體化技術(shù)，增加土壤持水率 35% ，節(jié)水 40% 。經(jīng)3年連續(xù)試驗(yàn)，葡萄果實(shí)可溶性固形物含量增加1.5～2個(gè)百分點(diǎn)，畝收入3000元以上。

2）山東膠東半島產(chǎn)區(qū)。針對(duì)該地區(qū)葡萄園土質(zhì)黏重、透氣性差的問(wèn)題，采取“深翻 + 輪作綠肥”的措施進(jìn)行改良。秋季深翻 60cm ，種植毛苕子，次年春季翻壓綠肥還田。改良3年后，土壤孔隙度由 38% 增加至 52% ，根系下扎深度增加 45cm ，霞多麗葡萄增產(chǎn) 15% ，香氣物質(zhì)含量升高 10%～15% 。

3）新疆吐魯番產(chǎn)區(qū)。針對(duì)該產(chǎn)區(qū)葡萄園土壤鹽堿問(wèn)題，采用\"石膏改良 + 耐鹽砧木\"綜合方法。脫硫石膏 500kg/ 畝 +1103P 砧木，使土壤 Na⁺ 含量減少62% ，葡萄成活率由 65% 上升到 92% ，糖酸比優(yōu)化到25～30：1 ，商品果率增加28個(gè)百分點(diǎn)。

3.2 國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)

1）法國(guó)波爾多產(chǎn)區(qū)。創(chuàng)建了“土、園、莊\"三位一體管理模式。5年實(shí)施1次土壤微生態(tài)檢測(cè)，研制微生物菌劑，配套種植白三葉草作為地被作物，維持土壤有機(jī)質(zhì)含量在 3.5% 以上，使赤霞珠葡萄多酚含量提升 20% ，延長(zhǎng)了葡萄酒的陳釀周期。

2）美國(guó)納帕谷產(chǎn)區(qū)。建立智能土壤監(jiān)測(cè)站，每10畝鋪設(shè)1套多參數(shù)傳感器，采集土壤水勢(shì)、土壤溫度、電導(dǎo)率等12項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)AI算法分析，實(shí)現(xiàn)灌溉施肥智能化，節(jié)水 30% ，節(jié)肥 25% ，連續(xù)5年穩(wěn)定產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄。

3）澳大利亞巴羅薩谷。研發(fā)“生物炭 + 蚯蚓\"復(fù)配土壤改良技術(shù)。將葡萄果渣制成生物炭，混合有機(jī)肥，添加蚯蚓。經(jīng)過(guò)3年改良，土壤有機(jī)碳含量增加2.8倍，土傳病害相關(guān)微生物數(shù)量降低 65% ，西拉葡萄單寧質(zhì)量明顯提升，有機(jī)葡萄的國(guó)際認(rèn)證園面積占比達(dá)到 42% 。

4土壤改良效果評(píng)價(jià)方法與體系

4.1物理指標(biāo)評(píng)價(jià)

1）土壤容重。改良后土壤容重以 1.2～1.4g/cm³為適宜值。

2）土壤滲水速度。改良后的土壤滲水速度適宜值為 15～20mm/h 。

3）土體中的氣相。氣相指標(biāo)達(dá)到 15%～25% ，表示土壤改良效果好。

4）水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量。利用土體濕篩法測(cè)定水穩(wěn)性團(tuán)聚體（ gt;0.25mm; 含量，以 ≥40% 為好。

5）土體持水力。改良前后田間土壤有效水分含量增幅以 12%～15% 為宜。

4.2化學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)

1）土壤 pH 值。葡萄園土壤適宜 pH 值范圍是5.5～7.5。

2）土壤電導(dǎo)率。評(píng)估土壤鹽漬化改良成效的指標(biāo)，以 lt;1.0mS/cm 為宜。

3）有效態(tài)養(yǎng)分含量。采用原子吸收光譜法測(cè)定。具體指標(biāo)：堿解氮 60～100mg/kg ，有效磷 15～30mg/kg ，速效鉀150～250 mg/kg。

4）陽(yáng)離子交換量（CEC）?？梢苑从惩寥婪柿Ρ７誓芰κ欠竦玫礁纳?，適宜指標(biāo)為改良后CEC絕對(duì)值為15～25cmol/kg。

5）微量元素含量。采用DTPA提取法測(cè)定，主要針對(duì)土壤中某些中微量元素如鐵、錳、鋅、銅等有效態(tài)含量改良前后的對(duì)比來(lái)評(píng)價(jià)改良效果。

4.3生物指標(biāo)評(píng)價(jià)

1）土壤微生物活性。采用氯仿熏蒸法測(cè)定微生物量碳，改良后的理想值為 200～400mg/kg 0

2）微生物群落功能多樣性（Awcd）。采用BiologECO測(cè)定，Awcd值的范圍在 0.8～1.2 顯示微生物活性良好。

3）土壤酶活力。脲酶的活性值以 40～80mg NH₄⁺-N/g?24h 為宜，磷酸酶的活性值以 1.5～3mg P₂O₅/g?24h 為宜，過(guò)氧化氫酶活性以 2～4mL 0.1mol/L （204號(hào) KMnO₄/g?20min 為宜。

4）線(xiàn)蟲(chóng)。應(yīng)用貝爾曼漏斗計(jì)數(shù)方法統(tǒng)計(jì)土壤線(xiàn)蟲(chóng)量。捕食性線(xiàn)蟲(chóng)和植物寄生線(xiàn)蟲(chóng)的比率增加，證明土壤食物網(wǎng)更加健康。

4.4葡萄生長(zhǎng)響應(yīng)評(píng)價(jià)植株長(zhǎng)勢(shì)可直觀體現(xiàn)土壤改良效果。常用指標(biāo)有：新梢年生長(zhǎng)量（改良后

1.5～2m） ，盛花期葉面積指數(shù)（LAI）（改良后 2.5～ 3.5），凈光合速率（改良后 15%～25% ），果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)（可溶性固形物含量 16%～22% ，總酸 5～8g/L ，單寧 1.5～3g/L^? ，以及根長(zhǎng)密度（利用根系掃描儀進(jìn)行根系構(gòu)型分析，改良后可增加 30%～50% ，尤其是吸收根比例大大增加）。

4.5經(jīng)濟(jì)效益分析評(píng)價(jià)將改良材料與人工費(fèi)等作為直接成本，將機(jī)械設(shè)備折舊等作為間接成本，一般每畝改良成本控制在 2 000～3 000 元。通過(guò)對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)的效益評(píng)價(jià)，計(jì)算投資回報(bào)率，一般各類(lèi)改良措施3～5年可以基本收回投資。同時(shí)，通過(guò)對(duì)各種因素進(jìn)行敏感性分析可以看出，肥料價(jià)格波動(dòng)、葡萄銷(xiāo)售價(jià)格變動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益影響明顯。

4.6綜合評(píng)價(jià)體系構(gòu)建應(yīng)構(gòu)建多級(jí)次的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用主成分分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)所占比重，其中對(duì)物理、化學(xué)和生物指標(biāo)分別賦予25% 的權(quán)重，對(duì)生長(zhǎng)響應(yīng)賦予 15% 的權(quán)重，對(duì)經(jīng)濟(jì)效益賦予 10% 的權(quán)重。運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)將定量指標(biāo)與定性評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合起來(lái)評(píng)價(jià)土壤改良效果，建立改良效果等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將綜合評(píng)分值劃分為優(yōu)（ ?gt;85 分）、良（70～85分）、中（55～70分）差（ lt;55 分）4個(gè)等級(jí)。定期（2～3年）追蹤評(píng)價(jià)，動(dòng)態(tài)觀測(cè)改良效果的持久性，為制定下一步管理措施提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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