胶东综合试验站
唐美玲团队
有机肥在农业中的使用一直是国内学者研究的热点,有机肥是富含有机物质的肥料,含有的营养物质全面而均衡,富含氮、磷、钾,钙、镁等多种微量元素和氨基酸、维生素等有机营养成分,因为其释效速率慢作用时间长,可以长期作为营养物质持续供给作物生长(李丰丰等,2018;马伟明等,2020;孔海民等,2021;田益华等,2015)。我国葡萄生产从追求产量逐渐转向品质优先,葡萄种植的有机肥施用增加,葡萄园的可持续发展、环境污染的减轻都得到了提升(李强和许泽华,2017)。研究表明:施用不同量有机肥可以提高植株叶片氮素含量,同时还能促进叶片全磷、全钾含量的增加,而且随着施用的有机肥量增加,叶片全磷含量也增加,丰富了叶片营养物质,从而促进葡萄树体生长(郭洁等,2012);采用盆栽方式研究了4种不同有机肥对葡萄生长量的作用,结果表明绿源有机肥显著增加了新根数,促进枝条增粗,提高了枝条和褐色根的可溶性糖和淀粉含量(王孝娣等,2007;冯圣东等,2015)本研究通过对威海地区阳光玫瑰葡萄的肥料管理,采用不同比例有机肥与无机肥的配施处理,探究其对阳光玫瑰葡萄树体长的影响,为得到阳光玫瑰优质栽培的最适宜肥料配施比例提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验区概括及供试材料
试验地点在山东省威海市南海新区七彩万和农业公司的葡萄种植园区进行,园区建有300亩葡萄生产园,试验区属北温带季风型大陆性气候,四季变化和季风进退较为明显,产区年平均气温11.9℃ ,年平均降水量 730.2 mm,年平均日照时数2538.2 h。试材为3年生阳光玫瑰葡萄,砧木为5BB,株行距为9.0 m×9.0 m,树形为H型,栽培模式为避雨栽培,土壤管理方式为:行间自然生草。
1.2 试验设计
试验设置4个不同施肥处理,分别为:T1:单施化肥、T2:25%N由有机肥替代、T3:50%N由有机肥替代、T4:75%N由有机肥替代;每个处理三次重复小区,每小区面积80 m2,小区田间完全随机分布;利用无机化肥调节各处理氮、磷、钾养分用量相同,分别为:N:35.6 kg、P2O5:21.6 kg、K2O:48.0 kg;其中有机肥在春季一次性施入,无机肥料根据葡萄生长的萌芽期、幼果期、硬核期、转色期四个周期的需肥量分批施入,施用肥料的养分含量如下:有机肥(N:1.78%、P2O5:0.156%、K2O:2.92%;有机质:45%,购自烟台鸿牧农业科技有限公司)、复合肥(N:15%,P2O5:15%,K2O:15%)、磷酸二氢钾(P2O5:52%、K2O:34%)、尿素(N:46.4%、)、四水合硝酸钙(含N:11.86%、CaO:23.73%)、磷酸二氢钠(P2O5:59.17%)、硫酸钾(K2O:54.02%);具体施肥方法为:在以植株为圆心半径1米挖宽度和深度均为40 cm的环状沟;不同处理养分用量如表1。
1.3 测定方法
1.3.1 植株生长指标测定
在新梢生长期,从2021年5月10日至6月23日每周测定一次新梢长度和新梢粗度(基部第二节背腹面和平凹面,两次测量角度垂直),于果实成熟时,测量新梢上的第三节位着生点的叶片长度和宽度。所有处理待秋季枝条完全成熟时,测量枝条总长度、节间长度和粗度,随机对各处理葡萄枝条进行采取,用游标卡尺分别测量枝条及髓的直径。
1.3.2 叶片矿质元素的测定
植株叶片氮、磷、钾、钙、镁含量参考(刘爱玲等,2012)测定,全磷含量测定采用钼锑抗比色法测定,采用原子吸收分光光度法测定钾、钙和镁的含量。
1.3.3 枝条淀粉含量、可溶性蛋白、可溶性糖含量的测定
可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G250染色法测定。可溶性糖、淀粉含量采用蒽酮法测定(李文砚等,2015)。
1.4 数据处理与分析
使用IBM SPSS 20.0对试验数据进行分析处理, Excel 2010和Graphpad 8.0绘制图表。
2 结果与分析
2.1有机无机肥配施对阳光玫瑰新梢粗度生长的影响
阳光玫瑰葡萄新梢粗度在萌发至停止生长过程中随时间呈现增长趋势,从5月初新梢萌发开始,新梢加粗生长不断,直至6月中上旬停止生长(图1),这时果树已到初花期,葡萄树体开始由营养生长向生殖生长转变。四个施肥处理的新梢粗度在5月10日数据无明显差距,但在之后的生长中,T3粗度是四个处理中增长最多的,T1处理是所有处理中增长最少的。说明有机肥的施用可以促进新梢粗度壮大,并且对新梢生长后期生长速率也有较大提升。
2.2 有机无机肥配施对叶片矿质元素含量的影响
不同施肥处理的阳光玫瑰葡萄叶片矿质元素含量存在显著差异。T4处理的叶片各元素(除K外)含量显著高于其他处理(图2),纯化肥施入的T1处理下,除氮含量外,其余元素均显著低于其他处理。T2处理和T3处理间不存在显著性差异,全氮含量的高低表现为T4>T1>T2>T3。叶片磷含量T4处理和T3处理显著高于T1处理和T2处理,但T1处理与T2处理之间没有显著差异,且与T3、T4处理都有显著差异。四个处理在叶片全钙含量和全钾含量中均存在显著性差异,叶片全钙含量中四个处理表现为T4>T3>T2>T1,在叶片钾含量中则表现为T2>T4>T3>T1。
2.3 肥料配施对阳光玫瑰枝条生长的影响
不同肥料配施处理对阳光玫瑰葡萄节间长度产生了不同影响在三种配施有机肥T2-T4处理下,枝条节间长度均显著高于单纯化肥处理T1的植株。枝条的髓心直径和枝条直径与植株长势和枝条紧密相关,四种处理中以T3处理最佳。髓心比是表现枝条成熟度的重要指标,髓心比越大说明枝条的木质化程度高,枝条储藏营养也越多(唐晓东等,2011),下面四个处理中以T4处理最高。说明有机肥施用量的增加可以提高枝条髓心直径和枝条直径,促进枝条生长,为植株成功越冬提供保障。
2.3有机无机肥配施对阳光玫瑰枝条营养物质的影响
枝条储藏的营养物质是保证葡萄安全越冬的关键指标,越冬前的营养物质多以淀粉的形式存在,在越冬过程中为抵抗温度的变化转变为糖类。如表3所示,可知T3处理的可溶性糖含量和淀粉含量显著高于其他处理,T2、T3和T4处理比T1处理的可溶性糖含量增长率分别为57.3%、69.4%和16.8%,T3处理的增幅最大。在淀粉含量方面也是T3处理比T1处理的增幅最大,提高了31.8%。T4处理的枝条可溶性蛋白质含量最高,T4处理的含量相较于T1处理提高了49%。增施50%有机肥的枝条储藏营养最为丰富,所以增施有机肥可以一定幅度的增加阳光玫瑰葡萄枝条第二年的萌发生长能力。
3 小结
(1)通过有机无机配合施用,对枝条前期生长影响不大,处理中50%有机替代有利于枝条生长后期加粗生长;
(2)不同有机替代对叶片矿质元素含量产生了显著影响,全氮、全钙含量的高低表现为T4>T1>T2>T3。叶片磷含量T4处理和T3处理显著高于处理T1、T2,叶片钾含量中则表现为T2>T4>T3>T;
(3)不同有机替代显著增加了枝条的可溶性糖、可溶性蛋白和淀粉的含量。