鈣鎂硫肥對賀蘭山東麓釀酒葡萄的影響

摘要：針對賀蘭山東麓釀酒葡萄栽培過程中施肥存在的單施化肥、肥料種類少、利用率低等問題，通過田間試驗設(shè)置不施肥（CK）、常規(guī)施肥、常規(guī)施肥+鈣鎂硫肥、常規(guī)施肥+鈣鎂硫肥+腐植酸4種處理，對不同施肥處理下釀酒葡萄長勢、產(chǎn)量和品質(zhì)以及土壤理化性質(zhì)進行了研究。結(jié)果表明，腐植酸對于改善干旱區(qū)沙質(zhì)土壤釀酒葡萄園的pH有明顯作用；在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增施鈣鎂硫肥與增施鈣鎂硫肥和腐植酸均能顯著提高釀酒葡萄新梢長和葉片葉綠素含量，并能顯著促進葡萄葉柄鉀素的積累和產(chǎn)量的增加；鈣鎂硫肥處理能顯著增加釀酒葡萄維生素C含量和可溶性固形物，同時明顯降低總酸度，尤其是增施了腐植酸的處理，糖酸比達到31.94，與常規(guī)施肥處理相比，顯著改善了釀酒葡萄的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：釀酒葡萄；鈣鎂硫肥；腐植酸肥；賀蘭山東麓

中圖分類號：S143.7；S663.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）20-4878-04

Effect of Calcium， Magnesium and Sulphur Fertilizer on Wine Grape in Eastern Foot of Helan Mountain

SHI Ming，SI Hai-li，ZHU Ying，GUO Jie，ZHANG Xiao-juan，SUN Quan，WANG Rui，WANG Zhen-ping

（Agriculture College of Ningxia University / Grape and Wine Engineering Research Center of Education Ministry， Yinchuan 750021， China）

Abstract： To solve the problems of single chemical fertilizer， few kinds of fertilizer and low utilization in wine grape cultivation in eastern foot of Helan Mountain， 4 kinds of treatment including no fertilizer（control）， conventional fertilization， conventional fertilization with calcium-magnesia phosphate fertilizer， conventional fertilization with calcium， magnesium and sulphur fertilizer， and humic acid fertilizer was set. The growth， production， quality， and soil physicochemical property of wine grape under each treatment was measured. Results showed that CaMgS plus humic acid fertilizer played a significant role in improving pH of wine grape in arid sandy soil vineyards. On the basis of conventional fertilization， increasing CaMgS plus humic acid fertilizer can effectively improve the chlorophyll content of leaves， promote the accumulation of petiole potassium pigment and increase the production growth. CaMgS treatment significantly increased the Vitamin C content and soluble solids of wine grape， but significantly reduced the total acidity. When the humic acid fertilizer treatment was increased， the sugar-acid ratio reached up to 31.94 and the wine grape quality was improved compared with conventional fertilization.

Key words： wine grape； calcium， magnesium and sulphur fertilizer； humic acid fertilizer ； eastern foot of Helan Mountain

寧夏回族自治區(qū)賀蘭山東麓因地處北緯36°—42°，被國內(nèi)外公認為是最適宜種植釀酒葡萄的“黃金地帶（北緯38°）”之一，也是全國三大葡萄酒地理標志保護產(chǎn)區(qū)之一。近年來，寧夏回族自治區(qū)政府將釀酒葡萄列為自治區(qū)優(yōu)勢特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，截至2011年底，賀蘭山東麓葡萄種植面積超過2.9萬hm2，葡萄酒生產(chǎn)加工能力達到17.6萬t，產(chǎn)值超過20億元，計劃到“十三五”末發(fā)展到6.7萬hm2。然而，賀蘭山東麓釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)也存在一些制約釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素，如土壤瘠薄，有機質(zhì)積累少，保水保肥性能差，土壤強堿性導(dǎo)致中微量營養(yǎng)元素強烈固定，不能被根系正常吸收利用，常造成釀酒葡萄產(chǎn)量低而不穩(wěn)，嚴重制約著賀蘭山東麓釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

釀酒葡萄的正常生長不僅需要大量元素，同時也需要中微量元素。土壤的強堿性和連續(xù)多年單一化肥的大量使用使其中量元素含量越來越低，釀酒葡萄常出現(xiàn)中量元素缺素癥，嚴重影響了釀酒葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)。鈣是葡萄組織細胞的細胞壁組成成分，鎂是葡萄葉片葉綠素的組成成分，是許多酶的活化劑，還參與脂肪代謝，硫是葡萄體內(nèi)氨基酸的重要組成部分[1]。很多研究表明，施用中量營養(yǎng)元素及養(yǎng)分全面的腐植酸肥對改善葡萄品質(zhì)、促進漿果成熟具有重要作用[2-4]。

近年來，關(guān)于賀蘭山東麓釀酒葡萄N、P、K等大量元素對葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究已經(jīng)有諸多研究成果[5，6]，但有關(guān)石灰性土壤釀酒葡萄栽培時施用中量元素鈣、鎂、硫?qū)︶劸破咸训漠a(chǎn)量和品質(zhì)影響研究還鮮見報道。因此，本研究以寧夏賀蘭山東麓4年生釀酒葡萄赤霞珠為對象，設(shè)置了不同的施肥處理，探討在貧瘠土壤養(yǎng)分條件下施肥對釀酒葡萄生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為提高寧夏釀酒葡萄土肥管理水平提供科學(xué)依據(jù)，以此保障寧夏釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)高效、生態(tài)、健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2012年4月26日至10月4日在寧夏大學(xué)葡萄與葡萄酒教育部工程研究中心玉泉營基地進行，該地區(qū)屬于溫帶大陸性氣侯，熱量豐富，8～9月晝夜溫差大，有利于葡萄糖分的積累；年均溫度7～9 ℃，年均降水量198 mm。土壤為初育土綱風沙土土類，有機質(zhì)和養(yǎng)分含量低。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計，分別設(shè)置絕對對照（CK）、常規(guī)施肥（A）、常規(guī)施肥+鈣鎂硫肥（B）、常規(guī)施肥+鈣鎂硫肥+腐植酸（C），共4種處理，每個處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積為3 m×50 m=150 m2。其中，絕對對照：不施任何肥料；常規(guī)施肥處理：葡萄出土后4月底施120 kg/hm2尿素，5月下旬花后追施尿素和磷酸二銨各225 kg/hm2，6月下旬追施氮磷鉀三元復(fù)合肥375 kg/hm2，8月底追肥硫酸鉀450 kg/hm2；鈣鎂硫肥由硫酸鈣和硫酸鉀鎂肥摻混，用量為300 kg/hm2；腐植酸為陜西鑫田富農(nóng)牌腐植酸有機肥，有機質(zhì)>30%，腐植酸>15%，N、P、K>4%，用量為3 000 kg/hm2。

1.3 測定方法

1.3.1 土壤理化性質(zhì)測定 在釀酒葡萄采收前3 d，分別采集不同處理下0～20 cm、20～40 cm土層的土壤樣品，帶回實驗室分析基本理化性狀。pH采用PHS-25型酸度計測定；全鹽采用DDS-11型電導(dǎo)率儀測定；有機質(zhì)含量采用濃硫酸重鉻酸鉀氧化-硫酸亞鐵滴定法測定；堿解氮含量采用擴散法測定；速效磷含量采用硫酸鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量采用醋酸銨浸提-火焰光度計法測定[7]。

1.3.2 葡萄長勢測定 葡萄葉片成熟時，用SPAD-502葉綠素儀測量中上部成熟部位葉片的葉綠素含量，鋼卷尺測量新梢長度，并采集成熟葉片測定百葉鮮重和干重等生長發(fā)育指標；同時采集成熟葡萄葉片，在實驗室測定葉片、葉柄中全氮、全磷、全鉀含量。全氮含量采用H2SO4-H2O2消煮-蒸餾法測定；全磷含量采用H2SO4-H2O2消煮-釩鉬黃比色法測定；全鉀含量采用H2SO4-H2O2消煮-火焰光度計法測定[7]。

1.3.3 葡萄產(chǎn)量測定 葡萄于2012年10月3日采收，葡萄采收時同時稱量每小區(qū)實際產(chǎn)量，折算為公頃產(chǎn)量，用于統(tǒng)計分析。

1.3.4 葡萄品質(zhì)測定 葡萄收獲后立即測定釀酒葡萄品質(zhì)。測定葡萄成熟時果實的品質(zhì)，每個處理隨機采集有代表性的果穗10個，每個處理取20粒葡萄。果實可溶性固形物含量采用手持糖量計測定；果實酸度采用NaOH滴定法測定；可溶性糖含量采用苯酚法測定；還原糖含量采用3，5-二硝基水楊酸比色法測定；維生素C（VC）含量采用2，4-二硝基苯肼比色法測定[8]。

1.4 統(tǒng)計分析

對所測定的數(shù)據(jù)用Excel 2003及SAS 8.1統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，采用鄧肯多重極差對不同處理下釀酒葡萄長勢、葉片養(yǎng)分及品質(zhì)進行差異顯著性檢驗，顯著性水平為（P<0.05，n=5）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理下釀酒葡萄土壤養(yǎng)分分布規(guī)律

按照全國第二次土壤普查土壤肥力分級標準，供試土壤除速效鉀含量達到中等水平外，其余各類養(yǎng)分均屬于低肥力水平，尤其是有機質(zhì)含量，均小于5 g/kg（表1），表現(xiàn)出賀蘭山東麓風沙土低有機碳累積特征。因賀蘭山東麓釀酒葡萄實行深溝淺栽的種植方式，逐年施肥冬季埋土越冬，堿解氮和速效鉀次表層（20～40 cm）含量高于表層（0～20 cm）。產(chǎn)區(qū)pH較高，土壤沙化嚴重，土壤容重較大，不利于釀酒葡萄根系的深扎；土壤田間持水量較低，保水保肥性較差。

由表2可知，表層土壤有機質(zhì)含量處理C比處理A增加了1.46 g/kg，次表層增加了2.83 g/kg，比處理B表層增加了1.07 g/kg，說明增施鈣鎂硫肥和腐植酸能夠明顯增加土壤中有機質(zhì)的積累；堿解氮各施肥處理間差異不大，但表層均高于CK，這是因為施肥處理都使用了化肥；速效磷和速效鉀含量以處理C最高，表層土壤速效磷含量比處理A增加了11.16 mg/kg，次表層增加了8.37 mg/kg，表層土壤速效鉀含量比處理A增加了19.97 mg/kg，次表層增加了15.21 mg/kg，說明鈣鎂硫肥和腐植酸在干旱區(qū)沙質(zhì)強堿性土壤上有解磷釋鉀的作用；土壤pH以處理C最低，表層pH比處理A降低了0.46，其他各處理間無明顯差異，說明腐植酸能夠改善干旱區(qū)土壤的理化性質(zhì)；全鹽含量各處理間無明顯差異。

2.2 不同施肥處理對釀酒葡萄生長發(fā)育的影響

葡萄新梢是反映釀酒葡萄生長狀況的一個重要指標之一，葉片是植物進行光合作用的主要部位，葉片的大小、薄厚等都能影響葉片光合作用的效率。植物葉片葉綠素含量的高低對植物的光合作用強弱起決定性作用。由表3可知，處理C與處理B間新梢長無顯著性差異，但均與CK差異達到了顯著水平，說明增施鈣鎂硫肥能夠顯著增加釀酒葡萄的新梢長；葉綠素SPAD值以處理C最高，與處理B沒有顯著差異，比處理A增加了3.21，差異達顯著水平，說明鈣鎂硫肥能夠顯著促進釀酒葡萄葉片葉綠素含量的增加。施用鈣鎂硫肥能夠顯著提高釀酒葡萄百葉鮮重，增施鈣鎂硫肥處理（處理B）的百葉鮮重和干重比常規(guī)施肥處理（處理A）分別增加了15.21 g和14.53 g，差異達顯著水平；釀酒葡萄葉片的鮮干比因增施鈣鎂硫肥顯著降低，與常規(guī)施肥處理（處理A）差異達顯著水平，鮮干比越小說明干物質(zhì)積累越多。

2.3 不同施肥處理對釀酒葡萄葉片養(yǎng)分的影響

由表4 可知，不同施肥處理下葡萄葉片的全氮含量無顯著性差異，但均顯著大于CK，說明施肥能促進葉片氮素含量的增加；處理C全磷含量與處理B間無顯著性差異，但均顯著高于處理A，說明鈣鎂硫肥能促進樹體對磷的吸收和積累；所有處理下葉片全鉀含量無差異，說明施肥對葉片鉀素積累無影響。各施肥處理間葉柄全氮含量無顯著性差異，但均顯著高于CK；處理C葉柄全磷含量最高，比處理A高出0.67 g/kg，達顯著水平，但與處理B間差異不顯著，說明鈣鎂硫肥能增加葉柄磷素的積累，而且累積的效果遠遠大于葉片；處理B和處理C的葉柄全鉀含量比處理A分別增加2.06、3.53 g/kg，差異均達顯著水平，說明施用鈣鎂硫肥對葉柄鉀素積累有顯著影響，增施鈣鎂硫肥和腐植酸增強了供鉀能力，有利于葉柄鉀素的積累。

2.4 不同施肥處理對釀酒葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

由表5可知，處理C與處理B在產(chǎn)量上無顯著差異，但均顯著高于處理A（P<0.05），說明在干旱區(qū)沙質(zhì)土壤上栽培釀酒葡萄增施鈣鎂硫肥對增產(chǎn)有顯著的作用；果實可溶性固形物是葡萄果汁中所有的折光成分，是對果實總糖量的粗略估計，處理C的可溶性固形物含量最高，與處理B無顯著性差異，但均顯著高于處理A和CK（P<0.05），說明施用鈣鎂硫肥增加了釀酒葡萄可溶性固形物的含量；總酸也是衡量釀酒葡萄品質(zhì)的一項重要指標，不同施肥處理間的總酸無顯著性差異，但均與CK差異顯著（P<0.05），因Ca和Mg在樹體內(nèi)的移動性差，在常規(guī)施肥滿足營養(yǎng)的條件下，增施鈣鎂硫肥總酸度未發(fā)生變化，而增施腐植酸，有機類物質(zhì)含鉀豐富，總酸度進一步降低。施用鈣鎂硫肥和腐植酸能顯著增加釀酒葡萄中VC的含量，與常規(guī)施肥處理間（處理A）差異均達顯著水平（P<0.05）；在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上增施鈣鎂硫肥和腐植酸，因提升了果實的可溶性固形物含量并降低了果實的總酸度，糖酸比顯著增加，尤其是增施腐植酸的處理C糖酸比達到31.94，顯著改善了釀酒葡萄風味。

3 小結(jié)與討論

孫權(quán)等[9]研究表明，釀酒葡萄葉片中氮含量遠高于葉柄中的，因此一般以葉柄中氮含量作為釀酒葡萄葉部氮素營養(yǎng)的診斷指標更確切；磷對促進植物根系發(fā)育起顯著作用，釀酒葡萄葉柄磷素平均含量高于葉片；釀酒葡萄葉柄中鉀含量遠高于葉片，與本試驗結(jié)果一致。許詠梅等[10]認為施用腐植酸可降低土壤速效鉀含量和全鉀含量，即增施腐植酸能促進土壤鉀素釋放，有利于植物吸收鉀素。本試驗結(jié)果表明，施用鈣鎂硫肥加腐植酸對葉片氮、鉀含量并無影響，但葉柄的全鉀含量高于常規(guī)施肥處理，因此可知，增施鈣鎂硫肥和腐植酸有利于葡萄鉀素的吸收，這與許詠梅等[10]在棉花上得出的結(jié)論非常相似，且在植物葉養(yǎng)分吸收過程中，鉀主要集中在葉柄部位。

鎂是葉綠素的核心元素，其含量的多少直接影響植物的光合作用，同時也是多種酶的活化劑，鎂與果膠結(jié)合成化合物，能夠促進植株對磷的吸收和運轉(zhuǎn)[11]。商佳胤[12]研究表明，葡萄在缺鎂處理下葉綠素含量、光合速率顯著下降。本試驗研究結(jié)果顯示，施用鈣鎂硫肥能顯著增加釀酒葡萄葉片的葉綠素含量，表明施用該類肥料對葡萄葉片的正常生長有促進作用。施用鈣鎂硫肥處理的葉片、葉柄全磷的含量顯著高于常規(guī)施肥處理，說明鎂確實有促進植株對磷的吸收的作用。

中量元素鈣、鎂、硫能夠能提高釀酒葡萄葉片葉綠素含量，增強光合作用，有利于釀酒葡萄安全越冬；同時還能提高釀酒葡萄坐果率和產(chǎn)量，增加果實的可溶性固形物含量和VC含量，降低果實的含酸量，有利于改善釀酒葡萄果實的品質(zhì)。Ca與釀酒葡萄果實的含糖量有關(guān)，Mg有利于增加葡萄果實的酸度[13]。本試驗結(jié)果表明，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，增施鈣鎂硫肥和腐植酸后果實的VC和可溶性固形物含量顯著增加，總酸含量明顯下降，增加了糖酸比，很好地起到了提升釀酒葡萄品質(zhì)的作用。

綜上可知，在干旱區(qū)沙質(zhì)強堿性土壤上，增施中量元素鈣、鎂、硫?qū)︶劸破咸涯軌蚱鸬皆霎a(chǎn)和提質(zhì)的作用；同時也能增加釀酒葡萄葉片的葉綠素含量，增強光合作用，使得百葉鮮重、干重相比其他處理都增大，鈣、鎂、硫?qū)R蘭山東麓釀酒葡萄的生長發(fā)育具有顯著的促進作用；同時，增施腐植酸能夠改善干旱區(qū)土壤的pH，增加土壤中有機質(zhì)的積累，增加果實VC含量，降低總酸，對賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)釀酒葡萄的增產(chǎn)有明顯的作用，說明在干旱區(qū)沙質(zhì)土壤有機質(zhì)含量低的條件下，施用腐植酸類肥料是釀酒葡萄提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的必然選擇，對于今后干旱區(qū)沙質(zhì)土壤葡萄園的施肥管理有一定的指導(dǎo)作用。

參考文獻：

[1] 顧 清，龐海云，丁險峰，等.中量營養(yǎng)元素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2006（11）：16-18.

[2] SORKEL A K. Fruit quality at harvest of ‘Jonathan’ apple treated with foliarly-applied calcium chloride[J]. Journal of Plant Nutrition，2004，27（11）：1991-2006.

[3] 劉昌嶺，任宏波，朱志剛，等.土壤中營養(yǎng)元素對葡萄產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].中外葡萄與葡萄酒，2006（4）：17-20.

[4] 杜會英，薛世川，孫忠富.不同用量腐植酸復(fù)合肥對葡萄葉片養(yǎng)分積累及其生理指標的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，15（1）：55-57.

[5] 張曉娟，孫 權(quán)，郭 潔，等.賀蘭山東麓風沙土區(qū)三年生釀酒葡萄磷肥效應(yīng)研究[J].北方園藝，2012（18）：181-185.

[6] 孫 權(quán)，王振平.寧夏賀蘭山東麓釀酒葡萄葉部氮磷鉀生長季動態(tài)研究[J].北方園藝，2007（5）：22-25.

[7] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999.

[8] 鄒 琦.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000

[9] 孫 權(quán)，王靜芳，王素芳，等.不同施肥深度對釀酒葡萄葉片養(yǎng)分和產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].果樹學(xué)報，2007，24（4）：455-459.

[10] 許詠梅，馬興旺，楊 濤，等.外源腐植酸對灰漠土棉田土壤鉀素的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，16（3）：207-210.

[11] 馬之勝，李良瀚，賈云云. 葡萄施肥新技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.

[12] 商佳胤. 鎂、鐵等六種元素對三個葡萄品種生理特性的影響[D]. 蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[13] SHAUL Q. Magnesium transport and function in plants[J].Biometal，2002（15）：309-323.