張金亮,姚成盛,王海波,史祥賓,趙同良*,崔東生
(1. 石河子市郁蘢生物科技有限公司,新疆石河子 832000;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所/農(nóng)業(yè)部園藝作物種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/遼寧省落葉果樹(shù)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)與肥料高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧興城 125100)
新疆是果樹(shù)種植大省,日照時(shí)間長(zhǎng)、晝夜溫差大等氣候特點(diǎn)使其成為我國(guó)重要的優(yōu)質(zhì)果品產(chǎn)地,新疆葡萄以品質(zhì)優(yōu)良、口感甘甜而被廣大消費(fèi)者所認(rèn)可[1]。其中,新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師在石河子的葡萄栽培面積約1.3萬(wàn) hm2,葡萄種植是石河子市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)和特色產(chǎn)業(yè)[2]。‘弗雷無(wú)核’又稱‘火焰無(wú)核’,植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、果皮薄、果肉硬脆,因品質(zhì)優(yōu)良、成熟期早,是當(dāng)?shù)刂髟缘钠咸哑贩N之一[3]。
合理施肥是保證葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的重要管理措施[4]。長(zhǎng)期以來(lái),當(dāng)?shù)仄咸咽┓使芾矶嗖捎媒?jīng)驗(yàn)法,不合理、不平衡施肥現(xiàn)象普遍發(fā)生,導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)逐年下降。水肥一體化已經(jīng)成為新疆乃至全國(guó)葡萄生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的技術(shù),不僅省工,還可以大大提升肥料利用率,節(jié)省肥料,減少化肥對(duì)土壤的污染,是我國(guó)大力提倡的施肥技術(shù)手段[5]。目前,水肥一體化技術(shù)已經(jīng)在果樹(shù)[6-7]、蔬菜[8-9]、糧食[10-11]、棉花[12]、烤煙[13]等多種作物上開(kāi)展了研究和應(yīng)用,效果良好。符合葡萄生長(zhǎng)發(fā)育養(yǎng)分需求規(guī)律的水溶肥料在實(shí)際生產(chǎn)中需求廣泛,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所在葡萄營(yíng)養(yǎng)方面進(jìn)行了多年研究,并與石河子市郁蘢生物科技有限公司合作研發(fā)出了一種“葡萄同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥”[14],旨在全國(guó)進(jìn)行試驗(yàn)推廣,為新疆地區(qū)葡萄的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)提供參考依據(jù)。
試驗(yàn)于2017年4月至2018年8月開(kāi)展,選擇新疆第八師石河子市142團(tuán)2連的6年生‘弗雷無(wú)核’葡萄為試材,自根苗木定植。架形為傾斜主干水平龍干樹(shù)形配合水平葉幕,株行距均為1 m×3.5 m。供試土壤為沙土,試驗(yàn)前取試驗(yàn)地的土壤作為本底值,0~40 cm土壤主要營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果如表1。
表1 試驗(yàn)地土壤的基本養(yǎng)分情況Table 1 Basic nutrient status of the test soil
選擇樹(shù)勢(shì)基本一致的葡萄植株,每小區(qū)20株,重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列,在葡萄萌芽期(4月20日)、始花期(5月30日)、坐果期(6月15日)、轉(zhuǎn)色期(7月25日)和采收后(8月13日)各施肥一次,共5次。試驗(yàn)分為3個(gè)處理,其中,處理1為全程施用葡萄同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥,肥料石河子市郁蘢生物科技有限公司生產(chǎn),全年肥料的氮磷鉀鈣鎂比例為10:5:12:12:5;以667 m2為面積單位,萌芽期和始花期各10 kg,坐果期20 kg,轉(zhuǎn)色期8 kg,采收后22 kg。處理2為當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥,也是施肥5次,分別是萌芽期硫酸鉀8 kg加氮磷鉀復(fù)合肥(15:15:15)10 kg,初花期硫酸鉀10 kg,幼果期和轉(zhuǎn)色期氮磷鉀復(fù)合肥(15:15:15)各10 kg,采收后磷酸氫二銨15 kg加磷酸二氫鉀15 kg加硫酸鉀15 kg。處理3不施肥對(duì)照(CK)。其中,所有試驗(yàn)園區(qū)2016年秋季施肥為每667 m2羊糞2000 kg、磷酸氫二銨15 kg、磷酸二氫鉀15 kg、硫酸鉀15 kg。
8月13日進(jìn)行樣品取樣,每個(gè)處理隨機(jī)采果30穗,測(cè)定單穗質(zhì)量。通過(guò)單株穗數(shù)計(jì)算產(chǎn)量。從果穗上中下3個(gè)部位均勻取樣50粒測(cè)定果粒質(zhì)量,3次重復(fù)。果實(shí)硬度為帶皮硬度,采用GY-4果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定??扇苄怨绦挝锖坎捎肞AL-1型折光儀測(cè)定,可滴定酸(以酒石酸計(jì))含量采用酸堿滴定法測(cè)定、VC含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定。
采用Excel 2007和DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用單因素(One-way ANOVA)方差分析和LSD法比較不同處理間的差異顯著水平(P<0.05)。
由表2可以看出,產(chǎn)量方面,各施肥處理間差異均達(dá)到顯著水平,兩年數(shù)據(jù)表現(xiàn)相同的趨勢(shì),均以施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理>常規(guī)施肥處理>不施肥。其中,2017年施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理比不施肥處理每667 m2增產(chǎn)122.57 kg,增產(chǎn)率為19.43%;常規(guī)施肥處理每667 m2增產(chǎn)59.39 kg,增產(chǎn)率9.42%。2018年施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理和常規(guī)施肥處理分別增產(chǎn)126.38 kg和51.02 kg,增產(chǎn)率分別為18.34%和7.40%。
果實(shí)外觀品質(zhì)方面,2017年施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理的穗質(zhì)量顯著高于常規(guī)施肥處理和不施肥對(duì)照,后兩者間無(wú)顯著差異;2018年施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理的穗質(zhì)量顯著高于不施肥對(duì)照。粒質(zhì)量方面,兩年數(shù)據(jù)均以施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理顯著高于不施肥對(duì)照,常規(guī)施肥處理與兩個(gè)處理間均無(wú)顯著差異。
果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)方面,果實(shí)硬度在3個(gè)處理間均無(wú)顯著差異??扇苄怨绦挝锖亢蚔C含量3個(gè)處理間表現(xiàn)相同的趨勢(shì),兩年的結(jié)果相同,均以施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理顯著高于常規(guī)施肥處理和不施肥對(duì)照,后兩者間無(wú)顯著差異??傻味ㄋ岷?017年3個(gè)處理間無(wú)顯著差異,2018年常規(guī)施肥處理和不施肥對(duì)照間無(wú)顯著差異,顯著高于施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理。糖酸比連續(xù)兩年結(jié)果均以施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理最高,2017年顯著高于常規(guī)施肥處理,與不施肥對(duì)照無(wú)顯著差異;2018年顯著高于常規(guī)施肥處理和不施肥對(duì)照,后兩者間無(wú)顯著差異。
與當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥相比,施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理的樹(shù)體生長(zhǎng)良好,顯著提高了果實(shí)品質(zhì)和優(yōu)質(zhì)果率,不施肥對(duì)照的優(yōu)質(zhì)果率最低。通過(guò)對(duì)全部試驗(yàn)樹(shù)的果實(shí)進(jìn)行調(diào)查,根據(jù)當(dāng)?shù)仄咸逊旨?jí)收購(gòu)標(biāo)準(zhǔn),2017年施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理的果實(shí)平均單價(jià)為7.0元/kg,當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥處理的果實(shí)平均單價(jià)為6.0元/kg,不施肥對(duì)照(CK)的平均單價(jià)為5.5元/kg。2018年施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理的優(yōu)質(zhì)果率繼續(xù)上升,果實(shí)平均單價(jià)為7.5元/kg,當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥處理的果實(shí)平均單價(jià)沒(méi)有變化,仍為6.0元/kg,不施肥對(duì)照優(yōu)質(zhì)果率繼續(xù)降低,平均單價(jià)僅為5.0元/kg。
表3可以看出,不同施肥處理的經(jīng)濟(jì)效益連續(xù)兩年表現(xiàn)相同的趨勢(shì),施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理比常規(guī)施肥處理每667 m2投入有所增加,但每667 m2效益顯著提高,兩年的投入和產(chǎn)出比值分別為1:1.26和1:2.42,常規(guī)施肥處理的投入產(chǎn)出比值分別為1:0.34和1:0.51。兩年的數(shù)據(jù)表明,施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理的產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)果率均呈現(xiàn)逐年升高的趨勢(shì),經(jīng)濟(jì)效益有較大幅度增加。不施肥對(duì)照的667 m2產(chǎn)值最低,并且呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)。
表3 經(jīng)濟(jì)效益分析Table 3 Analysis of economic benefits
化肥中的氮、磷、鉀、鈣、鎂等礦質(zhì)元素是植物的必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量形成和品質(zhì)提高不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育起著至關(guān)重要的作用[15-16]。葡萄生產(chǎn)中,種植者為追求產(chǎn)量盲目大量施肥的現(xiàn)象普遍存在。過(guò)量施肥會(huì)導(dǎo)致葡萄新梢徒長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺等現(xiàn)象發(fā)生,產(chǎn)生相反的結(jié)果[17]。明確礦質(zhì)元素的需求規(guī)律可以為葡萄的合理和精準(zhǔn)施肥提供理論依據(jù),對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)葡萄的節(jié)本、優(yōu)質(zhì)、高效、綠色、安全生產(chǎn)具有重要意義[18-20]。葡萄同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥根據(jù)葡萄養(yǎng)分需求規(guī)律結(jié)合新疆本地的土壤實(shí)際研發(fā)而成,本文對(duì)該肥料在葡萄上的效果進(jìn)行了研究。
連續(xù)兩年研究結(jié)果表明,產(chǎn)量方面,施用葡萄同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理顯著提高了‘弗雷無(wú)核’葡萄的產(chǎn)量、穗質(zhì)量、粒質(zhì)量、可溶性固形物含量、VC含量、糖酸比等產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo),可滴定酸含量降低。同時(shí),經(jīng)過(guò)調(diào)查研究,施用同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥處理的果品質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)果率均有所升高,經(jīng)濟(jì)效益明顯增加。本研究中,當(dāng)?shù)爻R?guī)施肥肥料年用量為93 kg/667m2,葡萄同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥的年用量為70 kg/667m2,但產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均顯著提高,表明葡萄同步全營(yíng)養(yǎng)配方水溶肥肥料利用率更高,具有肥料減施增效的效果。