大慶葡萄園土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查及施肥策略

胡禧熙

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大慶分院，黑龍江大慶 163316）

葡萄園中的土壤養(yǎng)分是影響葡萄生長的關(guān)鍵因素[1]。良好的樹體養(yǎng)分狀況是果樹優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，養(yǎng)分的盈缺影響著樹體的生長發(fā)育、結(jié)果及果園生產(chǎn)的可持續(xù)性發(fā)展[2]。果園營養(yǎng)狀況直接影響樹體對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收、利用[3-4]，進(jìn)而影響果樹的生長[5-6]、產(chǎn)量及品質(zhì)形成[7-9]等生理過程。

大慶位于黑龍江省西部，松嫩平原中部。近年來，大慶按照“設(shè)施農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)”的農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略調(diào)整政策，大力推動棚室經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在貧瘠的土地上走出一條綠色、生態(tài)的現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展之路[10]。目前，大慶已成為黑龍江地區(qū)設(shè)施規(guī)模最大、最有影響力的葡萄產(chǎn)區(qū)，素有“寒地提子之鄉(xiāng)”的美譽。隨著栽培年限的延長，土壤堿性不斷增加，加上長期不合理施肥導(dǎo)致大部分葡萄園土壤養(yǎng)分失衡，局部葡萄植株已經(jīng)出現(xiàn)不同程度的生理障礙，葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)均受到嚴(yán)重影響，制約了葡萄產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。為此，摸清大慶地區(qū)葡萄園土壤的質(zhì)量狀況，對促進(jìn)葡萄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

以大慶區(qū)域葡萄園耕作層土壤為調(diào)查對象，對葡萄園土壤的pH、有機質(zhì)及有效大中微量元素等13個指標(biāo)進(jìn)行測定，對葡萄園土壤質(zhì)量進(jìn)行分析評價，以期為大慶地區(qū)葡萄園開展科學(xué)施肥、土壤改良提供依據(jù)，為葡萄產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供保障。

1 材料與方法

1.1 研究地區(qū)概況

大慶地處北緯45°46′～46°55′，東經(jīng)124°19′～125°12′，轄區(qū)位于第一積溫帶及第二積溫帶上限，年活動積溫2700～2800 ℃，年平均氣溫4.6 ℃。2019年底葡萄總面積2667 hm2，其中的70%集中在大慶市大同區(qū)，主栽品種有‘無核白雞心’‘夏黑’‘碧香無核’等。

1.2 土壤取樣及處理

于2018年10月在施基肥之前，選取20個具有代表性的葡萄示范園分別進(jìn)行土樣采集。采樣時避開當(dāng)季施過肥的位置，采用對角線法隨機選取10株葡萄，在距離樹干50～80 cm處進(jìn)行取樣。取土?xí)r，將土鏟踩入30 cm取樣深度，取出一鏟土壤，然后從土鏟中心從上到下切下一條土帶作為一個取樣點的樣品。將多點采集的土壤樣品揀去雜物充分混合，采用四分法預(yù)留土樣500 g左右，送實驗室自然風(fēng)干、磨碎、過篩，供分析測定。

1.3 測定方法

土壤pH值采用電位法測定；有機質(zhì)（OM）含量采用外加熱重鉻酸鉀容重法測定；有效氮為銨態(tài)氮及硝態(tài)氮總和，銨態(tài)氮采用2 mol/L KCl浸提-靛酚藍(lán)比色法，硝態(tài)氮采用酚二磺酸比色法測定；有效磷含量采用鉬藍(lán)比色法測定；速效鉀含量采用火焰光度法測定；交換性鈣、鎂采取乙酸銨-原子吸收分光光度計法；有效硫采取磷酸鹽浸提-硫酸鋇比濁法；有效硼采用紫外分光光度計法；有效鐵、錳、銅、鋅采用 0.1 mol/L HCl浸提-原子吸收分光光度法[11]。數(shù)據(jù)采用Excel軟件處理分析。根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法分級指標(biāo)，參考國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料[12-14]，按照葡萄生長需肥規(guī)律將土壤的大、中、微量元素含量由低到高劃分為低、中、高、極高4個等級（表1）。

表1 葡萄園土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The grading standard of grape soil nutrient

2 結(jié)果分析

2.1 土壤pH與有機質(zhì)含量分析

由表2可知，葡萄園土pH值變幅在7.94～9.17之間，平均值為8.51，最高值達(dá)到9.17，所有土壤均為堿性，變異系數(shù)為3.73%，表明各樣本pH值差異不大。少數(shù)樣本pH值已經(jīng)超出葡萄的耐受范圍，這也是當(dāng)前大慶地區(qū)葡萄不斷出現(xiàn)葉片黃化的主要原因。

表2 土壤pH值及有機質(zhì)含量統(tǒng)計分析Table 2 Statistical analysis of pH and organic matter content in vineyard soil

從土壤養(yǎng)分含量看，有機質(zhì)含量處于0.31%～0.90%，均低于臨界值（1%），平均值僅為0.55%，表明土壤有機質(zhì)含量偏低。樣本變異系數(shù)為27.48%，說明不同葡萄園土壤的有機質(zhì)含量存在一定的差異。

2.2 土壤大、中量元素有效態(tài)含量分析

參照土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)，對6個大、中量元素有效態(tài)含量進(jìn)行統(tǒng)計分析（表3）。結(jié)果顯示，各項指標(biāo)的平均值均達(dá)到中等或中等以上水平，其中有效N含量平均值為128.47 mg/kg，處于中等含量水平；其余5個指標(biāo)的平均值均處于高含量水平，表明大慶葡萄園總體上有效的大、中量元素含量不存在虧缺問題。

表3 土壤大、中量元素有效態(tài)含量統(tǒng)計分析Table 3 Statistical analysis of effective content of large and medium elements in vineyard soil

各葡萄園土壤大中量元素含量分布各異，其中速效N、K含量從低至極高范圍均有分布，速效N處于25.27～422.27 mg/kg。其中25%處于低含量水平，65%處于中高含量水平，10%處于極高含量水平。速效K含量處于62.64～1659.14 mg/kg，10%處于低水平，65%處于中高水平，25%處于極高水平，表明仍有少數(shù)地塊存在N、K含量不足的情況。

有效P及交換性Ca含量均處于高含量及以上水平，其中有效P含量90%處于高水平，10%處于極高含量水平；交換性Ca全部為高含量水平；有效Mg、有效S含量100%處于中、高含量水平，其中有效Mg 含量95%處于高水平，有效S含量80%處于高水平。土壤中有效大、中量元素含量變異系數(shù)處于12.09～103.70，整體上處于中等變異。其中交換性鈣變異系數(shù)最小，為12.09；有效K的變異系數(shù)最大，為103.70。

2.3 土壤微量元素有效態(tài)含量分析

土壤微量元素有效態(tài)含量如表4顯示，有效Fe、Cu、Mn平均值分別為12.56mg/kg、1.87 mg/kg、7.74 mg/kg，均處于中等含量水平；有效鋅、銅含量平均值分別為5.87 mg/kg、3.53 mg/kg，處于高含量水平。

表4 土壤微量元素有效態(tài)含量統(tǒng)計分析Table 4 Statistical analysis of effective trace elements content in vineyard soil

從樣本指標(biāo)的分布情況來看，有效Fe的變化幅度在3.68～23.59 mg/kg之間，分布于低中含量水平，其中有40%處于低含量水平；土壤有效Cu的變化幅度在0.09～2.98 mg/kg之間，處于低、中、高含量水平，其中有20%處于低含量水平；有效Mn含量的變化幅度為1.65～12.73 mg/kg，處于低、中含量水平，其中有30%的樣本處于低水平；有效Zn含量的變化幅度在2.42～16.22mg/kg，100%分布于中、高、極高含量水平；有效硼含量的變化幅度0.74～8.57 mg/kg，90%處于高含量、10%處于極高含量水平。微量元素的變異系數(shù)處于41.91～65.89，整體處于中等變異。

3 土壤評價及施肥建議

3.1 大慶地區(qū)葡萄園土壤養(yǎng)分評價

土壤鹽堿一直是制約大慶地區(qū)葡萄產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸問題，根據(jù)pH劃分土壤堿度標(biāo)準(zhǔn)：pH7.5～8.5為堿性；pH8.5～9.5為強堿性[15]，因此當(dāng)前大慶地區(qū)葡萄園土壤均為堿性或強堿性。而葡萄對土壤鹽堿度的適應(yīng)范圍為5.5～8.3，最適范圍為5.8～7.5[16]，大慶葡萄園土壤pH平均值高達(dá)8.5，說明大部分的葡萄園pH值已經(jīng)超過了葡萄正常生長的耐受范圍，土壤的堿性已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重。堿性大、部分葡萄園有效Fe含量偏低是導(dǎo)致當(dāng)前葡萄園反復(fù)出現(xiàn)葉片缺鐵黃化、植株長勢弱，甚至死亡等癥狀的主要原因。同時有機質(zhì)含量低、土壤瘠薄，也是大慶地區(qū)葡萄園面臨的共性問題，主要是因為多數(shù)果農(nóng)在經(jīng)濟(jì)效益下行、勞動力價格上漲的形勢下，“化肥優(yōu)先，農(nóng)家肥能免即免”是常態(tài)，盲目施肥現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致大量的肥料浪費；總體上土壤速效N、有效Fe、有效Cu、有效Mn含量中等，有效P、有效K及其它中微量元素在多數(shù)地塊中含量豐富；Fe、Cu、Mn三種微量元素在少數(shù)葡萄園含量偏低，其他微量元素含量豐富。

3.2 施肥建議

針對當(dāng)前大慶葡萄園土壤總體上呈現(xiàn)堿性大、有機質(zhì)含量低、大中微量元素含量中等偏上的特點，農(nóng)戶應(yīng)該將“降堿提質(zhì)（有機質(zhì)）”作為土壤改良的核心，依據(jù)測定結(jié)果進(jìn)行科學(xué)施肥。針對部分土壤pH過高、尤其是葡萄已經(jīng)出現(xiàn)大面積生理障礙癥狀的葡萄園，應(yīng)該盡快對土壤進(jìn)行酸化改良，將土壤的pH值降低到葡萄的適應(yīng)范圍；同時農(nóng)戶應(yīng)該糾正施肥習(xí)慣，增施有機肥以提高土壤有機質(zhì)含量水平。在測定結(jié)果的基礎(chǔ)上，應(yīng)該根據(jù)葡萄園有機肥施用情況估算有機肥帶入的養(yǎng)分量，在施用有機肥時減少相應(yīng)的化肥養(yǎng)分用量。同時應(yīng)該根據(jù)生育期養(yǎng)分需求合理分配化肥（N、P、K肥料或者復(fù)合肥）的施用量。在微量元素中，F(xiàn)e、Mn、Cu元素在部分園子有所虧缺，其中Fe對葡萄生長的意義最大，已有40%的果園已經(jīng)面臨有效Fe不足的問題，這也是導(dǎo)致部分葡萄園出現(xiàn)缺鐵黃化癥狀的直接原因。針對葉片缺鐵黃化的情況，當(dāng)?shù)毓r(nóng)也已經(jīng)養(yǎng)成了采用硫酸亞鐵或者黃腐酸鐵等肥料來解決問題的習(xí)慣，但是從實踐效果看，補鐵對黃化癥狀零星發(fā)生、且癥狀較輕的葡萄園效果明顯，而對癥狀發(fā)生普遍且嚴(yán)重的葡萄園作用甚微，究其原因是土壤鹽堿過高，影響了植株對Fe2+的吸收，建議在對葡萄補Fe的同時必須兼顧土壤的降堿處理。