测土配方施肥对葡萄土壤肥力及果实品质的影响

1、基金项目：国家产业技术体系四川省水果创新团队；国家绿肥产业技术体系（CARS-22）；南充市研发资金项目（16YFZJ0083）作者简介：杨贵川，男，硕士，农艺师。W测土配方施肥对葡萄土壤肥力及果实品质的影响杨贵川1,陈品文1,吴小平1,冉晶2，韩文斌1,周泽弘1,梁琴1（1.南充市农业科学院,南充，637000; 2.南充市农牧业局,南充，637000）摘要：研究测土配方施肥对葡萄生长期土壤理化性质及果实品质的影响，为葡萄土壤养分管理和可持续生产提供依据。以4年生“醉金香葡萄”为材料，设计了9个测土配方施肥处理，测定了各处理5个葡萄生长关键期的土壤速效氮磷钾含量及采后果实品质。与常规施肥相比

2、，测土配方施肥能调节及维持土壤速效氮磷钾含量，而采取当地常规施肥方式将加速土壤速效氮含量的富集和速效磷、速效钾含量的缺乏；改进的Nemerow肥力综合指数法评价结果显示，试验前土壤综合肥力为1.53，土壤肥力为级，配方施肥能提高土壤综合肥力0.030.23，部分处理将土壤肥力提高至级，其中，配方施肥处理1的土壤肥力最高，为1.76，而常规施肥土壤肥力下降了0.15；此外，测土配方施肥能显著提高醉金香葡萄产量、单果重、可溶性固形物和总糖含量，降低总酸含量；试验数据表明，醉金香葡萄采取每公顷施鸡粪12000kg、过磷酸钙1800kg、尿素675kg、磷酸一铵600kg、硫酸钾1125kg综合效益最

3、佳，不仅能增加葡萄产量，改善果实品质，还能平衡土壤氮磷钾营养元素含量，对土壤综合肥力的提高效果也最为显著。关键词：测土配方施肥；葡萄；土壤肥力；果实品质中文图书分类号：S663.1 文献标志码：A Effect of formula fertilization on soil fertility and fruit quality of grapeYANG Gui-chuan1, CHEN Pin-wen1, WU Xiao-pin1, RAN Jing2, HAN Wen-bin1, LIANG Qin1, ZHOU Ze-hong1 (Nanchong Academy of Agricul

4、tural Sciences, Nanchong, 637000;Nanchong Agriculture and Animal Husbandry Bureau, Nanchong, 637000)Abstract: The article studied the effect of formula fertilization on the soil physicochemical properties content and the fruit quality of grape in different growing stage, In order to provide atheoret

5、icalbasis for grape nutrient management and sustainable production. The four-year-old Zuijinxiang Grapes were usedas experimental material, The nine formula fertilization treatments were designed to determine the postharvest fruit quality and the root soil available N, P and K content in five differ

6、ent key periods of each treatment. Compared with the conventional fertilization treatment, Formulated fertilization treatments could regulate and maintain the soil available N, P and K contents. But the local conventional fertilization method would accelerate the enrichment of soil available N and l

7、ack of available P and available K. According to the Nemerow fertility index , the soil fertility pre-test was 1.53 which was level. Formulated fertilization could improve the soil comprehensive fertility 0.030.23, but the conventional fertilization soil fertility decreased by 0.15. Partial formulat

8、ed fertilization treatments increased the soil fertility to level I, among them, treatment 1 was the highest which was 1.76. Moreover, Formula fertilization could significantly improve the Single fruit weight, soluble solids and total sugar, significantly reduced the total acid content. The test dat

9、a showed that the application of chicken manure 12 000 kg, superphosphate 1 800 kg, urea 675 kg, monoammonium phosphate 600 kg and potassium sulfate 1125 kg per-hectare was the best fertilization treatment, which not only significantly increased grape yield and improved fruit quality, but also balan

10、ced the content of nitrogen, phosphorus and potassium nutrients in soil. It also had the most significant effect on improving soil comprehensive fertility. Keyword: Formulated fertilization; grape; Soil fertility; Quality; 土壤肥力直接影响葡萄产量和品质，土壤中营养元素缺失或比例失调会使葡萄生长、生理代谢发生障碍或异常变化1。近年来，受传统栽培技术和管理理念的影响，我国诸多葡

11、萄产区土壤处于亚健康状态，因养分失衡造成了土壤酸碱化、次生盐渍化等一系列问题 2-5，进而导致葡萄根系吸收能力减弱，树势早衰，果实品质下降，甚至到成熟后期，突发大面积生理性萎焉和落果等问题，严重影响了葡萄产业的可持续发展。测土配方施肥是在土壤测试和田间试验的基础上，依据土壤供肥性能、肥料利用效应及作物需肥规律，制定施肥方案的一门施肥技术6。雷平等7，方华等8研究认为，目标产量施肥及减量施肥能显著改善存在设施营养障碍的葡萄园土壤特性，且能大幅提高葡萄生产效益。刘聪等9在富营养化设施土壤中推广平衡施肥技术，节肥增效效果显著。李明悦等10，高义民等11研究了平衡施肥对葡萄品质的影响，认为平衡施肥能显

12、著提高葡萄产量、品质和生产效益，化肥配施有机肥是维持系统可持续的最优施肥模式。虽然前人关于葡萄有机肥配施无机肥及平衡施肥的研究较多，但大多数未严格按照土壤养分制定施肥方案，也未划分施肥时期，针对葡萄生长关键期根区土壤的营养元素的动态变化鲜有报道。因此，本研究立足于生产中的突出问题，研究测土配方施肥对葡萄园土壤不同时期营养状况及采后果实品质的影响，以期为葡萄土壤养分管理、地力提升以及高效稳产提供科学依据，对完善测土配方施肥技术体系，促进测土配方施肥的广泛应用，推动葡萄产业可持续发展，起一定的助推作用。1 材料与方法1.1 试验材料试验于南充市嘉陵区一立镇下太宵村绿洲葡萄园（E10596，N307

13、6）进行，以长势相近的四年生“醉金香葡萄”为研究材料，采用棚架避雨栽培，短梢修剪，定植株行距为1m3m。试验地为黄壤土，肥力条件一致，其它土、肥、水管理及病虫害防治，均采用常规管理。试验供试肥料养分状况见表1。 表1 供试肥料各成分含量 %Tab.1 Content of each component of the test fertilizer肥料名称Fertilizers name氮（N）Nitrogen 磷（P2O5）Phosphorus 钾（K2O）Potassium 有机质 OM 尿素Urea46000磷酸一铵Monoammonium126100硫酸钾Potassium sulfat

14、e00500干鸡粪Dried chicken4.32.72.773过磷酸钙CalciumSuperphosphate012001.2 试验方法1.2.1 测土配方施肥方案设计施肥量的确定参考娄春荣等12及李金凤等13的目标产量法；试验前测得土壤养分含量分别为土壤速效氮136.24mg/kg，速效磷17.39 mg/kg，速效钾76.24 mg/kg；据此计算出每公顷土壤供肥量纯氮、纯磷、纯钾分别为195kg、31.95kg、185.7kg，则每公顷需补施纯氮、纯磷、纯钾614.4kg、377.1kg、624.3kg。故需以尿素、磷酸一铵、硫酸钾及干鸡粪来补充土壤氮、磷、钾，每公顷需施尿素600

15、kg、磷酸一铵600kg、硫酸钾975kg、过磷酸钙1800kg、干鸡粪12000kg。1.2.2 试验方案以当地常规施肥为对照，按正交设计方法设计出9个配方施肥处理，尿素设每公顷施525kg、600kg、675kg，磷酸一铵设每公顷施525kg、600kg、675kg，硫酸钾设每公顷施825kg、975kg、1125kg各3个水平，基肥每公顷施干鸡粪12000kg和过磷酸钙1800kg，以10株为一个处理，重复3次，单株施肥量见表2。 表2 醉金香葡萄施肥方案 kg/株 Tab.2 The fertilization program of Zui jinxiang Grape处理基肥萌芽肥壮

16、果肥着色肥干鸡粪过磷酸钙尿素尿素磷酸一铵尿素硫酸钾13.60.5400.180.180.0230.33823.60.5400.1350.180.0230.29333.60.5400.180.2030.0230.24843.60.5400.1580.180.0230.24853.60.5400.1350.2030.0230.33863.60.5400.1580.2030.0230.29373.60.5400.180.1580.0230.29383.60.5400.1350.1580.0230.24893.60.5400.1580.1580.0230.338ck00.360.090.120.050

17、.050.16注：基肥15年9月28日施入，萌芽肥16年2月21日施入，壮果肥5月12日施入，着色肥6月20日施入。 1.2.3 田间采样及指标测定方法于各时期施肥及采摘前一天采土，各处理在处理前化验土壤各理化性质指标的本底值，采果时期为8月21日。参照隋方功等14的方法测定土壤速效氮，其余土壤指标的测定参照王介元等15的方法，用Phs25型酸度计测定土壤pH值；重铬酸钾氧化还原滴定法测土壤有机质；环刀法测定土壤容重；用碱解扩散法测土壤速效N；NaHCO3浸提钼锑抗比色法测土壤速效P；NH4OAC浸提火焰光度法测土壤速效K。2. 结果与分析 2.1 测土配方施肥对土壤速效氮磷钾含量的影响 土壤

18、速效养分是土壤中易被作物吸收利用的营养元素，其含量对作物的供肥强度有重要意义。其中的土壤速效氮磷钾含量是土壤养分管理和合理施肥的基础。表3不同处理对醉金香葡萄0-40cm处土壤速效N、P和K的影响 mgkg-1Tab.3 Effect of different treatments on 0-40cm soil available N, P and K of Zui jinxiang Grape 处理TreatmentNPK萌芽肥前壮果肥前着色肥前采果后萌芽肥前壮果肥前着色肥前采果后萌芽肥前壮果肥前着色肥前采果后1140.53153.67122.32110.5822.4019.8726.672

19、3.1678.5275.1865.27137.612126.59139.56111.0395.0422.2619.7326.4322.7378.4774.9564.55124.053132.63146.78116.76102.3722.3319.7926.6422.8178.4374.8464.02120.864141.46154.23123.44111.7323.2120.2127.7223.3378.5274.7063.97117.765127.76140.25111.9896.1623.3320.6628.2723.9178.5175.1565.22136.926134.25147.32

20、117.51103.1623.1420.4727.8923.5078.4975.0064.67128.257138.82152.21121.18109.3221.4419.4624.7319.6578.4874.9864.61125.138124.67138.46110.2593.8521.5019.5925.3119.8478.4274.7863.91116.649131.81145.64115.83101.2821.4619.5325.1820.8278.5075.1165.16140.83Ck162.97185.68165.56152.6420.1214.8619.1512.7770.2

21、060.4342.3270.14注：土壤速效N的本底值为136.24 mg/kg，土壤速效P的本底值为17.39 mg/kg，土壤速效k的本底值为76.24 mg/kg。 2.1.1土壤速效N由表3可知，各施肥组合土壤速效氮均在壮果肥前达到最高，其次为萌芽肥前，最后为采果后；各配方施肥处理速效氮含量呈先降低后升高再降低的趋势，其中处理4含量最高，处理8最低；而常规施肥组速效氮在萌芽肥前和壮果肥前猛增，之后不断下降，但均明显高于配方施肥各组。此外，试验数据表明，试验前速效氮含量处于高水平，采取配方施肥处理，速效氮含量下降了24.5142.39 mg/kg，处于中等水平；而按照常规施肥方式，各时期

22、速效氮含量均处于极高水平，采果后相对于试验前提高了16.4 mg/kg；表明常规施肥氮肥施用过量，土壤氮素营养富集，而配方施肥调节了土壤中高水平的氮素养分。2.1.2土壤速效P各施肥组合土壤速效磷含量均以着色肥前最高，萌芽肥前次之，壮果肥前含量最低，呈现先增后降，再增再降的趋势。采果后各处理速效磷含量维持在19.4628.27mg/kg之间，而采取常规施肥速效磷含量下降至12.7720.12mg/kg。此外，试验前土壤速效磷含量处于中等水平，采取配方施肥后，速效磷提高了2.266.52 mg/kg，处于中高等水平；而按照常规施肥速效磷含量下降了4.62 mg/kg，处于中等偏低水平，存在缺磷风

23、险。 2.1.3土壤速效K各施肥组合土壤速效钾含量均以采果后最高，萌芽肥前次之，其次为壮果肥前，着色肥前最低。采果后配方施肥各处理速效钾含量均无明显差异，但与常规施肥速效钾含量相差越来越大，着色肥前相差20.8422.95mg/kg，至采果后扩大到46.570.14 mg/kg；采果后，各处理速效钾含量处理9最高，处理8最低。表中数据表明，试验前速效钾含量处于较低水平，通过测土配方施肥速效钾含量提高了37.461.59mg/kg，升至中等水平；而常规施肥速效钾含量下降了9.1 mg/kg，仍处于较低水平，钾素养分处于亏缺状态。2.2 测土配方施肥对土壤综合肥力评价的影响土壤肥力是各种理化指标的

24、综合体现，相比于单因子评价，土壤综合肥力评价更能真实反映土壤质量。本研究采用南方地区耕地土壤肥力诊断与评价（NY/T 1749- 2009）附录C中建议标准值作为评价标准值（Si）或单项指标（Pi），采用改进后的Nemerrow法，以综合肥力指数法按公式(1)进行计算。.(1) 式中：P综土壤肥力综合指数（数值保留2位有效数字）；(Ci/Si)2min土壤所有指标中单项肥力指数最小值平方； (Ci/Si)2ave 土壤所有肥力指数的平均值平方；其中，单项肥力指数Pi3时，在综合土壤肥力指数（P综）计算时，该项肥力指数以Pi=3计；N参与评价的土壤肥力指标个数。表4 土壤肥力检测及结果汇总表Ta

25、b. 4 Soil fertility test & Summary table处理有机质(g/kg)pH值速效N(mg/kg)速效P(mg/kg)速效K(mg/kg)有效Zn(mg/kg)有效Fe(mg/kg)有效Mn(mg/kg)P综本底值17.106.23136.2417.3976.240.8749.7831.451.53118.206.36110.5823.16137.610.6444.6026.111.76217.406.2695.0422.73124.050.6344.5325.981.65317.306.32102.3722.81120.860.6244.3225.631.684

26、15.606.25111.7323.33117.760.6144.1725.341.72518.606.4596.1623.91136.920.6444.6726.281.70616.906.26103.1623.50128.250.6244.3925.741.70717.506.24109.3219.65125.130.6344.4725.871.66816.606.3293.8519.84116.640.6144.2525.491.56919.206.48101.2820.82140.830.6544.7526.361.69Ck13.406.13148.9812.7770.140.5742

27、.3424.471.38表中数据除本底值外，均为采果后土壤指标。由表4可知，试验前土壤有机质处于较低水平，采用测土配方施肥，土壤有机质采果后比常规施肥提高2.25.8 g/kg，除处理4、6、8低于本底值外，各处理均有所提高，而按照常规施肥土壤有机质下降了3.7 g/kg；测土配方施肥各组合土壤pH值相对于本底值提高了0.010.25，而常规施肥下降了0.1；采果后，各施肥组合土壤有效态中微量元素均呈现不同程度的下降，但相对于常规施肥，配方施肥处理土壤有效Zn含量少下降了0.040.08 mg/kg，有效Fe含量降低1.912.33 mg/kg，有效Mn含量少减少0.871.89 mg/kg；

28、试验前土壤综合肥力指标达级，为1.53，采用配方施肥土壤综合肥力指标提高了0.030.23，其中，处理1、4、5.、6土壤综合肥力指标提高至级，而按照常规施肥方式，土壤采果后综合肥力指标下降了0.15。2.3 测土配方施肥对醉金香葡萄果实品质的影响由表5可知，除葡萄果实Vc含量差异不显著外，测土配方施肥均能显著改善葡萄其余各项指标。其中，处理1增产效果最佳，每公顷增产4180.8kg，处理8增产最少，每公顷增产1368.8kg；通过测土配方施肥，葡萄的内在品质指标得到了显著提高，果实内可溶性固形物含量提高了0.9%2.5%，总糖上升了0.6%2.34%，固酸比增加了6.6612.92；各处理间

29、果实单穗重、单果重及总酸之间差异不显著，但均显著高于常规施肥，相对于常规施肥，配方施肥处理单穗重增加了28.7569.87g，单果重增加了0.821.4g；此外，测土配方施肥还能显著降低葡萄果实内总酸含量，使果实总酸含量下降0.08%0.13%，但对果实Vc含量影响不显著，各组合Vc含量在3.32 4.32 mg/100g之间。表5 不同施肥处理对醉金香葡萄外观品质的影响 Tab.5 Effect of different treatments on Appearance quality of Zui jinxiang Grape处理产量/kghm-2单穗重/g单果重/gTSS/%Vcmg10

30、0g-1总糖/%总酸/%固酸比125980.3a623.29a11.60a18.80abc4.06a13.59a0.47b40.00ab223708.1bc587.57b11.58a18.50bcd3.83a12.37bc0.45b40.54ab323429bc609.79ab11.23ab18.00def3.53a12.17bc0.49b37.01bc424975.6ab597.20ab11.38ab17.60f3.64a12.07c0.49b36.20c524197.4b606.94ab11.81a19.0ab4.11a13.53a0.45b42.26a624127.4b595.81ab1

31、1.47a18.1def3.67a12.32bc0.44b41.06a724295.2b602.69ab11.54a18.3cde3.58a12.53b0.46b39.68abc823168.d582.17b11.43a17.80ef3.32a12.07c0.46b38.7abc924636ab600.65ab11.67a19.20a4.32a13.81a0.45b42.46ack21799.2e553.42c10.41c16.70g3.51a11.47d0.57a29.54d注: 表中小写字母代表LSD法多重检验P0.05水平差异显著性。3 讨论矿质营养元素直接参与植物的各种生理代谢过程，与

32、植物生长发育密不可分，是决定植物产量和品质形成的关键因素16。本研究结果表明，各处理组土壤速效氮含量在膨果前最高，这有利于前期快速形成枝叶，在着色期含量最低，可避免后期枝梢贪青徒长，促进果实早熟，而常规施肥组速效氮含量一直处于较高水平；采果后，处理组速效氮含量较试验前下降了18%31.11%，表明配方施肥平衡了试验前土壤中高水平的氮素养分，而常规施肥组速效氮含量不断增加，易造成枝梢徒长。配方施肥处理将果实膨大期速效磷含量控制在较高水平，为葡萄果实膨大提供所需的大量磷素养分；整个生长期各处理速效磷含量上升了13%37.49%，维持在试验前的中等水平，处于供需平衡状态，而常规施肥速效磷大幅下降至中

33、等水平临界值，表明磷素养分供应不足，有缺磷风险。此外，通过配方施肥处理土壤速效钾提高了53%84.72%，但仍处于中等水平，而常规施肥速效钾含量不断下降，降至低水平状态，表明常规施肥土壤已处于缺钾状态；各施肥组合速效钾含量均以着色期最高，这有利于果实后期糖分的形成。综上，本研究证明测土配方施肥对于“高氮、中磷、低钾”的土壤，具有“控氮、稳磷、增钾”的作用，而按照常规施肥方式将导致土壤速效氮的富集和速效磷、速效钾的亏缺。此外，研究还表明测土配方施肥能维持或提高土壤有机质含量，促进酸性土壤pH值向中性改善，同时还能缓解土壤有效态中微量元素含量的降低，至采果后土壤综合肥力等级提高了7.8415.03

34、%，部分处理由级提高至级，这与韩晓君等17研究结果相似，即长期实施测土配方施肥技术能极显著调节土壤氮磷钾含量，显著提高有机质和土壤肥力等级，改善土壤pH值。而测土配方施肥的维肥效果可能与其调节了土壤养分比例，从而减轻营养元素间的相互拮抗有关；同时，陈子明等18、林葆等19研究表明土壤物理性状的改善也能促进土壤保肥培肥能力。土壤养分状况与葡萄的产量和品质形成的关系密切。杨妙贤等20研究了猕猴桃土壤养分与果实品质的相关性，结果表明可溶性固形物、可溶性糖及Vc含量与土壤有机质呈显著正相关，Vc含量与土壤碱解氮含量呈线性负相关。孔婷婷等21的研究表明果实Vc含量与土壤有效磷呈正相关，与速效钾呈负相关，

35、可溶性固形物含量与土壤速效钾呈正相关，可滴定酸与有机质呈负相关。张涓涓等22开展了马家柚果实品质与土壤养分状况相关性的多元化分析，表明总糖含量与土壤有效磷和有机质含量呈正相关，与土壤碱解氮呈负相关；固酸比与全氮、有效磷含量呈正相关，Vc含量与全氮呈负相关。本研究结果表明，测土配方施肥处理能显著提高 “醉金香”葡萄果实除Vc以外的各项品质指标，这可能与测土配方施肥提高了土壤综合肥力、调节了葡萄各个生长期土壤速效氮磷钾含量有关。谢海霞23研究表明，葡萄生长前期补氮、中后期控氮稳磷增钾的施肥方式，不仅能促进提前上色，还能明显提高果实品质。 4、结论测土配方施肥增加了土壤综合肥力和微生物种群数量，为葡

36、萄生长创造了良好的土壤环境，从而显著提高葡萄产量，改善果实品质。研究结果表明，采取秋季每公顷施鸡粪12000kg、过磷酸钙1800kg，萌芽及果实膨大期每公顷追施尿素675kg、磷酸一铵600kg，着色前一次性施硫酸钾1125kg的土壤养分管理方式，不仅能显著提高醉金香葡萄产量，改善果实品质，还能很好的平衡各时期醉金香葡萄对氮磷钾的需求，增加土壤中细菌、放线菌及真菌数量，对于醉金香葡萄可持续生产综合效果最佳。参考文献1张小卓,史静,张乃明,等.云南主要葡萄种植区土壤肥力特征与评价J.土壤, 2014,46(1):184-187.2刘爱华,岳朝阳,孔婷婷,等.新疆阿图什市木纳格葡萄土壤养分状况分析J.中国农学通报,2015,31(21):199-202.3赵峥,褚长彬,周德平,等.上海郊区不同树龄葡萄园土壤养分特征研究J.果树学报,2017,34