李 挺,徐 智,湯 利
(云南農業大學 資源與環境學院,云南 昆明 650201)
云南鮮食葡萄主產區土壤養分狀況與施肥現狀分析
李 挺,徐 智*,湯 利
(云南農業大學 資源與環境學院,云南 昆明 650201)
云南鮮食葡萄種植時間長,面積廣,葡萄園土壤養分性狀和施肥情況逐漸成為制約葡萄產業可持續發展的焦點問題。綜述云南鮮食葡萄主產區的土壤養分狀況和施肥現狀,分析土壤養分現狀與施肥的關系及對葡萄種植的影響,以期為相關研究提供參考建議。
鮮食葡萄; 土壤養分; 施肥現狀
我國葡萄種植歷史悠久,據統計,2014年全國葡萄種植面積達79.9萬hm2,其中85%是鮮食葡萄,主要品種包括巨峰、紅提2大系列。云南是我國鮮食葡萄種植大省,截至2014年末,全省葡萄種植面積約3.33萬hm2,其中鮮食葡萄超過3萬hm2,年總產量100萬t,總產值超135億元。
隨著葡萄種植戶增多,云南省葡萄產業競爭加劇,種植成本增加,且隨著種植年限增加,生產中過量施肥等不合理施肥現象所導致的惡果逐漸突顯,葡萄園土壤退化、酸化和次生鹽漬化嚴重,導致葡萄生產效益降低。土壤是植物生長的物質基礎,良好的土壤性狀能滿足植物生長對水、肥、氣、熱的要求。土壤肥力的高低、各因子之間的協調程度直接影響葡萄生長、產量及質量。明確葡萄主產區土壤養分狀況并對其進行分級評價,對指導葡萄科學施肥有重要意義。本研究結合文獻資料和調研結果,綜述云南鮮食葡萄主產區的土壤養分狀況和不合理施肥現象,分析土壤養分現狀與施肥的內在聯系,以期為相關研究提供參考。
1.1 土壤養分基本狀況
一般而言:土壤pH是土壤化學性質的綜合反映,直接關系土壤中養分的存在形態和對植物的有效性;有機質是土壤中各種營養元素,特別是氮、磷、鉀的重要來源,有機質含量的多少是衡量土壤肥力高低的重要化學指標[1];速效養分是能被植物生長直接吸收利用的養分,其含量高低直接影響植物的生長發育。為此,本研究重點關注土壤pH、有機質和速效養分指標。
通過分析和篩選已有的文獻[2-7],系統總結了云南省建水縣、玉溪市、賓川縣、彌勒市、富民縣、丘北縣等云南葡萄主產區385個采樣點的土壤養分基本現狀(圖1)。云南主要葡萄種植區中土壤pH值在5.87~6.59,平均值6.24,土壤pH值低于6.0的只有賓川縣和丘北縣;土壤有機質含量在7.21~37.20 g·kg-1,平均含量20.02 g·kg-1,變異系數48.59%,各區之間差異較大,其中,彌勒市含量最低,玉溪市含量最高。云南主要葡萄種植區中土壤堿解氮含量在67.81~185.17 mg·kg-1,平均含量124.40 mg·kg-1,變異系數33.58%,各地區之間差異較大,彌勒市和建水縣的土壤堿解氮含量明顯低于其他縣市。云南主要葡萄種植區土壤速效磷含量在7.39~280.66 mg·kg-1,平均含量79.94 mg·kg-1,丘北縣、彌勒市、建水縣、玉溪市的土壤速效磷含量均明顯低于平均值。土壤速效鉀含量在106.30~568.95 mg·kg-1,平均含量307.51 mg·kg-1,變異系數62.08%,各地區之間差異很大,以富民縣的土壤速效鉀含量最高。

圖1 云南省葡萄主栽區土壤pH值、有機質與速效養分含量
1.2 土壤養分分級與土壤肥力評價
根據《耕層土壤速效養分分級標準》對云南葡萄主栽區的土壤養分含量進行分級、評價,以便判斷土壤養分含量豐缺,明確葡萄生產中的限制因子,為合理施肥提供依據。
云南葡萄主栽區中,彌勒市的土壤有機質含量處于低水平(0.6%~1%),富民縣、賓川縣處于稍低水平(1%~2%),丘北縣、建水縣處于一般水平(2%~3%),只有玉溪的土壤有機質含屬較高水平(3%~4%)。速效養分中,丘北縣和富民縣的堿解氮含量屬于高水平(>150 mg·kg-1),賓川縣、建水縣和玉溪市均處于一般水平(90~120 mg·kg-1),彌勒市的堿解氮含量最低,屬稍低水平(60~90 mg·kg-1)。富民縣、賓川縣、丘北縣的土壤速效磷含量均高于40 mg·kg-1,屬于高水平,彌勒市和玉溪市屬一般水平(10~20 mg·kg-1),建水縣土壤速效磷含量最低,處于稍低水平(5~10 mg·kg-1)。富民縣、賓川縣和丘北縣的土壤速效鉀含量高于200 mg·kg-1,屬于高水平,整體來看,各研究區的土壤速效鉀含量都較豐富,這可能與葡萄果實開始膨大后需要供給大量鉀素來增糖著色有關。
2.1 不合理施肥現象明顯
云南省葡萄種植中,不合理的施肥現象普遍存在,其中,以過量施肥和經驗施肥最常見。在賓川縣,紅提葡萄每667 m2種植密度普遍超過700株,由于種植密度過高又過度追求高產,種植中每667 m2化肥施用量500~700 kg的現象非常普遍[8]。另外,偏施化學肥料,少施有機肥、農家肥的現象也很常見,導致葡萄園土壤有機質長期得不到補充。不少農民在葡萄種植過程中偏施氮磷鉀肥,不注重補充中微肥,容易引起大量元素累積,同時,也會加劇元素間的拮抗作用,加重微量元素短缺程度。如玉溪鮮食葡萄在果實膨大期常發生以大面積的葉片“黃綠相間”或“虎皮葉”為典型癥狀的缺鎂癥。大量調查表明,缺鎂的葡萄園均存在氮肥和鉀肥施用過量的問題,導致根際土壤速效氮、鉀含量較高,根際土中K+與Mg2+的拮抗作用抑制植株對Mg的吸收,導致發生缺鎂癥[9]。秋天溫度最適宜根系生長,施肥后受傷根系很快就會愈合且能促發許多新根,對翌年早春營養的吸收有重要作用,而且秋施基肥水源足,氣溫高,可使肥料更早分解,以利根系吸收[10],而不施秋肥則會影響來年樹體生長,無法保證花芽正常分化。但生產中,農民卻大多重春肥、輕秋肥。
2.2 過量施肥現象突出
研究發現,7 a生紅地球葡萄每生產1 000 kg果實需要吸收N 4.05 kg、P2O51.84 kg、K2O 5.55 kg[11]。假設合理施用量=養分帶走量=產量×形成1 000 kg產量養分帶走量,合理施肥量上下波動20%為施肥量較為適宜的范圍[12],以667 m2目標產量3 t計,則理論施肥量為氮肥12.15~14.58 kg,磷肥5.52~6.62 kg,鉀肥16.65~19.98 kg,肥料總投入量不會超過100 kg,然而現實是,云南葡萄產區667 m2的化肥施用量普遍在500~700 kg,施肥過量問題嚴重。
從土壤養分性狀看,云南葡萄主產區土壤總體上呈現pH值偏低,有機質含量少,速效養分含量差異較大的現狀。這可能是由于生產中長期不合理施肥所引發的土壤質量問題,土壤逐漸酸化、次生鹽漬化,養分比例失衡。
3.1 土壤酸化、次生鹽漬化
不合理施肥可能加重土壤酸化。現有的研究表明,土壤pH在6.0~7.0的適宜葡萄生長,在pH低于4.0或高于8.5的土層中生長,不僅降低產量而且影響葡萄長勢[13]。當前,云南葡萄主產區土壤pH多數在6.5以下。這可能是由于葡萄生產中氮肥投入過高,使得植株不能及時吸收利用氮素而積累在土壤中,伴隨著氮肥中NH4+的硝化、根系對鹽基離子的吸收,土壤溶液中H+濃度升高[14]。而且,生產中長期過量施用酸性和生理酸性肥料,如硫酸鉀,過磷酸鈣等,會導致土壤中硫酸根離子累積。有研究認為,土壤中硫酸根離子的累積與土壤pH降低密切相關[15]。
長期過量施肥容易誘發葡萄園土壤次生鹽漬化,土表鹽分積聚。葡萄生長期的施肥次數多,農戶盲目施肥,會使化肥中大量鹽分累積在土壤中,導致土壤通透性下降。加上大水灌溉頻繁,破壞土壤團粒結構形成板結層,鹽分不能滲透到土壤深層,水分蒸發后就易累積于土層表面。過量施肥和常年連作加劇了肥料中鹽分離子在土壤中的累積,形成次生鹽漬化[16]。
3.2 有機質含量偏低,土壤養分比例失衡
不注重補充有機肥易導致土壤有機質缺乏。云南葡萄產區中,除玉溪外,其他地區有機質含量均偏低,導致土壤氮磷鉀供應相對不足,加重農戶偏施大肥,致使土壤中大量元素過剩,元素之間的拮抗作用加劇,降低葡萄對養分的吸收[17]。此外,元素之間的拮抗作用還會誘發土壤出現中微量元素缺乏,在云南葡萄產區,常會出現鈣、硼、鋅缺乏的現象。
根據云南鮮食葡萄主產區土壤養分現狀、施肥現狀以及施肥對土壤養分性狀的可能影響,建議今后的研究重點可以放在以下方面。
研究和推廣優化的葡萄高產高效施肥技術。葡萄種植田間管理復雜,云南各地鮮食葡萄產質量差異較大。這與管理和施肥技術水平高低關系很大。建議開發高產高效優化施肥技術,根據不同地區土壤特性,考慮農戶施肥習慣,結合測土配方施肥和葡萄養分需求規律,制定完善的施肥技術措施和田間管理方案,形成一整套技術規程。
針對施肥對土壤養分性狀的影響,制定具體的解決措施,提出科學合理的施肥方法與經濟施肥量。在生產中,應減少化肥用量,增施有機肥、生物肥,適當補充中微肥。根據葡萄養分需求特點確定施肥時間以及合理負載,控制產量,推廣水肥一體化施肥技術。
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(責任編輯:高 峻)
2017-05-26
云天化植物營養研究院科技創新項目“云南省高原特色經濟作物專用肥開發與應用”
李 挺(1991—),男,河南信陽人,碩士研究生,主要研究方向為高原特色鮮食葡萄專用肥開發與應用,E-mail:wdliting1106@126.com。
徐 智(1980—),男,湖北荊州人,副教授,博士,主要研究方向為固體有機廢棄物資源化利用,E-mail:xuzhi9910@126.com。
10.16178/j.issn.0528-9017.20170819
S147.2
A
0528-9017(2017)08-1350-03
文獻著錄格式:李挺,徐智,湯利. 云南鮮食葡萄主產區土壤養分狀況與施肥現狀分析[J].浙江農業科學,2017,58(8):1350-1352.