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.中國農業科學院果樹研究所/農業部園藝作物種質資源利用重點實驗室/遼寧省落葉果樹礦質營養與肥料高效利用重點實驗室,遼寧興城 125100)
新疆是果樹種植大省,日照時間長、晝夜溫差大等氣候特點使其成為我國重要的優質果品產地,新疆葡萄以品質優良、口感甘甜而被廣大消費者所認可[1]。其中,新疆生產建設兵團第八師在石河子的葡萄栽培面積約1.3萬 hm2,葡萄種植是石河子市經濟發展的重要支柱產業和特色產業[2]。‘弗雷無核’又稱‘火焰無核’,植株生長勢強、果皮薄、果肉硬脆,因品質優良、成熟期早,是當地主栽的葡萄品種之一[3]。
合理施肥是保證葡萄產量和品質的重要管理措施[4]。長期以來,當地葡萄施肥管理多采用經驗法,不合理、不平衡施肥現象普遍發生,導致果實品質逐年下降。水肥一體化已經成為新疆乃至全國葡萄生產中廣泛應用的技術,不僅省工,還可以大大提升肥料利用率,節省肥料,減少化肥對土壤的污染,是我國大力提倡的施肥技術手段[5]。目前,水肥一體化技術已經在果樹[6-7]、蔬菜[8-9]、糧食[10-11]、棉花[12]、烤煙[13]等多種作物上開展了研究和應用,效果良好。符合葡萄生長發育養分需求規律的水溶肥料在實際生產中需求廣泛,中國農業科學院果樹研究所在葡萄營養方面進行了多年研究,并與石河子市郁蘢生物科技有限公司合作研發出了一種“葡萄同步全營養配方水溶肥”[14],旨在全國進行試驗推廣,為新疆地區葡萄的優質高效生產提供參考依據。
試驗于2017年4月至2018年8月開展,選擇新疆第八師石河子市142團2連的6年生‘弗雷無核’葡萄為試材,自根苗木定植。架形為傾斜主干水平龍干樹形配合水平葉幕,株行距均為1 m×3.5 m。供試土壤為沙土,試驗前取試驗地的土壤作為本底值,0~40 cm土壤主要營養成分測定結果如表1。

表1 試驗地土壤的基本養分情況Table 1 Basic nutrient status of the test soil
選擇樹勢基本一致的葡萄植株,每小區20株,重復3次,隨機區組排列,在葡萄萌芽期(4月20日)、始花期(5月30日)、坐果期(6月15日)、轉色期(7月25日)和采收后(8月13日)各施肥一次,共5次。試驗分為3個處理,其中,處理1為全程施用葡萄同步全營養配方水溶肥,肥料石河子市郁蘢生物科技有限公司生產,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,轉色期8 kg,采收后22 kg。處理2為當地常規施肥,也是施肥5次,分別是萌芽期硫酸鉀8 kg加氮磷鉀復合肥(15:15:15)10 kg,初花期硫酸鉀10 kg,幼果期和轉色期氮磷鉀復合肥(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不施肥對照(CK)。其中,所有試驗園區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日進行樣品取樣,每個處理隨機采果30穗,測定單穗質量。通過單株穗數計算產量。從果穗上中下3個部位均勻取樣50粒測定果粒質量,3次重復。果實硬度為帶皮硬度,采用GY-4果實硬度計測定。可溶性固形物含量采用PAL-1型折光儀測定,可滴定酸(以酒石酸計)含量采用酸堿滴定法測定、VC含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定。
采用Excel 2007和DPS軟件對數據進行統計分析,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,產量方面,各施肥處理間差異均達到顯著水平,兩年數據表現相同的趨勢,均以施用同步全營養配方水溶肥處理>常規施肥處理>不施肥。其中,2017年施用同步全營養配方水溶肥處理比不施肥處理每667 m2增產122.57 kg,增產率為19.43%;常規施肥處理每667 m2增產59.39 kg,增產率9.42%。2018年施用同步全營養配方水溶肥處理和常規施肥處理分別增產126.38 kg和51.02 kg,增產率分別為18.34%和7.40%。
果實外觀品質方面,2017年施用同步全營養配方水溶肥處理的穗質量顯著高于常規施肥處理和不施肥對照,后兩者間無顯著差異;2018年施用同步全營養配方水溶肥處理的穗質量顯著高于不施肥對照。粒質量方面,兩年數據均以施用同步全營養配方水溶肥處理顯著高于不施肥對照,常規施肥處理與兩個處理間均無顯著差異。
果實內在品質方面,果實硬度在3個處理間均無顯著差異??扇苄怨绦挝锖亢蚔C含量3個處理間表現相同的趨勢,兩年的結果相同,均以施用同步全營養配方水溶肥處理顯著高于常規施肥處理和不施肥對照,后兩者間無顯著差異??傻味ㄋ岷?017年3個處理間無顯著差異,2018年常規施肥處理和不施肥對照間無顯著差異,顯著高于施用同步全營養配方水溶肥處理。糖酸比連續兩年結果均以施用同步全營養配方水溶肥處理最高,2017年顯著高于常規施肥處理,與不施肥對照無顯著差異;2018年顯著高于常規施肥處理和不施肥對照,后兩者間無顯著差異。
與當地常規施肥相比,施用同步全營養配方水溶肥處理的樹體生長良好,顯著提高了果實品質和優質果率,不施肥對照的優質果率最低。通過對全部試驗樹的果實進行調查,根據當地葡萄分級收購標準,2017年施用同步全營養配方水溶肥處理的果實平均單價為7.0元/kg,當地常規施肥處理的果實平均單價為6.0元/kg,不施肥對照(CK)的平均單價為5.5元/kg。2018年施用同步全營養配方水溶肥處理的優質果率繼續上升,果實平均單價為7.5元/kg,當地常規施肥處理的果實平均單價沒有變化,仍為6.0元/kg,不施肥對照優質果率繼續降低,平均單價僅為5.0元/kg。
表3可以看出,不同施肥處理的經濟效益連續兩年表現相同的趨勢,施用同步全營養配方水溶肥處理比常規施肥處理每667 m2投入有所增加,但每667 m2效益顯著提高,兩年的投入和產出比值分別為1:1.26和1:2.42,常規施肥處理的投入產出比值分別為1:0.34和1:0.51。兩年的數據表明,施用同步全營養配方水溶肥處理的產量和優質果率均呈現逐年升高的趨勢,經濟效益有較大幅度增加。不施肥對照的667 m2產值最低,并且呈現逐年下降的趨勢。

表3 經濟效益分析Table 3 Analysis of economic benefits
化肥中的氮、磷、鉀、鈣、鎂等礦質元素是植物的必需營養物質,是作物生長發育、產量形成和品質提高不可或缺的物質基礎,對作物的正常生長發育起著至關重要的作用[15-16]。葡萄生產中,種植者為追求產量盲目大量施肥的現象普遍存在。過量施肥會導致葡萄新梢徒長、營養生長過旺等現象發生,產生相反的結果[17]。明確礦質元素的需求規律可以為葡萄的合理和精準施肥提供理論依據,對實現我國葡萄的節本、優質、高效、綠色、安全生產具有重要意義[18-20]。葡萄同步全營養配方水溶肥根據葡萄養分需求規律結合新疆本地的土壤實際研發而成,本文對該肥料在葡萄上的效果進行了研究。
連續兩年研究結果表明,產量方面,施用葡萄同步全營養配方水溶肥處理顯著提高了‘弗雷無核’葡萄的產量、穗質量、粒質量、可溶性固形物含量、VC含量、糖酸比等產量和品質指標,可滴定酸含量降低。同時,經過調查研究,施用同步全營養配方水溶肥處理的果品質量和優質果率均有所升高,經濟效益明顯增加。本研究中,當地常規施肥肥料年用量為93 kg/667m2,葡萄同步全營養配方水溶肥的年用量為70 kg/667m2,但產量和經濟效益均顯著提高,表明葡萄同步全營養配方水溶肥肥料利用率更高,具有肥料減施增效的效果。