李寶鑫,楊俐蘋,盧艷麗,師校欣,杜國強
我國葡萄主產區的土壤養分豐缺狀況
李寶鑫1,楊俐蘋2,盧艷麗2,師校欣1,杜國強1
(1河北農業大學園藝學院,河北保定 071000;2中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所/農業農村部植物營養與肥料重點實驗室,北京 100081)
【】目前我國葡萄園土壤養分研究滯后和缺乏科學的施肥指導,逐漸成為制約葡萄產業可持續發展的焦點問題。本研究旨在明確我國葡萄主產區土壤速效養分的豐缺狀況并提出合理施肥建議,從而促進我國葡萄產業的健康可持續發展。2018年在我國的葡萄五大主產區(東北冷涼氣候產區、華北及環渤海灣產區、秦嶺-淮河以南亞熱帶產區、西北及黃土高原產區、云貴高原及川西高海拔產區)共采集了1 100份土壤樣品,分別測定土壤pH,有機質及速效大、中、微量元素含量,并運用ArcGIS軟件繪圖,明確我國葡萄主產區土壤養分豐缺狀況及其空間分布特征。我國葡萄主產區土壤pH范圍為2.9—9.6,中性土壤在全國占比僅為11.7%;有機質平均含量僅為11.42 g·kg-1(缺乏),有機質缺乏的土壤占比78.8%;大、中、微量元素平均含量分別為速效氮77.8 mg·kg-1(中等)、有效磷97.2 mg·kg-1(豐富)、有效鉀214.7 mg·kg-1(中等)、有效鈣1 670.8 mg·kg-1(豐富)、有效鎂299.0 mg·kg-1(豐富)、有效硫72.5 mg·kg-1(極豐富)、有效鐵83.9 mg·kg-1(豐富)、有效銅5.8 mg·kg-1(極豐富)、有效錳16.1 mg·kg-1(豐富)、有效鋅6.5 mg·kg-1(豐富)、有效硼2.86 mg·kg-1(豐富)。我國葡萄主產區適宜葡萄生長的中性土壤較少,面積占比僅為11.7%,有機質含量為11.42 g·kg-1,有機質處于缺乏水平的土壤面積占比為78.8%;速效氮(77.8 mg·kg-1)、有效鉀(214.7 mg·kg-1)含量偏低,有效磷(97.2 mg·kg-1)含量偏高;中量元素有效鈣、鎂、硫含量處于豐富水平,但不同地區之間鈣、鎂含量差異較大;微量元素有效銅(5.8 mg·kg-1)含量極為豐富,鐵、錳、鋅、硼含量均處于豐富水平,但部分區域仍存在養分缺乏的現象。各主產區可依據土壤養分豐缺狀況進行區域性配方施肥,合理補充大、中、微量元素。
中國;葡萄主產區;土壤養分;豐缺狀況;施肥建議;ArcGIS
【研究意義】葡萄(L.)是世界上重要的經濟作物,也是我國的重要水果之一。自2011年至今我國葡萄產量一直穩居世界首位,2014年至今葡萄栽培面積位于世界第二位,葡萄產業在我國現代農業生產中具有很大的經濟效益[1-2]。近些年,隨著農業生產方式的變革,使得我國部分土壤有機質含量出現了明顯變化,且不同區域的土壤養分狀況也隨之改變[3-5]。土壤養分研究滯后并缺乏科學的施肥指導,逐漸成為制約葡萄產業可持續發展的焦點問題。因此,為保證葡萄健康生長,必須了解當前土壤肥力狀況[6],并以此為依據優化葡萄管理方式,進而實現葡萄產業的可持續發展。【前人研究進展】我國國土面積遼闊,不同地區土壤養分狀況存在一定差異[7]。尹興[8]分析了河北省葡萄主產區土壤狀況,結果表明土壤中有機質、錳、鋅含量缺乏,應合理施用氮肥,減少銅制劑農藥的應用。楊珍[9]、侍朋寶等[10]分析了陜西省葡萄主要產區的土壤狀況,結果表明土壤養分的地域和深度分布不均衡問題較為突出,養分含量偏低。于費[11]在山西曲沃縣的調查結果表明多數土壤養分含量適中,堿解氮含量較為缺乏。王則玉[12]、劉春燕等[13]對新疆吐魯番地區葡萄園的研究結果發現葡萄產量、生長狀況與土壤肥力存在一定關系。王玉倩[14]對貴州葡萄園土壤的調查結果表明土壤有機質含量偏低,速效養分含量較高。段永華[15]、張小卓等[16]對云南葡萄主產區土壤研究發現葡萄耕作土壤養分含量豐富,但差異較大,不同營養元素間拮抗現象嚴重。【本研究切入點】土壤是葡萄生長發育的基礎,其養分豐缺狀況很大程度上決定了植株壽命、果實品質以及葡萄酒的質量與風味。前人對葡萄土壤養分的研究僅局限于各省市范圍內,對我國葡萄主產區整體性的土壤養分狀況缺乏較為系統性的研究。【擬解決的關鍵問題】本研究旨在明確我國葡萄主產區土壤養分豐缺狀況并提出合理施肥建議,為我國葡萄主產區土壤養分平衡管理和科學施肥提供依據。
我國幅員遼闊,土壤類型復雜多樣,根據葡萄種植區域的地理、氣候、栽植方式等特點,將其劃分為五大主產區,分別為東北冷涼氣候產區、華北及環渤海灣產區、秦嶺-淮河以南亞熱帶產區、西北及黃土高原產區、云貴高原及川西高海拔產區[17]。本文基于我國五大葡萄主產區的23個省級行政區域開展研究。
2018年8—12月,采集了我國葡萄五大主產區的23個省級行政區域1 100份土壤樣品(東北冷涼氣候產區83份,華北及環渤海灣產區235份,秦嶺-淮河以南亞熱帶產區376份,西北及黃土高原產區275份,云貴高原及川西高海拔產區131份)(圖1)。在每個省份的主栽縣區選擇20個具有代表性的區域,每個采樣區域約為6.6 hm2,并且該區域內葡萄樹齡、品種、種植方式、地形地貌等大致相似,在每一個采樣區域按照隨機、等量和多點混合的原則采集1個混合樣品,土壤取樣深度為0—30 cm,并記錄采樣點經緯度。土壤樣品采用四分法保留500 g,風干研磨過2 mm細篩,用于土壤養分的測定。

審圖號:GS(2020)2588號
土壤樣品分析測定在中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所國家測土施肥中心實驗室采用土壤養分狀況系統研究法[18-20]完成。有機質用浸提劑(0.2 mol·L-1NaOH+0.01 mol·L-1EDTA+2%甲醇)浸提,比色法(420 nm)測定;速效氮(NO3--N和NH4+-N)、有效鈣和有效鎂用 KCl 浸提,鈣和鎂用原子吸收法測定,NO3--N 用紫外分光光度法測定,NH4+-N用靛酚藍比色法測定;有效態P、K、Fe、Mn、Cu和Zn用聯合浸提劑(0.25 mol·L-1NaHCO3+0.01 mol·L-1EDTA+0.01mol·L-1NH4F)浸提,P用鉬銻抗比色法測定,其他元素用原子發射和吸收法測定;有效態S和有效態B用 CaH4(PO4)2浸提,S用比濁法測定,B用姜黃素比色法測定;pH 計測定 pH,水土比為2.5﹕1[18]。參考國內外相關文獻資料[18-22],根據葡萄生長需肥規律將土壤的大、中、微量元素含量由低到高劃分為極缺、缺乏、中等、豐富、很豐富、極豐富6個等級(表1)。
采用Excel 2010軟件進行數據處理,運用ArcGIS10.2軟件中的反距離權重插值法(Inverse Distance Weighted,IDW)對土壤養分進行插值,再按照分級標準繪制成土壤養分空間分布圖。本研究中各主產區土壤養分含量均值是調查樣本養分值與該主產區葡萄種植面積的加權平均值,全國土壤養分含量則是各主產區的土壤養分值與葡萄種植面積的加權平均值[23]。

表1 葡萄土壤養分分級標準
根據表2可知,在我國葡萄五大主產區因產地分布位置不同pH狀況各有差異。圖2顯示適宜葡萄生長的中性(6.5—7.5)土壤較少,占比僅為11.7%。東北冷涼氣候產區、華北及環渤海灣產區、秦嶺-淮河以南亞熱帶產區、云貴高原及川西高海拔產區均存在pH<5.5的酸性土壤區域,在各主產區中占比分別為16.9%、21.3%、22.6%、36.6%;土壤pH>8.5的堿性土壤主要存在于東北冷涼氣候產區、華北及環渤海灣產區、西北及黃土高原產區,在各主產區中占比分別為22.9%、23.8%、37.5%。
我國葡萄主產區的土壤有機質平均含量為11.42 g·kg-1,處于缺乏(10.0—15.0 g·kg-1)水平,有機質含量在15.0 g·kg-1以下的土壤占比為78.8%。東北冷涼氣候產區和云貴高原及川西高海拔產區的有機質含量分別為20.18 g·kg-1和21.81 g·kg-1,土壤有機質含量處于豐富(20.00—25.00 g·kg-1)水平;華北及環渤海灣產區、秦嶺-淮河以南亞熱帶產區、西北及黃土高原產區的土壤有機質含量均值分別為9.09、9.71和7.39 g·kg-1,均處于很缺乏(0—10.00 g·kg-1)水平(圖3,表2)。
由表1和表2可知,我國葡萄主產區的土壤速效氮含量為77.8 mg·kg-1,處于中等(50.0—100.0 mg·kg-1)水平,而缺乏水平以下(<50.0 mg·kg-1)的土壤占比達55.6%。秦嶺-淮河以南亞熱帶產區、云貴高原及川西高海拔產區的速效氮含量處于豐富(100.0—150.0 mg·kg-1)水平;東北冷涼氣候產區、華北及環渤海灣產區的速效氮含量處于中等水平;而西北及黃土高原產區的土壤速效氮含量僅為44.1 mg·kg-1,處于缺乏(20.0—50.0 mg·kg-1)水平(圖4-A)。
我國葡萄主產區的土壤有效磷含量為97.2 mg·kg-1,處于很豐富(70.0—150.0 mg·kg-1)水平,有效磷含量在很豐富及其水平以上的土壤占比為41.6%。其中華北及環渤海灣產區的土壤有效磷平均含量處于極豐富(>150.0 mg·kg-1)水平,該產區土壤有效磷含量在極豐富及其水平以上的土壤占比高達35.2%;東北冷涼氣候產區的土壤有效磷含量在五大主產區中含量最低,但仍處于豐富(45.0—70.0 mg·kg-1)水平(圖4-B)。
我國葡萄主產區的土壤有效鉀含量為214.7 mg·kg-1,處于中等(120.0—240.0 mg·kg-1)水平,土壤有效鉀含量在中等及其以下水平的土壤占比為72.1%。除華北及環渤海灣產區的有效鉀含量處于豐富(240.0—400.0 mg·kg-1)水平外,其他主產區有效鉀含量均處于中等水平,其中以東北冷涼氣候產區的土壤有效鉀含量(171.5 mg·kg-1)最低。各主產區均存在有效鉀分布不均衡現象(圖4-C)。

審圖號:GS(2020)2588號

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表1、表2顯示,我國葡萄主產區的土壤有效鈣含量為1 670.8 mg·kg-1,處于豐富(1 200.0—3 600.0 mg·kg-1)水平,全國有效鈣含量處于豐富及其以上水平的土壤占比為73.2%,各主產區的土壤有效鈣含量均處于豐富水平。但是由圖5-A有效鈣含量分布圖可知,在遼寧、河北、山東、甘肅、新疆、湖南、江西、貴州、廣西壯族自治區等省份仍存在有效鈣含量不足的區域。
我國葡萄主產區土壤中有效鎂含量為299.0 mg·kg-1,處于豐富(250.0—750.0 mg·kg-1)水平,但變異系數較大。華北及環渤海灣產區的土壤有效鎂含量處于豐富水平且高于全國平均水平;東北冷涼氣候產區、秦嶺-淮河以南亞熱帶產區、西北及黃土高原產區的土壤有效鎂含量處于豐富水平且低于全國平均水平;云貴高原及川西高海拔產區的土壤有效鎂含量最低,處于中等(120.0—250.0 mg·kg-1)水平。由圖5-B有效鎂含量分布圖可知,在我國北方的吉林、河北、山東等省份以及南方和西北大部分產區均存在不同程度的缺鎂區域。
在我國葡萄主產區土壤中有效硫含量為72.5 mg·kg-1,處于極豐富(>60.0 mg·kg-1)水平。其中秦嶺-淮河以南亞熱帶產區、西北及黃土高原產區、云貴高原及川西高海拔產區的土壤有效硫含量均處于極豐富水平且高于全國平均水平;華北及環渤海灣產區的土壤有效硫含量處于很豐富(40.0—60.0 mg·kg-1)水平;東北冷涼氣候產區的土壤有效硫含量最低,仍處于豐富(25.0—40.0 mg·kg-1)水平。由圖5-C有效硫含量分布圖可知,我國葡萄主產區的土壤有效硫含量整體偏高。
菏澤市洙趙新河流域工程管理處連續7年開展“四優一無”標準化閘管所建設,其中的一“優”就是“工程管理優秀”(2011年12月毛張莊閘管所被評為“山東省一級水利工程規范化管理單位”),這為洙趙新河實施標準化堤防建設提供了可靠而豐富的實踐經驗。進行堤防標準化建設后,應堅持以人為本、人水和諧的理念,按照經濟社會發展對治水的新要求,標準化堤防建設與水資源利用相結合,努力通過堤防管理隊伍能力建設,將洙趙新河打造成“一河清泉水、一條經濟帶、一道風景線”,充分發揮堤防的經濟效益和社會效益。
由表1、表2可知,我國葡萄主產區土壤中有效鐵含量為83.9 mg·kg-1,處于豐富(30.0—150.0 mg·kg-1)水平,但是南北方土壤中有效鐵含量差異明顯,云貴高原及川西高海拔產區土壤有效鐵含量處于很豐富(150.0—300.0 mg·kg-1)水平,秦嶺-淮河以南亞熱帶產區、東北冷涼氣候產區、華北及環渤海灣產區的有效鐵含量處于豐富水平,西北及黃土高原產區有效鐵含量為中等(10.0—30.0 mg·kg-1)水平。由圖6-A有效鐵含量分布圖可看出,土壤中有效鐵的含量由南到北逐漸下降,南方的主產區土壤有效鐵含量高于北方地區。
我國葡萄主產區土壤中的有效銅含量為5.8 mg·kg-1,處于極豐富(>5.0 mg·kg-1)水平,全國有效銅含量處于極豐富水平的土壤占比可達38.5%。西北及黃土高原產區的土壤有效銅含量分別為1.7 mg·kg-1,處于缺乏(1.0—2.0 mg·kg-1)水平,其余四大主產區的有效銅含量均處于極豐富水平,華北及環渤海灣產區的土壤有效銅含量最高(11.2 mg·kg-1),該主產區土壤有效銅含量處于極豐富水平的土壤占比可達70.6%(圖6-B)。

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我國葡萄主產區土壤中的有效錳含量為16.1 mg·kg-1,處于豐富(15.0—30.0 mg·kg-1)水平。西北及黃土高原產區土壤有效錳含量(10.9 mg·kg-1)最低,處于中等(5.0—15.0 mg·kg-1)水平,其余四大主產區的有效錳含量均處于豐富水平。由圖6-C有效錳含量分布圖可知,自東向西土壤有效錳含量逐漸降低。
我國葡萄主產區土壤中的有效鋅含量為6.5 mg·kg-1(表2),處于很豐富(6.0—10.0 mg·kg-1)水平(表1)。但是有效鋅含量在五大產區土壤中變異系數較大,華北及環渤海灣產區、秦嶺-淮河以南亞熱帶產區、云貴高原及川西高海拔產區的土壤有效鋅含量處于很豐富水平;東北冷涼氣候產區土壤有效鋅含量處于豐富(3.0—6.0 mg·kg-1)水平;西北及黃土高原產區的土壤有效鋅含量最低,處于缺乏(1.0—2.0 mg·kg-1)水平(圖6-D)。

審圖號:GS(2020)2588號
我國葡萄主產區的土壤有效硼平均含量為2.86 mg·kg-1,整體處于豐富(0.60—3.00 mg·kg-1)水平。其中秦嶺-淮河以南亞熱帶產區、云貴高原及川西高海拔產區的有效硼含量處于很豐富(3.00—6.00 mg·kg-1)水平;東北冷涼氣候產區、華北及環渤海灣產區、西北及黃土高原產區的有效硼含量處于豐富水平(圖6-E)。
土壤速效養分豐缺狀況調查是對葡萄進行合理施肥與養分管理的主要依據,土壤的pH,有機質及大、中、微量元素的含量對葡萄樹體生長狀況及果實品質有很大影響[24]。由于我國葡萄種植區域廣泛,各大主產區之間的土壤類型及養分含量差異較大。東北冷涼氣候產區以暗棕壤、黑鈣土為主,養分含量較豐富;華北及環渤海灣產區土壤以棕壤、褐土、濱海鹽土為主,土壤類型復雜,有機質含量較低,養分含量差異明顯;西北及黃土高原產區以風沙土、鈣層土、漠土為主,土壤偏堿性且空隙較大,不利于養分積累;秦嶺-淮河以南亞熱帶產區以黃棕壤、紅壤為主,土壤酸度較高加上高溫氣候導致有機質含量較低且周轉速率很快;云貴高原及川西高海拔產區以紫色土、黃壤為主,土壤肥力較高,但由于喀斯特地貌特征導致水土流失現象較為嚴重[25-26]。

表2 我國葡萄主產區土壤養分含量

續表2 Continued table 2
本研究結果表明,全國土壤的酸化存在加重的趨勢,這可能與北方地區連續施用化肥和南方設施栽培模式有一定關系[27-29]。通過IDW插值的土壤養分分布結果顯示,有機質和速效氮含量分布規律較為一致,全國土壤有機質和速效氮含量處于較低水平,這與我國傳統的土壤清耕管理,不施或少施有機肥有關[30]。在全國范圍內土壤有效磷含量處于很豐富水平,尤其以華北及環渤海灣產區含量最高,這可能與常年磷肥投入量較大有一定關系,這與尹興等[31]對華北及環渤海灣產區的研究結果一致。我國葡萄主產區土壤有效鉀含量處于中等水平,但各產區之間及內部區域均存在分布不均衡現象。整體而言,速效氮、有效鉀在我國葡萄主產區的土壤中含量偏低,在各產區之間變異系數較大,這與全國的土壤類型多元化有很大關系,有效磷在主產區的分布含量偏高,與過量施用磷肥和復合肥帶入有一定關系。
中、微量元素在葡萄生長發育過程中也具有不可替代的作用[32]。本次研究結果表明,我國葡萄主產區中有效硫的含量處于極豐富水平,馬文娟[33]、李挺[34]等調查研究結果表明在西北及黃土高原產區、云貴高原及川西高海拔產區的有效硫含量與當地農戶長期偏重施用化學肥料有關。有效鈣、有效鎂總體處于豐富水平,但各產區之間變異系數較大,仍存在鈣、鎂缺乏區域,這可能與土壤類型和施肥習慣有一定關系[35]。土壤中的微量元素有效銅處于極豐富水平,有效鐵、有效錳、有效鋅、有效硼總體含量豐富,但各主產區及內部區域之間存在分布不平衡現象。由于南北方土壤類型差異明顯,有效鐵在北方土壤中的含量普遍低于南方土壤;西北及黃土高原產區由于土壤保水保肥效果較差,微量元素含量普遍較低。
優質高產葡萄園的土壤養分應保持在一個充足而不過量的水平(豐富水平),此時葡萄園推薦施肥量應等于一定目標產量下葡萄果實和植株養分帶走量。若土壤養分測定值低于豐富水平,則推薦施肥量除了滿足葡萄果實和植株生長所需求的養分外,還應增加一定施肥量以培肥土壤,使葡萄園土壤養分含量達到豐富水平。如果土壤養分測定值已在豐富水平以上,應降低施肥水平,以避免土壤養分過量造成的環境風險[36]。同時我國葡萄栽培以鮮食品種為主,約占栽培總面積的80%,釀酒葡萄約占15%,其他用途葡萄約占5%,鮮食、釀酒葡萄的產量水平在各地區差異很大[37],實際生產中各產區應結合本地區土壤環境水平、葡萄植株營養水平及目標產量來確定施肥方案。
東北冷涼氣候產區土壤有機質、速效養分含量豐富,速效氮、有效磷不同區域分布差異較大。由于化肥連年投入導致該主產區存在土壤酸化加重的現象,建議可施用適量石灰或施用堿性肥料代替酸性肥料,有利于緩解土壤酸化問題。針對部分地區存在有機質、速效氮、有效鉀以及錳、鋅、硼微量元素缺乏問題,生產中可在8月底至9月上旬(該地區葡萄根系第二次生長高峰期)施用有機肥[38],一般每產1 000 kg果實需施入腐熟有機肥2 000 kg,不僅可以提升土壤肥力,此時更利于樹體的養分吸收;可在花前補充鋅、硼微量元素,在果實膨大期至轉色期增施鉀肥和中、微量元素肥料,有助于改善果實品質[39]。
華北及環渤海灣產區是著名的葡萄產區之一,該地區土壤有機質缺乏,氮、磷、鉀大量元素變異系數很大,土壤有效磷、有效銅含量過高,速效氮含量偏低,部分區域土壤有效鎂、有效鋅、有效錳、有效硼含量偏低。研究報道我國北方成齡豐產葡萄園建議施純N 187.25—225 kg·hm-2、P2O5150—187.5 kg·hm-2、K2O 150—225 kg·hm-2 [40],而該主產區氮、磷、鉀養分投入量均超標50%以上,養分投入量過高,比例不協調,導致肥料利用率較低[31]。建議該地區增施有機肥以提升土壤肥力,結合土壤養分豐缺狀況開展配方施肥,優化施肥方法與時期,減少磷肥的投入量;此外,影響微量元素含量的原因除與構成土壤的成土母質狀況有很大關系外,還與人為因素有關[41],生產中要合理使用波爾多液,避免因銅元素過多而增加環境風險,在中、微量元素缺乏地區可在秋施基肥中補充鈣、鎂肥,翌年在葡萄生長關鍵期采用土施、葉面噴肥等方式補充中、微量元素;同時在天津、秦皇島等濱海產區也應注意土壤鹽堿化的發生。
秦嶺-淮河以南亞熱帶產區土壤酸化嚴重,有機質、有效鉀、有效鎂含量偏低,土壤肥力亟待提升。該主產區常年避雨栽培,化肥施用較多,土壤淋雨較少,導致土壤酸化,嚴重影響根系對養分的吸收效率[42],建議通過施用石灰改良土壤酸性,或者在秋施基肥時,可混入鈣鎂磷肥也有助于改良土壤。該主產區多以設施栽培為主,土層較淺,土壤黏性較高,不利于土壤有效養分的釋放,花前可采用土施加葉面噴施的方式進行追肥,待坐果后可適當增加土施肥料進行養分補充。同時濱海地區土壤鹽堿化現象較為嚴重,可采用避雨栽培、完善排水系統等方式降低危害;新建園區應先進行土壤養分測定并進行土壤改良再定植葡萄,可為其生長營造良好的土壤環境。由于該地區土壤類型多樣,土壤管理更加復雜[43],可根據不同土壤類型采取相應的土壤管理和改良措施。
西北及黃土高原產區土壤養分狀況整體較差,有機質、氮、磷、鉀大量元素含量偏低,這與前人對陜西[33]、山西[44]、新疆[45-46]等地區的葡萄土壤養分研究結果一致。生產中建議要提高有機肥用量及比例,補充缺乏的大、中、微量元素。根據主產區實際情況可應用水肥一體化管理措施,既可以節約用水,又提高肥料利用率。新疆、寧夏等地區的鹽堿地所占比例較高,可施用有機肥或土壤調理劑改良土壤,生產中要合理施用復合肥,聯合物理化學改良方法培肥土壤,防止次生鹽堿化的發生。
云貴高原及川西高海拔產區土壤酸化嚴重,有機質含量較少、養分比例失衡等問題較為突出。該主產區土壤pH普遍偏低的原因除土壤自身因素外,還可能是連年生產中硫酸鉀、過磷酸鈣等酸性肥料施用量過高導致的[47],建議土壤pH低于5.5的地區可采取施用適量石灰或種植綠肥等方式改良土壤,同時增施有機肥、生物菌肥等提高有機質含量。由于該主產區喀斯特地貌的地理因素致使硼元素較為缺乏,建議土壤深耕施用有機肥時可添加硼肥,并結合花前葉面噴施硼肥等方式進行補充。前人研究也曾表明貴州葡萄園土壤速效氮、磷、鉀含量偏高,鈣、鎂、鐵、銅、錳、鋅含量過高[14],云南省主要葡萄園土壤整體養分含量較高,各地區養分含量差異明顯[16],因此該主產區可開展配方施肥科學合理補充養分。
4.1 我國葡萄主產區土壤pH范圍為2.85—9.75,中性土壤面積占比僅為11.7%,有機質含量為11.42 g·kg-1,有機質處于缺乏水平的土壤面積占比為78.8%,建議采用增施有機肥、行間生草、施用土壤調理劑等方式改良土壤。
4.2 我國葡萄主產區土壤速效氮(77.8 mg·kg-1)、有效鉀(214.7 mg·kg-1)含量偏低,有效磷(97.2 mg·kg-1)含量偏高,建議合理控施氮肥,減少磷肥施用量,缺鉀地區增施鉀肥,平衡施用復合肥。
4.3 我國葡萄主產區土壤的中量元素有效鈣、鎂、硫含量處于豐富水平,但不同地區之間鈣、鎂含量差異較大,建議在鈣、鎂缺乏區域合理補充鈣肥和鎂肥;微量元素有效銅(5.8 mg·kg-1)含量極為豐富,鐵、錳、鋅、硼含量均處于豐富水平,但不同地區差異較為明顯,建議合理補充微量元素,并應注意評估有效銅過高導致的環境風險,避免因盲目施用中、微量肥料導致土壤中某些元素失衡而影響樹體生長和果實品質。
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Status of Soil Fertility in Main Grape Producing Areas of China
LI BaoXin1, YANG LiPing2, LU YanLi2, SHI XiaoXin1, DU GuoQiang1
(1College of Horticulture, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, Hebei;2Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Crop Nutrition and Fertilization, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100081)
【】The lagged soil fertility research and lacked scientific fertilization instruction in vineyards have gradually become the focus of restricting the sustainable development of the grape industry in China. Soil fertility status was investigated to formulate a suitable fertilization strategy so as to promote the healthy and sustainable development of grape industry in China. 【】 1 100 soil samples were collected from the vineyards located in the five main grape producing areas in China (Northeast cold climate producing areas, North China and Bohai Bay producing areas, Qinling-Huaihe River subtropical producing areas, Northwest and Loess Plateau producing areas, Yunnan-Guizhou Plateau and Western Sichuan high altitude producing areas) respectively in 2018, and measured soil pH, organic matter, and available macro, medium and microelements content respectively. The status of soil fertility and its spatial distribution characteristics in the main grape producing areas of China were maped out by ArcGIS. 【】 It showed that pH value range of soil in the main grape producing areas was 2.9-9.6, neutral soil was only 11.7% in selected soil samples in main grape producing areas of China; The average content of soil organic matter were 11.42 g·kg-1(deficient), and the proportion of soil with organic matter deficiency was 78.8%; The average contents of the nutrients were available N 77.8 mg·kg-1(medium), available P 97.2 mg·kg-1(rich), available K 214.7 mg·kg-1(medium), available Ca 1 670.8 mg·kg-1(rich), available Mg 299.0 mg·kg-1(rich), available S 72.5 mg·kg-1(extremely rich), available Fe 83.9 mg·kg-1(rich), available Cu 5.8 mg·kg-1(extremely rich), available Mn 16.1 mg·kg-1(rich), available Zn 6.5 mg·kg-1(rich), available B 2.86 mg·kg-1(rich). 【】There was small proportion of soil with neutral pH value, which was suitable for grape growth in the main grape producing areas of China, and the area ratio is only 11.7%. Organic matter content is 11.42 g·kg-1, and 78.8% of soil area with organic matter was at a deficient level. The content of available N (77.8 mg·kg-1) and available K (214.7 mg·kg-1) was insufficient, but the content of available P (97.2 mg·kg-1) was at a very rich level. The content of available Ca, available Mg and available S was at a rich level, however, the content of available Ca and available Mg varies greatly between different regions. The micro element of available Cu (5.8 mg·kg-1) was at a extremely rich level, the content of available Fe, Mn, Zn, and B was at rich level, but nutrient deficiencies still exist in some areas. Regional formula fertilization can be carried out according to the status of soil nutrients, so as to make reasonable supplement of macro, medium and micro elements.
China; main grape producing area; soil available nutrients; status of soil fertility; fertilization recommendation; ArcGIS

10.3864/j.issn.0578-1752.2020.17.012
2019-10-30;
2020-01-02
國家重點研發計劃項目(2018YFD0201300)、河北省現代農業產業技術體系(HBCT2018100204)
李寶鑫,E-mail:libaoxin94@qq.com。通信作者楊俐蘋,Tel:010-82108676;E-mail:yangliping@caas.cn。通信作者杜國強,Tel:0312-7528322;E-mail:gdu@hebau.edu.cn
(責任編輯 李云霞)