不同營養液對限根栽培葡萄生長及其栽培基質的影響

金 莉，王 燕，裴 忺，楊守坤，姚中華，李長林，陳緒柏，宿福園

（武漢市農業科學院/武漢市設施果樹工程技術研究中心，武漢 430064）

葡萄（Vitis viniferaL.）為葡萄科（Vitaceae）葡萄屬（VitisL.）多年生落葉木質藤本植物，具有結果早、營養價值高、觀賞性強等特點，還能在樹體發芽、開花、結果的過程中體驗到勞作、科普的樂趣，是現代都市休閑農業中的重要內容。而限根栽培模式為葡萄在觀光休閑農業中的應用提供了更廣闊的空間。

限根栽培（Root restriction）是一種利用物理或生態的方法將果樹的根系控制在一定容積內，通過控制根系生長以調節地上部分生長發育的一種栽培技術［1］。多項研究表明，限根栽培對葡萄、桃、柑橘等果樹具有促進開花、提早結果和提高品質等多方面的效果［2-4］。在葡萄上，限根栽培研究主要集中在樹體生長、果實品質、栽培基質影響等［5-12］方面。可溶性肥的施用是限根栽培技術的一個關鍵環節，相關研究還較少。隨著現代農業的發展，加強對精準灌溉施肥的研究越顯重要。在葡萄限根栽培中，精準施肥不僅能夠減少肥料浪費、降低環境污染，還能提高果實品質。為此，本研究以市售的營養液為對照，研究不同濃度梯度的營養液對限根栽培條件下一年生葡萄生長發育及其栽培基質的影響，以期篩選出適合限根栽培葡萄的營養液，為葡萄設施栽培提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在武漢市農業科學院林業果樹研究所的基地進行。以一年生葡萄陽光玫瑰（Vitis labruscanaBailey×V.viniferaShine Muscat）（YG）和甬優1號（Yongyouyihao）（YY）為試驗材料。

1.2 試驗設計

用化學試劑分別配制4個不同營養液濃度梯度（表1），設置（以氮計）為T1（N 180 mg/L），T2（N 120 mg/L），T3（N 60 mg/L），T4（N 30 mg/L），以市售的全營養液肥料為對照（CK），1株樹為一個重復，各設5個重復。采用自動控制計時系統進行營養液的澆灌，處理T1至T4每天早、晚施用兩次，每次4 min，每分鐘約1 L，對照CK每15 d施用一次。植株發芽后，每月測量植株地徑、新梢生長量等指標。植株落葉后，測定不同處理基質的理化性質，包括容重、相對含水量、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、EC和pH，以及營養成分含量，包括有機質、硝態氮、銨態氮、有效磷、有效鉀。

表1 營養液組成成分

1.3 栽培方式

選取生長狀況良好、整齊一致的苗木，對苗木根系進行修剪，保證根系大小基本一致，于2018年1月31日定植于武漢市農業科學院林業果樹研究所基地連棟大棚內。統一采用控根容器（直徑1 m、基質層50 cm）栽培，栽培基質按菇渣∶椰糠∶蛭石=4∶1∶1（體積比）進行配制，栽培株行距為2 m×3 m，全部采用T字形架勢。株距間鋪設管道供水肥，每個栽培控根器內設1根滴灌管圍成圈，每圈設置4個滴孔，從而滿足根系的均勻灌溉，同時管道末端設置5個500 L的塑料桶，分別配制不同濃度的營養液和作為對照的全營養液可溶性肥料。此外桶外設有一個泵，使用自動定時滴灌系統澆灌營養液。栽培過程中不另施其他肥料，其他常規灌溉、除草按統一管理進行。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 葡萄生長指標測定 植株發芽至落葉前，每隔半個月利用卷尺和游標卡尺分別測定新梢生長量和植株地徑。8月24日后，夏季摘心等修剪頻繁，影響新梢測量，之后只測量地徑。

1.4.2 基質理化性質及營養含量測定 有機質含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定；銨態氮含量采用氯化鉀浸提苯酚比色法測定；硝態氮含量采用氯化鉀浸提稀硫酸紫外比色測定；有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提鉬銻抗比色法測定；有效鉀含量采用醋酸銨浸提火焰光度計法測定；pH、EC值采用飽和浸提法測定；毛管孔隙度等物理性狀采用環刀法測定。

1.5 數據處理

試驗數據采用Microsoft Office Excel 2010和SPSS進行處理分析。

2 結果與分析

2.1 不同營養液對限根栽培葡萄生長的影響

2.1.1 不同營養液對限根栽培葡萄地徑的影響 從圖1和圖2可以看出，5—11月葡萄植株的地徑處于穩步增長階段，結合表2來看，對于陽光玫瑰來說，對照對促進葡萄地徑年生長的效果最佳，地徑達到28.45 mm，其次是T4，地徑達到25.69 mm，地徑生長量為CK＞T4＞T2＞T1＞T3，但T4與CK間差異不顯著；對甬優一號來說，T1對促進葡萄地徑年生長的效果最佳，地徑達到25.25 mm，其次是T2，地徑達到24.61 mm，地徑生長量為T1＞T2＞T4＞CK＞T3，與CK相比，T1具有極顯著差異，其他處理的差異不顯著。

圖1 不同營養液對陽光玫瑰葡萄地徑的影響

圖2 不同營養液對甬優一號葡萄地徑的影響

2.1.2 不同營養液對限根栽培葡萄新稍生長的影響 從圖3和圖4可以看出，5—8月葡萄的新梢生長速度逐漸加快，7—8月生長速度達到最快。結合表2來看，對于陽光玫瑰來說，T4對促進葡萄新梢生長的效果最佳，新梢長度達到1 056.67 cm，其次是CK，新梢長度達到891.67 cm，新梢生長量的大小為T4＞CK＞T2＞T1＞T3，與CK進行比較，各處理間差異不顯著；對于甬優一號來說，T2對促進葡萄新梢生長的效果最佳，新梢長度達到828.33 cm，其次是T1，新梢長度達到816.00 cm，新梢生長量為T2＞T1＞T3＞T4＞CK，與CK比較，T2具有極顯著差異，T1、T3、T4具有顯著差異。綜合植株地徑和新梢生長來看，對于陽光玫瑰來說，CK和T4的綜合表現最佳，對于甬優一號來說，T1和T2的綜合表現最佳。

圖3 不同營養液對陽光玫瑰新梢生長的影響

圖4 不同營養液對甬優一號新梢生長的影響

表2 不同營養液對葡萄生長指標的影響

2.2 不同營養液對基質理化性質的影響

從表3可以看出，兩個品種葡萄在使用相同的營養液后，pH基本都偏酸性；兩個品種葡萄在施用不同的營養液后，基質容重表現出較強的一致性，在0.38～0.45 g/cm3之間；EC值方面，對于陽光玫瑰來說，T2的EC值最高，達到2.33μS/cm，其次是T4，T1、T3適中；對于甬優一號來說，T3的的EC值最高，達到2.55μS/cm，其他的都在適宜范圍內；容重、相對含水量、總孔隙度、通氣孔隙度方面，兩個品種葡萄在施用不同營養液后，都表現出較強的相似性，差異不明顯。

表3 陽光玫瑰和甬優一號不同營養液基質的理化性質

2.3 不同營養液對基質營養物質含量的影響

從表4可以看出，葡萄施用不同營養液后的基質中，同一品種不同處理間氮元素有較大差異；兩個品種不同處理間的鉀含量都在0.90～1.10 g/kg之間，差異不明顯；兩個品種不同處理間的磷含量都在400.66～752.23 mg/kg之間，無明顯規律；兩個品種不同處理間的有機質含量都在29.89～47.25 g/kg，差異不明顯。對于陽光玫瑰來說，硝態氮和銨態氮含量都是T2最高，分別達到938.82 mg/kg、511.31 mg/kg，都是T1和T3最低；對于甬優一號來說，硝態氮和銨態氮含量都是T3最高，分別為978.54、520.87 mg/kg，都是T2最低，分別為78.88、116.17 mg/kg。

表4 陽光玫瑰和甬優一號不同營養液基質的營養物質含量

3 小結與討論

3.1 不同營養液對不同品種葡萄生長的影響

果樹地徑和新梢長度是樹體營養生長最直接的指標，是果樹開花結果的營養基礎，對促進果實產量和品質具有重要的作用。而肥料是樹體營養生長的重要來源，對果樹的生理生化反應和生長發育具有十分重要的作用。本研究結果表明，高濃度營養液更能促進甬優一號葡萄生長，這是與前人的研究類似［13］；低濃度營養液更能促進陽光玫瑰葡萄生長，在其他葡萄研究中還較少看到類似結論，但在其他植物中有。李晶等［14］研究認為，矮化效果明顯的中間砧幼樹在中營養水平下生物量和應用利用率最大，繼續增加營養不利于樹體生長。有人通過盆栽試驗研究認為，不同萵筍品種對營養的反應不同，可能與不同品種的營養利用效應不同有關［15］，曾建敏等［16］研究認為不同基因型水稻品種的光合作用隨營養水平變化的趨勢不同。據此推測，對于甬優一號品種而言，高營養液（N：180 mg/L）（以氮計）范圍內，樹體的光合作用與營養含量存在正相關性，從而表現為樹體生長隨著營養含量的增加而增加。而對陽光玫瑰品種來說，高營養液不如低營養液的促進生長效果。因此，筆者認為，甬優一號和陽光玫瑰兩個品種分別屬于營養低效型和營養高效型。根冠比被認為是營養水平差異的重要影響因素［17，18］，營養高效品種隨著營養濃度增加，根冠比先降低后升高，營養低效品種隨營養濃度增加根冠比下降［19］。因此，后續有必要繼續從光和特性、根冠比等方面對甬優一號和陽光玫瑰不同品種進行營養利用效應研究，從而為不同品種的精準施肥提供科學依據，不斷摸索出更精準的施肥方案，減少營養不必要的浪費和環境污染。

3.2 不同營養液對不同品種葡萄栽培基質的影響

本研究結果顯示，在不同營養液水平下，不同品種葡萄栽培基質的理化性質影響差異不明顯，但對基質中存在的營養元素有明顯影響。具體表現在，甬優一號和陽光玫瑰兩個品種的栽培基質中積累氮素含量明顯不一致，甬優一號基質在較高營養液處理下，積累氮素含量較低，陽光玫瑰基質在較低營養液處理下，積累氮素含量較低。不同品種氮素吸收差異是造成土壤氮素積累產生差異的重要原因［20］。植物的吸收差異源于根系的生長情況與活力，直接關系到地上部分氮素的同化、運轉及氨基酸和蛋白質等的合成［21］。由此推測，甬優一號作為營養低效類型，在高營養液條件下，根系活力及地上部分氮素同化、運轉及有機物合成能力更強，積累的氮含量較少，而陽光玫瑰作為營養高效類型，在低營養液處理下，氮素的利用效率更高，積累的氮含量較少。這為葡萄不同品種間存在不同營養吸收效應類型進一步提供了依據，為在生產實踐中針對不同品種的營養吸收效應類型采用不同的施肥方案提供了指導。