姬廷廷,张宏彦,李增源,王绍雷
(1.中国农业大学资源与环境学院,北京 100193;2.河北指南农业科技发展有限公司,河北 曲周 057250)
葡萄是一种经济效益较高的经济作物,在我国具有悠久的种植历史[1]。设施栽培不仅能打破地域限制,人为调控环境条件,降低病虫害发生率,提早上市,提高果实品质、资源利用率和经济效益,而且能满足消费者日益增长的对果品周年供应和质量的需求[2]。近年来,随着设施葡萄栽培技术的成熟,我国北方设施保护地葡萄栽培得到了快速发展,但是,与先进国家相比还存在着很大差距,如缺乏适用于设施栽培的葡萄品种、机械化水平低、标准化程度低、连年丰产技术尚未完善等[3]。
曲周县是黄淮海平原上的一个农业县,葡萄种植面积近200 hm2,以露地巨峰栽培为主,设施葡萄栽培主要分布在安寨村、湾子村、胡近口村。为了了解曲周县设施葡萄栽培现状,找出限制该县设施葡萄优质高效栽培的关键因素,2018 年选择曲周县胡近口村德众葡萄生态科普园(简称为“德众葡萄园”) 进行问卷和实地调查,旨为曲周县设施葡萄绿色标准化种植提供参考。
2018 年选择曲周县胡近口村德众葡萄园的23 个葡萄种植塑料大棚作为研究对象。园区大棚为拱形结构,属于冷棚,南北长度90~120m,东西跨度20~22 m,拱形最高处约5 m,顶部和两侧各有2 个通风口用于降温控湿,网纱材质。
葡萄种植品种为火焰无核,2013 年定植。采用双十字“V”型架栽培,行距2 m,株距0.7 m,种植密度7 200 株/hm2,每株葡萄留8 个结果枝,每枝留一穗果,弱枝不留;水肥管理方式为大水漫灌,肥料随水冲施,产量水平30 000~37 500 kg/hm2。
2018 年3 月,采用问卷和田间跟踪调查方法,以园区管理员、劳动者为调查对象,对德众葡萄园的土壤养分状况、水肥管理、病虫害防治、花果管理、温湿度调控等内容进行调查。
土壤指标测定方法。2018 年8 月葡萄收获后,每
个大棚均采用五点取样法,在离葡萄主干40 cm 处采集表层(0~30 cm) 土样。依据鲍士旦《土壤农化分析》方法[4],测定土壤的有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量以及pH 值。其中,土壤有机质含量测定采用重铬酸钾(K2Cr2O7·H2SO4) 法;全氮含量测定采用凯氏定氮法;碱解氮含量测定采用碱解扩散法;速效磷含量测定采用NaHCO3法(Olsen 法);速效钾含量测定采用NH4Ac-火焰光度法;pH 值测定采用pH 计法。
利用Excel 软件进行数据分析。
土壤有机质含量是判断土壤肥力的重要指标。果园土壤有机质含量低会导致果树树势弱,产量和品质不稳定[5]。据统计,我国有65%的果园土壤有机质含量低,需进行土壤改良,加强土壤管理。
测定结果显示,德众葡萄园土壤养分含量为有机质(9.94±1.88)g/kg、全氮(1.18±0.23)g/kg、碱解氮(91.32±13.96)mg/kg、速效磷(64.69±21.43)mg/kg、速效钾(476.67±108.73)mg/kg。与河北省葡萄果园地力评价标准(表1)[6]相比,该果园土壤有机质含量较低,可能与园区连年耕作,施肥管理中有机肥施入量少有关;速效磷和速效钾含量丰富,与生产上施肥不平衡,过度重视磷、钾肥投入有关。
表1 河北省葡萄园地力评价标准Table 1 Evaluation standard of soil fertility in vineyards in Hebei Province
测定结果显示,德众葡萄园土壤pH 值为8.19±0.05。杨治元[7]认为,我国多数葡萄生长适宜的土壤pH 值为6.5~7.5[7]。与该指标相比,德众葡萄园土壤偏碱性。适宜的土壤pH 值环境能有效提高土壤养分的有效性、土壤的保肥能力以及土壤中各种微生物的活性,pH 值过高会导致土壤中许多微量元素利用率降低[8]。
2.2.1 施肥量 葡萄为喜钾作物,对钾肥的需求量大于氮肥和磷肥。研究表明,我国北方葡萄丰产园推荐的N、P2O5、K2O 施 肥 量 分 别 为187.50 ~225.00、150.00~187.50、150.00~225.00 kg/hm2[9];北方葡萄适宜的N、P2O5、K2O 养分吸收量比例为1.4∶1∶2.1[10]。
调查结果(表2) 显示,德众葡萄园氮N、P2O5、K2O 养分的2 a 投入量平均值分别为159.38、349.50、275.25 kg/hm2,施肥以磷肥为主,钾肥次之;N、P2O5、K2O 投入比为0.46∶1∶0.79。可以看出,德众葡萄园氮磷钾养分投入不平衡,其中,磷肥投入比例较高,磷肥投入量较北方标准水平高86.4%~133.0%。
表2 2017~2018 年德众葡萄园的N、P2O5、K2O 施肥量Table 2 Amount of fertilizer application of N, P2O5 and K2O in Dezhong grapery from 2017 to 2018 (kg/hm2)
2.2.2 施肥管理 合理施肥不仅能提高经济效益和环境效益,还能提高葡萄产量和品质以及肥料利用率,增强土壤肥力[11]。
2018 年施肥管理调查结果(表3) 显示,德众葡萄园施肥问题相对突出。如,基肥应在秋分或落叶前1 个月左右施入,而该园区在12 月初才施入,导致肥效发挥时间推迟,严重影响葡萄的生长发育[12];追肥采用大水漫灌条件下随水冲施,施肥方式粗放,肥料利用率低;整个葡萄生育期有机肥和中微量元素肥投入量少,导致土壤质量差、中微量元素缺乏,严重影响葡萄品质的提高。
表3 2018 年德众葡萄园的葡萄施肥技术Table 3 Grape fertilization technology in Dezhong grapery in 2018
虽然葡萄耐旱性极强,但是水分管理对葡萄生产也起着重要作用,水分亏缺和过量都会对葡萄生长产生不利影响[13,14]。合理灌溉能保证葡萄正常的营养生长和生殖生长,滴灌条件下灌水量为450~900 m3/hm2时弗雷无核葡萄生长状况较好[15]。
调查结果(表4) 显示,2017 年和2018 年德众葡萄园灌水方式均为大水漫灌,且每个葡萄生育期均灌水6 次,每年灌水量在4 500 m3/hm2左右,其中,坐果前灌水量占全年灌水量的60%,果实发育期灌水量占全年灌水量的40%。可以看出,德众葡萄园灌水量很高。大水漫灌,一方面可能会造成土壤缺氧、通气性差,影响葡萄根系活性;另一方面可能会造成棚室内湿度过大,容易发生病虫害。
表4 2017~2018 年德众葡萄园葡萄不同生育期的灌水量及其比例Table 4 Irrigation volume and proportion of grape at different growth stages in Dezhong grapery from 2017 to 2018
与露地栽培相比,葡萄设施保护地栽培人为地创造了适宜的温度和湿度环境,以满足葡萄促早栽培条件,同时也为病虫害的发生提供了良好条件[16]。因此,在设施葡萄栽培过程中,病虫害防治尤其重要。葡萄病虫害防治要坚持“预防为主,综合防治”原则,主要是提高树体抗病虫害的能力[17]。
调查结果(表5) 显示,2018 年德众葡萄园病害多发,其中,葡萄坐果前后灰霉病、穗轴褐枯病和绿盲蝽等为害较多,葡萄生长后期白腐病、霜霉病和炭疽病等发生严重。可能与果园管理粗放,病虫害防治不当有关。病虫害的发生,会严重影响葡萄产量和品质。
表5 2018 年德众葡萄园葡萄病虫害的发生情况Table 5 Occurrence situation of grape diseases and insect pests in Dezhong grapery in 2018
花果管理是葡萄栽培中的关键技术,疏花、花穗整形等栽培管理水平的高低直接影响到葡萄的品质和商品性,设施葡萄栽培中采用正确的花果管理技术能够很大程度上提高果实品质和市场竞争力[18]。
调查结果显示,2018 年曲周县德众葡萄园葡萄花果管理比较薄弱。主要原因,一方面是修剪技术应用不到位;另一方面是花果管理用工量大,管理不及时。
设施葡萄促早栽培过程中,温室内的温湿度条件对葡萄提前成熟、提早上市至关重要。根据葡萄每个生育期对温湿度的要求,合理调控温室内环境处于适宜的温湿度条件,避免葡萄遭受高温、高湿的为害[19]。
调查结果显示,曲周县德众葡萄园控温设备不完善,棚室内环境长时间处于高温高湿状态,导致葡萄植株徒长、病害感染等问题突出。
2018 年以曲周县胡近口村德众葡萄园的23 个葡萄栽培塑料大棚作为研究对象,采用问卷和田间跟踪调查方法,对土壤养分、水肥管理、病虫害防治、花果管理、温湿度调控等状况进行调查。结果显示,该果园土壤有机质含量低,磷、钾含量过高;氮、磷、钾肥施用不平衡,有机肥和中微肥施用不足;大水漫灌导致土壤板结严重,棚内湿度大;不重视病虫害防治,病害多发;花果管理技术缺乏;控温设备不完善,棚内环境长时间处于高温高湿状态。这些问题成为限制曲周县设施葡萄产量和品质的关键因素。因此,引进设施葡萄绿色优质高效栽培技术、改善园区基础设施、加强栽培管理是实现曲周县设施葡萄绿色标准化栽培模式的关键。针对设施葡萄促早栽培管理现状,提出以下建议:(1) 减少磷肥投入,补充中微量元素肥料; (2) 增施有机肥,进行土壤改良;(3) 应用水肥一体化技术,优化灌水和施肥; (4)制定葡萄全生育期病虫害防治方案,加强病虫害防治管理;(5) 引进葡萄标准化花果管理技术;(6) 采取通风换气除湿、覆地膜、合理灌水控湿等措施,严格控温、降湿。