交替根区灌溉和施氮量对葡萄幼树生长特性的影响

陈丽楠，刘秀春，荣传胜，张 成，刘 晶

（辽宁省果树科学研究所，辽宁 熊岳 115009）

辽宁省是我国葡萄生产的主要产区和优势产区之一[1]。在葡萄生产中果农多以大水漫灌的方式进行灌溉，不仅造成了极大的水资源浪费，灌溉水利用率极低，同时引起果树营养生长过旺。另外，部分果农为了追求高产、提高经济效益，过量使用化肥，导致果实品质变差，化肥利用率极低，造成化肥资源的严重浪费，同时增加了环境风险。近年来，基于根系干旱信号传递与气孔最优调节理论的交替根区灌溉技术被证明是一种高效可行的节水技术[2]，目前，国内外学者对交替根区灌溉对果树生长的影响进行了相关报道。杜太生等[3]研究表明，在葡萄根系分区交替滴灌可以达到调控营养生长与生殖生长，减少冗余生长，提高水分利用效率。SHAO 等[4]研究发现，分区交替灌溉处理能够降低植株冗余生长和修剪工作量。毕彦勇等[5]研究发现，根系分区交替灌溉处理可抑制油桃新梢生长，果实成熟期均较常规灌溉提前，产量未受影响。但未见根区交替灌溉与施氮量耦合对葡萄生长特性的影响报道。鉴于此，选择辽宁省主栽葡萄品种‘巨峰’为研究对象，研究根区交替灌溉下不同施氮量对葡萄新梢生长和叶面积的影响，以期为葡萄的优质高效栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2018年在辽宁省果树科学研究所进行。供试材料为2年生‘巨峰’葡萄幼树。上一年春季栽入直径30 cm、高30 cm 的盆钵中，统一管理1年后，选生长一致的葡萄作试材，在主蔓上留6 个饱满芽，其余全部剪掉。第2年春季，将葡萄试材根系分为大体相等的两部分用隔板隔开，隔板中央做“V”形缺口。试验用土取自辽宁省果树科学研究所葡萄园，为棕壤，土壤有机质为23.1 g/kg，全氮1.01 g/kg，有效磷62.7 mg/kg，速效钾114 mg/kg，pH 值6.88，田间持水量为21.32%。土壤经风干、碾碎、过筛（去石块）备用。钵的底部放5 cm 厚的河沙，每钵装16 kg 土壤，放入盆栽场内，葡萄栽植后统一浇水，保证根系与土壤充分接触。

1.2 试验设计

试验包括灌溉方式和施氮量两个因素。灌溉方式设3种模式：（1）传统双侧滴灌，即双侧根区同时滴灌；（2）固定根区滴灌，即固定一侧根区滴灌，另一侧不灌水；（3）交替根区滴灌，即双侧根区交替滴灌。滴灌滴头为压力补偿式滴头，流量为1.7 L/h，盆内安装张力计（美国土壤水分设备公司生产）监测土壤水势，土壤水势达到15 kPa时开始灌溉。施氮量设3个水平：（1）低氮，0.4 g/kg土；（2）中氮，0.8 g/kg土；（3）高氮，1.2 g/kg土。2个因素的3 个水平共组成9 个处理，每个处理10 盆，随机区组排列。氮肥运筹为萌芽期∶果实膨大期=1∶1。各处理磷、钾肥均一致，施磷（P2O5）0.5 g/kg 土、钾（K2O）1.0 g/kg 土，于萌芽期一次性施入。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 新梢生长测定

在新梢摘心前，每隔8d 用米尺测量葡萄新梢长度。

1.3.2 新梢生长量测定

对不同阶段修剪的新梢和卷须等进行称重，并在80 ℃烘箱烘至恒重，测定各部位水分含量，计算修剪总干物质量。

1.3.3 叶面积测定

在着色期选择新梢第5 节的叶片，测定叶片的中脉长度，根据回归方程y=0.693 3x2+5.506 9x-15.196 6计算叶面积[6]。式中x 为叶片长度，y 为叶片面积。每个处理测量5 盆，求其平均值。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉方式和施氮量对新梢长度的影响

从表1可以看出，灌溉方式和施氮量及二者相互作用均显著影响葡萄新梢长度。新梢生长期间均表现为固定根区滴灌和交替根区滴灌两个处理的平均新梢长度低于传统双侧滴灌，在6月5日新梢修剪前，传统双侧滴灌处理的平均新梢长度最大（77.22 cm），交替根区滴灌处理的居中（68.53 cm），固定根区滴灌处理的最小（64.5 cm），后两者依次比前者降低11.3%、16.5%。从施氮量看，新梢长度表现为随着施氮量的增加而增加。6月5日新梢修剪前低氮处理到高氮处理的平均新梢长度依次为66.37、70.12、73.76 cm，差异不显著；所有处理的新梢长度以传统双侧滴灌高氮处理的最高，为80.43 cm，与大多数其他处理差异显著。表明传统双侧滴灌和高施氮量使葡萄新梢旺长，固定根区滴灌的新梢长度生长量较小，交替根区滴灌能够优化植株生长（中庸健壮）。

表1 不同灌溉方式和施氮量对葡萄幼树新梢长度的影响 cm

2.2 不同灌溉方式和施氮量对新梢修剪量的影响

从图1可以看出，不同灌溉方式和施氮量对新梢修剪量均有一定的影响。从灌溉方式来看，传统双侧滴灌处理的最高（21.4 g/株），其次为交替根区滴灌处理的（19.10 g/株），最低为固定根区滴灌处理的（16.86 g/株）。后两者依次比前者降低10.8%和21.3%，差异显著。施氮量从低氮到高氮处理的新梢修剪量依次为18.03、19.44、19.89 g/株，差异不显著。所有处理的新梢修剪量，最高的为传统双侧滴灌高氮处理的，为22.53 g/株，与同一灌溉方式下（传统双侧滴灌）的中氮处理间差异不显著；与所有其他处理间差异显著。传统灌溉和高氮投入导致植株产生冗余生长，增加了水肥投入。

2.3 不同灌溉方式和施氮量对葡萄叶面积的影响

叶片叶面积的大小直接反映葡萄最终产量的前期指标。从图2可以看出，交替根区灌溉处理的平均叶面积为177.3 cm2，比传统双侧灌溉降低0.98%，差异不显著； 固定根区灌溉处理较传统双侧灌溉和交替根区灌溉降低9.64%和8.73%，差异显著。交替根区灌溉和固定根区灌溉方式下，随着施氮量的增加，叶面积均呈上升趋势；而在传统双侧灌溉下，随着施氮量的增加，叶面积先增加后降低。由此可见，交替根区滴灌在降低50%的灌水量条件下，通过改变葡萄根区土壤的湿润方式，使葡萄根系土壤湿润和干燥交替进行，能够维持一定叶面积； 固定根区滴灌处理由于一侧长期处于干燥状态，对葡萄叶片生长产生抑制。

3 小结

果树的修剪是果园管理中一项非常繁重的工作，营养生长旺盛加重了果园管理工作量，对于葡萄这类有旺长趋势的果树对营养生长的控制是生产中的一项重要管理措施。研究表明，交替根区灌溉可有效调整作物营养生长与生殖生长的关系[7，8]。本研究得出局部根区灌溉2 种模式，葡萄新梢生长量显著降低，同一灌溉方式下，随着施氮量的增加，新梢生长量增加。并且在交替根区灌溉条件下中低施氮量能够维持较高的叶片叶面积，在节约50%灌溉量的同时实现了葡萄最优生长，对葡萄生产中节水减肥管理具有重要指导意义。