施肥对日光温室葡萄延迟栽培产量和养分吸收的影响

唐继伟1，车升国2，徐久凯1，聂占声，董立盛

(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京100081;2.菏泽市果树技术站，山东 菏泽274000;3.天祝县农业技术推广中心，甘肃 天祝733299)

葡萄(VistisviniferaL.)种植历史久，适栽区域广，用途多样，效益好。近年来,借以国家乡村振兴战略、农业供给侧改革的政策扶持，葡萄产业发展迅速。2018年我国葡萄种植面积761.25 hm2，产量143.85 t，是1978年的27.5倍和131.5倍。随着国家对新型农业经营主体扶持力度的加大，葡萄规模化程度也逐渐提高。施肥作为提高葡萄产量、改善葡萄品质的一项重要农业措施也越来越受到重视。盲目施肥不仅导致养分资源浪费，无形中增加生产投入成本，而且极易造成果园土壤微生态恶化、养分失衡，制约葡萄高质量发展[1-3]。了解葡萄养分的吸收分配规律以制定科学施肥决策显得尤为必要。因此，本文连续3年观测了典型农户的葡萄肥料投入量、葡萄产量和经济效益以及葡萄氮磷钾养分吸收分配，旨在为本地区葡萄高产、优质、安全、可持续生产提供理论基础与实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于威武市南天祝县展开，该地区属暖温带干旱、半干旱大陆性气候区，年均降水量350 mm，年均气温在-8～40 ℃，无霜期120 d，平均风速10 m/s，日照时数2 500～2 700 h。土壤类型以粉砂质壤土为主，耕层土壤pH7.5，有机质含量29.4 g/kg、全氮1.51 g/kg、全磷0.93 g/kg、全钾18.9 g/kg[4-5]。该地区经济发展较为落后，为推动乡村振兴和脱贫攻坚，近年来大力发展日光温室葡萄栽培。

选取5位有代表性的农户的葡萄大棚，浦春山(PCS1)、王德川(WDC)、钱永福(QYF)、浦春山(PCS2)、董立盛(DLS)，自2012-2014年开展田间定位调查研究，其中钱永福大棚由于产量效益等原因2014年排除。四户温室大棚设计样式较为一致，日光温室大棚东西走向，长53 m、宽8.5 cm、高5.20 m、墙体厚1.5 m、后墙高3.10 m，脊部留1 m宽的通风口。

1.2 测定项目与方法

记录整个生长期肥料使用情况。收集各小区葡萄生长期间夏剪的枝叶、落叶、冬季修剪的枝条、果实。

1)生长期间枯枝落叶的干物质产量和养分含量的测定：5月下旬至12月上旬，随机选择两行(沟)葡萄，挂大网袋收集抹去的芽，摘除的主梢、副梢，除去的卷须，疏掉的花、果穗，打掉的老叶等，称鲜重；晒干称干重，同时取小样作养分测定。

2)葡萄果实的干物质产量和养分含量的测定：12月下旬至次年1月上中旬，记录全棚的果实产量，随机取果实样品，称鲜重；到实验室用刀切开高温杀青15～30 min(105 ℃)、低温烘干(50～70 ℃)，称干重，同时取小样作养分测定。

3)收获后落叶的干物质产量和养分含量的测定：2月上旬，随机选择两行(沟)葡萄，收集落叶，称鲜重；晒干称干重，同时取小样作养分测定。

4)冬剪枝条的干物质产量和养分含量的测定：2月上旬至3月上旬，随机选择两行(沟)葡萄的冬剪枝条，称鲜重；晒干称干重，同时取小样作养分测定。

样品室内烘干后再风干磨碎，过0.25 mm筛，密封储存备用。叶片、枝条、果实常规室内化学测试分析方法测定全N、全P和全K含量。

2 结果与分析

2.1 肥料投入量

表1显示，葡萄日光温室延后栽培一般氮肥投入量平均1 757 kg/hm2，其中化肥氮投入量平均为1 111 kg/hm2，占总氮肥投入的63.2%；磷肥投入量平均2 152 kg/hm2，其中化肥磷投入占67.4%，约为1 451 kg/hm2；钾肥投入量平均达1 561 kg/hm2，其中化肥钾投入583 kg/hm2，占总钾肥投入得37.4%。这一研究表明，本地区氮肥、磷肥投入主要依靠化肥，而钾主要来源有机肥料的施入。

表1 化肥、有机肥养分投入量/(kg/hm2)

2.2 葡萄养分含量测定

表2～4显示，施肥后日光温室延后栽培葡萄夏季枝叶、冬季落叶、冬剪枝条和果实的氮含量分别为27.77、18.14、7.54和9.03 g/kg，磷含量分别为7.14、3.46、2.35和2.67 g/kg，钾含量分别为26.11、17.88、9.83和13.69 g/kg。这一结果表明，日光温室在常规施肥后夏季枝叶的氮、磷和钾含量显著高于冬季落叶、冬剪枝叶和果树中的养分含量；葡萄果实中的钾含量明显高于氮、磷含量。

表2 葡萄氮含量/(g/kg)

表3 葡萄磷含量/(g/kg)

表4 葡萄钾含量/(g/kg)

2.3 葡萄养分吸收分配特征

表5显示，日光温室延后栽培葡萄在常规施肥后氮养分吸收总量为100.42 kg/ hm2，其中夏季枝叶、冬季落叶、冬剪枝条和果实的氮吸收量分别为33.26、15.95、7.66和43.45 kg/ hm2。N素收获指数0.32～0.50，平均为0.43。表6显示，相同栽培条件下葡萄磷养分吸收总量为61.96 kg/ hm2，其中夏季枝叶、冬季落叶、冬剪枝条和果实的氮吸收量分别为19.55、7.02、5.66和61.96 kg/ hm2。P素收获指数0.36～0.55，平均为0.48。表7显示，日光温室延后栽培在常规施肥后葡萄夏季枝叶、冬季落叶、冬剪枝条和果实的钾吸收量分别为37.94、19.14、12.47和78.74 kg/ hm2。K素收获指数除QYF偏低外，其余约在0.55。葡萄氮、磷、钾养分吸收比例约为1∶0.62∶1.48。这一研究表明，钾不仅收获指数明显高于氮、磷，吸收量也显著高于氮磷的养分吸收量，体现了钾在提高葡萄产量、改善葡萄品质的重要性。

表5 日光温室延后栽培葡萄氮吸收量及分配特征

表6 日光温室延后栽培葡萄磷吸收量及分配特征

表7 日光温室延后栽培葡萄钾吸收量及分配特征

2.4 葡萄产量和经济效益分析

表8显示，日光温室延后栽培葡萄在进行常规施肥后产量和经济效益2012-2014年分别为34.8、17.0、20.6 t/hm2和50.9、22.6、27.9万元/hm2。2013年10-11月成熟期、2014年8月葡萄膨果期遭遇较长时间异常天气低温阴雨，导致葡萄产量较2012年明显降低。受农户之间的修剪、病虫害防治、施肥等管理水平差异的影响，农户之间葡萄产量和经济效益差异很大。这一研究结果表明，提高农户的施肥水平、管理技术对提高果农的产量水平和经济效益尤为必要。

表8 不同施肥措施对日光温室延后栽培葡萄经济效益的影响

3 讨论与结论

本地区葡萄种植户肥料投入量氮肥1 757 kg/hm2、磷肥2 152 kg/hm2、钾肥1 561 kg/hm2，远超本地区推荐施肥量。果农单一追求高产而盲目施肥，往往导致养分投入量远远超过肥料的科学用量。肥料过量投入现象在各地区葡萄园比较普遍。河北、山西等省份葡萄主产区养分投入量超过推荐用量50%以上，同时氮、磷、钾养分投入比例不平衡，氮素投入过多而钾素投入明显偏低[6-7]。相对于其他地区果园有机肥投入不足，本地区果农对有机肥料较为重视，氮、磷、钾有机养分投入量分别占总养分的投入量的36.8%、32.6%和62.6%。有机肥是各种养分的载体，氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)总养分含量牛粪达41.1 g/kg。有机肥经果园土壤微生物分解，可增加土壤有效养分库，提高土壤供肥能力，改善土壤结构、增加果树产量、改善葡萄品质。但是，往往果农在投入有机肥未响应降低化肥的用量，从而造成肥料的过量投入。本地区研究表明，投入氮肥可显著提高葡萄产量，但氮肥超过450 /hm2、钾肥超过450 /hm2时，葡萄产量不仅不会随着肥料用量的增加而增加，甚至会有所降低。张兴国等(2018)在陕西省榆林市、周兴本(2015)在沈阳农业大学葡萄实验园等均研究表明，当肥料用量超过一定阈值时，会产生报酬递减效应[1,8-10]。