羊粪蘑菇泥基质对葡萄生长及果实品质的影响

蔡海华 ,沈李平 ,王莉 ,殷益明 ,梁森苗

(1.湖州市南浔区和孚蔡海华家庭农场,浙江 湖州 313017;2.浙江农艺师学院,浙江 杭州 310021;3.湖州市农业科技发展中心,浙江 湖州 313000;4.浙江省农业科学院 园艺研究所,浙江 杭州 310021)

阳光玫瑰葡萄是日本杂交选育出的优质鲜食葡萄品种,为中晚熟欧美杂种[1]。该品种于2009 年12 月从日本引进,2014 年通过上海市新品种认定[1]。在我国多地栽培后,普遍表现出栽培简单、生长势旺、抗病性强、花芽分化好、可溶性固形物含量高、有浓郁的玫瑰香味、果实挂果期长、商品性好、耐运输等等优点[1-2]。目前在我国,市场欢迎度高、销售价格高、栽培效益好。

但是,我国阳光玫瑰葡萄生产中存在着化肥施用量较大、有机肥施用量偏低等现象[3],不仅恶化了栽培土壤的生态系统,而且造成葡萄鲜果品质日益下降的状况。有研究表明,有机肥具有较高的有机质含量和较丰富的营养元素,可改善土壤的物理性能和生物特性,有助于提高葡萄鲜果的果实品质;而基质栽培追施固态肥的方式,更接近土壤栽培,蔬菜种植上已取得成功[3-4]。在葡萄基质栽培上,前人做了一定的研究。徐生福等[5]研究表明,沙40%+腐熟的农家肥30%+麦草秸秆30%最有利于日光温室设施内红地球葡萄的生长发育。杨夏等[6]以先锋葡萄为试材,研究了泥炭土、堆肥、蛭石混合基质 (体积比4∶1∶1) 栽培对葡萄物候期、植株生长及果实品质的影响。黄志琼等[7]以夏黑葡萄为试材,以沙子和椰糠 (体积比1∶4) 为基质,以根域限制泥土栽培及露地泥土栽培为对照,分析根域限制条件下基质栽培对夏黑葡萄茎粗、产量、品质和病情指数的影响。但羊粪、蘑菇泥基质栽培在葡萄上还未见报道。

为了提高阳光玫瑰葡萄鲜果的品质,促进葡萄产业的可持续发展,本试验大规模采用羊粪、蘑菇泥基质进行栽培试验,以期为阳光玫瑰葡萄基质栽培提供实践参考。

1 材料与方法

1.1 材料

基地位于浙江省湖州市南浔区和孚蔡海华家庭农场内;交通便利,排水良好,土质疏松,土层深厚,砂质壤土,pH 值6.7。

选择二年生5BB 砧木阳光玫瑰葡萄,采用连栋钢管大棚种植,株距2.2 m、行距2.7 m;参照《阳光玫瑰葡萄设施生产技术规程》(DB 32/T 2967—2016) 实行统一管理,每株留果6～ 9 穗,每穗45～60 粒;如当年冬季温度约0 ℃,一般次年2 月开始萌芽出穗,8 月中下旬成熟。

试验选用的羊粪系从湖州市本地的湖羊农场采集,其蛋白质含量4.0%～ 5.2%,有机物含量24.1%～ 27.7%,氮、磷、钾含量均在 0.5%～1.0%;蘑菇泥系从湖州市邻近的江苏省无锡购买,为白蘑菇、菌菇两种蘑菇进行机械捣碎形成。本试验采用原始的堆肥发酵技术,合理控制发酵温度、水分及通风条件,不添加其他物质。约经30 d 发酵完成,羊粪、蘑菇泥均可成为稳定、无害化的有机肥。

1.2 处理设计

将试验基地表层土搅拌均匀后作为原土,将原土与等体积发酵羊粪搅拌均匀制成羊粪基质,将原土与等体积发酵蘑菇泥搅拌均匀制成蘑菇泥基质,开展羊粪、蘑菇泥基质栽培试验。设3 个处理,T1为半基质栽培,地上部为0.3 m 原土,地下部上层0.15 m 为蘑菇泥基质,下层0.15 m 为羊粪基质;T2 为全基质栽培,地上部0.3 m 为蘑菇泥基质,地下部0.3 m 为羊粪基质。以原土栽培为对照。每处理面积0.33 hm2,3 个处理共1 hm2。2019 年10月底,按株距2.2 m 分别将阳光玫瑰苗木定植于垄上。

1.3 调查项目

除靠近钢管大棚边缘10 株葡萄以外,每处理选取阳光玫瑰葡萄9 株作为试验树,其中连续的3株为1 个重复,共3 个重复;3 个处理试验树共27株,分别挂牌。2020 年4 月10 日,用游标卡尺分别测量挂牌植株离地面0.6 m 处的主干直径。2021年4 月12 日 (开花期),随机选取挂牌植株长势相近的结果枝3 条,参照王松等[2,4]的方法,测量第4～5 节位的节间长度 (卷尺) 和粗度 (游标卡尺)、第4 节位叶片的厚度 (游标卡尺)。2021 年7 月6 日 (成熟期),每株试验树随机选取果穗1串,每处理9 串,用电子天平称量穗重;每串随机选取2 粒果实,每处理共18 粒,采用电子天平称量单果重,采用游标卡尺测定果实的纵径和横径,采用PAL-1 手持糖度计测定可溶性固形物含量。每串随机选取1 粒果实,每处理共9 粒,参考GB/T 12456—2008 标准,用NaOH 滴定法测定可滴定酸含量。依据测定结果,计算果形指数和糖酸比。果形指数为果实纵径和横径的比值,糖酸比为果实可溶性固形物和可滴定酸含量的比值。

1.4 数据处理

利用Excel 2012 对全部指标的3 次重复进行计算,并进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 对葡萄主干直径的影响

采用二年生5BB 砧木的阳光玫瑰葡萄苗种植,4 个月后测定植株离地面0.6 m 处的主干直径。从表1 可知,羊粪、蘑菇泥基质栽培对阳光玫瑰葡萄植株茎秆生长的促进作用显著,T1、T2 分别比对照增粗4.22、5.75 mm,增幅为6.91%和9.41%。

表1 葡萄种植4 个月后不同处理对主干直径的影响

2.2 对葡萄植株生长的影响

测定葡萄结果树当年抽生的枝梢节间长度、粗度及叶片厚度,可反映葡萄植株生长势的强弱[2]。从表2 可知,羊粪、蘑菇泥基质栽培的葡萄新梢节间长度、粗度和叶片厚度均显著高于对照。其中,T1、T2 的节间长度分别较对照增长2.44 和4.61 cm,粗度分别增加0.67 和0.84 mm,叶片厚度分别增加0.07、0.09 mm。T2 的节间长度显著高于T1,但两者间在粗度和叶片厚度无显著差异。

表2 不同处理对葡萄生长的影响

2.3 对葡萄品质的影响

从表3 可知,穗重表现为T2>T1>CK,但各处理间差异不显著;在单果重方面,T2>T1>CK,各处理间差异显著;在果形指数方面,各处理差异不显著。可溶性固形物含量表现为T2>T1>CK,T1、T2 之间差异不显著,但均显著高于对照;可滴定酸含量均在0.57%～0.60%,处理间差异不显著。固酸比表现为T2>T1>CK,T1、T2 间差异不显著,但均显著高于对照。

表3 不同处理对葡萄果实生长与品质的影响

3 小结与讨论

基质栽培是无土栽培的重要形式,受到应用成本、实用性和操作管理难度等方面因素的影响,目前世界上90%以上的商业无土栽培都是采用基质栽培。基质的研究是基质栽培的基础和关键,基质的选择是栽培成功与否的关键[8]。常见的基质有蛭石、珍珠岩、泥炭、堆肥、食用菌肥料等。

3.1 羊粪蘑菇泥基质对葡萄生长的影响

堆肥等有机肥施入土壤后,可释放有机酸促进难溶盐类的溶解,进而增加土壤肥力;可形成腐殖质,使土壤团粒结构得到改善,提升水、肥保持能力;可增加微生物活动,释放出有效成分,促进植株的生长发育[9]。韩道杰等[10]研究表明,发酵玉米秸秆∶羊粪∶大田土壤=2∶1∶1 混合基质的有机质含量丰富,能显著促进番茄的生长发育。吴红等[11]研究表明,基施羊粪60 t·hm-2+尿素0.4 t·hm-2+磷酸二铵0.5 t·hm-2的配方肥能使巨峰葡萄生长健壮,显著提高枝条长度和粗度。蘑菇泥是食用菌生产中产生的废弃物。陈明元等[12]研究表明,菌渣不仅可以改善土壤理化指标,而且能促进芹菜的生长势。陈斌等[13]研究表明,河沙∶食用菌渣∶草炭=3∶2∶1 的基质处理能显著增加夏黑无核葡萄扦插苗主枝叶片数、主枝长、前三节平均节间长。

本研究选用经发酵的羊粪、蘑菇泥有机肥与原土按等体积搅拌均匀配制的羊粪基质、蘑菇泥基质,通过原土、半基质 (原土+基质)、全基质栽培试验,结果表明,对阳光玫瑰葡萄植株主干生长的促进作用显著,全基质、半基质栽培分别比对照增粗5.75、4.22 mm,增幅为9.41%、6.91%;葡萄新梢加粗,节间增长,叶片增厚,全基质、半基质栽培的节间长度分别比对照增长4.61、2.44 cm,粗度分别增粗0.84、0.67 mm,叶片分别增厚0.09、0.07 mm。按667 m2栽110 株、每株平均留9 穗计,全基质、半基质、原土栽培的葡萄667 m2产量分别达1 454.95、1 414.75 和1 363.76 kg。这与前人的研究结果基本一致[9-12]。可能是羊粪中含有丰富的有机氮素,施入土壤后会改善土壤的氮素供给水平,增加植物叶绿素的合成水平,同时羊粪可增加植株细胞间隙的二氧化碳供给水平,从而提高植株的光合能力;而运用蘑菇渣可进一步改良土壤的理化性状,调节土壤酸碱度,提高肥料利用率,从而促进植株的生长。

3.2 羊粪蘑菇泥基质对葡萄品质的影响

葡萄果实的单果重、可溶性固形物含量和糖酸比等指标的高低决定了葡萄果实的商品性,然而这些指标相关物质的合成是一个复杂的生理生化过程,受多种环境因子的影响。吴红等[11]研究表明,基施羊粪60 t·hm-2+尿素0.4 t·hm-2+磷酸二铵0.5 t·hm-2的配方肥能显著提升巨峰葡萄果实的可溶性固形物含量,并降低可滴定酸含量,从而显著提升糖酸比。

本研究结果表明,全基质、半基质栽培的葡萄果实单果重分别为17.63 和16.59 g,可溶性固形物含量分别为19.12%、18.53%,固酸比分别为32.97、32.51,都显著高于对照,这与前人研究结果一致[7,11]。但是,采用基质栽培后,阳光玫瑰葡萄的穗重、果形指数、可滴定酸含量与原土差异不显著,这可能与连栋钢管大棚实行统一管理有关,有关葡萄物候期、果实着色等还有待进一步试验。

因此,羊粪、蘑菇泥基质栽培有效促进了阳光玫瑰葡萄植株的生长;且能明显增大葡萄单果重,提升果实可溶性固形物含量,但半基质栽培与全基质栽培之间无显著差异。