颜雨思,陆珺,宋科,李冰,杨静慧,张超
(天津农学院 园艺园林学院,天津 300392)
葡萄(Vitis viniferaL.)作为一种极为重要的果树,已在全球90 多个国家栽植,总栽培面积达792 万hm2,总产量达6 592 万t,面积和产量仅次于柑橘,居世界第2 位,约占全球水果总产量的20%[1-2]。天津汉沽的‘玫瑰香’葡萄因其微酸带甜、入口即有的玫瑰香味深受消费者青睐,已成为天津汉沽地理标志产品。近年来,由于该区‘玫瑰香’葡萄种质退化、树势下降、病虫害加剧以及土壤营养物质减少,导致‘玫瑰香’葡萄出现味酸、果实大小不一、产量下降等问题,使‘玫瑰香’葡萄的经济效益急剧降低。本研究在2019年产地土壤营养物质诊断的基础上(确定为缺钾肥),进行了钾肥增施试验。在常规施肥的同时,对比分析补施不同施用量钾肥后的葡萄果实品质,以探究最适的施肥方案,为生产实践提供依据。
试验地位于天津市滨海新区汉沽大田镇芦后村。土壤为盐碱土,土壤平均容重为1.435 g/cm3,质地偏黏,速效N 的含量为123.11 mg/kg,速效P的含量为30.62 mg/kg,速效K 的含量为170.01 mg/kg。
选择土壤肥力一致、植株生长良好的盛果期(6 年生)‘玫瑰香’葡萄种植地块为试验地。葡萄种植方式为单臂篱架式露天栽培。其土、肥、水管理及病虫害防治均采用常规管理(基肥施牛粪4 m3/667m2、萌芽期施磷酸二胺复合肥15 kg/667m2、开花期施葡萄专用肥25 kg/667m2)。葡萄产量控制在1 000~1 500 kg/667m2。
采用单因素随机区组设计,在常规管理的基础上,设置1 个对照和3 个处理,处理1、2、3 在果实膨大期和着色期分别补施30、40、50 kg/ 667m2的高钾肥。施用肥料高钾肥(K2O:52%,国投新疆罗布泊钾盐有限公司)。施肥方式为离根茎30 cm 的沟施,沟深20 cm。每个处理试验面积为0.3 hm2。株行距为0.5 m×2.0 m,栽植密度为600 株/667m2。采用“S”型取样法,每个处理10株,重复3 次,3 个处理一共选取‘玫瑰香’葡萄90 株。
果实完全成熟后采摘,从每个处理的30 株葡萄中随机选取10 穗,再从每穗葡萄上采集大小一致、生长健康的果实30 粒,进行果实品质测定。果实硬度用水果硬度计测定(GY-2);果形指数用游标卡尺(GB/T1214.2—1996)测量;含水量采用烘干称重法测定;可溶性固形物含量(SSC)用手持折光仪测定(PAL-1);VC 含量用2,6-二氯酚靛酚法测定[3];可滴定酸含量用酸碱中和法测定;可溶性糖含量用蒽酮比色法测定[4]:可溶性蛋白含量用考马斯蓝法测定[5]。
数据采用SPSS26 与Excelwin10 数据整理分析。差异显著性用LSD 多重比较法。隶属函数综合分析参照夏凯丽等[6]的方法。
2.1.1 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄果实硬度的影响
由图1 可知,处理1 的果实硬度最高,为1.03 kg/cm2,极显著高于处理2、处理3 和CK。处理2、处理3 与CK 无显著差异,果实硬度在0.75~0.83 kg/cm2之间。说明适量增施钾肥可以提高果实硬度,但施钾肥过多,果肉硬度会下降。
图1 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄果实硬度的影响
2.1.2 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄果形指数的影响
由图2 可知,处理1、处理2 的果形指数极显著高于CK。处理1 和处理2 二者间无显著差异,果形指数为1.19~1.20,高于对照6.25%~7.14%。处理3 的果形指数为1.15,与CK 无显著差异。因此,处理1 和处理2 的葡萄果形指数最高。
图2 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄果形指数的影响
2.2.1 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄含水量的影响
由图3 可知,处理2 和处理3 的果实含水量分别为82.53%、84.59%,显著高于处理1(74.35%)和CK(71.67%),高10.86%~12.92%;处理1 和CK 无显著差异,说明补施较多的钾肥可使葡萄果实的含水量增加。
图3 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄含水量的影响
2.2.2 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄可溶性固形物含量的影响
由图4 可知,3 个处理与CK 的可溶性固形物含量均无显著差异,含量为17.10%~18.30%。说明增施钾肥对‘玫瑰香’葡萄的可溶性固形物含量无显著影响。
图4 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄可溶性固形物含量的影响
2.2.3 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄可滴定酸含量的影响
由图5 可知,处理1 的可滴定酸含量最低(0.22%),极显著低于其他处理和CK(0.33%);其次是CK,显著低于处理3(0.40%),与处理2(0.36%)差异不显著;处理2 和处理3 差异不显著;处理3 含酸量最高,显著高于CK 和处理1。因此,适量的钾肥可以降低果实的含酸量,而较高浓度的钾肥反而会增加果实的酸度。
图5 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄可滴定酸含量的影响
2.2.4 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄可溶性蛋白含量的影响
由图6 可知,CK 的可溶性蛋白含量最低(0.25 mg/g),显著低于处理2(0.37 mg/g)和处理3(0.36 mg/g),与处理1(0.33 mg/g)差异不显著。处理2和处理3 的可溶性蛋白含量最高,显著高于CK,与处理1 差异不显著。处理2 和处理3 的可溶性蛋白含量高于CK 44.00%~48.00%。因此,较高浓度的钾肥可以增加果实的可溶性蛋白含量。
图6 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄可溶性蛋白含量的影响
2.2.5 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄可溶性糖含量的影响
由图7 可知,处理1(5.37 mg/g)的可溶性糖含量显著高于其他处理和CK(4.33 mg/g),高于CK 24.02%,高于处理2 的26.27%和处理3 的6.5%;处理2(3.96 mg/g)和CK(4.33 mg/g)差异不显著;CK 显著高于处理3(3.41 mg/g),高出21.25%;处理2 和处理3 差异不显著。因此,适量施钾肥可使果实可溶性糖含量增加。
图7 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄可溶性糖含量的影响
2.2.6 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄VC 含量的影响
由图8 可知,3 个处理的VC 含量与CK 之间无显著差异,各处理之间也无显著差异,VC 含量为0.75~0.87 mg/100g。
图8 不同施钾水平对‘玫瑰香’葡萄VC 含量的影响
表1 为不同施钾水平下‘玫瑰香’葡萄果实品质指标的隶属函数平均值及其排名。果形指数、含水量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、果实硬度等与果实综合品质成正相关关系,可滴定酸含量与果实综合品质成负相关关系。由于影响葡萄品质的重要指标是可溶性糖含量和可滴定酸含量[7],因此权重加倍。可溶性固形物含量、VC 处理间差异不显著,可剔除,不用于综合分析。结果显示,处理1 的隶属函数平均值为1.16,划为1级;处理2 的隶属函数平均值为0.80,划为2 级;和处理3 和CK 的隶属函数平均值为0.38 和0.34,划为3 级。因此,从隶属函数综合评价结果看,处理1 的果实品质最好,其次是处理2,处理3和CK 较差。说明钾肥施用量较低时可以提高‘玫瑰香’果实的综合品质。
表1 不同施钾水平下‘玫瑰香’葡萄品质指标隶属函数分析
本研究结果表明,钾肥对果实品质有较为明显的影响。钾肥施用量较低时可使‘玫瑰香’葡萄的果形指数、含水量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、果实硬度显著增加,并可以降低可滴定酸含量。说明适量增施钾肥可有效改善‘玫瑰香’葡萄的果实品质,但过量施用钾肥会降低果实硬度、可溶性糖含量,增加可滴定酸含量。
朱本岳等[8]研究发现,增施钾肥可提高葡萄浆果的可溶性固形物含量、总糖和VC 含量,使总酸量下降。其结果与本研究有所不同。本研究中适量的增施钾肥可以提高糖的含量,降低酸的含量,但可溶性固形物、VC 含量与对照无显著差异。钾肥施用量在30 kg/667m2时,‘玫瑰香’葡萄果实的可溶性糖含量高于对照24.02%,这是由于钾能增强光合作用,活化多种酶,促进糖分的代谢。但随着钾肥浓度的增加,果实的可溶性糖含量降低,这可能是钾肥施用量过高影响植株氮和镁的吸收,进而影响养分的积累。张晓娟[9]试验证明合理施用钾肥能够增加养分积累,有利于淀粉向糖分的转化。但过量施入钾肥会影响植株对养分的吸收,不仅不能提高可溶性糖含量,反而会降低果实品质。郑小能[10]试验表明钾肥施用量不是越多葡萄果实品质就越好,而是不同葡萄品种和环境条件下需要施用最适钾肥的用量。
可溶性固形物包括有机酸、可溶性糖、盐类、可溶性蛋白、维生素和果胶等物质[11-12],它与可溶性糖呈正相关[13]。但本试验中可溶性固形物含量差异不显著,可能是随着钾肥的施入促进了果实的生长发育,可溶性固形物其中的物质组成比例也相应地发生变化。所以成熟果实的可溶性固形物除了与可溶性糖含量影响有关外,可能还受其他物质组成比例的影响[14]。葡萄果实的VC 含量相对猕猴桃、枣较低。安华明等[15]研究表明VC 的合成途径有碳链倒位途径、邻酮醛糖途径、L 半乳糖途径等,与糖代谢密切相关。本试验中,随着钾肥浓度的变化葡萄果实的VC 含量无显著差异,可能钾处理对VC 的生物合成途径及其代谢调控直接影响。
试验结果表明,在钾肥施用量为30 kg/667m2时,果实的硬度、果形指数、可溶性糖含量显著高于对照和其他处理,可滴定酸含量显著低于对照和其他处理;含水量显著低于其他处理,但与对照无显著差异。在钾肥施用量为40 kg/667m2时,可溶性蛋白含量最高;钾肥施用量为50 kg/667m2时,果实的含水量最高。本试验中增施钾肥后VC含量和可溶性固形物含量均与未施钾肥前无显著差异。因此综合比较分析,补施钾肥施用量为30 kg/667m2是提高‘玫瑰香’葡萄品质的适宜施肥量,有利于提升果实的综合品质。其次是补施钾肥施用量为40 kg/ 667m2。
补施一定量的钾肥可对‘玫瑰香’葡萄起到增质提效的作用,但要合理施用不能盲目补施过多钾肥,只有适当补施才可以提升葡萄品质,促进葡萄正常生长发育。