不同土壤管理方式对北冰红葡萄生长及土壤理化指标的影响研究

刘迎雪，杨义明，张宝香，秦红艳，李昌禹，范书田，许培磊，王月，王衍莉，李嘉琪，路文鹏

（中国农业科学院特产研究所，吉林 长春 130112）

葡萄园土壤管理主要是为葡萄植株的生长发育以及栽培管理创造优越的环境，尤其是为葡萄根系的生长提供良好的环境，以利于植株对温度、水分、空气及养分的需求[1,2]。国内外大量的研究及生产实践都表明，果园覆盖技术与生草技术能提高土壤有机质含量和保墒，同时可防止水土流失，改善果园微环境，促进果树生长发育，改善果实品质[3-6]。

果园生草是运用生物共生和物质再生循环的生态农业基本原理，充分利用果园生态系统内的光、温、水、气、养分及生物等自然资源，建立的高效、低耗、持续稳定的果园生产体系，保护果园生态系统的多样性、稳定性，协调果树生产与环境间的关系，提高果园土壤肥力和生产力。果园推行生草制是绿色植物保护技术的组成部分，也是发展可持续农业的重要内容之一[7]。果园生草作为果园土壤管理的重要措施之一，在世界各地迅速推广应用，而且已经成为发达国家生态果园建设的主流模式[8]。

目前，多数葡萄园的地面管理方式主要为传统的清耕除草，在葡萄上系统研究土壤管理方式对冰葡萄园影响的报道很少。因此，本研究以生产上主栽的山欧杂交葡萄品种‘北冰红’为研究对象，研究自然生草、园艺地布覆盖、清耕除草对葡萄园土壤性状及葡萄果实品质的影响，旨在为冰葡萄园土壤管理与标准化生产的栽培技术研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于吉林省吉林市昌邑区左家镇，供试品种为7 年树龄‘北冰红’，土壤为沙壤土，采用倾斜式水平龙干树形、直立叶幕，株行距1.0 m×2.5 m。

1.2 试验设计

试验共设3 个处理，具体如表1：

表1 试验处理Table 1 Experimental treatment

1.3 测定项目及方法

1.3.1 土壤容积含水量 用土钻对不同处理0～30 cm的土壤进行取样并称重（精度为0.01 g），记录其湿重，带回实验室后放入105℃烘箱中烘干至恒重，称其干重。公式如下：

1.3.2 土壤电导率和土壤温度 采用FieldScout TDR 350 仪器测定。

1.3.3 产量测定 葡萄成熟时，于同一天进行采收，测定单株产量，每个处理测定6 株。

1.3.4 果实品质测定 从测产后的果穗中选取10 个典型果穗，在这些果穗的上、中、下部各取5 个果粒，共150 粒用于以下品质指标测定。

果实还原糖测定，参考GB/T 15038―2006 中的斐林试剂滴定法；果实总酸测定，参考GB/T 15038―2006 中的NaOH 滴定法；固形物测定采用蔗糖仪直接测定。

1.4 数据处理与分析

数据采用SAS（SAS 9.4）软件及Excel 2016 进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同土壤管理方式对根际土壤容积含水量的影响

由图1 可以看出，不同处理的根际土壤含水量曲线有交叉，但从整个生育期来看，处理1 和处理2 的土壤容积含水量略高于CK，处理1 的土壤容积含水量高于处理2。

图1 不同土壤管理方式对根际土壤容积含水量的影响Fig.1 Effects of different soil management methods on the rhizosphere soil volumetric water content

2.2 不同土壤管理方式对根际土壤温度的影响

从表2 可以看出，不同土壤管理方式对根际土壤的温度影响不大；从不同时间测定的结果来看，7 月下旬至8 月中旬，处理1 的土壤温度略高于处理2 和CK，高出0.02～0.22 ℃，其中7 月24 日测定的结果中，处理1 显著高于处理2；8 月下旬，处理2 的土壤温度显著高于处理1 和CK，高出0.09～0.14 ℃。

表2 不同土壤管理方式对根际土壤温度的影响Table 2 Effects of different soil management methods on the rhizosphere soil temperature 单位：℃

2.3 不同土壤管理方式对根际土壤电导率的影响

从表3 可以看出，不同土壤管理方式对根际土壤的电导率有显著影响，7 月24 日至8 月17 日，处理2 的根际土壤电导率均显著低于CK 和处理1，降低18.5%～163.64%。8 月23 日测定的结果，为处理1 的根际土壤电导率低于处理2 和CK，且达到显著水平，降低20.69%～44.83%。

表3 不同土壤管理方式对根际土壤电导率的影响Table 3 Effects of different soil management methods on rhizosphere soil conductivity 单位：ms/cm

2.4 不同土壤管理方式对北冰红葡萄产量、品质及成本的影响

从表4 可以看出，处理1 的北冰红葡萄单株果实重、单穗重都显著高于CK 和处理2；可溶性糖含量、单宁含量显著高于处理2，可滴定酸含量显著低于CK和处理2。处理2 的单株重、单粒重高于CK 但差异不显著，而单穗重低于CK；可溶性糖含量、单宁含量低于CK，可滴定酸含量高于CK。

表4 不同土壤管理方式对北冰红葡萄产量及品质的影响Table 4 Effects of different soil management methods on yield and quality of Bei Binghong grape

从表5 可以看出，CK 的成本极显著高于处理1和处理2，处理1 的成本极显著高于处理2。

表5 不同土壤管理方式成本比较Table 5 Cost comparison of different soil management methods

3 讨论与结论

土壤电导率是研究精细农业不可缺少的重要参数，它包含了反映土壤质量和物理性质的丰富信息，反应了一定水分条件下土壤盐分的实际状况[2]。根际土壤含水量、温度和盐分影响到土壤养分的转化、存在状态及有效性，是限制植物和微生物活性的阈值[9]。通过长期监测不同土壤管理水平下的这些指标的变化，才能确定哪种土壤管理方式才是长期有效的。从本研究的试验结果来看，自然生草处理和园艺地布覆盖处理的土壤容积含水量、土壤温度高于清耕除草处理，自然生草处理的土壤电导率略低于园艺地布处理和清耕除草处理。这与前人的研究结果一致。李国怀等[10]研究报道，旱地苹果园连续4 年生草，可抑制水分蒸腾，生草区0～20 cm土层含水量比清耕区高3.5%，从而可以看出生草栽培具有调节土壤湿度的效果。吴建军等[11]研究表明，果园种植牧草一年后夏季地表、5 cm 和10 cm 3 个层次上地温分别比清耕园降低5.8 ℃、0.6 ℃和0.5 ℃。刘殊等[12]认为龙眼园生草起到了平稳地温的作用，在寒冷季节，可提高根际土温1.0～2℃，在炎热季节，可降低气温0.5～0.6 ℃。从本年度的试验结果可以看出，自然生草和园艺地布覆盖的处理与清耕除草处理相比，能够提高土壤的温度和含水量，且没有产生盐渍化现象，更多的数据和结论可能需要连续多年监测得到。从节能减排和降低生草成本的角度考虑，自然生草的土壤管理方式更适宜生产。