25 研究報告 2020 4 SINO OVERSEAS GRAPEVINE 2 Horticultural Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences Harbin 150069 China Abstract To reduce the harm of saline alkali soil to grapevines and explore new planting patterns which can resist saline alkali ve di erent cultural practices of root restriction cultivation were designed and non root restriction cultivation was set as control in which the in uences of di erent cultural patterns on the growth of grapevines the pH of soil and nutrient were investigated The result showed that root restriction grapevines all grew well showing no symptoms of harm of saline alkali a year later while pH of soil and available phosphorus content were increased with organic matter content alkaline nitrogen and available potassium were decreased The pattern of root restriction cultivation signi cantly contributed to the inhibition of soil alkalization and reduction of nutrient loss It showed that the best result when using container of root restriction as root restriction materials We believe that it is necessary to be taken irrigating water into consideration on the utilization of saline alkali soil Key words root restriction grape grow soil pH soil nutrient 收稿日期 2020 05 15 基金項目 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項資金項目 CARS 29 9 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院級項目 2018YYYF009 黑龍江 省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新跨越工程 專項 HNK2019CX11 4 2 作者簡介 胡禧熙 1983 男 江西鷹潭 碩士研究生 副研究員 主要研究方向為寒地葡萄育種及栽培技術(shù)研究 E mail huxixi116 26 SINO OVERSEAS GRAPEVINE WINE 研究報告 2020 4 中外葡萄與葡萄酒 大 慶市位于黑龍江省西部 松嫩平原腹地 是 我國土地鹽堿化比較嚴重的地區(qū)之一 屬于 中國八大土地鹽漬區(qū)的東北半濕潤 半干旱草原 半草 甸鹽漬區(qū) 鹽堿土地面積約占土地總面積的14 74 1 近年來 面對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)限制 農(nóng)民增收緩慢 大慶市按 照 設(shè)施農(nóng)業(yè) 綠色農(nóng)業(yè) 觀光農(nóng)業(yè) 的農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略調(diào) 整政策 大力推動棚室經(jīng)濟發(fā)展 在貧瘠的土地上走出 一條綠色 生態(tài)的現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展之路 2019年大 慶的設(shè)施葡萄總面積達2667 hm 2 被譽為 寒地提子之 鄉(xiāng) 但隨著栽培年限的延長 葡萄園土鹽堿的不斷加 重 導(dǎo)致葡萄葉片黃化 果實發(fā)育不良 甚至植株死亡 現(xiàn)象頻發(fā) 鹽堿危害問題威脅著大慶葡萄產(chǎn)業(yè)的健康可 持續(xù)發(fā)展 根域限制就是利用一些物理或生態(tài)的方法將果樹的 根域控制在一定的容積范圍內(nèi) 通過控制根系的生長來 調(diào)節(jié)地上部的營養(yǎng)生長和生殖生長過程 從而調(diào)控植株 整體生長發(fā)育的一種新型的栽培技術(shù) 2 3 根域限制不僅 應(yīng)用于沿海灘涂 也在西北地區(qū)的戈壁荒灘和南方地區(qū) 農(nóng)業(yè)觀光方面得到廣泛應(yīng)用 4 5 根域限制栽培技術(shù)的優(yōu) 點包括 環(huán)境友好 增加施肥目的性和可控性 避免肥 效延遲和養(yǎng)分流失 節(jié)水栽培 精確灌水 提高根域范 圍的土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分含量 6 根域限制對果樹生長發(fā)育 的各個環(huán)節(jié)都有一定影響 7 果樹上眾多試驗表明 根 域限制在控制地上部營養(yǎng)生長 提高果實品質(zhì)等方面都 取得良好的效果 8 9 此外 目前根域限制對葡萄果實品 質(zhì)影響的報道較多 但根域限制對根域土壤養(yǎng)分的影響 研究較少 本試驗以解決鹽堿土壤危害問題為目標 自2018年 起 開始了抗鹽堿限根栽培新模式的探究 通過探索各 模式對葡萄生長及養(yǎng)分含量的影響 以期集成優(yōu)良的抗 鹽堿根域限制栽培技術(shù) 為解決鹽堿地的利用問題提供 依據(jù) 1 材料及方法 1 1 試驗地概況 試驗設(shè)在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大慶分院紅旗泡科研 基地 位于東經(jīng)125 13 31 北緯46 40 1 葡萄定植前 對表層0 20 cm土壤取樣進行檢測 測定結(jié)果為 pH 8 09 堿解氮123 3 mg kg 有效磷8 01 mg kg 速效 鉀144 67 mg kg 有機質(zhì)25 3 g kg 1 2 定植溝設(shè)計 設(shè)置溝長5 m 寬80 cm 深50 cm 挖土?xí)r心土與表 土分別放置 統(tǒng)一采取 由下往上 按心土10 cm 玉米 秸稈10 cm 牛糞10 cm 表土20 cm回填 將土層混勻 灌水沉實后定植苗木 1 3 試驗設(shè)計 供試品種 夏黑 試驗以傳統(tǒng)不限根作對照 CK 設(shè)置5個不同限根模式 可分為3個全限根模式 和2個半限根模式 1 溝四周鋪塑料布 溝底鋪無紡布 簡稱 S W 2 溝四周鋪限根器 溝底鋪無紡布 簡稱 X W 3 無紡布 簡稱 W 4 溝四周鋪塑料布 溝底空 簡稱 S 5 溝四周鋪限根器 溝底空 簡稱 X 模式 每個處理設(shè)3次重復(fù) 共18個小區(qū) 每小區(qū)5株 定 植后當年不進行根部追肥 其余均統(tǒng)一標準進行管理 每株選留1個壯梢作為主蔓直立引縛 副梢留1片葉絕后 摘心 待新梢長到1 5 m左右時摘心定梢 若長勢較慢 摘心可延遲至7月30日 1 4 試驗方法 1 4 1 取土方法 于2018年11月5日 葡萄埋土防寒之前 對每個處理 的根際土壤進行取樣 在距主干20 30 cm的位置 先刮 去1 2 cm的表層土 取深20 cm 寬10 cm 厚1 2 cm的 土片 并將每個處理的15份土樣進行混合均勻 自然風(fēng) 干 磨碎 過篩后備用 對土壤pH 有機質(zhì) 有效磷 堿解氮 速效鉀進行測定 1 4 2 測定方法 土壤pH采用電位法測定 有機質(zhì)含量采取重鉻酸鉀 氧化 比色法測定 土壤堿解氮采用堿解 擴散法測定 土壤速效磷采用鉬藍比色法測定 土壤速效鉀采用火焰 光度計法測定 10 2 結(jié)果與分析 2 1 不同根域限制栽培模式對葡萄生長的影響 經(jīng)過一年壯苗管理 在落葉前對長勢進行調(diào)查 結(jié) 27 研究報告 2020 4 SINO OVERSEAS GRAPEVINE WINE 中外葡萄與葡萄酒 果顯示 各處理葡萄長勢沒有明顯差異 鹽堿危害導(dǎo)致 的缺鐵黃葉癥狀還未出現(xiàn) 葡萄長勢良好 冬季修剪的 剪口粗度在0 6 cm以上的枝條 可預(yù)留高度1 4 1 7 m 來年均可進入結(jié)果期 2 2 不同根域限制栽培模式對pH值的影響 表1結(jié)果表明 相比原始土壤pH8 09 定植葡萄一 年后各處理土壤pH均顯著升高 有所增加 不限根模式 CK pH最大8 46 5種限根栽培模式處于原始土壤與 不限根土壤之間 說明限根模式在抑制土壤堿化方面具 有明顯作用 5種限根模式相比較 W最大 S W S X W X 說明在抑制土壤堿化的效果方面 無紡布全 限根效果最差 限根器半限根效果最好 同種材料下 半限根模式要明顯優(yōu)于全限根 總體上采用限根器優(yōu)于 塑料布 2 3 不同根域限制栽培模式土壤養(yǎng)分的影響 由表1可以看出 相比原始土壤有機磷含量 8 01 mg kg 栽培 夏黑 葡萄一年后各處理均 顯著增加 其中X W最高 16 3 mg kg W最低 9 6 mg kg 有機質(zhì) 堿解氮 速效鉀含量原始土 壤含量顯著高于其他處理 總體上看 土壤有機質(zhì) 除 S模式外 堿解氮 有效磷 除W模式外 速效鉀含 量5種限根模式均高于不限根模式 CK 采取根域限 制栽培模式在抑制土壤養(yǎng)分流失方面具有明顯效果 5種限根栽培模式對比 有機質(zhì)含量X W X W S W S 在抑制土壤有機質(zhì)流失方面 同等材料 下 全限根模式效果優(yōu)于半限根 總體上限根器效果最 好 塑料最差 堿解氮含量原始土壤最高 栽培葡萄一年后 土壤 堿解氮含量均有不同程度降低 不限根模式 CK 降 幅最大 說明限根栽培模式可明顯抑制堿解氮成分的流 失 5種限根模式土壤堿解氮含量相比差距不大 均 在70 mg kg左右 其中S最高 S W最低 有效磷含量原始土壤最低 5種限根模式對比 X W X S W S W 可以看出 在抑制土壤有效磷 含量減少效果方面 限根器效果最好 塑料膜其次 無 紡布最差 同等材料下 全限根優(yōu)于半限根 速效鉀含量原始土壤最高 種植葡萄一年后土壤速 效鉀含量均有所降低 不限根 CK 模式降幅最大 5種限根模式相比 X W顯著高于其它處理 S W最 低 X W S三者基本相同 差異不明顯 總體上采用 限根器作為限根材料優(yōu)于塑料及無紡布 3 討論及結(jié)論 鹽堿地在世界上分布廣泛 土壤鹽堿化是干旱 和半干旱地區(qū)以及濱海地區(qū)影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)的 限制因素 11 14 根據(jù)pH值劃分土壤堿度標準 中性 pH6 5 7 5 堿性pH 7 5 8 5 強堿性pH8 5 9 5 極 強堿性 pH 9 5 15 一般葡萄對土壤酸堿度的適應(yīng)范 圍pH為5 5 8 3 最適范圍為5 8 7 5 16 種植 夏黑 葡萄一年后根際土壤pH均有所升高 雖然樹體還未出 現(xiàn)缺鐵黃化癥狀 但在幾乎沒有采取化學(xué)物質(zhì)調(diào)控的情 況下 土壤堿性增加的趨勢沒有改變 若不采取應(yīng)對措 施 葡萄鹽堿危害癥狀未來幾年將會出現(xiàn) 分析土壤堿性加重原因 一方面是因為客土土壤自 身的堿性特質(zhì) 另一方面是因為灌溉所使用井水的弱堿 性特質(zhì) 葡萄全年灌溉次數(shù)在12次左右 反復(fù)的弱堿性 水灌溉是導(dǎo)致土壤鹽堿化的重要原因之一 表1 根域限制對土壤理化性質(zhì)的影響 Table 1 E ect of root restriction on soil physical and chemical properties 處理 Treatment pH 有機質(zhì) Organic matter g kg 有效磷 Available phosphorus mg kg 堿解氮 Alkaline nitrogen mg kg 速效鉀 Available potassium mg kg 原始土壤 Soil 8 09d 25 32a 8 01d 123 30a 144 67a CK 8 46a 16 20d 11 80b 54 00e 92 14d X W 8 25c 21 00b 16 30a 68 00c 135 51b X 8 18cd 19 00c 15 20a 68 00c 102 77c W 8 45ab 17 20cd 9 60c 72 00bc 99 97c S 8 35b 11 00e 12 00b 75 00b 102 49c S W 8 45ab 15 60d 14 90a 61 00d 92 70d 注 不同字母代表不同處理之間的顯著性 P 0 05 Note di erent lowercase letters represent the signi cance between di erent treatments P 0 05 28 SINO OVERSEAS GRAPEVINE WINE 研究報告 2020 4 中外葡萄與葡萄酒 雖然從葡萄的長勢看 均未出現(xiàn)明顯的葉片黃化癥 狀 肉眼還未見明顯的長勢差異 說明鹽堿的脅迫還未 超過 夏黑 葡萄的耐受范圍 但從土壤的pH及營養(yǎng)含 量數(shù)據(jù)可以看出 根域限制栽培模式在緩解土壤堿化 抑制養(yǎng)分流失方面效果明顯 采用限根模式將葡萄定植 在客土土壤的根域中 通過限根器 塑料膜 無紡布等 隔離材料的使用可起到減少養(yǎng)分流失的作用 總體上使 用限根器作為限根材料在抑制土壤堿化及減少養(yǎng)分流失 方面明顯優(yōu)于無紡布 塑料膜 將客土土壤更換為優(yōu)質(zhì)土壤 采取根域限制措施隔 離外部不良土壤 可避免葡萄生長受不良土壤的影響 隨著葡萄種植年限的延長 土壤堿化的趨勢雖然不可 逆 但采取限根栽培措施可緩解土壤堿化程度 按照大 慶地區(qū)葡萄常規(guī)管理發(fā)生鹽堿危害的年限推斷 葡萄鹽 堿毒害的發(fā)生可以延長6 10年 若要徹底解決鹽堿危害 問題 除了限根栽培模式的采用 還需要兼顧葡萄肥水 調(diào)控技術(shù)及栽培模式的改進 從當年的土壤養(yǎng)分含量判斷來看 總體上限根器材 料的節(jié)肥效果較好 但因為葡萄栽培試驗時間短 長勢 差異并不明顯 所以還不能判斷出哪種模式最佳 本課 題組將繼續(xù)跟蹤不同限根栽培模式對葡萄生長及對土壤 理化性質(zhì)影響 對各模式的效果進行綜合分析和判斷 參考文獻 1 許靖 大慶市鹽堿土的形成原因及影響因素淺析 J 科技與企 業(yè) 2011 12 179 2 王世平 張才喜 羅菊花 等 果樹根域限制栽培研究進展 J 果樹學(xué)報 2002 19 5 298 3 呂德國 限根對果樹生長發(fā)育的影響 J 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2000 31 4 361 364 4 楊新輝 楊春昌 武欽杰 等 葡萄根域限制栽培在荒漠戈壁棕 漠土上的應(yīng)用技術(shù) J 中外葡萄與葡萄酒 2011 9 42 44 5 趙慧 葡萄根域限制技術(shù)在南方農(nóng)業(yè)觀光園中的應(yīng)用及前景 分析 J 中外葡萄與葡萄酒 2017 4 117 120 6 王世平 葡萄根域限制栽培技術(shù)的應(yīng)用及優(yōu)勢 J 中外葡萄與 葡萄酒 2015 4 74 7 謝周 孫興民 張萌 等 根域限制對 寶滿 葡萄光合特性及 糖代謝的影響 J 中國農(nóng)學(xué)通報 2012 28 22 190 196 8 高清華 章鎮(zhèn) 葉正文 設(shè)施栽培中限根對油桃幼樹生長和結(jié) 果的影響 J 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報 2004 20 3 37 41 9 WANG S P OKAMATO G KEN H et al Effects of restricted rooting volume on vine growth and berry development of Kyoho grapevines J American Journal of Enology and Viticulture 2001 52 3 248 253 10 郭修武 胡禧熙 李坤 等 連作葡萄對土壤中脲酶活性及養(yǎng) 分含量的影響 J 土壤通報 2010 41 2 320 322 11 FRANCOIS L E MAAS E V DONOVAN T J YOUNGS V L Effect of salinity on grain yield and quality vegetative growth and germination of semi dwarf and durum wheat J Agronomy Journal 1986 78 6 1053 1058 12 KATERJI N HOORN J W FARES C et al Salinity effect on grain quality of two durum wheat varieties differing in salt tolerance J Agricultural Water Management 2005 75 2 85 91 13 RENGASAMY P Soil processes affecting crop production in salt affected soils J Functional Plant Biology 2010 37 7 613 620 14 王輝 趙爍 楊興旺 等 裙膜覆蓋對黃河三角洲鹽堿地土 溫及春季葡萄生長的影響 J 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 52 16 2871 2879 15 晉學(xué)娟 葡萄不同砧穗組合耐鹽堿能力研究 D 山東農(nóng)業(yè)大 學(xué) 2012 16 王翠玲 蘭州地區(qū)葡萄缺鐵黃化病的研究 D 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003