朝阳冷棚鲜食葡萄水肥集约栽培技术试验效果分析
作者: 李梦娟
冷棚鲜食葡萄高效集约栽培技术,可有效规避自然灾害及诱发病菌因素,产投比高,成为冷棚葡萄栽培管理中的新生力量。在市场经济的驱动下,果农商品意识、优质果品意识逐渐增强,栽培面积将迅速扩大,并逐步替代传统露地栽培,发展前景十分广阔。随着农村劳动力老龄化、生产成本提高等问题,节本、轻简、优质、高效的现代化管理技术将是冷棚产业未来发展的主流趋势。通过提高冷棚智能化管理,发展近郊观光采摘,实现产业功能转型升级,提高冷棚葡萄产业综合效益。通过成熟期育种延长市场供应期,抗性育种提高品种抗寒抗病性。
一、试验地基本情况
1、试验地Ⅰ
试验地Ⅰ位于辽宁省朝阳市郊龙城区七道泉子镇新地村,该地区属北温带大陆季风气候,全年平均气温8.4℃,大于10℃积温3400~3500℃,年均日照时数2801小时,年降水量450~580毫米,多集中在6-8月。此外,该地区的无霜期平均为148天。试验地冷棚建于2015年,土壤类型为轻沙壤土。冷棚长200米,宽16米,面积4.8亩,配套水肥一体化供应系统。冷棚葡萄品种为晨香、夏黑、辽峰、茉莉香、阳光玫瑰等;露地面积3.2亩,长200米,宽11米,栽培葡萄品种为夏黑、辽峰、阳光玫瑰。
2、试验地Ⅱ
试验地Ⅱ(天呈山庄)位于辽宁省凌源市刘杖子镇刘杖子村,地处青龙河流域,属北温带大陆性季风气候,全年平均气温6.5~8.2℃,大于10℃积温3310~3420℃,年均日照时数2810~2900小时,年降水量490~610毫米,多集中在7~8月,无霜期120~150天。全村葡萄露地栽培700亩以上,冷棚栽培800亩以上,暖棚20余座,被誉为“葡萄之乡”,冷棚葡萄是刘杖子村大力推广的乡村振兴产业项目。该基地于2017年规划修建,土壤类型为壤土至轻粘土。目前山上冷棚面积大约120亩,为连栋冷棚;山下新建高标准棚达100亩。冷棚宽14~16米,长100~120米,冷棚内水肥一体化供应系统。葡萄品种为巨丰、夏黑、辽峰、茉莉香、阳光玫瑰等。
二、水肥一体化技术利用效果分析
1、试验方法
试验在试验地Ⅰ冷棚和试验地Ⅱ冷棚进行,试验品种为阳光玫瑰。Ⅰ冷棚为试验区,Ⅱ冷棚为对照区,试验区水肥基本采用水肥一体化技术供给,对照区采用传统施肥地表漫灌。全年试验区2次石硫合剂清棚,1次抗菌剂预防、1次杀螨剂防治,使用药剂共4次;对照区2次石硫合剂清棚、3次抗菌剂防治、1次杀螨剂防治,使用药剂共6次。
2、数据调查
数据调查在2018年进行,统计试验区对照区全年亩用水量、亩施肥总量(只计算氮磷钾及中量元素施入量)、亩用农药次数、用工量及产量、优质果率等。全年亩用水量试验区280立方米/亩,对照区174立方米/亩,节水37.8%;亩施肥总量试验区138公斤/亩,对照区81.6公斤/亩,节肥41%;产量试验区2135公斤/亩,对照区1829公斤/亩,增产16.7%;节药省工试验区20个/亩,对照区30个/亩,节省33%;优质果率试验区99.4%,对照区84.2%,提质15.2%。
3、结果分析
由试验数据分析得出,水肥一体化技术的应用,有效降低冷棚内土壤含水量和空气相对湿度,减少了霜霉病等病菌的发生几率和发生程度,有效改善了大水漫灌造成土壤板结和透气性差导致的葡萄生长不良,该技术的应用可实现节水37.8%,节肥41%,农药使用次数减少33%,节省用工33%,产量增加16.7%,优质果率增加15.2%。
三、临界量化施肥技术对化肥减施的效果分析
1、试验方法
根据目标产量,对照葡萄周年主要营养元素分阶段吸收比例表,按葡萄不同生长阶段需肥临界期和临界值,确定肥料种类和用量,按实践中年亩产2000~3000公斤葡萄需氮肥16~20公斤,磷肥10~12公斤,钾肥20~25公斤,钙肥16~20公斤,镁肥3~5公斤标准计算,加大有机生物绿肥施入比例,减施化肥。
2、数据调查
根据资料数据测定的各有机生物肥释放营养元素量,计算出全年有机肥供给量,按当年利用率30%计算出氮、磷、钾、钙、镁可利用有机肥量,与亩生产2000公斤以上葡萄需化肥量对比,精准计算出年需补充肥量。农家腐熟肥有机质含量23.5%/公斤、氮1.2%/公斤、磷1.13%/公斤、钾0.75%/公斤、钙0.86%/公斤、镁0.26%/公斤;黄豆生物肥有机质含量65%/公斤、氮1.42%/公斤、磷1.2%/公斤、钾0.12%/公斤、钙0.62%/公斤、镁0.10%/公斤;秸秆及绿肥有机质含量21.5%/公斤、氮0.63%/公斤、磷0.13%/公斤、钾0.5%/公斤、钙0.4%/公斤、镁0.2%/公斤;有机肥料释放主要营养元素总量有机质含量110%/公斤、氮3.25%/公斤、磷2.46%/公斤、钾1.37%/公斤、钙1.88%/公斤、镁0.56%/公斤。
3、结果分析
由表1得出,在葡萄各需肥阶段施入足量有机生物绿肥后,仅需额外补充钾肥12.4公斤,中量元素钙5.68公斤,可基本满足全年生产所需。葡萄是喜钾树种,需求量大,中量元素钙镁能显著提高葡萄品质。因此,根据目标产量及临界期临界值量化施肥,每亩全年可减少63.92公斤无机化肥施入,有效防止各阶段肥害的发生,是冷棚葡萄栽培科学集约的施肥方法。
四、有机肥施入3年后肥效分析
1、试验方法
试验地Ⅰ冷棚,试验品种为阳光玫瑰。试验区采用以有机肥为主的施肥方案,2016年11月开始,试验区每年施入腐熟有机肥4000~5000公斤,黄豆生物肥120公斤,秸秆及绿肥1000公斤;对照区采用以无机肥为主的施肥方案,每年施入无机化肥氮肥16~20公斤,磷肥10~12公斤,钾肥20~25公斤,钙肥16~20公斤,镁肥3~5公斤,合计施入化肥82公斤。
2、数据调查
2016年有机肥施入3年后(2019年)分别测定试验区对照区土壤理化性质,对比分析不同施肥方案对冷棚葡萄品质产量的影响。2016年有机质含量14%、夏季地表温度变幅18~31℃、土壤含水量39.6%~42.4%、土壤容重1.8克/厘米、土壤孔隙度40%;2019年有机质含量29%、夏季地表温度变幅20~29℃、土壤含水量44.1%~45.5%、土壤容重1.0克/厘米、土壤孔隙度58%;有机肥施入3年后有机质含量增加107%、夏季地表温度变幅增加9~13℃、土壤含水量增加3.1%~5.9%、土壤容重降低0.8克/厘米、土壤孔隙度增加18%。不同施肥方案3年后对葡萄品质产量的影响,以阳光玫瑰为例化肥施用量试验区18.08公斤/亩,对照区82公斤/亩,节省78%;优质果率试验区99.4%,对照区84.2%,增加15.2%;产量试验区2135公斤/亩,对照区1829公斤/亩,增加16.7%。
3、结果分析
由试验数据得出,施用有机肥可使土壤有机质含量大幅增加,土壤颜色由浅变深,明显改善了土壤理化性质,促进土壤微生物的活动,熟化土壤,培肥地力,提高了葡萄抗性。各类有机肥含有大量的有机质、腐殖酸、氨基酸及有益菌,可以直接被葡萄根系吸收利用,有利于提高葡萄的品质及产量。试验区比对照区化肥减施达78%,优质果率增加15.2%,产量增加16.7%;行间生草覆盖有效降低了棚内地表温度变幅,防止温度变化过大对葡萄根系造成伤害。
五、中量元素对提高葡萄品质效果分析
1、试验方法
葡萄膨果期至成熟期,试验区叶面微喷补充中量及微量元素,每7天1次,连续3次。施肥比例分3个处理,处理Ⅰ,钙∶镁∶钾∶硼铁锌=3∶3∶3∶1;处理Ⅱ,钙∶镁∶钾=5∶3∶2;处理Ⅲ,钙∶镁∶钾∶硼铁锌=2∶2∶5∶1。试验葡萄品种为夏黑、辽峰、阳光玫瑰。对照区根部滴灌氮、磷、钾肥,叶面喷施微肥,施肥比例氮∶磷∶钾∶硼铁锌=2∶2∶5∶1。
2、数据调查
试验区各品种每个处理随机选取6个样本,每个样本各随机抽查5穗葡萄,分别测定优质果率。夏黑3个处理与对照区的优果率分别是处理Ⅰ96.2%、处理Ⅱ83.8%、处理Ⅲ78.9%、对照区78.2%;辽峰3个处理与对照区的优果率分别是处理Ⅰ97.6%、处理Ⅱ85.1%、处理Ⅲ80.4%、对照区70.8%;阳光玫瑰3个处理与对照区的优果率分别是处理Ⅰ97.8%、处理Ⅱ79.9%、处理Ⅲ82.1%、对照区69.4%。
3、结果分析
对试验区膨果期中量元素不同施肥处理及对照区无中量元素处理进行对比方差分析。由试验数据分析得出,在处理Ⅰ为0.05的显著水平下,不同中量元素施肥比例对葡萄产量和优质果率均存在显著差异,处理Ⅰ与对照区存在极显著差异。试验证明,葡萄膨果期至成熟期,中量元素等施入合理比例为钙∶镁∶钾∶硼铁锌=3∶3∶3∶1。
六、上糖退酸调控技术对提高葡萄品质的效果分析
1、试验方法
2019年试验地Ⅰ冷棚进行,试验品种为夏黑。试验区叶果比按每生产500克葡萄保留16~18片正常生长叶片;套袋时间选择在硬核与着色期;着色期中量元素与钾肥微肥施入比例钙∶镁∶钾∶硼铁锌=3∶3∶3∶1。试验区设4个处理,处理Ⅰ为叶果比观察区,处理Ⅱ为套袋观察区,处理Ⅲ为中量元素施用观察区,处理Ⅳ为叶果比、套袋、中量元素综合技术观察区。对照区设4个处理,处理Ⅰ叶果比按每生产500克葡萄保留30片以上正常生长叶片;处理Ⅱ套袋时间选择在膨果期;处理Ⅲ着色期无中量元素钙镁施入,施肥比例氮∶磷∶钾∶硼铁锌=2∶2∶5∶1;处理Ⅳ为无调控技术观察区。
2、数据调查
试验区对照区共8个处理,每个处理设样树3株,记录夏黑各处理萌芽至成熟所需天数;每株随机抽取2穗葡萄测定含糖量。夏黑成熟期需100天左右,含糖量18%~22%,有机酸含量5%~7.5%。葡萄鲜品含糖量用手持折光仪检测。葡萄果实中有机酸主要成分是酒石酸、苹果酸和柠檬酸,不同品种葡萄有机酸含量有所不同。有机酸含量采用水果酸度测定仪测定。
试验前阳光玫瑰的有机酸含量分别为酒石酸2.1、柠檬酸0.9、酸度值4、苹果酸0.4,总酸值为3.33;夏黑的有机酸含量分别为酒石酸4.1、柠檬酸1.9、酸度值8.7、苹果酸1.5,总酸值为7.27;户太8号的有机酸含量分别为酒石酸4、柠檬酸1.5、酸度值8.1、苹果酸1.1,总酸值为6.52;巨峰的有机酸含量分别为酒石酸3.1、柠檬酸2.4、酸度值7.9、苹果酸0.8,总酸值为6.12;巨玫瑰的有机酸含量分别为酒石酸2.4、柠檬酸1.5、酸度值4.5、苹果酸0.3,总酸值为3.6;醉金香的有机酸含量分别为酒石酸3.1、柠檬酸1.5、酸度值5.9、苹果酸0.9,总酸值为4.89。
试验前不同品种葡萄糖酸比分别是阳光玫瑰60.62、夏黑21.38、户太8号23.32、巨峰25.97、巨玫瑰35.79、醉金春31.1。
3、结果分析
对上糖退酸调控技术不同处理后含糖量、有机酸含量、成熟期进行方差分析。上糖退酸调控技术对葡萄含糖量的影响试验数据为处理Ⅰ试验区18.2a、对照区16.8b;处理Ⅱ试验区18.6a、对照区16.9b;处理Ⅲ试验区19.5a、对照区17.2b;处理Ⅳ试验区21.6a、对照区17.1b。上糖退酸调控技术对葡萄有机酸含量的影响试验数据为处理Ⅰ试验区0.61a、对照区0.66b;处理Ⅱ试验区0.59a、对照区0.62b;处理Ⅲ试验区0.62a、对照区0.68b;处理Ⅳ试验区0.61a、对照区0.70b。上糖退酸调控技术对葡萄成熟期影响试验数据为处理Ⅰ试验区102a、对照区107b;处理Ⅱ试验区101a、对照区102b;处理Ⅲ试验区102a、对照区106b;处理Ⅳ试验区98a、对照区108b。试验处理小写字母不同表示0.05水平差异性。