碳基生物肥在葡萄生产的应用

摘要：为了减少葡萄生产中化肥的使用量，改良土壤结构、提高葡萄产量，试验采用碳基生物肥与化肥配合施用方式，分析二者不同配比对土壤物理性状、葡萄农艺性状、产量、品质及经济效益的影响。结果表明：增施碳基肥料，减施化肥，能够使土壤的酸碱度和容重降低，土壤孔隙度显著增加；对葡萄的茎粗和叶面积的增加也有一定促进作用；同时，合理配施碳基肥料能显著增加葡萄产量，提高经济效益，提升葡萄果实中可溶性糖和维生素C含量，改善葡萄果实品质。

关键词：碳基生物肥；葡萄；应用效果

土壤是农业生产的基础，良好的土壤环境不仅关系到农作物生长发育，而且直接影响到作物的产量和品质。现代农业生产中长期大量使用化学肥料，导致土壤碳库退化、有机质贫乏、土壤物理结构和化学性质变差，进而严重影响了农作物的生长和农产品品质[1-2]。碳基生物肥是一种有机肥，其主要成分是生物碳，碳基生物肥能改善土壤结构，减少养分流失[3]。研究表明：碳基生物肥与化肥配合施用可提高蔬菜等农作物的产量和品质[4-5]。因此，为了减少葡萄生产中化肥的使用量，以及改良土壤结构、改善葡萄品质，本文通过研究碳基生物肥与化肥不同配施方式，探讨碳基生物肥对葡萄生长发育、产量和品质的影响，以期为碳基生物肥在葡萄生产上的应用提供理论依据。

一、材料与方法

（一）试验地点及供试作物

试验设在吐鲁番市鄯善县七克台村。供试葡萄品种为无核白，树龄10年，株距1.94米，行距4米。

（二）供试土壤

试验地土壤为砂壤土，肥力中等，试验前测得土壤pH值为7.82、有机质含量为16.6克/千克、碱解氮含量为213.5毫克/千克、有效磷含量为23.2毫克/千克、速效钾含量为188.0毫克/千克。

（三）供试肥料

碳基生物肥，主要成分是有机质，其含量>20%。

（四）试验设计

田间试验设4个处理，每个处理均于上年10月667米2施腐熟羊粪1000千克作基肥。处理1：不施碳基肥，为常规对照（CK），667米2施尿素20千克、磷酸一铵50千克、腐植酸钾肥60千克。处理2：667米2施碳基生物肥40千克、尿素20千克、磷酸一铵50千克、腐植酸钾肥60千克。处理3：667米2施碳基生物肥40千克、尿素15千克、磷酸一铵35千克、腐植酸钾肥50千克。处理4：667米2施碳基生物肥30千克、尿素15千克、磷酸一铵25千克、腐植酸钾肥40千克。每个处理重复3次，随机区组排列，每个小区7株葡萄树，树龄10年，株距1.94米，行距4米，小区面积为46.56米2。羊粪作为基肥在上年10月全部施入。碳基肥在当年4月中旬葡萄开始萌芽时与尿素一同施用，尿素一次性全部施用，碳基生物肥用量为总量的50%，处理1、处理2、处理3、处理4每667米2施用量分别为0千克、20千克、20千克、15千克。剩余50%的碳基肥与磷酸一铵和腐植酸钾肥作为追肥一同施用，分别在展叶现蕾期（4月30日）、开花期（5月15日）、初果期（6月1日）、果实膨大期（6月15日）、转色期（7月1日）、成熟期（7月15日）追施，共追肥6次，处理1、处理2、处理3、处理4每次667米2分别施用碳基肥0千克、3.33千克、3.33千克、2.50千克；磷酸一铵分别在展叶现蕾期、开花期、初果期追施，共施3次，处理1、处理2、处理3、处理4每次667米2分别施用16.67千克、16.67千克、11.67千克、8.33千克；腐植酸钾肥分别在果实膨大期、转色期、成熟期作为追肥施用，共施3次，处理1、处理2、处理3、处理4每次667米2施用量分别为20千克、20千克、16.67千克、13.33千克。

（五）施肥方法及田间管理

羊粪的施用方法：以葡萄树为中心，距离葡萄树干30厘米处挖1个宽30厘米、深30厘米的圆环形坑，将羊粪均匀施入坑内，用土覆盖。碳基生物肥、尿素、磷酸一铵、腐植酸钾肥采用穴施方式，距离葡萄树30厘米处挖1个长30厘米、宽20厘米、深度为15厘米的小坑，将肥料均匀施入后覆土。不同处理灌水、修剪、病虫草害防治等田间管理措施均一致。葡萄灌水采用大水漫灌的方式，每隔15～20天灌1次水，全生育期667米2总灌水量为850米3。生长期及时摘心、绑蔓、除副梢，改善通风、透光条件，减轻病害发生。根据葡萄架面情况，剪掉过多、过密的枝条，保留一定量的健壮结果枝和营养枝。

（六）测定指标与方法

葡萄植株生长性状测定：每小区随机选取5株葡萄挂牌标记，每株在相同部位标记5个新梢，待新梢长到15厘米长时，开始调查葡萄枝条长度、茎粗、叶长、叶宽等指标，每隔15天调查1次，自4月15日开始，7月30日结束，共调查8次。其中，枝条长度是测量枝条基部到顶端的长度，计算每株5个枝条长度的平均值；叶片测量每个枝条自基部往上第3~5片叶片的长和宽，取其平均值；茎粗用电子数显游标卡尺测量枝条基部往上第3节的直径，计算每株5个枝条直径的平均值；果实成熟后，统计每小区单株葡萄果穗数，每株采集5穗葡萄分别测量其穗重、穗长和粒重，计算葡萄产量，测量葡萄果实的外观品质和内在品质；葡萄果实可溶性糖采用蒽酮比色法测定，可滴定酸采用标准碱式滴定法测定，维生素C采用2，6－二氯靛酚法测定。葡萄采收后，每小区均匀布点，采集3个表层环刀样品用于测定土壤容重；另外，每小区采集3个0～30厘米土层土壤样品作为1个混合样，用于土壤pH值测定，通过1∶2.5土水比的浑浊液测定土壤pH值；土壤孔隙度根据土壤容重和比重计算得来，土壤的比重一般用平均比重值2.65毫克/米3。相关指标计算方法如下：土壤孔隙度（%）=（1-容重/比重）×100葡萄产量（千克/667米2）=单株穗数×平均穗重×100株/667米2

（七）数据统计与分析

数据统计在Excel2007中完成，使用SPSS19.0软件对数据进行差异显著性分析。

二、结果与分析

（一）对土壤物理性状的影响

由表1可知：处理1（CK）不施碳基肥且施肥量最大，其土壤pH值和容重均大于碳基肥与化肥配合施用的处理（处理2、处理3、处理4），且处理3、处理4与处理1显著差异。总体而言，土壤pH值和容重随着施肥量减少呈降低趋势，其中，处理2、处理3、处理4容重较处理1（CK）分别降低了4.7%、10.9%、9.3%。而土壤孔隙度与上述情况相反，随着施肥量的减少，土壤孔隙度呈增大趋势，处理1（CK）土壤孔隙度最小，且与处理3、处理4差异显著。由此可见：田间施用碳基生物肥可通过降低土壤pH值和容重、增加土壤孔隙度来改善土壤酸碱度及紧实度。

（二）对枝条农艺性状的影响

由表2可知：施用碳基肥的处理（处理2、处理3、处理4）葡萄枝条各生长指标均大于不施碳基肥处理（处理1），说明葡萄枝条各项农艺性状指标并没有随施肥量的减少而降低。在枝条长度和叶宽方面，处理2、处理3、处理4之间无显著差异，但均与处理1差异显著；处理1的枝条粗度和叶长与处理2和处理3差异不显著，与处理4有显著差异，且处理2和处理4也存在显著差异。综合分析发现：减施化肥，配施碳基施，并不会影响葡萄枝条的正常生长；反之，能在减少化肥施用量的基础上，保持并促进葡萄枝条的正常生长。表2不同处理对葡萄成熟期枝条农艺性状的影响注：同列不同小写字母表示数据差异达5%显著水平，表内农艺性状为葡萄成熟前最后1次的测定结果（7月30日）

（三）对葡萄产量及其相关性状的影响

由表3可知：不同施肥处理在各项果实产量及其相关性状方面均有所不同。在穗长、单株穗数、单穗重、单粒重方面，大部分性状以处理3最优，其次为处理4、处理2，处理1（CK）最差。通过单因素方差分析及多重比较发现：处理3和处理4各项指标与处理1差异显著。产量方面，仍是处理3>处理4>处理2>处理1（CK），且处理3和处理4产量与处理1和处理2差异显著，处理3与处理4产量接近，二者无显著差异。由此可知，碳基肥与化肥的配施能显著提高葡萄产量。

（四）对葡萄果实内在品质的影响

由表4可知：不同施肥条件下葡萄果实品质有所差异，处理3葡萄可溶性糖含量最高，可滴定酸含量最低，糖酸比最大，维生素C含量也最高；而处理1葡萄果实可滴定酸含量最高，其他指标含量均为最低，二者呈显著性差异。施碳基肥处理组（处理2、处理3、处理4）中，处理3与处理4各项品质指标数值相近，无显著差异。处理3与处理2的可溶性糖、糖酸比和维生素C含量差异显著。由此可知：处理3肥料施用效果最好，表明施碳基肥可有效改善葡萄果实的内在品质。

（五）对葡萄经济效益的影响

由表5可知：碳基肥与化肥配施处理组葡萄产值均高于常规施肥组，且随着施肥量的减少，产值呈递增趋势。肥料成本以处理2最高，667米2肥料成本为955.0元；其次为处理3，667米2肥料成本为832.5元；处理1与处理4肥料成本相近，667米2肥料成本约为675.0元。因此，处理4收入最高，667米2收入为8971.5元，其次为处理3，667米2收入为8867.5元；处理4、处理3分别较处理1（CK）667米2增收778.5元、674.5元。由于处理2施肥量最大，肥料成本最高，而产值较低，其收入最低，667米2收入为8093.0元。由此可见，处理4碳基肥与化肥配施比例增产效果最好。

三、结论与建议

（一）结论

1.无碳基肥的常规施肥处理组土壤孔隙度最小，土壤pH值和容重均大于碳基肥处理组。土壤pH值和容重随着施肥量减少而降低，而孔隙度呈增大趋势，说明施碳基肥有利于改良土壤结构、调节土壤酸碱度。2.葡萄枝条生长方面，不同碳基肥处理枝条长度、粗度、叶片大小均优于常规施肥处理组，各指标并没有因减施化肥而降低，反之，在减施化肥的基础上，增施碳基肥能保持并促进葡萄枝条的正常生长。这可能是因为碳基肥改良了土壤结构和理化性状，提高了化肥的利用率。3.在产量和品质方面，增施碳基肥，减施化肥能使产量显著增加，并提高果实中可溶性糖和维生素C含量，改善葡萄果实品质。

（二）建议

在常规施肥的基础上，667米2增施碳基生物肥30千克、减施25%尿素、减施50%磷酸一铵、减施33.3%腐植酸钾肥的施肥方案经济效益最高。建议葡萄生产中，在每年10月667米2施用1000千克羊粪作基肥；在葡萄开始萌芽时，667米2施用尿素、碳基生物肥各15千克；在葡萄展叶现蕾期、开花期、初果期，667米2追施碳基生物肥2.5千克、磷酸一铵8.33千克；在果实膨大期、转色期、成熟期，667米2追施碳基生物肥2.5千克、腐植酸钾肥13.33千克，可实现较高的产投效益。

参考文献

[1]张晓冬，史春余，张淑香，等．不同类型肥料对烤烟产量、品质及土壤物理性状的影响[J]．山东农业大学学报（自然科学版），2007，38（03）:373-377．

[2]何志学，颉建明，卢家柱，等．氮肥水平对辣椒产量和品质的影响[J]．甘肃农业大学学报，2017，52（01）：51-56．

[3]刁朝强，聂忠扬，程传策，等．高碳基肥施用方法对清镇植烟土壤及烤烟品质的影响[J]．江西农业学报，2018，30（06）：57-62．

[4]陈少毅，许超，张文静，等．生物质炭与氮肥配施降低水稻重金属含量的盆栽试验[J]．农业工程学报，2014，30（14）：189-197．

[5]付嘉英，乔志刚，郑金伟，等．不同炭基肥料对小白菜硝酸盐含量、产量及品质的影响[J]．中国农学通报，2013，29（34）：162-165.

作者：艾斯坎尔·买提尼牙孜 艾尼瓦尔·阿不都拉 刘志刚 李海峰 单位：新疆农业科学院吐鲁番农业科学研究所