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  福建农业学报  2019, Vol. 34 Issue (7): 782-789    DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2019.07.005
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刘鑫铭, 陈婷, 刘锡铭, 等. 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄的影响[J]. 福建农业学报, 2019, 34(7): 782-789.
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LIU X M, CHEN T, LIU X M, et al. Effects of Spraying Water-soluble, Amino Acids-containing Fertilizer on Kyoho Grape Vines[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2019, 34(7): 782-789.
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基金项目

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项(2019R1028-6);福建省财政专项——福建省农业科学院科技创新团队建设项目(STIT2017-3-6);现代农业产业技术体系建设专项(CARS-29)

通讯作者

雷龑(1979-), 男, 副研究员, 博士研究生, 研究方向:果树育种及栽培技术(E-mail:lxmy2010@163.com)

作者简介

刘鑫铭(1986-), 女, 硕士, 助理研究员, 研究方向:果树育种及栽培技术(E-mail:liuxinming204@163.com)

文章历史

收稿日期: 2019-05-28 初稿
2019-06-12 修改稿
含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄的影响
刘鑫铭 1,2, 陈婷 1,2, 刘锡铭 3, 雷龑 1,2     
1. 福建省农业科学院果树研究所, 福建 福州 350013;
2. 福建省落叶果树工程技术研究中心, 福建 福州 350013;
3. 河南科技大学食品与生物工程学院, 河南 洛阳 471023
摘要:【目的】 探讨不同含氨基酸水溶性肥料处理对葡萄物候期、植株生长量、叶片质量、果实外观及内在品质等的综合影响。【方法】 以5年生避雨设施栽培巨峰葡萄为材料,于始花期开始每15 d喷施1次,共喷施3次含氨基酸水溶性肥料。【结果】 葡萄叶面喷施含氨基酸水溶性肥料可提早果实成熟期,促进果皮着色,加速结果枝和营养枝成熟老化,增大叶片厚度及新梢粗度,提升果实可溶性固形物含量作用显著。不同处理间以处理4(氨基酸≥ 100 g·L-1,黄腐酸≥ 100 g·L-1,微量元素B+Fe+Zn+Mn ≥ 20 g·L-1)效果最佳:可使巨峰葡萄成熟上市时期提早12 d,叶片厚度、新梢粗度、叶面积和叶绿素含量显著提升,有力地促进了植株光合作用。该处理一年生结果枝和营养枝成熟度分别达到90%和76%,对营养积累及翌年成花具有积极意义。【结论】 喷施后巨峰葡萄果皮紫黑色,可溶性固形物质量分数18.1%,固酸比值54.66,每667 m2产值2万余元,经济效益显著提升。
关键词含氨基酸水溶性肥料    巨峰葡萄    生长    果实品质    影响    
Effects of Spraying Water-soluble, Amino Acids-containing Fertilizer on Kyoho Grape Vines
LIU Xin-ming1,2, CHEN Ting1,2, LIU Xi-ming3, LEI Yan1,2     
1. Fruit Tree Research Institute of Agriculture Science Fujian Province, Fuzhou, Fujian 350013, China;
2. Research Centre for Engineering Technology of Fujian Deciduous Fruits, Fuzhou, Fujian 350013, China;
3. College of Food and Bioengineering, He'nan University of Science and Technology, Luoyang, He'nan 471023, China
Abstract: 【Objective】 Effects of spraying water-soluble, amino acids-containing fertilizer on the phenophase and leaves of the vines, as well as the appearance and fruit quality of Kyoho grapes, were studied. 【Method】 Five-year-old Kyoho grapevines cultivated in a rain-free shelter were sprayed 3 times with water-soluble, amino acids-containing fertilizers in 15 d intervals after the beginning of flowering. The vine growth, leaf properties, and fruit quality were monitored for comparison. 【Result】 Directly spraying the fertilizers on leaf surface hastened the fruit maturation, promoted the peel coloration, accelerated the maturity and aging of fruit-bearing and vegetative branches, increased the leaf thickness and shoot girth, and significantly raised the soluble solid content in fruit. Among the 4 differently formulated fertilizers, Treatment 4 (containing amino acid ≥ 100 g·L-1, yellow humic acid ≥ 100 g·L-1, trace element combination of B, Fe, Zn and Mn ≥ 20 g·L-1) was found to allow the grapes mature for market 12 d earlier than control. The treatment also significantly increased the leaf thickness, shoot girth, leaf area, and chlorophyll content benefitting photosynthesis. Meanwhile, it enabled 90% of the one-year-old and 76% of the vegetative branches on the vines to reach maturity significantly facilitating nutrient accumulation and flowering for the following year. 【Conclusion】 The Kyoho grapes of Treatment 4 had the desirably dark purple color, of appealing eating quality with 18.1% soluble solids and a soluble solid:acid ratio of 54.66, and a high gross revenue of 20 000 yuan per 667 m2.
Key words: water-soluble, amino acids-containing fertilizer    kyoho grape    growth    fruit quality    effects    
0 引言

【研究意义】氨基酸肥料在葡萄上的应用效果也极为显著,例如氨基酸肥料处理夏黑葡萄后,葡萄叶面积、单穗果粒数、单粒质量、果皮花青苷、果实可溶性糖和可溶性固形物含量等均显著提高。作为三倍体无核小粒品种,氨基酸液肥的施用既避开了膨大剂的使用,又适度提高了夏黑葡萄果实品质,实现果品安全、绿色与优质生产。红地球葡萄叶面喷施氨基酸肥料后果实穗粒重、可溶性固形物含量及Vc含量增加,根施结合叶施效果更显著。巨峰葡萄原产日本,20世纪80年代引入福建,表现出抗病抗逆,酸甜适宜,风味可口等优良特性,长期以来深受种植户及市场偏爱,占福建现有葡萄种植总面积的75%,成为福建鲜食葡萄绝对主栽品种。但巨峰葡萄生产管理中普遍存在坐果不稳定、落花落果严重等突出问题,所以在开花坐果期常需使用植物生长调节剂类处理保花保果,从而达到提升果实商品性的目的。随着生态、绿色农业产业发展趋势以及人们对食品安全问题的日益重视,如何避免生长调节剂类物质的使用,而通过田间操作管理提升巨峰葡萄品质是当前迫切需要研究的重要生产问题。【前人研究进展】氨基酸水溶性肥料对水果产量、品质及抗病性等均有一定影响,在促进果树叶片发育、促进坐果、提高果品质量、防治果树缺素症、快速补充营养方面具有较好的效果,同时因其水溶性好、肥效快、吸收率高、使用简单方便等优点,目前在粮食、经济作物、果蔬、花卉、茶叶等多方面得到广泛应用[1-16]。近年来,随着设施农业的兴起,农业机械化的发展、生产用工成本的增加以及绿色、低碳、环保的农业发展理念需求,氨基酸水溶性叶面肥优势愈发明显。【本研究切入点】氨基酸水溶性肥料在南方地区巨峰葡萄上的应用鲜见报道。【拟解决的关键问题】本试验以福建主栽巨峰葡萄品种为材料,在避雨设施栽培模式下于始花期开始每15 d喷施1次含氨基酸水溶性肥料,共喷施3次。探讨不同处理对葡萄物候期、植株生长量、叶片质量、果实外观及内在品质等的综合影响,为当下福建葡萄优质高效生产提供理论参考。

1 材料与方法 1.1 试验设计

试验于2017、2018年连续2年在福建省宁德市古田县卓洋乡葡萄基地开展。该区域属中亚热带湿润气候区,年平均气温18.7℃,极端最低气温-9.4℃,极端最高气温37.8℃,≥10℃年活动积温6 080℃,平均年降水量1 579 mm,平均年日照时数1 894.9 h,无霜期270 d。试验园土壤为水稻土,土壤有机质含量2.38%,碱解氮含量63.9 mg·kg-1,速效磷含量8.6 mg·kg-1,速效钾含量367.2 mg·kg-1,pH值6.4。株行距2.0 m×3.0 m(每667 m2栽110株),采用标准镀锌钢管避雨设施栽培模式,水平棚架“T”字型整形,灌溉方式为水肥一体化滴灌系统。

以5年生巨峰葡萄品种为试材。为保证试验精度,减少人为因素、土壤肥力和气候因素的影响,田间试验设4个处理,3次重复,以喷施清水处理作为对照(CK)。采用随机区组排列,每10株葡萄为1小区。试验在常规施肥的基础上进行。常规施肥为:11月底,在定植沟一侧距植株根部40 cm处挖深30 cm、宽30 cm的施肥沟,每667 m2施入成品有机肥500 kg、氮磷钾复合肥50 kg。3月5日,每667 m2施入复合肥20 kg;4月15日,每667 m2追施复合肥20 kg。试验于5月10日、5月25日和6月10日分3次进行喷施肥料或清水(CK)处理。4个处理组供试肥料具体信息如下:

处理1:国光四高含氨基酸水溶肥料,四川国光农化股份有限公司生产,主要成分:氨基酸≥100 g·L-1,微量元素Fe+Zn+B≥20 g·L-1

处理2:天达2116,山东天达生物制药股份有限公司生产,主要成分:氨基酸≥100 g·L-1,微量元素B+Zn≥20 g·L-1

处理3:喷施宝有机水溶肥料,广西喷施宝股份有限公司生产,主要成分:氨基酸≥100 g·L-1,微量元素Mn+B+Zn≥20 g·L-1

处理4:嘉有黄腐酸,山东泉林嘉有肥料有限责任公司生产,主要成分:氨基酸≥100 g·L-1,黄腐酸≥100 g·L-1,微量元素B+Fe+Zn+Mn≥20 g·L-1

4种肥料均采用800倍液喷施处理。

1.2 测定指标及方法 1.2.1 物候期观察

在葡萄生长不同时期,每处理随机调查5株树,参照《葡萄种质资源描述规范和数据标准》[17]开展物候期观察记载:开花期从有1朵花开放开始观察,每天观察1次,花穗有5%的花帽脱落时为始花期,有50%的花帽脱落时为盛花期。坐果期是指花的残留物脱落,幼果开始膨大。果实着色期从有1个果粒转色开始观察,每2 d观察1次,以5%的果粒转色为果实着色期。果实成熟期的记载标准为种子变褐,表现出葡萄固有的色泽,达到本品种应有的含糖量、含酸量、风味和香气等。根据萌芽期和果实成熟期推算从萌芽到成熟所需的天数。

1.2.2 新梢生长量统计

施肥20 d后测量当年生枝第8片叶位叶片长和宽,采用万深LA-S系列植物图像分析系统测定叶面积及叶绿素含量,每个处理重复30次。在当年生枝20 cm附近测量葡萄茎粗,每条枝测2次取平均值,每个处理重复60次以上。每个处理选择15条以上的新梢,每次取样时测定他们的长度。

1.2.3 一年生枝老熟程度统计

落叶后每处理随机选取50个结果枝和50个营养枝,目测一年生成熟枝条中部节间的表面颜色(绿色或褐色),统计枝条成熟率,即绿色或褐色枝条占枝条总数的百分率。

1.2.4 果皮着色测定

每处理随机选取10个果穗上中部的20个果粒,每果粒取赤道部位2点,用HP-200型精密色差仪(深圳汉谱光彩有限公司)测定各果粒的LabCH值。其中,L值越大表示所测样品的表面亮度越大;a值正值为红色,负值为绿色,绝对值越大颜色越深;b值正值为黄色,负值为蓝色,绝对值越大着色越深;H值为色调角,范围为180°~360°,随着角度的增大,颜色依次从蓝绿色(180°)、蓝色、紫色至红色(360°)过渡;C为饱和值,表示颜色的彩度,其值越大,颜色越纯。

1.2.5 果实品质指标测定

喷施含氨基酸水溶性肥料处理后,于巨峰葡萄花后70 d开始(根据往年巨峰葡萄始花至完熟所需时间)取样,每5 d取样1次。每处理随机选取20个果穗,每果穗在上、中、下3个部位分别取果,每处理取果60粒,穗质量与粒质量用分析天平称量;采用K14L28232数显游标卡尺测定叶片长度、宽度、厚度。将果粒剥皮后榨汁,用过滤后的汁液测定相关品质指标:手持折光仪测定可溶性固形物;斐林氏法测总糖;酸碱滴定法测总酸;以上指标均重复测定3次。

1.3 数据处理

利用Excel进行图表制作,利用DPS7.50软件进行统计分析。

2 结果与分析 2.1 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄花果物候期的影响

表 1可以看出,4种含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄物候期均存在一定的影响。不同处理果实坐果时期比较接近,最早为5月18日,最迟为5月22日,相差4 d。不同处理与对照组之间果实转色时期存在较大差异,转色期最早的为6月12日,与对照组6月20日的转色时期相差8 d;处理组之间转色期相距3 d左右。果实完全成熟时期不同,成熟期从7月24日至7月28日,差距间隔4 d左右,但处理与对照组之间的果实成熟期相距12 d左右,表明不同的含氨基酸水溶性肥料可适度提早果实成熟上市,满足早期鲜果市场供应。处理间以处理4(氨基酸≥100 g·L-1,黄腐酸≥100 g·L-1,微量元素B+Fe+Zn+Mn≥20 g·L-1)的成熟期最早,这可能与该处理含有氨基酸、黄腐酸及丰富的微量元素有关。

表 1 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄花果物候期的影响 Table 1 Effect of water-soluble, amino acids-containing fertilizer on flowers, fruits, and phenophase of Kyoho grapevines
2.2 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄植株生长的影响

喷施含氨基酸水溶性肥料后巨峰葡萄叶面积、叶绿素含量、叶片厚度等指标均有不同程度增加,但不同肥料的作用不尽相同(表 2)。处理1对叶片厚度及新梢粗度的影响最为明显,该处理叶片厚度0.540 mm、新梢粗度11.09 mm,均极显著高于对照组。处理4植株叶面积、叶绿素含量及新梢粗度分别为418.89 cm2、2.382 mg·g-1和11.26 mm,极显著高于对照组,这对于植株光合作用积累、促进成花结实起到积极作用。总体认为:喷施含氨基酸水溶性肥料对植株生长、光合作用积累都有着积极的促进作用,原因是氨基酸组分及微量元素中的铁、锌、锰和硼元素均可有效促进植株叶绿素合成及提升其稳定性。

表 2 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄植株生长的影响 Table 2 Effect of water-soluble, amino acids-containing fertilizer on growth of Kyoho grapevines
表 3 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄一年生枝条成熟度的影响 Table 3 Effect of water-soluble, amino acids-containing fertilizer on maturity of one-year-shoots of Kyoho grapevines
表 4 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄果皮着色的影响(花后90d) Table 4 Effect of water-soluble, amino acids-containing fertilizer on peel color of Kyoho grapes
表 5 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄可溶性固形物的影响 Table 5 Effect of water-soluble, amino acids-containing fertilizer on soluble solids of Kyoho grapes
表 6 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄总糖含量的影响 Table 6 Effect of water-soluble, amino acids-containing fertilizer on titratable sugar content of Kyoho grapes
表 7 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄总酸含量的影响 Table 7 Effect of water-soluble, amino acids-containing fertilizer on titratable acid content of Kyoho grapes
表 8 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄固酸比值的影响 Table 8 Effect of water-soluble, amino acids-containing fertilizer on solid:acid ratio of Kyoho grapes
表 9 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄经济效益的影响 Table 9 Economic benefits of water-soluble, amino acids-containing fertilizer application on Kyoho grapes
2.3 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄一年生枝条成熟度的影响

本试验于12月下旬葡萄落叶后统计含氨基酸水溶性肥料处理后的一年生枝条成熟状况。由表 3可见,处理4的结果枝和营养枝的成熟度均极显著优于其他处理组,其中结果枝成熟度达到90%,营养枝成熟度可达76%,这些条件为树体营养元素的积累,翌年植株的生长、花芽分化奠定了良好的物质基础。不同处理间枝条成熟度也存在极显著差异,且均极显著优于对照组,表明供试几种含氨基酸水溶性肥料均可以有效促进枝条老熟。

2.4 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄果皮着色的影响

果皮着色是评价果实外观品质最直接而且重要的指标之一。从表 4可以看出,处理组与对照组L值差异极显著,表明各处理果皮亮度存在极显著差异且以对照组果皮最亮,这是由于不同水溶性肥料处理后果皮着色加深的缘故。各处理果皮a值存在显著差异,表明不同处理果皮颜色存在一定差异,其中以处理4果皮最蓝,即果穗着色最深。整体看来,各处理H值在300°~360°区域范围内,表明巨峰葡萄完熟采收时颜色均在紫红色至蓝紫色范围之内,各处理果实成熟时的颜色差异显著。各处理a/b值(综合各种单色的表现,相对真实地反映果实本身的色泽)存在极显著差异,说明不同氨基酸水溶性肥料处理对巨峰葡萄影响显著,有力地促进了果皮着色,其中处理4果皮着色最深,果粒呈紫黑色。

2.5 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄可溶性固形物的影响

表 5可见,含氨基酸水溶性肥料处理后巨峰葡萄可溶性固形物质量分数与对照组存在一定差异。不同处理组果实可溶性固形物质量分数均显著高于对照组。随着果实的不断成熟,处理1可溶性固形物积累速度最快,花后90 d时达到18.0%。各处理以处理4可溶性固形物质量分数最高,花后90 d时达到18.1%,极显著优于对照组,表明含氨基酸水溶性肥料对果实品质提升具有良好促进作用且以处理4效果最佳。

2.6 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄总糖含量的影响

表 6可以看出,花后70~90 d的葡萄果实成熟过程中总糖不断积累,含量逐渐增加。不同氨基酸水溶性肥料处理果实总糖含量均极显著高于对照组,其中处理3在果实成熟前期的总糖积累量较高,果实成熟后期增长进程变缓。处理1前期总糖含量增加不明显,花后75 d开始积累进程加快。至花后90 d不同处理组以处理4总糖含量最高,极显著高于对照组12.43%的含量水平,这表明含有氨基酸、黄腐酸和多种微量元素组分的水溶性叶面肥对巨峰葡萄糖分及果实品质的积累具有显著提升作用。

2.7 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄总酸含量的影响

随着葡萄的成熟,果实逐渐退酸,处理与对照组葡萄果实酸含量均呈逐步下降趋势。由表 7可以看出对照组不同采样时期的可滴定酸质量分数均较高,处理4各阶段的可滴定酸质量分数最低,与对照组存在极显著差异。方差分析数据显示,施肥处理后果实总酸质量分数较对照组显著降低,表明含氨基酸水溶性肥料有助于巨峰葡萄果实酸度的降低,进一步对果实品质和风味的提升具有积极影响。

2.8 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄固酸比值的影响

果实固酸比值是果实品质的重要指标之一,固酸比值越高,表明果实品质越好。方差分析显示(表 8)各处理果实固酸比值较对照均有不同程度提高,以花后90 d为例,各处理固酸比值与对照组34.66的固酸比数值达到极显著差异。处理间以处理4固酸比值最高,其余处理也显著优于对照,表明不同氨基酸水溶性肥料处理均有助于果实品质提升。

2.9 含氨基酸水溶性肥料对巨峰葡萄经济效益的影响

不同氨基酸水溶性肥料处理后巨峰葡萄果实穗重、粒重、每667 m2产值等指标均显著优于对照组,以处理4为例,穗重631.7 g,粒重7.66 g,每667 m2产量达到1 288 kg,极显著优于对照组穗重562.8 g,粒重6.94 g,每667 m2产1 146 kg的水平,其余处理性状表现也均优于对照。此外,含氨基酸水溶性肥料处理后葡萄成熟期不同程度提早,鲜销价格可达20元·kg-1,而对照组巨峰成熟期正赶上周边市场葡萄大批量成熟上市,价格为16元·kg-1,整体效益分析认为,含氨基酸水溶性肥料处理后葡萄经济效益提升显著。

3 讨论与结论

本试验采用4种含氨基酸水溶性肥料处理福建主栽巨峰葡萄品种,观察对葡萄物候期、植株生长量、叶片质量、果实外观及内在品质等的综合影响。研究表明,葡萄叶面喷施含氨基酸水溶性肥料处理对提早果实成熟时期及适度提高销售价格、促进果穗着色、营养物质积累、枝条老化成熟等方面均有积极作用。其中处理1显著增大了叶片厚度与新梢粗度,这对于促进植株光合作用积累起到积极作用。处理2对促进果皮着色及枝条成熟老化作用极显著,为树体营养元素的积累,翌年植株的生长、花芽分化奠定了良好的物质基础。处理3在果实成熟前期的总糖积累量较高。处理4对于花果成熟期提早、增加叶面积和叶绿素含量、提升内在品质(可溶性固形物含量、总糖含量及固酸比值)作用显著。

本试验的研究结果与前人的研究结论基本一致,如潘建全[3]在巨峰葡萄软化期喷施1~2次有机水溶肥料,使巨峰葡萄叶片增厚,枝条成熟度提高,促进了果实内外在品质提升。陈艳[7]以夏黑葡萄为试材,通过对其增施大量元素+微量元素的混合肥料及单一微量元素肥料的不同处理,认为不同处理均可促进葡萄产量、糖度及品质提升。杨净云等[18]以4年生避雨栽培红地球葡萄为材料,探讨了6种不同类型水溶性肥料对其影响,研究结论认为,葡萄上应用微量元素水溶肥料、含腐殖酸水溶肥料及含氨基酸水溶肥料对其产量、品质及经济效益等效果最好。王海波等[19]通过对6年生玫瑰香葡萄喷施氨基酸硒叶面肥试验认为,施肥可显著改善叶片质量和果实品质,提高枝条成熟度。刘坤坤等[20]对10年生巨峰葡萄喷施不同的叶面肥处理,增加了叶片的叶绿素含量,增强了光合速率,提升了果实品质,促进了枝条成熟及营养物质储存。肖丽珍等[21]通过对多个葡萄品种喷施含氨基酸水溶性叶面肥的研究认为,喷施氨基酸系列肥料提高了叶片叶绿素含量及可溶性固形物含量,显著改善了果实品质,有力促进了枝条成熟。

综合分析认为,福建设施葡萄栽培中应用含氨基酸水溶性肥料对提早成熟、提升品质及增加经济效益效果显著。后续可进一步深入开展施肥对葡萄植株树势、光合性能、抗逆性、抗病虫性、抗裂果性影响等的系列研究。

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