砾石土壤葡萄园养分动态调查

何怀华，李文军，李泽福，商华

（中粮长城葡萄酒（宁夏）有限公司，宁夏银川 750001）

我国拥有众多葡萄酒产区，近些年来，贺兰山东麓产区的影响力、产业带动力和市场竞争力不断提升[1]。在特定葡萄园中，除葡萄品种、栽培管理等因素外，葡萄园的生态条件，如土壤条件、气候条件等对葡萄酒的品质也至关重要[2]。土壤养分是影响葡萄生长发育最重要的因素之一[3]，李玉鼎等[4]通过土壤营养诊断（4月）和叶分析（8月）明确宁夏贺兰山东麓主要酿酒葡萄基地土壤和树体营养元素的含量及丰缺状况。蒋宝等[3]的研究表明，丰富的土壤有机质有助于增强葡萄果实的着色，氮含量与葡萄果实的总花色苷存在极显著的相关性。宋建强等[2]对烟台产区的研究表明，葡萄酒中的总酚含量与土壤pH和交换性钙质量分数呈现显著负相关，总类黄酮含量与土壤有机质质量分数呈现正相关，葡萄酒的成分受土壤有机质和矿质元素等含量的影响较大。王志慧等[5]调查发现，河北葡萄园的土壤有机质含量较低，氮磷钾养分残留量较大，明确了施肥与土壤养分对产量有重要贡献。李茜等[6]对宁夏贺兰山东麓青铜峡市甘城子区葡萄园的调查发现，随着栽培年限的增加，葡萄根际对土壤养分的富集作用会越来越弱，但土壤养分呈逐年积累的趋势。杨阳等[7]对蓬莱多年种植的坡地葡萄园耕作层的土壤养分状况进行调查认为，随着采样深度的增加，葡萄园中部位置20～40 m处有较低的土壤有机质含量，较高的有效磷、速效钾的含量，其他元素为中等水平，证明经过多年培育，该葡萄园土壤养分对葡萄生长不构成限制。娄春荣等[8]调查了北宁市葡萄基地的土壤，发现相对氮、磷、钾含量及有机质含量不高，而部分微量元素如铁、锰、锌出现富集。

中粮长城葡萄酒（宁夏）有限公司葡萄园（105°55′E，38°22′N）位于宁夏贺兰山东麓产区，海拔1256 m，葡萄园面积约为333 hm2，占地面积较大。葡萄园土质为砾石土，土壤贫瘠，保水保肥能力差，施肥不当会严重阻碍葡萄的正常生长，从而影响葡萄的产量和品质。通过调查该公司葡萄园的土壤养分状况，旨在为酿酒葡萄施肥管理的优化提供参考依据，以提高酿酒葡萄及葡萄酒的品质，同时，也为宁夏贺兰山东麓产区土壤方面的研究提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 气候条件

宁夏贺兰山东麓产区干旱少雨，地表蒸发量大，夏季高温干燥，属干旱大陆性气候，年降水量为182 mm左右，春夏两季降水量少，8、9月降水量仅为51.9 mm和23.4 mm，病虫害发生轻微，年蒸发量1882.5 mm，年均温度8.5 ℃。极端最低温度-22.9 ℃，年均风速1.6 m/s，相对湿度45%～60%，地下水深172～270 m。在葡萄生长期的4月—10月，大于10 ℃的有效积温为3300～3680 ℃，昼夜温差大（10～19 ℃），利于浆果糖分积累，平均初霜期10月15日，终霜期4月18日，无霜期在175 d左右，适合栽培生育期在165 d以下的葡萄品种。

1.2 土壤条件及取样方法

土壤为砾石土，有机质含量小于5.0 g/kg，土壤贫瘠，保水保肥能力差，通水透气性强，土壤pH 8.0～9.0，处于较高状态，但含盐量低。参照蒋宝等[3]的研究进行样品采集，在中粮长城葡萄酒（宁夏）有限公司的两个葡萄园分别布点采样，深度为0～20 cm，20～40 cm及40～60 cm，采集后混匀，时间为2017年—2019年，2017年及2019年均于5月—7月采集样品，2018年于5月—10月采集样品[3]。

1.3 测定方法

土壤样品的测定用常规方法进行，其中pH用Delta 320酸度计测定；全盐用DDS-11A型电导率仪测定；有机质用FeSO4容量法测定；全氮用全自动凯氏定氮仪测定；全磷用铝蓝比色法测定；有效氮用碱懈扩散滴定法测定；有效磷用钼蓝比色法测定；有效钾用火焰光度法测定；田间持水量和容重用环刀法测定；钙、镁等微量元素采取原子吸收法测定[3,9-10]。

2 结果与分析

2.1 葡萄园土壤酸碱性分析

如图1所示，随着年份的增加，pH和全盐含量都在逐步降低，说明在葡萄种植中大量施用有机肥，能有效改善土壤酸碱度。

从图2中可以看出，葡萄基地土壤pH每年夏季最高，冬季最低；电导率（EC）正好相反，夏季最低，冬季最高，这是由于秋季施有机肥增加有机酸，降低pH，而夏季灌溉量大，土壤淋洗量大。因此，夏季EC值最低。

2.2 葡萄园土壤有效氮、磷、钾现状分析

图1 不同年份土壤盐碱变化图Figure 1 The change of pH and salt of soil in different years

以2017年葡萄种植土壤养分含量为标准进行比较，结果表明（见表1）：随着种植年限的增加，各养分含量均出现不同程度的变化，其中速效磷和速效钾的降幅最大，达-41.4%～-47.27%、-13.38%～-40.18%，降低了近一半。速效氮的变幅为28.81%～43.50%。我国北方中性和石灰性土壤速效氮、速效磷和速效钾的丰缺临界值大体在50 mg/kg，20 mg/kg，175 mg/kg，由此可知，速效氮呈增加趋势，增加幅度与年限之间有一定的规律性；速效磷和速效钾呈递减趋势，说明在葡萄种植过程中大量施用了氮肥，而忽视了磷、钾肥的施用。

从养分变化趋势看，在2017年时，土壤速效磷和速效钾积累已达较高水平，速效磷为40.03 mg/kg，速效钾为191.53 mg/kg；有效氮含量较低为30.20 mg/kg，但随着种植年限的增加，有机质和氮含量在逐渐地增加，磷、钾含量却在逐渐的降低，全氮含量有一些波动。2017年，磷、钾含量高可能是由于果树较小，刚开始挂果，对养分的需求量小，此后随着挂果量的增加，树体对养分的需求量加大，导致土壤中磷、钾含量逐渐降低，而对于氮元素而言，每年大量追肥可促使土壤氮量逐渐提高。

从不同月份养分结果看（表2），全氮和速效氮的含量随着月份的递增而降低，在9月份葡萄采收后，为了增加树体养分含量，少量的追施氮肥可促使速效氮含量的增加。速效磷和速效钾含量前期积累较多，随着葡萄的生长，树体对磷、钾含量的吸收增多，土壤含量也相应的有所降低。到了8月份，树体对磷、钾的吸收达到最大值，这时追施磷、钾肥可以有效提高后期果实的品质，同时也增加了土壤中速效磷和速效钾的供应。

2.3 土壤有机质含量变化

如表2调查结果可知，葡萄园土壤有机质含量较低，从各月有机质含量变化趋势来看，有机质含量先增加后降低，6月最高，9月最低。从年度变化来看，有机质含量随着种植年限的增长在缓慢增加，这主要与有机质的矿化特性有关。

2.4 土壤中量和微量元素养分状况

图2 2018年葡萄园各月pH、电导率（EC）变化Figure 2 Change of pH and electric conductivity of soil in 2018

表1 不同年份土壤有效养分含量Table 1 The content of available nutrient of soil in different years

表2 生长期土壤养分含量Table 2 The content of nutrient of soil during May to September in 2018

葡萄为木本植物，不仅需要吸收氮磷钾大量元素，对钙镁等中量元素的吸收也很多，同时还要求适量的铁、锰、铜、锌、硼等微量元素[1]。由表3可知，钙含量有一些波动，镁含量在逐年积累，随着年份的增加，积累的量也逐步增大，且变化幅度较大。钙对葡萄的品质具有非常重要的意义，而镁缺乏容易使葡萄出现失绿症，在种植过程中要注重钙镁肥的使用，提倡使用过磷酸钙与钙镁磷肥。

当土壤微量元素有效含量：有效锌＜2 mg/kg、有效锰＜5 mg/kg、有效硼＜2 mg/kg、有效铁＜10 mg/kg、有效铜＜10 mg/kg时，就应该补充微量元素。表3显示，锌含量逐渐升高，并且锌含量相对较高，能达到3.13 mg/kg。铁含量极低，约为3 mg/kg左右，变化趋势不明显；在2017年春季时，葡萄园部分植株出现叶片黄化现象，主要原因就是缺铁，在通过叶面喷施补充后，黄化现象逐渐减少。铜和锰含量适中，并且变化幅度大，这主要与有机肥种类有关，有机肥中铜含量的变化幅度也较大。硼含量明显不高，甚至相对较低，并表现为下降趋势。硼含量的高低与钾肥有很大的相关性，大量使用钾肥可以促进硼的吸收。硼缺乏容易造成落花落果、生长点坏死、僵果等，严重影响葡萄品质。

3 讨论与结论

土壤的酸碱性是影响土壤肥力的重要因素，可影响土壤中养分元素的存在形态和其对植物的有效性，还能影响土壤微生物的数量、组成及活性，极大地影响有机质的合成与分解。王志秀等[9]调查发现，贺兰山东麓产区种植20年的葡萄园土壤pH为7.97，是由于有机肥的施入调节了土壤酸碱度，而其他土壤pH平均为8.48，与本文调查到的土壤呈现碱性结果一致。葡萄园pH和全盐含量随着年份的增加都在逐步的降低，由葡萄园各个时期不同深度土壤pH、EC可以看出，葡萄园土壤的pH在每年夏季最高，冬季最低；EC正好相反，夏季最低，冬季最高。土壤pH过高易造成树体对一些微量元素吸收利用困难，表现出缺素症状。在pH为8.3～8.7的碱性土壤中，会出现黄叶病[10]，中粮长城葡萄酒（宁夏）有限公司葡萄园土壤基本是偏碱性，而葡萄种植的适宜土壤是微碱性的，因此，应该对土壤进行改良后再进行种植。且在2018年，土壤有机质含量在6月最高，随着年份的增长，土壤有机质含量逐渐升高。但整体而言，该园区的有机质含量较低，而土壤有机质对葡萄单宁、pH及糖酸比的影响十分显著，从而影响葡萄酒的品质，因此为提高葡萄及葡萄酒的品质，增强土壤的可持续利用，应增施腐熟有机肥，减少化肥的使用[11]，且秋季有机肥的施入应增加深度到60 cm以下[4]。

氮是构成一切生命体的重要元素，在葡萄生长中氮的需求量很大，磷和钾也是植物生长必不可少的元素，但如果盲目大量使用不但浪费资源，起不到预想的生产效果，反而会降低产量和品质[8]。随着种植年限的增加，各养分含量均出现不同程度的变化，速效氮增加了43.50%，增加幅度与种植年限之间有一定的规律性；速效磷和速效钾呈递减趋势，但与田欣等[12]调查的西夏区整体土壤速效磷为63.09 mg/kg的高含量不同，本研究中得到的速效磷在2017年—2019年的均值为21.11～40.03 mg/kg，可能是不同园区的施肥管理不同造成的，说明本园区在葡萄种植过程中大量使用了氮肥，有重视氮肥、忽视磷钾肥的倾向，因此以后要注重平衡施肥，普及配方施肥，做到氮、磷、钾相结合增施有机肥。氮素在葡萄生长后期要少施或不施，短期内适当减少或不施氮肥，以协调氮磷钾比例[8]。同时根据葡萄年生长规律确定追肥时期、肥料种类和施肥水平，萌芽期以施氮肥为主，磷为辅；幼果膨大期以氮为主，配合磷钾肥；浆果着色期以磷、钾肥为主；果实采后氮、磷、钾配合做基肥[8]。

葡萄园土壤随着种植时间的延长在一定程度上出现镁的积累，而且增加幅度较大，钙含量不稳定，但含量都相对较低。随着种植年限的增加，钙、镁大部分均无较大幅度的增加，而侍朋宝等[13]的研究结果表明，钙、镁含量与总酚和单宁的含量呈现正相关，因此在种植过程中要注重钙镁肥的使用，提倡使用过磷酸钙[8]。

表3 不同年份土壤中量和微量元素含量Table 3 The content of medium and trace elements of soil in different years

微量元素在葡萄生长发育过程中的需求量较少，但不可或缺，可起到改善葡萄的树体营养、提高果实品质的作用[14]。锌、铜、锰含量适中，土壤锰含量3年都在5 mg/kg以上，基本不缺乏。铁含量极低，在3 mg/kg左右，变化趋势不明显；春季出现的大面积叶片黄化现象即说明了缺铁的严重性。侍朋宝等[13]的研究表明，速效铜和锌均与含酸量呈负相关，与糖酸比呈正相关，其趋势接近显著水平。生产中要增加钾肥和硼的用量来促进硼的吸收，可在施钾肥时增施硼酸0.5～1.0 kg/667m2，或花期叶面喷施0.2%的硼酸溶液，但硼的含量与总酚和单宁含量呈现负相关，因此，在增加硼含量时，也要有所控制。同时，还要注意有机菌肥的使用，只有均衡施肥，才能达到理想的效果[15]。