王 花 商佳胤 顧 軍 謝楷文
鈣是植物生長發(fā)育必需的中量元素,而且它作為生物膜穩(wěn)定劑,在維護(hù)細(xì)胞壁、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)功能,減少或延緩膜損傷方面具有重要作用。增施鈣肥能夠通過調(diào)節(jié)土壤氮鈣比促進(jìn)果樹對鈣素的吸收。前人研究表明,施鈣可以使設(shè)施葡萄的單穗質(zhì)量、產(chǎn)量、鈣含量、可溶性固形物含量、維生素C含量顯著增加;可以顯著降低葡萄裂果率,提高果實(shí)含糖量。但是,與施鈣對葡萄根際土壤理化性狀影響相關(guān)的研究較少。針對此,我們開展了施鈣對葡萄根際土壤酸堿性和酶活性影響研究,希望為葡萄平衡施鈣提供理論支持。
1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)于2021年5—8月在甘肅省天水市果樹研究所葡萄試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地有機(jī)質(zhì)含量14.93 g/kg,全氮1.26 g/kg,全磷1.24 mg/kg,全鉀3.34 g/kg。參試品種為戶太8號,6年生,南北行向,“Y”字架傾斜龍干整形,株行距1 m×3 m,主干高0.8 m,主干以上分雙側(cè)葉幕,葉幕開張,角度為60°,葉幕傾斜長度1.25 m,葉幕厚度0.35 m。
1.2 試驗(yàn)方法 鈣肥選用硝酸鈣,設(shè)4個(gè)處理,每株葡萄每次施用量分別為70.2 g(處理1)、140.5 g(處理2)、280.9 g(處理3)、561.83 g(處理4)。整個(gè)試驗(yàn)期共施用4次,以不施鈣肥作為對照(CK)。10株葡萄為1個(gè)小區(qū),3次重復(fù)。
1.3 測定指標(biāo) 土壤酶活性反映了土壤中各種生物化學(xué)過程的強(qiáng)度和方向,是土壤肥力評價(jià)的重要指標(biāo)之一,也是評價(jià)土壤自凈能力的重要指標(biāo)。土壤酶活性與土壤理化特性、肥力狀況和農(nóng)業(yè)措施應(yīng)用有著顯著的相關(guān)性。
本試驗(yàn)測定了葡萄定植溝土層以下10 cm和30 cm土壤pH值(采用pH測定儀測定),土壤脲酶活性(采用靛酚藍(lán)比色法測定),土壤酸性磷酸酶活性[采用磷酸酶(酶標(biāo))比色法測定],土壤磷酸酶活性(采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定),土壤過氧化氫酶活性(采用高錳酸鉀滴定法測定)。
2.1 不同施鈣量對土壤pH值的影響 如圖1所示,各處理和對照的土壤pH值均表現(xiàn)為10 cm處小于30 cm處。隨施鈣量增加,其10 cm處和30 cm處土壤pH值均呈逐漸下降趨勢,但各處理與對照pH值差異不顯著,這說明短期內(nèi)追施硝酸鈣可以降低土壤pH值,但不會對土壤pH值造成顯著影響。
圖1 不同施鈣量對不同土層土壤pH值的影響
2.2 不同施鈣量對土壤脲酶活性的影響 如圖2所示,施鈣較少的處理1、處理2和對照在10 cm處的土壤脲酶活性均高于30 cm處;施鈣量較多的處理3和處理4在30 cm處的土壤脲酶活性高于10 cm處,但二者差異不顯著。高施鈣處理(處理3和處理4)在10 cm處和30 cm處土壤脲酶活性均顯著高于處理1、處理2和對照。處理2在10 cm處土壤脲酶活性與30 cm處差異最大。
圖2 不同施鈣量對不同土層土壤脲酶活性的影響
2.3 不同施鈣量對土壤酸性磷酸酶活性的影響 如圖3所示,施鈣處理會顯著提高10 cm與30 cm處的土壤酸性磷酸酶活性。其中,10 cm處土壤酸性磷酸酶活性表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢,處理3達(dá)到最大,為3.27,較對照提高137.16%;各處理在30 cm處土壤酸性磷酸酶活性差異不顯著,處理3最高,為2.71,較對照提高256.04%。由此可見,施用鈣肥可以提高葡萄定植溝淺層土壤的酸性磷酸酶活性。
圖3 不同施鈣量對不同土層土壤酸性磷酸酶活性的影響
2.4 不同施鈣量對土壤蔗糖酶活性的影響如圖4所示,施鈣處理會顯著提高土層10 cm與30 cm處土壤蔗糖酶活性。其中,10 cm處土壤蔗糖酶活性表現(xiàn)為處理4最高,為5.2,較對照提高111.81%,處理1、處理2、處理3差異不顯著;處理4在30 cm處土壤蔗糖酶活性最高,為5.09,較對照提高109.2%。
圖4 不同施鈣量對不同土層土壤蔗糖酶活性的影響
2.5 不同施鈣量對土壤過氧化氫酶活性的影響 如圖5所示,除處理3外,各處理和對照30 cm處土壤過氧化氫酶活性均顯著高于10 cm處,其中對照的差異最大,30 cm處較10 cm處升高93.89%。10 cm處土壤過氧化氫酶活性表現(xiàn)為先升高后降低趨勢,處理2土壤過氧化氫酶活性顯著高于其他處理和對照,為25.3;處理2在30 cm處的土壤過氧化氫酶活性也顯著高于其他處理和對照,為32.19。
圖5 不同施鈣量對不同土層土壤過氧化氫酶活性的影響
從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,短期大量追施硝酸鈣不會對土壤pH值產(chǎn)生顯著影響,但可以起到快速補(bǔ)鈣、補(bǔ)氮的作用。
土壤主要酶活性中,處理2、處理3、處理4土壤脲酶活性、土壤酸性磷酸酶活性、土壤蔗糖酶活性均顯著高于處理1和對照,各處理在10 cm處的3種酶活性也基本高于30 cm處。處理2、對照和處理4在30 cm土層過氧化氫酶活性最高,10 cm土層過氧化氫酶活性要低于30 cm土層。由此可見,施用鈣肥可以顯著提高土壤不同深度的酶活性,土壤脲酶、土壤酸性磷酸酶、土壤蔗糖酶活性提升顯著,土層越深酶活性越低;土壤蔗糖酶活性則呈相反的趨勢。
鈣是葡萄生長發(fā)育必需的元素,但是在生產(chǎn)中,果農(nóng)往往忽視樹體對鈣的需求。研究表明,施用鈣肥對提高果樹的抗逆性、果實(shí)品質(zhì)以及耐貯性有很好的作用。近幾年,隨著葡萄產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,果農(nóng)對肥料的使用已不再局限于氮磷鉀等大量元素,對鈣鎂等中微量元素也開始逐漸重視。通過本試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),短期施用鈣肥對葡萄根系周圍酸堿度影響不大,但對相關(guān)的土壤酶活性有一定的正效應(yīng),并有改善葡萄根系生長環(huán)境的作用。因此,建議葡萄生長季節(jié)注重增加鈣肥的用量。