葡萄園配方施肥及鎘污染植物修復研究.pdf

1、四川葡萄產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展迅猛，目前種植面積近4萬公頃，產(chǎn)量50余萬噸，效益約40億元，葡萄產(chǎn)業(yè)已成為四川農(nóng)民增收致富的主導產(chǎn)業(yè)，四川地區(qū)也已成為全國優(yōu)質、高效和標準化栽培示范樣板。但是，由于生產(chǎn)上部分葡萄園功能葉黃化現(xiàn)象嚴重、長期存在重化肥輕有機肥、重氮磷肥輕鉀肥、重大量元素輕微量元素、未按需施肥、施肥方法不當以及‘工業(yè)三廢’、肥料、農(nóng)藥殘留積累導致土壤鎘污染等問題，使得果品安全、質量日趨下降。因此亟需進行本研究，為葡萄產(chǎn)業(yè)節(jié)本增效、提質

2、增效、環(huán)境友好和土壤鎘修復提供理論依據(jù)和技術支撐。研究以四川省眉山市彭山區(qū)觀音鎮(zhèn)‘香悅’葡萄為試材，研究配方施肥及黃化防治對試驗園土壤理化性質、葡萄品質及經(jīng)濟效益的影響，根據(jù)得到的最優(yōu)配方，研制專用配方肥，進行田間試驗。此外，針對葡萄園土壤鎘污染的修復問題，利用土施用超富集植物秸稈、噴施脫落酸、嫁接、不同生態(tài)型超富集植物雜交等方法研究了超富集植物改良修復葡萄園土壤鎘污染的能力。本研究為葡萄優(yōu)質高效、節(jié)支增收及果園生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供科

3、學的指導，對葡萄乃至其它水果安全、優(yōu)質、高效和標準化生產(chǎn)具有重要的科學意義和應用價值。
　　通過本試驗研究得到如下結果:
　　1.以產(chǎn)量1500kg/畝、TSS大于17.5％、單穗重0.75-1.0kg為目標，根據(jù)土壤本底值及葡萄需肥規(guī)律，設計不同施肥配方，研究確定了可用于四川葡萄園的最佳施肥配方，即每畝秋季施干雞糞1000kg+過磷酸鈣100kg、萌芽肥施尿素39～41kg+速效硼6kg、壯果肥施磷酸一銨35～37kg+尿

4、素10kg、著色肥施硫酸鉀67kg，可顯著改善土壤理化性質、提高葡萄果實品質和經(jīng)濟效益。能有效調(diào)節(jié)土壤pH，分別提高有機質含量、土壤孔隙度14.94～31.10％、1.46～2.03％，降低土壤容重7.02～8.19％，土壤全氮、速效氮、全磷、有效磷處于較高水平，全鉀、有效鉀處于中等水平，為葡萄生長提供大量氮素的同時切實改變了土壤長期磷偏少、鉀嚴重缺乏、其它微量元素不足的現(xiàn)狀;葡萄果實綜合品質最好，著色均勻，TSS、總糖、固酸比分別高于

5、對照13.69～14.54％、9.41～18.72％、16.34～23.78％(對照的TSS、總糖、固酸比分別為17.10％、12.27％、35.07);年投入成本降低930～980元/667m2，年經(jīng)濟效益增加3930～3980元/667m2，增收顯著。
　　2.針對葡萄功能葉黃化的問題開展了營養(yǎng)診斷分析，確診了缺鎂是黃化的主要原因。通過單獨補充（設5kg、7.5kg和10kg三個水平）和混合補充（總量設5kg、7.5kg和10

6、kg三個水平）鎂、鐵、鋅、錳，結果發(fā)現(xiàn)，單獨補鎂、鐵、鋅、錳對葉片黃化有一定抑制作用，葡萄果實品質有一定程度提高，其中以每667m2單獨施硫酸鎂10kg或檸檬酸鐵5kg或硫酸鋅5kg或硫酸錳5kg效果最好，且單獨施用以上元素的效果優(yōu)于混合施用;通過對處理后葉片和土壤中元素含量分析發(fā)現(xiàn)，該園鎂元素依然處于較低水平，其它元素含量正常，可在以后施肥過程中繼續(xù)添加鎂元素。
　　3.根據(jù)上述結果研制出中熟葡萄專用配方肥，即每畝秋季施干雞糞1

7、000kg+過磷酸鈣100kg、萌芽肥施脲銨氮肥（含尿素68％，硫酸銨22％，硼砂10％）50kg、壯果肥施含腐殖酸水溶肥（含磷酸一銨54.5％，尿素14.5％，腐植酸14％，硫酸鎂14％，EDTA鋅1.5％，EDTA鐵1.5％）70kg、著色肥施硫酸鉀67kg，可顯著改善土壤理化性質和葡萄果實品質。土壤pH在適宜范圍內(nèi)，土壤有機質含量、孔隙度分別高于對照14.07～22.63％、4.98～5.02％，土壤容重降低了7.65～10.59

8、％;全氮、速效氮分別比對照低了0.52～0.65 g/kg、35.70～37.08 mg/kg，全磷、全鉀、速效磷、速效鉀分別顯著高于對照0.13～0.15 g/kg、1.28～4.42 g/kg、5.15～7.96 mg/kg、10.01～25.93 mg/kg，交換性鈣、鎂無顯著變化;著色優(yōu)于對照，TSS、總糖、固酸比、糖酸比分別顯著高于對照11.63～17.31％、10.98～13.22％、11.65～24.58％、12.31～1

9、2.54％（對照的TSS、總糖、固酸比、糖酸比分別為17.12％、13.15％、36.43、27.98）;年投入減少950～1050元/667m2，年效益增加3950～4050元/667m2，經(jīng)濟效益十分顯著。
　　4.將鎘超富集植物少花龍葵、紅果黃鵪菜、鬼針草和豨薟秸稈施入人工鎘污染的葡萄園土壤并種植鎘超富集植物牛膝菊，研究了超富集植物秸稈對牛膝菊鎘積累的影響。結果表明，土壤施用紅果黃鵪菜秸稈提高了牛膝菊的生物量及抗氧化酶活性，

10、其中，地上部分生物量、SOD活性、POD活性及CAT活性分別較未施用提高了7.33％、3.66％、19.12％和13.10％;而其它三種超富集植物秸稈降低了牛膝菊的生物量及抗氧化酶活性。紅果黃鵪菜秸稈和鬼針草秸稈提高了牛膝菊地上部分鎘提取量，分別為112.28和95.88μg/株，分別較未施用提高了23.11％和6.07％，其余兩種超富集植物秸稈降低了牛膝菊地上部分鎘積累。因此，土壤施用紅果黃鵪菜秸稈和鬼針草秸稈能夠有效提高牛膝菊的鎘修

11、復能力，其中以紅果黃鵪菜秸稈優(yōu)于鬼針草秸稈。
　　5.通過不同濃度梯度的ABA(0～40μmol/L)處理兩種生態(tài)型（礦山和農(nóng)田）少花龍葵，研究了ABA對少花龍葵鎘積累的影響，結果表明，施用不同濃度的ABA均能不同程度地提高兩種生態(tài)型少花龍葵的生物量、鎘含量及鎘提取量。隨著ABA濃度的增加，兩種生態(tài)型少花龍葵的生物量呈增加趨勢，但地上部分鎘含量及鎘積累量呈先增后降的趨勢。其中，施用20μmol/L ABA使兩種生態(tài)型少花龍葵地上部

12、分的鎘含量及鎘提取量達到最大值，礦山生態(tài)型少花龍葵地上部分的鎘含量及鎘提取量分別為47.22 mg/kg和569.42μg/株，分別較其對照提高了33.92％和63.94％;農(nóng)田生態(tài)型少花龍葵地上部分的鎘含量及鎘提取量分別為38.41 mg/kg和520.51μg/plant，分別較其對照提高了24.71％和42.60％。因此，20μmol/L ABA是提高少花龍葵修復鎘污染葡萄園能力的最佳濃度。
　　6.采用不同砧木對少花龍葵進

13、行嫁接（未嫁接、茄砧木、馬鈴薯砧木和番茄砧木），研究了初步試驗和驗證試驗條件下，種間嫁接對少花龍葵后代鎘積累的影響。結果表明，番茄砧木嫁接提高了少花龍葵后代的生物量、鎘含量及鎘提取量，初步試驗和驗證試驗的地上部分生物量分別較未嫁接提高了5.95％和6.38％，地上部分鎘含量分別較未嫁接提高了5.68％和9.28％，地上部分鎘提取量分別較未嫁接提高了11.96％和16.24％;其余兩種砧木嫁接對少花龍葵后代的這些指標影響不明顯，甚至有所降

14、低。因而嫁接技術可以用于提高少花龍葵后代的葡萄園土壤鎘修復能力，其中番茄砧木效果最好。
　　7.將兩種氣候生態(tài)區(qū)眉山市彭山區(qū)（盆西中亞熱帶多春夏旱區(qū)）和雅安市雨城區(qū)（盆西山地中亞熱帶一寒帶區(qū)）的龍葵進行正反雜交，研究了初步試驗和驗證試驗條件下，雜交對龍葵F1鎘積累的影響。結果表明，眉山（親本）的龍葵生物量、鎘含量、鎘提取量均要高于雅安（親本）。正反雜交的龍葵F1的生物量及鎘提取量均高于親本，表現(xiàn)出超親優(yōu)勢，但鎘含量均低于親本，表現(xiàn)

15、出雜種弱勢。在驗證試驗中，眉山（父本）的龍葵F1的地上部分生物量分別比眉山（親本）和雅安（親本）提高了23.75％和49.01％，地上部分鎘提取量分別比眉山（親本）和雅安（親本）提高了4.14％和36.74％;雅安（父本）的龍葵F1的地上部分生物量分別比眉山（親本）和雅安（親本）提高了24.13％和49.47％，地上部分鎘提取量分別比眉山（親本）和雅安（親本）提高了8.59％和42.58％。此外，眉山（父本）龍葵的生物量、鎘含量、鎘提取