一般而言:土壤pH是土壤化学性质的综合反映, 直接关系土壤中养分的存在形态和对植物的有效性; 有机质是土壤中各种营养元素, 特别是氮、磷、钾的重要来源, 有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的重要化学指标^[1]; 速效养分是能被植物生长直接吸收利用的养分, 其含量高低直接影响植物的生长发育。为此, 本研究重点关注土壤pH、有机质和速效养分指标。

通过分析和筛选已有的文献^{[2, 3, 4, 5, 6, 7]}, 系统总结了云南省建水县、玉溪市、宾川县、弥勒市、富民县、丘北县等云南葡萄主产区385个采样点的土壤养分基本现状(图1)。云南主要葡萄种植区中土壤pH值在5.87~6.59, 平均值6.24, 土壤pH值低于6.0的只有宾川县和丘北县; 土壤有机质含量在7.21~37.20 g· kg^-1, 平均含量20.02 g· kg^-1, 变异系数48.59%, 各区之间差异较大, 其中, 弥勒市含量最低, 玉溪市含量最高。云南主要葡萄种植区中土壤碱解氮含量在67.81~185.17 mg· kg^-1, 平均含量124.40 mg· kg^-1, 变异系数33.58%, 各地区之间差异较大, 弥勒市和建水县的土壤碱解氮含量明显低于其他县市。云南主要葡萄种植区土壤速效磷含量在7.39~280.66 mg· kg^-1, 平均含量79.94 mg· kg^-1, 丘北县、弥勒市、建水县、玉溪市的土壤速效磷含量均明显低于平均值。土壤速效钾含量在106.30~568.95 mg· kg^-1, 平均含量307.51 mg· kg^-1, 变异系数62.08%, 各地区之间差异很大, 以富民县的土壤速效钾含量最高。

图1

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	图1 云南省葡萄主栽区土壤pH值、有机质与速效养分含量

根据《耕层土壤速效养分分级标准》对云南葡萄主栽区的土壤养分含量进行分级、评价, 以便判断土壤养分含量丰缺, 明确葡萄生产中的限制因子, 为合理施肥提供依据。

云南葡萄主栽区中, 弥勒市的土壤有机质含量处于低水平(0.6%~1%), 富民县、宾川县处于稍低水平(1%~2%), 丘北县、建水县处于一般水平(2%~3%), 只有玉溪的土壤有机质含属较高水平(3%~4%)。速效养分中, 丘北县和富民县的碱解氮含量属于高水平(> 150 mg· kg^-1), 宾川县、建水县和玉溪市均处于一般水平(90~120 mg· kg^-1), 弥勒市的碱解氮含量最低, 属稍低水平(60~90 mg· kg^-1)。富民县、宾川县、丘北县的土壤速效磷含量均高于40 mg· kg^-1, 属于高水平, 弥勒市和玉溪市属一般水平(10~20 mg· kg^-1), 建水县土壤速效磷含量最低, 处于稍低水平(5~10 mg· kg^-1)。富民县、宾川县和丘北县的土壤速效钾含量高于200 mg· kg^-1, 属于高水平, 整体来看, 各研究区的土壤速效钾含量都较丰富, 这可能与葡萄果实开始膨大后需要供给大量钾素来增糖着色有关。

云南省葡萄种植中, 不合理的施肥现象普遍存在, 其中, 以过量施肥和经验施肥最常见。在宾川县, 红提葡萄每667 m²种植密度普遍超过700株, 由于种植密度过高又过度追求高产, 种植中每667 m²化肥施用量500~700 kg的现象非常普遍^[8]。另外, 偏施化学肥料, 少施有机肥、农家肥的现象也很常见, 导致葡萄园土壤有机质长期得不到补充。不少农民在葡萄种植过程中偏施氮磷钾肥, 不注重补充中微肥, 容易引起大量元素累积, 同时, 也会加剧元素间的拮抗作用, 加重微量元素短缺程度。如玉溪鲜食葡萄在果实膨大期常发生以大面积的叶片“ 黄绿相间” 或“ 虎皮叶” 为典型症状的缺镁症。大量调查表明, 缺镁的葡萄园均存在氮肥和钾肥施用过量的问题, 导致根际土壤速效氮、钾含量较高, 根际土中K⁺与Mg²⁺的拮抗作用抑制植株对Mg的吸收, 导致发生缺镁症^[9]。秋天温度最适宜根系生长, 施肥后受伤根系很快就会愈合且能促发许多新根, 对翌年早春营养的吸收有重要作用, 而且秋施基肥水源足, 气温高, 可使肥料更早分解, 以利根系吸收^[10], 而不施秋肥则会影响来年树体生长, 无法保证花芽正常分化。但生产中, 农民却大多重春肥、轻秋肥。

研究发现, 7 a生红地球葡萄每生产1 000 kg果实需要吸收N 4.05 kg、P₂O₅ 1.84 kg、K₂O 5.55 kg^[11]。假设合理施用量=养分带走量=产量× 形成1 000 kg产量养分带走量, 合理施肥量上下波动20%为施肥量较为适宜的范围^[12], 以667 m²目标产量3 t计, 则理论施肥量为氮肥12.15~14.58 kg, 磷肥5.52~6.62 kg, 钾肥16.65~19.98 kg, 肥料总投入量不会超过100 kg, 然而现实是, 云南葡萄产区667 m²的化肥施用量普遍在500~700 kg, 施肥过量问题严重。

不合理施肥可能加重土壤酸化。现有的研究表明, 土壤pH在6.0~7.0的适宜葡萄生长, 在pH低于4.0或高于8.5的土层中生长, 不仅降低产量而且影响葡萄长势^[13]。当前, 云南葡萄主产区土壤pH多数在6.5以下。这可能是由于葡萄生产中氮肥投入过高, 使得植株不能及时吸收利用氮素而积累在土壤中, 伴随着氮肥中N H4+的硝化、根系对盐基离子的吸收, 土壤溶液中H⁺浓度升高^[14]。而且, 生产中长期过量施用酸性和生理酸性肥料, 如硫酸钾, 过磷酸钙等, 会导致土壤中硫酸根离子累积。有研究认为, 土壤中硫酸根离子的累积与土壤pH降低密切相关^[15]。

长期过量施肥容易诱发葡萄园土壤次生盐渍化, 土表盐分积聚。葡萄生长期的施肥次数多, 农户盲目施肥, 会使化肥中大量盐分累积在土壤中, 导致土壤通透性下降。加上大水灌溉频繁, 破坏土壤团粒结构形成板结层, 盐分不能渗透到土壤深层, 水分蒸发后就易累积于土层表面。过量施肥和常年连作加剧了肥料中盐分离子在土壤中的累积, 形成次生盐渍化^[16]。

不注重补充有机肥易导致土壤有机质缺乏。云南葡萄产区中, 除玉溪外, 其他地区有机质含量均偏低, 导致土壤氮磷钾供应相对不足, 加重农户偏施大肥, 致使土壤中大量元素过剩, 元素之间的拮抗作用加剧, 降低葡萄对养分的吸收^[17]。此外, 元素之间的拮抗作用还会诱发土壤出现中微量元素缺乏, 在云南葡萄产区, 常会出现钙、硼、锌缺乏的现象。