葡萄芽具有明显的早熟性特点，花芽分化快，当年分化，当年萌发，当年结果^[1]，在适宜的条件可实现葡萄一年两熟^[2]，提高葡萄产量和品质，增加经济效益。随着对葡萄生物学特性的进一步研究和科学技术的进步，一年两熟葡萄种植技术成为研究的热点。‘夏黑’葡萄是研究一年两熟技术的主要品种之一。新疆和田地区光热资源充裕，环境条件非常适宜葡萄生产，是新疆葡萄栽培的重要产区之一^[3]。近年来，新疆和田地区大力发展设施产业，尤其是在设施中进行葡萄生产，设施葡萄已成为新疆助力脱贫攻坚衔接乡村振兴新的经济增长点。在和田地区进行设施一年两熟技术推广时发现，和田地区设施温室多数建立在戈壁和沙漠上，土壤有机质含量低，保水保肥能力弱，养分供给不足，导致二茬果分化效果差，生长发育受限和产量不稳定。研究和田地区合理的有机肥施用对葡萄一年两熟尤其是对二茬果生长发育具有重要的生产意义。黄粤林等^[4]在研究‘阳光玫瑰’葡萄有机肥替代化肥的应用效果时发现，有机肥替代 20% 化肥有利于提高氮肥表观利用率和氮肥农学效率。何风杰等^[5]在研究有机肥对葡萄园土壤改良的影响时发现，施用有机肥可显著降低土壤容重、增加土壤孔隙度、提高土壤有机质含量。Zhao 等^[6]在研究葡萄园增施有机肥和减施化肥对植株生长的影响时发现，施用有机肥可不同程度地提高土壤 pH 值、电导率值，增加速效氮、磷、钾含量。蔡洁等^[7]研究两种有机肥对葡萄园土壤相关酶活性的影响时发现，有机肥可显著提高土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶及磷酸酶的活性。Chen 等^[8]在研究增施有机肥对无核白葡萄的生长的影响时发现，增施有机肥可增加葡萄新梢和叶片中脉长度，显著提高叶片蒸腾速率、气孔导度和净光合速率。陈青英等^[9]在研究不同有机肥对葡萄果实品质的影响时发现，施用有机肥可提高单果重、可溶性固形物、固酸比，增加经济效益。

有机肥富含有机质、腐植酸及植物所需的各类营养元素，施用有机肥不仅能够改良土壤、增强土壤肥力^[10]，还可促进葡萄生长^[11]、改善果实品质^[12]。但在对于葡萄有机肥施用的研究主要集中在一次果上，关于有机肥对二茬果的影响研究鲜见报道。和田地区设施温室主要建立在沙漠戈壁等土地贫瘠的地方，主要靠有机肥来改良土壤、提高树势、增加果实品质和产量。因此，在国家减肥减药的大政策下^[13]，精准施用有机肥对和田地区设施葡萄二茬果生产及周年葡萄供应具有重要意义。以和田地区设施一年两熟中二茬果的‘夏黑’葡萄为研究材料，开展有机肥不同施用量对‘夏黑’葡萄二茬果的生长发育和土壤肥力变化的研究，期望为和田地区设施‘夏黑’葡萄一年两熟技术的推广与应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于 2022 年 6—12 月在新疆维吾尔自治区和田地区和田市吉亚乡玉叶村（37°17′3″N，80°5′34″E） 日光温室中进行。温室坐北朝南、东西走向，长度、宽度和高度分别为 60、7 和 3.8 m。土壤质地为砂土。

1.2 试验材料

以 4 年生‘夏黑’葡萄为试验材料，“V”字形篱架栽培，株行距为 0.8 m×4 m，一茬果于 2022 年 6 月初采收。采收后 20 d 扣棚降温，叶片喷施 600～700 倍乙烯利，促进叶片养分的回流，叶片黄化后，对当年枝 2～3 芽处修剪，摘去所有叶片^[14]。降温休眠期间，距树干 40 cm 处向外单边开沟，沟宽 20 cm、深 40 cm，将有机肥一次性施入，并与土混合均匀。休眠 20～25 d 后，在两个冬芽上涂 25～40 倍单氰胺破眠剂，立即升温打破休眠^[14]。

1.3 试验设计

试验采用单因素设计，包括 3 个处理，分别为有机肥（牛粪）15 t/hm² （A1）、30 t/hm² （A2）和 45 t/hm² （A3），每处理 4 个重复，共 12 个试验小区。每个小区面积为 16 m²，各小区用水泥立柱隔开（地面高 160 cm，地下部分深 40 cm）。不同处理之间铺设 60 cm 深塑料膜，并起高 20 cm 垄避免水肥干扰。日常灌水采用滴灌，在新梢生长期、花期、果实发育期随水追施山东润野植物保护有限公司生产的大量元素水溶肥，每次施用 250 kg/hm²，其他按照正常田间管理进行。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 新梢及叶片生长发育观测

从新梢生长期开始，每个处理选择 9 个新梢，用钢卷尺测量新梢长度、用游标卡尺测量第 4～5 节位的节间长度、粗度，用游标卡尺测量第 4 枚叶片的叶长、叶宽，采用 SPAD-502 Plus 叶绿素仪测叶片 SPAD 值。每隔 5 d 观察记录 1 次，共观测 9 次。叶片完全成熟后，摘取叶片，用便携式电子天平测量叶片鲜重，用描形数格法算出叶面积，置于 105℃烘箱中杀青 10 min，80℃下烘至恒重，测量干重；采集枝条，测定新梢长度、节间长度、节间粗度。

1.4.2 根系观测

二茬果采收后，参照周青云等^[14]的方法，每层 20 cm，取样大小为 56.5 mm×37.5 mm×200 mm。在施用有机肥（A1、A2、A3 处理）的一侧和各处理未施用有机肥的一侧（CK），距离树体 20 cm 以地面为基准水平向下取样，垂直打入 0～20、 20～40、40～60 cm 地面，带出泥土。取样后挑出根系，观测根系数量，用游标卡尺测量根系长度，用万分之一电子天平测量鲜重。重复 3 次。计算以下指标，根长百分比（%）= 土层深度内根的总长度（cm）/ 所有土层总根长（cm）×100；根长密度（cm/cm³）= 根长（cm）/ 取样体积（cm³）； 根质量密度（g/cm³）= 根系鲜重（g）/ 取样体积 （cm³）。

1.4.3 土壤养分含量测定

试验前后，距离树体 10 cm 处，每个处理 5 个点，采用铝盒取 0～20、20～40、40～60 cm 土层的土壤，将土样混合均匀，通过 0.2 mm 筛，风干保存备用。参考鲍士旦《土壤农化分析》^[15]，采用土水比为 1 ∶ 2.5，土壤 pH 计测定土壤 pH；采用重铬酸钾容量法测定有机质含量；采用凯氏定氮法测定全氮含量；采用碱解扩散法测定碱解氮含量； 采用钼锑抗比色法测定全磷含量；采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定有效磷含量；通过火焰光度法测定全钾含量；采用醋酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾含量。

1.5 数据分析

采用 Excel2019 对试验数据进行整理，采用 SPSS 27.0 对数据进行差异显著性检验（P<0.05）和相关性分析，采用 Origin Pro 2022 绘制统计图及热图。

2 结果与分析

2.1 有机肥施用量对温室‘夏黑’葡萄二茬果枝条叶片生长发育的影响

随着施肥量的增加，葡萄枝条、叶片各项指标随之增大。从图1 中可以看出，从 7 月 16 日到 8 月 25 日，3 种施肥处理条件下葡萄新梢第 4～5 节位的茎节和叶片生长大致呈现“S”形生长趋势。观测前期，A1 处理叶宽、茎节长等指标高于其他处理，但随着新梢生长及叶的展开，施肥量大的处理新梢及节间生长速度逐渐超过施肥量小的处理，最终 A3 处理值最大。从表1 中可以看出，A2、A3 处理枝条新梢长度在 P<0.05 水平上显著高于 A1 处理。A3 处理枝条节间长在 P<0.05 水平上显著高于 A1 处理，但与 A2 处理差异不显著。各处理之间节间粗差异不显著。A3 处理叶长、叶宽相比于 A1 处理，2 个指标变化规律一致，叶长增加 9.11%、叶宽增加 6.78%，3 个处理均差异不显著。A3 处理叶片鲜重、干重、叶面积在 P<0.05 水平上均显著高于其他处理，但 A2 和 A1 处理之间差异不显著。各处理之间 SPAD 值差异不显著，整体上随着施肥量的增大，叶绿素 SPAD 值逐渐增大。

注：数据为“平均值 ± 标准差”，每列中不同小写字母代表处理间差异显著（P<0.05）。下同。

2.2 有机肥施用量对温室‘夏黑’葡萄根系的影响

随着施肥量的增加，根系长度、数量、质量明显变大，葡萄根系扎的更深。从图2 可以看出，在同一土层深度下，有机肥施用量不同，对葡萄根系的影响是不同的。0～20、20～40 cm 深度下 A3 处理根长密度显著高于 A1 处理，达 0.0802、0.1042 cm/cm³。40～60 cm 深度下 A3 处理根长密度显著高于 A2、A1、CK 处理，达 0.0739 cm/cm³。0～20 cm 深度下，A3 处理根质量密度显著高于 A2、A1 处理，与 CK 无显著差异，达 0.0023 g/cm³。20～40 cm 深度下，各处理根质量密度 A3>A2>A1>CK，A3 处理较 CK 增加了 400%。40～60 cm 深度下，A3 处理根质量密度显著高于其他各处理，达 0.0015 g/cm³。从根长百分比来看，各处理间总体差异不显著，葡萄的根系在 60 cm 土层中均有分布，但主要分布在 0～40 cm，占 70.73%～84.96%。随深度的增加， CK 和 A1 处理根长百分比呈逐渐减小的趋势，A2 和 A3 处理呈先增加后减少的趋势。在各处理中，A1 处理下 0～40 cm 土层的根长密度和根长百分比显著高于 40～60 cm 土层，各土层根质量密度差异不显著； A2 处理下 20～40 cm 土层根长密度和根长百分比显著高于 0～20、40～60 cm，各土层根质量密度差异不显著；A3 处理下，各土层根长密度、根质量密度、根长百分比差异均不显著；CK 处理下，0～20 cm 土层根质量密度显著高于 20～40、40～60 cm，各土层根长密度、根长百分比差异均不显著。

注：CK 为 A1、A2、A3 处理未施肥侧的平均值。柱上不同字母代表相同土层不同处理（a-c）或相同处理不同土层（d-f）差异显著（P<0.05）。

2.3 有机肥施用量对土壤肥力的影响

随着施肥量的增加，土壤有机质、养分含量有明显的增加。由表3 可以看出，施用有机肥可调节土壤 pH，A1、A2、A3 处理的土壤 pH 与施用前相比显著降低，使得各处理的 pH 接近中性，以 A3 处理效果最好，为 7.78。施用有机肥后有机质含量明显增加，一个完整的葡萄生长周期后， A1 处理显著高于 A2、A3、试验前，达到 13.5 g/ kg，A1、A2、A3 处理较试验前增加了 536.79%、 38.68%、93.87%。随着施肥量的增加，各处理中总盐含量明显增加，A2、A3 处理显著高于试验前，总盐含量为 A3>A2>A1>试验前。各处理全氮含量均显著高于试验前，A1 处理显著高于 A2、A3 处理，达到 0.86 g/kg，A1、A2、A3 处理较试验前增加 646.09%、274.78%、320.87%。A1、A3 处理碱解氮含量显著高于 A2 处理和试验前，较试验前分别增加 122.34%、83.85%。各处理间全磷和有效磷含量没有明显差异，全磷含量随施肥量的增大而增大，各处理显著高于试验前，有效磷含量为 A3>A2>A1>试验前。A1、A2、A3 处理和试验前全钾含量两两之间存在显著性差异，以 A2 处理含量最大，达 20.3 g/kg。随着施肥量的增大，速效钾含量明显增高，A1、A2、A3 处理与试验前存在显著性差异，分别较试验前提高 150.74%、 156.68%、193.77%，以 A3 处理含量最大，达 198.0 mg/kg。

2.4 葡萄营养生长指标与土壤肥力指标相关性分析

葡萄营养生长指标与土壤肥力指标之间均存在不同程度的相关性，由图3 可以看出，新梢长度与土壤总盐、全钾呈极显著正相关（r=0.424、 0.373），与土壤全磷、有效磷、速效钾含量呈显著正相关（r=0.325、0.326、0.264），与土壤有机质、全氮、碱解氮含量呈极显著负相关（r=-0.513、-0.575、-0.338）。节间长与土壤总盐呈极显著正相关（r=0.333），与土壤全磷、有效磷、速效钾含量呈显著正相关（r=0.278、0.278、0.290），与土壤有机质、全氮含量呈极显著负相关（r=-0.314、-0.349）。节间粗与土壤 pH 呈显著负相关（r=-0.325）。叶片鲜重、干重与土壤 pH 呈极显著负相关（r=-0.390、-0.362），与土壤全氮呈显著负相关（r=-0.268、-0.313）。根长密度与土壤全磷、有效磷、全钾含量呈极显著正相关（r=0.342、 0.340、0.347），与土壤有机质、全氮含量呈极显著负相关（r=-0.555、-0.600）。根长密度、根质量密度与土壤 pH 呈极显著负相关（r=-0.345、-0.368）。

注：实心圆的大小和颜色与 Pearson 相关性系数成正比。

3 讨论

3.1 有机肥施用量对葡萄营养生长的影响

有机肥富含有机质及葡萄所需的营养元素，合理施用有机肥可增加葡萄产量，提高葡萄品质^[16]。有机肥含有丰富的有机氮源，可有效改善土壤氮素供应状况^[17]，增加土壤肥力，及时供给植物利用，促进植株生长。本研究发现，施用有机肥在 ‘夏黑’葡萄二茬果的营养生长期间可以明显促进新梢长度、节间长度、粗度、叶片干鲜重、叶面积等指标的增长，且随着施肥量的增加，节间长、叶片干重、鲜重变化最显著，A3 较 A1 处理分别增加 15.49%、55.93%、55.37%。这与 Wu 等^[18]在研究有机肥对‘巨峰’葡萄生长影响的研究结论相似，施用有机肥对葡萄新梢长度、节间长度等生长指标有明显的促进作用。Chen 等^[8]和宋阳等^[19]在研究不同施肥量对葡萄营养生长及细胞结构的影响认为，有机肥的施用显著增加了葡萄叶绿素含量、增大叶面积，从而提高光合能力。本研究也发现了相似的结果，可能由于和田地区二茬果营养生长期间正值夏季，气温高，土壤微生物可迅速将腐熟有机肥分解发酵，供给葡萄根系吸收，进而促进葡萄叶片展开，提高叶绿素含量，增强光合能力，积累更多干物质。

3.2 有机肥施用量对土壤养分的影响

土壤是生态系统中物质和能量交换的重要场所，葡萄完成生命活动所需的水分和养分主要通过根系从土壤中吸收^[20]。本研究发现施用有机肥后，土壤中全氮较试验前增加 413.91%、碱解氮较试验前增加 61.17%、全磷增加 61.22%、有效磷增加 488.72%、速效钾增加 167.06%，有机质增加 229.33%、总盐增加 175.86%，土壤 pH 较试验前显著降低 7.55%，这与王芳等^[21]研究不同有机物料培肥对土壤肥力影响的结果基本一致，有机肥施用可以提高土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、速效钾含量。与范晓晖等^[22]研究发现施用有机肥可显著缓解土壤酸化、碱化，使土壤趋于中性的结论相一致。分析可能原因：和田地区土壤多为砂土，有机质含量低且多为碱土，而施入的有机肥中含有大量有机质和矿质营养元素，有机质在分解过程中产生的大量有机酸和腐植酸，从而改善土壤肥力，尤其是 pH。试验还发现随着有机肥施用量的增加，土壤盐分含量显著提高，设施环境下施肥后盐分含量相较于大田更容易积累，且施用的有机肥为动物粪便，本身含有一定的盐分；另一方面和田地区土壤偏碱性，有机肥被土壤微生物利用后形成大量酸性物质，酸碱中和反应产生盐分，两方面综合导致盐分含量显著升高。土壤盐分过高可能对植物根系产生不良影响，如根系失水、影响根系吸收功能，进而影响植物的正常生长和发育。和田地区土壤多为碱土，在设施中栽培葡萄一方面应选择适宜的品种或客土改良，另一方面合理灌水施肥并定期进行监测，具体影响及改善措施有待近一步研究。

施用有机肥通过改善土壤养分的供给能力来促进葡萄的生长和发育。根系的吸收能力是枝叶发育的基础，叶片制造的光合产物保证根系生长代谢，根系生长情况决定养分吸收。本研究 A3 处理可明显促进新梢长度、节间长度、粗度、叶片干鲜重、叶面积等指标的增长，A3 处理根质量密度、根长密度、土壤养分等指标显著高于 A2、A1 处理，本试验条件下 A3 处理为最优处理。

4 结论

通过对和田地区设施温室‘夏黑’葡萄二茬果有机肥施用量研究发现，施用 45 t/hm² 对‘夏黑’ 葡萄二茬果营养生长期间枝条叶片有明显的促进生长作用，根长密度、根质量密度明显增加，分别达 0.086 cm/cm³、0.0019 g/cm³。进一步对土壤养分分析发现，有机肥施用后，土壤中有机质、总盐、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾明显增加，土壤 pH 明显降低，全钾含量基本持平。综上，本试验条件下有机肥施用量为 45 t/hm² 对‘夏黑’葡萄二茬果营养生长有明显的促进作用，且显著改善土壤肥力。

参考文献