刘春燕，周 龙，罗 洁，吴晨光，刘永强，方海龙

(1.新疆农业大学林学与园艺学院, 乌鲁木齐 830052；2.吐鲁番现代农业科技开发中心，新疆吐鲁番 838000)

吐鲁番葡萄黄化园土壤养分与地上部的相关性

刘春燕1，周 龙1，罗 洁1，吴晨光1，刘永强1，方海龙2

(1.新疆农业大学林学与园艺学院, 乌鲁木齐 830052；2.吐鲁番现代农业科技开发中心，新疆吐鲁番 838000)

目的研究葡萄黄化园土壤养分与地上部的关系。方法以吐鲁番市主栽品种无核白和无核白鸡心为材料，采集正常和黄化园不同深度土壤样品进行营养诊断分析，筛选影响枝叶生长及果实产量的主要土壤因子。结果正常株和黄化株土壤总盐量、有机质、速效N、速效P、速效K和有效Fe含量间存在显著差异；黄化株新梢节间长、叶重、单叶厚及产量均显著低于正常株，且无核白黄化株分别是正常株的1.30、1.38、1.35和2.15倍。无核白黄化株新梢节间粗与有效Fe含量呈显著正相关，无核白鸡心黄化株叶重、叶长及叶宽与有效Fe含量呈显著正相关，相关系数分别为0.726、0.902、0.691。无核白黄化株产量与速效K呈显著负相关，相关系数为-0.164。结论吐鲁番胜金乡土壤pH值、K含量较高及有效Fe含量较低是引起葡萄黄化的主要原因。

葡萄黄化；土壤养分；地上部；相关性

0 引 言

【研究意义】我国栽培葡萄有着相当悠久的历史，无核白葡萄作为我国新疆地区的主栽品种，其皮薄肉脆，甜酸适口、风味优美并含有丰富的营养物质，受到广大栽培者和消费者的欢迎[1-2]。近年来，随着中国葡萄面积的增加，葡萄黄化病在各个地区的发生愈演愈烈，尤其是在沿海城市和西部干旱、半干旱地区。关于我国北方石灰性土壤和沿海红壤土葡萄黄化病的发病原因报道较多[3]。新疆葡萄黄化病的发生主要集中在北疆及吐鲁番地区，1993年吐鲁番胜金乡无核白葡萄开始发生黄化病并逐年蔓延；2005～2008年博乐第五师红提葡萄黄化病也时有发生。目前对葡萄发生黄化病的病因与防治措施较多，然而关于葡萄黄化病与土壤因子等深层研究较少。【前人研究进展】国内外果树研究者对于土壤营养与果实品质、叶片矿质营养等方面也已有大量研究，张涓涓等[4]对马家柚主产区不同类型土壤养分与果实矿质营养、品质调查及分析认为，土壤养分状况与果实营养含量存在较大的相关性。侍朋宝等[5]对3个酿酒葡萄的土层养分与果实质量进行了研究，认为土壤养分和葡萄指标Mn与含糖量成显著相关，其它指标均未达显著水平。温明霞等[6]通过分析黄化和无黄化蜜柑园土壤及叶片矿质营养的相关性时发现，土壤酸化是叶片黄化的主要驱动因子。Joan R. Davenport等[7]在华盛顿地区研究了葡萄土壤养分和气候条件与黄化病发生的关系，发现黄化病与土壤养分相关性不显著，而葡萄植株开花前处于寒冷和潮湿的土壤环境下，会阻碍葡萄根系生长并引起葡萄黄化。范七君等[8]对金柑黄化株和正常株叶片及土壤营养元素进行相关性分析，发现金柑叶片叶绿素含量与土壤镁含量呈极显著正相关。【本研究切入点】吐鲁番作为新疆无核葡萄的主产区，近年，在胜金乡葡萄发生大面积黄化现象，已经严重影响到农户种植葡萄的积极性，成为当地葡萄果业健康持续发展的重要限制因子。前人对葡萄黄化病土壤因子也有一定的研究，但从葡萄地上部、土壤养分状况对地上部的影响相关的综合研究报道较少。研究葡萄黄化园土壤养分与地上部的关系。【拟解决的关键问题】通过测量不同黄化葡萄园新梢、叶片生长量及果实产量，分析葡萄土壤养分与地上部营养生长的相关性，研究影响葡萄地上部生长的主要土壤营养因子，为今后的深入研究和制定吐鲁番葡萄黄化病有效的矫治策略提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地位于新疆吐鲁番市高昌区胜金乡色格孜库勒村葡萄园(89°37′E，42°57′N)，园内葡萄主栽品种树龄及生长势相近，葡萄品种为8 a生无核白(Thompsons seedless)和无核白鸡心(Centennial seedless)，株行距分别是4 m×4.5 m和3.5 m×4 m。

2016年8月进行土样采集，选择4个葡萄果园，在吐鲁番市高昌区胜金乡色格孜库勒村一队黄化葡萄园和正常园中，每个葡萄园设计3个取样点，以S形为分布进行随机选取样本株。采用定点定位分层的取样方法，分别在正常及黄化株的树盘周围按照0～20、20～50和50～80 cm 3个深度进行土样采集，用样品袋装好后贴上标签带回实验室进行分析，所有样品均置室内自然风干，研磨过筛后待用。表1

1.2 方 法

1.2.1 土壤元素测定

土壤矿质元素采用鲍士旦方法[10]，稍有修改。土壤pH采用酸碱度法测定，有机质采用重铬酸钾容量法—外加热法；全盐量采用电导法；速效N采用碱解扩散法；速效P采用0.5 mol/L NaHCO3浸提，钼锑抗比色法；速效K采用1.0 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度计法；有效Fe采用0.1 mol/L HCl浸提—原子吸收分光光度法；交换性Mg采用1 mol/L醋酸铵浸提。每土样测定重复3次，取其平均值。

表1葡萄叶片黄化病分级标准[9]

Table 1 Grading standard of grapevine leaf yellowing

黄化程度DegreeofChlorosis分级标准Classificationstandard正常Normal叶片深绿色，有光泽轻度黄化Lightchlorosis叶脉保持绿色，叶肉均匀褪绿，叶片变薄，变黄中度黄化Middlechlorosis叶脉保持绿色，叶脉间显著变黄重度黄化Severechlorosis叶脉呈现淡黄色，叶片由黄变成白色

1.2.2 枝叶生长量及产量测定

于2017年7月在葡萄黄化病发生盛期，选取无核白和无核白鸡心黄化株和正常株各5株，每株选择5根生长势一致的一年生新梢，采取新梢上第5～8节没有病虫害的完全叶及新梢茎节间各30个作为试验样品，用游标卡尺分别测量新梢节间长、新梢节间粗、叶片长、叶宽、叶柄长及叶厚；用万分之一天平称量新梢节间重和单叶重。在各葡萄园中分别选取3行进行单位面积产量计算并称其果穗重，其中果穗重用30串果实重量的平均穗重表示，产量用单位面积内果穗数×平均果穗重来进行计算。

1.3 数据处理

使用Microsoft Office Excel 2010进行数据计算，采用 SPSS19.0进行相关性分析，采用邓肯氏新复极差法进行方差分析(P<0.05)，数据采用“平均数±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 不同黄化葡萄园土壤养分状况

研究表明，正常株和黄化株土壤总盐量、有机质、速效N、速效P、速效K和有效Fe含量间差异显著。随着葡萄园土层深度的增加，无核白黄化株土壤pH值、总盐量、有机质、交换性Mg含量均高于正常株，0～20 cm土层中，黄化株速效N、速效P和有效Fe含量低于正常株，分别是正常株的38.2%、18.1%和76.0%；无核白鸡心黄化株除有机质、交换性Mg外，正常株土壤各养分指标均高于黄化株，但无显著差异。20～80 cm土层中，无核白正常株速效P、速效K含量显著高于黄化株，无核白鸡心正常株pH值、有机质、有效Fe含量均高于黄化株。表2

2.2 不同黄化程度对葡萄地上部的影响

2.2.1 不同黄化程度对枝叶生长量的影响

黄化病对葡萄的新梢节间、叶片的生长影响较为显著。研究表明，随着不同黄化程度的加剧，黄化株葡萄的新梢节间粗、新梢节间重、叶长和叶宽均与正常株无显著差异，而黄化株新梢节间长、叶重及单叶厚均显著低于正常株。无核白正常株的新梢节间长、叶重及单叶厚分别是重度黄化株的1.30、1.38、1.35倍；无核白鸡心正常株的新梢节间长、叶重和单叶厚分别是重度黄化株的1.23、1.80、3.54倍。表3

2.2.2 不同黄化程度对葡萄果实产量的影响

黄化对葡萄果实产量的影响与新梢生长量也有着相同的规律，且不同果园之间果实产量存在差异较为明显。研究表明，无核白正常园产量为2.95×104kg/hm2，是黄化园产量的2.15倍；无核白鸡心正常园产量为3.38×104kg/hm2，是黄化园产量的21.13倍，黄化园产量明显低于正常园。正常园无核白和无核白鸡心果穗重分别为黄化园的1.94倍和1.37倍。表4

表3 不同黄化程度下葡萄枝叶生长量变化
Table 3 Effects of different degrees of Chlorosis on the growth of vine branches and leaves

品种Cultivars黄化程度DegreeofChlorosis节间长internodelength(cm)节间粗Internodethick(cm)节间重Internodeweight(g)叶重LeafWeight(g)叶长LeafLength(cm)叶宽LeafWidth(cm)单叶厚LeafThickness(cm)无核白Thompsonseedless轻度黄化6430±3104a275±103a11±078a118±0015ab736±1721a907±1377a0023±0009ab中度黄化6496±6496a459±164a20±123a107±0015b710±1182a883±0708a0022±0005b重度黄化5456±5456a294±098a093±068a099±0034b683±0935a873±1254a0020±0008b黄化平均值6127±5019a343±122a134±090a108±0021b715±1279a888±111a0022±0007b正常7074±2828a381±12a158±096a137±0044a784±1013a965±0969a0027±0003a无核白鸡心CentennialSeedless轻度黄化9739±854ab574±114a37±124a136±0032a866±1635a956±1052ab0136±0009b中度黄化8472±1956b493±138a264±185a118±0018a862±1126a947±0985ab0136±0009b重度黄化8640±897b599±167a378±169a079±0036b803±1041a846±1623ab0035±0007b黄化平均值895±1236b555±14a337±159a111±0028ab844±1267a916±122ab0069±0043b正常10634±1451a526±128a364±178a142±0053a868±1215a1003±0805a0124±0004a

表4 不同黄化程度下葡萄产量变化
Table 4 Effects of different degrees of Chlorosis on yield of grape

品种Cultivars黄化程度Degreeofchlorosis果穗数paniclenumber(穗/hm2)果穗重earweight(g)产量yield(kg/hm2)无核白Thompsonseedless黄化园596×104230137×104正常园662×104446295×104无核白鸡心CentennialSeedless黄化园432×103371160×103正常园667×104507338×104

2.3 土壤养分与葡萄地上部的相关性

2.3.1 土壤养分与葡萄枝叶生长量的相关性

土壤是葡萄生长的基础，新梢生长量是土壤营养水平的具体表现形式与确切反映，土壤因子通过反映葡萄的生长发育和矿质元素的丰缺程度而直接或间接影响葡萄黄化病的发生[11]。将正常和黄化园葡萄株枝叶生长量和土壤养分含量进行相关性分析，研究表明，无核白黄化株新梢节间粗与有效Fe含量呈显著正相关，相关系数为0.695。无核白正常株新梢节间长与总盐量、速效K含量呈显著负相关，相关系数分别为-0.686、-0.688，叶宽、叶厚均与有机质呈显著负相关，相关系数分别为-0.693、-0.679，而叶宽与有效Fe含量呈显著负相关，相关系数为-0.669，与其他元素相关性不显著。

无核白鸡心黄化株有效Fe含量与叶重、叶长及叶宽呈显著正相关，相关系数分别为0.726、0.902和0.691。叶厚与土壤pH值呈显著负相关，相关系数为-0.701。无核白鸡心正常株重、叶长均与土壤pH值呈显著正相关，相关系数分别为0.674、0.679，叶厚与有机质、速效N含量呈显著正相关，相关系数分别为0.761、0.744，正常园新梢节间长、新梢节间粗、新梢节间重及叶宽与土壤养分含量无显著差异。表5

2.3.2 土壤养分与葡萄果实产量的相关性

葡萄植株土壤养分与果实产量之间存在简单相关性，结果表明，两种葡萄正常株间无显著相关性。无核白黄化株产量与pH值呈显著负相关，相关系数为-1.000，与其他土壤养分含量相关性不显著。无核白鸡心黄化园果穗数与土壤速效K含量呈显著负相关，相关系数为-0.997，产量与有效Fe含量呈极显著负相关，相关系数为-1.000。表6

3 讨 论

3.1 吐鲁番葡萄土壤养分与黄化的关系

土壤是葡萄生产中物质和能量交换的重要场所，果园土壤养分状况直接影响树体生长发育及产量的提高[12]。植物生长与土壤养分关系密切，植物所需矿质元素之间存在拮抗作用，P、K、Zn等含量的升高可能会加剧植株的黄化现象[13]。K.Mengel等[14]分析葡萄在钙质和非钙质土壤中pH值、HCO3-、磷酸盐、Ca和Fe含量的关系时，发现黄化叶P含量高于正常叶2倍以上，但在黄化叶中P含量高并不是缺铁失绿的原因，而HCO3-是引发黄化的主要原因。研究发现，葡萄正常株和黄化株有效Fe含量范围约4.9～10.8 mg/kg，土壤有效Fe含量低于葡萄对土壤有效Fe要求的适宜范围，但正常园并未表现出黄化。可能是由于植株因自身差异及所处土壤环境不同，引起植株对养分吸收能力的不同所致。土壤有效Fe与pH值氧化条件关系密切，试验地土壤平均pH为8.12～8.59，属于碱性土壤，一般土壤pH值越高，氧化电位越高，土壤有效Fe含量越低[15]。王光州等[16]通过对猕猴桃喷施铁制剂矫治黄化时，发现正常与黄化株土壤有效Fe含量均低于临界值，此结论与研究结果相一致。

3.2 吐鲁番葡萄枝叶生长量与黄化的关系

在传统的植物缺素黄化诊断中，叶片是植株黄化最明显的表现器官，也是黄化诊断最方便的方法[17]。研究发现除了叶片颜色之外，随着不同黄化程度的加剧，黄化株新梢节间长、叶重及单叶厚均显著低于正常株。分析认为葡萄黄化导致叶片叶绿素含量减少，植株光合能力下降，从而对葡萄生长发育造成影响。黎秀丽等[18]对库尔勒香梨黄化病的研究时也发现，库尔勒香梨黄化株新梢长度、叶面积、叶片厚度等均显著低于正常株。

3.3 吐鲁番葡萄产量与土壤养分的相关性

土壤养分与葡萄产量的关系复杂多样，马建江等[19]通过分析库尔勒香梨产量与土壤养分的相关性，发现库尔勒香梨园20～50 cm土层有机质、碱解N、速效K、有效Fe含量与香梨高产园呈显著正相关。朱小平等[20]研究不同产量、品质的赤霞珠葡萄园的叶柄与土壤养分的关系，发现中、低产低质葡萄树体K、Zn含量较低，高产优质园中土壤 N、K、Mg与叶柄相应元素之间为正相关。试验中，无核白正常园产量与速效K含量呈正相关，相关系数为0.982，而无核白黄化园产量与速效K含量呈负相关，相关系数为-0.164。刘昌龄等[21]研究大泽山土壤元素有效量与玫瑰香、红地球葡萄产量的相关性，发现B、K含量与葡萄产量呈正相关，相关系数高达0.7。葡萄虽然为喜钾植物，但新疆吐鲁番作为高钾地区，在胜金乡葡萄园速效K含量最高达360 mg/kg，处于1级水平(>200 mg/kg)，当营养元素过量积累会产生单盐毒害，并对其他离子的吸收产生拮抗作用，使植株发生营养亏缺，破坏原有的离子平衡，对植物的生理生长产生不利的影响[22]。关于这一方面，Zhou等[23]研究在水培试验中，增加苹果幼苗钾溶液浓度会加重苹果的黄化程度。

4 结 论

无核白鸡心黄化株有效Fe含量与叶重、叶长及叶宽呈显著正相关，相关系数分别为0.726、0.902和0.691，无核白正常园产量与速效K含量呈负相关，相关系数为-0.164，而黄化园产量与速效K含量呈正相关，相关系数为0.982。初步认为吐鲁番胜金乡土壤pH值、K含量较高及有效Fe含量较低是引起葡萄黄化的主要原因。因此，黄化防治时应该综合考虑土壤矿质元素的平衡施加。

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StudyontheCorrelationbetweenSoilNutrientsandAbove-grouindPartsinGrapeYellowOrchardofTurpan

LIU Chun-yan1, ZHOU Long1, LUO Jie1, WU Chen-guang1, LIU Yong-qiang1, FANG Hai-long2

(1.CollegeofForestryandHorticulture,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China;2.DevelopmentCenterofTurpanModernAgriculturalScienceandTechnology,GaochangArea,TurpanXinjiang838000,China)

ObjectiveTo explore the correlation between soil nutrients and above -ground parts in grape orchards with chlorisis diesease.MethodTwo Turpan mainly cultivated grape cultivars Thompson seedless and Centennial seedless were used as experiment materials. The soil nutrient was diagnosed by collecting the different deep soil samples in the normal and chlorosis grape orchards and the main soil factors affecting the growth of branch and leaf and fruit yield were screened and analyzed.ResultThe result showed that there were significant differences of total salt content, organic matter, available nitrogen, available phosphorus, available potassium and available ferrum content between normal and yellow strains. Yellow plant shoot internode length, leaf weight, leaf thickness and yield were remarkable lower than those of the normal plants, and Thompson seedless yellow plant were 1.30, 1.38, 1.35 and 2.15 times than those of the normal plants. Shoot internode diameter in Thompson seedless chlorosis plant had a significantly negative correlation with available ferrum content in soil, Centennial seedless chlorosis plant leaf weight, leaf length and leaf width had a significantly positive correlation with available ferrum content in soil, and the correlation coefficients were 0.726, 0.902, 0.691, the yellow orchards yield of Thompsons seedless had a significantly negative correlation with available potassium in soil, and the correlation coefficients were -0.164.ConclusionThe results showed that high pH content, high K content and low content of available Fe were the main causes of grape chlorosis in Shengjin Township, Turpan.

grape chlorosis; soil nutrient; above-ground parts; correlation

ZHOU Long(1976-),male,native place:Xinjiang,associate professor,doctor,research field: Germplasm resources and Cultivation Physiology of fruit trees. (E-mail)zhoulong2004@126.com

S663.1；S15

A

1001-4330(2017)10-1920-10

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.10.018

2017-07-21

自治区科技计划重大专项“”(2017A01001)；国家级大学生创新项目“”(201610758004)；新疆农业大学2612创新团队；自治区园艺学重点学科

刘春燕(1991-)，女，新疆博乐人，硕士研究生，研究方向为果树栽培与生理，(E-mail)577580949@qq.com

周龙(1976-)，男，新疆人，副教授，博士，研究方向为果树种质资源与栽培生理，(E-mail)zhoulong2004@126.com

Supported by: Science and technology planning major projects of Xinjiang Uygur Autonomous Region (2017A01001), College students innovation project of national level (201610758004), 2612 innovation team of Xinjiang Agricultural University and Key disciplines of horticulture of Xinjiang Uygur Autonomous Region