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钾——从土壤到葡萄酒

拉奎尔·卡拉斯著

钾(K)是植物组织、葡萄、果汁和葡萄酒中含量最多的阳离子。有几个因素影响土壤中钾的有效性、葡萄树对钾的吸收、水果中钾的浓度，并最终影响果汁和葡萄酒中钾的浓度。与葡萄栽培中的任何东西一样，一种尺寸并不适合所有K的要求和建议。然而，了解从土壤到葡萄酒的K关系的大范围可以帮助制定针对特定地点和情况的最佳K管理决策。

K在藤本植物中的作用。与大多数其他营养物质不同，钾不会代谢成为葡萄藤结构成分的一部分。它保持分子离子形式，植物膜对它具有高渗透性。K在所有植物中的作用如下:

酶激活
同化物(糖等)的细胞膜转运和转运
阴离子中和(对维持膜电位很重要)
渗透电位调节，对水的关系和膨胀压力至关重要，植物生长和气孔控制的驱动因素

K主要是韧皮部可移动的，这意味着它可以根据需要重新分配到葡萄的不同部位(韧皮部双向流动)。虽然每年都会有大量的钾随水果离开葡萄园，但在整个生长季节和收获后，钾也会积累在永久的木质结构中。

与K管理不善有关的问题。钾是植物生长的主要动力——如果缺钾，产量和活力就会受到影响。每年，钾都会从葡萄园的水果中大量流失(穆林斯等人1992年估计，每英亩每吨水果中会流失5磅钾)，这使得钾成为一种重要的营养物质，需要监测钾的缺乏并定期更换。然而，葡萄园中钾含量过多也存在问题;它在吸附土壤颗粒方面与钙和镁竞争，因此其中一种的过量会导致其他两种的缺乏。在一些地区，如澳大利亚、弗吉尼亚州和宾夕法尼亚州，过量的K是一个常规问题，果汁和葡萄酒的质量可能会受到水果中高浓度K的负面影响。在这种情况下，需要调整酒石酸来纠正果汁和葡萄酒的pH值(这在大规模的情况下可能很昂贵)，甚至可能不能完全解决问题，因为K的浓度是不变的，后来可能会导致酸沉淀为重酒石酸钾。颜色、口感和质量感知也会受到负面影响。例如，澳大利亚果汁和葡萄酒中钾的浓度较高，为27-71 mmol/L，而波尔多为22-32 mmol/L (Somers 1977)。然而，如果不加选择地施用化肥和/或错误地解释土壤和组织测试，高浓度钾在任何地方都可能发生。解决果汁和葡萄酒中钾含量相关问题的最佳方法是首先在葡萄园中解决它。

土壤中的钾。土壤pH值强烈影响钾的有效性——当土壤pH值低于6时，钾的有效性和吸收会受到抑制。在纽约，土壤的钾含量一般自然较低(低于200磅/英亩)。土壤质地是另一个因素:沙质和砾石质土壤的阳离子交换能力相对较低，因此钾吸附量较低。其他因素是有机质含量和土壤水分——低水平的土壤会降低钾的有效性和吸收量。灌溉可以促进干旱条件下的吸收。此外，钙、镁与钾在土壤颗粒上争夺交换位点，反之亦然。当K:Mg比例大于5:1时，缺镁的几率就会上升(Wolf 2008)。施用石膏(硫酸钙)、白云石石灰和硫酸镁都可以降低植物对钾的有效性(Wolf 2016)。

K在浆果，果汁和酒里。许多因素影响钾在浆果中的吸收和积累。首先也是最重要的是它在土壤中的有效性。影响吸收和积累的其他因素包括接穗/砧木组合、冠层小气候和灌溉(Moss 2016)。最后，钾的积累在浆果解剖结构中分化。

关于砧木的作用，文献有时会有冲突，但一般来说，砧木与诉? ?与之相比，亲缘关系所占的K较少诉champinii砧木(Wolpert et al. 2005)。然而，即使砧木共用一个诉? ?双亲对钾的吸收和转运能力可能有显著差异:1103 Paulsen与110 Ruggeri相比，对钾的吸收明显更高，尽管两者共享一个V. berlandieri x V. rupestris亲子关系(Kodur et al. 2009)。

众所周知，灌溉可以增加土壤溶液中钾的有效性，从而提高葡萄的吸收和转移到浆果中。最终的结果是，与未灌溉的葡萄树相比，灌溉葡萄树果实中的K和pH值增加(Freeman和Kliewer 1983)。灌溉和冠层小气候的影响是耦合的，因为高水分有效性增加了钾的转运，并有助于冠层密度和叶片的遮阳(Moss 2016)。据观察，由于相对密集的冠层，叶片遮光(而不是果实遮光)导致赤霞珠果实中钾含量显著升高(Morrsion and Noble 1990)。

嫩枝和叶片在开花后和变异之间，在它们强烈活跃的生长期间，需要的钾最多。在浆果中，钾的需求量和钾的浓度在变异后，即浆果细胞扩张时期急剧上升。在这一点上，浆果是吸收K的最强的地方。在浆果中，皮肤中K的浓度最高，其次是种子，然后是果肉。这是一些酿酒师在压榨葡萄时做出决定的一个因素——更高的压榨压力会提取更多的K，导致ph值增加。例如，如果你正在制作起泡酒的基酒，这可能是不可取的。

在葡萄园里管理K。对于纽约的葡萄整体性能，根据Wolf 2008，推荐的土壤和叶柄K浓度为:

土壤:75- 100ppm
花期叶柄:1.5% - 2.5%(样品叶对序)
夏末叶柄(开花后70-100天):1.2% - 2%(以最年轻、完全成熟的叶片为样本)

请注意,对弗吉尼亚州的建议已经改变．关于采样方法:土壤分析可以显示土壤中缺钾，但叶柄分析更能说明问题，因为它们测量了葡萄实际吸收了什么。在开花时采集叶柄样本，可以在变异后的果实需求量达到峰值之前调整钾含量是否低。然而，版本之后的抽样更具诊断性，变量更少，可以为下一季的决策提供基础信息。

缺钾的明显特征是叶片边缘焦枯(随着时间的推移逐渐向叶片中部发展)、活力低和产量低。肥料中钾的含量各不相同₂O的等价物，或者%K。根据你需要添加的量来选择你的材料，如果你需要补充额外的阳离子，比如镁。氯化钾，又名“钾酸盐”，钾含量最高₂相当于60%的O。其他选择包括硫酸钾(50%)、硝酸钾(44%)和硫酸镁钾，又名“su -po-mag”(22% K, 11% Mg)。Pomace也是一个选项，但是由于本文讨论的各种原因，%K是可变的。

结论。综上所述，目前还不存在估算肥料供应量以达到浆果中钾的最佳浓度，从而在果汁和葡萄酒中达到最佳浓度的框架，因为土壤中钾的添加对葡萄和葡萄酒的影响是如此多变。这可能会令人沮丧，因为葡萄园的K管理是影响水果、果汁和葡萄酒中的K的方式，但这就是为什么了解所有起作用的因素很重要，这样你就可以根据任何给定的情况调整管理实践。一些研究表明，土壤施钾增加了浆果中的钾含量，而另一些研究表明没有变化．综上所述，钾施肥对葡萄和浆果钾的影响受以下因素影响:

施肥的数量、类型、时间和频率
土壤特性
根的分布
树冠小气候
灌溉
砧木和接穗组合

来源

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拉奎尔卡拉斯(M.P.S.“16)是全州葡萄栽培推广项目的推广支持专家，总部位于日内瓦的NYSAES康奈尔农业技术公司，也是《Appellation Cornell》的作家和执行编辑。