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土壤改良是促进我国蓝莓产业化栽培的最关键技术

 阳光普照一生 2017-09-18

蓝莓是一种经济价值高、发展潜力大的新兴果树。据美国蓝莓专家预测,蓝莓将成为本世纪世界范围内最具有发展潜力的果树树种。当前我国正面临着农业产业结构调整,蓝莓产业的发展迎来了新的发展机遇。由于蓝莓对土壤条件要求极为严格,虽然我国有大面积的酸性土壤地区,但是我国各酸性土壤类型的肥力、有机质含量偏低,土壤黏重,而其它适于推广的地区土壤pH 值偏高。通过调节土壤 pH 值和采用添加土壤有机物料、土壤覆盖和接种菌根真菌等方式可以有效地解决土壤条件对蓝莓栽培的限制。因此,土壤改良是促进我国蓝莓产业化栽培的最关键技术。


土壤条件对蓝莓生长的影响


蓝莓为浅根系植物,根系不发达,无根毛,根纤细,呈纤维状,主要分布在浅土层。蓝莓根系一般水平分布范围在树冠的投影区域内,深度在30~40 厘米。蓝莓对土壤条件要求严格,其中土壤 pH 值、土壤水分、透气性、排水性等条件对蓝莓生长有很大影响,不适宜的土壤条件常导致蓝莓栽培失败。蓝莓通常在有机质含量高、土壤通气性良好和水分充足而稳定的酸性沙质土壤中生长良好。

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土壤酸碱度

蓝莓喜酸性土壤,对土壤 pH 值极为敏感,pH 过高不利于蓝莓的生长。在 pH 值过高时,土壤中的铵态氮在微生物的作用下转化为不易被蓝莓吸收的硝态氮,引起植株缺氮,从而导致蓝莓叶片失绿、结果不良。当 pH 高于 5.2 时,土壤中的自由 Fe 会与有机物质合成络合物,使 Fe 被固定,而不能被蓝莓根系吸收。除了 N 和 Fe 外,Mn、Zn、Cu等元素也受土壤 pH 值的影响,当pH 值过高时,土壤中可溶性Mn、Zn、Cu含量都会下降。

大多数蓝莓可以在 pH 值 3.5~5.5 的酸性砂质土壤中正常生长,但是不同的蓝莓品种对土壤 pH 值要求范围也是不同的。高丛蓝莓适宜的土壤 pH 值为 4.0~5.2 ,而以 4.5~4.8 为最好,其下限为 3.8,低于 3.4 则对植株生长造成伤害。兔眼蓝莓适宜在 pH 值 5 以下的有机质丰富的土壤中生长,pH 值最好不超过5.5。兔眼蓝莓在 pH 值 4.5~7.0 的范围内,生长量和产量都随 pH 值上升而下降;而且在 pH 值 6.0 和6.5 时,会造成部分植株死亡,在 pH 值等于 6.5 时大量植株会出现失绿症状;在 pH 值达到7.0 时,植株则不能存活。矮丛蓝莓的适宜 pH 值为 4.0~5.2。在三大栽培品种中,矮丛蓝莓对矿质土和土壤高 pH 值适应性最强。

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土壤有机质含量

蓝莓在有机质含量高的土壤中生长良好。在蓝莓的三大栽培品种中,高丛蓝莓特别需要有机质含量高的土壤,必须在有机质含量达 3% 的土壤中才能健康生长,兔眼蓝莓的适应性相对较强,在高地或低地的黏土或沙土地上均能生长,矮丛蓝莓自然分布在有机质贫乏的高地土壤上,适应性也比较强。


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菌根

菌根是某些真菌侵染植物根部与其形成的共生体。菌根在土壤中能代替蓝莓的根毛吸收磷、铁等营养元素和水分,并能阻止磷从蓝莓根向外排泄。菌根真菌还可以分泌有机酸,促使一些不易溶解的无机和有机化合物转化为可溶态养分,被蓝莓吸收。菌根真菌与寄主建立了一种互惠互生的共生关系,有助于蓝莓吸收养分和水分。

在自然状态下,蓝莓都有菌根真菌寄生。在美国,人们发现野生高丛蓝莓和生产性蓝莓果园中菌根数量有着显著的不同,在北卡罗来纳,野生蓝莓群丛中菌根感染率可达 85%,而栽培果园中仅 1%~3%。1974 年,Read 从蓝莓根系分离出一种菌根菌,并证实了菌根对蓝莓生长和生理有着明显的影响。目前很多研究都证明菌根真菌既可以促进蓝莓对多种矿质元素的吸收,也可以在重金属元素过量时起到拮抗作用。

侵染蓝莓根系的菌根真菌需要酸性环境才能存活,但对 pH 值适应范围要比蓝莓广,可在 pH 值 6~7 的条件下生存。因此菌根的侵染可以提高蓝莓对土壤的适应性。


土壤改良在蓝莓栽培中的应用



由于蓝莓对土壤的要求十分苛刻,大大限制了其发展的规模,因此土壤改良在蓝莓栽培中是十分重要的环节。根据蓝莓对土壤的要求,国内外蓝莓栽培中土壤改良主要在两方面,一是对土壤酸碱度的调节,二是土壤改良。

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土壤酸碱度的调节

在土壤酸度的调节方面,主要存在的问题是 pH 值的偏高对蓝莓栽培的限制。目前国内外采用较普遍的方法就是施用硫磺来调节土壤 pH 值,还有一些施用硫酸亚铁、硫酸铝等酸性肥料。硫磺对土壤pH 值的调节主要特点是效果持久稳定。其作用的机理是硫磺施入土壤后,被硫细菌氧化成硫酸酐,硫酸酐再转化成硫酸,硫酸起到了调节 pH 值的作用。硫磺施入土壤后,需要 40~80 天分解后才能起到调节土壤 pH 值的作用。

我国大部分地区的土壤 pH 值大于 5.5,传统的土壤pH值改良方法是施入硫磺粉,1 平方米用量标准一般以15厘米厚的土层降低 1 个 pH 值需施入 130 克。施入硫磺粉后降低土壤的 pH 值是一个持续、缓慢的过程,施入当年几乎不起作用,其效果可维持 3 年左右。适宜的施入时间为 3 月初,结合中耕除草施入1/2的硫磺粉;蓝莓收获后,8 月中旬再施入剩余的 1/2。施用后 1 年对土壤pH值进行检测,再决定是否继续施入硫磺粉。

在有机栽培蓝莓的土壤中应减少硫磺粉的施入,可增加草炭的施入量。美国蓝莓有机生产者协会建议每株蓝莓施用草炭 0.02~0.04 立方米,硫磺粉的用量为常规栽培用量的 1/3。另外,可施入锯末、烂树皮、烂松针、玉米秸秆、牛粪和腐叶土等降低土壤的pH值,或是施用酸性肥料(如硫酸铁),也可以降低土壤的 pH 值,且作用较快。

在土壤中施入硫磺,随着施硫量的增加,pH 值逐渐降低,同时土壤中的盐含量也会相应的增加。土壤盐分含量的增加将会影响到植物体内激素的平衡,导致整个植株的营养状态失调。所以在蓝莓栽培中一定要及时灌水,以减少土壤可溶性盐对蓝莓生长造成的伤害。

当土壤 pH 值约 4.0 时,容易引起蓝莓因吸收重金属过量而中毒,严重时蓝莓生长缓慢甚至死亡,因此,须提高土壤的pH值。通常利用施入石灰的方式进行土壤 pH 值的调节,施用时间为种植前一年,每亩施入量 130~260 千克,土壤 pH 值可由 3.3 提高到 4.0。 

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土壤的改良

蓝莓根系要求疏松、排水与通气性良好的土壤。土壤理化性状的改善可以通过添加有机物料、接种菌根真菌和地面覆盖来实现。

有机物料的添加

施用有机物料能够改善土壤的理化性质,使土壤容重下降、总孔度增加、田间持水量增大、大小孔隙比例协调、增加了土壤有机质和各种养分含量,培肥土壤。在蓝莓栽培中常添加的有机物料包括草炭、苔藓、锯末、煤渣等。草炭资源丰富,其 pH 值为 4.8,在土壤 pH 值适宜的情况下可以作为土壤改良的介质,既可提高土壤有机质含量,又可维持强酸性土壤条件,并且使用草炭还可以减少硫磺粉的使用量。锯末具有轻松透气、吸湿保水性强、缓冲性能好等特点、在土壤改良上应用较多。但锯末在改良土壤方面也有其不利方面。由于锯末具有较高的 C/N 比,因此在利用锯末改良土壤时,应该加入一些动物粪肥等有机肥来消除其不利影响。锯末在降低土壤 pH 值方面不如草炭。新鲜锯末的应用使叶片的 Ca 明显升高、而且极大地影响了 N 的利用,因此蓝莓栽培中、应尽量不使用新鲜锯末。即使用腐烂的锯末改良土壤,在第一个生长季也会限制蓝莓的生长,表明锯末影响了土壤 N 素的矿质化过程,同时叶片的光合作用和植株生长都低于加入其他物质的处理。因此在近中性土壤用锯末改良时,应适当增加元素 S 和 N 肥施入量、并且与其他有机物料配合。

唐雪东等采用盆栽试验研究了黑土中加入苔藓、草炭、锯末、酒糟等有机物料、发现加入草炭和苔藓的处理,植株的各项生理指标优于其他处理,植株生长发育良好。李亚东教授也做了相关研究。他选择暗棕色森林土和草甸沼泽土两种类型的土壤,掺入泥炭、腐苔藓后盆栽,结果表明,两种土壤掺入泥炭和腐苔藓后均促进了蓝莓植株干重、根系干重和枝条长度的增加、提高了蓝莓叶片中的矿质元素的含量。

提高菌根真菌对根系的侵染

国内外的很多研究都证实了菌根真菌侵染根系可以促进蓝莓生长和增加果实产量。菌根真菌对根系的侵染受土壤有机质含量、矿质营养、土壤酸碱度等因素影响。唐雪东等通过露地和盆栽试验发现,土壤中加入不同的有机物料和硫磺粉的各处理,菌根侵染率存在明显的差异。酸性土壤有利于菌根侵染。另外通过接种菌根真菌也可以提高菌根侵染率。新西兰已经将接种菌根真菌作为促进蓝莓生长,改善蓝莓营养状况,提高肥料利用率和果实产量的一种有效措施。

在自然条件下,菌根真菌对蓝莓根系的侵染需要较长的时间,而且侵染率低。因此,在育苗中采用纯培养的菌丝体接种或采用菌根土接种可以提高菌根真菌的侵染率。李亚东等研究发现,采用培养基中加入菌丝体与蓝莓幼枝共同培养,可以达到既繁殖苗木,又接种菌根真菌的目的。

地面覆盖

地面覆盖也是改良土壤的一项重要措施,它可以保持土壤表层的湿润,土质疏松,防止了因土壤水分蒸发而造成的土壤 pH 值升高或土壤板结。土面覆盖还能减少杂草,防止冬季冻害及根系病害,防止土壤流失和降低管理成本等许多优点。

蓝莓栽培中使用的覆盖物有:地膜(布)、稻草、木屑、苔藓、泥炭、树皮、腐殖质土等。目前使用最普遍的覆盖物是木屑,而且最好是腐熟分解的针叶树木屑。在日本还经常采用谷壳,松针,树皮等作覆盖物。

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