張廣杰,劉炎赫,譚秀山,連翠春,畢建杰*(.山東農業(yè)大學農學院,山東泰安708;.山東農業(yè)大學食品科學與工程學院,山東泰安708;.泰安市圣田農林科技開發(fā)有限公司,山東泰安7000;.山東省榮成市農業(yè)局果茶站,山東榮成600)
藍莓栽培中的土壤改良方式研究
張廣杰1,劉炎赫2,譚秀山3,連翠春4,畢建杰1*
(1.山東農業(yè)大學農學院,山東泰安271018;2.山東農業(yè)大學食品科學與工程學院,山東泰安271018;3.泰安市圣田農林科技開發(fā)有限公司,山東泰安271000;4.山東省榮成市農業(yè)局果茶站,山東榮成264300)
為了探討我國北方土壤條件下藍莓正常生長發(fā)育的土壤環(huán)境要求和土壤改良方式,從藍莓栽培對土壤有機質含量和pH值要求入手,提出藍莓栽培土壤有機質含量的改良方式、土壤pH值過高過低的調節(jié)方法,并提出了特殊土壤如高有機質含量的改良方式和接種菌根菌根肥的應用,為我國北方藍莓的健康生產提供了技術支撐。
藍莓;土壤改良;有機質;pH值;菌根真菌
藍莓(Blueberry)屬杜鵑科越橘屬植物的多年生灌木[1],其果實富含VE、VA、VB、超氧化物歧化酶(SOD)和花青苷等物質[2],具有增強人體免疫能力、防止神經衰老、增強心臟功能、軟化血管、抗癌、明目等功效[3],被聯(lián)合國糧農組織列為人類五大健康食品之一[4,5]。專家預測,藍莓將成為21世紀世界范圍內最具有發(fā)展?jié)摿Φ墓麡鋄6,7]。
2008年以來,泰安市藍莓種植發(fā)展迅速,經濟效益十分可觀。但是藍莓栽培對土壤條件要求嚴格,除了國內極個別地區(qū)(如吉林長白山區(qū))外[8],其他大多數(shù)地區(qū)土壤必須經過改良才能進行藍莓栽培[9,10]。由于受到技術和方法的制約,藍莓種植戶做到土壤改良往往很難[11,12]。因此,作者查閱大量文獻,對藍莓種植方式和土壤改良方式進行了總結,旨為泰安市藍莓產業(yè)健康發(fā)展提供技術信息。
1.1有機質含量高
藍莓屬淺根性果樹[13],其根系較淺,且根毛少,根群主要分布在淺層土壤中[14],要求土壤疏松、通氣良好,因此,土壤貧瘠、板結不利于藍莓根系的伸長與生長。有機質含量高是種植藍莓土壤的必須條件之一。要求土壤有機質含量逸5%,最適宜含量為10%,以保證藍莓成活率高、樹體長勢較強。壤土通透性好、有機質含量高,有利于藍莓良好生長[15~17],進而提高產量與品質。
1.2強酸性
藍莓生長要求的土壤條件為強酸性,適宜pH值為4.0耀5.5,其中最適pH值為4.3耀4.8[18]。藍莓屬喜NH4+-N植物,與NO3--N相比,其更容易吸收利用NH4+-N。若土壤pH值過高,NH4+-N會在微生物的作用下轉化為NO3--N,而不易被樹體吸收,可溶性微量元素(Mn、Cu、Zn等)含量下降,植株出現(xiàn)缺氧、生長受阻、葉片失綠等現(xiàn)象。當土壤pH值躍5.5且鈣含量過高時,土壤中的鐵離子與有機質結合形成絡合物而不能被吸收,誘發(fā)缺鐵失綠癥,果樹長勢和產量均隨土壤pH值的增高而逐漸降低,嚴重時甚至導致樹體死亡。而土壤pH值約4.0,容易使藍莓因為過量吸收重金屬而中毒,造成生長不良,甚至死亡[19,20]。
2.1土壤有機質的改良方式和內容
常用的改良藍莓栽培土壤有機質的方法主要是將鋸末、爛樹皮、有機肥、草炭、苔蘚、玉米秸稈和河沙等直接摻入土壤中。其中,摻入鋸末改良土壤主要增加了土壤的通適性,且具有保護根系免受凍害等作用,但施入生鋸末會使藍莓葉片中的Ca含量明顯提高,且很大程度上影響土壤NH4+-N的利用,從而影響藍莓品質和產量,因此不宜使用新鮮鋸末;苔蘚加入土壤后可明顯改良土壤性狀,提高藍莓的光合能力和抗逆性,有利于藍莓的生長和發(fā)育;草炭資源豐富,其pH值為4.8,在土壤pH值適宜的情況下可以作為土壤改良的介質,既可提高土壤有機質含量,又可維持強酸性土壤條件,并且使用草炭還可以減少硫磺粉的使用量;玉米秸稈與土壤混合后,可改變土壤的物理性質,如提高有機質含量、降低土壤容重,使土壤疏松、通氣性增加,并能增加土壤中的微生物數(shù)量,但在使用過程中應注意控制C與N的質量比例[21],一般以V(秸稈)∶V(園土)越1∶20,加玉米秸稈質量1%的氮肥和硫磺粉1 kg/m3來調節(jié)[17]。另一種土壤有機質改良方式是在藍莓樹行中覆蓋小麥、玉米秸稈,或種植綠肥等[22]。
一般而言,藍莓要求的栽培土壤中有機質含量極限為3%,適宜含量為8%耀10%。而我國目前藍莓產區(qū)大部分立地土壤的有機質含量為5%耀7%,土壤粘重嚴重影響藍莓的生長發(fā)育,需要增施有機肥。當土壤有機質含量為10%耀12%,pH值為6.0時,藍莓也能正常生長[23]。
2.2土壤pH值的改良方式和內容
適宜藍莓生長的土壤pH值為4.0耀5.5,最適pH值為4.3耀4.8[24]。土壤pH值過高,會導致植株缺鐵黃化;而pH值過低,又會導致植株錳中毒。
2.2.1土壤pH值過高的改良我國北方大部分地區(qū)的土壤pH值躍5.5,傳統(tǒng)的土壤pH值改良方法是施入硫磺粉,1 m2用量標準一般以15 cm厚的土層降低1個pH值需施入130 g。施入硫磺粉后降低土壤的pH值是一個持續(xù)、緩慢的過程,施入當年幾乎不起作用,其效果可維持3 a左右。適宜的施入時間為3月初,結合中耕除草施入1/2的硫磺粉;藍莓收獲后,8月中旬再施入剩余的1/2。施用后1 a對土壤pH值進行檢測,再決定是否繼續(xù)施入硫磺粉。在有機栽培藍莓的土壤中應減少硫磺粉的施入,可增加草炭的施入量。美國藍莓有機生產者協(xié)會建議每株藍莓施用草炭0.02耀0.04 m3,硫磺粉的用量為常規(guī)栽培用量的1/3。另外,可施入鋸末、爛樹皮、爛松針、玉米秸稈、牛糞和腐葉土等降低土壤的pH值[25],或是施用酸性肥料(如硫酸鐵),也可以降低土壤的pH值,且作用較快。
2.2.2土壤pH值過低的改良當土壤pH值約4.0時,容易引起藍莓因吸收重金屬過量而中毒,嚴重時藍莓生長緩慢甚至死亡[26],因此,須提高土壤的pH值。通常利用施入石灰的方式進行土壤pH值的調節(jié),施用時間為種植前一年,施入量1 950耀3 900 kg/hm2,土壤pH值可由3.3提高到4.0。
2.3菌根真菌對土壤的改良作用
除了對藍莓栽培土壤的有機質和pH值進行改良外,國內外也有專家對藍莓接種菌根真菌作為土壤改良的內容之一。接種菌根方式對藍莓土壤的pH值具有調節(jié)作用。菌根是某些真菌侵染植物根部與其形成的共生體,菌根真菌可以分泌有機酸,促使土壤中一些不易溶解的無機和有機化合物轉化為可溶態(tài)養(yǎng)分,從而被藍莓吸收。山東農業(yè)大學試驗表明,接種菌根真菌促進藍莓土壤中有機態(tài)氮的吸收,通過改善藍莓的根際微生物狀況來改良藍莓的土壤狀況[27,28]。另外,接種菌根真菌可以促進藍莓對土壤中有機態(tài)氮的吸收,也可以促進藍莓對磷、硫、鈣的吸收[7]。
藍莓的土壤改良方式不應僅僅只考慮土壤的pH值和有機質含量,從有機產品生產過程來看,應繼續(xù)探討切實可行的土壤改良方式[29,30],利用pH值較低的基質材料如秸稈、草炭、鋸末、牛糞等摻入河沙,再摻入少量的硫磺粉等,為我國藍莓的區(qū)域化栽培、市場化營銷提供技術支撐。
[1]李守萍,張德財.淺談漿果類樹種在遼寧省果業(yè)發(fā)展中的地位[J].遼寧農業(yè)科學,2003,5(1):37-38.
[2]顧嫻.藍漿果與曼越桔[M].北京:中國農業(yè)出版社,2001.
[3]馬艷萍.藍莓的生物學特性、栽培技術與營養(yǎng)保健功能[J].中國水土保持,2006,(2):47-49.
[4]劉慶忠,趙紅軍,馬懷宇.北美洲的藍莓生產與利用[J].落葉果樹,2003,(6):55-58.
[5]聶飛,韋吉梅.藍莓的生態(tài)適應性與栽培技術[J].中國南方果樹,2007,36(3):72-75.
[6]孫貴寶.藍莓的保健作用及各國栽培發(fā)展趨勢[J].農機化研究,2002,(30):225.
[7]沙玲,邵智,胡兆平.藍莓栽培中的土壤改良[J].特種經濟動植物,2011,(9):45.
[8]李亞東.藍莓栽培200問[M].吉林:吉林出版集團有限公司,2007.
[9]烏鳳章,王賀新,陳英敏,李根柱.我國藍莓生理生態(tài)研究進展[J].北方園藝,2006,(3):48-49.
[10]于春霞.乳山市發(fā)展藍莓生產的氣候條件分析[J].安徽農學通報,2011,17(16):159-160.
[11]吳文勇.藍莓的生物學特性及栽培技術[J].中國南方果樹,2008,37(2):50-51.
[12]王輝,王鵬云,王蜀,曾艷.我國藍莓的發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J].農業(yè)現(xiàn)代化研究,2008,29(20):250-255.
[13]Yarborough D E.栽培種矮叢越桔果園的建立與田間管理[J].吉林農業(yè)大學學報,2009,31(5):556-560.
[14]孫寶貴.淺談歐美及日本等國藍莓栽培的立地條件[J].北方園藝,2006,(4):103-105.
[15]梁玉本.藍莓栽培技術[J].山西果樹,2006,(6):17-19.
[16]謝兆,吳曉春.藍莓栽培中土壤改良的研究進展[J].北方果樹,2006,(1):1-4.
[17]和陽,楊巍,劉雙,趙新兵.藍莓栽培中土壤改良的方法及作用[J].北方園藝,2010,(14):46-48.
[18]李亞東,吳林,張志東,賈慧鳴.土壤pH值對越桔的生理作用及其調控[J].吉林農業(yè)大學學報,1997,19(1):112-118.
[19]王昕.有機、外部地投入和常規(guī)栽培體系對藍莓品質和土壤質量的影響[D].南京:南京農業(yè)大學,2013.
[20]周琳,徐海軍,李靜.土壤pH值對藍莓幼苗生長發(fā)育的影響[J].國土與自然資源研究,2010,(1):91-92.
[21]李貴桐,趙紫娟,黃元仿,李保國.秸稈還田對土壤氮素轉化的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2002,8(2):162-167.
[22]唐雪東,李亞東,丁紹文,吳林,張志東,竇森.不同基質和硫磺粉對越桔土壤和葉片礦質營養(yǎng)的影響[J].吉林農業(yè)大學學報,2007,29(3):279-283.
[23]劉兵,周曉梅,劉強,趙永斌,李華.土壤條件對藍莓栽培的影響研究進展[J].廣東農業(yè)科學,2012,39(15):56-59.
[24]趙愛雪,佟海恩,孫喜臣.藍莓對土壤酸堿度的要求和調節(jié)[J].北方果樹,2008,(5):22.
[25]于強波,李亞東,張志東.地面覆蓋對越桔園土壤微生物的影響[J].吉林農業(yè)大學學報,2009,31(5):592-594.
[26]江行玉,趙可夫.植物重金屬傷害及其抗性機理[J].應用與環(huán)境生物學報,2001,7(1):92-99.
[27]高克祥,劉曉光,米士偉,畢建杰,張修國.一種植物內生真菌球毛殼菌株微生物菌劑及其應用:中國,ZL201110232477.9[P].2011-08-02.
[28]魏立君,夏秀英,徐品三,賀建華.鑭對越桔幼苗光合生理的影響[J].華北農學報,2009,24(8):163-167.
[29]唐雪東,李亞東,吳林,張志東.不同土壤改良物質對越桔葉片酶活性影響的研究[J].土壤通報,2005,36(1):76-79.
[30]李亞東,吳林,張志東,文連奎.改良后的森林土和沼澤土對越桔生長及元素吸收的影響[J].吉林農業(yè)科學,1996,(4):56-59.
Study on Soil Improvement Method in Blueberry Cultivation
ZHANG Guang-jie1,LIU Yan-he2,TAN Xiu-shan3,LIAN Cui-chun4,BI Jian-jie1*
(1.College of Agronomy,Shandong Agricultural University,Tai’an271000,China;2.College of Food Science and Engneering,Shandong Agricultural University,Tai’an271018,China;3.Tai’an City Shengtian Agricul原ture and Forestry Science and Technology Development Co.,Ltd.,Tai’an 271000,China;4.Friut and Tea Sta原tion of Rongcheng City Agricultural Bureau of Shandong Province,Rongcheng 264300,China)
In order to explore the soil environmental requirements and soil improvement methods in north原ern China for normal growth and development of blueberry,according to the requirement of blueberry cul原tivation process to soil,including soil organic matter and soil pH,the improvement method of soil organic matter content,regulating method of pH in blueberry cultivation and the application of high organic matter content and inoculation with mycorrhizal fungi were put forward to technical support for the healthy pro原duction of blueberry in northern China.
Blueberries;Soil improvement;Organic matter;pH value;Mycorrhizal fungi
S156
A
1008-1631(2016)02-0040-03
2015-07-23
泰安市大學生科技創(chuàng)新計劃項目(2014016)
張廣杰(1991-),男,河南商丘人,研究方向為作物栽培。E-mail:18763828272@qq.com。
畢建杰(1966-),男,山東榮成人,副教授,碩士,主要從事作物栽培與農業(yè)氣象研究。E-mail:jianjieb@126. com。