樊勝華,吳林生,曹彬彬,張春龍,王子迎
(安徽徽王食品有限公司,安徽合肥230051)
藍(lán)莓果實(shí)中富含加強(qiáng)心臟功能、防止腦神經(jīng)衰老、保護(hù)視網(wǎng)膜及抗癌等獨(dú)特生理功效的物質(zhì),是新興的第三代健康水果,也因此被國際糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一。藍(lán)莓廣泛分布于北半球,有400多個(gè)種,中國有100多個(gè)種。我國山區(qū)占國土面積69%,多為酸性土壤。我國具有廣泛的本土化種質(zhì)資源和培育栽植條件,發(fā)展藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。藍(lán)莓栽培對(duì)土壤條件要求嚴(yán)格,如果園地選擇不當(dāng),則易引起樹體生長衰弱,結(jié)果不良,甚至導(dǎo)致整株死亡。所以在定植前應(yīng)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)理化性狀作出綜合評(píng)價(jià),對(duì)不適宜的土壤進(jìn)行改良,以利于藍(lán)莓生長。筆者對(duì)藍(lán)莓栽培中土壤改良的方法及作用進(jìn)行闡述,旨在為藍(lán)莓生產(chǎn)提供基礎(chǔ)資料。
pH對(duì)土壤中營養(yǎng)元素的存在形式和可利用性都有很重要的影響。藍(lán)莓發(fā)展現(xiàn)狀表明,土壤中pH過大是抑制藍(lán)莓全國推廣的關(guān)鍵因素。土壤的pH過高能引起以下一些癥狀:①引起藍(lán)莓缺Fe性失綠,單果質(zhì)量下降,產(chǎn)量降低促使植株衰亡。②當(dāng)土壤中pH大于5.2時(shí),土壤環(huán)境中的自由鐵會(huì)與有機(jī)物質(zhì)作用合成,生成不能被藍(lán)莓根系吸收的絡(luò)合物,使鐵被固定引起植物病變。③環(huán)境中的銨態(tài)氮在微生物的作用下轉(zhuǎn)化成為硝態(tài)氮,使其不易被藍(lán)莓吸收,易發(fā)生植株缺氮。④土壤環(huán)境中其他元素如Mn、Zn、Cu在pH過高的環(huán)境下,藍(lán)莓生長過程中其含量也隨之下降。當(dāng)土壤中pH大于5.5,會(huì)使藍(lán)莓生長受阻、葉片失綠、結(jié)果不良[1],要降低土壤pH。
土壤pH過高最廣泛的補(bǔ)救措施是在土壤環(huán)境中施硫磺粉,硫酸鋁、硫酸亞鐵等酸性肥料經(jīng)試驗(yàn)也能對(duì)土壤pH進(jìn)行改良。硫磺粉的特點(diǎn)就是效果持久穩(wěn)定,其作用機(jī)理見圖1。
圖1 硫磺粉調(diào)節(jié)土壤pH原理
硫磺加入到土壤環(huán)境中后,在微生物的作用下需要經(jīng)過40~80 d分解后才能起到調(diào)節(jié)土壤pH的作用。
將硫磺粉按所計(jì)算施用量均勻撒入地中,深翻15 cm混勻。根據(jù)吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)研究,將暗棕色森林土壤pH由5.9降至5.0以下,需施硫磺粉1300 kg/hm2,其效果可以維持3年以上。按此計(jì)算,在暗棕色的森林土壤上,每平方米平鋪15 cm厚的土層要降低1個(gè)單位pH需要添加硫磺粉末130 g,其他類型土壤可參考該用量,一般在130~195 g。參考Eck[2]研究結(jié)果列出沙土、壤土和黏土pH調(diào)節(jié)至4.5時(shí)所需的硫磺粉用量,得到不同土壤pH調(diào)至4.5的硫磺粉用量(表1)。
表1 調(diào)節(jié)土壤p H至4.5的硫磺粉用量k g/h m2
除了用硫磺粉調(diào)節(jié)土壤pH外,摻入酸性草炭也可有效地降低土壤pH。草炭與硫磺粉混合使用效果更佳。此外,覆蓋鋸樹末、松樹表皮、酸性的肥料,以及施用粗鞣酸等均有降低土壤pH的作用。
當(dāng)土壤中pH過低,小于4.0時(shí),會(huì)引起環(huán)境中重金屬元素供應(yīng)過量的現(xiàn)象,導(dǎo)致植株生長不良,產(chǎn)量降低,甚至死亡,所以當(dāng)土壤中的pH過低時(shí),必須采取措施增加土壤pH。提高土壤pH最有效的方法是施入石灰,施用石灰8 t/hm2可使pH從3.3增至4.0以上,果實(shí)產(chǎn)量提高20%以上。使用石灰改良需要注意:①石灰主要成分是氫氧化鈣和氧化鈣,而藍(lán)莓屬于典型的嫌鈣植物,在鈣質(zhì)土壤環(huán)境中栽培時(shí),會(huì)迅速吸收、積累鈣,同時(shí)對(duì)鈣的迅速吸收會(huì)影響到植株對(duì)鐵的吸收而使植株失綠。②石灰的作用比較快速顯著,不像硫磺粉的作用那樣緩慢。
土壤中有機(jī)質(zhì)含量的多少是藍(lán)莓植株正常生長發(fā)育的保證,而土壤結(jié)構(gòu)的好壞是維持有機(jī)物質(zhì)多少的基礎(chǔ),兩者相互作用。當(dāng)土壤中的有機(jī)物質(zhì)含量小于5%時(shí),會(huì)引起土壤結(jié)構(gòu)的改變,使其板結(jié)黏重,因?yàn)樗{(lán)莓為須根系,不適于植株根系發(fā)育,此時(shí)應(yīng)摻入有機(jī)物質(zhì)或河沙改良土壤的肥性。河沙雖然能夠改善土壤結(jié)構(gòu),但不能降低土壤pH,因此最好是摻入有機(jī)物質(zhì)。最理想的有機(jī)物是腐苔蘚和草炭,此外爛樹皮、鋸末及有機(jī)肥也可作為改善土壤結(jié)構(gòu)的摻入物。和其他果樹相比,藍(lán)莓植株具有淺根性,根毛少,根群基本分布在土壤的淺層中,因此藍(lán)莓不耐干旱,缺水時(shí)土壤板結(jié),不利于根系的伸長生長。土壤透水性、通氣性及排水性良好,有機(jī)質(zhì)含量豐富,則藍(lán)莓的生長狀況良好。
藍(lán)莓對(duì)土壤環(huán)境的品質(zhì)要求高,pH過高或過低,有機(jī)物質(zhì)含量少都制約其生產(chǎn)發(fā)展的規(guī)模,所以土壤的pH、有機(jī)物含量、蓄水性的深度改良在藍(lán)莓栽培和生長過程中是關(guān)鍵性的步驟。在藍(lán)莓生產(chǎn)中,我國廣泛運(yùn)用加入草炭、苔蘚、鋸末、煤渣等有機(jī)物料或覆蓋生物的辦法進(jìn)行土壤有機(jī)物質(zhì)的改善,使土壤中的有機(jī)物質(zhì)含量增至3%~5%,改良土壤的通透性。同時(shí)施用有機(jī)物料還能夠改善土壤中的理化性質(zhì),使總孔隙度增加,土壤容重下降,協(xié)調(diào)土壤大小孔隙比例,增加田間土壤的含水量,提高土壤環(huán)境中有機(jī)質(zhì)和各種養(yǎng)分含量,達(dá)到培肥土壤的目的。
研究表明,①土壤有機(jī)質(zhì)含量提高,增加土壤的空隙度,可以降低土壤容重,改良土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了土壤的保肥和保水作用[3];②有機(jī)質(zhì)可以使土壤中酶的活性提高[4];③在藍(lán)莓栽培中,加入泥炭、苔蘚等有機(jī)物料,發(fā)現(xiàn)土壤的含水量與有機(jī)質(zhì)的含量呈正相關(guān)[5];④有機(jī)質(zhì)提高了土壤持水性,其作為重要的膠結(jié)物質(zhì)有利于土壤團(tuán)聚體的形成與穩(wěn)定,加強(qiáng)了土壤的通氣性[6]。
藍(lán)莓定植前,可以挖寬50 cm、深40 cm的定植溝,有機(jī)質(zhì)、有機(jī)肥、原土按1∶1∶1的比例進(jìn)行改土。有機(jī)質(zhì)最好用酸性草炭。用植株的樹葉和有機(jī)殘?bào)w進(jìn)行覆蓋,如果用鋸末、樹皮、玉米秸稈等必須先堆放1年以上,完全腐解后再使用,因?yàn)樗鼈冊(cè)谑┤胪寥篮笠c微生物發(fā)生作用才能分解,肥效較慢。發(fā)酵的過程中會(huì)產(chǎn)生熱量,消耗氮素,造成根系損傷和營養(yǎng)不足。在松樹多的地方,松針也是很好的覆蓋物,一方面利于保溫,另一方面利于增加土壤有機(jī)質(zhì)及肥力,并抑制雜草生長。藍(lán)莓植株定植后在夏秋季也可以用有機(jī)質(zhì),如松針、苔蘚、樹皮、農(nóng)作物秸稈等進(jìn)行地表覆蓋,地表覆蓋具有可以調(diào)節(jié)地表溫度、防止地表水分快速蒸發(fā)、保持土壤水分以及促進(jìn)根系生長、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量的效果。覆蓋物的厚度在10 cm左右,不能少于5 cm。
土壤較疏松,濕潤性好、透氣性佳,有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分充足,有益菌易于存活和繁殖的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤是藍(lán)莓正常生長必不可少的條件??梢酝ㄟ^覆蓋樹皮鋸末及雜草的方法,來保墑除草。給矮叢藍(lán)莓土壤覆蓋5~10 cm鋸末,在3年內(nèi)產(chǎn)量可提高30%,單果重增加50%。當(dāng)土壤水分不足時(shí),要快速及時(shí)地進(jìn)行灌溉。藍(lán)莓肥料的施加不同于一般的果樹,每2~3年必須安排1次土壤檢測(cè)以及葉片的分析,確定施何種類型的肥。施肥過量或不足,都會(huì)對(duì)藍(lán)莓植株的生長發(fā)育帶來危害。
菌根是某些真菌侵染植物根部與其形成的共生體。藍(lán)莓植株吸收磷、鐵等營養(yǎng)元素和水分時(shí)能夠通過菌根在土壤中間接吸收,同時(shí)阻斷磷從藍(lán)莓根向外界排出。菌根真菌能分泌有機(jī)酸物質(zhì),使一些不易溶解的無機(jī)和有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為可溶性的養(yǎng)分,可以被藍(lán)莓有效吸收[7]。自然狀態(tài)下,藍(lán)莓植株都有菌根真菌寄生。在國外,人們發(fā)現(xiàn)野生藍(lán)莓與生產(chǎn)性藍(lán)莓菌根數(shù)量有著顯著的差異。在美國,野生高叢藍(lán)莓群中菌根感染率在80%以上,而生產(chǎn)性果園中藍(lán)莓菌根感染率僅2%左右。菌根真菌與寄主建立了長期互惠共生的關(guān)系,這種互惠共生有助于藍(lán)莓吸收營養(yǎng)成分和水分[1]。
目前國內(nèi)外許多研究都證明,菌根和真菌的互生關(guān)系一方面能促進(jìn)藍(lán)莓對(duì)多種礦質(zhì)元素的吸收,一方面也能在土壤環(huán)境中拮抗重金屬元素。菌根真菌促進(jìn)藍(lán)莓可以利用簡單的有機(jī)物作N源,同時(shí)也促進(jìn)對(duì)土壤中有機(jī)態(tài)N的吸收。除了N以外,接種菌根能促進(jìn)藍(lán)莓對(duì)其他物質(zhì)的吸收,如P、S、Ca等。
覆蓋對(duì)藍(lán)莓具有很多好處,尤其對(duì)于剛剛定植不久的藍(lán)莓,包括控制土壤溫度、減少水分流失、促進(jìn)根莖生長、阻止雜草生長、減輕土壤受到侵蝕和防止低溫造成的霜凍。不同覆蓋材料對(duì)栽培藍(lán)莓的生長也有著不同的作用。有試驗(yàn)表明,用聚丙烯薄膜進(jìn)行地面覆蓋,對(duì)土壤有保濕和雜草防治的良好效果。
行間季節(jié)性間作低矮作物能取得不錯(cuò)的效果,能在增加土壤有機(jī)質(zhì)含量的同時(shí)防止雜草生長,特別是在黏重土壤中應(yīng)用最為突出。在大面積種植藍(lán)莓時(shí),難以用植物殘?bào)w覆蓋,最有效的措施是定植前用除草劑殺滅雜草,定植后全墾園地播撒綠肥,如白三葉、紅三葉等豆科植物。幾年后綠肥既能覆蓋園地,又能增加土壤肥力,為藍(lán)莓的華東區(qū)域化栽培和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。另外,利用田間覆蓋可使藍(lán)莓在比較干旱的高坡礦質(zhì)土壤中栽培[8]。
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