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揭开蓝莓基质的神秘面纱
2021-03-19 来源:中国泥炭 阅读量:332 评论:0
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基质栽培是提高蓝莓产量和品质,保障市场稳定供应的重要举措。全球蓝莓基质栽培面积从4.2万公顷增长到10.9万公顷,只用了10年。中国经济发展快速,市场需求旺盛,有专家预测未来10年我国蓝莓基质栽培面积将增长100万亩。中国蓝莓基质栽培快速发展,必然对蓝莓基质产生重大需求,因为没有优质的蓝莓基质,要取得蓝莓高产、优质和高效是不可能的。

温室栽培

由于蓝莓基质需要在容器中连续重复使用多年,所以对蓝莓基质的物理、化学和生物学稳定性要求极高;而蓝莓作为杜鹃花科植物,根系细弱,没有根毛,偏好铵态氮,嗜酸,营养要求低,与其他栽培植物对基质的要求完全不同。因此,研制开发或者选择使用适合蓝莓容器栽培、能够提高蓝莓产量和品质、免更新免维护的专业基质,是一个高难度技术活。正因为蓝莓基质研制开发难度大,用料讲究,动辄每立方米600、700元的售价,也让蓝莓基质成为基质中的战斗基。

蓝莓基质为什么结构这么稳定,性能这么好,价格这么贵,今天就让我们揭开它的神秘面纱,为各基质企业改进提升自己基质制备水平,代替进口基质提供借鉴。

泥炭
 

1.原料组成

由于蓝莓盛果期长达10年,而且蓝莓根系瘦弱,没有根毛,蓝莓栽培过程中不能反复更换基质,所以要求蓝莓全生育期要免更新免维护,这就要求蓝莓基质必须结构稳定,基质组成物料必须疏松通气,耐受生物学分解。要达到这样的效果,蓝莓基质必须选用藓类泥炭、椰糠、树皮、珍珠岩等结构稳定原料。

藓类泥炭分解度低,具有较高的持水能力、离子交换能力和耐分解能力,是蓝莓基质的理想原料。藓类泥炭的pH值3.5-4.5,也与蓝莓的嗜酸范围接近。

椰槺是椰壳加工的废弃絮状物,保水能力强,透气性好。但椰糠pH值比泥炭高(5.6-6.9);因此蓝莓基质中椰糠用量不应过大。

除了泥炭和椰糠外,蓝莓基质中还常用碾碎的树皮作为原料。花旗松的树皮在质量和特性因处理方式不同而差异很大,但pH值在3.7-4.4之间,所以也是适合配制蓝莓基质。

除了上述基质组分外,蓝莓基质中还可能添加蛭石、浮石以及其它必须的添加物。但是,因为蓝莓种植期长,营养来源以滴灌营养液为主,蓝莓制备过程中无需考虑营养添加问题。

2,物理性质

选择国际某著名品牌蓝莓基质进行平行检测,从数据可见,蓝莓基质容重在0.14公斤/升,相当轻。孔隙度高达82%,颗粒组成中粗颗粒占47.6%,中颗粒占26.2%,细颗粒占26.3%。CEC为28毫克当量/100克,养分保持能力一般。这主要是因为蓝莓基质制备主要以藓类泥炭和椰糠为主,而这些物料的CEC值当然都没有草本泥炭高。蓝莓基质的易效水23-30%,缓效水35%,说明蓝莓基质中的水分有效性比普通土壤低。

从三种原料对基质性状影响程度看,泥炭对基质孔隙度有正相关关系,说明添加泥炭会增加基质孔隙度,但会不利于中颗粒的增加。添加泥炭可以增加基质CEC值,有正相关作用。椰糠对基质粗颗粒增加有紧密负相关关系,对中颗粒增加有正相关关系,对细颗粒增加有正相关关系。添加椰糠不利于基质CEC值增加,有紧密负相关关系。添加树皮对容重有正相关关系,对孔隙度有紧密负相关关系,添加树皮不利于基质孔隙度增加,同时增加可细小颗粒比例,可见树皮在蓝莓基质组成中的比例不能过高。此外,添加过量树皮也会降低基质持水量,导致基质排水过快,带走更多的营养。

而从各种基质性状对蓝莓生物量影响看,在前72天内,容重增加对生物量有负相关,说明基质容重大了,不利于蓝莓产量提高。但孔隙度增加对72天生物量增加则有正相关作用,有利于蓝莓产量提高,证明蓝莓更喜欢疏松通气的基质。对128天后的蓝莓生物量,容重和孔隙度的影响与72天的规律相似。但是,粗颗粒和细颗粒对128天的蓝莓生物量影响都有正相关作用。

蓝莓基质性质与不同原料对蓝莓性质和生物量的影响

项目

容重

孔隙度%

粗颗粒

中颗粒

细颗粒

CEC

蓝莓基质

0.14

82

47.6

26.2

26.3

28

泥炭


0.6801


-0.8581


0.6068

椰糠



-0.9535

0.6594

09535

-0.9340

树皮

0.9837

-0.9535



-0.7119


72天生物量

-0.6889

0.6150





128天生物量

-0.6885

0.6273

0.7000


0.7636


3,蓝莓基质的化学性质

蓝莓基质原料本身并无多少营养,蓝莓所需营养主要来自营养液灌溉。蓝莓基质的优劣主要体现在基质本身的化学性状是否符合蓝莓需要以及对滴灌营养的吸附保持作用。蓝莓基质pH值约在5.7左右,靠近蓝莓理想的pH5.5,电导率为4.95左右,相当高,这可能与添加椰糠、树皮有关。蓝莓基质检出的总氮为0.59%,其中铵态氮3.4毫克/公斤,磷590毫克/公斤,钾1386毫克/公斤,说明蓝莓基质自身携带的氮量较少,磷和钾量比较高,这与椰糠添加有直接关系。在各种基质指标对蓝莓生物量影响方面,电导率对128天的生物量有正相关关系,电导率增加有利于蓝莓生物量提高。总氮和铵态氮对72天、128天的生物量都有正相关作用,说明蓝莓虽然是低营养需求植物,但增加氮素供应还是增加产量的重要因素。磷和钾含量对蓝莓生物量影响没有达到显著性水平,可能与基质中两种营养本身含量偏高有关,所以外加磷钾对生物量没有显著作用。 

蓝莓基质化学性质与影响因素

项目

pH

电导率

总N

C:N

N

P

K

蓝莓基质

5.7

4.95

0.59

31

3.4

590

1386

泥炭

-9202


0.7437

-0.8671




椰糠

0.7523

0.9534




0.8454

0.9535

树皮



-0.9090

0.8193

-0.8129



72天生物量



0.6438

-0.5900




128天生物量


0.6727

0.7016

0.6330

0.6849



对基质渗滤液分析可见,基质pH和EC值随蓝莓种植时间延长逐渐减小,移植后78天,基质pH值趋同现象明显,椰糠用量大的基质渗滤液pH值变化不大。树皮基质渗滤液的EC值大于在泥炭或椰糠渗滤液。在栽培过程中基质渗滤液的EC值都随时间逐渐趋同,但从未超过0.87 mS/cm。渗滤液中的EC 只要小于<2 mS/cm,对蓝莓都是安全的。

基质持水能力会提高灌溉养分的有效性,并进而提高蓝莓植物对基质的响应。栽培容器顶部的干燥基质会导致水流和溶液的快速排出。与泥炭和椰糠相比,树皮的灌溉水渗漏量更高,基质对施肥溶液保留量减少,导致了磷和钾的养分利用率降低。与泥炭和椰糠集中生长蓝莓植物相比,树皮基质中的蓝莓氮吸收效率降低,表明蓝莓早期氮素缺乏也可能是造成蓝莓早期生长不良的原因之一。

椰糠中磷含量比泥炭高,可利用磷也比泥炭高,但在泥炭和椰糠中生长的蓝莓全株磷浓度并没有差异。磷吸收高度依赖于pH、根系环境中磷的有效性以及植物吸收磷的能力。当含泥炭和椰糠基质的pH值相似时,椰糠基质中的P吸收量可能大于泥炭中的P吸收量。泥炭中沥出液的pH值低于椰糠,有助于提高泥炭中P吸收效率。较高的pH值会增加硝化和氮损失的可能性。使用椰糠制备蓝莓基质,就必须频繁施肥为植物提供NH4-N,克服较高pH下硝化过程中氮的流失。蓝莓更喜欢NH4-N而不是NO3-N,这说明了蓝莓基质中pH管理的重要性,在长期蓝莓栽培过程中,必须将氮保持在所需的NH4-N形式。而以椰糠为主的基质则必须在蓝莓长期种植中,提供更多的氮肥,以保证蓝莓对氮肥的需要。

蓝莓
 

4,蓝莓养分吸收和生长特征

 

 

检测蓝莓植物体内植物养分浓度可以发现,与泥炭或椰糠相比,添加树皮会导致蓝莓植物中Fe、Mn和B的浓度更高,而添加更多泥炭会导致N含量升高,K和Cu浓度降低,而蓝莓植物中P、Ca、Mg、S或Zn浓度没有明显变化。移植128天后,磷浓度范围为0.07-0.14 mg/g,钙浓度范围为0.27-0.95 mg/g,镁浓度范围为0.12-0.29 mg/g,硫浓度为0.09-0.29 mg/g  S,锌浓度范围为6-22 mg/kg。

泥炭或椰糠比例较高的蓝莓基质中,养分吸收效率始终高于树皮比例较高的基质。在基质中增加泥炭比例可以提高P和K吸收效率,而椰糠可以提高Mg的吸收效率。实事求是地说,使用某品牌的蓝莓基质后,蓝莓植物对氮、磷、硫、钙、镁、锰和锌的吸收效率不如在含60%泥炭或60%椰糠基质吸收量高,只是对钾、硼、铜、锌的吸收率比较高。

不同原料比例对蓝莓生物量影响
不同原料比例对蓝莓生物量影响

树皮比例高的蓝莓基质比泥炭或椰糠比例高的基质的生物量小。树皮对蓝莓生长有负面影响,这可能与其物理性能欠佳,特别是持水量不高、易于渗漏有关。泥炭和椰糠持水力高于树皮,因此蓝莓基质中树皮用量上限不能超过47%,尽管树皮在容器栽培中保证稳定结构至关重要。在基质栽培中,蓝莓植物将比土壤栽培植物要忍受更高的水分张力,更容易受到干旱威胁。基质的易效水和缓冲水是定义基质水分有效性的两个关键指标。研究表明,树皮的易效水只有泥炭和椰皮的20%。减少树皮比例,增加泥炭比例,才能提高蓝莓基质的易效水,而蓝莓在泥炭和树皮比例2:1下混合下才能生长良好。

蓝莓基质的物理性质对水分分布影响较大。树皮基质在容器中有明显的水分垂直分层。15厘米高的栽培容器中,顶部2.5厘米的水比底部的水要低50%。当蓝莓移植时根系只有比较短,所以在树皮比例高的基质中生长的蓝莓植物很可能在两次灌溉之间就要承受缺水威胁。易效水减少会降低气孔传导度、蓝莓细胞膨胀和光合生产力。在相同的灌溉制度下,树皮含量高的蓝莓基质比泥炭或椰壳较多的蓝莓基质更容易达到缺水和生长受限条件。实际上,如果蓝莓基质中树皮超过50%,虽然每天灌溉施肥可以改善生长,可以观察到N缺乏症状逆转,但用户使用含有大量树皮成分的基质会增加灌溉和消耗更多的植物营养,所以会大幅度提高用户成本。

蓝莓基质栽培难点在于长期容器栽培中基质必须免更新免维护。大量研究证明,由于植物长期生长和基质分解,必然造成基质物理和化学性质的变化,如养分吸附性和基质孔隙率变化。蓝莓培养基的选择和研究开发必须着眼于蓝莓基质的长期特性变化,并保持蓝莓基质中水、气分含量稳定,满足蓝莓生长需求。虽然蓝莓在容器基质栽培中比在土壤中栽培开花结果更早,但在容器中种植至少10年才能使蓝莓基质栽培成为经济高效的商业模式。如果频繁更新基质,就必然大幅度增加生产成本。从这个意义上说,选择一个优质高价的蓝莓基质,比选择一个价格低廉、却不得不在后期更换基质的模式更经济。由于蓝莓基质栽培时间跨度超过10年,最小也要5年,那么基质对养分利用有效性的影响会随着时间增长而趋向一致。只要中后期加强灌溉养分的控制,蓝莓产量仍然可以有效控制。 (编译:孟宪民 )





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