基質栽培是提高藍莓產量和品質,保障市場穩定供應的重要舉措。全球藍莓基質栽培面積從4.2萬公頃增長到10.9萬公頃,只用了10年。中國經濟發展快速,市場需求旺盛,有專家預測未來10年我國藍莓基質栽培面積將增長100萬畝。中國藍莓基質栽培快速發展,必然對藍莓基質產生重大需求,因為沒有優質的藍莓基質,要取得藍莓高產、優質和高效是不可能的。
由于藍莓基質需要在容器中連續重復使用多年,所以對藍莓基質的物理、化學和生物學穩定性要求極高;而藍莓作為杜鵑花科植物,根系細弱,沒有根毛,偏好銨態氮,嗜酸,營養要求低,與其他栽培植物對基質的要求完全不同。因此,研制開發或者選擇使用適合藍莓容器栽培、能夠提高藍莓產量和品質、免更新免維護的專業基質,是一個高難度技術活。正因為藍莓基質研制開發難度大,用料講究,動輒每立方米600、700元的售價,也讓藍莓基質成為基質中的戰斗基。
藍莓基質為什么結構這么穩定,性能這么好,價格這么貴,今天就讓我們揭開它的神秘面紗,為各基質企業改進提升自己基質制備水平,代替進口基質提供借鑒。
1.原料組成
由于藍莓盛果期長達10年,而且藍莓根系瘦弱,沒有根毛,藍莓栽培過程中不能反復更換基質,所以要求藍莓全生育期要免更新免維護,這就要求藍莓基質必須結構穩定,基質組成物料必須疏松通氣,耐受生物學分解。要達到這樣的效果,藍莓基質必須選用蘚類泥炭、椰糠、樹皮、珍珠巖等結構穩定原料。
蘚類泥炭分解度低,具有較高的持水能力、離子交換能力和耐分解能力,是藍莓基質的理想原料。蘚類泥炭的pH值3.5-4.5,也與藍莓的嗜酸范圍接近。
椰槺是椰殼加工的廢棄絮狀物,保水能力強,透氣性好。但椰糠pH值比泥炭高(5.6-6.9);因此藍莓基質中椰糠用量不應過大。
除了泥炭和椰糠外,藍莓基質中還常用碾碎的樹皮作為原料。花旗松的樹皮在質量和特性因處理方式不同而差異很大,但pH值在3.7-4.4之間,所以也是適合配制藍莓基質。
除了上述基質組分外,藍莓基質中還可能添加蛭石、浮石以及其它必須的添加物。但是,因為藍莓種植期長,營養來源以滴灌營養液為主,藍莓制備過程中無需考慮營養添加問題。
2,物理性質
選擇國際某著名品牌藍莓基質進行平行檢測,從數據可見,藍莓基質容重在0.14公斤/升,相當輕。孔隙度高達82%,顆粒組成中粗顆粒占47.6%,中顆粒占26.2%,細顆粒占26.3%。CEC為28毫克當量/100克,養分保持能力一般。這主要是因為藍莓基質制備主要以蘚類泥炭和椰糠為主,而這些物料的CEC值當然都沒有草本泥炭高。藍莓基質的易效水23-30%,緩效水35%,說明藍莓基質中的水分有效性比普通土壤低。
從三種原料對基質性狀影響程度看,泥炭對基質孔隙度有正相關關系,說明添加泥炭會增加基質孔隙度,但會不利于中顆粒的增加。添加泥炭可以增加基質CEC值,有正相關作用。椰糠對基質粗顆粒增加有緊密負相關關系,對中顆粒增加有正相關關系,對細顆粒增加有正相關關系。添加椰糠不利于基質CEC值增加,有緊密負相關關系。添加樹皮對容重有正相關關系,對孔隙度有緊密負相關關系,添加樹皮不利于基質孔隙度增加,同時增加可細小顆粒比例,可見樹皮在藍莓基質組成中的比例不能過高。此外,添加過量樹皮也會降低基質持水量,導致基質排水過快,帶走更多的營養。
而從各種基質性狀對藍莓生物量影響看,在前72天內,容重增加對生物量有負相關,說明基質容重大了,不利于藍莓產量提高。但孔隙度增加對72天生物量增加則有正相關作用,有利于藍莓產量提高,證明藍莓更喜歡疏松通氣的基質。對128天后的藍莓生物量,容重和孔隙度的影響與72天的規律相似。但是,粗顆粒和細顆粒對128天的藍莓生物量影響都有正相關作用。
藍莓基質性質與不同原料對藍莓性質和生物量的影響
項目 |
容重 |
孔隙度% |
粗顆粒 |
中顆粒 |
細顆粒 |
CEC |
藍莓基質 |
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 |
||
樹皮 |
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,藍莓基質的化學性質
藍莓基質原料本身并無多少營養,藍莓所需營養主要來自營養液灌溉。藍莓基質的優劣主要體現在基質本身的化學性狀是否符合藍莓需要以及對滴灌營養的吸附保持作用。藍莓基質pH值約在5.7左右,靠近藍莓理想的pH5.5,電導率為4.95左右,相當高,這可能與添加椰糠、樹皮有關。藍莓基質檢出的總氮為0.59%,其中銨態氮3.4毫克/公斤,磷590毫克/公斤,鉀1386毫克/公斤,說明藍莓基質自身攜帶的氮量較少,磷和鉀量比較高,這與椰糠添加有直接關系。在各種基質指標對藍莓生物量影響方面,電導率對128天的生物量有正相關關系,電導率增加有利于藍莓生物量提高。總氮和銨態氮對72天、128天的生物量都有正相關作用,說明藍莓雖然是低營養需求植物,但增加氮素供應還是增加產量的重要因素。磷和鉀含量對藍莓生物量影響沒有達到顯著性水平,可能與基質中兩種營養本身含量偏高有關,所以外加磷鉀對生物量沒有顯著作用。
藍莓基質化學性質與影響因素
項目 |
pH |
電導率 |
總N |
C:N |
N |
P |
K |
藍莓基質 |
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 |
|||
樹皮 |
-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 |
對基質滲濾液分析可見,基質pH和EC值隨藍莓種植時間延長逐漸減小,移植后78天,基質pH值趨同現象明顯,椰糠用量大的基質滲濾液pH值變化不大。樹皮基質滲濾液的EC值大于在泥炭或椰糠滲濾液。在栽培過程中基質滲濾液的EC值都隨時間逐漸趨同,但從未超過0.87 mS/cm。滲濾液中的EC 只要小于<2 mS/cm,對藍莓都是安全的。
基質持水能力會提高灌溉養分的有效性,并進而提高藍莓植物對基質的響應。栽培容器頂部的干燥基質會導致水流和溶液的快速排出。與泥炭和椰糠相比,樹皮的灌溉水滲漏量更高,基質對施肥溶液保留量減少,導致了磷和鉀的養分利用率降低。與泥炭和椰糠集中生長藍莓植物相比,樹皮基質中的藍莓氮吸收效率降低,表明藍莓早期氮素缺乏也可能是造成藍莓早期生長不良的原因之一。
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長的藍莓全株磷濃度并沒有差異。磷吸收高度依賴于pH、根系環境中磷的有效性以及植物吸收磷的能力。當含泥炭和椰糠基質的pH值相似時,椰糠基質中的P吸收量可能大于泥炭中的P吸收量。泥炭中瀝出液的pH值低于椰糠,有助于提高泥炭中P吸收效率。較高的pH值會增加硝化和氮損失的可能性。使用椰糠制備藍莓基質,就必須頻繁施肥為植物提供NH4-N,克服較高pH下硝化過程中氮的流失。藍莓更喜歡NH4-N而不是NO3-N,這說明了藍莓基質中pH管理的重要性,在長期藍莓栽培過程中,必須將氮保持在所需的NH4-N形式。而以椰糠為主的基質則必須在藍莓長期種植中,提供更多的氮肥,以保證藍莓對氮肥的需要。
4,藍莓養分吸收和生長特征
檢測藍莓植物體內植物養分濃度可以發現,與泥炭或椰糠相比,添加樹皮會導致藍莓植物中Fe、Mn和B的濃度更高,而添加更多泥炭會導致N含量升高,K和Cu濃度降低,而藍莓植物中P、Ca、Mg、S或Zn濃度沒有明顯變化。移植128天后,磷濃度范圍為0.07-0.14 mg/g,鈣濃度范圍為0.27-0.95 mg/g,鎂濃度范圍為0.12-0.29 mg/g,硫濃度為0.09-0.29 mg/g S,鋅濃度范圍為6-22 mg/kg。
泥炭或椰糠比例較高的藍莓基質中,養分吸收效率始終高于樹皮比例較高的基質。在基質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。實事求是地說,使用某品牌的藍莓基質后,藍莓植物對氮、磷、硫、鈣、鎂、錳和鋅的吸收效率不如在含60%泥炭或60%椰糠基質吸收量高,只是對鉀、硼、銅、鋅的吸收率比較高。
不同原料比例對藍莓生物量影響
樹皮比例高的藍莓基質比泥炭或椰糠比例高的基質的生物量小。樹皮對藍莓生長有負面影響,這可能與其物理性能欠佳,特別是持水量不高、易于滲漏有關。泥炭和椰糠持水力高于樹皮,因此藍莓基質中樹皮用量上限不能超過47%,盡管樹皮在容器栽培中保證穩定結構至關重要。在基質栽培中,藍莓植物將比土壤栽培植物要忍受更高的水分張力,更容易受到干旱威脅。基質的易效水和緩沖水是定義基質水分有效性的兩個關鍵指標。研究表明,樹皮的易效水只有泥炭和椰皮的20%。減少樹皮比例,增加泥炭比例,才能提高藍莓基質的易效水,而藍莓在泥炭和樹皮比例2:1下混合下才能生長良好。
藍莓基質的物理性質對水分分布影響較大。樹皮基質在容器中有明顯的水分垂直分層。15厘米高的栽培容器中,頂部2.5厘米的水比底部的水要低50%。當藍莓移植時根系只有比較短,所以在樹皮比例高的基質中生長的藍莓植物很可能在兩次灌溉之間就要承受缺水威脅。易效水減少會降低氣孔傳導度、藍莓細胞膨脹和光合生產力。在相同的灌溉制度下,樹皮含量高的藍莓基質比泥炭或椰殼較多的藍莓基質更容易達到缺水和生長受限條件。實際上,如果藍莓基質中樹皮超過50%,雖然每天灌溉施肥可以改善生長,可以觀察到N缺乏癥狀逆轉,但用戶使用含有大量樹皮成分的基質會增加灌溉和消耗更多的植物營養,所以會大幅度提高用戶成本。
藍莓基質栽培難點在于長期容器栽培中基質必須免更新免維護。大量研究證明,由于植物長期生長和基質分解,必然造成基質物理和化學性質的變化,如養分吸附性和基質孔隙率變化。藍莓培養基的選擇和研究開發必須著眼于藍莓基質的長期特性變化,并保持藍莓基質中水、氣分含量穩定,滿足藍莓生長需求。雖然藍莓在容器基質栽培中比在土壤中栽培開花結果更早,但在容器中種植至少10年才能使藍莓基質栽培成為經濟高效的商業模式。如果頻繁更新基質,就必然大幅度增加生產成本。從這個意義上說,選擇一個優質高價的藍莓基質,比選擇一個價格低廉、卻不得不在后期更換基質的模式更經濟。由于藍莓基質栽培時間跨度超過10年,最小也要5年,那么基質對養分利用有效性的影響會隨著時間增長而趨向一致。只要中后期加強灌溉養分的控制,藍莓產量仍然可以有效控制。 (編譯:孟憲民 )