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962240学位论文蓝莓栽培基质研究谢兆森申请学位级别：硕士指导教师：吴晓春（研究员、博士）论文完成实验室：上海市林业总站论文答辩时间：2006年6月21旦中国北京摘要摘要 关键词：蓝辘，木屑，泥炭，木醋，混配基质表现为生长不良.值是影响蓝莓生长和生理的重要因素.基质的pH值偏高时，蓝越会出现出缺Fe症状，响根系正常的功能.同时植株蒸腾速率、光合速率、气孔导度相对比较低。3、基质pHpH偏高，透气性、保水保肥性差，根系生K发育缓慢，造成植株的根系活力降低，影高、树干粗度、基生枝长、延长枝氏以及叶面积的生长.加入河沙和只含菜园土的处理气状况，提高了基质的保水保肥性能。2、基质中添加泥炭和木屑，可以促进蓝莓的株加泥炭可以有效的增加了土壤中的有机质含量，降低了基质的pH值，改善了基质的通菜园土混配后，能够增加基质的通气性，但是添加珍珠岩的处理，保水保肥性较差。添河沙与菜园土混配后可以增加基质的疏松和透水性，但是两者的pH值较高，珍珠岩与质栽培过程中的理化性质变化以及对蓝辘植株生氏和生理的影响.试验结果表明，1、本研究还探讨了不同混配基质栽培蓝莓的各混配基质理化性质、营养特性，混配基值，促进木屑的发酵腐熟。半纤维素和纤维素的降解，C/N比也随之降低，同时加入木醋液可以调节各个处理的pH可以提高了木屑发筋过程中的温度，缩短了木屑发酹进入最高温的时间，促进了木质素、C/N比，调节木屑发酵过程中的pH值、EC值，促进木屑的发酵分解。3、加入木醋液,2、加入EM菌可以有效的促进木质素、纤维素、半纤维素的分解，大大降低了木屑的但是每立方米木屑添加尿素的量达到7kg时,木屑的腐熟度降低,腐熟效果反而不佳.可有助于木屑腐熟，随着施入尿素的量增加，木屑的C/N比下降的也越大.腐熟度越高，的变化的影响。试验结果表明，1、木屑中添加尿素后，尿素为木屑发酵提供了氮源，本研究探讨了不同量的尿素、EM菌、木醋对木屑发酵腐熟过程中温度、理化性状ABSTRACTStudies on the subtrates of blueberry cultivationXie Zhaosen(Silviculture)Directed by Wu XiaochimABSTRACTEffects of Carbamide,EM,Wood vinegar on the changes of temperature,physical and chemical propenes of the fermenting sawdust were studied.Tbe results are as follows.1)Carbamide could supply nitrogen to the sawdust fcnnentation,also help to imjMDve fermentation,after mixed the sawdust and Carbamide.When the weight of Carbamide applied in I cubic meter sawdust was 7kg,the effects of fermentation was not good 2)EM could promote the decay of lignin,cellulose and hemicellulose,reduce the rate of C/N,adjust the pH and EC of sawdusts.3)Wood vinegar could improve the temperature of fermentation,tdecrease tfie time of fermenting,also promote tbe decay of lignin,cellulose and hemicellulose,reduce the rate of C/N,adjust the pH and EC of sawdusts.Therefore,Wood vinegar is helpful to the fennentation-The physical and chemical properties,fertility properties of mixed substrates and tbeir effects on growth and development of blueberry were studied.The results were as follows.1)the subtrates applied gravel were oose and easy to lose water,but the number of pH was high.The substrates applied perlite could improve AFP condition,but water and fetility bolding capacity was low.The substrates applied peat had high content of organic matter,and made the pH low,mprove the AFP condition and water and fetility holding capacity was high.2)The substrates applied peat and sawdust were good to the number of leaf average leaf area,length of shoot,thikness of shoot On the other hand,the sbustrates applied gravel were not good.,and the indexes of physiology were not good either,3)The number of pH is one important factor to the growth and development of blueberry.When the number of pH is high,bigger than 6,the growth of blueberry was bad,becauce of lack of Fe.Key Words:Blueberry,Sawdust,Peat,Wood vinegar.Mixed substrates独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果.尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育机 构的学位或证书而使用过的材料.与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意.签名:谢旭标日期：2勿，奉狷22T学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规 定，本研究生培养单位有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅.本人授权本研究生培养单位可以将学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索.可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文.（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：源|1才已有j 导师签名：羊3成个赛0月2Z日 力年月，日学位论文作者毕业联系方式工作单位：.联系电话：口夕件后。夕。9电子邮件：小加两叱R c通讯地址、邮编：第一章前言第一章前言1.1 引言1.1.1 研究背景蓝莓(Blueberry),又名越桔，蓝浆果，属杜鹃花科(Ericaceae)、越桔属(Vaccinium)植物，多年生落叶或常绿濯木或小灌木.薇莓广泛分布于北半球，400余个种口】蓝莓果 实含有防止脑神经衰老、增强心脏功能、明目及抗癌等独特功效物质，因此被国际粮农 组织列为人类五大健康食品之一.近年来，美国、加拿大、日本、智利和欧洲的很多 国家都把蓝莓视为保健与功能食品，倍受人们青睐,国际市场售价昂贵刈.随着人们生活 水平的提高,蓝莓与树莓、沙棘、酸本等都以风味独特，营养保健作用日益受到人们的关 注，被列入世界第三代水果的行列四.蓝莓的栽培历史距今还不到100年.野生蓝莓的驯化工作始于上世纪初，美国人 F.Vcoville最先进行了野生芭莓的选种工作，并进行了人工栽培口】.到2003年，美国蓝 莓总栽培面积近ZOOOOhm?,年产量达2。万吨.继美国之后,荷兰、加拿大、德国、波 兰、澳大利亚、新西兰、日本等国竞相引种栽培，根据自己国家的气候特点和资源优势 开展了具有本国特色的蓝莓研究和栽培工作，并相继进入商业性栽培S.我国对蓝莓的研 究始于20世纪80年代初，吉林农业大学郝瑞教授最先对长白山地区的野生笃实越桔资 源进行了系统调查同，1983年吉林农大李登东教授率先在我国开展了苴莓引种栽培工 作，从美国、加拿大、芬兰、德国引入抗寒、丰产的蓝莓优良品种100余个，对黄莓栽 培技术、土壤改良工作做了大量研究快明继吉林农大，中国科学院南京植物所于1988 年也开始从美国引种蓝莓进行栽培研究，并筛选出适合我国南方地区栽培的优良品种目前贵州、重庆、山东等地都因地制宜的对黄莓进行了引种栽培，在品种筛选和 栽培技术方面进行了相关研究.蓝莓多为灌木或小灌木，树形小易控制，根系分布较浅，对土壤要求严格，喜酸性、疏松、有机质含量高的土壤.而采用基质栽培可以根据果树的生长要求来调控基质的相 关理化性状，来满足其生长要求，从而实现果树的丰产.因此从理论分析来看，采用基 质栽培的模式可以解决栽培中因土壤不适等因素而造成的蓝莓生长不良的难题，但目前 国内外对于蓝莓基质栽培的相关信息还未见报道.在基质栽培中，泥炭是使用最广泛的基质种类.泥炭pH为偏酸性，有机质含量高，与其他基质相比，更为适合苴莓生长的要求.但是泥炭为不可再生资源，而且随着湿地 保护法的出台，必将限制泥炭土的开采，寻求泥炭的替代资源显得尤为重要，开发农业 第一章it?言.林业废弃物作为育苗基质不仅有利于保护环境，而且具有质轻、节约运输费用.提高造 林成活率等的优点，具有良好的社会和经济效也木屑作为工业肥料，有机质含量高，保 水保肥性能好，是替代泥炭的较好基质.但是木屑必须经完全发酵腐熟后，才能在栽培 中使用.未腐熟木屑在栽培中使用往往会产生一些不利于作物生长的有机酸等物质，同 时还与作物的根系争夺氧气，导致作物生长受阻.木屑腐熟后可以提高基质中有机质含 量，降低基质pH值，有利于营养元素的释放，增强保水保肥性能.因此对木屑发酵腐熟 方法的研究对苴莓的基质栽培有着重要的意义.*LL2研究目的和意义蓝莓是一种营养价值和经济价值非常高，市场前景广阔的树种，但由于其对土壤要 求严格，要求湿润、疏松、有机质含量高的酸性土壤.而我国多数地区的土壤条件不能 满足其生长的土壤要求.本课题通过以泥炭、河沙、木屑、珍珠岩、营养土、菜园土等 为栽培基质，设计按一定比例混合的不同混合基质栽培试验，研究了混合基质的理化性 能、营养特性、以及蓝莓的生长和生理状况，初步筛选出较适宜蓝莓生长的基质混配配 方.木屑经发酵腐熟后.具有较好的保水保肥性和良好的生理酸性，而且其价格低廉，可以在生产中大规模使用-通过在木屑发酵腐熟过程中，添加不等量的氮源、EM菌、木醋，来研究木屑发酵腐熟所需的氮量，以及EM菌、木醋分别在促进木屑发酵腐熟所 起的作用，并结合蓝莓对基质理化性质的要求来进行分析研究，为下一步进行木屑基质 栽培蓝莓研究提供参考.1.13项目来源与经费支持该课题属上海市林业总站青年科技基金项目，市林业总站为该课题提供了充足的经 费支持.L2国内外研究现状及评述121传统土壤栽培蓝莓的研究现状及进展 土壤基质理化性质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3045cm.因此蓝莓对土 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 第一章前育影响，不适宜的土壤条件常导致惹毒栽培失败.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.121.L1PH对蓝莓生长的影响pH值影响土壤中各营养元素的存在形式和可利用性.蓝莓喜酸性土壤，对土壤pH 值极为敏感，pH过高不利于于蓝莓的生长.土壤pH值过高，往往引起蓝莓生长受阻、叶片失绿、结果不良.在pH值过高时，土壤中的铉态氮在微生物的作用下转化为不易被 薇莓吸收的硝态氨，引起植株缺氨【切.当pH高于5.2时，土壤中的自由F族与有机物质 合成络合物，使Fe被固定，而不能被薇莓根系吸收【刈除了N和F/,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含量都会下降四.SpiereJMl，闻在研究土壤中添加碱和石灰对兔眼蓝莓的影响试验中发现，当土壤 pH大于5.2时，常常诱发蓝莓缺Fe失绿症状的发生，并且树体中钠、钙离子积累过量而 阻碍生长结果.李亚东等曾对半高丛蓝莓中的北空、矮丛蓝莓的美登、高丛黄莓的艾朗 三个品种在不同pH下进行栽培试验，发现土壤闭值对这三个品种的叶片铁、钵、钙的含 量影响明显网.大多数蓝莓可以在pH355.5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要求范围也是不同的.高丛蓝莓适宜的土壤pH为4.05.2,而以4.54.8为最好，其pH下限为3.8,低于3.4则对植株生长造成伤害.Hayne照比较在pH45和6.5的条件 下高丛蓝莓的生长情况，发现在pH4.5时干物质积累明显高于pH为6.5时.兔眼苣莓适宜 在pH5以下的有机质丰富的土壤或矿质土中生长，pH最好不超过5.5Cummings研究了 兔眼蓝难在pH437.0的范围内生长状况，发现生长量和产置都随pH上升而下降，在 pH6.0和6.5时,会造成部分植株死亡,在pH等于6.5时大量植株会出现失绿症状，在pHj达 到7.0时，植株则不能存活叫矮丛苣莓的适宜的pH为4.052 Vanderkloet对60块矮丛 蓝莓地的土壤pH进行了调查，发现平均pH为4.4变幅为2.86.6.在三大栽培品种中，矮 从蓝莓对矿质土和土壤高pHii应性最强.1J.1.1J 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，并能阻止磷从薇藕根向外排泄-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.在1908 年，Wilson曾在几种Vaccinium植物的根上发现一种内生菌根的真菌，而且植株的生长 势与这种真菌的感染程度成正比叫1910年，CoviBe观察到所有的高丛黄藕根系都有菌 根真菌寄生，并推测菌根真菌的侵染可能对越桔的生长有益【2”在自然状态下，蓝莓都 第一章而言有菌根真菌寄生.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 著的不同团.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%.Stribley和Read发现，核态氨的水平过高或过低都对蔓薇莓菌根活性有抑制作用四 Smagul闲Utten不补充营养的组培矮丛蓝莓小植株的菌根感染率要高于补充过营养的 组培苗可,1974年，Rtad从蓝莓根系分离出一种菌根菌，定名为PeziziDaericaceJ,后 来又对这个菌根菌对薇莓的解剖学侵染特性及对蓝莓生长、营养生理作用进行了研究，证实了菌根对芨莓生长和生理有着明显的影响伊初.Boyer和Paul认为菌根真菌与寄主 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叼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抵抗作用吗刎StriblcyQ.Y.等通过对蓝莓接种菌根真菌，并向土 壤中标记的钱套氨，生长讣月后分析发现，接种菌根的蓝莓树体内氮含量比未接种 的要高，分别为12刖0.98%,但咖含量较少，百分原子数分别为1538和20.03,土壤 分析后发现只有很少的与土壤中的有机质结合四这说明接种菌根真菌促进蓝莓对 土壤中有机态N的吸收.水培试验研究证明侵染菌根的蓝莓可以利用简单的有机物作N 源.除了N以外，接种菌根也可以促进蓝莓对P、S、Ca的的吸收卬1侵染蓝莓根系的菌根真菌需要酸性环境才能存活，但对pH适应范围要比蓝莓广，可 在pH值为67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.121.13 有机质含量对蓝莓生长的影响蓝莓要求在有机质含量高的土壤中生长良好.土壤有机质是土壤肥力的主要物质基 础之一.有机质能改善土壤的理化性质和物理机械性能.在这方面的报道很多，李焕珍 国以为土壤有机质含量高，可以大大降低土壤容重，增加土壤的空隙度，同时也改善了 土壤结构，增进了土壤的保肥和保水的作用；赵兰坡等3以为，有机质可以影响土壤中 的酶活性的提高；唐雪东因在蓝莓栽培中，通过土壤加入苔葬、泥炭等有机物料，发现 土壤的含水量与有机质的含量成正相关马成泽明在研究有机质对土壤的理化性质的影 响研究中，证实了有机质作为重要的胶结物质有利于土壤的团聚体的形成与稳定，提高 了土壤持水性，增加了土壤的通气性.在蓝莓的三大栽培品种中，高丛蓝莓特别露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；在有机质含量不到5%、土层又薄的土壤中高丛蓝莓 也生长不良.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，适应性也比较强.121.1.4 土壤物理性质对蓝莓生长的影响第一章前言惹莓的根系特点，决定了它需要疏松的土壤.砂质土壤为最佳，在重黏土上生长不 良，在腐荒质丰富的中黏土上也可以生长.土壤的物理性质通过影响蓝莓根系的发育来 影响植株的生长.在湿润、通气性好的泥炭土中根系生长良好.12.12 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.因此土壤改良在薇莓 栽培工作中是十分重要的环节.根据蓝莓对土壤的要求，国内外黄莓栽培中土填改良工 作主要在两方面，一是对土壤酸碱度的调节，二是对土壤耕作对土壤的改良.12121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的偏高对蓝莓栽培的限制.目前国内 外采用的较普遍的方法就是施用硫碱来调节土壤pH,还有一些施用破酸亚铁、碱酸铝等 酸性肥料.硫磺对土壤pH的调节主要特点是效果持久稔定.其作用的机理是破横*入土 壤后，被硫细菌氧化成破酸酥，硫酸酎再转化成破酸，硫酸起到了调节pH的作用.因此 硫磺施入土壤中后，需要4080天分解后才能起到调节土壤pH的作用.碱酸亚铁、硫酸 铝虽能迅速降低土壤pH值但是由于其盐离子浓度过高时会对根系造成毒害，所以在生产 中使用较少.对于土壤酸碱度的改良，国内外的研究很多.GaUetta/U.等对沙土、壤土、和津壤土在原有pH值不同的情况下将土壤pH值调节至4.5时所需的孺磷粉用量进行了大 量的研究内.唐雪东等在苴莓栽培试验中，通过在土壤中旅加不同比例的硫，来调 节pH值，结果发现随着旅破置的增加，pH值也开始降低，而且施破后一个月土壤pH值 迅速降低，第二年仍可保持较低水平.Tmett等通过测试分析发现当在近中性的土壤中 加入Ikg/n?的破横粉后，土壤pH值下降2个pH单位团.Spier旌pH为6.6的蓝莓果园中施 硫试验，发现每公顷施入1120kg磕也不会对蓝莓造成伤害【切相关研究都表明土壤施碱 可明显降低土壤pH值，促进蓝莓的生长，增加叶片中P、K、Mn的含量.李亚东等选择 草甸沼泽土和暗棕色森林土2中类型的酸性土壤，通过对美登蓝莓进行施硫试验，试验 表明当pH值降低到4.05.0后，发现土壤中速效N、Cu、Fe、Zn,Mn含量增加，苴莓 树体生长、延长枝长、基生枝长、地上部干重、叶干重和根干重明显增加,叶片中N、K、Cu、Fe、Mn含量增加，而叶片中Ca、Mg含量下降1功.Spi61nl等在研究发现在土壤中施入硫磺，随着施破量的增加，pH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的激素的平 衡，导致整个植株的营养状态失调.所以Spiers强调在黄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.第一章前言12122耕作对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土壤 中添加有机物料和进行合理的耕作来实现.有机物料的添加施用有机物料能等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【佃姚胜蕊 在研究有机物料对果树根系的影响时发现有机物料可以增强草果砧木根际微域中土壤 酶活性，促进根系吸收养分，改善树体营养状况四】在蓝莓栽培中常添加的有机物料包 括：草炭、苔繇、木屑、煤渣、河沙等.草炭用于土壤改良，最主要的是草炭能够增加 土壤的有机质因】木屑具有轻松透气、吸湿保水性强、缓冲性能好等特点，在土壤改良 上应用较多.Cummings网发现加入木屑和元素S,兔眼蓝莓的生长和产量都高于只加入 元素S的处理.但木屑在改良土壤方面也有其不利方面.Cheng142以为由于木屑具有较高 的C/N比，因此在利用木屑改良土壤时，应该加入一些动物粪肥等有机肥来消除其不利 影响，并且还指出木屑在降低土壤pH值方面不如草炭.Townsend1指出生木屑的应用 使叶片的Ca明显升高，而且极大地影响了N利用，因此蓝莓栽培中，应尽量不使用新鲜 木屑.而Yang1闷等认为，即使腐荒的木屑改良土壤在第一个生长季也会限制蓝莓的生长，表明木屑影响了土壤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木屑改良时，应适当增加元素S和N肥旅入量，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碎、草炭、木屑、河沙、酒糟等有机物 料，蓝莓的各项生理指标发现加入草炭和苔葬的处理，植株的各项生理指标优于其他处 理，植株生长发育良好.Mooe在阿肯色的矿质土中进行了土面覆盖和添加有机物料的 综合研究，发现土面覆盖和在定植穴内添加4L泥炭对北方高丛苴莓定植苗当年的生长和 以后的生长都有好的效应冈啊明也研究了在土壤中加入泥炭和木屑覆盖能促进蓝 莓生长发育.我国的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2 种类型的土壤，掺入泥炭、腐苔葬后盆栽，结果表明，2种土壤掺入泥炭和腐苔葬后促 进了蓝莓的植株干重、根系干重和枝条长度的增加，提高了苣莓叶片中的N、P、K、Fe、Mn含量【划.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薇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硝粉的各处理，菌根侵染 率存在明显的差异【网.Hayn”号研究发现酸性土壤，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苴莓生长、改善 6第一章ffir言蓝莓营养状况、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.因此很多研究表明，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技共同培养，可以达到既繁殖苗木，又接种菌根真 菌的目的阉.土面覆盖土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.Mainland曾报道 用黑色薄膜覆盖可以长久维持果园土壤的适宜营养水平V，蓝莓栽培中使用的覆盖物 有：塑料薄膜、稻草、木屑、苔薛、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 作覆盖物色.122基质栽培研究的历史和现状栽培基质是植物根系生长的场所，是能为植物提供稳定协调的水肥气等条件的生长 介质.基质在栽培中起到固定支撑植物、持水、透气和缓冲的作用.基质栽培作为一种 先进的种植技术在生产中应用已有数十年的历史了基质栽培真正的发展始于1力眸丹 麦Grodan公司开发的岩棉栽培技术和1973年英国温室作物研究所的NFT技术.砂砾最早 被植物营养学家和植物生理学家用来栽培作物,通过浇灌营养液来研究作物的养分吸收.生理代谢,以及植物必需营养元素和生理障碍等姓石被Woodcock（l36）用来作为兰 花的栽培基质等等.随后可作为固体基质栽培的基质很快扩展到石砾、陶粒、珍珠岩、岩棉、泥炭、木屑、树皮、稻壳、炉渣以及一些混合基质.1983年，DeBoodtVerdonck 就树皮、软木屑、榭子纤维、污泥、垃圾等配比作了报道【刈.NicoleDeRouin等从基质 的空隙度、pH、可利用水景、产量、养分平衡性（分析了顶部叶片的养分含量）等方面对 几种混合基质进行了评价，并推荐了各种基质的栽培技术.1993年，Prasad M and Maher MJ报道了泥炭的各种理化性质和栽培技术倒L这一阶段的研究基质栽培的研究重点放 在了研究基质与植物营养供应的关系、基质与栽培技术、基质与水分、养分、空气利用 的关系、基质的混合利用和重复利用等.20世纪90年代后，随着人们对环境保护越来越 重视，一些基质使用后容易对环境造成污染以及一些天然基质的资源有限不宜大量使 用，人们开始把重点转移到新型廉价、可再生、无公害基质研究上面.国内关于基项方面的研究报道不少,但由于起步较晚,目前仍落后于世界上许多发 达国家.目前的研究仅处于用植物长势和产量对可作为基质的原材料的评价上，即各种 基质的比较、选择等.而对基质的结构（颗粒大小、形状、空隙度）、结构的保持、水分 7第一章Hl声养分运移、配套的营养液管理技术等关键要素缺乏系统的研究,也未能开发出商品化的 基质.122A基质的种类和性能根据基质的形态、成分、形状,目前国内外使用的基质可分为无机基质、有机基质 和混合基质.无机基质一般很少含有营养，如岩棉、珍珠岩.蛙石、浮石、陶粒等.有 机基质是一类天然或合成的有机材料,如泥炭、碧桂灰、尿醛泡沫等,含有一定量的养分.混合基质有:无机一无机混合、有机一有机混合、有机一无机混合.从国内外无土栽培 研究和生产实践的历史与现状看,有机型基质使用较少.一方面是由于植物的有机营养 理论不清楚，有机成分在设施滴濯条件下的释放、吸收、代谢机理不明.另一方面随着 计算机技术、自动化控制技术和新材料在设施中的应用,设藤园艺已进入全自控现代温 室新阶段,有机型基质的使用可能会给植物营养的精确调控和营养液的回收再利用带来 困难.由于混合基质由结构性质不同的原料混合而成，可以扬长避短,在水、气、肥协调 方面优于单一基质,所以,混合基质将是今后发展方向见.1222基质的理化性能基质的理化性质决定了基质在栽培中的作用因此研究基质的理化性质是合理选择 基质充分发挥其作用的前提.基质的理化性质包括容重、总孔隙度、酸碱度、阳离子代 换量、缓冲能力、电导率等.基质容重可以反映基质的藐松、紧实程度.容重过大，则 基质过于紧实，通气透水性较差、易产生基质内演水，对植物生长不利；容重过小.则 基质疏松，通气透性较水性能好，有利于植物根系的伸展，但不易固定植物易修倒.一 般地基质容重在0.10.8g/cin3为最佳网.总空隙度指基质中包括通气空隙和持水空隙在 内的所有空隙的总和.岩棉、江石、蔗渣等的总孔隙度在90%95%以上，沙的总孔隙 度在30%左右.因此生产中应将2谢不同颗粒的基质混合后使用.不同基质的酸城度 不同，既有酸性的，又有碱性和中性的.在选用基质前必须测定其pH值.基质的电导率 反映了基质中所含有的可溶性盐的浓度.理想基质的容重在0.1OSg/cm?之间，总孔隙 度在75%以上，电导率小于2.6ms/cm%有机基质C/N高，如木屑.蔗渣C/N值在100 以上，需经腐熟后使用.一些有机基质如作物秸秆、稻草、芦苇末等容重偏低，总孔隙 度大，持水性较差.1223基质的营养性能栽培基质除了支持、固定植株外，更重要的是充当“中转站”的作用，使来自营养液 第一章前有的养分、水分得以中转，植物根系从中按需选择吸收.虽然营养液的EC、pH、各养分浓 度可以精确控制,但植物根系是与基质接触，从基质中吸收水分、养分，那么，基质对营 养液的吸附特性直接决定了植物营养的供给情况.同时有机基质在栽培过程中,有机质 不断分解，转化和释放养分.国内外的很多研究都证明有机基质含有大量的中、微量元 素，能够满足蔬菜作物生长发育的需要，并且在只施用氮磷钾肥的条件下，可以使蔬菜 获得高的产量闽1224基质栽培存在问题在基质栽培中，对不同基质的养分和水分的调控是一项十分复杂的技术.不同基质 不同地区的基质以及同种基质在配方中的用量的多少、不同基质的配比，营养液的种类 和浓度都会因不同基质不同旅用肥料和不同栽培植物三者的不同关系而不同.目前我国 对基质栽培的施肥管理技术还存在滞后和一定的盲目性.基质栽培中由于管理不当或基质本身的原因往往会造成一些病原菌的侵染.一些有 机质C/N比值高，有利于某些病原菌的生长.基质在使用后，基质结构在灌溉和植物根 系作用下会有所改变，同时根分泌物和盐分的积聚,以及可能存在病虫等,因此基质要重 复利用应该进行一些处理,如结构重组、水分淋洗、消毒等.消毒措施有蒸汽消毒、溟 甲烷、福尔马林、氯化苦消毒等，但尚没有经济可靠的大批量基质消毒的办法.1225基质栽培趋势尽管基质栽培存在诸多缺点,如土壤次生盐演化;营养难于调控;病虫害难于预防；生产操作繁堇等，但进行基质栽培是大势所趋.在基质选用方面，人的将越来越重视那 些本土化、低成本、可再生的、本身含有营养的有机基质的使用.有机废弃物是较好的 有机基质原料1却目前,有机废弃物的处理方法仍以堆肥为主,堆肥化的本质是固体废弃 物分解为相对稳定的腐殖质物质的过程,它是细菌、放线菌和真菌等在好气或厌氧条件 下完成的.有机基质腐熟后可以对植物有直接的养分贡献，而且使用后不会带来环保 问题，基质的使用处理简便，大大降低了基质栽培成本1J3木屑发酵腐熟的研究现状木屑作为一种工业肥料，来源广泛，价格低廉，在生产中可以大规模使用.人们通 过各种试验，发现木屑有较好的保水性和生理酸性，通气性良好，无论与其他基质混配 还是单独作为基质均表现出良好的栽培特性【网但是新鲜的木屑必须经腐熟后才能使 用？因为腐熟后，木屑的有机质含量提高，纤维素含量降低，有利于营养元素的释放，9第一章葡言起到了释放与保持养分的作用.同时木屑是工业肥料，其中含有大量的杂菌和致扃微生 物,发酵腐熟过程中的高温可以有效杀死这些杂菌和致病微生物1切蓝莓为浅根系树种,要求酸性，有机质含量高的土壤，因此木屑发酵腐熟后基本能等满足苴莓根系生长的要 求，可以在生产中进行栽培试验.123.1木屑发酵腐熟方法的研究国内外对木屑发酵腐熟方法研究较多.国外在研究树皮堆制发酵时发现，在封闭环 境发酵时，堆肥气相内的氧浓度应高于1%,以5%12%为最好.硬木树皮堆制的最适 温度为4455匕，堆制最适pH为658.5,而新鲜树皮pH值约为4.05.5,加入尿素或无 水电可明显提高pH最适含水量为湿重的50%60%,低于40%时分解速度明显下降，若采用通风设备可使堆制时间大为缩短Worrall提出的方法是每立方米风干木屑中加 尿素2.6kg.过磷酸钙2.0kg,磷酸钾0.5kg,以及微量元素硫酸铁、硫酸铜等，每立方米 风干木屑中加水18吩，将肥料与木屑混合，堆成4米，高25米条状的堆，每两周翻一次，6个月后，即可使用.许彦平等网】提出，有机基质化学处理的方法来进行木屑的发酵，具体方法为木屑与棉子壳原料先用50%的多菌灵可湿性粉剂2%浓度拌料到均匀，堆放8 10天.料温达到6065c时，翻料23次，再用2%3%的硫磷粉拌基质，继续堆放2 3天，每天翻料23次.1232影响木屑发酵腐熟的因素研究木屑有效腐熟与加入的各种肥源、湿度、含水量、木屑的组成成分等相关I.其中 木屑加入的契素可以促进木屑的分解，此外，磷酸盐也会提高纤维素的分解速度.温度 的高低及升温的快慢影响发酵腐熟的质量.木屑在发酵过程中，在氧气充足的条件下，因为微生物的活动消耗有机物、水分等，堆肥物质快速分解，由此产生大量的热量及C6,堆肥温度在55c条件下，是杀灭堆肥中所含致病病生物，保证堆肥的卫生指标合格的重 要条件囤】.含水量影响木屑的的腐熟程度，水分过多，将出现酸败、恶臭的嫌气性发酵.不利于纤维素的降解；水分过少，则堆肥颜色浅，干燥，肥力降低，不利于木屑的充分 腐熟【砌.通常含水量在50%70%左右为宜.木屑的腐熟的时间也与木屑的做成成分又 很大关系，纤维素高的相对易分解，木质素含量高的较难分解.12.4混配基质栽培蓝莓的创新性及前景展望生产中使用的基质可分为无机基质和有机基质.无机基质一般透性好，但含有养分 低，缓冲性较差.有机基质一般含有一定的养分，有机质含量高，保水保肥性能好，阳 10第一章前言离子代换量大，具有较强的缓冲性能.很多试验都表明，单独使用某种基质，都无法充 分发挥各自所具有的优点.而将结构、性质不同的有机、无机基质按一定比例混配后使 用，能够改善单一基质理化性状上的不足之处，使混配基质的水、肥、气、热等因子协 调一致，基质的理化性状得到一定的优化.早在上世纪50年代，我国提出了果树“上山、下滩”和“不与粮棉争田等口号”，这是党和国家从我国的国情出发所提出来的正确的发展果树之路.鉴于果树生产周期 长，而我国的人多地少，还无法实现在肥沃土壤进行大规模果树生产，因此探索果树新 的栽培模式，为果树提供适宜的土壤条件，最终实现生态和经济效益的双年收，也为我 国的新农村建设做出了贡献.传统的土壤蓝莓栽培,强调通过改良土壤的结构来改善土壤的理化性质,提高肥力.例如，采取增施有机肥、深翻熟化、压绿肥等技术措旅，来增加土壤有机质含量，提高 肥力I在土壤中篇用碱磺来降低土壤闭值.但这些方法对局部改善土壤环境具有一定的 作用，但没有从根本上解决土壤理化性状无法满足蓝莓生长的需要的问题.随着人的生 活水平的提高，人们对蓝莓果实的需求增多，同时对果实的品质要求越来越高，因此使 用混配基质来改良蓝莓的根域环境条件，使苣莓的根系处于较好的土壤环境条件下，保 证树体正常的生长发育、开花结实，这将是今后蓝莓栽培中一个新的有效的栽培模式.而利用混配基质进行蓝莓栽培，需要对混配基质的理化性质、蓝莓的生理和生长状 况进行深入的摸索，弄清他们之间的相互关系.并且国内外还没有对蓝莓的基质栽培技 术的相关报道.因此只能结合国内外土壤栽培蓝莓技术和其他果树的基质栽培技术，通 过园土中添加基质，来改变基质的理化性状，创造良好的蓝莓根系生长的基质环境，找 出合适的基质配方,和影响蓝莓生长的基质理化性质因子，最终实现蓝莓的基质化栽培.13研究目标和主要研究内容13.1研究目标在过木屑发酵腐熟试验中，通过对木屑发酵过程中各种指标的测定分析，划定木 屑达到腐熟对氮源需求量范围、弄清EM菌、木醋对木屑发酵腐熟的影响，分析其原理.在蓝莓的混配基质栽培中，通过对不同处理基质的理化性质分析、各处理基质理 化性质在栽培中变化趋势分析、蓝莓生长和生理指标分析，弄清不同处理混配基质在蓝 莓栽培的优劣，研究混配基质理化性质对蓝莓生长影响的机理，初步筛选较适宜的蓝莓 栽培基质配方.132主要研究内容对木屑发酵试验研究，并结合蓝莓基质栽培中对木屑理化性质的攀求，研究木屑 it第一章而言发酵腐熟过程中，温度、理化性质的变化分析.不同处理混配基质的理化性状分析、基质