张豫超,杨肖芳,苗立祥,童英富,沈建生,蒋桂华
(1.浙江省农业科学院 园艺研究所,浙江 杭州 310021;2.建德市农业局,浙江 建德 311600;3.金华市农业科学研究院,浙江金华 320017)
草莓是我国的重要水果之一[1]。在我国草莓很多产区,土壤连作障碍严重[2],传统的草莓生产需要弯腰作业,劳动强度很大。随着农业人口老龄化日趋严重,需要一种以减轻劳动强度、缓解连作障碍为重要特征的新型栽培模式。草莓立体栽培,最初出现在日本、美国、荷兰等国,是一种对草莓从业人员老龄化、土壤连作障碍等问题的省力化的营养液栽培技术,同时还能吸引更多的观光旅游,使经济、社会、生态效益明显提高。但在国内,建设1 000 m2草莓立体栽培设施需20万~25万元,过高的建设成本是难以接受的。因此,研究和开发适合中国国情的草莓立体栽培新模式有重要意义。
关于立体栽培的栽培床设计,目前国内也有不少尝试[3-5]。比较试验了双层品字形立体栽培架、单层平架、多层立架、双层箱式栽培槽、移动式栽培槽等多种形式的立体栽培架,在合理兼顾采光和操作便利的前提下,为达到增加种植密度、充分利用设施空间和提高单产的目的,提出了双层品字形栽培架式(图1)。
图1 草莓双层品字形立体栽培架结构
新型栽培床有1,2,3三条栽培槽,栽培床南北走向。1,3槽的槽面高度90 cm,宽25 cm,2号槽高度为130 cm。将栽植面提高到适宜人工采摘的高度,1,3槽以2槽为中心左右对称,呈高低两级状,基质容器采用70 g无纺布,无纺布下置一层导水膜用于导流多余营养液。这样的设计使得每座品字形栽培架种植6条,以8 m单栋大棚计,每个大棚可放置4座品字形栽培架,通道宽度70 cm,种植条数可达24条,较传统种植方式的16条增加了8条,种植密度提高50%,充分利用了设施空间。同时该架式的所有部件均可就地组装、拆卸,可以重复利用,经济便利。
采光性是栽培架生产性能主要评价指标。由于新型栽培床三条槽之间存在40 cm的高度落差,存在一定的相互遮荫现象,为此,开展不同位置的栽培槽采光性测定评价。
由图2和表1可以看出,在12月30日(晴天),第2槽(中间)日平均照度23 032.96 lx;第1槽(西侧下)日平均照度19 729.44 lx,为第2槽的85.66%;第3槽(东侧下)日平均照度19 813.58 lx,为第2槽的86.02%。由此可见,晴天下第1,2,3号栽培槽面的平均光照度比分别为85.66∶100∶86.02,以 2号槽(中间)光照最好,1,3号槽次之。
图2 草莓双层品字形立体栽培架日光照强度变化
表1 草莓双层品字形立体栽培架不同栽培槽间日平均光照强度及受光量比较
假设单条槽接受光能量为A,则对照架式日本枥木高设立体草莓模式[6]单个栽培床的受光量为A;本设计的双层品字形立体栽培架的单个栽培架的受光量为(A×85.66% +A×100% +A×86.02%)/3=0.91A。
综上所述,新型的双层品字形栽培架在以直射光为主的晴天下,受光条件以2号槽最好,1,3槽次之,与对照相当,能满足正常生长要求。新的架式下,植株种植密度可提高50%。因此增产潜力大。
要求保水性适中,水分横向渗透性好,通气性好,pH 5.5~6.5。委托杭州锦海农业科技有限公司设计了一种草莓立体栽培专用基质,配方包括泥炭(40%)、植生基盘材(20%)、有机介质(20%)、蛭石(10%)、珍珠岩、缓释肥料(2 kg·m-3)、基质杀菌剂、稳定剂等。对定植初期草莓植株生长情况的影响与其他7种基质进行了比较(表2),从定植后1个月生长情况看,通过植株株高、叶长等生长指标分析,专用基质中植株的生长势均最好。同时,不同基质配比对前期植株的花芽分化有影响,专用基质中植株花芽分化较早。至10月28日时,已有近90%的植株已现蕾。
表2 不同基质配方对定植初期草莓植株生长情况的影响
供肥方案采用缓释底肥+后期营养液管理方案,必要时喷叶面肥,其中缓释底肥为加拿大18-3-18长效缓释肥,营养液配方参照山崎的营养液配方[7]。营养液浓度根据电导率(EC值)变化而定,雨水 7 μS·cm-1,井水 270 μS·cm-1,自来水 472 μS·cm-1,加 1 单元营养液 792 μS·cm-1,加 2 单元营养液 1 131 μS·cm-1,基质初期渗出液 2 265 μS·cm-1。
草莓各生育期需肥特性不同。立体栽培,运用专用基质条件下,定植后1个月内仅灌水即能满足生长需求;花期、结果初期采用肥水同灌方式加1单元营养液,果实膨大期增加至1.5~2.0单元营养液,草莓生产进入3月以后则减少至1.0~1.5单元营养液。定期监测营养液排放流失量、EC值、pH值变化,及时调整供肥量。定植初期尤其要注意基质渗出液EC值变化,防止出现肥害。供水方式采用镶嵌式滴管供水,流速2~3 L·h-1。
在冬季1-2月日照短、温度低,大棚内经常出现5℃以下的低温。立体栽培使植株脱离土壤地面,基质温度缓冲性差,植株根系温度往往随棚内气温变化显著。有效的保温措施是草莓立体栽培成败的关键,加温的重点是保持基质温度,维持根系活力。采用电热丝加温,操作简便,效果明显。运用1 500 W功率的电热丝加温可使基质温度上升至14~16℃(表3)。考虑到植株占有基质量少,基质温度缓冲性不如土壤,基质温度应略高于常规栽培土温2℃。
表3 电热丝加温对草莓立体栽培基质加温效果
草莓立式栽培集成采用了专用基质配方、营养液栽培、自动化管理等农业新技术,是典型的现代农业形式之一,符合我国最新的农业政策导向。随着经济和社会的发展,生活水平的逐渐提高,人们对农产品和食品的质量安全要求也越来越高,无公害、绿色、有机农产品倍受青睐。立式栽培草莓具有品质优、食用安全性高等特点,正好能满足消费者新的需求,市场前景看好。
草莓立式栽培技术的优点突出表现在以下几个方面:节约土地,增加栽培密度,提高设施利用率。与常规土壤栽培相比,可提高种植密度25%以上;由于选用了基质进行栽培,不受土地土壤条件限制,缓解了连作障碍,也有效地降低了病虫害的发生;操作方便,节省劳动力,便于温度、肥水等的统一、精确管理;提高单位面积产量和品质,有机质的含量更加全面丰富,草莓果实不受泥土等表面污染,清洁卫生;观赏性好,适宜于观光采摘,吸引更多的观光旅游,经济效益可观。
但立式栽培同时也存在初期建设费用较大(架式、栽培容器、基质、肥水管理设备)的局限性,此外,诸如肥料选择、施肥技术、补光措施、大面积推广后的加温技术、成本控制等相关配套栽培技术和细节也还需要进一步深入研究。
草莓立体模式栽培充分利用了设施空间,不仅有助于增加产量,提高收益,还能吸引更多的观光旅游,经济、社会、生态效益均较为明显。草莓立式栽培的节时化、省力化等特点也适应我省当前农业人口向老龄化发展的趋势。因此,从总体上看,该技术具有很好的产业化应用前景。
[1]雷家军.我国草莓生产现状及展望[J].中国果树,2001(1):49-51.
[2]甄文超,代丽,胡同乐,等.连作对草莓生长发育和根部病害发生的影响[J].河北农业大学学报,2004,27(5):68-71.
[3]刘凤生,裴孝伯,李式军.冬草莓无土栽培技术的研究[J].果树学报,2000,17(4):290-294.
[4]芮三亚,胡奇,蔡璐莎.温室冬草莓立柱式无土栽培技术研究[J].江苏农业科学,2009(6):233-234.
[5]廖秋红,邓文举,钱春.早熟草莓立体无土栽培技术[J].中国蔬菜,2011(1):52-53.
[6]沈建生,林贤锐,王艳俏.日本高设草莓主要模式及栽培关键技术[J].中国南方果树,2010,39(6):74-77.
[7]山崎肯哉.养液栽培全编[M].东京:博友社,1982:40-41.