纪开燕 童晓利 赵怡君 武点
摘要:草莓常规生产中存在劳动强度大、湿度大、通风及透光不良、病害多发、农药残留高等问题。结合国内草莓生产现状,利用简便易得的材料设计了6种高架栽培模式,并以草莓品种红颊为试材,比较各模式下草莓生产成本、植株生长势、果实品质、产量的差异。结果表明:架式F(X型无纺布式双层架)的投入产出比最优,且表现出较好的栽培效果,为我省草莓高架栽培新模式的推广应用提供了参考依据。
关键词:设施草莓;架式;栽培效应;品质;产量
中图分类号: S668.404 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2015)07-0154-04
素有“水果皇后”美誉的草莓(Fragaria ananasa Duch)生产周期短,适于在日光温室、塑料大棚等设施内无土栽培,供应期从每年11月、12月直至翌年4月、5月,填补了应时鲜果市场的空档。草莓果实色泽鲜艳、外形美观,配上植株绿叶极具观赏价值,经济效益与社会效益颇高,已成为当前人们发展高效农业的首选项目[1]。近年来,为缓解连作障碍,实现草莓省力化栽培和清洁生产,更好地发挥草莓休闲观光采摘的生活性功能,设施草莓立体高效栽培正在我国逐渐兴起,它通过人为改善自然环境和生产条件,利用并发挥整合效应,提高单位面积和单位时间资源的利用率[2],挖掘有限地面的生产潜力,从而获得显著成效。关于草莓立体栽培的研究在国内外已有相关报道,但主要集中于连栋大棚、玻璃温室、日光温室[3-6]等设施中,而目前草莓大面积设施生产以单体大棚为主。为推广设施草莓立体无土栽培技术,并为大棚栽种草莓选择适合的、成本较低的立体栽培结构,笔者于2012—2013年在8 m标准单体大棚中进行了草莓不同高架设施栽培试验,以供国内相同条件下的地区及同行参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试材为草莓品种红颊组培二代苗。采用立体高架栽培,栽培基质为草炭、蛭石、珍珠岩复合基质,其体积比为 3 ∶1 ∶1。
1.2 试验方法
试验在江苏丘陵地区南京农业科学研究所的单体大棚(40 m×8 m)中进行,位于南京市江宁区禄口街道铜山村的金陵绿谷科技示范园区内。2012年9月25日,选择长势基本一致的草莓幼苗定植于高架栽培槽中,株行距为15 cm×15 cm,采用滴灌系统供水。定植1个月后,每处理在其架中间位置按面东、面西随机选择20株,调查草莓植株的株高、心叶向外第2片展平的功能叶叶柄长、叶柄粗、叶片长、叶片宽,并以长×宽×0.73[7]计算其叶面积,测量均按照《草莓种质资源描述规范和数据标准》[8]进行。于盛果期进行草莓的可溶性固形物含量(手持折光仪,成都光学仪器厂)、可溶性糖含量(蒽酮比色法[9])、可滴定酸含量(NaOH中和滴定法[9])、维生素C含量(紫外分光光度计法[10])的测定,同时统计各处理平均单果质量及2013年1—4月的总产量。
1.3 高架栽培模式
于2012年7—9月设计并制作了6种可拆卸立体栽培架式(图1)。架式A:连体H型单层无纺布式栽培架;架式B:梯形无纺布式3层架;架式C:X型长栽培槽式层架(塑料长槽上口宽30 cm、下口宽20 cm、高30 cm,为河北省石家庄市正定立体式种植槽厂产品);架式D:窄塑料栽培槽式3层架(窄塑料盆槽长60 cm、宽20 cm、高25 cm);架式E:宽塑料栽培槽式2层架(宽塑料盆槽长65 cm、宽30 cm、高25 cm);架式F:X型无纺布式双层架,其支架结构材质为普通角铁,栽培槽结构材质为镀锌管。每种架式分别在大棚东西向上预留上二膜的空间排满放置。
1.4 试验处理
试验共设6个处理,每处理3次重复,1个栽培架为1次重复。各处理采用相同的栽培基质,单位面积混合基质用量相等,平均每棵草莓基质用量为3 L。
1.5 数据分析
采用Excel软件处理试验数据并制作图表;采用SPSS软件进行统计分析;采用Duncans新复极差法进行差异显著性检验(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 各高架制作成本比较
由表1可知,6种草莓立体栽培架式的制作成本间存在显著差异,其中架式A与架式F的制作成本显著低于其他架式类型。高架结构平均可用5~10年,架式A、F的年平均设施成本分别为8.26万~16.53万、8.90万~17.79万元/hm2。架式C的制作成本最高,达166.37万元/hm2,年平均设施成本达16.64万~33.27万元/hm2,相对于种植收益来讲成本较高。
2.2 各高架草莓植株种植数量比较
由表2可知,6种草莓立体栽培架式所栽草莓株数间存在差异,其中架式F所栽种的草莓株数最多,架式D所栽种的草莓株数最少。草莓品种红颊在普通单体大棚中的地面栽种平均株数仅为9.0万株/hm2 [11],架式A、B、C、F的种植株数均显著高于设施内地面栽种平均水平。
2.3 各高架草莓植株生物学性状比较
株高、叶柄长度、叶柄粗度、叶面积均是反映植株地上部分生长状况的重要指标,而营养生长又是生殖生长的前提和基础,因此,营养生长状况指标可反映植株的适应性和生产潜力。由表3可知,定植1个月时,栽植在架式F中草莓植株的平均株高、心叶向外第2片展平的功能叶面积均显著高于其他处理;中心小叶叶柄平均长度及粗度除与架式E无显著性差异外,与其余4个处理均差异显著。
2.4 各高架草莓品质比较
由表4可知,不同高架栽培的草莓果实中可滴定酸含量、糖酸比、维生素C含量差异均不显著。架式C栽培的草莓果实中可溶性固形物含量、可溶性糖含量均显著低于架式E、F,而其他处理间这2项指标均无显著性差异。
2.5 各高架草莓产量比较endprint
由表5可知,不同高架栽培的草莓平均单果质量、平均单株产量、平均单位面积产量均存在差异,其中架式F的草莓平均单果质量除与架式E的差异不显著外,显著高于其他架式,架式E、F的草莓平均单株产量显著高于A、B、C;架式F的平均单位面积产量最高,高于该指标最低的架式D 53.9%。
3 结论与讨论
与常规生产时设施内单位面积植株的种植密度9.0万株/hm2 相比[11],本试验所设计的6种草莓立体栽培架中红颊的种植密度均有所提高。不仅提高了空间利用率,还增加了单位面积产量,提高了种植效益,这与霍恒志等[12]、张豫超等的研究结果[13]基本一致。
以40 m×8 m(320 m2)大棚建造高架设施(架长36 m)栽培1茬草莓为例,核算6种栽培架式的主要投入成本,包括:钢架结构、栽培床(无纺布、栽培槽等)、基质(约600元/m3)、滴灌设施、农资、种苗(2012年市场平均价约0.4元/株)等,并以40元/kg的草莓价格[14]计算相应面积的产值及投入产出比(建设成本/相应产值)。结果显示:架式F(X型无纺布式双层架)的投入产出比最优,是收益率最好的一种架式(表6)。
架式F虽只有2层,空间利用率不如3层架,但由于其上下种植槽间遮挡较少,每架可种植6排,所栽草莓株数较多,产量随即大幅提高。另外,从光能利用角度来看,架式F平均每株草莓的有效光合时间多于3层架10%左右,且其通风透光均优于3层架,有效提高了草莓的品质和产量。这与张豫超等研究发现双层“品”字形架的采光性能优于4层阶梯形架的结果[14]相似。
架式F的结构为节省材料且支撑力较强的“X”形(较常用的“A”形可能更节省材料),最高处距离地面仅约1 m,使身高为1.60 m以下的女性种植管理者操作更为省力,同时便于妇女及儿童游客观光采摘。
综上所述,架式F(X型无纺布式双层架)的投入产出比最优,表现出较好的草莓栽培效果。然而,本试验只对单体大棚中草莓的不同架式栽培效应作了初步比较,对高架配套的综合环境控制体系(二氧化碳、光照、营养液等)、基质重复利用等环节还有待进一步研究,以期推动符合我国国情的草莓高架栽培新模式在我国草莓生产中的应用。
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