祝保英,陈怀勐,安树杰,王 晶,陈明远(.北京市昌平区小汤山现代农业科技示范园管理中心,北京 0;.北京市昌平区农业技术推广站,北京 0)
草莓作为深受人们欢迎的水果之一,栽培经济效益显著。近年来我国种植面积不断扩大。随着社会的发展,农业人口日益老龄化,符合人体工学、省力化的高架栽培草莓,可以显著降低劳动强度,提高工作效率,将人员从繁重的劳动中解放出来,日益受到关注,北京市昌平区专门出台草莓产业化扶持政策,促进高架草莓的发展。为推动规模化、系统化高架草莓栽培技术的推广应用,小汤山农业园示范建设10000 m2高架草莓栽培系统,营养液的配制和管理是草莓无土栽培的关键环节。本文详细介绍了温室灌溉及施肥管理情况,以供种植者参考。
连栋温室占地10000 m2,南北长125 m,东西宽80 m,覆盖材料为塑料薄膜,综合采用湿帘风机强制通风、雾化加湿和外遮阳等措施为草莓苗生长提供适宜的环境条件。采用H 型和A字型两种形式的栽培架种植草莓(图1),其中H 型栽培架占地5000 m2,每跨有4个小区,除一个小区放置灌溉施肥机环境控制系统外,共有19个小区,每个小区长29.5 m,宽8 m,布置6 行栽培架,共计3363 m。A字型占地4000 m2,共有16个小区,每个小区长29.5 m,宽8 m,布置4 行栽培架,共计1888 m。灌溉供水和回水管布置在栽培架中间,有16个电磁阀控制灌溉供水。
图1 两种无土栽培方式温室种植图/cm
草莓耐盐性低,苗期适宜的E C 为0.3~0.5 mS/cm,开花坐果期临界值1.5 mS/cm[1]。经测试,园区地下水的EC 达到0.8 mS/cm 时,灌溉用水必须净化去除其中的盐离子,否则容易造成营养不平衡和盐害。
温室草莓株距20 cm,H 型栽培架定植草莓33630 株草莓,A字型栽培架定植33040 株草莓,共计定植草莓66670 株草莓,每株草莓每天最大耗水量0.3~0.8 L[2],每天需要用水量40~53 m3。综合性价比及灌溉管理制度,园区选用净水设备每小时生产净水2 m3,每天工作20 h,每天最大产水量为40 m3。原水池内的地下水经水泵加压,经过石英砂、活性炭和精密过滤器三级过滤后,再经过高压泵加压,进入反渗透膜过滤,生产出灌溉所需要的净化水,水质EC 为14~20 μS/cm,pH为6.5~7.0,其工作示意图如下(图2)。
图2 净水设备工作示意图
灌溉施肥机
灌溉施肥机采用以色列佳控(GALCON)公司生产的自动灌溉施肥机,最大流量为25 m3/h,能控制88个电磁阀,最大能控制100个电磁阀。灌溉施肥机基于文丘里原理吸入所需的肥料,基于PID 的控制算法调整营养液的浓度和酸碱度。施肥机能够进行手动和自动控制,可以采取定时控制或光合辐射量实现自动控制,根据需要用户把不同的电磁阀编组进行灵活的控制。
灌溉电磁阀和灌溉制度
每行H 型栽培架有两行滴灌管,长度为29.5 m,滴头间距为15 cm,滴头最大流量为1.38 L/h,每小时最大流量为0.542 m3(式1)。施肥机最大同时能灌溉46 行栽培架。为便于管理和开展品种栽培试验,一个电磁阀控制15 行栽培架,8个电磁阀控制114 行H 型栽培架,每2个电磁阀为一组,30 行栽培架,需要最大流量为16.26 m3(式2),施肥机能够满足灌溉需要。
A字型栽培架共分8个小区,每个小区共有14 条滴灌管,长度为29.5 m,滴头间距为15 cm,滴头最大流量为1.38 L/h,每小时最大流量为3.8 m3(式3)。每个电磁阀控制2个小区,8 行栽培架,8个电磁阀控制16个小区,每2个电磁阀为一组,需要最大流量15.2 m3(式4),施肥机能够满足灌溉需要。
根据草莓不同生长时期的需要以及营养液溢流量,灌溉时,施肥机每次打开2个电磁阀,每次灌溉3~5 min,每天灌溉1~2次。
草莓营养液配方分为营养生长(表1)、开花坐果期(表2)和果实膨大期(表3)等3个时期进行配置,系统采取A、B、C 三个施肥灌,A 灌放置硝酸钙、硝酸钾和螯合铁,B 灌放置硫酸镁、硫酸铵、磷酸二氢钾和微量元素(表4),C 灌放置氢氧化钾,调节营养液的pH。
表1 营养生长期的草莓营养液的配置
表2 开花坐果期的草莓营养液的配置
表3 果实膨大期的草莓营养液的配置
表4 微量元素采用参考通用微量元素配方
其中螯合铁取通用配方的中间数,具体配制时候,需要根据不同含量的铁进行折算,硫酸锰有一水硫酸锰和四水硫酸锰,具体配制时需要注意。
结合基质的回液量,采取定时灌溉,8个区轮流灌溉,每个区每次灌溉3~5 min,营养液EC根据不同生长时期进行调整(表5),pH 控制在5.8~6.5。为促进根系生长和减少缺钙现象,每周滴灌一次生物菌剂和氨基酸寡糖素。
表5 营养液管理方法表
草莓高架栽培经过一年多的运行,灌溉施肥系统能够正常运行,满足草莓生长对水肥的需求。生产过程中发现,滴灌管滴头不够均匀,安装滴灌管时需要交替布置。每天的灌溉时间与外界环境状况紧密相关,仅依靠定时控制,阴天容易造成营养液的浪费,晴天高温营养液灌溉不足,需要密切注意外界环境的变化,随时调整灌溉策略。为提高水肥的利用效率,最好添加营养液回收处理和循环利用设备,减少废弃营养液对地下水的污染和水资源的浪费。